本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片交接精度控制裝置、硅片吸附臺(tái)、硅片傳輸系統(tǒng)及硅片交接方法。

背景技術(shù)：

微電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和其它電子信息技術(shù)的更新?lián)Q代，在信息產(chǎn)業(yè)革命中起著重要的先導(dǎo)和基礎(chǔ)作用，光刻機(jī)是微電子器件制造業(yè)中不可或缺的工具，硅片傳輸分系統(tǒng)是先進(jìn)封裝光刻機(jī)的重要組成子系統(tǒng)。在物料傳輸過(guò)程中，硅片的交接精度特別是經(jīng)過(guò)預(yù)對(duì)準(zhǔn)定心定向后硅片的交接精度直接影響整個(gè)分系統(tǒng)的上片精度。

隨著市場(chǎng)的發(fā)展，某些特殊工藝片要求采用無(wú)接觸方式傳輸，如采用伯努利片叉的方式傳輸硅片。但是，伯努利片叉和預(yù)對(duì)準(zhǔn)交接過(guò)程中，有相當(dāng)一段距離處于精度失控狀態(tài)，這直接影響了硅片傳輸?shù)纳掀取?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種硅片交接精度控制裝置、硅片吸附臺(tái)、硅片傳輸系統(tǒng)及硅片交接方法,解決硅片交接過(guò)程中精度失控的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開(kāi)一種硅片交接精度控制裝置，包括：一摩擦墊，具有用于與該硅片接觸的粗糙表面；一彈簧單元以及位于該摩擦墊和該彈簧單元之間的微行程單元，該微行程單元受到向下的重力時(shí)，壓縮該彈簧單元發(fā)生形變。

更進(jìn)一步地，該微行程單元包括一軸、套設(shè)在該軸外側(cè)的軸承套，以及設(shè)于該軸與軸承套之間的滑動(dòng)部件。

更進(jìn)一步地，該滑動(dòng)部件包括滾動(dòng)鋼球和鋼球保持器。

更進(jìn)一步地，該摩擦墊的粗糙表面呈網(wǎng)狀。

更進(jìn)一步地，該摩擦墊采用橡膠材料。

更進(jìn)一步地，該微行程單元與該彈簧單元之間還包括一墊片。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)一種硅片交接精度控制裝置的硅片吸附臺(tái)，包括：一安裝座以及位于該安裝座上的硅片承片件，該硅片承片件的上表面分布有若干吸附用的真空孔和若干組該硅片交接精度控制裝置；初始時(shí)，該硅片交接精度控制裝置高于該硅片承片件第一距離H1，承載該硅片后，該硅片交接精度控制裝置低于或等于該硅片承片件。

更進(jìn)一步地，該硅片交接精度控制裝置設(shè)有三組，并呈等邊三角形分布于該硅片承片件的上表面上。

更進(jìn)一步地，該硅片承片件的上表面的邊緣設(shè)有柔性吸附圈，該硅片與該柔性吸附圈接觸后，該硅片與該硅片承片件的上表面之間形成密閉空腔。

更進(jìn)一步地，該第一距離H1需滿足：k*H1<G，其中，k為該彈簧單元的彈性系數(shù)，G為該硅片的重量。

本發(fā)明還公開(kāi)一種硅片傳輸系統(tǒng)，采用如上文所述的硅片交接精度控制裝置，在硅片交接時(shí)限制硅片偏移。

本發(fā)明還公開(kāi)一種硅片傳輸系統(tǒng)，其特征在于，采用如上文所述的硅片吸附臺(tái)，在硅片交接時(shí)承接該硅片。

本發(fā)明還公開(kāi)一種硅片交接精度控制裝置的硅片交接方法，伯努利片叉吸附硅片運(yùn)動(dòng)到硅片吸附臺(tái)的硅片承片件上方，下降到該硅片的下表面與位于硅片承片件上的該硅片交接精度控制裝置接觸后釋放硅片；該硅片交接精度控制裝置限制該硅片偏移，并在該硅片重力作用下下降，下降第二距離H2后該硅片與該硅片承片件的上表面接觸，之后該硅片被該硅片承片件吸附，交接完成。

更進(jìn)一步地，該第二距離H2需滿足：k*H2<G，其中，k為該彈簧單元的彈性系數(shù)，G為該硅片的重量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種硅片交接精度控制裝置，該精度控制裝置能在伯努利片叉?zhèn)鬏敼杵令A(yù)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)過(guò)程中改善硅片交接精度失控狀態(tài)時(shí)的精度控制。

附圖說(shuō)明

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。

圖1是本發(fā)明涉及的硅片吸附臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明涉及的硅片交接精度控制裝置的剖視圖；

圖3是圖2中硅片交接精度控制裝置的放大示意圖；

圖4是本發(fā)明涉及的硅片到達(dá)摩擦墊頂部之前硅片交接精度控制裝置的狀態(tài)示意圖；

圖5是本發(fā)明涉及的硅片剛接觸摩擦墊頂部時(shí)硅片交接精度控制裝置的狀態(tài)示意圖；

圖6是本發(fā)明涉及的硅片剛接觸柔性吸附圈頂部時(shí)硅片交接精度控制裝置的狀態(tài)示意圖；

圖7是本發(fā)明涉及的硅片完全被吸附到硅片承片件上時(shí)硅片交接精度控制裝置的狀態(tài)示意圖；

圖8是本發(fā)明涉及的硅片交接精度控制裝置的摩擦墊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明涉及的硅片交接方法的流程圖。

主要圖示說(shuō)明

1-硅片交接精度控制裝置 2-硅片承片件

3-安裝座 4-柔性吸附圈

5-硅片 6-伯努利片叉

11-摩擦墊 12-軸

13-軸承套 14-彈簧墊片

15-彈簧 21-真空孔

121-滾動(dòng)鋼球 122-鋼球保持器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。

本發(fā)明的目的在于提供一種硅片交接精度控制裝置、硅片吸附臺(tái)、硅片傳輸系統(tǒng)及硅片交接方法，能在伯努利片叉?zhèn)鬏敼杵凉杵脚_(tái)進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中改善硅片交接精度失控狀態(tài)時(shí)的精度控制。

如圖1所示，硅片吸附臺(tái)包括一安裝座3以及位于安裝座3上的硅片承片件2，硅片承片件2的上表面上分布有若干真空孔21和若干組硅片交接精度控制裝置1；初始時(shí)，硅片交接精度控制裝置1高于硅片承片件2第一距離C1，承載硅片后，硅片交接精度控制裝置1低于或等于硅片承片件2。較佳地，硅片承片件2的上表面的邊緣設(shè)有柔性吸附圈4，硅片與柔性吸附圈4接觸后，硅片與硅片承片件2的上表面之間形成密閉空腔，初始時(shí)，硅片交接精度控制裝置1高于柔性吸附圈4第一距離C1，承載硅片后，硅片交接精度控制裝置1低于或等于柔性吸附圈4。較佳地，硅片交接精度控制裝置1設(shè)有三組，并呈等邊三角形分布于硅片承片件2的上表面上。

如圖2、3所示，硅片交接精度控制裝置1從上之下依次包括摩擦墊11、微行程單元、彈簧墊片14和彈簧15。微行程單元包括一軸12、套設(shè)在軸12外側(cè)的軸承套13，以及設(shè)于軸12與軸承套13之間的滑動(dòng)部件，較佳地，滑動(dòng)部件包括滾動(dòng)鋼球121和鋼球保持器122。微行程單元受到向下的重力時(shí)，軸12通過(guò)滑動(dòng)部件在軸承套13內(nèi)向下滑動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)彈簧墊片14下壓彈簧15使其發(fā)生形變。

摩擦墊11具有用于與硅片5接觸的粗糙表面，該粗糙表面的作用在于使硅片和摩擦墊11之間的摩擦力大于影響硅片位置偏移的力（如不平衡氣流作用力）。初始時(shí)，摩擦墊11高于柔性吸附圈4第一距離C1，如圖4所示。摩擦墊11的結(jié)構(gòu)如圖8所示，較佳的摩擦墊11與硅片接觸的粗糙表面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，摩擦墊11由橡膠材料制成。

如圖4所示，伯努利片叉6吸附硅片5到交接位置的上方，還未開(kāi)始交接時(shí)，彈簧15的長(zhǎng)度為b1，彈簧15的壓縮量為b-b1,彈簧15的彈力為F11，F(xiàn)11=k*（b-b1）,其中b為彈簧15不受壓時(shí)的長(zhǎng)度，k為彈簧15的彈性系數(shù)，此時(shí)處于平衡狀態(tài)，作用壓在彈簧15上的力為F=F11。

如圖5所示，伯努利片叉6下降到距離硅片承片件2上柔性吸附圈4 C1時(shí)，硅片5下表面和摩擦墊11的上表面接觸，此時(shí)彈簧15的長(zhǎng)度為b1。伯努利片叉正壓關(guān)閉，硅片承片件2的吸附真空打開(kāi)。硅片下表面和摩擦墊11存在摩擦力F21，此摩擦力阻止硅片的偏移。由于增加硅片的重量G，此時(shí)作用在彈簧15上的力為F+G>F11，彈簧15被壓縮，微型行程單元的軸12下降，硅片下降。當(dāng)硅片移動(dòng)至如圖6所示位置，即硅片下表面和柔性吸附圈4接觸，硅片下表面與硅片承片件2之間形成密封腔體，此時(shí)，真空對(duì)硅片作用一個(gè)向下的較大吸附力F31，此狀態(tài)下彈簧15的長(zhǎng)度為b2，彈簧15的彈力F12=k*(b-b2)，作用在微型行程單元的軸12上向上的力為F12,向下的力為F+G+F31，由于F12<F+G<F+G+F31，軸12繼續(xù)下降。直至硅片下降至如圖7所示位置，即硅片下表面和硅片承片件2的上表面接觸，此時(shí)彈簧15的長(zhǎng)度為b3，彈簧15的彈力F13=k*(b-b3)，作用在微型行程單元的軸12上向上的力為F13,向下的力為F+G+F31，F(xiàn)13=F+G+F31。通過(guò)硅片和摩擦墊11的摩擦作用，以及硅片承片件2的吸附作用，硅片固定在軸12上不動(dòng)，硅片的X/Y向交接精度通過(guò)微型行程單元的徑向精度保證，Z向精度通過(guò)硅片承片件2保證，RX/RY通過(guò)三組硅片交接精度控制裝置1的X/Y方向水平度保證。

本發(fā)明中硅片和摩擦墊11的摩擦力大于影響硅片位置偏移的力（如不平衡氣流作用力）；本發(fā)明中初始狀態(tài)彈簧15的彈力F11等于作用在彈簧15上向下的力F。本發(fā)明中硅片未下壓摩擦墊11時(shí)，摩擦墊11高于柔性吸附圈4 第一距離C1，在硅片由圖5下降到圖6位置時(shí)，彈簧15被壓縮了(b1-b2)，彈簧15的彈力差為k*(b1-b2)，為使硅片繼續(xù)下降，此彈力應(yīng)滿足k*(b1-b2)<G，由于C1=(b1-b2),因此初始時(shí)C1應(yīng)滿足k*C1<G。

本發(fā)明同時(shí)提供一種針對(duì)該硅片交接精度控制裝置的硅片交接方法。方法的實(shí)施步驟具體如圖9所示：

S1：伯努利片叉6吸附硅片5，并且運(yùn)動(dòng)到硅片承片件2正上方，距離硅片交接精度控制裝置1的摩擦墊11高度為a1,準(zhǔn)備進(jìn)行硅片交接；

S2：伯努利片叉6帶硅片5向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下降到硅片5距離柔性吸附圈4高度為C1時(shí)，硅片5的下表面接觸到硅片交接精度控制裝置1的摩擦墊11；

S3：伯努利片叉6關(guān)閉正壓，硅片承片件2打開(kāi)真空，此時(shí)由于硅片5距離硅片承片件2上的真空孔21較遠(yuǎn)，真空還未產(chǎn)生對(duì)硅片5的吸附力；

S4：硅片5由于重力作用繼續(xù)下降，下降過(guò)程中，摩擦墊11對(duì)硅片5的靜摩擦力抵消硅片5運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的偏移；

S5：硅片5繼續(xù)下降，運(yùn)動(dòng)到硅片5的下表面接觸到柔性吸附圈4時(shí)，與硅片承片件2的上表面之間形成密閉腔體，接著真空吸附硅片5至硅片承片件2上；

S6：交接完成。

本發(fā)明實(shí)施例還進(jìn)一步提供一種硅片傳輸系統(tǒng)，包括上述實(shí)施例所述的硅片吸附臺(tái)和硅片交接裝置1，具體說(shuō)明詳見(jiàn)上述實(shí)施例，此處不再贅述。

本說(shuō)明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。