[发明专利]一种自动晶圆搬送机及搬送方法

说明书

本发明公开了一种自动晶圆搬送机及搬送方法，其特征在于：所述自动晶圆搬送机包括卡匣模组、用于提取与存放晶圆的第一机械手臂模组和用于传送第一机械手臂模组上的晶圆至工作台的第二机械手臂模组。本发明的晶圆搬送机能较好的完成晶圆的搬送，且各部件之间均设有多重限位和感应器，能防止搬送过程中晶圆的损坏。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆搬送机机器搬送方法。

背景技术

半导体晶圆由于需经过各种不同流程的处理且需配合工艺设备，因此会被搬运到不同的工作站。为了方便晶圆的搬运且避免受到外力碰撞，会将多个晶圆收纳于晶圆暂存卡匣中。

一般来说，晶圆暂存卡匣内设置有逐层排列的多个插槽可水平容置多个晶圆，且其一侧面具有一开口可供晶圆的载出及载入。再者，于开口处亦设置有可防止晶圆于搬运时滑出的止挡构件。然而，当将存放晶圆的晶圆暂存卡匣搬运至下一工作站时，作业人员常会忘记解除止挡构件对晶圆的限位，而导致机械手臂强行从开口将晶圆取出，造成晶圆撞击止挡构件而破裂及损坏。此外，晶圆暂存卡匣的插槽间距大于晶圆厚度，且晶圆暂存卡匣的容置空间会大于晶圆面积，因此晶圆于搬运过程中仍会在晶圆暂存卡匣内晃动，而与晶圆暂存卡匣相互碰撞，此也会造成晶圆的破裂及损坏。因此，如何有效降低作业人员误动作的机会及降低搬运过程中晶圆暂存卡匣与晶圆间相互碰撞的机率是业界亟欲解决的课题之一。

以往，利用机械手从容器中取出收容在容器中的半导体晶圆(以下适当地称为晶圆)，暂时载置到校准装置上。利用校准装置检测出凹槽，使载置在校准装置上的晶圆到达规定位置地对位。利用机械手从校准装置中取出已由校准装置进行了对位的晶圆，然后输送到用于处理晶圆的晶圆处理装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种自动晶圆搬送机及搬送方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动晶圆搬送机，其特征在于：所述自动晶圆搬送机包括卡匣模组、用于提取与存放晶圆的第一机械手臂模组和用于传送第一机械手臂模组上的晶圆至工作台的第二机械手臂模组，其中：

所述卡匣模组包括用于安装卡匣的工作平台、用于Z轴方向上升降动作的卡匣升降台传动装置和卡匣模组固定架，所述卡匣固定架上设有分布在工作平台两侧用于扫描卡匣内晶圆的光纤传感器；

所述第一机械手臂模组包括设有直线滑轨的第一机械手臂固定座、第一机械手臂固定座一侧的直线传动装置和在直线滑轨上做往复动作的第一机械手臂，所述第一机械手臂末端设有用于承载晶圆的“C”型托盘；

所述第二机械手臂模组包括设有两根传动轴滑轨的传动轴固定座、两根与传动轴滑轨配合的第二机械手臂、用于第二机械手臂模组Z轴方向上升降动作的升降轴传动装置、用于第二机械手臂模组横向动作的横向传动装置，所述第二机械手臂末端设有与“C”型托盘匹配的插盘。

进一步的，卡匣升降台传动装置和升降轴传动装置均包括伺服电机、丝杆、用于联动伺服电机与丝杆的第一同步皮带和用于升降的Z轴传动滑轨，伺服电机的主轴末端和丝杆末端均设有与第一同步皮带匹配的第一皮带齿轮，所述伺服电机和丝杆均设有对应的安装座，所述卡匣的工作平台和传动轴固定座均增设有与Z轴传动滑轨匹配的滑块。

进一步的，第一机械手臂模组的直线传动装置和第二机械手臂模组横向装置均包括步进电机、第二同步皮带、两个用于撑开第二同步皮带的第二皮带齿轮，所述第二皮带齿轮中有一个固定于步进电机的主轴末端，所述第二皮带齿轮的另一个分别固定在第一机械手臂固定座和传动轴固定座上，所述第二皮带齿轮将第二同步皮带撑开呈长方形循环传动，撑开的第二同步皮带夹分别通过夹板夹设于第一机械手臂和第二机械手臂上，通过步进电机带动第二同步皮带传动，带动第一机械手臂和第二机械手臂分别在直线导轨和传动轴滑轨上进行往复动作。

进一步的，直线滑轨、传动轴滑轨和Z轴传动滑轨均在两端设有限位块，所述第一机械手臂和第二机械手臂均设有行程限位器。