传送手臂及传送系统的制作方法

本实用新型涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及一种传送手臂及传送系统。

背景技术：

随着科技的快速发展，高科技电子产品已普遍应用于日常生活中，例如手机、平板电脑、数码相机等电子产品。这些电子产品内部包括许多半导体芯片，而半导体芯片的材料来源就是晶圆。为了能够满足高科技电子产品的大量需求，晶圆制造业在如何使得晶圆的制造流程更加快速、高效方面，不断地进行着研发与改良。

晶圆是制造半导体芯片的基本材料，在集成电路的制造过程中，晶圆需要经过炉管高温加热，此时晶圆的温度很高，导致晶圆表面的平整度发生变化,可能会出现缺损、裂纹等情况，或者晶圆经过高温过程后，晶圆的硬力变大，在传片时存在的震动可能就会导致晶圆破裂。在这种情况下，现有技术的传送手臂取片时就存在风险，可能会撞坏或拉倒晶舟，影响同一炉管内其他位置制造的产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种传送手臂及传送系统，以解决在传片时晶圆存在缺损或裂纹而导致传送手臂取片失败的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种传送手臂，所述传送手臂包括：支撑板以及嵌入所述支撑板中的超声波元件，所述超声波元件包括超声波发送装置及超声波接收装置，所述支撑板包括限位体和板体，所述限位体凸起于所述板体，且所述限位体位于所述板体的上表面。

可选的，在所述传送手臂中，所述限位体与所述板体的侧面相连。

可选的，在所述传送手臂中，所述超声波元件的数量为多个，每个所述超声波元件的一部分位于所述限位体中，每个所述超声波元件的另一部分位于所述板体中。

可选的，在所述传送手臂中，所述限位体与所述板体的高度和为2.7mm-3.3mm。

可选的，在所述传送手臂中，所述限位体的形状为圆弧式条形，多个所述超声波元件沿所述限位体的延伸方向均匀分布在所述支撑板中。

可选的，在所述传送手臂中，所述传送手臂还包括一连接部，所述连接部通过螺丝装置与所述支撑板固定安装。

可选的，在所述传送手臂中，所述传送手臂的长度为240mm至370mm。

本实用新型还提供一种传送系统，所述传送系统包括：驱动器、基座以及如上所述的传送手臂；其中，所述基座具有一容置空间，所述传送手臂固定于所述基座的外侧面上，所述驱动器位于所述容置空间内，且所述驱动器与所述传送手臂相连。

可选的，在所述传送系统中，所述传送手臂的数量为多个，多个所述传送手臂竖直均匀固定在所述基座的外侧面上。

可选的，在所述传送系统中，所述基座呈长方体型。

发明人发现，由于超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在工业上有很多的应用。并且超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离，具体可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。故将超声波装置用于晶圆传送过程中的检测。

在本实用新型提供的传送手臂及传送系统中，所述传送手臂包括：支撑板以及嵌入所述支撑板中的超声波元件，所述超声波元件包括超声波发送装置及超声波接收装置，所述支撑板包括限位体和板体，所述限位体凸起于所述板体，且所述限位体位于所述板体的上表面。所述传送系统包括：驱动器、基座以及如上所述的传送手臂；其中，所述基座具有一容置空间，所述传送手臂固定于所述基座的外侧面上，所述驱动器位于所述容置空间内，且所述驱动器与所述传送手臂相连。在每次传片前或传片时，所述传送手臂自待检测晶圆与下方另一待检测晶圆之间，并沿与晶圆平行的方向将支撑板逐渐对准待检测晶圆，此时所述传送手臂进入能够检测晶圆的区域，所述超声波发送装置及超声波接收装置可以侦测晶圆产生实时信号。通过所述超声波接收装置接收所述超声波发送装置的频率，将频率都反馈至所述驱动器，根据频率上的差异，来判断晶圆是否存在缺损以及裂纹，从而实现相应的机械动作，避免所述传送手臂传片时遇到晶圆存在缺损或裂纹的情况而导致传送手臂取片失败。

附图说明

图1是本实用新型实施例的传送手臂的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的传送手臂的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例的传送系统的结构示意图；

其中，

100-传送手臂；110-支撑板；120-超声波元件；130-连接部；200驱动器；300-基座；310-容置空间；400-晶圆。

具体实施方式

本实用新型的核心思想在于提供一种传送手臂及传送系统，其上的超声波元件可以侦测晶圆产生实时信号，根据频率上的差异，来判断晶圆是否存在缺损以及裂纹，避免所述传送手臂传片时遇到晶圆存在缺损或裂纹的情况而导致传送手臂取片失败。

为实现上述思想，本实用新型提供一种传送手臂及传送系统中，所述传送手臂包括：支撑板以及嵌入所述支撑板中的超声波元件，所述超声波元件包括超声波发送装置及超声波接收装置，所述支撑板包括限位体和板体，所述限位体凸起于所述板体，且所述限位体位于所述板体的上表面。所述传送系统包括：驱动器、基座以及如上所述的传送手臂；其中，所述基座具有一容置空间，所述传送手臂固定于所述基座的外侧面上，所述驱动器位于所述容置空间内，且所述驱动器与所述传送手臂相连。

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的传送手臂及传送系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

首先，参阅图1，图1是本实用新型实施例的传送手臂的结构示意图。一种传送手臂100，所述传送手臂100包括：支撑板110以及嵌入所述支撑板110中的超声波元件120，所述超声波元件120包括超声波发送装置及超声波接收装置，所述支撑板110包括限位体112和板体111，所述限位体112凸起于所述板体111，且所述限位体112位于所述板体111的上表面。在每次传片前或传片时，所述传送手臂100自待检测晶圆400与下方另一待检测晶圆之间，并沿与所述晶圆400平行的方向将支撑板逐渐对准所述晶圆400，此时所述传送手臂100进入能够检测晶圆400的区域后，所述超声波发送装置及超声波接收装置可以侦测所述晶圆400产生实时信号，具体由所述超声波发送装置发送一定频率的信号接触所述晶圆400后，所述超声波接收装置接收到不同频率的信号，并以此来判断所述晶圆400是否存在缺损以及裂纹，从而实现相应的机械动作，避免所述传送手臂100传片时遇到晶圆存在缺损或裂纹的情况而导致所述传送手臂100取片失败。

进一步的，请参阅图2，在本实施例中，将所述限位体112设置于所述板体111的边缘处，具体的，所述限位体112与所述板体111的侧面相连。由此，所述板体111能够承载所述晶圆400，并且，在移动所述晶圆400的过程中，由于所述晶圆400具有一定厚度(一般情况下，晶圆厚度为200mm±20mm)，所述限位体112凸起于所述板体111，这样的结构能够使在所述板体111边缘处的所述限位体112保持所述晶圆400稳定，避免所述晶圆400从所述支撑板110上滑落而无法使用。

优选的，所述超声波元件120的数量为多个，每个所述超声波元件120的一部分位于所述限位体112中，每个所述超声波元件120的另一部分位于所述板体111中。由此，实际生产中设计的所述超声波元件120的厚度为3mm左右，面积约为2mm*2mm，这种尺寸的超声波元件120具有可制造性和实用性。

优选的，所述限位体112与所述板体111的高度和为2.7mm-3.3mm。根据实际生产中设计的所述超声波元件120的厚度为3mm左右，由此，所述超声波元件120正好能够设置在所述支撑板110中，在所述传送手臂100传片的过程中，所述超声波元件120能够随着所述支撑板110稳定移动，这样传片中产生的震动影响所述超声波元件120的侦测工作，使得所述超声波元件120侦测到所述晶圆400的频率更加精确，有利于对所述晶圆400的表面存在缺损以及裂纹情况作出准确判断。可以理解的是，所述限位体112与所述板体111的高度和只要大于所述超声波元件120的厚度，能够保护所述超声波元件120不受外界影响其正常工作即可，但同时考虑到所述晶圆400的实际厚度以及成本预算等条件，所述限位体112与所述板体111的高度和为2.7mm-3.3mm较佳。

进一步的，所述限位体112的形状为圆弧式条形，多个所述超声波元件120沿所述限位体112的延伸方向均匀分布在所述支撑板110中。由此，在传片过程中，多个所述超声波元件120侦测到的所述晶圆400的频率，可以取其平均值以能够更加准确地判断所述晶圆400的表面存在缺损以及裂纹情况，同时，多个所述超声波元件120沿所述限位体112的延伸方向均匀分布在所述支撑板110中，这样的分布方式能够在各个方向及角度上实时侦测所述晶圆400的信号，可以理解的是，多个所述超声波元件120的分布方式也可以是不均匀的，只要能够侦测到所述晶圆400的信号即可。但均匀的分布方式能够避免因所述超声波元件120侦测角度或位置单一而导致的侦测信号不准确的问题。

优选的，所述传送手臂100还包括一连接部130，所述连接部130通过螺丝装置与所述支撑板110固定安装。由此，所述连接部130为所述支撑板110在传片的过程中提供动力，即所述连接部130将所述动力源与所述支撑板110连接起来，为所述传送手臂100完成工作提供保障，同时，所述连接部130能够保持所述支撑板110在传片过程中稳定工作，避免所述晶圆400在传片过程中产生大幅度震动而破损。

优选的，所述传送手臂100的长度为240mm至370mm。由此，所述传送手臂100的长度与所述晶圆400的尺寸相匹配，在传片的过程中，所述晶圆400能够更加稳定的被所述传送手臂100卡住，避免传送时容易滑落的问题，同时，节约制造成本。实际生产中，所述传送手臂100的材质是陶瓷。

相应的，本实施例还提供一种传送系统，请参阅图3，所述传送系统包括：驱动器200、基座300以及如上所述的传送手臂100；其中，所述基座300具有一容置空间310，所述传送手臂100固定于所述基座300的外侧面上，所述驱动器200位于所述容置空间310内，且所述驱动器200与所述传送手臂100相连。在每次传片前或传片时，所述传送手臂100自待检测晶圆400与下方另一待检测晶圆之间，并沿与所述晶圆400平行的方向将支撑板逐渐对准所述晶圆400，此时所述传送手臂100进入能够检测晶圆400的区域后，所述超声波元件120中发送装置及超声波接收装置可以侦测所述晶圆400产生实时信号。通过所述超声波接收装置接收所述超声波发送装置的频率，将频率都反馈至所述驱动器200，根据频率上的差异，来判断所述晶圆400是否存在缺损以及裂纹，从而实现相应的机械动作，避免所述传送手臂100传片时遇到晶圆存在缺损或裂纹的情况而导致传送手臂取片失败。

优选的，所述传送手臂100的数量为多个，多个所述传送手臂100竖直均匀固定在所述基座300的外侧面上。由此，所述传送系统与所述晶舟的分布形式相匹配，例如，所述晶舟上的晶圆之间的最小距离为6.5mm，由此，多个所述传送手臂100之间的距离也是6.5mm。在实际生产中，所述传送手臂100的数量一般为3个或5个，方便所述传送系统与晶片的其他生产系统的生产速度相适应。

优选的，所述基座300呈长方体型。由此，所述基座300能够为所述传送手臂100提供固定基座，同时，也能保护所述驱动器200正常稳定的工作。

综上所述，在本实用新型提供的传送手臂及传送系统中，具有如下优点：

本实用新型提供的传送手臂在每次传片前或传片时，传送手臂自待检测晶圆与下方另一待检测晶圆之间，并沿与晶圆平行的方向将支撑板逐渐对准待检测晶圆，此时所述传送手臂进入能够检测晶圆的区域，其上的超声波发送装置及超声波接收装置可以侦测晶圆产生实时信号。通过超声波接收装置接收超声波发送装置的频率，将频率都反馈至驱动器，根据频率上的差异，来判断晶圆是否存在缺损以及裂纹，从而实现相应的机械动作，避免传送手臂传片时遇到晶圆存在缺损或裂纹的情况而导致传送手臂取片失败。

进一步，传送手臂不仅仅在传片时使用，当晶圆从上一站点进入炉管机台时，传送手臂上的超声波元件就可以侦测晶圆是否有缺损或裂纹等损伤。同时，传送手臂也可以应用于晶圆制造过程中的各种传送设备，利用超声波元件实时侦测晶圆频率，判断晶圆是否存在缺损以及裂纹等异常情况。

最后所应说明的是，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。