[发明专利]一种蓝宝石晶圆自动铲片装置及方法

说明书

一种蓝宝石晶圆自动铲片装置及方法，其中安装架设有工作台，工作台上设有旋转台，旋转台上方设有承载盘，承载盘一侧设有气浮导轨、收集卡塞；气浮导轨的导轨面贯穿设有微孔阵列，气浮导轨底部设有导流腔；承载盘上方间隔设有铲刀、风刀、旋转架，旋转架上设有真空吸盘。利用旋转台、调距执行件分别对承载盘及晶圆形成旋转驱动及倾角控制，由风刀、铲刀及真空吸盘组件对晶圆阵列的内圈、外圈进行分布式自动铲取、转移作业，在送入气浮导轨后，令晶圆被正压气膜托浮至漂移状态以保障不受物理冲击，而后滑落至收集卡塞内进行收集，确保晶圆与载具分离、转移操作的高度自动化，同时确保晶圆品质完好及收集片序的一致性，增益晶圆制造行业的生产效益。

技术领域

本发明涉及晶圆自动化处理技术领域，具体涉及一种蓝宝石晶圆自动铲片装置及方法。

背景技术

在LED芯片制备过程中，器件外延层主要在蓝宝石衬底上进行生长，由于蓝宝石衬底具有机械强度高、稳定性好、始于高温生长等优良特性，因此被大多数生长工艺选作衬底材料。

目前蓝宝石衬底生产抛光工序，分为粗抛和精抛工序，两道工序后均需测量陶瓷盘上晶圆厚度，而后，晶圆需要人工手动从载具进行手动分离，并将晶圆收集到晶圆专用卡塞内。在此过程中，陶瓷盘搬运、剥离、转运及收集操作都是由人工完成，由于承载晶圆的陶瓷盘质量较大，人工作业费时费力、效率低并且劳动强度大，并且，还会因人为因素的操作造成生产物料损坏情况；此外，人手接近转运设备存在安全隐患，人工将晶圆收集到专用卡塞内的操作同样存在工作强度大、效率低的缺陷，且容易因人为手法因素而造成收集晶圆的片序混乱、品质异常；同时，由于晶圆质地较脆，其在载盘上呈现多圈排列并与载盘之间存在一定粘附力，常规自动化设备的剥离、转运操作同样会对晶圆造成物理冲击而使其损坏，因此，需要一种新的技术方案加以改善。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供了一种蓝宝石晶圆自动铲片装置及方法，用以实现蓝宝石晶圆与载具分离的全自动化操作，降低劳动强度并提高生产效率，同时确保晶圆品质完好及收集片序的一致性，增益晶圆制造行业的生产效益。

本发明通过以下技术方案实施：一种蓝宝石晶圆自动铲片装置，包括安装架，其中，所述安装架上设有铰座、调距执行件，并间隔设有工作台，所述工作台一端与所述铰座铰接安装，另一端与所述调距执行件输出轴连接；所述工作台上设有旋转执行件连接带动的旋转台，所述旋转台上方放置设有承载盘，所述承载盘一侧依次设有气浮导轨、收集卡塞；所述气浮导轨固定于所述工作台上，所述气浮导轨入口对准所述承载盘，所述气浮导轨的导轨面贯穿设有多个微孔等距排列形成的微孔阵列，所述气浮导轨底部设有导流腔；所述收集卡塞为一侧设有多层U形槽口的开口容器，并以其所述U形槽口对准所述气浮导轨出口，所述收集卡塞与竖移模组连接，所述竖移模组具有竖向驱动功能，并设于所述工作台上；所述承载盘上方间隔设有铲刀、风刀、旋转架，所述铲刀、所述风刀通过铰接机构安装于所述工作架上，所述旋转架通过旋转机构安装于工作架上，所述旋转架的一端或两端设有朝向下方的真空吸盘，所述铲刀、所述风刀刀身及所述旋转架架身皆与所述承载盘形成锐角夹角，所述风刀设有至少两个，并以所述承载盘轴截面进行对称分布。

进一步的，所述导流腔的腔体延伸路径呈封闭框形结构，其框形结构上开口的长宽尺寸大于下开口的对应尺寸，所述上开口与所述气浮导轨进行无缝对接，所述下开口下端置空，所述下开口内部设有导流框，所述导流框外壁轮廓与所述下开口内壁轮廓形成等距阵列，所述导流框外壁与所述下开口内壁夹持形成出气缝，所述出气缝与所述导流腔内腔贯穿连通；所述导流腔一旁设有正压设备，所述正压设备正压端通过管路贯穿所述导流腔腔壁并连通于其内腔；所述导流腔内壁设有斜向布置的斜壁，所述斜壁内侧面呈现向内凸起的弧面，所述斜壁内侧面与所述下开口内侧面的衔接部位形成外圆角，所述斜壁内侧面与所述上开口内侧面的衔接部位形成内圆角。