IC 制造過程各種工藝前都需要進行晶圓的傳輸、定位和姿態(tài)調(diào)整。晶圓升降機構就是品圓自動傳輸系統(tǒng)重要組成部分之一。其速度、重復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構可以提高生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，為 IC 制造提供有力保障。
晶圓升降機構隸屬于晶圓自動傳輸系統(tǒng)，主要承擔著與晶圓裝卸機械手配合完成晶圓在加工工件臺與預對準設備、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(重復定位)精度直接影響晶圓在過渡過程中平穩(wěn)安全性;同時要考慮到結構緊湊、潔凈化、低散熱對環(huán)境影響盡量小。
近年來，國內(nèi)晶圓升降機構的發(fā)展也很迅速。一些較早投入應用的晶圓傳輸機構。前端支持品圓機械手爪隨滑塊在導軌內(nèi)上下運動，由直流電機驅(qū)動，該機構升降行程較小、精度低，速度慢，缺少晶圓保護裝置。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和損壞，同時對驅(qū)動電機造成沖擊。
晶圓升降機構需要完成升降運動，采用直線電機驅(qū)動。直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動，而不需要通過任何中間轉(zhuǎn)換機構的新穎電機。其代表是音圈電機，音圈的繞制方向與磁場方向垂直，具有喇叭狀的輻射磁場，音圈通電后在磁場中會產(chǎn)生力，力的大小與施加在線圈上的電流成比例。電機運動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)是半導體制造中重要的工藝設備之一，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，當所述頂針托載晶圓時，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靜電吸盤上升或者下降一定的高度。但是，當組合支架使用時間過長時容易損壞，導致頂針，下降的高度不夠，使得頂針與晶圓的背面的間距過小，進而導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，從而導致晶圓良率損失。
另一種晶圓升降系統(tǒng)包括三個頂針、靜電吸盤及三個升降氣缸，一個升降氣缸控制一個頂針的升降，采用該裝置進行晶圓升降時發(fā)現(xiàn)，由于頂針的上升受升降氣缸壓力波動的影響，導致三個頂針的下降高度存在差異，使得其中某個頂針與晶圓的背面的間距過小，進而導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升降組件，靜電卡盤上放置有一晶圓，每個升降組件均包括驅(qū)動單元、位移監(jiān)測單元及頂針，驅(qū)動單元與頂針連接并驅(qū)動頂針上升或下降以頂起或遠離晶圓，位移監(jiān)測單元位于驅(qū)動單元上，并用于監(jiān)測頂針上升或下降的高度并反饋給驅(qū)動單元。
晶圓測試用升降機構，包括底座、托板，其特征是，底座上固定連接有若干個升降滑軌座，托板可升降連接在升降滑軌座上，底座上可滑動連接支撐座，支撐座設置在托板下方，支撐座上固定連接有絲桿螺母，底座上安裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機輸出軸傳動連接絲桿，絲桿與絲桿螺母配合連接，支撐座上設有斜塊，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量用光柵尺，驅(qū)動電機電連接編碼器，光柵尺電連接編碼器。
集成電路行業(yè)發(fā)展迅速，對芯片產(chǎn)品的良率要求日益增高，晶圓測試能夠在芯片未進行切割、引線、封裝等多重后道工序加工前進行測試，減少不良品在后續(xù)加工中的嚴重浪費，所以急需晶圓測試設備達到高速、、高穩(wěn)定性的要求。晶圓測試設備達到高速、、高穩(wěn)定性的要求關鍵在于升降機構。目前晶圓測試裝備采用的升降機構頂升力較小，頂升穩(wěn)定性較差，精度低，而且有些頂升機構結構復雜，制造成本尚。
有些機器具有緩沖存放系統(tǒng)，使工藝過程總可以有新的晶圓準備被加工（或給圖形化設備的放大掩模版），從而使機器的效率大化。這些稱為儲料器。操作員將片匣放在機器的上載器上，按下開始鍵，然后的工藝過程就交給機器來做。在300mm晶圓的水平，片匣可能會被一個單的晶圓承載器或輸運器所替代。
所屬分類：電子產(chǎn)品制造設備/半導體設備
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