一种用于传输晶圆的转运装置的制作方法

1.本发明涉及晶圆制造技术领域，具体为一种用于传输晶圆的转运装置。


背景技术：

2.现在的电子产品、自动化工业设备及各种车辆上均安装有芯片，芯片作为设备的核心控制部件，因此芯片的需求量巨大，芯片都是通过切割晶圆来加工制造的，晶圆在制造过程中需要对其质量和型号进行逐一检测分类，然后送到下一工序进行芯片的制作，现有的晶圆检测过程中采用人工检测的方式对晶圆进行逐一检测，操作人员采用真空笔拿取晶圆然后在检验平台进行检测，检测后根据检测结果，再次采用真空笔输送到指定位置。
3.采用真空笔进行输送存在以下问题，首先，采用人工对晶圆逐一进行运输检测，效率非常底提高了晶圆的生产成本，另外，晶圆放置在储存仓中，多个晶圆自上而下间隔设置，因此采用真空笔拿取晶圆非常不方便，而且容易使晶圆与储存仓发生碰撞导致晶圆损坏。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于传输晶圆的装置，该装置通过气流使晶圆悬浮在转运装置的顶部，方便晶圆的转动检测，提高了晶圆的生产效率。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种用于传输晶圆的转运装置，包括基盘、气腔、定位部和连接臂；
7.所述气腔为顶部开口结构，多个气腔分布在基盘上，多个气腔分别通过气路与气源连接，并且各气腔的气压相同，定位部形成在基盘边缘，用于对晶圆定位，晶圆位于气腔的顶部，并且晶圆的中心位于多个气腔的中心，晶圆与气腔之间形成有气膜层，连接臂与基座连接，连接臂用于连接移动设备。
8.优选的，所述多个气腔采用圆周均布的方式形成在基座的表面。
9.优选的，所述各气腔通过气路与气源连接，且各路的长度相同。
10.优选的，所述气路位于基盘的内部，气路包括主气路、次气路和支气路；
11.所述主气路的一端连接气源，另一端连接次气路的中心，两个支气路设置在次气路的两端，支气路的中心与次气路的端部连通，支气路的两端与气腔连通。
12.优选的，所述支气路的出气口沿气腔内壁的切向设置。
13.优选的，所述气腔的数量为的倍数。
14.优选的，所述气腔为圆锥形气腔，气腔在基盘的表面形成锥形凹槽，圆锥形气腔的上端直径大于下端直径。
15.优选的，所述气腔包括圆形气腔和圆锥气腔，圆形气腔形成在基盘的表面，圆形气腔的口部设置有同轴的锥环，圆锥气腔位于锥环的内部，并与圆形气腔同轴设置，并且圆锥气腔的内壁顶部为圆弧面。
16.优选的，所述定位部包括定位板和两个定位臂；
17.所述定位板位于基盘边缘的表面，两个定位臂沿基盘的中心对称设置，定位臂的一端与基盘的侧壁固接，另一端向基盘的外部延伸，定位臂远离基盘的一端顶部设置有定位块。
18.优选的，所述基盘还设置有检测区，所述检测区为设置在基盘上的镂空区域。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
20.本发明提供的一种用于传输晶圆的装置，包括基盘、气腔、定位部和连接臂；基盘通过连接臂与移动设备连接，实现基盘的自动化控制，同时在基盘上设置多个气腔，给气腔中注入气流并在气腔中形成旋转的真空涡流，晶圆位于气腔的顶部，气流自气腔中流出在气腔的顶部与晶圆之间形成气膜层，通过真空涡流和气膜层使晶圆悬浮在气腔的顶部，并且真空涡流能够对晶圆产生吸附力，实现晶圆的非接触式转移，同时实现晶圆的自动转移，提高转移效率，同时晶圆与基盘不产生接触，避免与晶圆发生摩擦，提高了晶圆的良率。
附图说明
21.图1为本发明转运装置的前侧结构示意图；
22.图2为本发明转运装置的后侧结构示意图；
23.图3为本发明转运装置的气路图；
24.图4为图3中a-a的剖视图；
25.图5为本发明转运装置的背部结构示意图；
26.图6为本发明晶圆的平面图
27.图中：1、基盘；2、检测区；3、气腔；4、第一定位臂；5、定位部；6、连接臂；7、固定板；8、第二定位臂；9、进气孔；10、主气路；11、次气路；12、支气路；13、台阶；31、出气孔；32、圆形气腔；33、圆锥气腔；34、锥环；41、支撑臂；42、定位块。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.参阅图1-5，一种用于传输晶圆的转运装置，包括基盘1、气腔、定位部和连接臂6；
31.所述气腔为顶部开口结构，多个气腔分布在基盘1上，多个气腔分别通过气路与气源连接，并且各气腔的气压相同，定位部形成在基盘边缘部，用于对晶圆定位，晶圆位于气腔的顶部，并且晶圆的中心位于多个气腔的中心，晶圆与气腔之间形成有气膜层，连接臂6与基座连接，连接臂6用于连接移动设备。
32.所述基座1为圆盘结构，连接臂6的一端与基座的侧壁连接，另一端与固定板7连接，固定板7上设置有螺栓孔，固定板与移动设置连接，通过移动设置控制整个转运装置的
移动，实现晶圆的自动转动。
33.移动设备为自动化移动装置，可以为多关节机械手、直线滑台导轨、曲柄机构的输出端，只要可以实现空间位移的装置均可以，通过固定板与移动设备的输出端固定即可。
34.参阅图2和3，所述多个气腔采用圆周均布的方式形成在基座1的表面，各气腔通过气路与气源连接，并其各气路的长度相同，这样就能够保证各个气腔的气压处于均衡状态。
35.所述气路预制在基盘的内部，气路包括主气路10、次气路11和支气路12；主气路10的进气孔9位于固定板的侧壁上，主气路10的另一端依次穿过固定板7、连接臂6并延伸至多个多个气腔的中心，在本实施例中四个气腔圆周均布，因此多个气腔的中心也是基盘的中心，次气路11与主气路10垂直排布，次气路11的轴向中心与主气路10连通并呈t型排布，次气路的两端向两端延伸至两个气腔之间，次气路的两端均设置有支气路12，支气路12与次气路11垂直排布，支气路12的轴向中心与次气路11连通并呈t型排布，支气路12的两端分别与相邻的两个气腔连通，并且支气路的出气孔33与气腔的中心错位设置，使支气路的输出气路沿气腔内壁的切向流动并在气腔中形成向上旋转的真空涡流，并且相邻两个气腔的气流旋转方向不相同，也及时说，相邻两个气腔，一个气腔的气流沿正时针方向转动，另一个气腔的气流沿逆时针方向转动，并且气腔的数量为2的倍数，因此，正时针旋转的气流与逆时针旋转的气流的数量相同，能够使晶圆在基座的顶部处于稳态。
36.参阅图4，所述气腔3为圆锥形气腔，气腔在基盘的表面形成锥形凹槽，圆锥形气腔的上端直径大于下端直径，进气口33位于圆锥形气腔的下端，输出的气流沿圆锥形气腔的外壁向上旋转并沿气腔的出口输出。
37.在本实施例中，所述气腔包括圆形气腔32和圆锥气腔31，圆形气腔32形成在基盘的表面，圆形气腔32的口部设置有同轴的锥环34，圆锥气腔31位于锥环34的内部，并与圆形气腔32同轴设置，并且圆锥气腔31的内壁顶部为圆弧面，对气流进行导流，使气流自晶圆和锥环之间稳定的流出。
38.所述基盘的直径小于晶圆的直径，这样设计能够有效降低基盘的制造成本，减小基盘的直径，定位部采用三点定位原则对晶圆进行定位，其包括定位板5和两个定位臂，定位板5位于基盘边缘的表面，并其定位板位于基盘远离固定板的一侧，定位板与固定孔平行设置，两个定位臂沿基盘的中心对称设置，定位臂的一端与基盘的侧壁固接，另一端向基盘的外部延伸，定位臂远离基盘的一端顶部设置有定位块42，定位块与晶圆接触的一侧为凸起的弧面，使定位块与晶圆侧壁形成点接触，这样减少了定位面积，同时实现稳定的定位。
39.在本实施例中，两个定位臂的结构相同，包括第一定位臂4和第二定位臂8，包括支撑臂41和定位块42，支撑臂41的一端与基盘固接，定位块设置支撑臂41另一端的顶面。
40.参阅图6，晶圆为圆形，并在边缘设置有工艺边，定位板与晶圆的接触面为垂直平面，晶圆的工艺边与定位板接触，同时结合两个定位块实现晶圆的定位。
41.所述基盘还设置有检测区2，晶圆的编码识别区位于该检测区，通过检测区可以快速读取晶圆的型号，以便对晶圆进行分类。
42.参阅图5，所述基盘另一侧设置有凹陷的台阶13，能够减轻基盘的整体重量，同时便于基盘进入晶圆粗存仓。
43.使用时，将基盘通过连接臂6与移动设备连接，基盘的进气孔通过快速接头与气泵连接，通过气泵给气腔输入具有一定压力的气体，气体需要经过过滤，保证气体的洁净度，
通过移动设备将水平基盘移动至晶圆的储存仓中，并使基盘位于晶圆的底部，然后使通过定位块和和定位板对晶圆定位，同时晶圆位于气腔的顶部，气体经过出气孔进入气腔，并沿气腔的切向流动在气腔中形成回旋的涡流，气流沿着气腔的锥形侧壁向上旋转流动，并在基盘与锥环的顶面之间形成气膜，晶圆通过气膜悬浮在基盘的顶部，然后通过控制移动设备实现晶圆的转移。
44.另一实施例中，多个气腔按照矩形整列排布。
45.在本实施例中，多个气腔按照环形布置，再一实施例中，多个气腔安装双环型排布。
46.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，包括基盘(1)、气腔、定位部和连接臂(6)；所述气腔为顶部开口结构，多个气腔分布在基盘(1)上，多个气腔分别通过气路与气源连接，并且各气腔的气压相同，定位部形成在基盘边缘，用于对晶圆定位，晶圆位于气腔的顶部，并且晶圆的中心位于多个气腔的中心，晶圆与气腔之间形成有气膜层，连接臂(6)与基座连接，连接臂(6)用于连接移动设备。2.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述多个气腔采用圆周均布的方式形成在基座(1)的表面。3.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述各气腔通过气路与气源连接，且各路的长度相同。4.根据权利要求3所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述气路位于基盘的内部，气路包括主气路(10)、次气路(11)和支气路(12)；所述主气路的一端连接气源，另一端连接次气路的中心，两个支气路(12)设置在次气路(11)的两端，支气路(12)的中心与次气路(11)的端部连通，支气路(12)的两端与气腔连通。5.根据权利要求4所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述支气路(12)的出气口沿气腔内壁的切向设置。6.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述气腔的数量为(2)的倍数。7.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述气腔(3)为圆锥形气腔，气腔在基盘的表面形成锥形凹槽，圆锥形气腔的上端直径大于下端直径。8.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述气腔包括圆形气腔(32)和圆锥气腔(31)，圆形气腔(32)形成在基盘的表面，圆形气腔(32)的口部设置有同轴的锥环(34)，圆锥气腔(31)位于锥环(34)的内部，并与圆形气腔(32)同轴设置，并且圆锥气腔(31)的内壁顶部为圆弧面。9.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述定位部包括定位板(5)和两个定位臂；所述定位板(5)位于基盘边缘的表面，两个定位臂沿基盘的中心对称设置，定位臂的一端与基盘的侧壁固接，另一端向基盘的外部延伸，定位臂远离基盘的一端顶部设置有定位块(42)。10.根据权利要求1所述的一种用于传输晶圆的转运装置，其特征在于，所述基盘还设置有检测区(2)，所述检测区为设置在基盘上的镂空区域。

技术总结
本发明公开了一种用于传输晶圆的转运装置，包括基盘、气腔、定位部和连接臂；所述气腔为顶部开口结构，多个气腔分布在基盘上，多个气腔分别通过气路与气源连接，并且各气腔的气压相同，定位部形成在基盘边缘，用于对晶圆定位，晶圆位于气腔的顶部，并且晶圆的中心位于多个气腔的中心，晶圆与气腔之间形成有气膜层，连接臂与基座连接，连接臂用于连接移动设备；该转运装置通过真空涡流和气膜层使晶圆悬浮在气腔的顶部，实现晶圆的非接触式转移，同时实现晶圆的自动转移，提高转移效率，同时晶圆与基盘不产生接触，避免与晶圆发生摩擦，提高了晶圆的良率。高了晶圆的良率。高了晶圆的良率。


技术研发人员：刘明璋 谢新梅
受保护的技术使用者：东莞市瀚基智能科技有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/13