晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種晶圓搬運(yùn)機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓。晶圓是生產(chǎn)集成電路所用的載體，是最常用的半導(dǎo)體材料，按其直徑分為6英寸、8英寸等規(guī)格，近來發(fā)展出12英寸甚至研發(fā)更大尺寸。晶圓越大，同一晶圓上可生產(chǎn)的IC就越多，但對(duì)晶圓生產(chǎn)技術(shù)的要求也就越高。在生產(chǎn)晶圓的過程當(dāng)中，將晶圓從一個(gè)工作平臺(tái)轉(zhuǎn)移至另一個(gè)工作平臺(tái)，多采用人工手持晶圓進(jìn)行搬運(yùn)，效率低，穩(wěn)定性差，極易因工作人員的操作不當(dāng)使晶圓劃破或斷裂，影響晶圓品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致晶圓報(bào)廢，降低晶圓生廣的良品率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種方便拿取晶圓的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]晶圓搬運(yùn)機(jī)械手，其特征在于，包括基板；所述基板上設(shè)有風(fēng)道，所述風(fēng)道設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口 ；所述進(jìn)風(fēng)口與所述出風(fēng)口通過所述風(fēng)道連通；氣體自所述進(jìn)風(fēng)口吹入所述風(fēng)道后從所述出風(fēng)口吹出；所述基板上設(shè)有多個(gè)沉孔，多個(gè)所述沉孔沿圓周方向分布；所述出風(fēng)口開設(shè)于所述沉孔的側(cè)壁上；每個(gè)沉孔的側(cè)壁上設(shè)置至少一個(gè)所述出風(fēng)口。
[0006]優(yōu)選地是，每個(gè)沉孔側(cè)壁上設(shè)置的所述出風(fēng)口數(shù)目為多個(gè)，所述多個(gè)出風(fēng)口沿圓周方向分布。
[0007]優(yōu)選地是，所述沉孔為圓形。
[0008]優(yōu)選地是，所述風(fēng)道包括出風(fēng)孔；所述出風(fēng)孔自所述出風(fēng)口向所述基板內(nèi)延伸；同一個(gè)沉孔內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向與該沉孔的徑向夾角α均大于等于90°、小于180°，或同一個(gè)沉孔內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向與該沉孔的徑向夾角α均大于0°、小于等于90°。
[0009]優(yōu)選地是，所述沉孔的個(gè)數(shù)為偶數(shù)；沿圓周方向相鄰的兩個(gè)沉孔，其中一個(gè)沉孔內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向與該沉孔的徑向夾角α均大于等于90°、小于180°，另一個(gè)沉孔內(nèi)出風(fēng)孔的延伸方向與該沉孔的徑向夾角α均大于0°、小于等于90°。
[0010]優(yōu)選地是，所述基板包括基板本體和蓋板；所述蓋板與所述基板本體連接；所述基板本體上設(shè)置有凹槽；所述蓋板將所述凹槽封住形成所述風(fēng)道。
[0011]優(yōu)選地是，所述沉孔設(shè)置于所述基板本體正表面，并自所述基板本體正表面向所述基板本體后表面延伸；所述凹槽設(shè)置于所述基板本體的后表面，并自所述基板本體后表面向所述基板本體正表面延伸；所述蓋板安裝于所述基板本體后表面上。
[0012]優(yōu)選地是，還包括襯環(huán)，所述襯環(huán)側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)第一通孔；所述多個(gè)第一通孔沿圓周方向分布；所述襯環(huán)設(shè)置于所述沉孔內(nèi)；所述第一通孔與所述出風(fēng)口連通；所述風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)經(jīng)所述出風(fēng)口、所述第一通孔吹入所述沉孔內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地是，同一個(gè)襯環(huán)上的第一通孔的延伸方向與該襯環(huán)的徑向夾角β均大于等于90°、小于180°，或同一個(gè)襯環(huán)上的第一通孔的延伸方向與該襯環(huán)的徑向夾角β均大于0°、小于等于90°。
[0014]優(yōu)選地是，所述襯環(huán)的個(gè)數(shù)為偶數(shù)；沿圓周方向相鄰的兩個(gè)襯環(huán)，其中一個(gè)襯環(huán)上的第一通孔的延伸方向與該襯環(huán)的徑向夾角β均大于等于90°、小于180°，另一個(gè)襯環(huán)上的第一通孔的延伸方向與該襯環(huán)的徑向夾角β均大于0°、小于等于90°。
[0015]優(yōu)選地是，所述第一通孔沿基板厚度方向的截面呈圓形。
[0016]優(yōu)選地是，所述基板上設(shè)有第二通孔；所述多個(gè)沉孔圍繞所述第二通孔設(shè)置。
[0017]優(yōu)選地是，所述基板上還設(shè)有至少一個(gè)凸塊；所述凸塊凸出所述基板的表面。
[0018]優(yōu)選地是，所述凸塊設(shè)置于所述沉孔內(nèi)；所述凸塊與所述沉孔側(cè)壁具有間隙。
[0019]優(yōu)選地是，還包括檢測(cè)裝置；所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述基板是否吸住晶圓。
[0020]優(yōu)選地是，所述檢測(cè)裝置為光電檢測(cè)器。
[0021]本實(shí)用新型提供的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手，當(dāng)基板貼近晶圓時(shí)，利用沉孔側(cè)壁吹出的氣形成渦流，在沉孔中央形成負(fù)壓。利用負(fù)壓可吸附晶圓，將晶圓吸附在基板上。移動(dòng)基板可搬運(yùn)晶圓。本實(shí)用新型效率高，穩(wěn)定性好。本實(shí)用新型提供的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手可代替?zhèn)鹘y(tǒng)手持晶圓搬運(yùn)的方法，避免手工觸碰晶圓，防止因人員操作不當(dāng)損壞晶圓，防止晶圓報(bào)廢，使搬運(yùn)過程中的晶圓報(bào)廢率降低或歸零。
【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)施例1中的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為將圖1所示的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的蓋板拆卸后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖2中的I放大圖；
[0025]圖4為將圖1所示的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手翻轉(zhuǎn)后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖4中的II放大圖；
[0027]圖6為實(shí)施例1中的一個(gè)沉孔內(nèi)的子凹槽的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0028]圖7為實(shí)施例1中的另一個(gè)沉孔內(nèi)的子凹槽的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0029]圖8為實(shí)施例2中的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9為實(shí)施例3中的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖10為將圖9中的晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的襯環(huán)拆卸后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖11為實(shí)施例3中的一個(gè)襯環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖12為圖11所示的襯環(huán)的主視圖；
[0034]圖13為圖12的A-A剖視圖；
[0035]圖14為實(shí)施例3中的另一個(gè)襯環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0037]實(shí)施例1
[0038]如圖1-5所示，晶圓搬運(yùn)機(jī)械手包括基板I。基板I包括基板本體11和蓋板12?；灞倔w11上具有相對(duì)設(shè)置的正表面111和后表面112。基板本體11上設(shè)置有凹槽113。凹槽113設(shè)置于基板本體11的后表面112，并自基板本體11的后表面112向基板本體11的正表面111延伸。蓋板12安裝于基板本體11的后表面112上，用于將凹槽113封住形成風(fēng)道。風(fēng)道設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 21和多個(gè)出風(fēng)口 22。進(jìn)風(fēng)口 21與出風(fēng)口 22通過風(fēng)道連通。氣體自進(jìn)風(fēng)口 21吹入風(fēng)道11后從出風(fēng)口 22吹出。
[0039]基板本體11上設(shè)有沉孔114，沉孔114設(shè)置于基板本體11的正表面111，并自基板本體11的正表面111向基板本體11的后表面112延伸，沉孔114為圓形。沉孔114的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)沉孔114沿圓周方向分布。出風(fēng)口 22開設(shè)于沉孔114的側(cè)壁上，每個(gè)沉孔的側(cè)壁上設(shè)置的出風(fēng)口 22數(shù)目為多個(gè)，多個(gè)出風(fēng)口 22沿圓周方向分布。
[0040]凹槽113包括子凹槽3，蓋板12封住子凹槽3形成出風(fēng)孔。出風(fēng)孔自出風(fēng)口 22向基板本體11內(nèi)延伸。同一個(gè)沉孔114內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向X與該沉孔114的徑向y夾角α均大于等于90°、小于180° (如圖6所示)，或同一個(gè)沉孔114內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向X與該沉孔114的徑向y夾角α均大于0°、小于等于90° (如圖7所示)。從而使每個(gè)沉孔114的側(cè)壁吹出的氣體形成渦流，在沉孔114中央形成負(fù)壓。利用負(fù)壓吸附晶圓，將晶圓吸附在基板I上。
[0041]沉孔114的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。沿圓周方向相鄰的兩個(gè)沉孔114，其中一個(gè)沉孔114內(nèi)的出風(fēng)孔的延伸方向X與該沉孔114的徑向y夾角α均大于等于90°、小于180°，另一個(gè)沉孔114內(nèi)出風(fēng)孔的延伸方向X與該沉孔114的徑向y夾角α均不小于90°均不大于90°。從而使沿圓周方向相鄰的兩個(gè)沉孔114內(nèi)的渦流旋轉(zhuǎn)方向相反，確保晶圓搬運(yùn)機(jī)械手具有均衡的吸附力，避免晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)或發(fā)生偏移，提高晶圓搬運(yùn)的穩(wěn)定性。
[0042]晶圓搬運(yùn)機(jī)械手直接將出風(fēng)口開設(shè)在基板I的沉孔側(cè)壁，從出風(fēng)口 22吹出的氣體形成的渦流，在沉孔114中央形成負(fù)壓，利用負(fù)壓吸附晶圓。大大降低了對(duì)基板I的厚度要求，可使基板I的最小厚度降低至2_以下。從而減少晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的耗材，節(jié)省生產(chǎn)成本。
[0043]晶圓搬運(yùn)機(jī)械手采用風(fēng)道代替導(dǎo)氣管將吹氣裝置與出風(fēng)口 22連通，避免導(dǎo)氣管道對(duì)晶圓搬運(yùn)機(jī)械手的工作產(chǎn)生干擾。
[0044]采用切割刀具對(duì)基板本體11進(jìn)行切割，在基板本體11上形成子凹槽3。為方便加工，一般采用常規(guī)切割工藝(如銑切)加工子凹槽3，使子凹槽3沿