CN210925978U - 托盘、用于传送基片的机器人以及半导体工艺机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种托盘、用于传送基片的机器人和半导体工艺机台，半导体工艺机台包括机器人，机器人包括手臂以及托盘，托盘与机械臂的末端可拆卸地连接。而托盘用于支撑并固定基片，包括内部形成有真空通道的本体，本体上设置有真空吸附结构。真空吸附结构包括吸附孔、密封圈和导流槽，吸附孔与真空通道连通，导流槽分布在吸附孔的周围并与吸附孔连通，密封圈环形包围在导流槽的外围并用于形成一个密封真空空间。本实用新型的优点是，通过减小真空压力值，保证托盘在吸附较薄的基片时，不会造成基片被吸破孔或产生表面破损的问题，且在减小真空压力值的同时，还通过增大摩擦力确保基片固定的可靠性。

Description

托盘、用于传送基片的机器人以及半导体工艺机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种托盘、用于传送基片的机器人以及半导体工艺机台。

背景技术

随着集成电路制造工艺的不断发展，半导体器件的体积也变得越来越小，这也导致了非常微小的颗粒也变得足以影响半导体器件的制造和性能，因此，硅片清洗工艺也变得越来越重要。常用的清洗方法是先对硅片进行干法去胶，再使用湿法清洗工艺进行去胶，这样可以保证光刻胶清除的效果。

目前在工厂端，为了节省成本，通常使用同一种型号的去胶机台清洗不同厚度的硅片，例如既应用在725μm厚的硅片，又应用在350μm厚的硅片。但是这样做存在一个问题，去胶机台的手臂在传送350μm厚的硅片时，经常发生真空吸破硅片的问题，也容易造成硅片表面应力大而破损的问题。为此，曾尝试减小真空压力值，但会造成吸附力不够而甩出硅片的风险。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种托盘、用于传送基片的机器人以及半导体工艺机台，能使基片的传送效果达到最优化，并能较好地传送较薄的基片，确保基片不会被吸破，也不会出现表面破损的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种托盘，用于支撑并固定基片，以实现基片的传送，所述托盘包括本体，所述本体的内部形成有真空通道，且所述本体上设置有真空吸附结构；

所述真空吸附结构包括吸附孔、密封圈和所述导流槽，所述吸附孔与所述真空通道连通，所述导流槽分布在所述吸附孔的周围并与所述吸附孔连通，所述密封圈环形包围在所述导流槽的外围并用于形成一个密封真空空间。

可选地，所述吸附孔为一个或多个，和/或所述导流槽为一个或多个，每个所述吸附孔至少与一个所述导流槽连通。

可选地，所述导流槽为圆环形槽，或者，所述导流槽沿所述吸附孔的径向延伸。

可选地，当所述导流槽为多个时，多个所述导流槽同心布置并依次连通，或者多个所述导流槽沿所述吸附孔的径向延伸并沿周向排布。

可选地，所述本体上形成有环形凹槽，所述密封圈的至少一部分嵌入于所述环形凹槽中。

可选地，所述密封圈为阻尼橡胶密封圈。

可选地，所述本体的材料为陶瓷。

可选地，所述真空吸附结构邻近所述本体的一端，所述本体为轴对称结构，且所述真空吸附结构设置在对称轴上。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种用于传送基片的机器人，包括手臂以及任一项所述的托盘，所述托盘与所述手臂的末端可拆卸地连接。

根据本实用新型的又一个方面，提供一种半导体工艺机台，包括所述的用于传送基片的机器人。

在本实用新型提供的托盘、用于传送基片的机器人以及半导体工艺机台中，托盘实际用于承载并固定基片，基片例如是晶圆等半导体器件。与现有技术相比，本实用新型的托盘减少了吸附孔的数量，并同时在吸附孔的周围增加了导流槽和密封圈，从而通过导流槽来分流真空压力，使真空压力均匀分布于密封圈所形成的真空环境内，这样做减小了真空压力值，并形成了大范围且均匀的真空吸附空间，减小了基片背面的受力，保证基片不会被吸破孔或产生表面破损问题，确保了基片的质量。特别地，密封圈还能够加大托盘接触基片表面的摩擦力，使在减小真空压力值的同时，还能够通过摩擦力提高基片固定的可靠性，使基片被真空吸附时更不容易出现吸附不牢的问题。

附图说明

图1是现有的真空吸附模式的示意图；

图2是现有的真空吸附结构的俯视图；

图3是本实用新型优选实施例的托盘的俯仰图。

附图标记说明如下：

中心吸附孔-1；环形吸附孔-2；硅片-3；

托盘-10；本体-11；吸附孔-12；导流槽-13；密封圈-14。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如背景技术，现有的去胶机台在传送350μm厚的硅片时，容易真空吸破硅片，也容易造成硅片表面破损的问题。具体来说，如图1和图2所示，现有的去胶机台通过手臂10’来真空吸附硅片3，手臂10’具体通过一个中心吸附孔1和一个环形吸附孔2来吸附硅片3，即沿着图中箭头所示方向提供真空吸附力。这样的真空吸附结构虽然能够满足吸附725μm厚的硅片的工艺要求，但在吸附诸如350μm厚或更薄的硅片时，容易因吸附力过大出现吸破孔以及表面破损的问题。而且即使调小真空压力值，也会出现因吸附力不足而导致甩飞硅片的问题。

针对该技术问题，本实用新型提出一种用于传送基片的机器人，包括手臂以及托盘，所述托盘与所述手臂的末端可拆卸地连接，从而通过机械臂来承载托盘并驱动托盘运动，且托盘用于支撑并固定基片，由此实现基片的传送。本实用新型的基片包括但不限于为硅片。与现有不同，本实用新型的托盘旨在减小真空压力值，并形成大范围且均匀的真空吸附空间，减小基片背面的受力，使基片不会被吸破孔或产生表面破损问题，而且还通过密封圈增大托盘与基片表面接触的摩擦力，即使真空压力值减小，也能更牢固且可靠地固定基片。

此外，本实用新型还提出一种半导体工艺机台，例如去胶机台，其包括用于传送基片的机器人，从而在去胶过程中，通过机器人实现基片的取放，可降低基片受损的风险，确保基片传送的安全性和可靠性。

以下结合具体附图对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。以下描述中，以硅片为例子进行示意性说明，但不应以此作为对本实用新型的基片的限定。

图3是本实用新型优选实施例的托盘的俯视图。如图3所示，本实施例提供一种托盘10，用于支撑并固定硅片，以实现硅片的传送。托盘10包括本体11，本体11的内部形成有真空通道(未图示)，且本体11上还形成有真空吸附结构，用于真空吸附硅片。

所述真空吸附结构包括吸附孔12、导流槽13和密封圈14。具体的，在本体11的表面上形成有至少一个吸附孔12，至少一个吸附孔12与本体11内部的真空通道连通。在本体11的表面上还形成有至少一个导流槽13，且至少一个导流槽13分布在吸附孔12的周围并与吸附孔12连通，使吸附孔12提供的真空压力通过导流槽13均匀分布在硅片的背面。另外，密封圈14固定在本体11上并环形包围在导流槽13的外围，以形成一个密封真空空间，从而进一步使吸附孔12提供的真空压力通过导流槽13均匀分布于密封圈14内。

上述托盘10通过密封圈14来形成密封真空环境，真空密封性好，而且密封圈14配合导流槽13可减小真空压力值，以此适用于真空吸附较薄的硅片，如350μm及更薄的硅片，不会造成硅片吸破孔以及表面破损的问题。例如相比于现有的去胶机台的手臂，本实施例的托盘可减小真空压力值到20Kpa，为现有真空压力值的四分之一，可避免真空吸破孔以及表面破损的问题。特别地，密封圈14的设置还能够加大托盘10接触硅片表面的摩擦力，并形成大范围的密封真空空间，使在减小真空压力值的同时，还能够通过摩擦力增加硅片固定的可靠性，使硅片被真空吸附时更不容易出现吸附不牢的问题。而且通过密封圈与硅片形成软接触，可以较好地保护硅片，降低对硅片的损伤。

进一步，吸附孔12可以是一个或多个，且每个吸附孔12与至少一个导流槽13连通，也即在吸附孔12的周围设置至少一个与之连通的导流槽13。进一步，导流槽13可以是一个或多个。例如导流槽13可以是圆环形槽，与吸附孔12同心布置，或者导流槽13沿吸附孔12的径向延伸，如图3所示。

本实施例中，当所述导流槽13为多个时，多个所述导流槽13沿所述吸附孔的径向延伸并沿周向排布，如图3所示。在其他实施例中，多个所述导流槽13也可同心布置并依次连通。应知晓，本实用新型对导流槽13在吸附孔的周围的分布方式不作限定，优选均匀分布在吸附孔的周围。

本实施例中，优选密封圈14嵌入在本体11之中，可一部分嵌入，也可全部嵌入。例如本体11的表面上形成有环形凹槽，优选为圆环形凹槽，密封圈14直接固定嵌入在环形凹槽中。此处，一部分嵌入指的是，环形凹槽的深度小于密封圈14的厚度，使一部分密封圈14暴露在本体11外。进一步，密封圈14可为橡胶密封圈，优选为阻尼橡胶密封圈，可更好地降低对硅片的损伤。

本实施例对导流槽13的数量不作限定，可以是一个、两个或两个以上。例如图3所示，导流槽13沿吸附孔的径向延伸，其数量可以是2个、3个、4个、6个或8个。例如本实施例中，四个导流槽13对称分布在吸附孔12的周围，并呈十字形状分布。又例如，六个导流槽13对称分布在吸附孔12的周围，并呈雪花形状分布。又例如，八个导流槽13对称分布在吸附孔12的周围，并呈米字形状分布。或者，三个导流槽13对称分布在吸附孔12的周围，并呈三叶草形状分布。这些导流槽13的形状和尺寸可以相同或不相同，更优选形状和尺寸相同，加工方便，导流效果更好。

在实际加工时，可通过机加工的方式一次性在本体11的表面上形成一个凹坑，凹坑被构造成导流槽13的形式，进而再在凹坑内设置吸附孔12即可，使得导流槽13与吸附孔12之间相互连通，以引导真空压力的分布。进一步，本实用新型对吸附孔12的形状以及导流槽13的形状不作限定。为了便于加工，吸附孔12的形状优选为圆形，且导流槽13沿吸附孔13的径向延伸，而导流槽13的形状可为矩形，如长方形等。

进一步，本实施例的真空吸附结构主要设置在本体11的一端，该本体的一端实际是远离手臂的一端。进一步，本体11为轴对称结构，本体11的材料优选为陶瓷。此外，所述真空吸附结构设置在本体11的对称轴上，也即，吸附孔12开设在本体11的对称轴上，且密封圈14与吸附孔12同心布置。

应知晓，本实用新型对吸附孔的尺寸以及导流槽的尺寸不作限定，主要根据实际所需要传送的硅片的厚度来设定这些吸附孔和导流槽的尺寸，以获得合适的真空压力值。例如在一示范性的实施例中，吸附孔12为圆形孔，且直径可在0.5mm～1mm之间，导流槽13为矩形槽，且槽宽可在2mm～4mm之间，其中导流槽的长边可延伸至环形凹槽并与之连通，另外，环形凹槽的外径可在32mm～35mm之间，且环形凹槽的直径可在1mm～2mm之间，使此托盘能够满足传送350μm及以下更薄的硅片的传送。优选的，吸附孔的直径为1mm，导流槽的槽宽为4mm，且环形凹槽的外径为35mm，而环形凹槽的直径为2mm。

进一步，本实施例还提供一种用于传送基片的机器人，其包括手臂以及托盘10，手臂的末端可拆卸地连接托盘10，以支撑托盘并驱动托盘运动。手臂的结构可采用已有的构型，例如现有在去胶机台上所应用的手臂，在此，不再详细描述。

不仅于此，本实施例还提供一种半导体工艺机台，其包括用于传送基片的机器人。进一步，半导体工艺机台例如为去胶机台，可以干法去除硅片表面的光刻胶。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种托盘，用于支撑并固定基片，以实现基片的传送，其特征在于，所述托盘包括本体，所述本体的内部形成有真空通道，且所述本体上设置有真空吸附结构；

所述真空吸附结构包括吸附孔、密封圈和导流槽，所述吸附孔与所述真空通道连通，所述导流槽分布在所述吸附孔的周围并与所述吸附孔连通，所述密封圈环形包围在所述导流槽的外围并形成一个密封真空空间。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述吸附孔为一个或多个，和/或所述导流槽为一个或多个，每个所述吸附孔至少与一个所述导流槽连通。

3.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，所述导流槽为圆环形槽，或者，所述导流槽沿所述吸附孔的径向延伸。

4.根据权利要求3所述的托盘，其特征在于，当所述导流槽为多个时，多个所述导流槽同心布置并依次连通，或者多个所述导流槽沿所述吸附孔的径向延伸并沿周向排布。

5.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述本体上形成有环形凹槽，所述密封圈的至少一部分嵌入于所述环形凹槽中。

6.根据权利要求5所述的托盘，其特征在于，所述密封圈为阻尼橡胶密封圈。

7.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述本体的材料为陶瓷。

8.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述真空吸附结构邻近所述本体的一端，所述本体为轴对称结构，且所述真空吸附结构设置在对称轴上。

9.一种用于传送基片的机器人，其特征在于，包括手臂以及如权利要求1-8中任一项所述的托盘，所述托盘与所述手臂的末端可拆卸地连接。

10.一种半导体工艺机台，其特征在于，包括如权利要求9所述的用于传送基片的机器人。

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