CN219553604U - 晶圆转移真空臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体技术领域，具体公开了一种晶圆转移真空臂，该晶圆转移真空臂包括支撑架和吸盘组件，其中，支撑架用于承载晶圆，支撑架至少与晶圆接触的部分为中空结构，支撑架设有与中空结构连通的进气口和真空口，进气口、中空结构和真空口形成用于抽真空的真空管路；吸盘组件设于支撑架，且与真空口连通，吸盘组件的输出端能吸附晶圆。该晶圆转移真空臂通过设置支撑架对晶圆进行承载，手持该晶圆转移真空臂能对晶圆进行工位的转移，通过在与晶圆接触的位置设置中空结构，能避免晶圆的热量快速透过支撑架对操作人员造成烫伤，中空结构还参与真空气体的传输，使得吸盘组件能吸附晶圆，避免单独真空管路，降低了设备成本。

Description

晶圆转移真空臂

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆转移真空臂。

背景技术

晶圆生产过程中需要通过自动化设备进行工位的转移以实现的自动化生产，但在转运设备出现故障时，会导致晶圆无法转移，进而影响生产流程。

现有的方法是手动拿取晶圆并进行工位的转移，但是，手动拿取过程，容易碰到晶圆的表面导致晶圆被污染。另外，当晶圆经过高温处理后，直接手动拿取会出现烫伤的情况，等晶圆冷却到室温需要较长的时间，降低自动化生产的效率。

为此，亟需研究一种晶圆转移真空臂，以解决手动移动高温的晶圆导致烫伤，或则等降温后再转移导致生产效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆转移真空臂，以解决手动移动高温的晶圆导致烫伤，或则等降温后再转移导致生产效率低的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种晶圆转移真空臂，该晶圆转移真空臂包括：

支撑架，所述支撑架用于承载晶圆，所述支撑架至少与所述晶圆接触的部分为中空结构，所述支撑架设有与所述中空结构连通的进气口和真空口，所述进气口、所述中空结构和所述真空口形成用于抽真空的真空管路；

吸盘组件，所述吸盘组件设于所述支撑架，所述吸盘组件的输入端与所述真空口连通，所述吸盘组件的输出端能吸附所述晶圆。

可选地，所述吸盘组件包括吸嘴和压接件，所述吸嘴呈柱状，且所述吸嘴的外周设有环形台阶，所述环形台阶低于所述吸嘴的出口，所述压接件固接于所述支撑架，且压接所述环形台阶。

可选地，所述压接件包括连接部和设于所述连接部两端的压接部，两个所述压接部均朝向所述吸嘴方向延伸并压接所述环形台阶，两个所述压接部关于所述吸嘴中心对称。

可选地，所述压接部设有避让槽，所述避让槽的槽底压接于所述环形台阶，所述支撑架与所述真空口外周设有沉槽，所述连接部位于所述沉槽中。

可选地，所述支撑架包括相连接的承托件和握持件；所述承托件用于承载晶圆，所述承托件为中空结构。

可选地，所述承托件包括过渡部和设于过渡部一端的第一手臂和第二手臂，所述第一手臂和所述第二手臂平行且间隔设置，所述第一手臂和所述第二手臂均为中空结构，所述第一手臂和所述第二手臂均设有所述真空口；所述进气口设于所述过渡部。

可选地，所述晶圆转移真空臂包括至少三个限位件，三个所述限位件分散设于所述第一手臂和所述第二手臂上，均用于与所述晶圆的外周抵接。

可选地，所述晶圆转移真空臂包括至少三个支撑件，三个所述支撑件均设于所述支撑架，用于支撑所述晶圆。

可选地，所述晶圆转移真空臂包括真空发生器，所述真空发生器设于所述支撑架远离所述晶圆的一端，用为吸附所述晶圆提供真空。

可选地，所述支撑架设有与所述进气口连通的真空接头，外接管路连接于所述真空接头和外部的真空发生设备之间。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种晶圆转移真空臂，该晶圆转移真空臂通过设置支撑架对晶圆进行承载，手持该晶圆转移真空臂能对晶圆进行工位的转移，通过在与晶圆接触的位置设置中空结构，能避免晶圆的热量快速透过支撑架对操作人员造成烫伤，通过吸盘组件的设置，能对晶圆进行吸附，避免移动过程与支撑架出现滑移导致跌落，其中，中空结构还参与真空气体的传输，避免单独真空管路，降低了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中晶圆转移真空臂的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例中晶圆转移真空臂的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中晶圆转移真空臂的侧视结构示意图。

图中：

1、支撑架；11、承托件；111、过渡部；112、第一手臂；113、第二手臂；12、握持件；

2、吸盘组件；21、吸嘴；211、环形台阶；22、压接件；221、连接部；2211、沉头孔；222、压接部；2221、避让槽；

3、限位件；

4、支撑件；

5、真空发生器。

具体实施方式

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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。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。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-4所示，本实施例提供一种晶圆转移真空臂，该晶圆转移真空臂包括支撑架1和吸盘组件2，其中，支撑架1用于承载晶圆，支撑架1至少与晶圆接触的部分为中空结构，支撑架1设有与中空结构连通的进气口和真空口，进气口、中空结构和真空口形成用于抽真空的真空管路；吸盘组件2设于支撑架1，且与真空口连通，吸盘组件2的输出端能吸附晶圆。

该晶圆转移真空臂通过设置支撑架1对晶圆进行承载，手持该晶圆转移真空臂能对晶圆进行工位的转移，通过在与晶圆接触的位置设置中空结构，能避免晶圆的热量快速透过支撑架1对操作人员造成烫伤，通过吸盘组件2的设置，能对晶圆进行吸附，避免移动过程与支撑架1出现滑移导致跌落，其中，中空结构还参与真空气体的传输，避免单独真空管路，降低了设备成本。

通常地，需要将晶圆转移真空臂伸入晶圆下方，并将晶圆抬起，因此，晶圆转移真空臂的厚度较大则会与其他设备产生干涉导致无法进入晶圆下方，为此，本实施例中，吸盘组件2包括吸嘴21和压接件22，吸嘴21呈圆柱状，且吸嘴21的外周设有环形台阶211，环形台阶211低于吸嘴21的出口，压接件22固接于支撑架1，且压接环形台阶211。上述结构的设置使得吸盘组件2的总体厚度降低，便于伸入晶圆的下方。

本实施例中，压接件22包括半圆形的连接部221和设于连接部221两端的压接部222，两个压接部222均朝向吸嘴21方向延伸并压接环形台阶211，两个压接部222关于吸嘴21中心对称。上述结构简单，能实现对吸嘴21的快速固定。

具体地，连接部221的两端分别设有一个沉头孔2211，沉头螺钉穿过沉头孔2211后与支撑架1的固定螺孔连接。沉头孔2211的设置，避免沉头螺钉的螺帽部分高出连接部221，避免对晶圆的吸附产生干涉。

压接部222设有避让槽2221，避让槽2221的槽底压接于环形台阶211，支撑架1与真空口外周设有沉槽，连接部221位于沉槽中。上述尺寸的设置，一方面能保证连接部221的厚度，以实现沉头孔2211的制备；另一方面，使得压接部222的厚度减小，有利于减小环形台阶211和吸嘴21出口之间的距离，进而有利于减小吸嘴21的长度，从而使得吸盘组件2结构更加紧凑，成本低。

支撑架1包括相连接的承托件11和握持件12；承托件11用于承载晶圆，承托件11为中空结构。借助上述设置便于手动握持，提高了转移的便利性。其中，握持件12可以是中空结构，且和承托件11的中空结构连通，进气口设于握持件12远离承托件11的一端。

为减轻质量，本实施例中，承托件11包括过渡部111和设于过渡部111一端的第一手臂112和第二手臂113，第一手臂112和第二手臂113平行且间隔设置，第一手臂112和第二手臂113均为中空结构，第一手臂112和第二手臂113均设有真空口，进气口设于过渡部111。

本实施例中，晶圆转移真空臂包括至少三个限位件3，三个限位件3分散设于第一手臂112和第二手臂113上，均用于与晶圆的外周抵接。三个限位件3分别为不锈钢或者橡胶材质。晶圆的中心位于三个限位件3的连线形成的三角形内。

限位件3设有四个，其中两个设于第一手臂112的两端，且位于其中一个真空口的两侧，另外两个限位件3设于第二手臂113的两端，且位于另一个真空口的两侧。

晶圆转移真空臂包括至少三个支撑件4，三个支撑件4均设于支撑架1，用于支撑晶圆，支撑件4和晶圆抵接的面为支撑面，晶圆的外径尺寸与支撑面的直径尺寸之比为40：1-100：1。晶圆的中心位于三个支撑件4的连线形成的三角形内。

上述设置使得支撑件4的支撑面积尽量减小，在保证平整度的前提下，降低了加工难度；另一方面，较小的接触面接，使得传递到支撑架1上的热量减少；最后，较小面积的接触，不会影响晶圆在吸盘组件2吸附过程发生形变，进而避免晶圆出现断裂，提高了晶圆最终的成品率。

理想状态下，吸盘组件2吸附晶圆后，晶圆被三个支撑件4支撑，且不发生任何形变。但上述精度为理论精度，很难达到。为此，本实施例中，每个支撑件4与吸盘组件2之间的距离大于50毫米。由于晶圆的挠度一定的前提下，支撑件4和吸盘组件2之间的距离越大，越有利于提高了晶圆可以发生形变的尺寸，进而降低吸盘组件2和支撑件4之间高度差的精度要求，降低加工成本。

支撑件4设有三个，两个设置在第一手臂112和第二手臂113，过渡部111设有支撑臂，第三个设置在支撑臂上。支撑臂为中空结构，进一步降低热量的传递。

作为优选，第一手臂112和第二手臂113均为偏平结构，以进一步提高插入晶圆下方的便利性。但是扁平结构的第一手臂112和第二手臂113承载能力降低，容易发生弯折。为此，本实施例中，在中空结构的第一手臂112和第二手臂113内设置加强筋。以第一手臂112为例进行说明，加强筋呈片状，沿第一手臂112的延伸方向延伸，且垂直于第一手臂112上吸嘴21的吸附面，即垂直于晶圆的端面。为不影响中空结构内的空气流动，加强筋局部设有横向孔，使得气体可以在整个中空结构的内部自由流动。

晶圆转移真空臂包括真空发生器5，真空发生器5设于支撑架1远离晶圆的一端，用为吸附晶圆提供真空。上述结构的设置能实现晶圆转移真空臂的独立作业功能，进一步提高了晶圆转移工作的灵活性。本实施例中，真空发生器5设于握持件12远离承托件11的一端。其中，握持件12内部设有通气孔，通气孔的一端与承托件11的中空结构连通，另一端为进气口，真空发生器5的输出端和进气口连通。

在另一实施例中，支撑架1设有与进气口连通的真空接头，外接管路连接于真空接头和外部的真空发生设备之间。其中，外部的真空发生设备可以为真空发生器5，且可以为多个需要真空的设备提供真空。该设置使得晶圆转移真空臂可以外接真空设备，其中，外接管路的长度可以依据晶圆转移的距离设置。真空接头和外接管路之间采用快速插接头的连接方式。

承托件11和握持件12均为铝合金材质。其中，承托件11长度为295毫米，握持件12的长度为270毫米，宽度为60毫米，厚度为8毫米。第一手臂112和第二手臂113的宽度均为45毫米，厚度均为5毫米，且二者之间的最大距离为280毫米，两个吸盘组件2的中心距离为226毫米，固设于支撑架1的真空发生器5由12v电池进行供电，该真空发生器5的长度为152毫米，宽度为60毫米，厚度为88毫米，且真空发生器5的宽度方向和握持件12的长度方向一致。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.晶圆转移真空臂，其特征在于，包括：

支撑架(1)，所述支撑架(1)用于承载晶圆，所述支撑架(1)至少与所述晶圆接触的部分为中空结构，所述支撑架(1)设有与所述中空结构连通的进气口和真空口，所述进气口、所述中空结构和所述真空口形成用于抽真空的真空管路；

吸盘组件(2)，所述吸盘组件(2)设于所述支撑架(1)，所述吸盘组件(2)的输入端与所述真空口连通，所述吸盘组件(2)的输出端能吸附所述晶圆。

2.根据权利要求1所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述吸盘组件(2)包括吸嘴(21)和压接件(22)，所述吸嘴(21)呈柱状，且所述吸嘴(21)的外周设有环形台阶(211)，所述环形台阶(211)低于所述吸嘴(21)的出口，所述压接件(22)固接于所述支撑架(1)，且压接所述环形台阶(211)。

3.根据权利要求2所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述压接件(22)包括连接部(221)和设于所述连接部(221)两端的压接部(222)，两个所述压接部(222)均朝向所述吸嘴(21)方向延伸并压接所述环形台阶(211)，两个所述压接部(222)关于所述吸嘴(21)中心对称。

4.根据权利要求3所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述压接部(222)设有避让槽(2221)，所述避让槽(2221)的槽底压接于所述环形台阶(211)，所述支撑架(1)与所述真空口外周设有沉槽，所述连接部(221)位于所述沉槽中。

5.根据权利要求1所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述支撑架(1)包括相连接的承托件(11)和握持件(12)；所述承托件(11)用于承载晶圆，所述承托件(11)为中空结构。

6.根据权利要求5所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述承托件(11)包括过渡部(111)和设于过渡部(111)一端的第一手臂(112)和第二手臂(113)，所述第一手臂(112)和所述第二手臂(113)平行且间隔设置，所述第一手臂(112)和所述第二手臂(113)均为中空结构，所述第一手臂(112)和所述第二手臂(113)均设有所述真空口；所述进气口设于所述过渡部(111)。

7.根据权利要求6所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述晶圆转移真空臂包括至少三个限位件(3)，三个所述限位件(3)分散设于所述第一手臂(112)和所述第二手臂(113)上，均用于与所述晶圆的外周抵接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述晶圆转移真空臂包括至少三个支撑件(4)，三个所述支撑件(4)均设于所述支撑架(1)，用于支撑所述晶圆。

9.根据权利要求1-7任一项所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述晶圆转移真空臂包括真空发生器(5)，所述真空发生器(5)设于所述支撑架(1)远离所述晶圆的一端，用为吸附所述晶圆提供真空。

10.根据权利要求1-7任一项所述的晶圆转移真空臂，其特征在于，所述支撑架(1)设有与所述进气口连通的真空接头，外接管路连接于所述真空接头和外部的真空发生设备之间。