一种传输片叉、机械手及半导体设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种传输片叉、机械手及半导体设备，所述传输片叉用于承载taiko硅片，其包含：片叉本体，其上设置有多个环形支撑机构，且所述环形支撑机构到taiko硅片的圆心距离相等，以形成taiko硅片的承载区域，用于支撑taiko硅片；限位机构，其设置在每个所述环形支撑机构的中心，且竖直高度高于所述环形支撑机构的高度，用于固定所述环形支撑机构和限制taiko硅片的水平位移；至少3组反射式传感器，其设置在片叉本体上，且每个所述反射式传感器相邻设置在所述环形支撑机构与taiko硅片接触的一侧，用于测量taiko硅片的高度信息；根据反射式传感器接收到taiko硅片的高度信息，判断taiko硅片是否位于正确位置。本实用新型专利技术实现了taiko硅片的传输和在传输过程中对taiko硅片位置正确性的检测。片位置正确性的检测。片位置正确性的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种传输片叉、机械手及半导体设备


[0001]本技术涉及半导体加工设备
，特别涉及一种具备位置检测功能的传输片叉、机械手及半导体设备。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，近年来对超薄硅片的需求日益增长，更薄的硅片能带来众多的好处，包括超薄的封装、更小的尺寸外形、更好的电气性能及更好的散热性能。现阶段，硅片制造领域最常用的硅片减薄方式为研磨，通过硅片减薄的方式形成taiko硅片。这种普遍的研磨方式，对硅片的厚度要求一般是在750um～120um，但是当硅片圆(wafer)厚度低于100um时，硅片圆便会变得非常柔软有弹性，无法直接对其继续进行加工。随着功率半导体的兴起，需要对wafer上下表面同时进行工艺处理，当wafer厚度等于100um或者小于100um时，wafer的刚性性能进一步下降，导致在搬送和承载wafer时，wafer变形太大，造成搬送过程中的碎片问题，同时后续的工艺制程也会因为wafer变形而无法进行。
[0003]Taiko硅片这项技术是在对硅片圆进行研磨时，保留硅片外围约3mm左右的边缘部分，只对圆内进行研磨薄型化，满足了内圈的工艺要求，同时硅片的刚性也能得到保证。从而减少了晶圆的翘曲，降低对了对后工序加工机台的传送要求及硅片的破片风险。
[0004]目前，在硅片前端传输设备(EFEM)中，taiko硅片的应用越来越广泛。由于taiko硅片自身的厚度远小于常规标准硅片，为了提高taiko硅片的可运输性和taiko硅片自身的稳定性，输送片叉只能接触硅片外围约3mm左右的边缘部分。由于有上述接触要求的存在，因此存在如下问题：
[0005]1.现有常规片叉接触面不在硅片外围3mm的边缘部分，如果继续使用常规片叉进行taiko硅片的传输，会导致片叉接触到taiko硅片厚度100um的部分，导致硅片传输中产生变形和破碎；
[0006]2.由于taiko硅片接触的位置非常有限，只有边缘的3mm区域，常规片叉是无法进行有效的支撑和传输的；
[0007]3.由于taiko硅片接触的位置非常有限，只有边缘的3mm区域，taiko硅片减薄部分会有明显下垂，导致传统的对射传感器由于检测区域过大而无法使用；传统的反射式传感器也会应为整体的厚度偏厚而受到使用场景的限制。
[0008]因此，需要对taiko硅片的片叉和传感器进行重新的设计，以适应taiko硅片传输的需求。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具备位置检测功能的传输片叉、机械手及半导体设备。
[0010]为实现上述目的，本技术提供一种传输片叉，用于承载taiko硅片，所述taiko硅片包括边缘支撑环和中部减薄区域，所述传输片叉包含：片叉本体，其上设置有多个环形
支撑机构，且所述环形支撑机构的中心到taiko硅片的圆心距离相等，以形成taiko硅片的承载区域，用于支撑taiko硅片；限位机构，其设置在每个所述环形支撑机构的中心，且竖直高度高于所述环形支撑机构的高度，用于固定所述环形支撑机构和限制taiko硅片的水平位移；至少3组反射式传感器，其设置在片叉本体上，且每个所述反射式传感器相邻设置在所述环形支撑机构与taiko硅片接触的一侧，用于测量taiko硅片的高度信息；根据反射式传感器接收到taiko硅片的高度信息，判断taiko硅片是否位于正确位置。
[0011]优选的，多个所述环形支撑机构形成的承载区域与taiko硅片同心，且分布在taiko硅片的边缘支撑环范围内；当taiko硅片放置在环形支撑机构时，taiko硅片的边缘支撑环下表面与每个环形支撑机构上表面接触，使taiko硅片的边缘支撑环搭接在环形支撑机构上，实现taiko硅片得到环形支撑机构的支撑。
[0012]优选的，所述环形支撑机构为O型圈，所述限位机构为限位柱，将所述限位柱设置在所述O型圈的中心，使所述O型圈卡在所述限位柱的下方，所述O型圈受到所述限位柱提供的压力固定在片叉本体和限位柱之间。
[0013]优选的，将所述限位柱上表面的棱角切削成一斜面形成倒角，以减小所述限位柱划伤taiko硅片表面的风险。
[0014]优选的，所述O型圈采用防腐蚀材料高纯氟橡胶制成；所述限位柱采用聚醚醚酮材料制成。
[0015]优选的，所述反射式传感器采用限定反射式传感器，具有固定的测量范围D，若taiko硅片到所述限定反射式传感器的高度超出该测量范围D，则说明taiko硅片位置发生偏移。
[0016]优选的，所述O型圈的高度为d1，所述限位柱的高度为d2，则d2＞D
‑
d1，使taiko硅片被限位柱顶起时，taiko硅片到所述限定反射式传感器的高度大于测量范围D，实现taiko硅片位置偏移的报警。
[0017]优选的，所述片叉本体为Y字型，其包括两个叉指和一个连接臂，多个所述环形支撑机构对称设于两个所述叉指上。
[0018]一种传输机械手，所述taiko硅片传输机械手末端安装有如上文所述的传输片叉。
[0019]一种半导体设备，包括如上所述的传输机械手。
[0020]综上所述，与现有技术相比，本技术提供的一种taiko硅片传输片叉、机械手及半导体设备，具有如下有益效果：
[0021]1.通过在片叉本体上设置环形支撑机构，形成taiko硅片边缘3mm的支撑环的承载区域，使本技术提供的taiko传输片叉伸入taiko硅片下方时，该承载区域能够支撑taiko硅片边缘3mm的支撑环，避免了对taiko硅片中间减薄区域的污染，实现了taiko硅片传输功能；
[0022]2.通过设置限定反射式传感器，实现了taiko硅片在传输过程中的在位和位置正确性的检测功能，避免在taiko硅片在取片过程中发生硅片跌落，也使得在taiko硅片传输过程中，能够检测taiko硅片产生的偏移，避免偏移所带来的掉片风险。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的用于taiko硅片的传输片叉的结构示意图；
[0024]图2为本技术提供的用于taiko硅片的传输片叉中的限位机构结构示意图；
[0025]图3为本技术提供的用于taiko硅片的传输片叉中的传感器配置示意图；
[0026]图4为本技术提供的用于taiko硅片的传输片叉中的传感器触发示意图。
具体实施方式
[0027]以下将结合本技术实施例中的附图1～附图4，对本技术实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施方式的目的。为了使本技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术实施的限定条件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传输片叉，用于承载taiko硅片，所述taiko硅片包括边缘支撑环和中部减薄区域，其特征在于，所述传输片叉包括：片叉本体，其上设置有多个环形支撑机构，且所述环形支撑机构的中心到taiko硅片的圆心距离相等，以形成taiko硅片的承载区域，用于支撑taiko硅片；限位机构，其设置在每个所述环形支撑机构的中心，且竖直高度高于所述环形支撑机构的高度，用于固定所述环形支撑机构和限制taiko硅片的水平位移；至少3组反射式传感器，其设置在片叉本体上，且每个所述反射式传感器相邻设置在所述环形支撑机构与taiko硅片接触的一侧，用于测量taiko硅片的高度信息；根据反射式传感器接收到taiko硅片的高度信息，判断taiko硅片是否位于正确位置。2.如权利要求1所述的传输片叉，其特征在于，多个所述环形支撑机构形成的承载区域与taiko硅片同心，且分布在taiko硅片的边缘支撑环范围内；当taiko硅片放置在环形支撑机构时，taiko硅片的边缘支撑环下表面与每个环形支撑机构上表面接触，使taiko硅片的边缘支撑环搭接在环形支撑机构上，实现taiko硅片得到环形支撑机构的支撑。3.如权利要求2所述的传输片叉，其特征在于，所述环形支撑机构为O型圈，所述限位机构为限位柱，将所述限位柱设置在所述O型圈的中心，使所述O型圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王周杰，张明辉，余涛，
申请(专利权)人：乐孜芯创半导体设备上海有限公司，
类型：新型
国别省市：