【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及半导体领域，尤其涉及一种用于晶圆传送的机械臂装置、晶圆传送装置和包括该机械臂装置的半导体清洗设备。
技术介绍
1、图1a是一种采用机械手传送晶圆的应用场景示意图。如图1a所示，其中，机械手包括一机械臂组101，该机械臂组101中的机械臂110可以从晶圆盒102(front openingunified pod,foup)中获取晶圆，或者将晶圆放入晶圆盒102中。晶圆盒102中设置有多个插槽104，每个插槽104用于容纳一片晶圆。相邻插槽104的间距例如是10mm。机械臂组101设置在一底座103上，该底座103可以沿若干维度移动，例如原地旋转、上下移动等，从而带动机械臂组101移动。图1b和图1c所示都为机械臂组101的俯视图，其示出了位于该机械臂组101顶部的机械臂110。图1b是机械臂110空载时的状态，图1c所示为机械臂110上获取到晶圆w的状态。
2、图1d是四个机械臂同时承载晶圆的示意图。图1d中示出了机械臂组101中的全部4个机械臂110～140。如图1d所示，以其中一个机械臂110为例，每个机械臂具有本体111，在本体111的前端具有突起的支撑销112，晶圆w被支撑销112夹持或承载。结合图1a～图1d，机械臂组101中的全部机械臂可以同步执行获取晶圆的动作，例如机械臂110～140同时移动至晶圆盒102，每个机械臂与晶圆盒102中的一个插槽104相对应，从而可以同时获取4片晶圆或者同时向晶圆盒102中放入4片晶圆。其中，各个机械臂之间的间隔是固定的，并且与插槽104的间距相对应，例如
3、基于当前先进3d封装堆叠技术需求，圆晶厚度从常规的0.775mm增厚到1mm～2mm，同时晶圆的重量也加重。另外，随着堆叠层中加上多次堆叠中金属层的增加产生很大的应力，使晶圆发生翘曲，例如向上翘曲、向下翘曲和上下均翘曲。由于晶圆厚度的增厚，晶圆的翘曲也从常规的±0mm～0.5mm上升至±1mm～2mm。图1e和1f示出了机械臂传送翘曲晶圆时的状态示意图。其中，晶圆w1的中间部分向上突起，两边向下，晶圆w2的中间部分向下突起，两边向上。如果晶圆厚度增加至例如2mm，晶圆的翘曲程度上升至例如±2mm，使晶圆在其厚度方向上的总厚度大约为4mm甚至更厚。这类较厚的晶圆在采用原有传送常规晶圆的机械臂操作时，具有掉落的风险；晶圆过重可能导致本体111产生形变；由于在厚度方向占据空间较大，也可能导致晶圆和相邻的机械臂之间具有相互触碰的风险。
4、针对晶圆总厚度的增加和重量的增加，目前的解决方案是更换新的机械手，新的机械手的机械臂的间距大于原有机械手的机械臂的间距，能够适用于传送较厚的晶圆。并且新的机械手的每个机械臂具有加厚的本体111以抵抗由于晶圆重量增加而引起的本体111形变，还具有增高的支撑销112以有效夹持翘曲晶圆。
5、图1g示出了翘曲的厚晶圆放置在晶圆盒中时的状态，如果放在相邻插槽104a、104b中的两个晶圆w3、w4分别朝向对方翘曲，如图1g所示，则会导致二者之间的空隙s非常狭小，在晶圆盒的运输过程中，该相邻晶圆具有发生触碰的风险。并且，较小的空隙s导致机械臂无法插入该空间，无法进行取片操作。为了解决该问题，可以将晶圆间隔放置，例如将晶圆w3、w4分别放在插槽104a、104c中，增加相邻晶圆之间的距离，降低晶圆之间以及晶圆与机械臂之间相互触碰的风险。这样，当取放较厚的晶圆时，选用的机械手，其机械臂之间的间距d1、d2需要与较厚的晶圆在晶圆盒中的放置间隔相对应，即d1、d2等于插槽104间距的两倍。
6、综上所述，针对晶圆的厚度以及不同厚度晶圆在晶圆盒中的放置方式，需要更换具有不同机械臂间距的机械手。然而，根据传送晶圆的厚度更换不同的机械手的方法费时、费力、成本高，机械臂的材料通常为陶瓷，在更换中若操作不慎则容易破损。因此，期望有一种能够解决上述问题，既适用于普通厚度的晶圆和普通翘曲程度的晶圆，又适用于增厚的晶圆和翘曲严重的晶圆的机械臂。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种机械臂间距可调的机械臂装置、晶圆传送装置和包括该机械臂装置的半导体清洗设备。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于晶圆传送的机械臂装置，其特征在于，包括：机械臂支撑部，用于支撑多个机械臂；机械臂控制部，用于控制所述多个机械臂的移动；以及m个机械臂，沿z轴方向间隔地设置在所述机械臂支撑部上，相邻的机械臂之间沿所述z轴方向的间距可调，其中，m是大于等于2的正整数。
3、在本申请的一实施例中，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
4、在本申请的一实施例中，所述m个机械臂中包括n个取片机械臂和k个放片机械臂，所述取片机械臂用于从晶圆盒中取出晶圆，所述放片机械臂用于将晶圆放入所述晶圆盒中，其中，相邻的取片机械臂之间沿所述z轴方向的间距可调，相邻的放片机械臂之间沿所述z轴方向的间距可调，n和k都是大于等于2的正整数。
5、在本申请的一实施例中，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的取片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍，任意两个相邻的放片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
6、在本申请的一实施例中，所述n个取片机械臂相邻设置，所述k个放片机械臂相邻设置。
7、在本申请的一实施例中，所述n个取片机械臂都位于所述k个放片机械臂的下方。
8、在本申请的一实施例中，所述n个取片机械臂中包括1个不可调取片机械臂和n-1个可调取片机械臂，所述n-1个可调取片机械臂在z轴方向的位置可调，以使所述相邻的取片机械臂之间的间距可调；所述k个放片机械臂中包括1个不可调放片机械臂和k-1个可调放片机械臂，所述k-1个可调放片机械臂在z轴方向的位置可调，以使所述相邻的放片机械臂之间的间距可调。
9、在本申请的一实施例中，所述1个不可调取片机械臂和所述1个不可调放片机械臂相邻设置。
10、在本申请的一实施例中，任意两个相邻的取片机械臂之间沿所述z轴方向的间距范围是10毫米-22毫米。
11、在本申请的一实施例中，任意两个相邻的放片机械臂之间沿所述z轴方向的间距范围是10毫米-22毫米。
12、在本申请的一实施例中，n等于k。
13、本申请为解决上述技术问题还提出一种晶圆传送装置，包括载料台和晶圆传输单元，所述载料台用于盛放晶圆盒，所述晶圆传输单元中包括如权利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于晶圆传送的机械臂装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的机械臂装置，其特征在于，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
3.如权利要求1所述的机械臂装置，其特征在于，所述M个机械臂中包括N个取片机械臂和K个放片机械臂，所述取片机械臂用于从晶圆盒中取出晶圆，所述放片机械臂用于将晶圆放入所述晶圆盒中，其中，相邻的取片机械臂之间沿所述Z轴方向的间距可调，相邻的放片机械臂之间沿所述Z轴方向的间距可调，N和K都是大于等于2的正整数。
4.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的取片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍，任意两个相邻的放片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
5.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，所述N个取片机械臂相邻设置，所述K个放片机械臂相邻设置。
6.如权利要求5所述的机械臂装置，其特征在于，所述N个取片机械臂都位于所述K个放片机械臂的下方。
7.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，所述N个取片机械臂中包括1个不可调取片机械臂和N-1个可调取片机械臂，所述N-1个可调取片机械臂在Z轴方向的位置可调，以使所述相邻的取片机械臂之间的间距可调；所述K个放片机械臂中包括1个不可调放片机械臂和K-1个可调放片机械臂，所述K-1个可调放片机械臂在Z轴方向的位置可调，以使所述相邻的放片机械臂之间的间距可调。
8.如权利要求7所述的机械臂装置，其特征在于，所述1个不可调取片机械臂和所述1个不可调放片机械臂相邻设置。
9.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，任意两个相邻的取片机械臂之间沿所述Z轴方向的间距范围是10毫米-22毫米。
10.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，任意两个相邻的放片机械臂之间沿所述Z轴方向的间距范围是10毫米-22毫米。
11.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，N等于K。
12.一种晶圆传送装置，其特征在于，包括载料台和晶圆传输单元，所述载料台用于盛放晶圆盒，所述晶圆传输单元中包括如权利要求1-11任一项所述的机械臂装置。
13.一种半导体清洗设备，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的机械臂装置。
...【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆传送的机械臂装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的机械臂装置，其特征在于，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
3.如权利要求1所述的机械臂装置，其特征在于，所述m个机械臂中包括n个取片机械臂和k个放片机械臂，所述取片机械臂用于从晶圆盒中取出晶圆，所述放片机械臂用于将晶圆放入所述晶圆盒中，其中，相邻的取片机械臂之间沿所述z轴方向的间距可调，相邻的放片机械臂之间沿所述z轴方向的间距可调，n和k都是大于等于2的正整数。
4.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，所述晶圆盒中具有用于装载晶圆的插槽，相邻的插槽在竖直方向上具有插槽间距，相邻的机械臂之间的间距经过调整之后，任意两个相邻的取片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍，任意两个相邻的放片机械臂之间的间距是所述插槽间距的整数倍。
5.如权利要求3所述的机械臂装置，其特征在于，所述n个取片机械臂相邻设置，所述k个放片机械臂相邻设置。
6.如权利要求5所述的机械臂装置，其特征在于，所述n个取片机械臂都位于所述k个放片机械臂的下方。...
【专利技术属性】
技术研发人员：程龙跃，徐融，张晓燕，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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