晶圆传递机械臂以及半导体制造设备[发明专利]

*CN102867769A*

(10)申请公布号 CN 102867769 A(43)申请公布日 2013.01.09

(12)发明专利申请

(21)申请号 201210366857.6(22)申请日 2012.09.27

(71)申请人上海宏力半导体制造有限公司

地址201203 上海市浦东新区张江高科技园

区郭守敬路818号(72)发明人马松

(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务

所(普通合伙) 31237

代理人郑玮(51)Int.Cl.

H01L 21/677(2006.01)H01L 21/683(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

晶圆传递机械臂以及半导体制造设备(57)摘要

本发明提供了一种晶圆传递机械臂以及半导体制造设备。根据本发明的晶圆传递机械臂包括：机械臂吸盘、以及布置在所述机械臂吸盘的一个表面上的多个橡胶头；所述机械臂吸盘能够进行吸气以吸附晶圆；并且其中，所述橡胶头为与所述机械臂吸盘接触面积较大而与所述晶圆的接触面积较小的锥形体。本发明提供一种能够在利用晶圆传递机械臂移动晶圆时不会将晶圆带出晶舟槽从而使得晶圆存在破碎危险和能够提高产能的晶圆传递机械臂。

CN 102867769 ACN 102867769 A

权 利 要 求 书

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1.一种晶圆传递机械臂，其特征在于包括：机械臂吸盘、以及布置在所述机械臂吸盘的一个表面上的多个橡胶头；所述机械臂吸盘能够进行吸气以吸附晶圆；并且其中，所述橡胶头为与所述机械臂吸盘接触面积较大而与所述晶圆的接触面积较小的锥形体。

2.根据权利要求1所述的晶圆传递机械臂，其特征在于，所述晶圆传递机械臂用于将晶圆从晶舟转移至测试托盘。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆传递机械臂，其特征在于，所述锥形体的橡胶头包括与所述机械臂吸盘接触的圆柱体部分以及与所述晶圆接触的尖端部分。

4.根据权利要求1或2所述的晶圆传递机械臂，其特征在于，所述锥形体的橡胶头整体形成一个圆锥体；其中，所述圆锥体的截面积较大的端面与所述机械臂吸盘接触，所述圆锥体的截面积较小的端面与所述晶圆接触。

5.一种采用了根据权利要求1至4之一所述晶圆传递机械臂的半导体制造设备。

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CN 102867769 A

说 明 书

晶圆传递机械臂以及半导体制造设备

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技术领域

[0001]

本发明涉及半导体制造工艺，更具体地说，本发明涉及一种晶圆传递机械臂、以及

采用了该晶圆传递机械臂的半导体制造设备。

背景技术

[0002] 在半导体晶圆的加工处理工艺中，有时候需要利用诸如机械臂之类的操作工作对腔室中的晶圆进行转移，例如在进行测试时，需要将晶圆从晶舟（cassette，也称为载片台、花篮、片盒、片筐等）转移至机台的里的测试托盘（chuck）上。其中，晶舟是用来装晶圆的工具，其包括多个晶圆槽，类似于光盘装载装置，晶圆逐片地卡在载片台的分开的各个晶圆槽内。

[0003] 此时，当对晶圆进行操作的机械臂在抓取晶圆时，如果晶圆没有处于预期位置（即，如果腔室中的晶圆的位置出现了偏差），则机械臂可能不能成功地抓取到晶圆，或者机械臂可能无意地碰撞到晶圆从而造成晶圆破损或破裂，从而造成产率的下降。[0004] 更具体地说，图1示意性地示出了根据现有技术的晶圆传递机械臂的结构。如图1所示，根据现有技术的晶圆传递机械臂包括：机械臂吸盘1、以及布置在所述机械臂吸盘1的一个表面上的多个橡胶头2。其中，多个橡胶头2为短圆柱体，其具有直径d1以及高度h1。

[0005] 由此，利用机械臂吸盘1本身在晶圆3表面进行吸气后，能够产生真空，此后晶圆3就能够被吸到机械臂上，从而对晶圆3进行移动，例如将晶圆3从晶舟转移至测试托盘。[0006] 但是，在利用根据现有技术的晶圆传递机械臂移动晶圆时，有可能出现下述情况：晶圆在落到晶舟槽里的时候晶圆依然吸附在机械臂上，当机械臂离开的时候，晶圆就会被机械臂带出来一点，导致机台报警，并且存在破碎晶圆的危险，同时也不利于生产操作，影响生产进程。[0007] 因此，希望能够提供一种在利用晶圆传递机械臂移动晶圆时不会将晶圆带出晶舟槽从而使得晶圆存在破碎危险，并且能够提高产能的晶圆传递机械臂。发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在利用晶圆传递机械臂移动晶圆时不会将晶圆带出晶舟槽从而使得晶圆存在破碎危险并且能够提高产能的晶圆传递机械臂。[0009] 根据本发明的第一方面，提供了一种晶圆传递机械臂，其包括：机械臂吸盘、以及布置在所述机械臂吸盘的一个表面上的多个橡胶头；所述机械臂吸盘能够进行吸气以吸附晶圆；并且其中，所述橡胶头为与所述机械臂吸盘接触面积较大而与所述晶圆的接触面积较小的锥形体。

[0008]

优选地，在上述晶圆传递机械臂中，所述晶圆传递机械臂用于将晶圆从晶舟转移

至测试托盘。

[0010]

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CN 102867769 A[0011]

说 明 书

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优选地，在上述晶圆传递机械臂中，所述锥形体的橡胶头包括与所述机械臂吸盘

接触的圆柱体部分以及与所述晶圆接触的尖端部分。[0012] 优选地，在上述晶圆传递机械臂中，所述锥形体的橡胶头整体形成一个圆锥体；其中，所述圆锥体的截面积较大的端面与所述机械臂吸盘接触，所述圆锥体的截面积较小的端面与所述晶圆接触。

[0013] 根据本发明的第二方面，提供了一种采用了根据本发明的第一方面所述晶圆传递机械臂的半导体制造设备。

[0014] 由于本发明将橡胶头从原来的短圆柱体变成长一点的锥形体，这样就能使橡胶头与机械臂吸盘的接触面积可以保持较大从而保持橡胶头的牢固性，同时使得橡胶头与晶圆表面的接触面积减少了，且橡胶头与晶圆接触的距离增加了，这样，对晶圆进行移动的裕度较大，由此对于本身较轻的晶圆来说，一旦真空停止后，能够在机械臂离开的时候更容易使得晶圆落到目的位置，例如落到晶舟槽里。由此，本发明提供一种能够在利用晶圆传递机械臂移动晶圆时不会将晶圆带出晶舟槽从而使得晶圆存在破碎危险并且能够提高产能的晶圆传递机械臂。

附图说明

[0015] 结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

[0016] 图1示意性地示出了根据现有技术的晶圆传递机械臂的结构。[0017] 图2示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的结构。

图3示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头的示例结构。

[0019] 图4示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头的第二示例结构。

[0020] 需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

[0018]

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

[0022] 图2示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的结构。[0023] 如图2所示，根据本发明实施例的晶圆传递机械臂包括：机械臂吸盘1、以及布置在所述机械臂吸盘1的一个表面上的多个橡胶头2。[0024] 其中，多个橡胶头2为与所述机械臂吸盘1接触面积较大而与晶圆3的接触面积较小的锥形体。

[0025] 并且其中，机械臂吸盘1能够进行吸气以吸附晶圆3。[0026] 而且，橡胶头2具有最大直径d2以及高度h2。根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头2的最大直径d2小于现有技术的晶圆传递机械臂的橡胶头的直径d1。根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头2的高度h2大于现有技术的晶圆传递机械臂的橡胶头的高度h1。

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CN 102867769 A[0027]

说 明 书

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并且，图3示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头的第一

示例结构。如图3所示，锥形体的橡胶头2例如包括与所述机械臂吸盘1接触的圆柱体部分21以及与晶圆3接触的尖端部分22。即，圆柱体部分21与机械臂吸盘1相连，尖端部分22用于接触晶圆3。[0028] 此外，图4示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆传递机械臂的橡胶头的第二示例结构。如图4所示，例如，所述锥形体的橡胶头2整体形成一个圆锥体。其中，所述圆锥体的截面积较大的端面与所述机械臂吸盘1接触，所述圆锥体的截面积较小的端面与所述晶圆3接触。[0029] 由此，利用机械臂吸盘1本身在晶圆3表面进行吸气后，能够产生真空，此后晶圆3就能够被吸到机械臂上，从而对晶圆3进行移动，例如将晶圆3从晶舟转移至测试托盘。[0030] 由于本发明实施例把橡胶头从原来的短圆柱体变成长一点的锥形体，这样就能使橡胶头2与机械臂吸盘1的接触面积可以保持较大从而保持橡胶头2的牢固性，但是橡胶头2与晶圆表面的接触面积减少了，且橡胶头2与晶圆接触的距离增加了，这样，对晶圆进行移动的裕度较大，由此对于本身较轻的晶圆3来说，一旦真空停止后，在机械臂离开的时候晶圆3就能落到目的位置，例如落到晶舟槽里。[0031] 优选地，在测试过程中，所述晶圆传递机械臂用于将晶圆3从晶舟转移至测试托盘。

[0032] 根据本发明的另一优选实施例，本发明还提供了一种采用了上述晶圆传递机械臂的半导体制造设备。

[0033] 可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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CN 102867769 A

说 明 书 附 图

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图1

图2

图4

图3

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