晶圆装载机及光刻机的制作方法

1.本实用新型涉及光刻机设备技术领域，尤其涉及一种晶圆装载机及光刻机。


背景技术：

2.在涉及半导体的芯片制造领域，光刻机上设有晶圆装载机，其主要作用是传送待曝光的晶圆与回收曝光后的晶圆，是实现芯片自动化对准的关键部位。
3.随着产业的升级，晶圆的尺寸也越来越大。小尺寸(以4英寸为例)的光刻机不能直接应用到大尺寸(以6英寸为例)的芯片生产中，原因在于4英寸的传输口径与6英寸的传输口径不相同，但是4英寸的光刻机中的传感器、升降台、控制主板等部件与6英寸的却是通用的，制作不同尺寸的晶圆，就需要购买不同尺寸的晶圆装载机，如此造成了成本的增加。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种晶圆装载机，所述晶圆装载机通过在其外端部上设置一转弯导引机构，该转弯导引机构的尺寸可调节，从而使得一个晶圆装载机可以适用于加工装载不同尺寸的晶圆，节约了成本。
5.根据本实用新型的晶圆装载机，所述晶圆装载机包括并排设置的晶圆上片单元和晶圆卸片单元；所述晶圆上片单元包括：上片卡塞、上片传送装置以及进片口输出端；所述上片传送装置分别连接所述上片卡塞与所述进片口输出端，所述上片传送装置将所述上片卡塞中的待曝光的晶圆运至所述进片口输出端，以传送至所述光刻机的进片口；所述晶圆卸片单元包括：出片口接收端、装片传送装置以及接片卡塞；所述装片传送装置分别连接所述出片口接收端与所述接片卡塞，所述装片传送装置将从所述光刻机的出片口运出的曝光后的晶圆运载传送至所述接片卡塞中容纳存放；其中，所述光刻机的进片口和出片口并排设置并间隔第一距离；所述上片卡塞和所述接片卡塞并排设置并间隔第二距离；所述第二距离大于所述第一距离；所述晶圆卸片单元还包括转弯导引机构，所述转弯导引机构与所述装片传送装置可拆卸连接，所述曝光后的晶圆由所述装片传送装置驱动，从出片口经所述转弯导引机构转弯导引至所述接片卡塞中容纳存放。
6.根据本实用新型的晶圆装载机，由于所述上片卡塞和所述接片卡塞间隔的距离，大于所述光刻机的进片口和出片口间隔的距离，通过在晶圆卸片单元的外端部上设置一可拆卸连接的转弯导引机构，曝光后的晶圆由所述装片传送装置驱动，从出片口经该转弯导引机构转弯导引至所述接片卡塞中容纳存放，使得对应出片口的位置处的尺寸可调节，从而使得一个晶圆装载机可以适用于加工装载不同尺寸的晶圆，节约了成本。
7.另外，根据本实用新型上述的晶圆装载机，还可以具有如下附加的技术特征：
8.所述并排设置的晶圆上片单元和晶圆卸片单元之间设有一第一隔板；所述转弯导引机构包括一转弯导引板，所述转弯导引板设置在所述隔板的邻近所述出片口接收端的位置；所述转弯导引板包括一导引面，所述导引面与所述隔板之间的夹角为30
°‑
50
°
，以使所
述晶圆传送方向在所述导引面位置呈形成转角夹角，所述转角夹角为130
°‑
150
°
。
9.所述晶圆卸片单元还包括一对侧转弯导引板，该对侧转弯导引板与所述转弯导引板对侧设置，所述对侧转弯导引板与所述转弯导引板之间具有第三距离，所述第三距离与所述晶圆的尺寸一致，所述转弯导引板与所述第一隔板之间为可拆卸连接。
10.所述装片传送装置还包括一升降装片手臂，所述升降装片手臂包括一对水平承托板，用于从底部承托晶圆；以及驱动机构，所述驱动机构与所述升降装片手臂连接，用于驱动所述升降装片手臂上下移动，其中，所述水平承托板的长度可调节。
11.所述装片传送装置还包括一对第二承托板，一对所述第二承托板与一对所述水平承托板分别一一对应相连，任一所述第二承托板分别通过一连接结构和与其相对应的水平承托板可拆卸连接。
12.所述升降装片手臂的长度可伸缩调节。
13.所述晶圆卸片单元在与所述隔板相对应的外侧端还设有第二隔板，所述晶圆上片单元在与所述隔板相对应的外侧端还设有第三隔板。
14.所述对侧转弯导引板可安装在所述的第二隔板上，所述对侧转弯导引板与第二隔板之间也为可拆卸连接；所述第二隔板与所述第一隔板之间的距离可调，所述第三隔板与所述第一隔板之间的距离可调。
15.所述转弯导引板及所述对侧转弯导引板在竖直方向上的高度均高于所述装片传送装置。
16.本实用新型还提供了一种光刻机，所述光刻机包括进片口、出片口、曝光装置、以及上述晶圆装载机；其中，所述晶圆装载机的进片口输出端与所述光刻机的进片口对接；所述晶圆装载机的出片口接收端与所述光刻机的出片口对接。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本实用新型的一个实施例的晶圆装载机的主视图；
19.图2是本实用新型的一个实施例的晶圆装载机的剖面结构图；以及
20.图3是本实用新型的另一个实施例的晶圆装载机的主视图。
21.其中：10、晶圆上片单元；110、上片传送装置；120、进片口输出端；130、上片卡塞； 20、晶圆卸片单元；210、出片口接收端、220、装片传送装置；230、弯导引机构；231、转弯导引板；232、导引面；240、对侧转弯导引板；250、升降装片手臂；251、水平承托板；252、第二承托板；253、连接结构；254、驱动机构；260、接片卡塞；30、第一隔板； 40、第二隔板；50、第三隔板；60、进片口；61、出片口；62、曝光装置。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.本实用新型提供了一种晶圆装载机，所述晶圆装载机应用于光刻机中，用于传送待曝光的晶圆与回收曝光后的晶圆，本实用新型的晶圆装载机相对于现有技术中的晶圆装载机，可以适用于加工装载不同尺寸的晶圆，节约了成本。
24.图1是本实用新型的一个实施例的晶圆装载机的主视图；图2是本实用新型的一个实施例的晶圆装载机的剖面结构图；图3是本实用新型的另一个实施例的晶圆装载机的主视图。参考图1
‑
图3，本实用新型提供了一种晶圆装载机，所述晶圆装载机应用于一光刻机中，用于传输、运送晶圆。所述光刻机包括进片口60、出片口61、曝光装置62、以及晶圆装载机。所述晶圆装载机包括晶圆上片单元10和晶圆卸片单元20。
25.晶圆上片单元10与晶圆卸片单元20并排设置，在本实施例中，在面对晶圆装载机的方向上从左向右依次、顺序地分布着晶圆卸片单元20和晶圆上片单元10；在其他实施例中，晶圆上片单元10与晶圆卸片单元20的位置关系也可以与本实施例中的相反。
26.晶圆上片单元10包括上片卡塞、上片传送装置110以及进片口输出端120；上片传送装置110分别连接上片卡塞与进片口输出端120，上片卡塞用于容纳存放待曝光的晶圆。上片传送装置110将上片卡塞中的待曝光的晶圆运至所述进片口输出端120，以传送至所述光刻机的进片口60。具体的，晶圆上片单元10用于将于待曝光的晶圆送至到光刻机的曝光装置62中进行曝光处理，其先从上片卡塞中取出待曝光的晶圆并放至上片传送装置 110上，然后通过上片传送装置110的传输作用将该待曝光的晶圆运送至进片口输出端120，最后在升降机的作用下将该待曝光的晶圆运送至光刻机中。
27.晶圆卸片单元20包括出片口接收端210、装片传送装置220与接片卡塞，接片卡塞用于容纳存储从光刻机中曝光后的晶圆；装片传送装置220连接出片口接收端210与接片卡塞，装片传送装置220用于将从光刻机的出片口61运出的曝光后的晶圆运载传送至接片卡塞中容纳存放。具体的，晶圆卸片单元20用于将光刻机中曝光完成的晶圆从其出片口中运出，然后通过装片传送装置220的传输作用将该曝光后的晶圆传送至接片卡塞中容纳存放。
28.具体的，光刻机的进片口和出片口是并排设置的，且进片口和出片口之间的总跨度通常是固定不变的；光刻机的进片口和出片口的总跨度为第一距离h1；上片卡塞与接片卡塞并排设置，通常设置在晶圆装载机的上方位置，上片卡塞、接片卡塞中均可容纳多个晶圆，上片卡塞与接片卡塞占用的面积较大，上片卡塞与接片卡塞之间的总跨度为第二距离h2；通常上片卡塞与接片卡塞之间的第二距离h2大于晶圆进片口与出片口之间的第一距离h1。
29.不同尺寸的晶圆对应的上片卡塞和接片卡塞的尺寸也不相同，上片卡塞与接片卡塞之间的距离通常也是不相同的，因此，为了适配不同尺寸的晶圆，本实用新型的晶圆装载机的晶圆卸片单元20还包括转弯导引机构230，该转弯导引机构230与装片传送装置220可拆卸连接，曝光后的晶圆由所述装片传送装置220驱动，从出片口经该转弯导引机构230转弯导引至所述接片卡塞中容纳存放。在晶圆卸片单元的外端部上设置一可拆卸连接的转弯导引机构230后，使得曝光后的晶圆在装片传送装置220的引导下经过该转弯导引机构230 时改变运动轨迹，且该转弯导引机构230的尺寸可调节，对应出片口的位置处的尺寸可调节，从而使得一个晶圆装载机可以适用于加工装载不同尺寸的晶圆，节约了成本。
30.在具体实施中，上片传送装置110和装片传送装置220均通过电机驱动皮带滑轮滚动的方式实现晶圆在上片传送装置110、装片传送装置220上的移动；在其他实施例中，也可
以通过设置其他的传动机构带动晶圆在上片传送装置110、装片传送装置220上的移动。
31.在具体实施中，所述并排设置的晶圆上片单元10和晶圆卸片单元20之间设有一第一隔板30，所述转弯导引机构230包括一转弯导引板231，所述转弯导引板231设置在所述第一隔板30的邻近所述出片口接收端210的位置；所述转弯导引板231包括一导引面232，所述导引面232与所述第一隔板30之间的夹角为30
°‑
50
°
，以使所述晶圆传送方向在所述导引面232位置形成转角夹角，所述转角夹角为130
°‑
150
°
。具体的，转弯导引机构 230包括一转弯导引板231，该转弯导引板231可拆卸地固定地设置于该第一隔板30上，且靠近出片口接收端210。该转弯导引板231包括一导引面232，且该导引面232与第一隔板30相交，导引面232与第一隔板30之间的夹角α1为30
°‑
50
°
，当曝光后的晶圆通过装片传送装置220引导传送至该转弯导引板231时，由于导引面232的导引作用，晶圆的运行轨迹发生变化，即晶圆沿着该导引面232转弯，且转弯的角度为30
°‑
50
°
。导引面 232与第一隔板30之间的夹角α1与转角夹角的角度α2之和为180
°
，即当导引面232 与第一隔板30之间的夹角α1为30
°
时，所述转角夹角的角度α2为150
°
；当导引面232 与第一隔板30之间的夹角为α150
°
时，所述转角夹角的角度α2为130
°
。
32.在具体实施中，所述晶圆卸片单元20还包括一对侧转弯导引板240，该对侧转弯导引板240与所述转弯导引板231对侧设置，所述对侧转弯导引板240与所述转弯导引板231 之间具有第三距离h3，所述第三距离h3与所述晶圆的尺寸一致。
33.具体的，本实施例的晶圆卸片单元20在与所述第一隔板30相连的转弯导引板231相对应的另一端上还设有对侧转弯导引板240，该对侧转弯导引板240与所述转弯导引板231 隔着装片传送装置220相对设置，该对侧转弯导引板240用于与转弯导引板231相配合，从而方便晶圆更容易地转弯。该对侧转弯导引板240与转弯导引板231相互平行，两者之间的距离等于或者稍大于晶圆的尺寸，同时由于对侧转弯导引板240与转弯导引板231之间的距离可灵活调节，从而可以适配不同尺寸的晶圆。该对侧转弯导引板240相对于所述转弯导引板231更靠外设置，转弯导引板231与对侧转弯导引板240共同作用以使晶圆沿转弯导引机构230的导引面232转弯。
34.在具体实施中，所述装片传送装置220还包括一升降装片手臂250以及驱动机构254，所述升降装片手臂250包括一对水平承托板251，用于从底部承托晶圆；所述驱动机构与所述升降装片手臂250相连，用于驱动升降装片手臂250上下移动，其中，所述水平承托板251的长度可调节。具体的，装片传送装置220在靠近光刻机出片口的位置设有升降装片手臂250，该升降装片手臂250用于将经在光刻机中曝光后的晶圆传送到接片卡塞中容纳存放，该升降装片手臂250包括一对水平承托板251，一对水平承托板251并列设置，该水平承托板251用于从底部承托晶圆。驱动机构用于驱动升降装片手臂250上下移动，在本实施例中，所述驱动机构是以一电机为例；在其他实施例中，也可以采用电机以外的其他驱动机构。本实用新型的晶圆装载机，其水平承托板251的长度可自由调节，从而可以适配不同尺寸的晶圆，当适配小尺寸的晶圆时，可以将水平承托板251的长度调短，从而可以节省空间；当适配大尺寸的晶圆时，可以将水平承托板251的长度调长，从而保证有足够的空间来承托晶圆，保持晶圆在运动过程中的稳定性。
35.在具体实施中，所述装片传送装置220还包括一对第二承托板252，一对所述第二承托板252与一对所述水平承托板251分别一一对应相连，任一所述第二承托板252分别通
过一连接结构253和与其相对应的水平承托板252可拆卸连接。具体的，本实用新型的装片传送装置220在一对水平承托板251附近分别设置一对第二承托板252，一个第二承托板252各对应一个水平承托板251，第二承托板252和与其相对应的水平承托板251可拆卸地连接，在本实施例中，第二承托板252通过一连接结构253与水平承托板252固定连接；第二承托板252呈l形，其包括沿水平承托板251的长度方向上向外延伸的一端部和位于水平承托板251外侧部的另一端部。本实用新型的晶圆装载机，其通过在升降装片手臂250的外侧及长度方向上设置第二承托板252，从而适于承载尺寸较大的晶圆；由于第二承托板252可拆卸地与水平承托板251连接，当承载尺寸较小的晶圆时，可将第二承托板252从水平承托板251上拆卸掉；因此，本实用新型的晶圆装载机，其适配性高，适用于承载不同尺寸的晶圆。
36.在具体实施中，所述升降装片手臂250的长度可伸缩调节。具体的，升降装片手臂250 在其长度方向中可伸缩调节，从而适配于不同尺寸的晶圆。例如，可在升降装片手臂250 上设置齿轮伸缩装置，通过调节齿轮的正转与反转，从而实现升降装片手臂250的长度可伸缩调节；在其他实施例中，也可以采用其他的部件，只要能够实现升降装片手臂250的长度可伸缩调节即可。
37.在具体实施中，所述晶圆卸片单元20在与所述第一隔板30相对应的外侧端还设有第二隔板40，所述晶圆上片单元10在与所述第一隔板30相对应的外侧端还设有第三隔板50。具体的，晶圆卸片单元20的区域由所述第一隔板30与第二隔板40限定出，晶圆上片单元 10的区域由所述第一隔板30与第三隔板50限定出，第二隔板40与第三隔板50分别位于外端部，晶圆上片单元10与晶圆卸片单元20共用所述第一隔板30，第一隔板40、第二隔板50与所述第一隔板30分别相互平行，所述第二隔板40与所述第一隔板30之间的距离与所述晶圆的尺寸相适应，所述第一隔板30和第三隔板50之间的距离可调节，以适应不同尺寸的晶圆的上片。所述第二隔板50与所述第一隔板30之间的距离也与所述晶圆的尺寸相适应，第一隔板30和第二隔板40之间的距离也可调节，以适应不同尺寸的晶圆的卸片。转弯导引板231与第一隔板30之间为可拆卸连接，所述对侧转弯导引板240可安装在所述的第二隔板40上，所述对侧转弯导引板240与所述第二隔板40之间也为可拆卸连接。通过拆卸更换不同长度、不同导引面角度的转弯导引板231和对侧转弯导引板240，可以使得对侧转弯导引板240与所述转弯导引板231之间的距离(即第一距离)可根据晶圆尺寸大小调节。
38.在具体实施中，所述转弯导引板231及所述对侧转弯导引板240在紧直方向上的高度均高于所述装片传送装置220。本实用新型的晶圆装载机，通过将转弯导引板231及对侧转弯导引板240设置成凸出所述装片传送装置220，从而避免晶圆在传输过程中在所述第一隔板30与所述第一隔板40之间移动，且可以避免晶圆从所述装片传送装置220上脱落。
39.本实用新型还提供了一种光刻机，所述光刻机包括上述任意结构的晶圆装载机。
40.根据本实用新型的光刻机，所述光刻机包括上述结构的晶圆装载机，所述晶圆装载机通过在其外端部上设置一转弯导引机构，该转弯导引机构的尺寸可调节，从而使得一个晶圆装载机可以适用于加工装载不同尺寸的晶圆，节约了成本。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在
任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
42.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。