IC 制造過程各種工藝前都需要進行晶圓的傳輸、定位和姿態調整。晶圓升降機構就是品圓自動傳輸系統重要組成部分之一。其速度、重復定位精度將直接或間接影響 IC 的生產效率和制造質量。研究、高速度、高穩定性的新型晶圓升降機構可以提高生產效率和制造質量,為 IC 制造提供有力保障。
晶圓升降機構需要完成升降運動,采用直線電機驅動。直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動,而不需要通過任何中間轉換機構的新穎電機。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。
晶圓升降機構是自動控制的,通過音圈電機完成升降運動。如果電機失控此時機構正處于升降運動中,運動部件會上升到高點停不下來頂住外部結構過長時間從而損壞電機。為了避免以上問題,在機構中增加保護措施,確保機構運行的安全性。
晶圓上表面有定位用的標識,晶圓在預對準階段確定好了與傳輸機械手的相對位置,經過升降機構到達工件臺吸盤上,為了檢測標識位需要其與吸盤相對位置是固定的。因此要求升降機構在圓周方向上不存在轉動。同時光柵傳感器安裝要求光柵尺與讀數頭相對位置在+0.1mm。防轉裝置能機構運動圓周方向相對位置,晶圓傳輸的精度。
有些機器具有緩沖存放系統,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。
在制造IC的生產線中,已全面采用了計算機控制和機器人搬運。對于復雜的作人為失誤在所難免,而且在潔凈室中,即使操作者身著無塵服,也不免造成污染。采用計算機控制和機器人搬運,可提高產品質量和安全性,從而降低成本。
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