CN208848877U - 承载盘组件及机械手臂 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及一种承载盘组件及机械手臂，其中承载盘组件包括承载盘和限位部，且承载盘表面具有一晶圆放置位，用于放置晶圆；限位部设置于晶圆放置位下方，包括设置于同一平面上的至少三个限位元件，以对晶圆进行限位调整；限位元件具有至少三个朝向晶圆放置位的倾斜面，且所述倾斜面的底部位于同一圆周上，且圆周的中心轴与晶圆放置位的中心轴重叠；倾斜面中部具有位于第一圆周上的一点，且第一圆周的直径与待放置的晶圆的直径相同。本实用新型可通过第一圆周与晶圆放置位的位置关系调整晶圆的位置偏移。

Description

承载盘组件及机械手臂

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产制造加工设备领域，具体涉及一种承载盘组件及机械手臂。

背景技术

在晶圆的处理过程中，有不少工序需要使用机械手臂来移动晶圆，若晶圆在机械手臂移动的过程中，相对于原本的晶圆放置位发生了位移，则很有可能会导致后续对晶圆的加工失败，降低晶圆加工生产的良率。

如在离子植入机的真空区域中，晶圆的传输是通过机械手臂的移动来完成。在晶圆在机械手臂移动的过程中，若晶圆相对于原本的晶圆放置位发生了位移，则很有可能会导致对晶圆的离子植入失败，降低晶圆离子植入工艺的良率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种承载盘组件及机械手臂，能够调整晶圆在加工过程中的位移偏差，提高晶圆加工生产的良率。

为解决上述技术问题，本实用新型中提供了一种承载盘组件，包括承载盘和限位部，其中，所述承载盘表面具有一晶圆放置位，用于放置晶圆；所述限位部设置于所述承载盘下方，包括设置于同一平面上的至少三个限位元件，用于对放置到所述晶圆放置位的晶圆进行限位调整；所述限位元件朝向晶圆放置位的一侧具有一倾斜面，所述倾斜面向晶圆放置位外侧倾斜；所述至少三个限位元件的倾斜面的底部位于同一圆周上，且所述圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠；各个限位元件的倾斜面中部具有至少一点位于第一圆周上，且所述第一圆周的直径与所述承载盘上放置的晶圆的直径相同。

可选的，所述限位部在初始位置和终止位置之间运动，其中：所述限位部处于初始位置时，所述第一圆周低于所述晶圆放置位；所述限位部处于终止位置时，所述第一圆周高于所述晶圆放置位。

可选的，所述限位部还包括硬质连杆，各个限位元件通过硬质连杆连接。

可选的，还包括：升降部，设置于所述限位部下方，与所述限位部连接，用于控制所述限位部在初始位置和终止位置之间运动。

可选的，所述升降部连接至所述硬质连杆或限位元件，用于控制所述限位元件的抬升和下降，使所述限位元件在初始位置和终止位置之间运动。

可选的，所述倾斜面与所述限位元件所在平面之间的夹角为45°至70°。

可选的，所述升降部为气缸，且所述气缸的活塞端连接至所述限位部。

可选的，所述承载盘的表面设置有橡胶垫，用于放置晶圆，且所述橡胶垫与待放置的晶圆接触的一面为粗糙面，以增大待放置的晶圆与所述橡胶垫之间的摩擦力。

为解决上述技术问题，本实用新型中提供了一种机械手臂，包括：所述承载盘组件；机械臂部，连接至所述承载盘组件，用于带动所述承载盘组件运动。

可选的，还包括控制器，连接至所述升降部，用于通过所述升降部控制所述限位部的运动。

本实用新型中的承载盘组件及机械手臂具有限位部，能使所述晶圆脱离晶圆放置位，在重力的作用下完成晶圆的位置偏移的调整，简单方便，且能够有调整晶圆在加工过程中的位移偏差，提高晶圆加工生产的良率。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中的承载盘组件的侧视结构示意图。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中的承载盘组件的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆与晶圆放置位之间存在位置偏移时的示意图。

图4为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆与晶圆放置位之间存在位置偏移时被调整后的示意图。

图5为本实用新型的一种具体实施方式中机械手臂的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种承载盘组件及机械手臂进一步详细说明。

请参阅图1、2，分别为本实用新型的一种具体实施方式中的承载盘组件的侧视结构示意图和俯视结构示意图。

在该具体实施方式中，所述承载盘组件包括承载盘301、限位部101和升降部102。所述承载盘301表面具有一晶圆放置位，用于放置晶圆302。所述限位部101设置于所述承载盘301下方，包括设置于同一平面上的至少三个限位元件108，用于对放置到所述晶圆放置位的晶圆302进行限位调整。所述限位部101在初始位置和终止位置之间运动。

所述升降部102设置于所述限位部101下方，与所述限位部101连接，用于控制所述限位部101在初始位置和终止位置之间运动。本领域的技术人员也可使用其他方法使所述限位部101在初始位置和终止位置之间运动，如手动操作。

所述承载盘301由石英制成，且所述承载盘301的尺寸与待放置的晶圆302的尺寸相匹配，使所述晶圆302可以被放置至所述承载盘301表面的晶圆放置位。在其他的具体实施方式中，所述承载盘301还可以由其他具有一定硬度的材料制成，且所述承载盘301应当由耐热材料制成。本领域的技术人员可以根据需要选择所述承载盘301的制备材料。

在图1、2所示的具体实施方式中，所述承载盘301表面设置有橡胶垫303，用于放置晶圆302，且所述橡胶垫303与待放置的晶圆302接触的一面为粗糙面，以增大待放置的晶圆302与所述橡胶垫303之间的摩擦力。在图1、2所示的具体实施方式中，所述橡胶垫303的个数为3个，设置在所述承载盘301表面的晶圆放置位。实际上，可根据需要设置所述橡胶垫303的个数，橡胶垫303的个数与所需的承载盘301和晶圆302之间的摩擦力的大小直接相关，若需要的承载盘301和晶圆302之间的摩擦力大，则设置更多的橡胶垫303。

在其他具体实施方式中，所述承载盘301上还可设置其他摩擦因数较大的材料，如毛毡等，以增大所述承载盘301放置的晶圆302与所述承载盘301之间的摩擦力，使所述待放置的晶圆302难以相对于所述承载盘301发生水平方向上的位移。在所述承载盘301上设置橡胶垫303，在增大所述晶圆302与所述承载盘301之间的摩擦力的同时，由于橡胶垫303不会脱落碎屑，因此也不会对所述晶圆302的表面造成污染。

在图1、2所述的具体实施方式中，所述晶圆放置位的尺寸、所述承载盘301的尺寸以及待放置的晶圆302的尺寸相同。通过设置与待放置的晶圆302的尺寸相同的晶圆放置位，使得将晶圆302放置到所述晶圆放置位时，可通过目检判断所述晶圆302与晶圆放置位之间是否有位置偏移。

所述限位元件108朝向晶圆放置位的一侧具有一倾斜面103，所述倾斜面103向晶圆放置位外侧倾斜。所述至少三个限位元件108的倾斜面103的底部位于同一圆周上，且所述圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠。各个限位元件108的倾斜面103中部具有至少一点位于第一圆周上，且所述第一圆周的直径与所述承载盘301上放置的晶圆302的直径相同。

由于各个倾斜面103的底部设置在同一圆周上，且各个倾斜面103与各个倾斜面103的底部设置到的同一圆周所在的平面构成的夹角相同，因此，根据平行线判定定理，各个倾斜面103中的每一与所述倾斜面103底部平行的部位都设置在一圆周上，且所述圆周与各个倾斜面103底部所在圆周相互平行，具有重叠的中心轴。

因此，当各个限位元件104的倾斜面103中部具有至少一点位于第一圆周上，且所述第一圆周的直径与所述承载盘301上放置的晶圆302的直径相同时，所述第一圆周与所述倾斜面103底部所在圆周相互平行，具有重叠的中心轴。

当通过所述限位部101对晶圆302进行限位调整时，通过抬升所述限位部101，使所述第一圆周高于所述晶圆放置位，以将晶圆302抬离所述晶圆放置位，使晶圆302在重力的作用下被所述第一圆周卡住，所述晶圆302的边缘与所述第一圆周重叠，所述晶圆302的中心轴与所述第一圆周的中心轴重叠。由于第一圆周的中心轴与所述倾斜面103底部所在圆周的中心轴重叠，因而，所述第一圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠，所以，所述晶圆302的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠。

在完成所述限位部101的抬升、使所述第一圆周高于所述晶圆放置位后，还通过下降所述限位部101，使所述第一圆周低于所述晶圆放置位，以将所述晶圆302放置到所述晶圆放置位上。在一种具体实施方式中，在对所述限位部101抬升和下降时，均为沿所述晶圆放置位的中心轴往下运动的。在对限位部101进行抬升和下降的过程中，所述第一圆周的中心轴始终与所述晶圆放置位的中心轴重合。

通过限位部101的抬升和下降，可以消除所述晶圆302与晶圆放置位之间的位置偏移。

在图1、2所示的具体实施方式中，所述限位元件108的数目为3个，所述倾斜面103的个数也为3个。所述限位部101还包括硬质连杆104，各个限位元件108通过硬质连杆104连接。在其他的具体实施方式中，所述限位元件108还可以通过硬质连接件相互连接。所述限位元件108通过所述硬质连杆104相互连接后，可通过对所述硬质连杆104的运动的控制，实现对所述限位元件108的运动的控制。

当所述限位部101中包含硬质连杆104时，所述升降部102连接至所述硬质连杆104或限位元件108，用于控制所述限位元件108的抬升和下降，使所述限位元件108在初始位置和终止位置之间运动。当所述限位部101中不包括硬质连杆104、各限位元件108分立、不通过硬质连杆104或其他硬质连接件相互连接时，可以给每一限位元件108都配备一升降部102，且所有升降部102对所述限位元件108的控制都是相同的，以此来实现多个限位元件108的运动一致性。

在图1、2所述的具体实施方式中，所述升降部102连接至所述硬质连杆104，通过驱动所述硬质连杆104的抬升和下降，驱动通过所述硬质连杆104相互连接的限位元件108进行抬升或下降，在所述初始位置和终止位置之间切换。

所述升降部102为气缸。所述气缸包括缸体105及活塞端106，所述活塞端106连接至所述限位部101。所述升降部102的缸体105固定安装至所述承载盘301，所述活塞端用来推动所述限位部101进行运动。所述缸体105与所述承载盘301通过螺栓相连接。在其他具体实施方式中，所述升降部102也可以为马达以及安装至所述马达的输出端的轴杆。此时，所述马达固定安装至所述承载盘301，所述马达与所述承载盘301通过螺栓相连接。所述限位部101安装到所述轴杆的一端。在实际的使用过程中，可以通过马达的输出量控制所述轴杆外露于所述马达的长度，从而控制所述限位部101的高度，对所述限位部101进行抬升和下降。

所述限位部101处于初始位置时，所述限位元件108的倾斜面103顶部低于所述晶圆放置位；所述限位部101处于终止位置时，所述限位元件108的倾斜面103顶部低于所述晶圆放置位。具体的，在图1、2所述的具体实施方式中，所述限位部101处于初始位置时，所述第一圆周低于所述晶圆放置位；所述限位部101处于终止位置时，所述第一圆周高于所述晶圆放置位。

请参阅图3、4，分别为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆302与晶圆放置位之间存在位置偏移时的示意图，以及本实用新型的一种具体实施方式中晶圆302与晶圆放置位之间存在位置偏移时被调整后的示意图。

在该具体实施方式中，通过所述限位部101在所述初始位置和终止位置之间的运动，调整放置到所述晶圆放置位的晶圆302的位置偏移。具体的，若所述晶圆302的实际放置位置与所述晶圆302与晶圆放置位存在位置偏移，则当所述限位部101被抬起至终止位置、使所述第一圆周高于所述晶圆放置位时，所述晶圆302会被第一圆周卡住、抬升至脱离所述晶圆放置位。此时，由于第一圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠，而所述晶圆302相对于所述晶圆放置位存在位置偏移，因此所述晶圆302的一侧会高于另一侧。在重力的作用下，所述晶圆302较高的一侧会沿斜面发生滑落，滑落至晶圆302的两侧等高，且晶圆302的边缘与第一圆周重合，此时，所述晶圆302的中心轴与所述第一圆周的中心轴重叠。再沿所述晶圆放置位的中心轴降下所述限位部101、且下降过程中第一圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴的位置重合，保证所述晶圆302被放置到所述晶圆放置位时，所述晶圆302的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴仍重叠，此时，所述晶圆302与晶圆放置位之间的位置偏移被调整至0。

本实用新型中的承载盘组件具有限位部和，能使所述晶圆脱离晶圆放置位，在重力的作用下完成晶圆的位置偏移的调整，简单方便，且能够有调整晶圆在加工过程中的位移偏差，提高晶圆加工生产的良率。

本实用新型中还提供了一种机械手臂，请参阅图5，为本实用新型的一种具体实施方式中机械手臂的示意图。在该具体实施方式中，所述机械手臂包括所述的承载盘组件和机械臂部501，所述机械臂部501连接至所述承载盘组件，用于带动所述承载盘组件运动。所述承载盘组件的结构如图1所示。

在图5所示的具体实施方式中，所述承载盘组件设置于所述机械手臂的末端。在其他具体实施方式中，所述承载盘组件也可设置于所述机械手臂的其他位置，如中段，但此时所述承载盘组件上放置的晶圆302的最大运动距离小于所述机械手臂的最大伸展长度。

在一种具体实施方式中，所述机械手臂还包括控制器，连接至所述升降部102，用于通过所述升降部102控制所述限位部101的运动。

本实用新型中的机械手臂具有限位部，能使所述晶圆脱离晶圆放置位，在重力的作用下完成晶圆的位置偏移的调整，简单方便，且能够有调整晶圆在加工过程中的位移偏差，提高晶圆302加工生产的良率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种承载盘组件，其特征在于，包括：承载盘和限位部，其中，

所述承载盘表面具有一晶圆放置位，用于放置晶圆；

所述限位部设置于所述承载盘下方，包括设置于同一平面上的至少三个限位元件，用于对放置到所述晶圆放置位的晶圆进行限位调整；

所述限位元件朝向晶圆放置位的一侧具有一倾斜面，所述倾斜面向晶圆放置位外侧倾斜，所述至少三个限位元件的倾斜面的底部位于同一圆周上，且所述圆周的中心轴与所述晶圆放置位的中心轴重叠；

各个限位元件的倾斜面中部具有至少一点位于第一圆周上，且所述第一圆周的直径与所述承载盘上放置的晶圆的直径相同。

2.根据权利要求1所述的承载盘组件，其特征在于，所述限位部在初始位置和终止位置之间运动，其中：

所述限位部处于初始位置时，所述第一圆周低于所述晶圆放置位；

所述限位部处于终止位置时，所述第一圆周高于所述晶圆放置位。

3.根据权利要求2所述的承载盘组件，其特征在于，所述限位部还包括硬质连杆，各个限位元件通过硬质连杆连接。

4.根据权利要求3所述的承载盘组件，其特征在于，还包括：

升降部，设置于所述限位部下方，与所述限位部连接，用于控制所述限位部在初始位置和终止位置之间运动。

5.根据权利要求4所述的承载盘组件，其特征在于，所述升降部连接至所述硬质连杆或限位元件，用于控制所述限位元件的抬升和下降，使所述限位元件在初始位置和终止位置之间运动。

6.根据权利要求1所述的承载盘组件，其特征在于，所述倾斜面与所述限位元件所在平面之间的夹角为45°至70°。

7.根据权利要求4所述的承载盘组件，其特征在于，所述升降部为气缸，且所述气缸的活塞端连接至所述限位部。

8.根据权利要求1所述的承载盘组件，其特征在于，所述承载盘表面设置有橡胶垫，用于放置晶圆，且所述橡胶垫与待放置的晶圆接触的一面为粗糙面，以增大待放置的晶圆与所述橡胶垫之间的摩擦力。

9.一种机械手臂，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的承载盘组件；

机械臂部，连接至所述承载盘组件，用于带动所述承载盘组件运动。

10.根据权利要求9所述的机械手臂，其特征在于，还包括控制器，且所述承载盘组件还包括升降部，所述控制器连接至所述升降部，用于通过所述升降部控制所述限位部的运动。