一种校准模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种校准模具，用于校准机械手与晶圆槽位之间的传送位置，所述校准模具至少包括：由两个纵臂和连接于该两个纵臂之间的横臂构成的U型块；所述两个纵臂的侧壁外分别具有与所述U型块开口端贯通的凸台；所述凸台与所述横臂交汇处设有挡台；所述两个纵臂的侧壁内、所述凸台水平线以下分别设有开口彼此相对的凹槽；所述凹槽分别与该U型块的开口端以及组成该U型块的横臂贯通。本实用新型的所述校准模具根据机械手尺寸使其与晶圆槽位精确定位，在机械手传送晶圆的过程中，使得晶圆传送位置标准化，降低晶圆被划伤的几率，提高了产品的良率。
【专利说明】一种校准模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种校准模具，特别是涉及一种用于半导体机械手臂的校准模具。
【背景技术】
[0002]目前，在半导体生产工艺车间内，一般采用如图3所示的机械手30(Robot arm)传送晶圆，而采用晶圆槽位(slot)来承载晶圆如Load lock slot, FOUP slot等。通常,如图2中所示，所述晶圆槽位20用于承载若干晶圆，其结构为纵向层叠而横向左右对称度的结构，其中每一层槽位用于承载一片晶圆。将晶圆放置于机械手30后，机械手会将晶圆传送至对应的槽位中。
[0003]在制造晶圆的生产过程中，设备工程师需要定期对机械手传送位置进行检修及校正。现有的检测方法是维护人员用肉眼来判断机械手是否移位。如果机械手位置发生移位，对其进行调整。由于采用肉眼来判断该位置，很大程度上依赖于维护人员的个人经验，容易出现误检。如果出现误检，在发生移位情况下，在晶圆传运过程中容易发生晶圆、机械手或槽位的相互碰擦的现象，以致出现大量因碰擦产生的颗粒物质，这些颗粒物质会污染晶圆，甚至造成晶圆划伤，导致晶圆良率下降。
[0004]如何提供一种能够精确校准机械手传送位置的校准模具是本领域技术人员亟待解决的技术问题。因此，有必要提出一种新的校准模具来校准机械手传送晶圆至准确的对
应位置。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种校准模具，用于解决现有技术中由于机械手传送晶圆至晶圆槽位出现传送偏移并导致晶圆良率下降的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种校准模具，用于校准机械手与晶圆槽位之间的传送位置，其特征在与:所述校准模具至少包括:由两个纵臂和连接于该两个纵臂之间的横臂构成的U型块；所述两个纵臂的侧壁外分别具有与所述U型块开口端贯通的凸台；所述凸台与所述横臂交汇处设有挡台；所述两个纵臂的侧壁内、所述凸台水平线以下分别设有开口彼此相对的凹槽；所述凹槽分别与该U型块的开口端以及组成该U型块的横臂贯通。
[0007]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述晶圆槽位由纵向层叠、横向左右对称的若干层槽位组成；每一层槽位用于承载一片晶圆；所述校准模具的凸台与所述每一层槽位配合；所述挡台用于阻挡所述凸台在所述每一层槽位中的前进。
[0008]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述两个凹槽底部之间的距离小于所述每一层槽位左右两边的距离；所述每一层槽位左右两边的距离小于晶圆的直径。
[0009]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述凸台的纵向厚度小于每两层所述槽位之间的间距。
[0010]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述每两层槽位之间的距离小于所述纵臂上表面与位于该纵臂侧壁外的所述凸台的底部之间的距离。
[0011]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述机械手为两长边平行的片状结构；其两平行的长边用于伸入开口彼此相对的两个凹槽。
[0012]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述校准模具的纵臂长度小于所述机械手的长度。
[0013]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述两个凹槽内底部之间的距离大于所述机械手的宽度。
[0014]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述两个凹槽边缘之间的距离小于所述机械手的宽度。
[0015]作为本实用新型的校准模具的一种优选方案，所述凹槽间隙宽度大于所述机械手的厚度。
[0016]如上所述，本实用新型的机械手校准模具，具有以下有益效果:所述校准模具根据机械手尺寸使其与晶圆槽位精确定位，在机械手传送晶圆的过程中，使得晶圆传送位置标准化，降低晶圆被划伤的几率，提高产品的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为本实用新型的校准模具三维结构示意图。
[0018]图2显示为本实用新型的校准模具与晶圆槽位配合工作的示意图。
[0019]图3显示为本实用新型的校准模具与机械手配合工作的示意图。
[0020]图4显示为本实用新型的校准模具与机械手以及晶圆槽位配合工作的示意图。
[0021]元件标号说明
[0022]10校准模具
[0023]11 纵臂
[0024]12 横臂
[0025]13 凸台
[0026]14 挡台
[0027]15 凹槽
[0028]20 晶圆槽位
[0029]30 机械手
[0030]31 晶圆
【具体实施方式】
[0031]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0032]请参阅图1?图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0033]如图所示，本实用新型提供一种校准模具，所述校准模具如图1所示，图1显示的是本实用新型的所述校准模具10的三维结构示意图，本实用新型的所述校准模具是用来校准传送晶圆的机械手与对应晶圆槽位之间的位置，所述校准模具10与晶圆槽位20配合工作的示意图如图2所示；所述校准模具10与机械手30配合工作的示意图如图3所示。图2中，所述晶圆槽位20的结构为纵向层叠且横向左右分别对称的由若干层槽位组成的一个整体的晶圆槽位，所述每一层槽位可以承载一片晶圆，承载晶圆时，每一片晶圆对应伸入每一层槽位中，因此，若干晶圆就成为由若干槽位承载的层叠状态。因此，所述每一层槽位其左右两边的距离小于晶圆的直径。而所述每一片晶圆伸入对应的每一层槽位的传递方式是采用如图3所示的机械手进行传递。如图3所示，所述机械手的形状为两长边彼此平行的片状结构，本实用新型中，如图3所示，所述机械手的形状由矩形与位于矩形一端的半圆形组成的片状结构。
[0034]图1中，所述校准模具10的整体形状为U型块，其具有两个纵臂11和连接在该两个纵臂11之间的横臂12 ;由这两个纵臂11和一个横臂12构成U型块。如图1所示，所述两个纵臂11的侧壁外分别具有与所述U型块开口端贯通的凸台13，也就是说所述凸台13与构成所述U型块的两个纵臂在所述U型块的开口处贯通，即所述纵臂与所述横臂不相交的一端贯通。校准模具10的所述两个左右对称的凸台13的作用是与构成所述晶圆槽位20的每一层槽位配合。优选地，所述晶圆槽位20的每一层槽位之间的间距相等；因此，从所述U型块开口端将所述凸台13插入对应的每一层槽位中。本实用新型中，所述凸台的纵向厚度小于所述晶圆槽位中每两层槽位之间的间距，优选地，图1中，所述凸台的纵向厚度d为3mm至8mm,本实施例中，所述凸台的纵向厚度d为7mm ;由于所述凸台与所述晶圆槽位需要配合工作，因此，在所述凸台能够伸入所述槽位的情况下，需要保证所述每两层槽位之间的间距不能太大，否则导致所述校准模具脱落的现象，因此，所述每两层槽位之间的距离小于所述纵臂上表面与位于该纵臂侧壁外的所述凸台的底部之间的距离，亦即所述槽位间的间距不大于所述校准模具的纵壁上表面至所述凸台下表面之间的距离。
[0035]如图1中，本实用新型的所述校准模具的所述U型块中，所述凸台13与所述横臂12的交汇处设有挡台14，当所述校准模具的凸台进入所述晶圆的槽位中后，所述挡台14的作用是阻挡所述凸台在所述每一层槽位中的前进，即当所述凸台进入晶圆槽位后，在所述校准模具的所述横臂与所述纵臂的交汇处，所述挡台卡住所述凸台并阻挡所述凸台在所述槽位继续前进。
[0036]本实用新型的所述校准模具中，如图1所示，所述两个纵臂11的侧壁内、所述凸台15水平线以下分别设有开口彼此相对的凹槽15 ;由于所述校准模具是与如图3所示的机械手30配合工作，所述两个彼此相对的凹槽分别与该U型块的开口端以及组成该U型块的横臂贯通。因此所述凹槽15是用来插入所述机械手30，所述机械手30沿其彼此平行的两个长边伸入所述凹槽15中。所述机械手30在伸入所述凹槽的同时，需要配合所述晶圆槽位，优选地，如图1所示，所述两个凹槽底部之间的距离Ll(所述两个凹槽底部之间的距离包括两个凹槽底内部之间的距离加上两个凹槽底的厚度，即图1中所述两个凹槽内底部的距离L3加上两个凹槽第的厚度)小于图2中所述晶圆槽位20中同一层槽位左右两边的距离L2，也就是说，由于所述晶圆槽位20为如图2所示的横向左右对称且纵向层叠的结构，其横向左右对称的两个部分，每一层槽位中的左右部分的距离L2要大于所述两个凹槽底部之间的距离LI，本实用新型中，所述两个凹槽底部之间的距离LI优选为10mm至280mm，本实施例中，所述两个凹槽底部之间的距离LI为109mm。
[0037]所述机械手的宽度如图3中所示，所述机械手的宽度为m，长度为P，所述校准模具的纵臂长度小于所述机械手的长度P，在该情况下，所述机械手可以自如活动，才能将晶圆传送至所述晶圆槽位中；优选地，如图1中所示，所述校准模具10的两个凹槽15内底部之间的距离L3大于图3中所述机械手的宽度m，同时，图1中所述两个凹槽边缘之间的距离η小于所述机械手30的宽度m。在上述条件下，所述机械手伸入所述凹槽中，所述凹槽将所述机械手卡持。
[0038]如图1中所示，所述凹槽15的间隙宽度为f，优选地，所述凹槽间隙宽度f大于所述机械手30的厚度,本实用新型中，所述凹槽间隙的宽度为2mm至4mm,本实施例中，优选地，所述凹槽间隙的宽度为3.4mm。在此条件下，所述机械手沿其彼此平行的长边伸入所述凹槽中。本实用新型的所述校准模具的材料为特氟龙材料或非金属材料。本实施例中，所述校准模具的材料选择特氟龙材料。
[0039]所述校准模具的校准原理为:传送晶圆的所述机械手30是通过外接的装置将其准确定位至与晶圆对应的晶圆槽位中。在所述机械手由于各种原因发生移位的情况下，所述机械手将晶圆传送至晶圆槽位中时，由于发生移位，所述机械手可能对与被传送的晶圆对应槽位相邻的上下层的晶圆槽位中的晶圆产生碰擦，从而划伤晶圆。因此，对长期使用而存在移位的情况下，所述校准模具需要对所述机械手与晶圆槽位的对应位置进行校准。图4显示为本实用新型的校准模具10与机械手30以及晶圆槽位20配合工作的示意图。所述校准模具的凸台用于定位晶圆槽位，将所述凸台插入所述晶圆槽位中，所述机械手伸入所述凹槽中，所述机械手承载有晶圆31，因此，晶圆31便准确定位于与其对应的槽位中，定位之后，由外接所述机械手的设备将所述机械手的位置调整至定位处。该位置被外接设备锁定，每次传送晶圆时，可直接按锁定的位置将晶圆31传送至与其对应的槽位中。
[0040]综上所述，本实用新型的机械手校准模具，采用所述凸台与晶圆槽位配合的方式，所述机械手与所述校准模具的凹槽配合的方式来校准在机械手传送晶圆的过程中，机械手与槽位之间的位置，克服了现有技术中工程师用肉眼观察不准确而导致机械手与晶圆碰擦使得晶圆损坏的问题。所以，本实用新型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。
[0041]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，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实用新型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，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种校准模具，用于校准机械手与晶圆槽位之间的传送位置，其特征在与:所述校准模具至少包括: 由两个纵臂和连接于该两个纵臂之间的横臂构成的U型块； 所述两个纵臂的侧壁外分别具有与所述U型块开口端贯通的凸台；所述凸台与所述横臂交汇处设有挡台； 所述两个纵臂的侧壁内、所述凸台水平线以下分别设有开口彼此相对的凹槽；所述凹槽分别与该U型块的开口端以及组成该U型块的横臂贯通。
2.根据权利要求1所述的校准模具，其特征在于:所述晶圆槽位由纵向层叠、横向左右对称的若干层槽位组成；每一层槽位用于承载一片晶圆；所述校准模具的凸台与所述每一层槽位配合；所述挡台用于阻挡所述凸台在所述每一层槽位中的前进。
3.根据权利要求2所述的校准模具，其特征在于:所述两个凹槽底部之间的距离小于所述每一层槽位左右两边的距离；所述每一层槽位左右两边的距离小于晶圆的直径。
4.根据权利要求3所述的校准模具，其特征在于:所述凸台的纵向厚度小于每两层所述槽位之间的间距。
5.根据权利要求4所述的校准模具，其特征在于:所述每两层槽位之间的距离小于所述纵臂上表面与位于该纵臂侧壁外的所述凸台的底部之间的距离。
6.根据权利要求2所述的校准模具，其特征在于:所述机械手为两长边平行的片状结构；其两平行的长边用于伸入开口彼此相对的两个凹槽。
7.根据权利要求6所述的校准模具，其特征在于:所述校准模具的纵臂长度小于所述机械手的长度。
8.根据权利要求7所述的校准模具，其特征在于:所述两个凹槽内底部之间的距离大于所述机械手的宽度。
9.根据权利要求8所述的校准模具，其特征在于:所述两个凹槽边缘之间的距离小于所述机械手的宽度。
10.根据权利要求9所述的校准模具，其特征在于:所述凹槽间隙宽度大于所述机械手的厚度。
【文档编号】H01L21/67GK203826356SQ201420249652
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】沈祥江 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司