用于晶圆传输设备的摩擦垫及晶圆传输设备制造技术

本发明专利技术涉及集成电路生产制造技术领域，提供一种用于晶圆传输设备的摩擦垫及晶圆传输设备，包括用于设置在晶圆传输设备中机械手上的基体和凸出于基体表面的工作台，工作台包括用于与晶圆摩擦接触的工作面。通过机械手驱动工作台移动至待传输的晶圆底部，使工作台的工作面与晶圆接触，由工作面与晶圆之间的静摩擦带动晶圆传输，通过将工作面设置为具有环形微特征的表面、具有放射形微特征的表面、具有垂直阵列微特征的表面、镜面和粗糙面的其中一种，进而能够提高与晶圆之间的静摩擦力，且由于工作面的表面微特征与晶圆之间接触，减小了接触面积，则降低了工作面提供的粘附力，进而防止分离过程中晶圆变形、振颤。振颤。振颤。

【技术实现步骤摘要】
用于晶圆传输设备的摩擦垫及晶圆传输设备


[0001]本专利技术涉及集成电路生产制造
，尤其涉及一种用于晶圆传输设备的摩擦垫及晶圆传输设备。

技术介绍

[0002]晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的IC产品。晶圆加工工艺设备中需用到晶圆传输设备对晶圆进行传输，其常见传输方式有摩擦传输式、真空吸附式、夹持式等，其中摩擦传输式通过晶圆自身重力产生的摩擦力进行传输，具有结构简单、晶圆变形小的优点，其主要通过机械手配备用于与晶圆直接接触、提供摩擦力的摩擦垫对晶圆进行传输，使用时机械手驱动摩擦垫移动至晶圆底部，而后抬高摩擦垫，使其工作面与晶圆接触，之后摩擦垫沿水平方向移动，依靠工作面与晶圆的静摩擦力带动晶圆同步移动，即可对晶圆进行传输，将晶圆传输至规定位置后，摩擦垫向下移动与晶圆分离。
[0003]目前常用的摩擦垫存在以下技术问题：
[0004](1)摩擦垫长期使用后会出现磨损，使用寿命低，当摩擦垫的工作面被磨损后影响晶圆的取放；
[0005](2)摩擦垫与机械手之间装配不稳，导致摩擦垫在传输过程中易产生晃动，进而无法平稳地输送晶圆；
[0006](3)摩擦垫提供的摩擦力不足，导致传输过程中其与晶圆之间会出现相对滑动，严重时出现晶圆掉落的情况，且摩擦垫与晶圆分离时，摩擦垫提供的粘附力过大，导致放置过程中其与晶圆分离困难，易导致晶圆变形、振颤。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种用于晶圆传输设备的摩擦垫及晶圆传输设备，旨在解决上述现有技术存在的技术问题之一。
[0008]本专利技术提供一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，包括用于设置在晶圆传输设备中机械手上的基体和凸出于所述基体表面的工作台，所述机械手包括相交的第一接触面和第二接触面，所述基体用于与所述第一接触面和所述第二接触面相抵，且所述基体能够与所述第一接触面和/或所述第二接触面相连接；所述工作台包括用于与晶圆摩擦接触的工作面，所述工作面至少为具有环形微特征的表面、具有放射形微特征的表面、具有垂直阵列微特征的表面、镜面和粗糙面的其中一种。
[0009]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述第一接触面和/或所述第二接触面上贯穿设有与外界连通的浇注口，所述浇注口用于向所述第一接触面和/或所述第二接触面与所述基体之间浇注粘胶。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述工作台还包括分别与所述工作面和所述基体表面相交的过渡面。
[0011]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述过渡面与所述工作面之间通过倾角或倒圆角过渡。
[0012]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述基体与所述工作台为一体成型结构。
[0013]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述基体与所述工作台均由柔性材料制成。
[0014]根据本专利技术提供的一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，所述柔性材料至少包括橡胶、PVC、PU和硅胶的其中一种。
[0015]本专利技术还提供一种摩擦垫的工作面表面形貌的制备方法，用于制备所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫中所述工作面的表面形貌，所述工作面为粗糙面，所述制备方法包括：
[0016]根据预设的摩擦力数值、所述工作面材料的损耗因子以及所述工作面的弹性能之间的函数关系，确定所述工作面的弹性能，其中，预设的摩擦力数值为所述晶圆与所述工作面之间的摩擦力预设数值，所述工作面材料的损耗因子由测试得到；
[0017]根据所述工作面的弹性能、所述工作面材料的泊松比、所述工作面材料的弹性模量、所述晶圆与所述工作面之间的接触压力以及粗糙峰平均曲率半径的函数关系，确定所述粗糙峰平均曲率半径的数值，其中，所述工作面材料的泊松比、所述工作面材料的弹性模量以及所述晶圆与所述工作面之间的接触压力均由测试得到；
[0018]根据所述工作面表面自由能、所述晶圆表面自由能以及界面粘附能之间的函数关系，确定所述界面粘附能的数值，其中，所述工作面表面自由能和所述晶圆表面自由能均由测试得到；
[0019]根据预设的粘附力数值、所述界面粘附能的数值以及所述晶圆与所述工作面真实接触面积的等效半径的函数关系，确定所述等效半径的数值，其中，预设的粘附力数值为所述晶圆与所述工作面之间的粘附力预设数值；
[0020]根据所述粗糙峰平均曲率半径的数值以及所述等效半径的数值，制备所述工作面的表面形貌。
[0021]本专利技术还提供一种晶圆传输设备，包括上述的用于晶圆传输设备的摩擦垫。
[0022]根据本专利技术提供的一种晶圆传输设备，所述第一接触面和所述第二接触面之间形成用于容纳所述基体的容纳空间，所述基体设置于所述容纳空间内。
[0023]上述技术方案的其中一个技术方案中，工作台作为凸出于基体表面的部分，此设计能够减缓整体摩擦垫的磨损，提高使用寿命，并且便于控制工作台的尺寸，通过控制工作台的尺寸设计能够控制晶圆与摩擦垫之间的粘附力；
[0024]另一个技术方案中，通过将基体部分设置在相交的第一接触面和第二接触面之间，且将基体与第一接触面和第二接触面相抵，并且将基体与第一接触面和第二接触面的其中一者或二者相连接，能够提高摩擦垫与机械手的装配稳定性，实现平稳地输送晶圆；
[0025]又一个技术方案中，通过机械手驱动工作台移动至待传输的晶圆底部，并驱动工作台抬高，使工作台的工作面与晶圆接触，由工作面与晶圆之间的静摩擦带动晶圆传输，通过将工作面设置为具有环形微特征的表面、具有放射形微特征的表面、具有垂直阵列微特征的表面、镜面和粗糙面的其中一种，进而能够提高与晶圆之间的静摩擦力，则防止传输过程中工作面与晶圆之间出现相对滑动，进而防止传输过程中晶圆掉落，且当工作面与晶圆
分离时，由于工作面的表面微特征与晶圆之间接触，减小了接触面积，则降低了工作面提供的粘附力，便于二者分离，进而防止分离过程中晶圆变形、振颤。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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他的附图。
[0027]图1是本专利技术提供的用于晶圆传输设备的摩擦垫的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术提供的晶圆传输设备的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术提供的晶圆与摩擦垫分离过程的示意图；
[0030]图4是本专利技术的一个实施例提供的摩擦垫的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术的一个实施例提供的摩擦垫的结构示意图；
[0032]图6是本专利技术的一个实施例提供的摩擦垫的结构示意图；
[0033]图7是本专利技术的一个实施例提供的摩擦垫的俯视图；
[0034]图8是本专利技术的一个实施例提供的摩擦垫的俯视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，包括用于设置在晶圆传输设备中机械手(4)上的基体(3)和凸出于所述基体(3)表面的工作台(1)，所述机械手(4)包括相交的第一接触面和第二接触面，所述基体(3)用于与所述第一接触面和所述第二接触面相抵，且所述基体(3)能够与所述第一接触面和/或所述第二接触面相连接；所述工作台(1)包括用于与晶圆(2)摩擦接触的工作面(101)，所述工作面(101)至少为具有环形微特征的表面、具有放射形微特征的表面、具有垂直阵列微特征的表面、镜面和粗糙面的其中一种。2.根据权利要求1所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述第一接触面和/或所述第二接触面上贯穿设有与外界连通的浇注口，所述浇注口用于向所述第一接触面和/或所述第二接触面与所述基体(3)之间浇注粘胶。3.根据权利要求1所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述工作台(1)还包括分别与所述工作面(101)和所述基体(3)表面相交的过渡面(102)。4.根据权利要求3所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述过渡面(102)与所述工作面(101)之间通过倾角或倒圆角过渡。5.根据权利要求1所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述基体(3)与所述工作台(1)为一体成型结构。6.根据权利要求1所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述基体(3)与所述工作台(1)均由柔性材料制成。7.根据权利要求6所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫，其特征在于，所述柔性材料至少包括橡胶、PVC、PU和硅胶的其中一种。8.一种摩擦垫的工作面表面形貌的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
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7任一项所述的用于晶圆传输设备的摩擦垫中所述工作面(101)的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李轩，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：