CN114347060A

CN114347060A - 移载机构及具有其的机器手臂

Info

Publication number: CN114347060A
Application number: CN202210074865.7A
Authority: CN
Inventors: 龙洋; 胡淼龙
Original assignee: Yangtze Memory Technologies Co Ltd
Current assignee: Yangtze Memory Technologies Co Ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明提供了一种移载机构及具有其的机器手臂，移载机构包括：承载本体；多个支撑结构，间隔设置于承载本体，支撑结构包括至少两个支撑件，支撑件包括支撑部和弹性件，弹性件的第一端与承载本体连接，弹性件的第二端与支撑部连接，支撑部远离弹性件的一端为支撑端。本发明的移载机构解决了现有技术中的晶圆在传送过程中容易出现滑片现象的问题。

Description

移载机构及具有其的机器手臂

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种移载机构及具有其的机器手臂。

背景技术

随着3D NAND闪存的存储密度的进一步提升，N-O叠层(即氮化硅和氧化硅叠层)持续增加给很多工艺都带来全新的挑战。比如仅仅是Wafer Bow(参数Wafer Bow用来评估晶圆的弯曲变形程度，Wafer Bow可以包括晶圆表面最高点和最低点的垂直距离)的增加，就给晶圆(Wafer)在各工艺中的自动化传输带来挑战。具有高Wafer Bow的晶圆出现，使得晶圆在自动化传输过程中很容易出现滑片现象，特别是对于那种局部Wafer Bow过大的晶圆，更是容易出现滑片现象。晶圆滑片使得制程的自动化连续性显著降低，成本明显增加。因此，保证每一片晶圆在制程中高效传输是工厂高效运行的基本要求。

目前，自动化“天车”的运用极大的提高了晶圆在不同制程的机台间的传送效率，晶圆进入机台进行具体工艺时，晶圆的传输能力依赖于机台机器手臂(Robot)的传送效率。因此，机器手臂的合理设计具有重要意义，特别是为了牢牢固定具有高Wafer Bow值的晶圆，防止晶圆从机器手臂的移载机构中滑片的支撑触点的设计提出了新的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种移载机构及具有其的机器手臂，以解决现有技术中的晶圆在传送过程中容易出现滑片现象的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种移载机构，包括：承载本体；多个支撑结构，间隔设置于承载本体，支撑结构包括至少两个支撑件，其中，支撑件包括支撑部和弹性件，弹性件的第一端与承载本体连接，弹性件的第二端与支撑部连接，支撑部远离弹性件的一端为支撑端。

进一步地，支撑件还包括导向部，导向部设置于承载本体，导向部具有导向孔，弹性件设置在导向孔内，弹性件的第一端与导向部连接；支撑部可伸缩地设置在导向孔内。

进一步地，支撑结构还包括底座，底座设置于承载本体，支撑件设置于底座，支撑件通过底座与承载本体连接。

进一步地，底座与承载本体可拆卸地连接。

进一步地，支撑端设置有柔性层。

进一步地，支撑端具有弧形接触面。

进一步地，多个支撑结构环绕基准线均匀布置；其中，基准线与弹性件的延伸方向相平行。

进一步地，弹性件为弹簧。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器手臂，包括移载机构和机器人本体，移载机构为上述的移载机构，移载机构的承载本体与机器人本体连接，以使机器人本体带动承载本体移动。

本发明的移载机构包括承载本体和多个支撑结构，承载本体用于与机器人本体连接，以使机器人本体带动承载本体移动；多个支撑结构间隔设置在承载本体上，以通过多个支撑结构共同承载晶圆，进而通过移载机构带动晶圆移动。该支撑结构包括至少两个支撑件，支撑件的支撑部的支撑端用于支撑晶圆且支撑部沿第一预设方向可往复移动地设置，这样，在支撑部支撑晶圆时，可以通过支撑部的位置的调节使得两者保持接触；进而，可以在承载高Wafer Bow值的晶圆时来调整各个支撑部的高度差，通过高度不同的支撑部来支撑高Wafer Bow值的晶圆，防止晶圆相对支撑件滑动，避免晶圆在传送过程中出现滑片现象；并且，可以使得晶圆更好、更可靠的接触到支撑部，不会出现未接触的现象。此外，通过至少两个支撑件共同支撑晶圆，有助于增加晶圆与支撑结构之间的接触面积，降低接触面压强，减少支撑结构对晶圆背面损坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的移载机构的支撑结构的实施例的示意图；

图2示出了根据本发明的移载机构支撑高Wafer Bow值晶圆的第一示意图；

图3示出了根据本发明的移载机构支撑高Wafer Bow值晶圆的第二示意图；

图4示出了根据本发明的移载机构支撑低Wafer Bow值晶圆的示意图；

图5示出了根据本发明的移载机构的实施例的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、承载本体；20、支撑结构；21、支撑件；211、支撑部；212、弹性件；213、导向部；214、导向孔；215、弧形接触面；23、底座；30、晶圆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种移载机构，请参考图1至图5，包括：承载本体10；多个支撑结构20，间隔设置于承载本体10，支撑结构20包括至少两个支撑件21；支撑件21包括支撑部211和弹性件212，弹性件212的第一端与承载本体10连接，弹性件212的第二端与支撑部211连接，支撑部211远离弹性件212的一端为支撑端。

本发明的移载机构包括承载本体10和多个支撑结构20，承载本体10用于与机器人本体连接，以使机器人本体带动承载本体10移动；多个支撑结构20间隔设置在承载本体10上，以通过多个支撑结构20共同承载晶圆30，进而通过移载机构带动晶圆30移动。该支撑结构20包括至少两个支撑件21，支撑部211的支撑端用于支撑晶圆30且支撑部211沿第一预设方向可往复移动地设置，这样，在支撑部211支撑晶圆30时，可以通过支撑部211的位置的调节使得两者保持接触；进而，可以在承载高Wafer Bow值的晶圆时来调整各个支撑部211的高度差，通过高度不同的支撑部211来支撑高Wafer Bow值的晶圆，防止晶圆相对支撑件21滑动，避免晶圆在传送过程中出现滑片现象；并且，可以使得晶圆更好、更可靠的接触到支撑部211，不会出现未接触的现象。此外，通过至少两个支撑件21共同支撑晶圆，有助于增加晶圆与支撑结构之间的接触面积，降低接触面压强，减少支撑结构对晶圆背面损坏。

具体地，多个支撑结构包括两个支撑结构的情况。

具体地，在移载输送晶圆时，第一预设方向为竖直方向。

具体实施时，在晶圆压设在支撑部211上时，可以通过对弹性件212的压缩来调节支撑部211在第一预设方向上的位置，进而调节晶圆与支撑部211的接触部分在第一预设方向的位置。

具体地，弹性件212沿第一预设方向延伸。

具体地，支撑部211为杆状结构，支撑部211沿第一预设方向延伸。

可选地，弹性件212为弹簧，该弹簧沿第一预设方向伸缩。

在本实施例中，如图1所示，支撑件21还包括导向部213，导向部213设置于承载本体10，导向部213具有导向孔214，弹性件212设置在导向孔214内，弹性件212的第一端与导向部213连接；支撑部211沿第一预设方向可伸缩地设置在导向孔214内。这样，使得弹性件212的第一端通过导向部213与承载本体10连接，且导向孔214的设置可以限制弹性件212和支撑部211的移动路径，使得二者沿第一预设方向延伸，起到导向作用。

具体地，导向孔214沿第一预设方向延伸，导向孔214为盲孔，弹性件212的第一端与导向孔214的底壁连接。

在本实施例中，如图1所示，支撑结构20还包括底座23，底座23设置于承载本体10，支撑件21设置于底座23，以使支撑件21通过底座23与承载本体10连接。这样的设置使得各个支撑件21均通过底座23与承载本体10的连接。

具体地，支撑件21通过导向部213与底座23连接。

在本实施例中，底座23与承载本体10可拆卸地连接。这样的设置便于支撑结构20的安装与拆卸，也便于支撑结构20的维修与更换。

具体地，底座23与承载本体10通过螺纹连接或卡接。

在本实施例中，支撑端设置有柔性层，以使支撑部211通过柔性层与晶圆30接触。这样的设置避免磨损晶圆30。

可选地，柔性层可以为橡胶。

在本实施例中，如图1所示，支撑端具有弧形接触面215。这样的设置保证支撑的可靠性，且避免磨损晶圆30。

在本实施例中，多个支撑结构20环绕基准线均匀布置；其中，基准线与弹性件的延伸方向相平行。具体实施时，在移载机构承载晶圆30并带动晶圆30移动时，基准线与晶圆的中心线相重合。

具体实施时，如图2和图3所示，支撑结构在接触高Wafer Bow值的晶圆时，至少两个支撑部在力学作用下，产生高度差，而该高度差的存在有助于向内静摩擦力(F₁、F₂)的产生。进而防止晶圆在水平方向的滑动，提高了移载机构对晶圆的传输效率。另外，图4示出了支撑结构承载低Wafer Bow值的晶圆的示意图。

本发明还提供了一种机器手臂，包括移载机构和机器人本体，移载机构的承载本体10与机器人本体连接，以使机器人本体带动承载本体10移动，其中，移载机构为上述实施例中的移载机构，机器人本体即为上述的外部部件。

对于机器手臂的移载机构固定有单接触点结构的实施方式，由于晶圆与单接触点结构的接触面积小，且不能随着晶圆弓度的变化调整接触点状态，致使高Wafer Bow值的晶圆很容易从机器手臂滑落。本申请的支撑结构与晶圆的接触点采用双点支撑结构，且支撑结构的支撑部和第二支撑部具有可伸缩特性。支撑部和第二支撑部的可伸缩性分别源于弹性件和第二弹性件，使得支撑结构与晶圆背面具有更好的接触性。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种移载机构，其特征在于，包括：

承载本体(10)；

多个支撑结构(20)，间隔设置于所述承载本体(10)，所述支撑结构(20)包括至少两个支撑件(21)，其中，

所述支撑件(21)包括支撑部(211)和弹性件(212)，所述弹性件(212)的第一端与所述承载本体(10)连接，所述弹性件(212)的第二端与所述支撑部(211)连接，所述支撑部(211)远离所述弹性件(212)的一端为支撑端。

2.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，所述支撑件(21)还包括导向部(213)，所述导向部(213)设置于所述承载本体(10)，所述导向部(213)具有导向孔(214)，所述弹性件(212)设置在所述导向孔(214)内，所述弹性件(212)的第一端与所述导向部(213)连接；所述支撑部(211)可伸缩地设置在所述导向孔(214)内。

3.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，所述支撑结构(20)还包括底座(23)，所述底座(23)设置于所述承载本体(10)，所述支撑件(21)设置于所述底座(23)，所述支撑件(21)通过所述底座(23)与所述承载本体(10)连接。

4.根据权利要求3所述的移载机构，其特征在于，所述底座(23)与所述承载本体(10)可拆卸地连接。

5.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，所述支撑端设置有柔性层。

6.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，所述支撑端具有弧形接触面(215)。

7.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，多个所述支撑结构(20)环绕基准线均匀布置；其中，所述基准线与所述弹性件的延伸方向相平行。

8.根据权利要求1所述的移载机构，其特征在于，所述弹性件(212)为弹簧。

9.一种机器手臂，包括移载机构和机器人本体，其特征在于，所述移载机构为权利要求1至8中任一项所述的移载机构，所述移载机构的承载本体(10)与所述机器人本体连接，以使所述机器人本体带动所述承载本体(10)移动。