一种微电子加工设备及方法技术

本发明专利技术提供一种微电子加工设备，托盘和机械手，所述托盘用于承载被加工工件，所述机械手用于实现被加工工件在所述托盘上的取放操作，所述机械手包括机械手指、机械臂以及连接所述机械手指和所述机械臂的连接部，在所述连接部设置有两个位置传感器，所述两个位置传感器的连线与所述机械手的对称轴不平行。该微电子加工设备不仅能够避免被加工工件和机械手指被损坏，而且提高微电子加工设备的利用率。本发明专利技术还提供一种微电子加工方法。

Microelectronic machining equipment and method

The present invention provides a microelectronic processing equipment, pallet and manipulator, the tray is used for bearing the workpiece, the manipulator is used to implement the workpiece in the tray on the pick and place operation, the mechanical arm comprises a connecting part, and the mechanical finger mechanical arm is connected with the mechanical finger and the mechanical in the arm, the connecting part is provided with two symmetrical shaft position sensor, the two position sensor line and the manipulator is not parallel. The microelectronic processing equipment can not only avoid the damage of the machined workpiece and the mechanical finger, but also improve the utilization ratio of the microelectronic processing equipment. The invention also provides a microelectronic processing method.

【技术实现步骤摘要】
一种微电子加工设备及方法
本专利技术属于微电子
，涉及一种微电子加工设备及方法。
技术介绍
在集成电路、半导体照明、功率器件等领域，常用刻蚀机、物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等微电子加工设备实施精密工艺。在微电子加工设备中，机械手用于实现被加工工件在工艺腔室内的取放操作。图1是机械手在工艺腔室5内处于高位时的状态图，图2为机械手在工艺腔室内处于低位时的状态图。结合图1和图2所示，机械手包括驱动装置(图中未示出)、机械臂1和机械手指2，机械臂1在驱动装置的驱动下，带动机械手指2实现前后、左右和上下方向的移动。机械手指2用于取放晶片3。借助机械手可将晶片3放置于托盘4或将放置于托盘4的晶片3取走。机械手在高位时可实现前后、左右方向的移动，在低位时实现取放片操作。当机械手移动至接近低位时，操作人员不能直接观察到机械手指2与承载被加工工件的托盘在上下方向的距离，因此，无法判断机械手指是否与托盘接触及接触的程度，这容易导致机械手指压碎被加工工件，严重时，会损坏机械手指。另外，在生产过程中，托盘的平整度会发生变化，需要通过检测来判断托盘的平整度，然而，检测需要花费较长时间。目前是通过机械手是否能吸到被加工工件来判断。但这种判断方式不能预先判断托盘的平整度是否合适，因此，不能及时调整托盘的平整度，从而影响微电子加工设备的利用率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种微电子加工设备及方法，不仅能够准确地判断机械手指与托盘是否接触，避免被加工工件和机械手指被损坏，而且可以预先判断托盘的平整度，提高微电子加工设备的利用率。解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种微电子加工设备，包括托盘和机械手，所述托盘用于承载被加工工件，所述机械手用于实现被加工工件在所述托盘上的取放操作，所述机械手包括机械手指、机械臂以及连接所述机械手指和所述机械臂的连接部，在所述连接部设置有两个位置传感器，而且，所述两个位置传感器的连线与所述机械手的对称轴不平行。其中，所述两个位置传感器对称地设置于所述机械手的对称轴的两侧。其中，所述位置传感器为压力传感器或测距传感器。其中，所述压力传感器包含有两组开关量设定点的触点。其中，所述托盘包括托盘本体和片槽，所述片槽设于所述托盘本体，所述被加工工件可嵌置于所述片槽内，当所述机械手取放所述被加工工件时，所述位置传感器与所述片槽周缘的所述托盘本体区域相对。其中，所述托盘本体采用石英、石墨或陶瓷材料制作。本专利技术还提供一种微电子加工方法，包括以下步骤：提供微电子加工设备，所述微电子加工设备采用本专利技术提供所述的微电子加工设备；调整所述机械手和托盘的平整度；在前后、左右方向调整所述机械手，使所述机械手指与所述托盘相对；在上下方向调整所述机械手，当位置传感器的测量值达到预设的第一临界范围时，所述机械手实施取放操作。其中，所述第一临界范围的最小值为所述机械手能够实施取放操作的前提下所述位置传感器的最小测量值，所述第一临界范围的最大值为不损坏所述被加工工件的前提下所述位置传感器的最大测量值。其中，当所述托盘上设有多个所述片槽时，所述第一临界范围的最小值为所述机械手在所述多个片槽位置能够实施取放操作的前提下所述位置传感器获得的所有最小测量值中的最大值；所述第一临界范围的最大值为所述机械手在所述多个片槽位置不损坏所述被加工工件的前提下所述位置传感器获得的所有最大测量值中的最小值。其中，还包括判断所述托盘平整度的步骤，包括：在机械手的下降过程中，两个位置传感器获得F1′、F1"、F2′或F2"，其中，F1′为所述两个位置传感器中在后发生变化的压力传感器即将发生变化但还未发生变化时在先发生变化的压力传感器的测量值；F2〞为不损坏被加工工件的前提下在后发生变化的压力传感器的最大测量值；F1〞为在后发生变化的压力传感器的测量值为F2〞时在先发生变化的压力传感器对应的测量值；F2′为理想状态下在先发生变化的压力传感器的测量值为F1′时在后发生变化的压力传感器对应的测量值；获得ΔF1和ΔF2，其中，ΔF1＝F1′-F1"，ΔF2＝F2′-F2"；判断ΔF1和ΔF2的值是否在预设的第二临界范围内，若是，则托盘的平整度在合理范围；若否，则托盘的平整度不在合理范围。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的微电子加工设备，通过位置传感器的测量值可准确地判断机械手指是否与托盘接触以及接触的程度，从而可避免被加工工件和机械手指被损坏；而且，通过两个位置传感器的测量值可判断托盘的平整度，从而可预先判断托盘平整度，以对托盘的平整度及时进行维护，进而提高了微电子加工设备的利用率。另外，本专利技术提供的微电子加工方法，在实施工艺时，通过两个位置传感器的测量值可准确地判断机械手指是否与托盘接触以及接触的程度，从而可避免被加工工件和机械手指被损坏；而且，在实施工艺前，借助两个位置传感器的测量值即可判断托盘的平整度，简单易行，可对设备及时进行维护，从而提高了微电子加工设备的利用率。附图说明图1为机械手在工艺腔室内处于取放片高位时的状示意图；图2为机械手在工艺腔室内处于取放片低位时的示意图；图3为本专利技术实施例机械手的结构示意图；图4为专利技术实施例机械手与托盘的相对位置示意图；图5为机械手与托盘刚开始接触时的相对位置示意图；图6为机械手下降到最低位时与托盘的相对位置示意图；图7为理想状态下第一位置传感器34a和第二位置传感器34b的测量值的变化曲线；图8a为托盘不平整时机械手与托盘的相对位置示意图；图8b为托盘的前侧(靠近读者一侧)较低、后侧(远离读者那一侧)较高时，第一位置传感器和第二位置传感器的测量值的变化曲线。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的微电子加工设备及方法进行详细描述。本实施例提供的微电子加工设备包括传输系统和工艺腔室，传输系统用于将未加工的被加工工件(如晶片)放入工艺腔室，或者将加工完毕的被加工工件从工艺腔室取出。传输系统为机械手，其利用真空吸附或伯努利正压取片。结合如图3和图4所示，机械手包括机械臂31、机械手指33以及连接机械臂31和机械手指33的连接部32。在连接部32设置两个位置传感器34a、34b，而且，两个位置传感器34a、34b的连线与机械手的对称轴(图3中所示的双点划线)不平行。托盘41用于承载被加工工件42，其包括采用石英、石墨或陶瓷材料制作的托盘本体43，在托盘本体43上设有片槽44，片槽44可以设置一个或多个。片槽44可对被加工工件42定位，有利于提高机械手取放操作的效率。在工艺过程中，被加工工件42嵌置于片槽44内。片槽44包括第一凹部44a和第二凹部44b，第一凹部44a的内径小于第二凹部44b的内径，从而在片槽44内形成肩部45。而且，第一凹部44a的内径略大于被加工工件42的外径，第二凹部44b的内径大于机械手指33的外径。如图4所示，机械手在取放被加工工件42时，机械手指33可下降到第二凹部44b内，被加工工件42被放置于第一凹部44a内，连接部32与托盘39的边缘位置相对，并使位置传感器34a、34b与片槽44周缘的托盘本体区域相对。借助位置传感器34a、34b的测量值可准确地判断机械手是否与托盘41接触，以及接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子加工设备，包括托盘和机械手，所述托盘用于承载被加工工件，所述机械手用于实现被加工工件在所述托盘上的取放操作，所述机械手包括机械手指、机械臂以及连接所述机械手指和所述机械臂的连接部，其特征在于，在所述连接部设置有两个位置传感器，而且，所述两个位置传感器的连线与所述机械手的对称轴不平行。

【技术特征摘要】
1.一种微电子加工设备，包括托盘和机械手，所述托盘用于承载被加工工件，所述机械手用于实现被加工工件在所述托盘上的取放操作，所述机械手包括机械手指、机械臂以及连接所述机械手指和所述机械臂的连接部，其特征在于，在所述连接部设置有两个位置传感器，而且，所述两个位置传感器的连线与所述机械手的对称轴不平行。2.根据权利要求1所述的微电子加工设备，其特征在于，所述两个位置传感器对称地设置于所述机械手的对称轴的两侧。3.根据权利要求1所述的微电子加工设备，其特征在于，所述位置传感器为压力传感器或测距传感器。4.根据权利要求3所述的微电子加工设备，其特征在于，所述压力传感器包含有两组开关量设定点的触点。5.根据权利要求1所述的微电子加工设备，其特征在于，所述托盘包括托盘本体和片槽，所述片槽设于所述托盘本体，所述被加工工件可嵌置于所述片槽内，当所述机械手取放所述被加工工件时，所述位置传感器与所述片槽周缘的所述托盘本体区域相对。6.根据权利要求5所述的微电子加工设备，其特征在于，所述托盘本体采用石英、石墨或陶瓷材料制作。7.一种微电子加工方法，其特征在于，包括以下步骤：提供微电子加工设备，所述微电子加工设备采用权利要求1-6任意一项所述的微电子加工设备；调整所述机械手和托盘的平整度；在前后、左右方向调整所述机械手，使所述机械手指与所述托盘相对；在上下方向调整所述机械手，当位置传感器的测量值达到预设的第一临界范围时，所述机械手实施取放操作。8.根据权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11