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產(chǎn)品詳細(xì)介紹

IC 制造過程各種工藝前都需要進(jìn)行晶圓的傳輸、定位和姿態(tài)調(diào)整。晶圓升降機(jī)構(gòu)就是品圓自動(dòng)傳輸系統(tǒng)重要組成部分之一。其速度、重復(fù)定位精度將直接或間接影響 IC 的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。研究、高速度、高穩(wěn)定性的新型晶圓升降機(jī)構(gòu)可以提高生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，為 IC 制造提供有力保障。

晶圓升降機(jī)構(gòu)隸屬于晶圓自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，主要承擔(dān)著與晶圓裝卸機(jī)械手配合完成晶圓在加工工件臺(tái)與預(yù)對(duì)準(zhǔn)設(shè)備、晶圓盒之間交接的工作。大尺寸的晶圓重量增加，更易變形破損，Z 軸方向上的定位(重復(fù)定位)精度直接影響晶圓在過渡過程中平穩(wěn)安全性;同時(shí)要考慮到結(jié)構(gòu)緊湊、潔凈化、低散熱對(duì)環(huán)境影響盡量小。

近年來，國(guó)內(nèi)晶圓升降機(jī)構(gòu)的發(fā)展也很迅速。一些較早投入應(yīng)用的晶圓傳輸機(jī)構(gòu)。前端支持品圓機(jī)械手爪隨滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)升降行程較小、精度低，速度慢，缺少晶圓保護(hù)裝置。另外交接晶圓過程中，吸附系統(tǒng)使晶圓中間變形，定位精度低，開環(huán)控制易造成晶圓竄動(dòng)和損壞，同時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)造成沖擊。

晶圓升降機(jī)構(gòu)需要完成升降運(yùn)動(dòng)，采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，而不需要通過任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的新穎電機(jī)。其代表是音圈電機(jī)，音圈的繞制方向與磁場(chǎng)方向垂直，具有喇叭狀的輻射磁場(chǎng)，音圈通電后在磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生力，力的大小與施加在線圈上的電流成比例。電機(jī)運(yùn)動(dòng)形式可以為直線或者圓弧，主要用在精密儀器上。

晶圓升降系統(tǒng)是半導(dǎo)體制造中重要的工藝設(shè)備之一，常規(guī)的晶圓升降系統(tǒng)通常有兩種：其中一種晶圓升降系統(tǒng)包括：頂針、靜電吸盤、組合支架及三個(gè)升降氣缸，所述頂針通過所述組合支架固定在所述升降氣缸上，當(dāng)所述頂針托載晶圓時(shí)，所述升降氣缸可以控制組合支架及托載晶圓的所述頂針相對(duì)靜電吸盤上升或者下降一定的高度。但是，當(dāng)組合支架使用時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)容易損壞，導(dǎo)致頂針，下降的高度不夠，使得頂針與晶圓的背面的間距過小，進(jìn)而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

另一種晶圓升降系統(tǒng)包括三個(gè)頂針、靜電吸盤及三個(gè)升降氣缸，一個(gè)升降氣缸控制一個(gè)頂針的升降，采用該裝置進(jìn)行晶圓升降時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于頂針的上升受升降氣缸壓力波動(dòng)的影響，導(dǎo)致三個(gè)頂針的下降高度存在差異，使得其中某個(gè)頂針與晶圓的背面的間距過小，進(jìn)而導(dǎo)致晶圓上累積的電荷在該頂針區(qū)域局部放電起輝造成放電，從而導(dǎo)致晶圓良率損失。

晶圓升降裝置，包括靜電卡盤及位于靜電卡盤下方的多個(gè)升降組件，靜電卡盤上放置有一晶圓，每個(gè)升降組件均包括驅(qū)動(dòng)單元、位移監(jiān)測(cè)單元及頂針，驅(qū)動(dòng)單元與頂針連接并驅(qū)動(dòng)頂針上升或下降以頂起或遠(yuǎn)離晶圓，位移監(jiān)測(cè)單元位于驅(qū)動(dòng)單元上，并用于監(jiān)測(cè)頂針上升或下降的高度并反饋給驅(qū)動(dòng)單元。

晶圓測(cè)試用升降機(jī)構(gòu)，包括底座、托板，其特征是，底座上固定連接有若干個(gè)升降滑軌座，托板可升降連接在升降滑軌座上，底座上可滑動(dòng)連接支撐座，支撐座設(shè)置在托板下方，支撐座上固定連接有絲桿螺母，底座上安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接絲桿，絲桿與絲桿螺母配合連接，支撐座上設(shè)有斜塊，斜塊上端面為傾斜平面；托板上安裝有滾輪，滾輪抵接在斜塊上端面上，托板和底座之間安裝有托板位移測(cè)量用光柵尺，驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接編碼器，光柵尺電連接編碼器。

集成電路行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)芯片產(chǎn)品的良率要求日益增高，晶圓測(cè)試能夠在芯片未進(jìn)行切割、引線、封裝等多重后道工序加工前進(jìn)行測(cè)試，減少不良品在后續(xù)加工中的嚴(yán)重浪費(fèi)，所以急需晶圓測(cè)試設(shè)備達(dá)到高速、、高穩(wěn)定性的要求。晶圓測(cè)試設(shè)備達(dá)到高速、、高穩(wěn)定性的要求關(guān)鍵在于升降機(jī)構(gòu)。目前晶圓測(cè)試裝備采用的升降機(jī)構(gòu)頂升力較小，頂升穩(wěn)定性較差，精度低，而且有些頂升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本尚。
有些機(jī)器具有緩沖存放系統(tǒng)，使工藝過程總可以有新的晶圓準(zhǔn)備被加工（或給圖形化設(shè)備的放大掩模版），從而使機(jī)器的效率大化。這些稱為儲(chǔ)料器。操作員將片匣放在機(jī)器的上載器上，按下開始鍵，然后的工藝過程就交給機(jī)器來做。在300mm晶圓的水平，片匣可能會(huì)被一個(gè)單的晶圓承載器或輸運(yùn)器所替代。