CN218927820U - 一种晶圆传输用陶瓷机械手 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种晶圆传输用陶瓷机械手，包括：手臂本体；与所述手臂本体一体成型的吸附台阶，所述吸附台阶凸出于所述手臂本体；设置于所述手臂本体内的真空通道，所述真空通道的两端分别设置有进气孔和出气孔，所述出气孔位于所述吸附台阶所形成的空间内。通过设置与手臂本体一体成型的吸附台阶，能避免出现吸附台阶与手臂本体出现分离的情况，吸附台阶凸出于手臂本体，能够避免手臂本体与晶圆片直接接触，避免因真空释放不及时而导致手臂本体带动晶圆片移动掉落的情况，提高了机械手装、卸晶圆片的可靠性。

Description

一种晶圆传输用陶瓷机械手

技术领域

本说明书涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种晶圆传输用陶瓷机械手。

背景技术

在半导体领域，陶瓷手臂因其耐高温、耐腐蚀、高强度等优异的性能目前广泛应用在半导体晶圆的制造领域，主要起到抓取和放置晶圆片功能。目前，常用的炉管设备传片装置使用的GENMARK GB4机械手，由于机械手本身的结构特征决定了无法使用陶瓷凹槽手臂，只能使用陶瓷真空手臂。陶瓷真空手臂如图1所示，陶瓷真空手臂上真空区域对应晶圆片中心的吸附台阶，是使用特氟龙(TEFLON)胶带直接粘贴在陶瓷真空手臂上，由于卸晶圆片时，晶圆片的温度通常在60～70摄氏度之间，陶瓷真空手臂传片过程中该胶带长期与晶圆片接触，使用时间久了，存在该胶带磨损或粘胶脱落等实际情况，造成手臂无法正常传送晶圆片甚至造成晶圆片擦伤等问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种晶圆传输用陶瓷机械手，通过设置与手臂本体一体成型的吸附台阶，能避免出现吸附台阶与手臂本体出现分离的情况，提高了机械手装、卸晶圆片的可靠性。

本说明书实施例提供以下技术方案：一种晶圆传输用陶瓷机械手，包括：

手臂本体；

与所述手臂本体一体成型的吸附台阶，所述吸附台阶凸出于所述手臂本体；

设置于所述手臂本体内的真空通道，所述真空通道的两端分别设置有进气孔和出气孔，所述出气孔位于所述吸附台阶所形成的空间内。

优选的，所述吸附台阶包括圆环台阶和多个圆弧台阶，所述圆环台阶和多个圆弧台阶均与所述手臂本体一体化加工成型，所述圆环台阶的半径大于所述圆弧台阶的半径，所述出气孔位于所述圆环台阶所围成的空间内。

优选的，所述圆环台阶和多个所述圆弧台阶的高度相同。

优选的，多个所述圆弧台阶的圆心相同。

优选的，所述机械手还包括密封条，所述真空通道贯穿所述手臂本体远离所述吸附台阶的一侧，所述密封条对所述真空通道和所述手臂本体之间进行密封，所述进气孔、出气孔、真空通道和密封条之间形成真空通路。

优选的，所述进气孔与机械手内的真空管道相连；

和/或，所述密封条的尺寸大于所述真空通道的尺寸。

优选的，所述手臂本体上设置有第一刻度线凹槽，所述第一刻度线凹槽对应第一尺寸的晶圆片；

和/或，所述手臂本体上设置有第二刻度线凹槽，所述第二刻度线凹槽对应第二尺寸的晶圆片。

优选的，所述第一刻度线凹槽为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第一尺寸的晶圆片时，所述第一尺寸的晶圆片边缘处于所述第一刻度线凹槽处；

和/或，所述第二刻度线凹槽为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第二尺寸的晶圆片时，所述第二尺寸的晶圆片边缘处于所述第二刻度线凹槽处。

优选的，所述第一刻度线凹槽的半径为200mm；

和/或，所述第二刻度线凹槽的半径为150mm。

优选的，所述手臂本体上开设有至少两个安装固定孔。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

通过设置与手臂本体一体成型的吸附台阶，能避免出现吸附台阶与手臂本体出现分离的情况，吸附台阶凸出于手臂本体，能够避免手臂本体与晶圆片直接接触，避免因真空释放不及时而导致手臂本体带动晶圆片移动掉落的情况，提高了机械手装、卸晶圆片的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中的陶瓷机械手的结构示意图；

图2是本实用新型提供的晶圆传输用陶瓷机械手的结构示意图；

图3是本实用新型提供的晶圆传输用陶瓷机械手的立体结构示意图；

图4是本实用新型提供的晶圆传输用陶瓷机械手的第一尺寸的晶圆片放置于机械手上时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图2-图3所示，一种晶圆传输用陶瓷机械手，包括：

手臂本体9，手臂本体9的厚度为2mm；

与所述手臂本体9一体成型的吸附台阶8，吸附台阶8与手臂本体9一体设置，能避免出现吸附台阶8与手臂本体9出现分离的情况，所述吸附台阶8凸出于所述手臂本体9，能够避免手臂本体9与晶圆片直接接触，避免因真空释放不及时而导致手臂本体9带动晶圆片移动掉落的情况；

设置于所述手臂本体9内的真空通道6，所述真空通道6的两端分别设置有进气孔4和出气孔5，所述出气孔5位于所述吸附台阶8所形成的空间内。

吸附台阶8与手臂本体9均使用同一种陶瓷材质，吸附台阶8与手臂本体9采用一体化加工成型，避免特氟龙胶带台阶脱落造成的故障，晶圆片中心对应放置在吸附台阶8的中心位置处，通过真空进气孔4对吸附台阶8所形成的空间内进行抽真空，使得晶圆片被吸附在吸附台阶8上。

如图2-图3所示，在一些实施方式中，所述吸附台阶8包括圆环台阶81和多个圆弧台阶82，所述圆环台阶81和多个圆弧台阶82均与所述手臂本体9一体化加工成型，所述圆环台阶81的半径大于所述圆弧台阶82的半径，所述出气孔5位于所述圆环台阶81所围成的空间内，吸附台阶8外圈采用圆环结构，内圈使用多段圆弧结构，晶圆片中心对应放置在圆环台阶81的圆心处，既保证了真空区域的面积，使得真空吸住晶圆片的面积较大，在传送过程中晶圆片不会脱落，同时圆环台阶81和圆弧台阶82均与晶圆片相接触，使得吸附台阶8与晶圆片接触面较大，减少了吸附台阶8的磨损。

进一步的，所述圆环台阶81和多个所述圆弧台阶82的高度相同，圆环台阶81和圆弧台阶82的高度均为0.2mm，吸附台阶8对晶圆片进行吸附固定时，手臂本体9不与晶圆片相接触。

更近一步的，多个所述圆弧台阶82的圆心相同，多个圆弧台阶82处于同一个圆上。

需要说明的是，在本实施方式中，圆弧台阶82设置有四个，相邻的圆弧台阶82之间存在着间隙，以便于进行空气的进入和流出，圆弧台阶82和圆环台阶81同心设置。在其他实施方式中，圆弧台阶82的数量也可以为两个、三个等其它数量，可以根据实际情况进行设置。

如图2-图3所示，在一些实施方式中，所述机械手还包括密封条7，所述真空通道6贯穿所述手臂本体9远离所述吸附台阶8的一侧，所述密封条7对所述真空通道6和所述手臂本体9之间进行密封，所述进气孔4、出气孔5、真空通道6和密封条7之间形成真空通路。

需要说明的是，进气孔4的孔直径为2mm，出气孔5的直径为2mm、深2mm，出气孔5直接穿透手臂本体9，能够降低加工难度，真空通道6与大气直接连通，通过密封条7进行密封。

进一步的，所述进气孔4与机械手内的真空管道相连，通过机械手控制软件来控制真空阀来实现开启和关闭真空。

进一步的，所述密封条7的尺寸大于所述真空通道6的尺寸，密封条7的宽度为10mm，密封条7粘贴与手臂本体9上远离吸附台阶8的一侧，实现对真空通道6的密封。

如图2-图4所示，在一些实施方式中，所述手臂本体9上设置有第一刻度线凹槽2，所述第一刻度线凹槽2对应第一尺寸的晶圆片，第一尺寸的晶圆片为8英寸晶圆片。

进一步的，所述第一刻度线凹槽2为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第一尺寸的晶圆片时，所述第一尺寸的晶圆片边缘处于所述第一刻度线凹槽2处。

更近一步的，所述第一刻度线凹槽2的半径为200mm，第一刻度线凹槽2的深度为0.2mm。

需要说明的是，在用于在校准手臂本体9初始位置时，机械手抓取第一尺寸的(8英寸)晶圆片后，晶圆片边缘在手臂本体9上的第一刻度线凹槽2标准参照位置。

如图2-图4所示，在一些实施方式中，所述手臂本体9上设置有第二刻度线凹槽3，所述第二刻度线凹槽3对应第二尺寸的晶圆片，第二尺寸的晶圆片为6英寸晶圆片。

进一步的，所述第二刻度线凹槽3为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第二尺寸的晶圆片时，所述第二尺寸的晶圆片边缘处于所述第二刻度线凹槽3处。

更进一步的，所述第二刻度线凹槽3的半径为150mm。

需要说明的是，在用于在校准手臂本体9初始位置时，机械手抓取第二尺寸的(6英寸)晶圆片后，晶圆片边缘在手臂本体9上的第二刻度线凹槽3标准参照位置。

如图2-图4所示，在一些实施方式中，所述手臂本体9上开设有至少两个安装固定孔1，安装固定孔1的直径为3mm，通过螺丝和安装固定孔1将手臂本体9安装在机械手上。

在本实施方式中，安装固定孔1设置有四个，在其他实施方式中，安装固定孔1也可以为两个、三个等其它数量，可以根据实际情况进行设置。

本说明书中的各个实施例均之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，包括：

手臂本体；

与所述手臂本体一体成型的吸附台阶，所述吸附台阶凸出于所述手臂本体；

设置于所述手臂本体内的真空通道，所述真空通道的两端分别设置有进气孔和出气孔，所述出气孔位于所述吸附台阶所形成的空间内。

2.根据权利要求1所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述吸附台阶包括圆环台阶和多个圆弧台阶，所述圆环台阶和多个圆弧台阶均与所述手臂本体一体化加工成型，所述圆环台阶的半径大于所述圆弧台阶的半径，所述出气孔位于所述圆环台阶所围成的空间内。

3.根据权利要求2所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述圆环台阶和多个所述圆弧台阶的高度相同。

4.根据权利要求2所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，多个所述圆弧台阶的圆心相同。

5.根据权利要求1所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述机械手还包括密封条，所述真空通道贯穿所述手臂本体远离所述吸附台阶的一侧，所述密封条对所述真空通道和所述手臂本体之间进行密封，所述进气孔、出气孔、真空通道和密封条之间形成真空通路。

6.根据权利要求5所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述进气孔与机械手内的真空管道相连；

和/或，所述密封条的尺寸大于所述真空通道的尺寸。

7.根据权利要求1所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述手臂本体上设置有第一刻度线凹槽，所述第一刻度线凹槽对应第一尺寸的晶圆片；

和/或，所述手臂本体上设置有第二刻度线凹槽，所述第二刻度线凹槽对应第二尺寸的晶圆片。

8.根据权利要求7所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述第一刻度线凹槽为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第一尺寸的晶圆片时，所述第一尺寸的晶圆片边缘处于所述第一刻度线凹槽处；

和/或，所述第二刻度线凹槽为弧形刻度线凹槽，当所述机械手抓取第二尺寸的晶圆片时，所述第二尺寸的晶圆片边缘处于所述第二刻度线凹槽处。

9.根据权利要求8所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述第一刻度线凹槽的半径为200mm；

和/或，所述第二刻度线凹槽的半径为150mm。

10.根据权利要求1所述的晶圆传输用陶瓷机械手，其特征在于，所述手臂本体上开设有至少两个安装固定孔。

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