CN212230402U - 晶圆圆周定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶圆圆周定位装置，包括：旋转机构，用于带动放置其上的某一规格的晶圆旋转；对中机构，包括多对独立控制的夹爪，每对所述夹爪用于从圆周方向对所述旋转机构上相对应的一种规格的所述晶圆进行夹持，以将所述晶圆的圆心与所述旋转机构的旋转中心进行对中；其中，各对所述夹爪的夹持面处于相同高度。本实用新型通过采用多对夹爪分别夹持对中的方式，对晶圆中心和回转轴中心的同心度进行精确定位，仅需通过简单地更换夹爪规格，即可实现针对不同规格的晶圆的定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体行业自动化控制设备技术领域，特别是涉及一种能针对不同规格晶圆进行圆周定位的装置。
背景技术
在半导体行业自动化制程中，经常需要针对多种规格(例如4寸、6寸等)的晶圆，让其绕着中心进行旋转。在旋转过程中，需要晶圆中心和旋转轴中心有很高的同心度要求，对旋转到位的角度准确性也有很高的要求。
目前，一般采用的方式是先在搬运机构上，直接对晶圆进行中心定位；然后，再将进行中心定位后的晶圆搬运放置在回转机构上，进行旋转角度的定位。这样就要求搬运机构与回转机构之间具有很高的相对精度。
并且，通常一个晶圆圆周定位装置只能针对同一规格晶圆进行圆周定位，难以同时针对不同规格晶圆进行圆周定位。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种晶圆圆周定位装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种晶圆圆周定位装置，包括：
旋转机构，用于带动放置其上的某一规格的晶圆旋转；
对中机构，包括多对独立控制的夹爪，每对所述夹爪用于从圆周方向对所述旋转机构上相对应的一种规格的所述晶圆进行夹持，以将所述晶圆的圆心与所述旋转机构的旋转中心进行对中；
其中，各对所述夹爪的夹持面处于相同高度。
进一步地，所述旋转机构设有电机，所述电机通过转轴连接转台，所述转台用于放置所述晶圆，所述转轴的中心为所述旋转机构的旋转中心。
进一步地，所述转台表面设有吸盘。
进一步地，各对所述夹爪之间依次相套合。
进一步地，所述对中机构包括一对第一夹爪和一对第二夹爪，所述第一夹爪套设于所述第二夹爪中，所述第一夹爪的相对侧分设有第一夹持面，所述第二夹爪的相对侧分设有第二夹持面，所述第一夹爪套设于所述第二夹持面的内部。
进一步地，所述对中机构包括一对第一夹爪和一对第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪之间相对设置。
进一步地，所述第一夹爪和所述第二夹爪为气动夹爪、液压夹爪或电动夹爪。
进一步地，所述第一夹爪之间和所述第二夹爪之间分设有限位机构。
进一步地，所述限位机构为液压缓冲器。
进一步地，所述第一夹爪和所述第二夹爪分设于一滑移机构上。
从上述技术方案可以看出，本实用新型通过采用多对夹爪分别夹持对中的方式，对晶圆中心和回转轴中心的同心度进行精确定位，仅需通过简单地更换夹爪规格，即可实现针对不同规格的晶圆的定位。本实用新型采用精简的设计机构，可以随意安装在设备上使设备集成晶圆精确定位功能；也可以单独将功能作为一个设备完成晶圆旋转定位功能。故整个装置可作为一个标准整体模块方便集成到自动化制程中。并且，晶圆采取气动夹爪对中加持的方式，速度快，结构简单，采用伺服电机带动晶圆旋转，角度精度高，可以在只更换夹爪的情况下，完成多种规格的晶圆的定位。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的一种晶圆圆周定位装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。
在以下本实用新型的具体实施方式中，请参考图1，图1是本实用新型一较佳实施例的一种晶圆圆周定位装置结构示意图。如图1所示，本实用新型的一种晶圆圆周定位装置，主要可包括：旋转机构和对中机构。
请参考图1。旋转机构用于带动放置在旋转机构上的某一规格(例如4寸或6寸等)的圆盘状晶圆8水平旋转。旋转机构包括一个电机6，电机6可采用例如伺服电机6等。伺服电机6设有转轴7，转轴7的上端连接一个转台，晶圆8就放置在转台上，并可被固定。转轴7的中心就是旋转机构的旋转中心。
作为一可选的实施方式，在转台表面上可设有吸盘；吸盘用于对放置在转台上的一个晶圆8进行吸附和固定。
请参考图1。对中机构包括多对独立控制的夹爪5、4。每对夹爪5、4用于从圆周方向对旋转机构上相对应的一种规格的晶圆8进行夹持，以将晶圆8的圆心与旋转机构的旋转中心进行对中。其中，各对夹爪5、4的夹持面10、9处于相同高度。
作为一优选的实施方式，各对夹爪5、4之间可以依次相套合的方式进行设置。
请参考图1。作为一具体实例，对中机构可包括一对第一夹爪5和一对第二夹爪4。第一夹爪5和第二夹爪4按相同方向设置；并且，第一夹爪5套设于第二夹爪4中。
其中，第一夹爪5的两个夹爪的相对侧分设有第一夹持面10，第一夹持面10为圆弧段，可用于夹持例如4寸晶圆8；第二夹爪4的两个夹爪4的相对侧分设有第二夹持面9，第二夹持面9也为圆弧段，可用于夹持例如6寸晶圆8。第一夹爪5可套设于第二夹持面9的圆弧段的内部。
这样，第一夹爪5和第二夹爪4在受到驱动时，即可分别独立动作，且互不干涉。
第一夹爪5和第二夹爪4的驱动动力可为气动、液压或电动等方式。
请参考图1。作为一可选的实施方式，第一夹爪5和第二夹爪4采用平行气动夹爪5、4。其中，第一夹爪5采用第一气缸2进行控制，第二夹爪4采用第二气缸1进行控制。
作为一优选的实施方式，第一夹爪5和第二夹爪4可分别设于一个滑移机构上。滑移机构可采用例如导轨与滑块配合机构。第一夹爪5和第二夹爪4可分别通过滑块安装在对应设置的导轨11、3上。当受到第一气缸2、第二气缸1驱动时，第一夹爪5和第二夹爪4即可分别沿各自的导轨11、3作水平相对移动。
其中，当吸盘上放有4寸晶圆8时，可通过第一夹爪5的伸缩进行夹持对中，而第二气缸1保持停止状态；当吸盘上放有6寸晶圆8时，可通过第二夹爪4的伸缩进行夹持对中，而第一气缸2保持停止状态，从而实现了利用同一装置对不同规格晶圆8进行对中以进行圆周定位的功能。
请参考图1。作为一优选的实施方式，在第一夹爪5之间和第二夹爪4之间还可分别设有限位机构12。限位机构例如可采用液压缓冲器12，可以有效控制第一夹爪5和第二夹爪4的行程，并进行缓冲，防止造成晶圆8损伤。
还可采用非金属复合材料制作第一夹爪5和第二夹爪4，以避免夹伤晶圆8。
作为其他可选的实施方式，对中机构可包括一对第一夹爪和一对第二夹爪，且第一夹爪和第二夹爪之间相对设置。
本实用新型可集成于晶圆圆周视觉定位及旋转系统中。首先由搬运机构将4寸或6寸的晶圆8放置在伺服旋转机构的吸盘上，由2组气动夹爪5或4对应将4寸或6寸晶圆8夹持对中，进行定位，使晶圆8中心与旋转轴7同心；之后由视觉检测系统对晶圆8的特征角度进行检测，在检测完成后，控制伺服电机6带动晶圆8旋转到需要的角度，实现对晶圆8的精准定位。
本实用新型整个机构紧凑，可以安装在自动化生产线上做一个圆盘精确定位功能，也可以单独做一个设备。夹块可以快速更换，以满足不同规格的晶圆定位。由于完全保证了晶圆与转轴同心，可以有效地防止旋转时晶圆打滑和圆盘受到离心力偏心的情况。整个旋转机构可采用伺服电机带动视觉系统检测，可以达到高精度圆周定位的效果。整个定位过程结构简单速度快，可以提高整个自动化制程的节拍，从而增加生产线的产能，为工厂带来更好的经济效益。
以上的仅为本实用新型的优选实施例，实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种晶圆圆周定位装置，其特征在于，包括：
旋转机构，用于带动放置其上的某一规格的晶圆旋转；
对中机构，包括多对独立控制的夹爪，每对所述夹爪用于从圆周方向对所述旋转机构上相对应的一种规格的所述晶圆进行夹持，以将所述晶圆的圆心与所述旋转机构的旋转中心进行对中；
其中，各对所述夹爪的夹持面处于相同高度。
2.根据权利要求1所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述旋转机构设有电机，所述电机通过转轴连接转台，所述转台用于放置所述晶圆，所述转轴的中心为所述旋转机构的旋转中心。
3.根据权利要求2所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述转台表面设有吸盘。
4.根据权利要求1所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，各对所述夹爪之间依次相套合。
5.根据权利要求4所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述对中机构包括一对第一夹爪和一对第二夹爪，所述第一夹爪套设于所述第二夹爪中，所述第一夹爪的相对侧分设有第一夹持面，所述第二夹爪的相对侧分设有第二夹持面，所述第一夹爪套设于所述第二夹持面的内部。
6.根据权利要求1所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述对中机构包括一对第一夹爪和一对第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪之间相对设置。
7.根据权利要求5或6所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述第一夹爪和所述第二夹爪为气动夹爪、液压夹爪或电动夹爪。
8.根据权利要求5或6所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述第一夹爪之间和所述第二夹爪之间分设有限位机构。
9.根据权利要求8所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述限位机构为液压缓冲器。
10.根据权利要求5或6所述的晶圆圆周定位装置，其特征在于，所述第一夹爪和所述第二夹爪分设于一滑移机构上。
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|---|---|---|---|---|
| CN112635380A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-04-09 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 晶圆对中装置 |
| CN113733376A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-03 | 东莞市中镓半导体科技有限公司 | 一种半导体晶圆集成加工装置及其方法 |
| CN116207032A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-06-02 | 上海微高精密机械工程有限公司 | 一种多尺寸的晶圆预对准定心装置 |
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