实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种晶圆载具以及具有其的物料装置,旨在提供一种可以线性往复移载晶圆的晶圆载具及具有其的物料装置。
为实现上述目的,本实用新型提出的晶圆载具,包括:
座体,设有两个开口以及连通两个所述开口的腔道;以及,
载物件,收容在所述腔道内,且用以承载自一所述开口送入的待测晶圆,所述载物件相对所述座体可活动设置,以具有带动所述待测晶圆自另一所述开口活动移出的移出行程,以在进行所述移出行程时,供检测机构对所述待测晶圆进行检测。
可选地,两个所述开口之间的连线方向为前后方向;
所述晶圆载具还包括定位组件,所述定位组件包括凸设在所述载物件上的两个定位件,两个所述定位件彼此间隔且分别沿所述前后方向延伸,每一所述定位件的端面凸设有定位凸起,两个所述定位件位于两个所述定位凸起之间的端面构成承载面,以在所述承载面承载所述待测晶圆时,两个所述定位凸起对所述待测晶圆的对应侧进行止挡定位。
可选地,所述承载面包括靠近所述开口设置的导向面,所述导向面在靠近对应的所述开口的方向上呈逐渐靠近所述载物件倾斜设置;和/或,
两个所述定位凸起相互靠近的一侧面为止挡面,所述止挡面包括靠近所述开口设置的引导面,两个所述引导面在靠近各自邻近的所述开口的方向上呈相互远离倾斜设置。
可选地,所述定位组件设有多个,每一所述定位组件的两个所述定位凸起之间形成第一间距,各所述定位组件的所述第一间距相异设置;
每两个所述定位组件中,所述第一间距较小的所述定位组件的所述定位凸起的高度为H1,所述第一间距较大的所述定位组件的所述承载面的高度为H2,则H1≤H2。
可选地,两个所述开口之间的连线方向为前后方向;
所述腔道与所述载物件的活动连接处其中之一设有沿所述前后方向延伸布设的滑槽,其中另一设有滑块,所述滑块与所述滑槽滑动连接。
可选地,所述腔道分别在靠近每一所述开口处的腔壁设有连接件,所述载物件对应设有对接件,以在所述载物件活动至靠近任一所述开口时,所述对接件与对应的所述连接件连接固定。
可选地,所述连接件和所述对接件其中之一为磁吸附件,其中另一为磁配合件。
可选地,所述晶圆载具还包括盖板,所述盖板活动盖设于所述开口,以能够活动至打开和关闭所述开口;和/或,
所述载物件对应每一所述开口处分别设有避让凹部,所述避让凹部连通邻近的所述开口设置。
可选地,所述座体的一侧外壁设有用以供晶圆盒安装的安装位;
所述晶圆载具还包括定位挡件,所述定位挡件对应所述安装位的边部或者角部设置,以对处于所述安装位内的所述晶圆盒的对应侧进行止挡定位;
所述定位挡件在靠近和远离所述安装位的方向上可活动调节设置。
此外,为实现上述目的,本实用新型还提供一种物料装置,包括:
晶圆载具,所述晶圆载具包括座体和载物件,所述座体设有两个开口以及连通两个所述开口的腔道;所述载物件收容在所述腔道内,且用以承载自一所述开口送入的待测晶圆,所述载物件相对所述座体可活动设置,以具有带动所述待测晶圆自另一所述开口活动移出的移出行程;以及,
检测机构,设于所述座体,所述检测机构用以在所述载物件进行所述移出行程时,对所述待测晶圆进行检测。
本实用新型提供的技术方案中,两个开口中的一个作为待测晶圆的进入腔道并安置于载物件上的入口,另一个作为载物件带动待测晶圆自腔道内移出的出口,有助于待测晶圆进行有序的上料、检测以及下料;腔道限定出载物件进行线性往复移动时的路径,从而限定出载物件上待测晶圆的移动路径,使得每一待测晶圆均可沿统一的线性往复移动路径进行移动,有助于提高批量待测晶圆检测的准确性和一致性;相较于直接将待测晶圆活动安装在座体上的方案,载物件通过其结构设计,可调节与待测晶圆的接触部位和接触面积,有助于使得载物件只接触待测晶圆的边缘,从而有效防止直线往复移动过程中座体等其他构件与待测晶圆过多接触,造成晶圆污染,提高检测可靠性。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
请参阅图1至图3,本实用新型提供的晶圆载具1包括座体100以及载物件200。其中,所述座体100设有两个开口以及连通两个所述开口的腔道120;所述载物件200收容在所述腔道120内,且用以承载自一所述开口送入的待测晶圆8,所述载物件200相对所述座体100可活动设置,以具有带动所述待测晶圆8自另一所述开口活动移出的移出行程,以在进行所述移出行程时,供检测机构对所述待测晶圆8进行检测。
本实用新型提供的技术方案中,两个开口中的一个作为待测晶圆8的进入腔道120并安置于载物件200上的入口,另一个作为载物件200带动待测晶圆8自腔道120内移出的出口,有助于待测晶圆8进行有序的上料、检测以及下料;腔道120限定出载物件200进行线性往复移动时的路径,从而限定出载物件200上待测晶圆8的移动路径,使得每一待测晶圆8均可沿统一的线性往复移动路径进行移动,有助于提高批量待测晶圆8检测的准确性和一致性;相较于直接将待测晶圆8活动安装在座体100上的方案,载物件200通过其结构设计,可调节与待测晶圆8的接触部位和接触面积,有助于使得载物件200只接触待测晶圆8的边缘,从而有效防止直线往复移动过程中座体100等其他构件与待测晶圆8过多接触,造成晶圆污染,提高检测可靠性。
为了便于对晶圆载具1中各个构件的相对方向关系描述清楚,在以下实施例中,均以晶圆载具1具有大致垂直的上下向和水平方向,其中,水平方向又包括呈交叉设置的前后向及左右向为例进行说明。上下向、前后向及左右向共同构成三维坐标系。而需要说明的是,本设计中所指的上下向、前后向及左右向,均不构成对实际应用时晶圆载具1整体的绝对方向的限制。
所述座体100的具体表现形式在本设计中不做限制,可以根据实际需要设置为所需的形状、尺寸及材质。由于晶圆载具1一般应用在物料装置中,或者进一步设置在晶圆检测流水线、或者晶圆生产流水线中,因此,座体100可设置为直接地与上述的物料装置等进行连接的结构,也可设置为通过额外设置的基体700等结构间接地与上述的物料装置等进行连接。
两个开口的开设方位、尺寸以及腔道120的截面形状、延伸方向等同样不做限制。两个开口可以根据实际需要开设在座体100的任意两侧表面,而腔道120一般设置为呈直线形延伸,以实现载物件200在腔道120内的线性往复活动。
基于上述,为了便于理解,在本实施例中,所述座体100大致呈矩形体状,具有上端面、下端面以及连接上端面和下端面的左侧面、右侧面、前侧面及后侧面。其中,腔道120沿前后向贯穿所述座体100,并分别在座体100的后侧面形成第一开口111、以及在座体100的前侧面形成第二开口112,第一开口111及第二开口112构成上述的两个开口。
第一开口111可作为操作待测晶圆8进入腔道120的进口。可以理解,在初始状态下,载物件200收容在腔道120内。当操作待测晶圆8经由第一开口111进入腔道120后,可直接地安置在载物件200上、或者间接地通过其他导向结构引导至载物件200上。其中,待测晶圆8经由第一开口111进入腔道120的操作可由操作人员手动完成,也可通过额外设置的机械机构,例如机械臂、上料机构等操作完成。
第二开口112可作为载物件200的至少部分部位、以及待测晶圆8移出腔道120的出口。可以理解,载物件200自后至前移动进行移出行程。当完成移出行程时,载物件200可设置为整体与座体100分离,也可设置为通过极限位置限位结构等仍保持其后端与座体100连接。
载物件200可以根据实际需要设置为呈板状、块状及架体状等,例如本实施例中,载物件200大致呈板状,以提高整体的结构强度。当然,载物件200还可部分部位镂空设置,以减少与待测晶圆8之间的接触面积。
载物件200自后至前移动过程中需要驱动力。可以理解,该驱动力可以由操作人员手动完成。基于此,可在载物件200的前端,也即靠近第二开口112的端部处设置操作部220,所述操作部220也即便利于用户对载物件200进行施力的结构,例如拉环、拉绳、操作杆、手柄等结构,其在设计上符合人体工程学,且尽可能地实现省力、不干涉检测机构对待测晶圆8进行检测的目的。
基于上述,为了减少载物件200与待测晶圆8之间的接触面积,可选对载物件200的结构进行改进,例如设置载物件200呈板状但部分部位镂空处理、或者设置载物件200呈架体状等。当然,也可如附图6所示,在一实施例中,设置载物件200呈板状,所述晶圆载具1还包括定位组件,所述定位组件包括凸设在所述载物件200上的两个定位件。定位组件的设置,不仅能够实现将每一待测晶圆8准确地定位在载物件200上的目的,而且由于两个定位件垫高待测晶圆8,将待测晶圆8的下表面与载物件200的上表面间隔开,可有效减少待测晶圆8与载物件200之间的接触面积,从而能够减少检测过程中对待测晶圆8产生污染。
两个定位件可在载物件200的任意尺寸方向上进行间隔,例如载物件200的长度方向、宽度方向、对角线方向等。每一定位件可沿载物件200的任意尺寸方向延伸布设,例如载物件200的长度方向、宽度方向、对角线方向等,能够对待测晶圆8实现上述的定位作用及垫高支撑作用即可。
但进一步地,在一实施例中,两个所述定位件彼此间隔且分别沿所述前后方向延伸,每一所述定位件的端面凸设有定位凸起,两个所述定位件位于两个所述定位凸起之间的端面构成承载面,以在所述承载面承载所述待测晶圆8时,两个所述定位凸起对所述待测晶圆8的对应侧进行止挡定位。
如此地,通过设置每一定位件沿前后向延伸,有助于顺连操作待测晶圆8经由第一开口111进入腔道120的运动方向,使得进入过程和在载物件200上定位安置的过程可由同一方向的驱动力驱动实现。而通过设置两个定位件沿左右向间隔,有助于提高承载面对待测晶圆8的支撑稳定。
通过设置两个定位凸起对待测晶圆8的对应两侧,也即左右两侧进行止挡定位,使得两个定位件尽可能沿左右向间隔开,且仅与待测晶圆8的边缘部位接触。在进一步的方案中,可设置承载面相对于载物件200的高度为定位凸起相较于载物件200的高度的1/2-2/3,既能为定位凸起相较于承载面形成足够的高度、也即形成足够的止挡面311c,又能防止形成过大的落差,而影响待测晶圆8安置在承载面上。
此外,由于定位凸起占据了对应的定位件的端面的一定空间,有效减少定位件上的承载面的面积,有助于进一步减少定位组件与待测晶圆8之间的接触面积。
接着,请结合图7,在一实施例中,所述承载面包括靠近所述开口设置的导向面312c,所述导向面312c在靠近对应的所述开口的方向上呈逐渐靠近所述载物件200倾斜设置。以图7所示的第一开口111处的视角为例,承载面靠近第一开口111处的部分部位构成导向面312c。导向面312c的设置,有助于首先在上下方向形成较大的空间,易于操作待测晶圆8顺利进入第一开口111并移动至承载面上;接着通过逐渐倾斜的设置,则有助于将待测晶圆8逐渐引导至所需高度,并逐渐定位至准确位置,也即与承载面完全抵接。
和/或在一实施例中,两个所述定位凸起相互靠近的一侧面为止挡面311c,所述止挡面311c包括靠近所述开口设置的引导面311d,两个所述引导面311d在靠近各自邻近的所述开口的方向上呈相互远离倾斜设置。同样以图7所示的第一开口111处的视角为例,止挡面311c与待测晶圆8接触,实现对待测晶圆8对应侧的止挡定位。而引导面311d的设置,有助于首先在左右方向上形成较大的空间,易于操作待测晶圆8顺利进入第一开口111并移动至两个定位凸起之间;接着通过逐渐倾斜的设置,则有助于将待测晶圆8逐渐引导至两个止挡面311c之间的所需区域,并逐渐定位至准确位置,也即与两侧的止挡面311c完全抵接。
基于上述任意实施例,请结合图6至图7,在进一步的方案中,所述定位组件设有多个,每一所述定位组件的两个所述定位凸起之间形成第一间距,各所述定位组件的所述第一间距相异设置;每两个所述定位组件中,所述第一间距较小的所述定位组件的所述定位凸起的高度为H1,所述第一间距较大的所述定位组件的所述承载面的高度为H2,则H1≤H2。
通过将各定位组件的第一间距进行相异设置,有助于为多种不同规格的待测晶圆8匹配适宜的定位组件。为便于理解,以相邻的每两个定位组件为例,其中,第一间距较小的定位组件为第一定位组件,其定位件为第一定位件310a,其定位凸起为第一定位凸起311a,且承载面为第一承载面312a;第一间距较大的定位组件为第二定位组件,其定位件为第二定位件310b,其定位凸起为第二定位凸起311b,且承载面为第二承载面312b。
第一定位组件适配于左右向尺寸相对较小的待测晶圆8(以下简言为小尺寸待测晶圆),使得第一承载面312a匹配小尺寸待测晶圆的底部边缘、第一定位凸起311a完全抵接小尺寸待测晶圆的左右两侧。第二定位组件适配于左右向尺寸相对较大的待测晶圆8(以下简言为大尺寸待测晶圆),使得第二承载面312b匹配大尺寸待测晶圆的底部边缘、第二定位凸起311b完全抵接大尺寸待测晶圆的左右两侧。如此地,使得同一载物件200通用于多种不同规格的待测晶圆8,也即有助于提高晶圆载具1的通用性。
此外,通过设置两个第一定位凸起311a相较于载物件200的高度为H1,第二承载面312b相较于载物件200的高度为H2,且H1≤H2,进一步可选设置为H1<H2。各个定位组件对待测晶圆8的定位高度不同,可避免第一定位组件将大尺寸待测晶圆顶起,导致第二定位组件对大尺寸待测晶圆的定位失效,且导致第一定位组件与大尺寸待测晶圆的中部接触,导致晶圆污染。
由于每一定位组件中的两个定位件一般针对待测晶圆8某一方向上的边缘处进行接触,例如本实施例中对待测晶圆8左右两侧边缘进行接触,为了进一步提高定位组件对待测晶圆8的支撑稳定,在一实施例中,所述定位组件还可包括支撑凸起320,支撑凸起320可位于两个定位件之间,且用以对待测晶圆8进行支撑。支撑凸起320可设置在待测晶圆8的其他方向上的边缘处,例如附图6所示,在待测晶圆8位于前侧或者后侧的边缘处。
此外,请参阅图4,在一实施例中,所述腔道120与所述载物件200的活动连接处其中之一设有沿所述前后方向延伸布设的滑槽410,其中另一设有滑块420,所述滑块420与所述滑槽410滑动连接。以将滑槽410设置在腔道120内腔壁上,滑块420固定在载物件200上为例。滑槽410可设置在腔道120的任意部位处,例如设置在腔道120的下腔壁、左腔壁及右腔壁中的一个或者几个。滑槽410与滑块420的滑动连接配合,有助于为载物件200的前后线性往复移动提供准确的移动路径,且利用滑块420与滑槽410之间的滑动连接,来取代载物件200与腔道120之间的直接接触,有助于减少活动接触面积,从而减少摩擦阻尼。
在进一步的方案中,可在滑槽410的前后两端分别设置有挡件,挡件用以限制滑块420自滑槽410内脱出,也即限制载物件200完全脱离座体100。
当然,还可将上述方案中的滑槽410和滑块420的组合替换为滚轮与滚动配合面的组合,实现载物件200与座体100之间的滚动连接配合,进一步减少二者之间的摩擦阻尼。
请参阅图4至图5,在一实施例中,所述腔道120分别在靠近每一所述开口处的腔壁设有连接件,所述载物件200对应设有对接件521,以在所述载物件200活动至靠近任一所述开口时,所述对接件521与对应的所述连接件连接固定。如此地,有助于在载物件200相对座体100移动至两个极限位置(也即充分靠近第一开口111的位置、以及充分靠近第二开口112的位置)时,通过对接件521与对应侧的连接件进行连接,实现对载物件200在该极限位置处的状态进行锁止,有助于进行待测晶圆8的进入操作、检测操作和移出操作。
连接件和对接件521的方案有多种,具体例如,连接件和对接件521其中之一为弹性卡扣,其中另一为扣槽,二者在靠近时实现相互扣持固定;或者,连接件与对接件521其中之一为吸盘件,其中另一为提供光滑平整的吸附面,二者在靠近时实现相互吸附固定;或者,连接件与对接件521均为具有一定粘接强度的、可重复粘粘的粘接件,例如魔术贴等,二者在靠近时实现相互粘接固定。
而在本实施例中,所述连接件和所述对接件521其中之一为磁吸附件,其中另一为磁配合件。磁吸附件可以是普通的磁铁,或者是可通断控制的电磁铁,磁配合件为由铁钴镍材质制成的结构。具体而言,连接件可分别为第一连接件511和第二连接件512。座体100可分别在靠近第一开口111处、第二开口112处凸设抵接凸起510,载物件200对应在靠近其后端处凸设配合凸起520,靠近第一开口111处凸设的抵接凸起510上设置第一连接件511,靠近第二开口处凸设的抵接凸起510上设置第二连接件512。当载物件200处于初始状态,也即配合凸起520充分靠近第一开口111处的抵接凸起510时,对接件521与第一连接件511磁吸固定;当载物件200完成移出行程时,也即配合凸起520充分靠近第二开口112处的抵接凸起510时,对接件521与第二连接件512磁吸固定。
此外,请参阅图1至图3,在一实施例中,所述晶圆载具1还包括盖板600,所述盖板600活动盖设于所述开口,以能够活动至打开和关闭所述开口。具体而言,可分别为第一开口111及第二开口112各配置一盖板600,或者根据实际需要仅为第一开口111或者第二开口112设置盖板600。盖板600盖合开口时,能够至少部分地封闭腔道120,对腔道120内进行防护,或者有目的性地降低腔道120内的光线强度。盖板600打开开口时,能够实现腔道120与外界环境的连通,更易于进行待测晶圆8的移入和移出操作。
和/或在一实施例中,所述载物件200对应每一所述开口处分别设有避让凹部210,所述避让凹部210连通邻近的所述开口设置。避让凹部210可以是开设在载物件200上的凹槽,也可以是贯穿载物件200的通孔。避让凹部210可以对应第一开口111设置,能够形成避让空间,供用户手部操作、或者机械机构的拾取部件拾取待测晶圆8充分移入腔道120,并安置在载物件200上。
在操作待测晶圆8经由第一开口111移入腔道120之前,需要从一设定区域(以下定义为储料工位)获取待测晶圆8。储料工位可以设置在晶圆载具1以外的其他构件上,或者如本实施例中设置在晶圆载具1上。
具体而言,请结合图1至图3,在一实施例中,可在所述座体100的任意一侧外壁设有用以供晶圆盒安装的安装位130,安装位130构成上述的储料工位。晶圆盒一般用于对待测晶圆8进行收纳。通过在座体100的外壁设置安装位130,在座体100内的腔道120提供待测晶圆8进行线性移动的空间,能够将晶圆盒与待测晶圆8充分间隔开,预留出操作空间。
进一步地,在一实施例中,所述晶圆载具1还包括定位挡件140,所述定位挡件140对应所述安装位130的边部或者角部设置,以对处于所述安装位130内的所述晶圆盒的对应部位进行止挡定位。具体请参阅图1至图2,当安装位130适配晶圆盒的形状设置为具有角部以及连接角部的两个侧边时,定位挡件140可设置为角部处,且分别沿着两个侧边延伸形成第一挡臂141和第二挡臂142。定位挡件140与座体100可拆卸连接,具体例如,第一挡臂141和第二挡臂142中的至少一个设有连接孔143,座体100上设置配合孔,通过螺接件依次连接连接孔143和配合孔,将定位挡件140可拆卸连接至座体100上。如此地,通过设置一个定位挡件140,可同时对晶圆盒两个侧边对应的方向进行止挡定位。
更进一步地,在一实施例中,所述定位挡件140在靠近和远离所述安装位130的方向上可活动调节设置。例如将上述的连接孔143和/或配合孔设置为长形孔,长形孔的延伸方向与所在位置处的第一挡臂141和/或第二挡臂142对应侧边的延伸方向一致,如此地,可使得定位挡件140通用于不同尺寸规格的晶圆盒。
此外,安装位130上可设置有定位销150和定位孔其中之一,与设置在晶圆盒上的定位销150和定位孔其中另一定位连接配合,不仅进一步增强对晶圆盒的定位效果,且有助于晶圆盒在安装位130上的可拆卸连接。
基于上述任意实施例,本实用新型还提供一种物料装置,所述物料装置包括如上所述的晶圆载具1以及如上所述的检测机构,所述检测机构设于所述座体,所述检测机构用以在所述载物件进行所述移出行程时,对所述待测晶圆进行检测。需要说明的是,物料装置内的晶圆载具1的详细结构可参照上述晶圆载具1的实施例,此处不再赘述;由于在本申请的物料装置中使用了上述晶圆载具1,因此,本申请物料装置的实施例包括上述晶圆载具1全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
在实际应用时,检测机构可构成晶圆载具的一个组成构件,也可与晶圆载具配套应用在物料装置中。
检测机构可以对待测晶圆8进行任意适宜的检测的项目,例如在晶圆制造环节对待测晶圆8进行外观检测、在晶圆封测环节中对待测晶圆8进行电气性能检测等。可以理解,根据检测项目的不同,检测机构可以设置在座体100的任意部位处,并且可以在载物件200进行移出行程时的任意节点处对待测晶圆8进行所需的检测。
具体例如,检测机构可以设置为在载物件200带动待测晶圆8进行移出行程时进行的动态检测;或者检测机构可以设置为在载物件200带动待测晶圆8进行移出行程时的某一预设位置处时进行的静态检测;或者检测机构可以设置为载物件200带动待测晶圆8完成移出行程后,并操作待测晶圆8与载物件200分离过程中进行的检测等,均不作限制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。