CN218069806U - 一种用于传送晶圆的机械手指结构及晶圆搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
一种用于传送晶圆的机械手指结构及晶圆搬运机器人，用于传送晶圆的机械手指结构包括：延伸体；与所述延伸体固定连接的第一支撑层和第二支撑层，所述第二支撑层位于所述第一支撑层的底部，所述第二支撑层用于从工艺腔室内取出第二晶圆，所述第一支撑层用于将第一晶圆放置在工艺腔室中；所述第一支撑层的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层和第二支撑层的长度方向上错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离。用于传送晶圆的机械手指结构的传送效率提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体设备领域，尤其涉及一种用于传送晶圆的机械手指结构及晶圆搬运机器人。
背景技术
在半导体制程中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的设备和工艺来完成的。晶圆搬运机器人能将晶圆由设备外部传入设备腔内加工处理的设备。典型的圆搬运机器人将晶圆(WAFER)逐片传入处理腔内，并取回已加工过的晶圆。
典型的圆搬运机器人的末端手臂一次只能取一片晶圆，需要先将处理腔内已加工过的晶圆取出并放在其他位置，再取未加工新片放入处理腔内。这样导致传送耗费时间较长，影响设备的生产效率。特别是多腔室、短时间工艺(制程)，晶圆传送效率已成为制约设备产能的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是提供一种用于传送晶圆的机械手指结构及晶圆搬运机器人，以提高传送效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于传送晶圆的机械手指结构，包括：延伸体；与所述延伸体固定连接的第一支撑层和第二支撑层，所述第二支撑层位于所述第一支撑层的底部，所述第二支撑层用于从工艺腔室内取出第二晶圆，所述第一支撑层用于将第一晶圆放置在工艺腔室中；所述第一支撑层的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层和第二支撑层的长度方向上相互错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离。
可选的，所述第一支撑层的长度和所述第二支撑层的长度相等。
可选的，所述第一晶圆放置区域具有第一外接圆，所述第二晶圆放置区域具有第二外接圆；所述第一外接圆在平行于第一支撑层的长度延伸方向上具有第一直径，所述第二外接圆在平行于第二支撑层的长度延伸方向上具有第二直径，所述第一直径在所述第二支撑层的上表面的投影与第二直径部分重合；所述第一外接圆环绕第三内圆，所述第三内圆与所述第一外接圆同心；所述第三内圆上具有第一点、第二点和第三点；所述第一外接圆还具有与第一直径垂直的第三直径；所述工艺腔室中具有第一顶针、第二顶针和第三顶针，第三内圆的直径与所述第一顶针、第二顶针和第三顶针的外接圆的直径相等；第一点至第二点的距离等于第一顶针至第二顶针的距离，第二点至第三点的距离等于第二顶针至第三顶针的距离，第三点至第一点的距离等于第三顶针至第一顶针的距离；第一点和第二点均能正投影在第二外接圆上，第一点至第一外接圆的圆心的连线与第三直径之间的夹角大于零。
可选的，所述第一外接圆的圆心和第二外接圆的圆心之间的距离小于或等于95mm。
本实用新型还提供一种晶圆搬运机器人，包括本实用新型的传送晶圆的机械手指结构。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
本实用新型技术方案提供的用于传送晶圆的机械手指结构，包括：延伸体；与所述延伸体固定连接的第一支撑层和第二支撑层，所述第二支撑层位于所述第一支撑层的底部，所述第二支撑层用于从工艺腔室内取出第二晶圆，所述第一支撑层用于将第一晶圆放置在工艺腔室中；所述第一支撑层的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层和第二支撑层的长度方向上相互错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离。在工作时，第二支撑层从工艺腔室内取出第二晶圆放置在第二晶圆放置区域，之后，第一支撑层将第一晶圆从第一晶圆放置区域放置在工艺腔室内，这样第二晶圆的拿取和第一晶圆的放置能连续作业，进而提高了传送效率。
附图说明
图1为一种用于传送晶圆的机械手指结构的示意图；
图2为图1中的传送晶圆的机械手指结构的工作示意图；
图3为本实用新型一实施例中的用于传送晶圆的机械手指结构的示意图；
图4为本实用新型一实施例中的晶圆支撑平台和传送晶圆的机械手指结构的结构图；
图5为本实用新型一实施例中的第一外接圆、第二外接圆和第三内圆的示意图。
具体实施方式
一种用于传送晶圆的机械手指结构，参考图1，机械手指结构传送晶圆的示意图如图2，晶圆在腔室内工艺处理结束后，顶针12升起，机械手指结构10伸入腔室将旧晶圆片11取走放到其他地方，再去新片存放处取新晶圆片放在腔室内，之后顶针12下降，之后机械手指结构10a离开腔室。
上述机械手指结构取到旧晶圆片之后，机械手指结构需要转动角度将旧晶圆片放到其他地方，机械手指结构拿到新晶圆片之后，需要转动角度，将新晶圆片放在腔室内。机械手指转动速率受到手指结构及工位限制，高速运转易出现滑片或撞片等问题，因此机械手指结构对晶圆的传送时间很长，传送效率较低。
基于上述分析，本实用新型提出一种用于传送晶圆的机械手指结构，包括：延伸体；与所述延伸体固定连接的第一支撑层和第二支撑层，所述第二支撑层位于所述第一支撑层的底部，所述第二支撑层用于从工艺腔室内取出第二晶圆，所述第一支撑层用于将第一晶圆放置在工艺腔室中；所述第一支撑层的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层和第二支撑层的长度方向上相互错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离。所述用于传送晶圆的机械手指结构的传送效率能得到提高。
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电学连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实用新型一实施例提供一种用于传送晶圆的机械手指结构，参考图2，包括：
延伸体10；
与所述延伸体10固定连接的第一支撑层21和第二支撑层22，所述第二支撑层22位于所述第一支撑层21的底部，所述第二支撑层22用于从工艺腔室内取出第二晶圆31，所述第一支撑层21用于将第一晶圆32放置在工艺腔室中；
所述第一支撑层21的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层22的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层21和第二支撑层22的长度方向上相互错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体10的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体10的横向距离。
在工作时，第二支撑层从工艺腔室内取出第二晶圆放置在第二晶圆放置区域，之后，第一支撑层将第一晶圆从第一晶圆放置区域放置在工艺腔室内，这样第二晶圆的拿取和第一晶圆的放置能连续作业，进而提高了传送效率。
所述延伸体10为条状结构，第二支撑层22为条状结构，第二支撑层22与延伸体10连接为一体，第二支撑层22的延伸方向与延伸体10的延伸方向平行。第一支撑层21通过连接件与延伸体10连接，第一支撑层21为条状结构，第一支撑层21的延伸方向与第二支撑层22的延伸方向平行。
第二支撑层22位于第一支撑层21的底部，第二支撑层22的长度和第一支撑层21的长度相等。第一支撑层21的长度方向也就是第一支持层21的延伸方向，第二支撑层22的长度方向也就是第二支撑层22的延伸方向。
所述第一支撑层21的长度和所述第二支撑层22的长度相等。
参考图5，所述第一晶圆放置区域具有第一外接圆61，所述第二晶圆放置区域具有第二外接圆62；所述第一外接圆61在平行于第一支撑层21的长度延伸方向上具有第一直径，所述第二外接圆62在平行于第二支撑层22的长度延伸方向上具有第二直径，所述第一直径在所述第二支撑层22的上表面的投影与第二直径部分重合；所述第一外接圆61环绕第三内圆63，所述第三内圆63与所述第一外接圆61同心；所述第三内圆63上具有第一点71、第二点72和第三点73；所述第一外接圆61还具有与第一直径垂直的第三直径。
所述工艺腔室中具有第一顶针、第二顶针42和第三顶针43，第三内圆63的直径与所述第一顶针、第二顶针42和第三顶针43的外接圆的直径相等。第一点71至第二点72的距离等于第一顶针至第二顶针42的距离，第二点72至第三点73的距离等于第二顶针42至第三顶针43的距离，第三点73至第一点的距离等于第三顶针43至第一顶针的距离。第一点71和第二点72均能正投影在第二外接圆62上，第一点71至第一外接圆61的圆心的连线与第三直径之间的夹角大于零。
在一个实施例中，第一外接圆61的圆心和第二外接圆62的圆心之间的距离L1小于或等于95mm。
图5中L2为第三点73至第一外接圆61之间的距离，将第二晶圆32放置在第一顶针、第二顶针和第三顶针上之后，第一顶针、第二顶针和第三顶针至第二晶圆32的外边缘的距离均等于L2。
工艺腔室中具有晶圆支撑平台，述晶圆支撑平台中具有第一容纳槽、第二容纳槽和第三容纳槽，第一顶针穿过第一容纳槽，第二顶针穿过第二容纳槽，第三顶针穿过第三容纳槽。
第一晶圆和第二晶圆的直径相同。
在一个实施例中，当第一晶圆和第二晶圆的直径均为200mm时，L1为40mm。当第一晶圆和第二晶圆的直径均为300mm时，L1为60mm。
本实用新型另一实施例还提供一种晶圆搬运机器人，包括：上述的传送晶圆的机械手指结构。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (5)
1.一种用于传送晶圆的机械手指结构，其特征在于，包括：
延伸体；
与所述延伸体固定连接的第一支撑层和第二支撑层，所述第二支撑层位于所述第一支撑层的底部，所述第二支撑层用于从工艺腔室内取出第二晶圆，所述第一支撑层用于将第一晶圆放置在工艺腔室中；
所述第一支撑层的上表面具有第一晶圆放置区域，所述第二支撑层的上表面具有第二晶圆放置区域，第二晶圆放置区域与第一晶圆放置区域平行且在第一支撑层和第二支撑层的长度方向上相互错位，所述第一晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离大于所述第二晶圆放置区域至所述延伸体的横向距离。
2.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械手指结构，其特征在于，所述第一支撑层的长度和所述第二支撑层的长度相等。
3.根据权利要求1所述的用于传送晶圆的机械手指结构，其特征在于，所述第一晶圆放置区域具有第一外接圆，所述第二晶圆放置区域具有第二外接圆；所述第一外接圆在平行于第一支撑层的长度延伸方向上具有第一直径，所述第二外接圆在平行于第二支撑层的长度延伸方向上具有第二直径，所述第一直径在所述第二支撑层的上表面的投影与第二直径部分重合；所述第一外接圆环绕第三内圆，所述第三内圆与所述第一外接圆同心；所述第三内圆上具有第一点、第二点和第三点；所述第一外接圆还具有与第一直径垂直的第三直径；
所述工艺腔室中具有第一顶针、第二顶针和第三顶针，第三内圆的直径与所述第一顶针、第二顶针和第三顶针的外接圆的直径相等；第一点至第二点的距离等于第一顶针至第二顶针的距离，第二点至第三点的距离等于第二顶针至第三顶针的距离，第三点至第一点的距离等于第三顶针至第一顶针的距离；第一点和第二点均能正投影在第二外接圆上，第一点至第一外接圆的圆心的连线与第三直径之间的夹角大于零。
4.根据权利要求3所述的用于传送晶圆的机械手指结构，其特征在于，所述第一外接圆的圆心和第二外接圆的圆心之间的距离小于或等于95mm。
5.一种晶圆搬运机器人，其特征在于，包括：如权利要求1至4任意一项所述的用于传送晶圆的机械手指结构。
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| CN202221981225.6U CN218069806U (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种用于传送晶圆的机械手指结构及晶圆搬运机器人 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117457572A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 上海谙邦半导体设备有限公司 | 一种用于真空反应腔的晶圆交换装置及方法 |
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| CN117457572A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 上海谙邦半导体设备有限公司 | 一种用于真空反应腔的晶圆交换装置及方法 |
| CN117457572B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-15 | 上海谙邦半导体设备有限公司 | 一种用于真空反应腔的晶圆交换装置 |
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Denomination of utility model: A mechanical finger structure and wafer handling robot for transporting wafers Granted publication date: 20221216 Pledgee: Xuhui Shanghai financing Company limited by guarantee Pledgor: Shanghai Nippon Semiconductor Equipment Co.,Ltd. Registration number: Y2024980018330 |