傳輸定位系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傳輸定位系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體加工設(shè)備中，通常需要借助機(jī)械手將待加工的晶片傳輸至反應(yīng)腔室內(nèi)，以進(jìn)行后續(xù)工藝加工。請(qǐng)參閱圖1和圖2，具體地，機(jī)械手將待加工的晶片傳輸至反應(yīng)腔室內(nèi)靜電卡盤10正上方的預(yù)設(shè)傳輸位置；位于靜電卡盤10下方的頂針升降機(jī)構(gòu)的頂針11上升，以將機(jī)械手上的晶片頂起；空載機(jī)械手傳出反應(yīng)腔室；頂針11下降至靜電卡盤10上表面的下方，以使晶片下降至靜電卡盤10上表面的承載位12，借助靜電卡盤10將晶片固定后進(jìn)行后續(xù)工藝。
[0003]由于半導(dǎo)體加工設(shè)備搬動(dòng)、機(jī)械手故障等因素，造成機(jī)械手會(huì)偏離上述預(yù)設(shè)傳輸位置，這會(huì)造成晶片不能穩(wěn)定吸附固定在靜電卡盤10上，從而容易造成在工藝過程中晶片發(fā)生抖動(dòng)或者掉落，進(jìn)而對(duì)工藝造成影響甚至污染腔室。為此，在傳輸晶片之前，需要對(duì)機(jī)械手的預(yù)設(shè)傳輸位置進(jìn)行校準(zhǔn)定位，具體地，操作人員采用示教盒手動(dòng)操作和通過肉眼觀察相結(jié)合，使晶片傳輸至反應(yīng)腔室，并目測(cè)使其能夠位于靜電卡盤10上的承載位12 ;再進(jìn)行下步動(dòng)作(如上述所示)，以使其晶片位于靜電卡盤10上，若晶片位于靜電卡盤10的承載位12，則判斷當(dāng)前機(jī)械手所在位置準(zhǔn)確，并保存機(jī)械手當(dāng)前位置為預(yù)設(shè)傳輸位置；若否，則繼續(xù)進(jìn)行定位校準(zhǔn)。
[0004]然而，采用上述機(jī)械手定位方式在實(shí)際應(yīng)用中不可避免的存在下述問題:由于整個(gè)定位過程僅是通過操作人員的肉眼進(jìn)行目測(cè)判斷，而晶片和靜電卡盤上表面之間在豎直方向上存在十幾厘米的間距，會(huì)使得操作人員在不同的視角會(huì)產(chǎn)生不同的判斷結(jié)果，以及示教盒誤操作等原因，不僅造成定位過程需要重復(fù)操作多次，并且造成定位準(zhǔn)確度不高、穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種傳輸定位系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備，不僅可以減小機(jī)械手定位的重復(fù)操作，從而可以提高定位速率和工藝效率，而且還可以提高機(jī)械手定位的準(zhǔn)確性，從而可以提高工藝的穩(wěn)定性。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種傳輸定位系統(tǒng)，包括機(jī)械手、靜電卡盤、頂針升降裝置和晶片，所述機(jī)械手用于傳輸所述晶片；所述靜電卡盤上設(shè)置有用于承載所述晶片的承載位；所述頂針升降裝置包括第一頂針和升降驅(qū)動(dòng)器，所述第一頂針貫穿所述靜電卡盤的上下表面，所述升降驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述第一頂針在所述靜電卡盤內(nèi)進(jìn)行升降，以將位于所述靜電卡盤的承載位上的所述晶片頂起或放下，在所述晶片上設(shè)置有與所述第一頂針數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)的第一通孔，所述升降驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述第一頂針上升，以使所述第一頂針經(jīng)由與之對(duì)應(yīng)的所述第一通孔貫穿位于所述機(jī)械手上的所述晶片，并且，所述機(jī)械手上設(shè)置有用于放置所述晶片的預(yù)設(shè)取片位置，通過調(diào)整所述機(jī)械手的當(dāng)前位置，直至所述晶片位于所述機(jī)械手上的所述預(yù)設(shè)取片位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手的預(yù)設(shè)傳輸位置進(jìn)行定位。
[0007]其中，所述預(yù)設(shè)取片位置包括預(yù)設(shè)取片位置邊緣，通過調(diào)整所述機(jī)械手的位置，以使所述晶片的邊緣與所述預(yù)設(shè)取片位置邊緣位置相重合。
[0008]其中，還包括輔助裝置，所述輔助裝置包括裝置本體和第二頂針，在所述裝置本體上設(shè)置有貫穿其上下表面的第二通孔，所述第二通孔的數(shù)量和位置與所述第一頂針的數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)，所述第二頂針設(shè)置在所述第二通孔內(nèi)，與所述第二通孔對(duì)應(yīng)的所述第一頂針升降帶動(dòng)該第二通孔內(nèi)的第二頂針升降，以使所述第二通孔內(nèi)的所述第二頂針經(jīng)由與之對(duì)應(yīng)的所述第一通孔貫穿位于所述機(jī)械手上的所述晶片。
[0009]其中，所述輔助裝置還包括與所述第二通孔一一對(duì)應(yīng)的彈性部件和限位件，所述彈性部件和所述限位件均設(shè)置在與之對(duì)應(yīng)的所述第二通孔內(nèi)，并且，對(duì)應(yīng)每個(gè)所述第二通孔，所述彈性部件設(shè)置在所述第二頂針的下方，所述限位件設(shè)置在所述彈性部件的下方，用以限定所述彈性部件，所述第一頂針升降經(jīng)由所述限位件帶動(dòng)該第二通孔內(nèi)的所述彈性部件和第二頂針升降。
[0010]其中，所述彈性部件包括彈簧。
[0011]其中，所述第二頂針采用橡膠材料制成。
[0012]其中，所述第二頂針的長度預(yù)設(shè)為所述第二頂針貫穿所述晶片時(shí)所述第二頂針的頂端聞?dòng)谒鼍纳媳砻妗?br>[0013]其中，所述第二頂針貫穿所述晶片時(shí)所述第二頂針的頂端與所述晶片的上表面之間的垂直間距范圍在I?5mm。
[0014]其中，所述輔助裝置疊置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤的承載位為在所述靜電卡盤上表面上形成的凹槽，并且，在所述裝置本體的下表面上形成有與所述凹槽對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)位于所述凹槽內(nèi)。
[0015]作為另外一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括傳輸定位系統(tǒng)，所述傳輸定位系統(tǒng)采用本發(fā)明提供的上述傳輸定位系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的傳輸定位系統(tǒng)，其借助在晶片上設(shè)置有與第一頂針數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)的第一通孔，以在對(duì)機(jī)械手的預(yù)設(shè)傳輸位置進(jìn)行定位時(shí)，借助升降驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第一頂針上升，以使第一頂針經(jīng)由與之對(duì)應(yīng)的第一通孔貫穿晶片，可以實(shí)現(xiàn)位于機(jī)械手上晶片與靜電卡盤的承載位的相對(duì)位置準(zhǔn)確，再通過調(diào)整機(jī)械手的當(dāng)前位置，以使晶片位于機(jī)械手上的預(yù)設(shè)取片位置，因而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手的預(yù)設(shè)傳輸位置進(jìn)行定位，這與現(xiàn)有技術(shù)中整個(gè)定位過程僅通過操作人員的肉眼進(jìn)行目測(cè)判斷相比，不僅可以減小機(jī)械手定位的重復(fù)操作，從而可以提高定位速率和工藝效率，而且還可以提高機(jī)械手定位的準(zhǔn)確性，從而可以提高工藝的穩(wěn)定性。
[0018]本發(fā)明提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的傳輸定位系統(tǒng)，不僅可以減小機(jī)械手定位的重復(fù)操作，從而可以提高定位速率和工藝效率，而且還可以提高機(jī)械手定位的準(zhǔn)確性，從而可以提高工藝的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0019]圖1為半導(dǎo)體晶片的升針裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0020]圖2為圖1所示的剖視圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)的晶片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)的輔助裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為圖5所示的輔助裝置的剖視圖；
[0025]圖7為圖6中所示的區(qū)域I的局部放大圖；
[0026]圖8為空載的機(jī)械手傳輸至輔助裝置的正上方的狀態(tài)示意圖；
[0027]圖9為晶片的第一通孔套置在第二頂針上使晶片位于空載的機(jī)械手上的狀態(tài)示意圖；
[0028]圖10為圖9所示的定位傳輸系統(tǒng)的俯視圖；以及
[0029]圖11為完成機(jī)械手的預(yù)設(shè)傳輸位置定位的狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明提供的傳輸定位系統(tǒng)及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)的晶片的結(jié)構(gòu)示意圖；請(qǐng)一并參閱圖3和圖4，本實(shí)施例提供的傳輸定位系統(tǒng)包括機(jī)械手21、靜電卡盤22、頂針升降裝置和晶片24。其中，機(jī)械手21用于傳輸晶片24 ;靜電卡盤22上設(shè)置有用于承載晶片24的承載位；頂針升降裝置包括第一頂針231和升降驅(qū)動(dòng)器(圖中未示出)，第一頂針231貫穿靜電卡盤22的上下表面，升降驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)第一頂針231在靜電卡盤22內(nèi)進(jìn)行升降，以將位于靜電卡盤22的承載位上的晶片24頂起或放下；在晶片24上設(shè)置有與第一頂針231數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)的第一通孔241，如圖4所示，升降驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第一頂針231上升，以使第一頂針231經(jīng)由與之對(duì)應(yīng)的第一通孔241貫穿位于機(jī)械手21上的晶片24，可以實(shí)現(xiàn)位于機(jī)械手21上晶片24與靜電卡盤22的承載位的相對(duì)位置準(zhǔn)確，優(yōu)選地，第一頂針231貫穿晶片24時(shí)第一頂針231的頂端高于晶片24的上表面，這可以實(shí)現(xiàn)第一頂針231穩(wěn)定地限制晶片24的位置；另外，在機(jī)械手21上設(shè)置有用于放置晶片24預(yù)設(shè)取片位置，通過調(diào)整機(jī)械手21的當(dāng)前位置，直至晶片24位于機(jī)械手21上的預(yù)設(shè)取片位置，因而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手21的預(yù)設(shè)傳輸位置進(jìn)行定位，這與現(xiàn)有技術(shù)中整個(gè)定位過程僅通過操作人員的肉眼進(jìn)行目測(cè)判斷相比，不僅可以減小機(jī)械手定位的重復(fù)操作，從而可以提高定位速率和工藝效率；而且還可以提高機(jī)械手定位的準(zhǔn)確性，從而可以提聞工藝的穩(wěn)定性。
[0032]容易理解，所謂預(yù)設(shè)傳輸位置是指機(jī)械手21所在的能夠與其他設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無誤傳輸晶片24的位置，在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)傳輸位置是指機(jī)械手21所在的能夠與頂針升降裝置配合實(shí)現(xiàn)晶片24準(zhǔn)確無誤的傳輸至靜電卡盤22的承載位上的位置。
[0033]另外，晶片24可以為傳統(tǒng)的生產(chǎn)晶片，優(yōu)選地，晶片24也可以采用與傳統(tǒng)的生產(chǎn)晶片的形狀、尺寸相同的樣片，這可以替代在對(duì)機(jī)械手24定位過程中采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)晶片，從而可以避免對(duì)生產(chǎn)晶片的造成浪費(fèi)；另外，樣片可以采用輕質(zhì)和/或不易碎的材料制成，這可以提高樣片在定位過程中的使用壽命。
[0034]在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，傳輸定位裝置還包括輔助裝置25，如圖5、圖6和圖7所示，輔助裝置25包括裝置本體251和第二頂針252，在裝置本體251上設(shè)置有貫穿其上下表面的第二通孔2511，第二通孔2511的數(shù)量和位置與第一頂針的數(shù)量和位置一一對(duì)應(yīng)；第二頂針252設(shè)置在第二通孔2511內(nèi)，借助與第二通孔2511對(duì)應(yīng)的第一頂針231升降帶動(dòng)該第二通孔2511內(nèi)的第二頂針252升降，以使第二通孔2511內(nèi)的第二頂針251經(jīng)由與之對(duì)應(yīng)的第一通孔241貫穿位于機(jī)械手21上的晶片24。在這種情況下，優(yōu)選地，第二頂針252的長度預(yù)設(shè)為在第二頂針252貫穿晶片24時(shí)第二頂針252的頂端高于晶片24的上表面，以使在第二頂針252貫穿晶片24時(shí)第二頂針252的頂端高于晶片24的上表面，以實(shí)現(xiàn)第二頂針252穩(wěn)定地限制晶片24的位置；進(jìn)一步優(yōu)選地，第二頂針252貫穿晶片24時(shí)第二頂