[实用新型]非封闭式高速气流吸附传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于半导体晶圆片及太阳能电池制程中的薄片工件的拾取、传输装置，特别是一种在开放气路中对成组薄片工件进行拾取的非封闭式高速气流吸附传输装置。该装置非常适用于排列紧密的毫米级厚度的整组薄片工件的拾取、传输，也适用于其他需要传输各类成组薄片制品的作业场所。

背景技术

目前，对于加工半导体晶圆片及太阳能电池制程中的薄片工件的拾取和传输，由于晶圆片及太阳能电池薄片属小于毫米级厚度的薄片工件，而且在储存容器中每片之间的距离常常不足4毫米，所以容易破碎。大部分制造商常采用手工的方法传放上述薄片工件，手工操作往往会造成薄片工件破损，且存在薄片工件表面易污染、有指印等问题。为了提高产品品质、提高效率，越来越多的拾取、传输过程都在采用机械传输装置替代人工操作。

现有半导体晶圆厂和太阳能电池片生产厂等都对机械传输装置提出以下要求：

1、适于小间距多片拾取；

2、传输过程中有较高的安全性；

3、保持较低的破片率；

4、整个运输过程无手工辅助操作。

现有的基本能满足以上要求的机械传输装置主要有：夹持式、电磁吸附式、伯努利式和真空吸附式。其中夹持式和电磁吸附式的结构复杂，易造成薄片工件的损坏，不太适用于薄片工件的拾取。伯努利式和真空吸附式为普遍使用的拾取装置，且已经得到实际应用。

中国专利申请号200710203381.3公开了一种“半导体专用设备晶圆片抓取装置”，其晶圆片抓取板由三层板粘接成薄片状整体结构，开有连通槽及对应连通的晶圆片吸附孔和真空接口。晶圆片抓取板的形状为叉形或爪形，真空接口位于叉柄或爪柄上。该装置采用真空吸附形式，虽然对抓取目标物表面平整度要求不高，结构简单，成本低廉，但该技术方案存在晶圆片抓取板面积较大，且较厚的局限性，故只适用于生产过程中的单片水平传输，无法进行多片集体传输，因此生产效率低。

中国专利申请号98800069.5公开了一种“用于保持和保护半导体晶片的设备和方法”，该装置采用具有一个基板及其上用以限定一个靠外范围和一个靠内范围的限位框及输送通道。其工作原理只适用于单片晶圆片水平操作，且需要外围的防护设置才能起到吸取保持的作用。这种装置结构复杂，且同样只能水平单片操作，无法进行多片集体传输，因此生产效率低。

中国专利申请号200810214301.9公开了一种“基板保持装置及保持方法、半导体制造装置及存储介质”。其中基板保持装置包括：基板保持部、防止横向打滑的凸部，气体排出口和温度调整部。排出到基板背部的气体在基板保持面与基板之间的间隙流动，利用该间隙中的压力降低的伯努利效应来向基板保持部吸引该基板，从而保持基板。此种基板保持装置只适用于生产过程中的单片平行传输，无法进行批量生产，因此影响生产效率。

当前常用的拾取方式是通过真空吸盘，利用真空吸附原理拾取薄片工件，这种方式多被用于单片工件的拾取及传输。装载在容器中的成组薄片工件排列都很紧密，间隙通常在1.5-4.7mm之间，这样的间隙真空吸盘无法进入。当装载在容器中的成组薄片工件需要被成组转载到其它容器中时，真空吸盘就无法完成拾取动作。

为了拾取容器中紧密排列的成组薄片工件，有设计提出用薄片式的吸盘，多片吸盘同时进入容器，一次将容器中的薄片工件拾取。但是，由于薄片工件非常易碎，在拾取和传输中很难保证完全成功，多片吸盘中只要有一片脱离吸盘，其它吸盘的负压值就会迅速下降，导致容器中的成组薄片工件全部跌落，造成损失。

随着晶圆片及太阳能电池片等薄片工件的厚度不断减薄，对小于毫米级厚度的薄片工件或成组薄片工件的拾取及传输已成为当前有待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于拾取成组薄片工件的非封闭式高速气流吸附传输装置，它解决了手工传输中存在的效率低，易污染、易碎片，普通真空吸附装置存在的体积大，无法拾取小于毫米级厚度的薄片工件或成组薄片工件等问题，其结构设计紧凑，气路分布合理，成本低，适用范围广，因其采用了单片独立、开放式的气路，故单个薄片工件的吸附失效，不会影响成组薄片工件的拾取及传输性能，显著提高产成品率和传输的安全可靠性及生产效率。