本技術涉及晶圓自動檢測分選，具體而言，涉及一種晶圓抓取機械手及抓取設備。

背景技術：

1、晶圓是指制作半導體光電子元器件所用的藍寶石襯底，其材料是高純度氧化鋁的單晶，藍寶石具有良好的透光性、高強度、抗碰撞阻力、耐磨性、抗腐蝕及抗高溫高壓，生物相容性，是制作半導體光電子器件的一種理想襯底材料，藍寶石的電學性質使之成為制作白光和藍光led的優(yōu)秀襯底材料。在半導體光電子元器件的生產中，把長晶爐生長出來的藍寶石晶體，掏棒處理成圓柱形藍寶石晶棒，然后對圓柱形的藍寶石晶棒，切割而成的晶圓進行檢測分選等操作。

2、兩個以上的晶圓堆疊放置時，由于晶圓的表面平整度和光潔度很高，上下兩個晶圓之間會產生氣密性，導致抓取其中一個晶圓時，兩個晶圓會發(fā)生負壓粘連現象，無法實現單片拿取，從而無法實現自動分選檢測。目前常規(guī)的操作是，把切割好的晶圓人工一個個擺放到晶圓卡塞盒的定位槽中（如附圖1-2所示），然后晶圓取片機械手指把晶圓從卡塞盒中取出，對晶圓進行后續(xù)的檢測分選等操作。由于需要人工操作把晶圓擺放到卡塞盒中，人工勞動強度大，擺放效率低，還會出現擺放錯位的問題，而且未檢測分選晶圓還會占用大量的上料卡塞盒位置。

技術實現思路

1、為解決晶圓單片拿取困難導致的無法自動分選檢測的問題，本實用新型提供了一種晶圓抓取機械手，包括豎向滑動板，所述豎向滑動板的底部設置有吸盤固定板，所述吸盤固定板沿水平方向延伸，所述吸盤固定板的底部間隔設置有至少兩個真空吸盤，所述至少兩個真空吸盤沿圓周方向均布，所述至少兩個真空吸盤的中心位置設置有彈性件，所述彈性件在自然狀態(tài)下，其底面低于所述至少兩個真空吸盤的底面，高度差為δh1，所述彈性件在高度上的最大形變量大于δh1。

2、更進一步地，所述至少兩個真空吸盤分別與負壓氣源相連，連接管路上設置有真空傳感器。

3、更進一步地，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于感測所述晶圓的堆疊高度。

4、更進一步地，所述至少兩個真空吸盤所在的圓周直徑小于所述晶圓的直徑。

5、更進一步地，所述彈性件為形變膠墊。

6、另一方面，本申請還涉及一種晶圓抓取設備，具有根據前文所述的任一種晶圓抓取機械手，還包括：z軸滑臺和晶圓放置臺，所述豎向滑動板可豎向滑動地設置在z軸滑臺上，所述z軸滑臺位于所述晶圓放置臺的一側，所述晶圓放置臺包括一底板，所述底板上固定設置有一定位板，所述定位板上設置有多根擋片柱，所述多根擋片柱沿圓周方向均布，所述多根擋片柱圍合而成的圓周直徑大于等于所述晶圓的直徑。

7、更進一步地，所述多根擋片柱傾斜設置，傾角α≤5°，所述多根擋片柱底部形成的圓周內徑大于等于晶圓直徑。

8、更進一步地，所述擋片柱設置有4-6根。

9、更進一步地，所述晶圓放置臺還包括一側板，所述z軸滑臺固定設置在所述側板上。

10、更進一步地，所述z軸滑臺上設置有導向槽或者導向柱，所述豎向滑動板通過所述導向槽或者所述導向柱與所述z軸滑臺相對移動。

11、與現有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

12、1）本實用新型通過堆疊放置晶圓，大幅降低了人工工作強度，提高效率，解決了未檢測分類晶圓占用卡塞盒的問題；

13、2）本實用新型通過真空吸盤、彈性件的配合，使得晶圓在被吸盤抓取之后，發(fā)生輕微形變，從而與下方的晶圓自動分離開，實現了晶圓的單片自動抓取，由此實現了晶圓的全自動分選檢測；

14、3）本實用新型通過將擋片柱設置為傾斜的，避免了向上取片的過程中晶圓磕碰到擋片柱，從而污染晶圓，或是使晶圓崩邊。

技術特征：

1.一種晶圓抓取機械手，包括豎向滑動板，所述豎向滑動板的底部設置有吸盤固定板，所述吸盤固定板沿水平方向延伸，所述吸盤固定板的底部間隔設置有至少兩個真空吸盤，所述至少兩個真空吸盤沿圓周方向均布，其特征在于：所述至少兩個真空吸盤的中心位置設置有彈性件，所述彈性件在自然狀態(tài)下，其底面低于所述至少兩個真空吸盤的底面，高度差為δh1，所述彈性件在高度上的最大形變量大于δh1。

2.根據權利要求1所述的一種晶圓抓取機械手，其特征在于，所述至少兩個真空吸盤分別與負壓氣源相連，連接管路上設置有真空傳感器。

3.根據權利要求1或2所述的一種晶圓抓取機械手，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器用于感測所述晶圓的堆疊高度。

4.根據權利要求1所述的一種晶圓抓取機械手，其特征在于，所述至少兩個真空吸盤所在的圓周直徑小于所述晶圓的直徑。

5.根據權利要求1所述的一種晶圓抓取機械手，其特征在于，所述彈性件為形變膠墊。

6.一種晶圓抓取設備，具有根據權利要求1-5中任一項所述的一種晶圓抓取機械手，其特征在于，還包括：z軸滑臺和晶圓放置臺，所述豎向滑動板可豎向滑動地設置在z軸滑臺上，所述z軸滑臺位于所述晶圓放置臺的一側，所述晶圓放置臺包括一底板，所述底板上固定設置有一定位板，所述定位板上設置有多根擋片柱，所述多根擋片柱沿圓周方向均布，所述多根擋片柱圍合而成的圓周直徑大于等于所述晶圓的直徑。

7.根據權利要求6所述的一種晶圓抓取設備，其特征在于，所述多根擋片柱傾斜設置，傾角α≤5°，所述多根擋片柱底部形成的圓周內徑大于等于晶圓直徑。

8.根據權利要求6或7所述的一種晶圓抓取設備，其特征在于，所述擋片柱設置有4-6根。

9.根據權利要求6所述的一種晶圓抓取設備，其特征在于，所述晶圓放置臺還包括一側板，所述z軸滑臺固定設置在所述側板上。

10.根據權利要求9所述的一種晶圓抓取設備，其特征在于，所述z軸滑臺上設置有導向槽或者導向柱，所述豎向滑動板通過所述導向槽或者所述導向柱與所述z軸滑臺相對移動。

技術總結
一種晶圓抓取機械手及抓取設備，涉及晶圓自動檢測分選技術領域。本技術的晶圓抓取機械手包括豎向滑動板，其底部設置有沿水平方向延伸的吸盤固定板，吸盤固定板的底部間隔設置有至少兩個沿圓周方向均布的真空吸盤，在至少兩個真空吸盤的中心位置設置有形變膠墊，形變膠墊在自然狀態(tài)下，其底面低于至少兩個真空吸盤的底面，高度差為ΔH1，形變膠墊在高度上的最大形變量大于ΔH1。本技術通過真空吸盤和形變膠墊的共同作用使得晶圓發(fā)生形變，從而破壞上下晶圓之間的氣密性，使得真空吸盤可以實現晶圓的單片抓取。本技術解決了晶圓在分揀過程中無法自動單片抓取的問題。

技術研發(fā)人員：賈偵華,張奇,伊文君,徐杰
受保護的技術使用者：北京中拓光電科技有限公司
技術研發(fā)日：20240912
技術公布日：2025/5/15