TWI793847B - 機械手手指、機械手及其使用方法 - Google Patents

機械手手指、機械手及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本申請案係關於一種機械手手指、機械手及其使用方法。在本申請案之一實施例中，上述機械手手指包括：手指；及一或多個測溫元件，其設置在上述手指內，並分別連接至上述手指之表面上之一或多個測溫觸點。上述機械手手指可用於在晶圓之傳輸過程中即時監測晶圓之溫度。

Description

機械手手指、機械手及其使用方法
本申請案大體上係關於半導體製造設備領域，且更具體而言，係關於一種機械手手指、機械手及其使用方法。
在半導體製造工藝中，通常使用機械手完成晶圓在各個腔室之間或工位之間的傳輸。機械手手指安裝在傳輸腔室或前端模組之運動單元上，隨運動單元進行旋轉、伸展及升降等運動。晶圓置放於機械手手指上並隨機械手手指之運動在各個腔室之間傳送。
晶圓之溫度係半導體製造工藝中之重要指標之一，監測並控制晶圓之溫度可以提高產品之可靠性。然而，當前半導體製造設備無法在晶圓之傳輸過程中監測晶圓之溫度。
為了克服先前技術中之不足，本申請案提供了一種可利用機械手手指在晶圓之傳輸過程中即時監測晶圓之溫度之技術方案，其可為解決晶圓之預熱或冷卻及材料等相關參數最佳化問題提供支援。
在一態樣中，本申請案提供了一種機械手手指，上述機械手手指可包括：手指；及一或多個測溫元件，其設置在上述手指內，並分別連接至上述手指之表面上之一或多個測溫觸點。
根據本申請案之實施例，上述手指之形狀可為長方形、扇形或類似手指之異種形狀。
根據本申請案之實施例，上述手指之材料可為絕緣材料。
根據本申請案之實施例，上述絕緣材料可包括陶瓷。
根據本申請案之實施例，上述手指之上述表面可設置有用以接觸並支撐晶圓之至少一個接觸結構。
根據本申請案之實施例，上述接觸結構可包括支撐觸點、支撐斜面或真空吸附結構中之至少一者。
根據本申請案之實施例，上述一或多個測溫觸點中之至少一個測溫觸點可設置在上述接觸結構處。
根據本申請案之實施例，上述一或多個測溫觸點中之至少一個測溫觸點可設置在不同於上述接觸結構之額外位置處。
根據本申請案之實施例，上述至少一個測溫觸點在未置放晶圓時之初始高度可比上述接觸結構之高度高。
根據本申請案之實施例，上述初始高度與上述接觸結構之高度之差值可小於或等於1000 μm。
根據本申請案之實施例，上述一或多個測溫元件可包括熱電偶絲，上述一或多個測溫觸點可包括塗覆在上述一或多個測溫觸點之表面之導電塗層，上述熱電偶絲之量測端可自上述一或多個測溫觸點之內部電連接至上述導電塗層。
根據本申請案之實施例，上述導電塗層之材料可包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。
根據本申請案之實施例，上述一或多個測溫觸點亦可包括導熱塗層，上述導熱塗層可塗覆在上述導電塗層上。
根據本申請案之實施例，上述導熱塗層之材料可包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。
根據本申請案之實施例，上述一或多個測溫元件之輸出端可電連接至配置在上述手指之表面上之接腳。
在另一態樣中，本申請案亦提供了一種機械手，上述機械手可包括：根據本申請案之任一實施例所述之機械手手指；及運動單元，其中上述機械手手指安裝在上述運動單元上。
根據本申請案之實施例，上述運動單元可包括介面，上述一或多個測溫元件產生之輸出信號可經由上述介面輸出。
在又一態樣中，本申請案亦提供了一種使用根據本申請案之任一實施例所述之機械手手指監測晶圓之溫度之方法，上述方法可包括：將上述晶圓置放在上述機械手手指上；及藉由上述機械手手指將上述晶圓傳輸至目的腔室，其中上述一或多個測溫元件在傳輸過程中可即時監測上述晶圓之溫度，產生各別輸出信號，並將上述輸出信號饋送給電腦。
在以下附圖及描述中闡述本申請案之一或多個實例之細節。其他特徵、目標及優勢將根據上述描述及附圖以及申請專利範圍而顯而易見。
為更好地理解本發明之精神，以下結合本發明之部分實施例對其作進一步說明。
本說明書內使用之詞彙「在一實施例」或「根據一實施例」並不必要參照相同具體實施例，且本說明書內使用之「在其他(一些/某些)實施例」或「根據其他(一些/某些)實施例」並不必要參照不同具體實施例。其目的在於例如主張之主題包括全部或部分範例具體實施例之組合。本文所指「上」及「下」之意義並不限於圖式所直接呈現之關係，其應包含具有明確對應關係之描述，例如「左」及「右」，或者係「上」及「下」之相反。本文所稱之「連接」應理解為涵蓋「直接連接」以及「經由一或多個中間部件連接」。本說明書中所使用之各種部件之名稱僅出於說明之目的，並不具備限定作用，不同廠商可使用不同名稱來指代具備相同功能之部件。
以下詳細地論述本發明之各種實施方案。儘管論述了具體實施，但應理解，此等實施方案僅用於示出之目的。熟習相關技術者將認識到，在不偏離本發明之精神及保護範疇的情況下，可以使用其他部件及組態。本發明之實施可不必包含說明書所描述之實施例中之所有部件或步驟，亦可根據實際應用而調整各步驟之執行順序。
圖1為根據本申請案之一些實施例之機械手手指10的結構示意圖。機械手手指10包括手指100及測溫元件111、112及113。為方便起見，圖1中將測溫元件111、112及113顯示在手指100表面，實際上測溫元件111、112及113設置在手指100內部，並分別連接至手指100表面上之測溫觸點121、122及123。儘管圖1中示出了特定數量之測溫元件及測溫觸點，但熟習此項技術者將會理解機械手手指10可以包括更少或更多數量之測溫元件及測溫觸點。例如，機械手手指10可僅包括一個測溫元件及一個測溫觸點。
手指100之形狀大體上為長方形，但其不限於此，手指100可以具有任何合適的形狀。圖2示出了根據本申請案之一些實施例之具有扇形形狀之手指，圖3示出了根據本申請案之一些實施例之具有類似於手指之異種形狀之手指。
在一些實施例中，手指100之材料可以為絕緣材料。在一些實施例中，上述絕緣材料包括但不限於陶瓷。
在圖1之實例中，測溫元件111、112及113為熱電偶絲。在本申請案之其他實施例中，可採用其他具有類似功能之測溫元件。測溫元件111、112及113之一端(又稱量測端)分別電連接至測溫觸點121、122及123。測溫元件111、112及113之另一端(又稱輸出端)分別電連接至配置在上述手指100之表面上之接腳141、142及143。在一些實施例中，測溫元件111、112及113可分別藉由接腳141、142及143連接至採集模組，並將其採集到之溫度信號轉化為電信號輸出至採集模組。
手指100之表面設置有用以接觸並支撐晶圓之支撐觸點131、132、133及134。測溫觸點121及122分別設置在支撐觸點131及132處，換言之，支撐觸點131及132本身既係支撐觸點又係測溫觸點，而測溫觸點123設置在不同於支撐觸點131、132、133及134之額外位置處。儘管圖1中示出了特定數量之支撐觸點，但熟習此項技術者將會理解手指100之表面可設置有更少或更多數量之支撐觸點。可視需要將一或多個測溫觸點設置在支撐觸點處或不同於支撐觸點之額外位置處。上述額外位置位於晶圓與手指之投影面內，即當晶圓置放在手指上時，晶圓會覆蓋上述額外位置。
圖4示出了根據本申請案之一些實施例之設置在手指(例如，圖1中之手指100)表面之支撐觸點處之測溫觸點(例如，圖1中之測溫觸點121)與測溫元件(例如，圖1中之測溫元件111)的連接結構。如圖4所示，測溫元件111包括熱電偶絲111(+)及111(-)，熱電偶絲111(+)及111(-)埋設在手指100內部及測溫觸點121內部。測溫觸點121包括塗覆在測溫觸點121之表面之導電塗層1211。熱電偶絲111(+)及111(-)之量測端自測溫觸點121內部分別連接至導電塗層1211，以實現測溫觸點121與測溫元件111之電連接。可藉由焊接、鍍膜、噴塗等方式將導電塗層1211連接至熱電偶絲111(+)及111(-)之量測端。
為保證熱電偶絲111(+)及111(-)之良好電導通以及延長熱電偶絲之使用壽命，導電塗層1211可選用導電性良好且導熱良好之金屬或合金材料。在一些實施例中，導電塗層1211之材料可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。
導電塗層1211之材料可具有彈性。當晶圓置放在手指100上由其表面上之支撐觸點支撐時，支撐觸點131 (即測溫觸點121)上之導電塗層1211在晶圓之自重條件下可以發生一定的形變，從而保證在採用兩個以上測溫元件之配置時，即使在晶圓存在翹曲的情況下，亦可以實現晶圓與兩個以上測溫觸點之良好接觸。
支撐觸點之主體部分(即測溫觸點121之導電塗層1211下方之部分)可以選用絕緣材料。在一些實施例中，上述絕緣材料包括但不限於陶瓷。在一些實施例中，上述主體部分之材料可以與手指100之材料相同。例如，上述主體部分可與手指100一體成型。在一些實施例中，上述主體部分之材料可以與手指100之材料不同。
在一些實施例中，測溫觸點121亦可以包括導熱性優異且與晶圓接觸不易產生顆粒或雜質污染之導熱塗層。圖5示出了根據本申請案之一些實施例之設置在手指(例如，圖1中之手指100)表面之支撐觸點處之測溫觸點(例如，圖1中之測溫觸點121)與測溫元件(例如，圖1中之測溫元件111)的另一連接結構。如圖5所示，測溫觸點121包括塗覆在測溫觸點121之表面之導電塗層1211以及塗覆在導電塗層1211上之導熱塗層1212。在一些實施例中，導熱塗層1212之材料可以包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。熱電偶絲111(+)及111(-)埋設在手指100內部及測溫觸點121內部。熱電偶絲111(+)及111(-)之量測端自測溫觸點121內部分別連接至導電塗層1211，以實現測溫觸點121與測溫元件111之電連接。可藉由焊接、鍍膜、噴塗等方式將導電塗層1211連接至熱電偶絲111(+)及111(-)之量測端。
圖6為根據本申請案之一些實施例之設置在手指(例如，圖1中之手指100)表面之額外位置處之測溫觸點(例如，圖1中之測溫觸點123)與測溫元件(例如，圖1中之測溫元件113)的連接結構示意圖。如圖6所示，測溫元件113包括熱電偶絲113(+)及113(-)，熱電偶絲113(+)及113(-)埋設在手指100內部及測溫觸點123內部。測溫觸點123包括塗覆在測溫觸點123之表面之導電塗層1231。熱電偶絲113(+)及113(-)之量測端自測溫觸點123內部分別連接至導電塗層1231，從而實現測溫觸點123與測溫元件113之電連接。可藉由焊接、鍍膜、噴塗等方式將導電塗層1231連接至熱電偶絲113(+)及113(-)之量測端。
為保證熱電偶絲113(+)及113(-)之良好電導通以及延長熱電偶絲之使用壽命，導電塗層1231可選用導電性良好且導熱良好之金屬或合金材料。在一些實施例中，導電塗層1231之材料可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。
在一些實施例中，測溫觸點123亦可以包括塗覆在導電塗層1231上之導熱塗層(圖中未示出)。上述導熱塗層可選用導熱性優異且與晶圓接觸不易產生顆粒或雜質污染之材料。上述導熱塗層之材料可以包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。
測溫觸點123之主體部分(即導電塗層1231下方之部分)可以選用具有一定彈性之絕緣材料。在一些實施例中，測溫觸點123在未置放晶圓時之初始高度可比支撐觸點(例如支撐觸點133或134)之高度高。在一些實施例中，測溫觸點123之初始高度與支撐觸點之高度之差值小於或等於1000 μm。在一些實施例中，測溫觸點123之初始高度與支撐觸點之高度之差值小於或等於100 μm、小於或等於200 μm、小於或等於500 μm或小於或等於800 μm。當晶圓置放在手指100上時會先接觸到測溫觸點123，晶圓之自重將使測溫觸點123之主體部分發生一定的形變，從而使晶圓能進一步接觸到支撐觸點並由支撐觸點支撐，同時與測溫觸點123保持良好接觸。測溫觸點123之導電塗層1213在晶圓自重之條件下亦可以發生一定的形變。
圖7示出了根據本申請案之一些實施例之接腳與測溫元件的連接結構。例如，圖7可例示性地表示圖1中之手指100表面之接腳141連接至熱電偶絲111(-)之部分。接腳141包括塗敷於手指100之表面之導電塗層。上述導電塗層可以選用導熱性良好且耐腐蝕之材料。在一些實施例中，接腳141中之導電塗層可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。在圖7之實例中，埋設在手指100內之熱電偶絲111(-)連接至接腳141之下表面，以實現接腳141與測溫元件111之一個輸出端之電連接。可藉由焊接、鍍膜、噴塗等方式將接腳141連接至熱電偶絲111(-)之輸出端。測溫元件111之另一輸出端可以類似方式電連接至另一接腳。
圖8為根據本申請案之一些實施例之晶圓置放在機械手手指(例如，圖1中包括手指100之機械手手指)上的示意圖。如圖8所示，晶圓50置放於機械手手指上，由手指100之表面上之支撐觸點131 (即測溫觸點121)、132 (即測溫觸點122)、133及134支撐，同時與測溫觸點121、122及123接觸。連接至測溫觸點121、122及123之測溫元件可以量測晶圓50之溫度。因此，當晶圓50置放在機械手手指上時，機械手手指在靜止時及運動過程中都可以即時量測晶圓50之溫度。
在圖1至圖8之實例中，設置在手指之表面上用以接觸並支撐晶圓之接觸結構為支撐觸點。替代地或附加地，在本申請案之其他實施例中，設置在手指之表面上之接觸結構亦可以包括支撐線、支撐斜面或真空吸附結構中之至少一者。
圖9為根據本申請案之一些實施例之另一機械手手指的結構示意圖。在此實例中，機械手手指上設置之接觸結構為支撐斜面。當晶圓置放在機械手手指上時，晶圓邊緣與支撐斜面接觸並由其支撐。如圖9之右部分所示，機械手手指20包括手指200及測溫元件211及212。測溫元件211設置在手指200內並包括熱電偶絲211(+)及211(-)，熱電偶絲211(+)及211(-)之量測端連接至設置在手指200表面上之測溫觸點221，熱電偶絲211(+)及211(-)之輸出端連接至設置在手指200表面上之接腳241。測溫元件212設置在手指200內並包括熱電偶絲212(+)及212(-)，熱電偶絲212(+)及212(-)之量測端連接至設置在手指200表面上之測溫觸點222，熱電偶絲212(+)及212(-)之輸出端連接至設置在手指200表面上之接腳242。在圖9之實例中，測溫觸點221及測溫觸點222分別設置在支撐斜面231及232處。支撐斜面233處沒有設置測溫觸點。在其他實施例中，可設置更多或更少的測溫觸點，測溫觸點亦可設置在其他位置處。
圖9之左部分為測溫觸點222的局部放大圖。測溫觸點222包括塗覆在測溫觸點222之表面之導電塗層2221及導熱塗層2222。導熱塗層2222可塗覆在導電塗層2221表面。導電塗層2221可選用導電性良好且導熱良好之金屬或合金材料。在一些實施例中，導電塗層2221之材料可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。導熱塗層2222可選用導熱性優異且與晶圓接觸不易產生顆粒或雜質污染之材料。上述導熱塗層之材料可以包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。在一些實施例中，測溫觸點222可以不包括塗覆在導電塗層2221表面之導熱塗層2222。
圖10示出了圖9中之機械手手指20的側視圖以及測溫觸點222及接腳242的局部剖視圖。如圖10所示，設置在手指200之表面上用以接觸並支撐晶圓之接觸結構為支撐斜面(例如，支撐斜面232、233)，測溫觸點222位於支撐斜面232處，熱電偶絲212(+)埋設在手指200內部及測溫觸點222內部。熱電偶絲212(+)之量測端自測溫觸點222內部連接至測溫觸點222之導電塗層2221。接腳242包括塗敷於手指200之表面之導電塗層，上述導電塗層可以選用導電性及導熱性良好且耐腐蝕之材料。在一些實施例中，接腳242中之導電塗層可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。測溫元件212之熱電偶絲212(+)之輸出端自手指200內部連接至接腳242之導電塗層之下表面。
圖11為根據本申請案之一些實施例之又一機械手手指的結構示意圖。在此實例中，機械手手指上設置之接觸結構為真空吸附結構(例如，真空吸盤)。當晶圓置放在機械手手指上時，真空吸附結構可吸附晶圓。如圖11之右部分所示，機械手手指30包括手指300及測溫元件311及312。測溫元件311設置在手指300內並包括熱電偶絲311(+)及311(-)，熱電偶絲311(+)及311(-)之量測端連接至設置在手指300表面上之測溫觸點321，熱電偶絲311(+)及311(-)之輸出端連接至設置在手指300表面上之接腳341。測溫元件312設置在手指300內並包括熱電偶絲312(+)及312(-)，熱電偶絲312(+)及312(-)之量測端連接至設置在手指300表面上之測溫觸點322，熱電偶絲312(+)及312(-)之輸出端連接至設置在手指300表面上之接腳342。
如圖11所示，手指300之表面上設置有真空吸附結構331、332及333。手指300藉由真空吸附結構331、332及333將晶圓吸附至手指300之表面以支撐晶圓。真空吸附結構331、332及333經由手指300內部之氣體通道彼此連通，該氣體通道連接至氣體輸出端334，以進行抽氣及排氣。測溫元件311及312分別設置於真空吸附結構331及332處。
圖11之左部分為測溫觸點322的局部放大圖。測溫觸點322包括塗覆在測溫觸點322之表面之導電塗層3221。導電塗層3221可選用導電性良好且導熱良好之金屬或合金材料。在一些實施例中，導電塗層3221之材料可以包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。圖12示出了圖11之機械手手指30的側視圖以及測溫觸點322的局部剖視圖。如圖11及圖12所示，熱電偶絲312(+)及312(-)之量測端自測溫觸點322內部連接至塗覆在測溫觸點322之表面之導電塗層3221。測溫觸點322設置在真空吸附結構332處，使得晶圓在真空吸附結構332之作用下被吸附至手指300表面並與測溫觸點322接觸。在一些實施例中，測溫觸點322亦可以包括塗覆在導電塗層3221上之導熱塗層。導熱塗層可選用導熱性優異且與晶圓接觸不易產生顆粒或雜質污染之材料。上述導熱塗層之材料可以包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。圖12中亦示出了連接至真空吸附結構332之氣體通道3321。
圖13示出了根據本申請案之一些實施例之機械手手指應用於半導體處理系統的結構示意圖。半導體處理系統包括裝載腔室2、傳輸腔室3及三個工藝腔室1。儘管圖13中示出了特定數量之工藝腔室及裝載腔室，但熟習此項技術者將會理解半導體處理系統可包括更少或更多數量之工藝腔室及裝載腔室。
如圖13所示，機械手手指40安裝在傳輸腔室3中之運動單元4上，機械手手指40可以隨運動單元4進行旋轉、伸展及升降等運動，從而裝載在機械手手指40上之晶圓亦可以在機械手手指40之帶動下運動。例如，如圖13中之箭頭所示，機械手手指40可將晶圓自裝載腔室2中取出，再傳輸至任一工藝腔室1進行處理；機械手手指40亦可將經處理晶圓自任一工藝腔室1中取出，再傳輸至裝載腔室2或其他工藝腔室1。在晶圓置放在機械手手指40上進行傳輸時，機械手手指40上之測溫元件可即時監測上述晶圓之溫度並產生各別輸出信號。運動單元4包括連接至外部電腦5之介面。機械手手指40上之測溫元件產生之輸出信號可以經由運動單元4之介面饋送給電腦5。
在一些實施例中，機械手手指40可以安裝在前端模組之運動單元上。
在一些實施例中，運動單元4之介面可以包括有線介面或無線介面，從而可藉由有線或無線形式將測溫元件產生之輸出信號輸出至電腦5。電腦5可處理自運動單元4接收之信號，並顯示相關資訊，例如即時產生溫度-時間曲線。在一些實施例中，運動單元4之介面可以包括藍牙介面。
在一些實施例中，一種使用本申請案之機械手手指監測晶圓之溫度之方法可以包括：將晶圓置放在機械手手指上；及藉由機械手手指將晶圓傳輸至目的腔室，其中機械手手指內之一或多個測溫元件在傳輸過程中即時監測晶圓之溫度，產生各別輸出信號，並將上述輸出信號饋送給電腦。
相較於現有機械手手指，本申請案之機械手手指可解決晶圓在傳輸過程中無法量測其溫度之問題。本申請案之機械手手指可以用於監測來自工藝腔室或裝載腔室之晶圓放至機械手手指至離開機械手手指時段之溫度變化。因此，本申請案之機械手手指可以即時監測晶圓在傳輸過程中之溫度變化，藉由監測晶圓之溫度變化，可以計算控制晶圓預熱或冷卻時間，為提高工藝可靠性及產能提供支援；並且亦可以評估與晶圓接觸之材料之耐溫效能。
本文中之描述經提供以使熟習此項技術者能夠進行或使用本發明。熟習此項技術者將易於顯而易見對本發明之各種修改，且本文中所定義之一般原理可應用於其他變化形式而不會脫離本發明之精神或範疇。因此，本發明不限於本文所述之實例及設計，而是被賦予與本文所揭示之原理及新穎特徵一致的最寬範疇。
1:工藝腔室 2:裝載腔室 3:傳輸腔室 4:運動單元 5:電腦 10:機械手手指 20:機械手手指 30:機械手手指 40:機械手手指 50:晶圓 100:手指 111:測溫元件 111(+):熱電偶絲 111(-):熱電偶絲 112:測溫元件 113:測溫元件 113(+):熱電偶絲 113(-):熱電偶絲 121:測溫觸點 122:測溫觸點 123:測溫觸點 131:支撐觸點 132:支撐觸點 133:支撐觸點 134:支撐觸點 141:接腳 142:接腳 143:接腳 200:手指 211:測溫元件 211(+):熱電偶絲 211(-):熱電偶絲 212:測溫元件 212(+):熱電偶絲 212(-):熱電偶絲 221:測溫觸點 222:測溫觸點 231:支撐斜面 232:支撐斜面 233:支撐斜面 241:接腳 242:接腳 300:手指 311(+):熱電偶絲 311(-):熱電偶絲 312(+):熱電偶絲 312(-):熱電偶絲 321:測溫觸點 322:測溫觸點 331:真空吸附結構 332:真空吸附結構 333:真空吸附結構 334:氣體輸出端 341:接腳 342:接腳 1211:導電塗層 1212:導熱塗層 1231:導電塗層 2221:導電塗層 2222:導熱塗層 3221:導電塗層 3321:氣體通道
本說明書中之揭示內容提及且包含以下各圖： 圖1為根據本申請案之一些實施例之機械手手指的結構示意圖； 圖2為根據本申請案之一些實施例之具有扇形形狀之手指的示意圖； 圖3為根據本申請案之一些實施例之具有類似於手指之異種形狀之手指的示意圖； 圖4為根據本申請案之一些實施例之設置在支撐觸點處之測溫觸點與測溫元件的連接結構示意圖； 圖5為根據本申請案之一些實施例之設置在支撐觸點處之測溫觸點與測溫元件的另一連接結構示意圖； 圖6為根據本申請案之一些實施例之設置在額外位置處之測溫觸點與測溫元件的連接結構示意圖； 圖7為根據本申請案之一些實施例之接腳與測溫元件的連接結構示意圖； 圖8為根據本申請案之一些實施例之晶圓置放在機械手手指上的示意圖； 圖9為根據本申請案之一些實施例之另一機械手手指的結構示意圖； 圖10為圖9中之機械手手指的側視圖以及測溫觸點及接腳的局部剖視圖； 圖11為根據本申請案之一些實施例之又一機械手手指的結構示意圖； 圖12為圖11中之機械手手指的側視圖以及測溫觸點的局部剖視圖；及 圖13為根據本申請案之一些實施例之機械手手指應用於半導體處理系統的結構示意圖。
根據慣例，圖示中所說明之各種特徵可能並非按比例繪製。因此，為了清晰起見，可任意擴大或減小各種特徵之尺寸。圖示中所說明之各部件之形狀僅為例示性形狀，並非限定部件之實際形狀。另外，為了清楚起見，可簡化圖示中所說明之實施方案。因此，圖示可能並未說明給定設備或裝置之全部組件。最後，可貫穿說明書及圖示使用相同參考標號來表示相同特徵。
10:機械手手指
100:手指
111:測溫元件
112:測溫元件
113:測溫元件
121:測溫觸點
122:測溫觸點
123:測溫觸點
131:支撐觸點
132:支撐觸點
133:支撐觸點
134:支撐觸點
141:接腳
142:接腳
143:接腳

Claims (17)

  1. 一種機械手手指，其包括：手指；及一或多個測溫元件，其設置在該手指內，並分別連接至該手指之表面上之一或多個測溫觸點，該一或多個測溫觸點之主體部分係由彈性絕緣材料組成；其中該一或多個測溫元件包括熱電偶絲，該一或多個測溫觸點包括塗覆在該一或多個測溫觸點之表面之彈性導電塗層，該熱電偶絲之量測端自該一或多個測溫觸點之內部電連接至該導電塗層。
  2. 如請求項1之機械手手指，其中該手指之形狀為長方形、扇形或類似手指之異種形狀。
  3. 如請求項1之機械手手指，其中該手指之材料為絕緣材料。
  4. 如請求項3之機械手手指，其中該絕緣材料包括陶瓷。
  5. 如請求項1之機械手手指，其中該手指之該表面設置有用以接觸並支撐晶圓之至少一個接觸結構。
  6. 如請求項5之機械手手指，其中該接觸結構包括支撐觸點、支撐線、支撐斜面或真空吸附結構中之至少一者。
  7. 如請求項5之機械手手指，其中該一或多個測溫觸點中之至少一個測溫觸點設置在該接觸結構處。
  8. 如請求項5之機械手手指，其中該一或多個測溫觸點中之至少一個測溫觸點設置在不同於該接觸結構之額外位置處。
  9. 如請求項8之機械手手指，其中該至少一個測溫觸點在未置放晶圓時之初始高度比該接觸結構之高度高。
  10. 如請求項9之機械手手指，其中該初始高度與該接觸結構之高度之差值小於或等於1000μm。
  11. 如請求項1之機械手手指，其中該彈性導電塗層之材料包括金、銀、鉑、鎢、鉭、鉬、鈦、鎳、鋁或其合金。
  12. 如請求項1之機械手手指，其中該一或多個測溫觸點亦包括導熱塗層，該導熱塗層塗覆在該彈性導電塗層上。
  13. 如請求項12之機械手手指，其中該導熱塗層之材料包括AlN、SiC、藍寶石或類金剛石。
  14. 如請求項1之機械手手指，其中該一或多個測溫元件之輸出端電連接 至配置在該手指之表面上之接腳。
  15. 一種機械手，其包括：如請求項1至14中任一項之機械手手指；及運動單元，其中該機械手手指安裝在該運動單元上。
  16. 如請求項15之機械手，其中該運動單元包括介面，該一或多個測溫元件產生之輸出信號經由該介面輸出。
  17. 一種使用如請求項1至14中任一項之機械手手指監測晶圓之溫度之方法，其包括：將該晶圓置放在該機械手手指上；及藉由該機械手手指將該晶圓傳輸至目的腔室，其中該一或多個測溫元件在傳輸過程中即時監測該晶圓之溫度，產生各別輸出信號，並將該輸出信號饋送給電腦。
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