晶圆自动上下片系统的制作方法

本技术涉及半导体设备，具体为一种晶圆自动上下片系统。

背景技术：

1、pecvd(plasma enhanced chemical vapor deposition等离子体增强化学气相沉积)是借助微波或射频使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，由于等离子体的化学活性很强，很容易发生反应，因此可在晶圆表面上沉积出所期望的薄膜。pecvd沉积的薄膜，膜层致密，均匀性好，可调节应力，优良的电学性能和热稳定性，良好的台阶覆盖性及衬底粘附性，满足特征光波长的折射率和透过率要求。

2、在进行pecvd工艺时温度高达300°左右，在pecvd机台上下料（上下料即为上下片）时需要保持温度不会降低，作业员在高温的环境下进行上下料操作，整个过程熟练的人工操作，效率较低，且晶圆的报废率较高，大约在5％。专利号为cn201911197490.8的现有技术公开了一种晶圆自动上下片设备，取代了人工进行自动上下片操作，为保证将晶圆精确地放置于晶圆盘，整个上下片操作过程需要两台精密机器人实现，因此整台设备的结构比较复杂、制作成本较高；另外，在进行上下片操作前，需要使用一台机器人来回取放晶圆盘到预定位置，以便用另一台机器人进行上下片操作，因此该设备的生产效率较低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种晶圆自动上下片系统，以克服现有设备中存在的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种晶圆自动上下片系统，包括存储机构、对中机构、两个pecvd机台及搬料机器人，两个pecvd机台并排设置于搬料机器人左右两侧，存储机构设于两个pecvd机台之间且置于搬料机器人前侧，对中机构置于存储机构上方；存储机构用于存放晶圆并配合搬料机器人进行上下片动作，包括置料架及置于置料架上的多个卡塞，置料架上设有晶圆存储区和上下料缓冲区，晶圆存储区和上下料缓冲区上均设置有所述多个卡塞，搬料机器人用于完成晶圆在存储机构、对中机构与两个pecvd机台之间的取放片动作，搬料机器人包括安装座及安装于安装座上的机械臂，机械臂的一端连接有抓取机构。

3、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以作如下改进：

4、进一步地，所述置料架为三层结构，上面的两层为晶圆存储区，最下面的一层为上下料缓冲区，上下料缓冲区在搬料机器人的左右两侧各设有两个缓冲位，分别是待料缓冲位和冷却缓冲位，待料缓冲位处的卡塞用于上片时暂时存放晶圆，冷却缓冲位处的卡塞用于下片时暂时存放需要冷却的晶圆。

5、进一步地，所述pecvd机台包括机座、置于机座内侧的圆形晶圆盘及可转动地安装于机座上的盖体，机座设有圆形收容槽，晶圆盘收容于收容槽内，晶圆盘上表面用于放置多个晶圆，机座上表面垂直向上延伸形成两个侧板，盖体通过转轴可转动地安装于两个侧板之间。

6、进一步地，所述对中机构用于对晶圆进行精定位，包括用于检测晶圆位置并同时读取晶圆码的ccd相机及用于对晶圆进行补光的光圈。

7、进一步地，所述搬料机器人采用六轴机器人，搬料机器人还包括多个电机，搬料机器人与控制机构相连，控制机构与pecvd机台电连接。

8、进一步地，所述机械臂的一端连接有抓取机构，该抓取机构包括与机械臂相连的支撑框体、通过螺钉安装于支撑框体顶部前侧的片叉及通过螺钉安装于支撑框体相对两侧的两个伯努利吸盘，支撑框体内部设有多个传感器，以便对晶圆进行检测，支撑框体与机械臂上的电机传动连接。

9、本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的晶圆自动上下片系统通过存储机构、对中机构、两个pecvd机台及搬料机器人相互配合，两个pecvd机台并排设置于搬料机器人左右两侧，存储机构设于两个pecvd机台之间且置于搬料机器人前侧，存储机构的置料架设有晶圆存储区和上下料缓冲区，整个设备在结构上进行了优化，使用一台搬料机器人就能够自动地进行晶圆的上下片操作，且无需来回取放晶圆盘，节省了设备制作成本，提高了生产效率。

技术特征：

1.一种晶圆自动上下片系统，其特征在于：包括存储机构、对中机构、两个pecvd机台及搬料机器人，两个pecvd机台并排设置于搬料机器人左右两侧，存储机构设于两个pecvd机台之间且置于搬料机器人前侧，对中机构置于存储机构上方；存储机构用于存放晶圆并配合搬料机器人进行上下片动作，包括置料架及置于置料架上的多个卡塞，置料架上设有晶圆存储区和上下料缓冲区，晶圆存储区和上下料缓冲区上均设置有所述多个卡塞，搬料机器人用于完成晶圆在存储机构、对中机构与两个pecvd机台之间的取放片动作，搬料机器人包括安装座及安装于安装座上的机械臂，机械臂的一端连接有抓取机构。

2.根据权利要求1所述的晶圆自动上下片系统，其特征在于：所述置料架为三层结构，上面的两层为晶圆存储区，最下面的一层为上下料缓冲区，上下料缓冲区在搬料机器人的左右两侧各设有两个缓冲位，分别是待料缓冲位和冷却缓冲位，待料缓冲位处的卡塞用于上片时暂时存放晶圆，冷却缓冲位处的卡塞用于下片时暂时存放需要冷却的晶圆。

3.根据权利要求2所述的晶圆自动上下片系统，其特征在于：所述pecvd机台包括机座、置于机座内侧的圆形晶圆盘及可转动地安装于机座上的盖体，机座设有圆形收容槽，晶圆盘收容于收容槽内，晶圆盘上表面用于放置多个晶圆，机座上表面垂直向上延伸形成两个侧板，盖体通过转轴可转动地安装于两个侧板之间。

4.根据权利要求3所述的晶圆自动上下片系统，其特征在于：所述对中机构用于对晶圆进行精定位，包括用于检测晶圆位置并同时读取晶圆码的ccd相机及用于对晶圆进行补光的光圈。

5.根据权利要求4所述的晶圆自动上下片系统，其特征在于：所述搬料机器人采用六轴机器人，搬料机器人还包括多个电机，搬料机器人与控制机构相连，控制机构与pecvd机台电连接。

6.根据权利要求5所述的晶圆自动上下片系统，其特征在于：所述机械臂的一端连接有抓取机构，该抓取机构包括与机械臂相连的支撑框体、通过螺钉安装于支撑框体顶部前侧的片叉及通过螺钉安装于支撑框体相对两侧的两个伯努利吸盘，支撑框体内部设有多个传感器，以便对晶圆进行检测，支撑框体与机械臂上的电机传动连接。

技术总结本技术涉及半导体设备技术领域，具体为一种晶圆自动上下片系统，包括存储机构、对中机构、两个PECVD机台及搬料机器人，两个PECVD机台并排设置于搬料机器人左右两侧，存储机构设于两个PECVD机台之间且置于搬料机器人前侧，对中机构置于存储机构上方；存储机构用于存放晶圆并配合搬料机器人进行上下片动作，包括置料架及置于置料架上的多个卡塞，置料架上设有晶圆存储区和上下料缓冲区，搬料机器人用于完成晶圆在存储机构、对中机构与两个PECVD机台之间的取放片动作，整个设备在结构上进行了优化，使用一台搬料机器人就能够自动地进行晶圆的上下片操作，且无需来回取放晶圆盘，节省了设备制作成本，提高了生产效率。技术研发人员：刘煜昆,郭明灿受保护的技术使用者：潍坊明哲智能科技有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/6/5