CN116442270A - 一种适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，晶圆调整器治具上面本身自带中心孔；晶圆调整器治具其为正圆形状，所述中心孔用于定位透明晶圆治具；晶圆调整器治具为具有平面镂空孔的正圆形状圆盘；在正圆形状圆盘中心点设置有中心孔，中心孔径优选1mm且中心孔为垂直贯通的孔洞，在中心孔于圆盘的交界面处为呈15°‑30°的夹角。晶圆调整器治具保证机械手臂示教位置的精度，满足半导体设备运行需求。
Description
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具。
背景技术
机械手臂(Robot)是半导体设备腔体内部用于传输(或是搬运)晶圆的一种运动机器人(或是一种自动化机械结构)，可以将晶圆搬运至半导体设备腔体内不同的固定位置，而每一个位置就需要机械手臂对应一个固定点位，而每一个点位就需要对机械手臂进行一次点位示教，使晶圆被精准的搬运至每一个需要的固定位置，而点位示教的精度就决定了机械手臂每次搬运晶圆至指定位置的精度，如果搬运位置的精度不够，就会影响晶圆的生产工艺或是晶圆出现碰撞导致破片等等系列后果。
目前，针对此种类型的机械手臂机构，配套有与之相适配的示教治具，来帮助进行不同位置的示教，但是现有相适配的示教治具主要依靠人眼观察等，所以就经常造成位置的示教精度不够，影响晶圆的生产工艺或是晶圆出现碰撞导致破片等等系列问题。
发明内容
基于现有技术存在的问题，本发明提供一种适合半导体设备内部机械手臂(Robot)位置示教的晶圆调整器治具。
依据本发明的技术方案，本发明提供了一种适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，所述晶圆调整器治具保证机械手臂示教位置的精度，满足半导体设备运行需求。晶圆调整器治具上面本身自带中心孔。
进一步地，晶圆调整器治具其为正圆形状，在中心位置设置有中心孔，所述中心孔用于定位透明晶圆治具；晶圆调整器治具为具有平面镂空孔的正圆形状圆盘；在正圆形状圆盘中心点设置有中心孔，中心孔径为1mm且中心孔为垂直贯通的孔洞，在中心孔于圆盘的交界面处为呈15°-30°的夹角。
优选地，透明晶圆治具的中心孔用于定位透明晶圆治具，且透明材质有助于在示教时便于寻找静电吸盘治具和中心孔位；在透明晶圆治具外圆周上没有任何凸起，其是完全与晶圆一致且无阻挡应用到晶圆组盘中。
进一步地，晶圆定位治具包括圆弧状持有边框。圆弧状持有边框的晶圆定位治具呈三角板状结构。
更进一步地，圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第一边框为圆弧状，第一边框的圆弧直接与透明材质治具的直经相同，在使用过程中透明材质治具平靠在第一边框的圆弧边缘处。
优选地，圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第二边框和第三边框为直边边框，其与圆弧状持有边框的治具的底部矩形部相连接，且第二边框和第三边框与底部矩形部的短边呈相同的夹角。
更优选地，圆弧状持有边框的治具具有圆弧形边框，其圆弧直径是300mm；连接圆弧形边框的第一短斜边和第二短斜边的尺寸相同，其长度是5mm。
优选地，连接第一短斜边和第二短斜边的长斜边分别是第一长斜边和第二长斜边，其长斜边的尺寸相同，其长度是78.71mm。
与现有技术相比，本发明的适合半导体设备内部机械手臂(Robot)位置示教的晶圆调整器治具的有益技术效果如下：
(1)本发明可以大幅提高操作人员在示教不同位置时的示教精度，还可以很大程度上节省示教时间。所述晶圆调整器治具保证机械手臂示教位置的精度，满足半导体设备运行需求。
(2)本发明的用于定位透明晶圆治具可以定位晶圆，其中的圆弧状持有边框的晶圆定位治具可以夹持晶圆，极大提升了生产效率。
附图说明
图1是依据本发明的需要示教位置的晶圆调整器治具的第一结构示意图。
图2是依据本发明的需要示教位置的晶圆调整器治具的第二结构示意图。
图3是晶圆调整器治具所应用的机械手臂位置示教的治具，其卡在机械手臂上的示意图。
图4是晶圆调整器治具所应用的透明晶圆治具，其平靠在机械手臂位置示教的治具的示意图。
图5是晶圆调整器治具所应用的机械手臂带着透明晶圆治具，向晶圆调整器治具位置移动，进行位置示教的示意图。
图6是晶圆调整器治具所应用的机械手臂带着透明晶圆治具，向晶圆调整器治具位置移动，进行位置示教，其透明晶圆治具中心孔与晶圆调整器治具中心孔同心的示意图。
附图中的附图标记说明：
图2中：标记2-1是晶圆调整器治具中心孔。
图3中：标记3-1是机械手臂位置示教的治具，其卡在机械手臂上；
图4中：标记4-1是透明晶圆治具，平靠在机械手臂位置示教治具上，4-2是透明晶圆治具上的中心孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明提供一种晶圆调整器治具，其为适合半导体设备内部机械手臂(Robot)位置示教的晶圆调整器治具，晶圆调整器治具保证机械手臂示教位置的精度，满足半导体设备运行需求。
本发明适合半导体设备内部机械手臂(Robot)位置示教的晶圆调整器治具如图2和图1所示，附图1所示是一个晶圆调整器治具的平面图，晶圆调整器治具上面本身自带中心孔，所以不需要进行制作额外的治具，来以此确定晶圆调整器治具的中心位置。附图2所示是一个晶圆调整器治具的立体图，标记2-1是晶圆调整器治具中心孔。晶圆调整器治具其为正圆形状，在中心位置设置有中心孔，所述中心孔用于定位透明晶圆治具；透明晶圆治具的中心孔用于定位透明晶圆治具，且透明材质有助于在示教时便于寻找静电吸盘治具和中心孔位；在透明晶圆治具外圆周上没有任何凸起，其是完全与晶圆一致且无阻挡应用到晶圆组盘中。进一步地，透明晶圆治具中心有孔(如图4所示)，且透明晶圆治具的透明材质有助于在示教位置时便于寻找晶圆调整器治具的中心孔位。在透明晶圆治具外圆周上没有任何凸起，其是完全与晶圆一致且无阻挡应用到晶圆组盘中。透明晶圆治具适配的晶圆尺寸是：直径300mm，中心孔径是1mm。如图4所示适配的晶圆尺寸是：直径300mm，厚度是2mm。
如图1所示，晶圆调整器治具自带中心孔，用于晶圆调整器治具定位；与现有技术相比较，本发明的晶圆调整器治具不需要进行制作额外的治具，来以此确定晶圆调整器治具的中心位置。在本发明的实施例中，晶圆调整器治具为具有平面镂空孔的正圆形状圆盘，在正圆形状圆盘中心点设置有中心孔，中心孔径优选1mm且中心孔为垂直贯通的孔洞，在中心孔于圆盘的交界面处为呈15°-30°的夹角，所述角度为圆盘的水平面与孔洞斜面之间的夹角。平面镂空孔均匀分布在晶圆调整器治具的圆盘面上，优选4到8个平面镂空孔，在优选实施例中为6个平面镂空孔，相组合的平面镂空孔相互衔接，相邻平面镂空孔之间设置有加强肋筋，加强肋筋与晶圆调整器治具的圆盘边缘的圆环状肋筋一体化成型。为了晶圆调整器治具的平衡调整，在圆环状肋筋设定固定孔，优选地固定孔的数量与平面镂空孔相等，且在圆环状肋筋设定的固定孔位置设置在相邻平面镂空孔的中间位置上。晶圆调整器治具的平面镂空孔围绕中心孔呈圆周布置，在中心孔与平面镂空孔之间为内周多边形平板。优选地平面镂空孔中心点与中心孔2-1的距离相等。平面镂空孔优选为近似正梯形形状，其长底边靠近圆环状肋筋，其短底边靠近内周多边形平板。更进一步地，内周多边形平板设置有3个定位固定孔，每个定位固定孔均为内凹状，即定位固定孔的垂直贯通的孔洞与内周多边形平板平面之间由斜坡面连接，所述斜坡面与内周多边形平板平面之间呈60°的夹角。在本发明中，采用3个定位固定孔为本发明的独自创新点，其不仅仅定位晶圆调整器治具方便，且便于在晶圆调整器治具旋转时便于调整晶圆调整器治具的动量平衡，且能够在加载晶圆之后的晶圆调整器治具进行平衡度的微调。
图3是晶圆调整器治具所应用的机械手臂位置示教的治具，具体为晶圆定位治具3-1，其卡在机械手臂上的示意图。图4是晶圆调整器治具所应用的透明晶圆治具，其平靠在机械手臂位置示教的治具的示意图。图5是晶圆调整器治具所应用的机械手臂带着透明晶圆治具，向晶圆调整器治具位置移动，进行位置示教的示意图。图6是晶圆调整器治具所应用的机械手臂带着透明晶圆治具，向晶圆调整器治具位置移动，进行位置示教，其透明晶圆治具中心孔与晶圆调整器治具中心孔同心的示意图。
如图3所示，晶圆定位治具3-1包括圆弧状持有边框，圆弧状持有边框的晶圆定位治具呈三角板状结构。优选地，圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第一边框为圆弧状，第一边框的圆弧直接与透明材质治具的直经相同，在使用过程中透明材质治具平靠在第一边框的圆弧边缘处。圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第二边框和第三边框为直边边框，其与圆弧状持有边框的治具的底部矩形部相连接，且第二边框和第三边框与底部矩形部的短边呈相同的夹角。圆弧状持有边框的治具具有圆弧形边框，其圆弧直径是300mm；连接圆弧形边框的第一短斜边和第二短斜边的尺寸相同，其长度是5mm。连接第一短斜边和第二短斜边的长斜边分别是第一长斜边和第二长斜边，其长斜边的尺寸相同，其长度是78.71mm。连接第一长斜边和第二长斜边的竖直边框分别是第一竖直边框和第二竖直边框，其竖直边框尺寸相同，其长度是23mm；连接竖直边框是底部短边，其长度是60mm。
如图4所示，透明晶圆治具4-1平靠在机械手臂位置示教治具上，机械手臂带着透明晶圆治具进行晶圆调整器治具位置移动，直至透明晶圆治具上的中心孔位4-2与晶圆调整器治具上中心孔2-1同心，便完成机械手臂至晶圆调整器治具位置的示教。
如图5所示，机械手臂带着透明晶圆治具向晶圆调整器治具位置移动，进行位置示教。如图6所示，通过移动机械手臂带着透明晶圆治具，向晶圆调整器治具位置移动，使透明晶圆治具中心孔与晶圆调整器治具中心孔同心，便完成机械手臂至晶圆调整器治具位置的示教。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，晶圆调整器治具保证机械手臂示教位置的精度，满足半导体设备运行需求。
2.如权利要求1所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，晶圆调整器治具上面本身自带中心孔。
3.如权利要求2所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，晶圆调整器治具其为正圆形状，在中心位置设置有中心孔，所述中心孔用于定位透明晶圆治具；晶圆调整器治具为具有平面镂空孔的正圆形状圆盘；在正圆形状圆盘中心点设置有中心孔，中心孔径优选1mm且中心孔为垂直贯通的孔洞，在中心孔于圆盘的交界面处为呈15°-30°的夹角。
4.如权利要求3所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，透明晶圆治具的中心孔用于定位透明晶圆治具，且透明材质有助于在示教时便于寻找静电吸盘治具和中心孔位；在透明晶圆治具外圆周上没有任何凸起，其是完全与晶圆一致且无阻挡应用到晶圆组盘中。
5.如权利要求4所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，晶圆定位治具包括圆弧状持有边框。
6.如权利要求4所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，圆弧状持有边框的晶圆定位治具呈三角板状结构。
7.如权利要求6所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第一边框为圆弧状，第一边框的圆弧直接与透明材质治具的直经相同，在使用过程中透明材质治具平靠在第一边框的圆弧边缘处。
8.如权利要求6所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，圆弧状持有边框的晶圆定位治具的第二边框和第三边框为直边边框，其与圆弧状持有边框的治具的底部矩形部相连接，且第二边框和第三边框与底部矩形部的短边呈相同的夹角。
9.如权利要求6所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，圆弧状持有边框的治具具有圆弧形边框，其圆弧直径是300mm；连接圆弧形边框的第一短斜边和第二短斜边的尺寸相同，其长度是5mm。
10.如权利要求9所述的适合半导体设备内部机械手臂位置示教的晶圆调整器治具，其特征在于，连接第一短斜边和第二短斜边的长斜边分别是第一长斜边和第二长斜边，其长斜边的尺寸相同，其长度是78.71mm。
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