[发明专利]一种晶圆放片装置及方法

说明书

本发明公开了一种晶圆放片装置及方法，所述晶圆放片装置及方法应用于半导体外延设备，主要包括：一个与底板平面呈20～30°夹角的晶圆装载盒平台，一个与晶圆装载盒卡槽水平对齐且具有相同宽度与间距的晶片导入装置。当进行放片操作时，通过真空吸笔把晶圆放在晶片导入装置上，晶圆在重力作用下落入晶圆装载盒。与手动放片相比，本发明可以避免因人为原因导致触碰主面造成的擦伤；与自动取放片相比，本发明的灵活性更高，更易操作，实用性强，适用于多种场合使用。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆放片装置及方法。

背景技术

以砷化镓（GaAs）为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料由于其独特的电学性能，在卫星通讯、微波器件、激光器及发光二极管领域有着十分广泛的应用。异质结双极晶体管、高电子迁移率晶体管、LED等器件的制作需要在高质量的衬底表面用分子束外延或者有机金属化合物气相外延技术生长外延结构。目前，像GaAs、InP或GaP的化合物半导体单晶的衬底质地较为脆弱，表面极容易产生划伤或擦伤等机械类损伤，因此在移动放置此类晶片时需要更准确更稳定的方式。

在实际中，由于自动设备功能和工艺等限制不能“一站式”处理多种产品,因此需要人员手动操作处理。在一些特定场所如：检验（由人工检验产品）、抽测、取样等需要单片操作的工序。所以要有一种能让人员操作时减少风险的辅助装置。因晶圆装载架卡槽间距1.5～2mm人的不稳定性使手动把晶圆插入晶圆装载架卡槽而不让主面擦碰到侧壁上很困难。自动取放可以做到精确取放，但不易携带，体积大，场所固定等因素条件限制多。

本发明为了克服人为操作放晶圆装载架时对晶圆造成的缺陷和弥补自动化不足的问题。所以，有必要设计一种新的以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种晶圆放片装置及方法，在无自动放片功能的设备或单片检测晶圆的场所使用，利用夹角产生的重力作用和晶片导入装置的辅助下实现晶圆的放片操作，避免晶圆表面擦伤和污染。

为实现前述目的，本发明采用以下技术方案，一种晶圆放片装置：

所述晶圆放片装置包括：底板、自动控制装置、晶圆装载盒、晶圆装载盒放置板、晶圆装载盒托板、移动臂、晶片导入装置、真空吸笔、晶圆传感器、极限位置传感器。

为更好的说明上述各装置的位置、构型和作用，进行如下的分类和定位：基座结构模块、自动控制模块、晶圆装载模块，其中晶圆装载模块位于基座结构模块的上方，自动控制模块与晶圆装载模块和基座结构模块通过环绕方式连接。

基座结构模块，包含底板、晶圆装载盒放置板、晶圆装载盒托板，底板为水平放置在最底层，晶圆装载盒放置板与晶圆装载盒托板垂直相交，垂直相交线位于底板上。

自动控制模块，包含自动控制装置、移动臂、极限位置传感器，自动控制装置位于晶圆装载盒放置板的背面，自动控制装置与移动臂垂直相连接，自动控制装置与移动臂两者所在平面也相互垂直，极限位置传感器位于晶圆装载盒放置板的两侧面。

晶圆装载模块，包含晶片导入装置、真空吸笔、晶圆装载盒、晶圆传感器，晶片导入装置位于晶圆装载盒的正上方，晶片导入装置与晶圆装载盒卡槽在同一平面，同时晶片导入装置一侧设置有真空吸笔出口，晶圆传感器则位于晶片导入装置的中心位置。

作为本发明的进一步改进，所述自动控制装置包含导轨和步进电机模组，导轨和步进电机模组位于晶圆装载盒放置板下方，通过连接移动臂，再结合极限位置传感器和晶圆传感器来控制晶片导入装置的位移，实现自动控制的功能。

作为本发明的进一步改进，所述晶片导入装置与晶圆装载盒卡槽水平对齐且具有相同的宽度与间距。

作为本发明的进一步改进，所述宽度的长度比晶圆直径大2～3mm。