CN111106050A

CN111106050A - 传送手臂

Info

Publication number: CN111106050A
Application number: CN201811259791.4A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Changxin Memory Technologies Inc
Current assignee: Changxin Memory Technologies Inc
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-05-05

Abstract

本发明提供一种传送手臂，传送手臂包括：传送叶片，传送叶片上包括至少三个含氟晶圆承载部，含氟晶圆承载部凸出于传送叶片，且含氟晶圆承载部的上表面位于同一水平面，以承载晶圆。通过具有耐高温、耐腐蚀、弹性及软性的含氟晶圆承载部承载晶圆，可增加含氟晶圆承载部与晶圆表面的接触面积及摩擦力；在将晶圆传送至机台中的相关动件位置时，还可增强晶圆与相关动件间的接触的冲击缓冲能力；从而使传送的晶圆的位置具有较高的精准度；从而提高产品质量。

Description

传送手臂

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，涉及传送手臂。

背景技术

在半导体工艺中，刻蚀是决定特征尺寸的核心工艺技术之一。刻蚀一般分为湿法刻蚀和干法刻蚀，其中湿法刻蚀采用化学腐蚀进行，是传统的刻蚀工艺，它具有各向同性的缺点，即在刻蚀过程中不但有所需要的纵向刻蚀，也有不需要的横向刻蚀，因而精度差，线宽一般在3um以上。干法刻蚀是因大规模集成电路生产的需要而开发的精细加工技术，它具有各向异性的特点，在最大限度上保证了纵向刻蚀，还可以控制横向刻蚀，因而在高密度的集成电路领域得到广泛应用。

在干法刻蚀机台中，包括作为传送晶圆的中转站缓冲腔(Buffer Chamber)，缓冲腔中的传送手臂(Buffer Robot)扮演着一个极为重要的角色。传送手臂中的传送叶片(Robot Blade)承载晶圆，将晶圆传入及传出至干法刻蚀机台中的反应腔。随着现今半导体制程工艺越来越精密的发展，传送手臂除了要满足高产能需求的传送速度与传送稳定性之外，传送手臂的传送还必须兼具更高的传送精准度，才能在高产出、高制程工艺要求的竞争产业中生存。

现有的传送手臂，晶圆的传送常常会有不稳定的现象，因而降低晶圆传送位置的精准度，使得产品质量降低。

因此，提供一种新型的传送手臂，以解决现有传送手臂在传送晶圆过程中，晶圆传送位置的精准度低的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种传送手臂，用于解决现有技术中传送手臂传送的晶圆位置精准度低，影响产品质量的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种传送手臂，所述传送手臂包括：

传送叶片，所述传送叶片上设有至少三个含氟晶圆承载部，所述含氟晶圆承载部凸出于所述传送叶片，且所述含氟晶圆承载部的上表面位于同一水平面，以承载晶圆。

可选地，所述含氟晶圆承载部中的氟元素的质量分数的范围包括50％～80％。

可选地，所述含氟晶圆承载部的个数的范围包括4个～10个。

可选地，所述含氟晶圆承载部等间距均匀分布。

可选地，所述含氟晶圆承载部的水平截面形貌包括圆形及多边形中的一种或组合。

可选地，所述含氟晶圆承载部的边缘包括倒角。

可选地，所述含氟晶圆承载部所围成的图形的水平截面形貌包括正多边形中的一种。

可选地，所述含氟晶圆承载部所围成的图形的水平截面形貌的重心与所述晶圆的重心在水平方向上的距离的范围包括0埃～5埃。

可选地，所述含氟晶圆承载部还包括与所述含氟晶圆承载部的下表面相连接的支撑件。

可选地，所述含氟晶圆承载部与所述传送叶片相连接，且连接方式包括螺纹连接、销连接及卡固连接中的一种或组合。

如上所述，本发明的传送手臂，通过具有耐高温、耐腐蚀、弹性及软性的含氟晶圆承载部承载晶圆，可增加含氟晶圆承载部与晶圆表面的接触面积及摩擦力；在将晶圆传送至机台中的相关动件位置时，还可增强晶圆与相关动件间的接触的冲击缓冲能力；从而使传送的晶圆的位置具有较高的精准度；从而提高产品质量。

附图说明

图1显示为现有技术中的晶圆在反应腔中的位置结构示意图。

图2显示为现有技术中的晶圆在反应腔中的位置分布结构示意图。

图3显示为现有技术中的晶圆在反应腔中的在线残留厚度分布结构示意图。

图4显示为实施例一中的一种传送叶片的结构示意图。

图5显示为图4中的传送叶片在承载晶圆时的结构示意图。

图6显示为实施例一中的晶圆在反应腔中的位置结构示意图。

图7显示为实施例一中的晶圆在反应腔中的位置分布结构示意图。

图8显示为实施例一中的晶圆在反应腔中的在线残留厚度分布结构示意图。

图9显示为实施例二中的一种传送叶片的结构示意图。

图10显示为图9中的传送叶片在承载晶圆时的结构示意图。

元件标号说明

100 晶圆

200 晶圆与晶圆边缘环之间的距离

300 晶圆边缘环

400 传送叶片

500 含氟晶圆承载部

600 支撑件

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图10。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，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，现有的半导体工艺中，传送手臂中的晶圆承载部通常采用陶瓷材质，晶圆100在经传统的陶瓷材质的传送手臂传送至反应腔中时，晶圆100与晶圆边缘环300之间的距离200往往出现偏差，即晶圆100产生位置的偏移。如图2，示意了晶圆100在反应腔中的位置分布结构示意图，且从图3中可以看出，晶圆100在反应腔中的在线残留厚度分布结构。由于晶圆100与晶圆边缘环300之间的距离200具有偏差，因而晶圆100的刻蚀速率会产生差异，导致晶圆100的边缘会具有较大区域的残留厚度，使产品质量降低。经研究，导致晶圆100与晶圆边缘环300之间的距离200产生偏差的原因主要包括：由于陶瓷材质的传送手臂表面平整度、表面接触面积及摩擦力，不能满足晶圆100在传送过程中的需求，造成晶圆100在传送过程中会产生不稳定的现象，尤其是在将晶圆100传送至反应腔中的相关动件位置上时，如静电吸盘中的顶针(未图示)，由于顶针初期的不稳定性，顶针可能会存在震动现象，从而在陶瓷材质的传送手臂传送晶圆100至顶针上时，陶瓷材质的晶圆承载部不能克服晶圆100产生的偏移及震动，从而传送至顶针上的晶圆100产生位置的偏移，不能满足要求较高的工艺的需求，因此寻求一种新型材质的晶圆承载部及其必要。

实施例一

如图4～图5所示，本发明提供一种传送手臂，所述传送手臂包括：传送叶片400，所述传送叶片400上包括至少三个含氟晶圆承载部500，所述含氟晶圆承载部500凸出于所述传送叶片400，且所述含氟晶圆承载部500的上表面位于同一水平面，以承载晶圆100。

本实施例中，通过具有耐高温、耐腐蚀、弹性及软性的所述含氟晶圆承载部500承载所述晶圆100，可增加所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100表面的接触面积及摩擦力，使传送的所述晶圆100的位置精准度更高；在将所述晶圆100传送至机台中的相关动件位置时，如位于静电吸盘上的顶针(未图示)，还可增强所述晶圆100与相关动件间的接触的冲击缓冲能力，使传送的所述晶圆100的位置具有较高的精准度；从而提高产品质量。

具体的，氟化工艺产品以其耐化学腐蚀、耐高低温、耐老化、绝缘等优异性能广泛应用于各个领域，已成为化工行业中发展最快、最有前景的行业之一。氟化工艺产品主要分为无机氟和有机氟两大部分，本实施例中，所述含氟晶圆承载部500的材质包括氟树脂、氟橡胶及氟硅橡胶中的一种。所述传送叶片400可采用较为常用的双叉形结构，以便于扩大所述传送叶片400的适用范围，在另一实施例中，所述传送叶片400也可采用其他结构形貌，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500中的氟元素的质量分数的范围包括50％～80％，从而提供高氟材质的所述含氟晶圆承载部500，以进一步增加所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的接触面积及摩擦力，提供具有弹性及柔性的高氟材料，进一步增强所述晶圆100与相关动件间的接触的冲击缓冲能力，使传送的所述晶圆100的位置具有较高的精准度；提高产品质量。本实施例中，所述含氟晶圆承载部500优选为较为常用的氟树脂，如聚四氟乙烯，在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500也可采用其他材质，此处不作过分限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500的个数的范围包括4个～10个。

如图4所示，本实施例中，所述含氟晶圆承载部500的个数采用3个，且分别位于双叉形的所述传送叶片400的分叉臂和中间臂上，所述含氟晶圆承载部500凸出于所述传送叶片400的上表面，所述含氟晶圆承载部500凸出于所述传送叶片400的上表面的距离包括2mm～10mm，可根据需要进行选择，此处不作限定。3个所述含氟晶圆承载部500具有同一水平面，从而通过具有同一水平面的所述含氟晶圆承载部500承载所述晶圆100。在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500的个数也可为4个、6个或8个，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500等间距均匀分布。

具体的，所述含氟晶圆承载部500根据所述传送叶片400的结构等间距均匀分布，从而降低制备所述传送叶片400的复杂度，且使得所述含氟晶圆承载部500之间可承受相同的压力，以便于提高所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的稳定性，提高传送的所述晶圆100的位置的精准度。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌包括正多边形中的一种。

具体的，呈正多边形分布的所述含氟晶圆承载部500可形成对称结构，从而进一步的提高所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的稳定性。本实施例中，3个所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌包括正三角形，在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌还可包括正方形、正五边形、正六边形等，根据具体的所述含氟晶圆承载部500的个数进行限定，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌的重心与所述晶圆100的重心在水平方向上的距离的范围包括0埃～5埃。

具体的，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌的重心与所述晶圆100的重心在水平方向上的距离的范围包括0埃～5埃，如2埃、4埃，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面在所述晶圆100上的投影可覆盖所述晶圆100的中心，优选为所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌的重心与所述晶圆100的重心在水平方向上的距离为0，从而进一步的提高所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的稳定性，进一步提高传送的所述晶圆100的位置的精准度。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500的水平截面形貌包括圆形及多边形中的一种或组合。本实施例中，所述含氟晶圆承载部500的水平截面形貌均采用圆形，在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500的水平截面形貌也可采用其他由曲线或直线所围成的形貌中的一种，如长方形、三角形、正方形等，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500的边缘包括倒角。

具体的，当所述含氟晶圆承载部500的边缘包括倒角时，可避免所述含氟晶圆承载部500的边缘对所述晶圆100的损伤，且可便于所述含氟晶圆承载部500与所述传送叶片400之间的安装便捷性。所述倒角包括45度倒角、30度倒角、60度倒角及圆弧倒角中的一种或组合，优选为圆弧倒角，以进一步降低所述含氟晶圆承载部500对所述晶圆100的损伤的概率。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500与所述传送叶片400相连接，且连接方式包括螺纹连接、销连接及卡固连接中的一种或组合。

具体的，所述传送叶片400包括传统的陶瓷传送叶片，以括大所述传送叶片400的适用范围，为便于更换所述含氟晶圆承载部500，提高所述传送叶片400的使用寿命及降低成本，所述含氟晶圆承载部500与所述传送叶片400之间采用可替换的连接方式，具体连接方式可根据需要进行选择，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述传送手臂还包括水平仪(未图示)，通过所述水平仪对所述含氟晶圆承载部500的上表面的水平度进行测量，从而为所述晶圆100提供具有同一水平面的所述含氟晶圆承载部500，提高传送所述晶圆100的位置的精准度，避免所述晶圆100在传送过程中的损伤。所述水平仪可包括激光水平仪，具体种类及位置，此处不作限制。

如图6，示意了所述晶圆100在经具有所述含氟晶圆承载部500的所述传送叶片400传送至反应腔中的位置结构示意图。所述晶圆100在经具有所述含氟晶圆承载部500的所述传送叶片400传送至反应腔中后，所述晶圆100与所述晶圆边缘环300之间的所述距离200等间距分布，即传送的所述晶圆100的位置具有较高的精准度，降低了所述晶圆100的位置产生偏移的概率。如图7，示意了所述晶圆100在反应腔中的位置分布结构示意图，传送的所述晶圆100具有较高的位置的精准度。从图8中的所述晶圆100在反应腔中的在线残留厚度分布结构示意图可知，由于所述晶圆100与所述晶圆边缘环300之间的所述距离200等间距分布，因而所述晶圆100具有均匀的刻蚀速率，从而降低所述晶圆100的边缘区域残留较大厚度区域的范围，提高产品质量。

实施例二

参阅图9～图10，为进一步揭露本发明的内容，使本领域技术人员进一步的了解本发明的优点及功效，本发明还提供另一种传送手臂的结构，所述传送手臂包括：传送叶片400，所述传送叶片400上包括至少三个含氟晶圆承载部500，所述含氟晶圆承载部500凸出于所述传送叶片400，且所述含氟晶圆承载部500的上表面位于同一水平面，以承载晶圆100。

如图9所示，本实施例中，所述含氟晶圆承载部500的个数包括4个，且分别位于双叉形的所述传送叶片400的分叉臂和中间臂上，4个所述含氟晶圆承载部500具有同一水平面，从而通过具有同一水平面的所述含氟晶圆承载部500承载所述晶圆100。在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500的个数也可为5个、7个或9个，此处不作限制。所述含氟晶圆承载部500等间距均匀分布，从而降低制备所述传送叶片400的复杂度，且使得所述含氟晶圆承载部500之间承受相同的压力，以便于提高所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的稳定性，进一步提高传送的所述晶圆100的位置的精准度。本实施例中，4个所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌包括正方形，从而形成对称结构，以进一步的提高所述含氟晶圆承载部500与所述晶圆100之间的稳定性。在另一实施例中，所述含氟晶圆承载部500所围成的图形的水平截面形貌也可包括其他正多边形，如正七边形、正九边形等，此处不作限制。

作为该实施例的进一步实施例，所述含氟晶圆承载部500还可包括与所述含氟晶圆承载部500的下表面相连接的支撑件600，所述支撑件600与所述传送叶片400相连接，所述支撑件600包括陶瓷支撑件，所述传送叶片400包括陶瓷传送叶片。

如图10，本实施例中，所述含氟晶圆承载部500与所述传送叶片400之间包括所述支撑件600，所述含氟晶圆承载部500通过所述支撑件600与所述传送叶片400相连接，以减少所述含氟晶圆承载部500，从而节约成本。所述含氟晶圆承载部500可覆盖所述支撑件600的上表面或部分覆盖所述支撑件600的上表面，此处不作限制，所述含氟晶圆承载部500与所述支撑件600的高度比，可包括1/5、1/4、1/2等，此处不作限制。

具体的，所述含氟晶圆承载部500的具体水平截面形貌及其所围成的图形的水平截面形貌，同实施例一，此处不再赘述。本实施例中，通过所述支撑件600连接所述含氟晶圆承载部500及所述传送叶片400，在提高所述晶圆100传送位置的精准度的同时，可进一步降低成本。

综上所述，本发明中的传送手臂，通过具有耐高温、耐腐蚀、弹性及软性的含氟晶圆承载部承载晶圆，可增加含氟晶圆承载部与晶圆表面的接触面积及摩擦力；在将晶圆传送至机台中的相关动件位置时，还可增强晶圆与相关动件间的接触的冲击缓冲能力；从而使传送的晶圆的位置具有较高的精准度；从而提高产品质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种传送手臂，其特征在于，所述传送手臂包括：

传送叶片，所述传送叶片上包括至少三个含氟晶圆承载部，所述含氟晶圆承载部凸出于所述传送叶片，且所述含氟晶圆承载部的上表面位于同一水平面，以承载晶圆。

2.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部中的氟元素的质量分数的范围包括50％～80％。

3.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部的个数的范围包括4个～10个。

4.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部等间距均匀分布。

5.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部的水平截面形貌包括圆形及多边形中的一种或组合。

6.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部的边缘包括倒角。

7.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部所围成的图形的水平截面形貌包括正多边形中的一种。

8.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部所围成的图形的水平截面形貌的重心与所述晶圆的重心在水平方向上的距离的范围包括0埃～5埃。

9.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部还包括与所述含氟晶圆承载部的下表面相连接的支撑件。

10.根据权利要求1所述的传送手臂，其特征在于：所述含氟晶圆承载部与所述传送叶片相连接，且连接方式包括螺纹连接、销连接及卡固连接中的一种或组合。