一种晶圆传送装置及其控制方法与流程

    技术2026-06-07  2


    本说明书实施例涉及半导体设备制造,尤其涉及一种晶圆传送装置及其控制方法。


    背景技术:

    1、晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状一般设置为圆形,故称为晶圆。晶圆是集成电路行业中用于承载芯片的基片,一般由厚度较薄的硅基材料制成。在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,从而成为具有特定电性功能的集成电路产品。在半导体器件的制程过程中,经常需要在不同的处理机台之间转移晶圆,例如efem(equipment front end module,前端传送模块)、真空传送结构等传送装置都是半导体处理机台中用于传递晶圆的结构。传送结构(例如半导体工业机器人)是efem等传送装置的核心传送部件,用以将晶圆取放至所有接口及功能单元中。

    2、典型地,在集成电路芯片的生产过程中,硅晶圆基片被装载至晶圆盒中(foup),基片在晶圆盒中的分布成堆叠方式相互等间距隔离开来。一般来说,对于300mm尺寸晶圆,每个晶圆盒中可以装载25片晶圆,晶圆盒中的晶圆被半导体设备中的晶圆传送系统单个地或多个地从晶圆盒中传入传出。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本说明书实施例提供了一种晶圆传送装置及其控制方法,用于解决现有技术中晶圆传送效率差的问题。

    2、本说明书实施例采用下述技术方案:

    3、本说明书实施例提供一种晶圆传送装置,所述晶圆传送装置包括:

    4、晶圆传送机器人,所述晶圆传送机器人包括多个控制轴和至少两层传送手指模组,至少两层所述传送手指模组依次活动设置在所述控制轴的执行末端,多个所述控制轴用于控制所述传送手指模组的移动;每层所述传送手指模组包括至少一个晶圆传送刀片。

    5、进一步的,所述晶圆传送机器人为五轴机器人。

    6、进一步的,多个所述控制轴包括:

    7、用于控制所述传送手指模组水平方向传送和转动的第一控制轴、第二控制轴和第三控制轴;

    8、用于水平方向两个晶圆传送刀片的手指开合控制的第四控制轴;

    9、用于控制所述传送手指模组垂直方向平移控制的第五控制轴。

    10、进一步的,至少一层所述传送手指模组包括x个所述晶圆传送刀片,其中,所述x≥3。

    11、进一步的,各个所述晶圆传送刀片之间的垂直距离与晶圆盒中相邻晶圆的堆叠距离相同。

    12、进一步的,当晶圆盒中的晶圆完整时,各层所述传送手指模组同时伸入晶圆盒中进行晶圆的抓取和传送;

    13、当晶圆盒中出现晶圆缺失时,根据缺失晶圆在晶圆盒中的位置,以及所述晶圆传送刀片的数量,调整各层所述传送手指模组的位置,使得单层所述传送手指模组伸入晶圆盒中进行晶圆的抓取和传送,以避免在缺失晶圆处进行晶圆的抓取和传送。

    14、本说明书实施例还提供一种晶圆传送装置的控制方法,所述控制方法包括:

    15、控制晶圆传送机器人的多个控制轴,使得各层传送手指模组在垂直方向上重叠;

    16、将各层所述传送手指模组同时伸入晶圆盒,使得各层所述传送手指模组中的各个晶圆传送刀片分别处于所述晶圆盒中对应晶圆的下部;

    17、控制所述晶圆传送机器人的控制轴,上移所述晶圆传送机器人的机器人手臂,使得各个所述晶圆传送刀片分别托起对应的晶圆;

    18、控制所述晶圆传送机器人的多个控制轴,保持各层传送手指模组在垂直方向上重叠,将各层所述传送手指模组同时移出晶圆盒;

    19、控制所述晶圆传送机器人的多个控制轴,保持各层传送手指模组在垂直方向上重叠,将各层所述传送手指模组同时伸入缓冲腔;

    20、控制所述晶圆传送机器人的控制轴,下移所述晶圆传送机器人的机器人手臂,使得所述缓冲腔中的晶圆支撑板分别托住对应的晶圆;

    21、控制所述晶圆传送机器人的多个控制轴,保持各层传送手指模组在垂直方向上重叠,将各层所述传送手指模组同时移出缓冲腔。

    22、进一步的,多个所述控制轴包括:

    23、用于控制所述传送手指模组水平方向传送和转动的第一控制轴、第二控制轴和第三控制轴;

    24、用于水平方向两个晶圆传送刀片的手指开合控制的第四控制轴;

    25、用于控制所述传送手指模组垂直方向平移控制的第五控制轴。

    26、进一步的,至少一层所述传送手指模组包括x个所述晶圆传送刀片,其中,所述x≥3。

    27、本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

    28、通过晶圆传送机器人的多个控制轴控制至少两层传送手指模组的移动,可以使得至少两层传送手指模组同时进行晶圆的传送,从而有效提高晶圆的传送效率。

    29、另外,由于至少有一层传送手指模组的晶圆传送刀片的数量大于或者等于3个,可以灵活处理晶圆盒中不同的晶圆堆叠方式,也可以灵活处理晶圆盒中存在的随机晶圆缺失的情况,还可以进行不同晶圆盒和缓冲腔之间的灵活过渡,大大提高了晶圆传送的效率和灵活性。



    技术特征:

    1.一种晶圆传送装置,其特征在于,所述晶圆传送装置包括:

    2.如权利要求1所述的晶圆传送装置,其特征在于,所述晶圆传送机器人为五轴机器人。

    3.如权利要求2所述的晶圆传送装置,其特征在于,多个所述控制轴包括:

    4.如权利要求1所述的晶圆传送装置,其特征在于,至少一层所述传送手指模组包括x个所述晶圆传送刀片,其中,所述x≥3。

    5.如权利要求4所述的晶圆传送装置,其特征在于,各个所述晶圆传送刀片之间的垂直距离与晶圆盒中相邻晶圆的堆叠距离相同。

    6.如权利要求1所述的晶圆传送装置,其特征在于,当晶圆盒中的晶圆完整时,各层所述传送手指模组同时伸入晶圆盒中进行晶圆的抓取和传送;

    7.一种晶圆传送装置的控制方法,基于所述权利要求1至6任一项所述的晶圆传送装置,其特征在于,所述控制方法包括:

    8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,多个所述控制轴包括:

    9.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,至少一层所述传送手指模组包括x个所述晶圆传送刀片,其中,所述x≥3。


    技术总结
    本说明书实施例公开了一种晶圆传送装置及其控制方法,晶圆传送机器人,所述晶圆传送机器人包括多个控制轴和至少两层传送手指模组,至少两层所述传送手指模组依次活动设置在所述控制轴的执行末端,多个所述控制轴用于控制所述传送手指模组的移动;每层所述传送手指模组包括至少一个晶圆传送刀片。

    技术研发人员:涂乐义,王兆祥,梁洁,桂智谦,谭小龙
    受保护的技术使用者:上海邦芯半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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