一种晶圆传送机械臂及其制造方法、晶圆的传送方法与流程

文档序号:30599624发布日期:2022-07-01 21:24阅读:201来源:国知局
一种晶圆传送机械臂及其制造方法、晶圆的传送方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆传送机械臂及其制造方法、晶圆的传送方法。


背景技术:

2.在实际的半导体器件制造过程中,通常需要采用沉积、刻蚀、平坦化等工艺在晶圆上形成电路结构或隔离结构等,以获得半导体器件。而在上述制造过程中,往往需要通过不同的半导体处理设备以对晶圆进行不同的操作处理。此时,则需要通过晶圆传送机械臂将待处理的晶圆传送至相应的半导体处理设备中。
3.但是,现有的晶圆传送机械臂在传送晶圆的过程中,难以在防止晶圆由晶圆传送机械臂上滑动或滑落的同时加快传送速度,使得晶圆在不同半导体处理设备之间的传送时间较长,从而导致半导体器件的制造效率较低。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种晶圆传送机械臂,用于在传送晶圆的过程中,固定晶圆在晶圆传送机械臂上的位置,防止晶圆由晶圆传送机械臂上滑动或滑落的同时,可以加快晶圆的传送速度,提高半导体器件的制造效率。
5.为了实现上述目的,本发明提供了一种晶圆传送机械臂,该晶圆传送机械臂包括:
6.承载部,承载部用于承载晶圆;
7.以及静电吸附部,静电吸附部设置在承载部内,静电吸附部用于在晶圆传送机械臂传送过程中,固定晶圆在承载部上的位置。
8.与现有技术相比,本发明提供的晶圆传送机械臂中,在用于承载晶圆的承载部内设置有静电吸附部。并且,该静电吸附部可以在传送过程中,将晶圆固定在承载部上。换句话说,在晶圆传送机械臂传送晶圆的过程中,因静电吸附部的存在,即使加快晶圆传送机械臂对晶圆的传送速度,上述静电吸附部也可以固定晶圆在承载部上位置,从而可以在防止晶圆在承载部上滑动或滑落的同时减少传送时间、提高传送效率,进而提升半导体器件的制造效率。
9.本发明还提供了一种晶圆传送机械臂的制造方法,该晶圆传送机械臂的制造方法所制造的晶圆传送机械臂包括承载部、以及设置在承载部内的静电吸附部;
10.晶圆传送机械臂的制造方法包括:
11.提供第一生坯片和第二生坯片;
12.在第一生坯片上形成静电吸附部,并在静电吸附部上覆盖第二生坯片;
13.将第一生坯片和第二生坯片连接在一起,获得承载部。
14.与现有技术相比,本发明提供的晶圆传送机械臂的制造方法的有益效果与上述技术方案所提供的晶圆传送机械臂的有益效果相同,此处不再赘述。
15.本发明还提供了一种晶圆的传送方法,该晶圆的传送方法应用于包括承载部和静
电吸附部的晶圆传送机械臂中;静电吸附部设置在承载部内;
16.该晶圆的传送方法包括:
17.利用承载部承载晶圆;
18.利用静电吸附部固定晶圆在承载部上的位置;
19.将晶圆传送至目标位置。
20.与现有技术相比,本发明提供的晶圆的传送方法的有益效果与上述技术方案所提供的晶圆传送机械臂的有益效果相同,此处不再赘述。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
22.图1为晶圆传送机械臂带动晶圆以逆时针方向旋转的示意图;
23.图2为晶圆传送机械臂带动晶圆以从左向右方向移动的示意图;
24.图3为本发明实施例中在静电吸附部上覆盖第二生坯片的结构示意图;
25.图4为本发明实施例中承载部的顶部示意图;
26.图5为本发明实施例中承载部的底部示意图;
27.图6为本发明实施例所提供的晶圆传送机械臂的结构示意图;
28.图7为本发明实施例中晶圆位于承载部的承载区域内的结构示意图;
29.图8为本发明实施例提供的加速度与摩擦力之间的关系图;
30.图9为本发明实施例提供的电压与静电力之间的关系图。
31.附图标记:
32.1为承载部,11为第一电介质板,12为第二电介质板,2为静电吸附部,21为导体图案,211为静电电极,3为调节件,4为控制器,5为第一生坯片,6为第二生坯片,7为金属接触,8为晶圆。
具体实施方式
33.以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
34.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
35.在本公开的上下文中,当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时,该层/元件可以直接位于该另一层/元件上,或者它们之间可以存在居中层/元件。另外,如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”,那么当调转朝向时,该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用
以解释本发明,并不用于限定本发明。
36.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
37.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.在实际的半导体器件制造过程中,通常需要采用沉积、刻蚀、平坦化等工艺在晶圆上形成电路结构或隔离结构等,以获得半导体器件。而在上述制造过程中,往往需要通过不同的半导体处理设备以对晶圆进行不同的操作处理。此时,则需要通过晶圆传送机械臂将待处理的晶圆传送至相应的半导体处理设备中。
39.由上述内容可知,为了减少晶圆在不同半导体处理设备之间的传送时间、提高传送效率,则需要加快晶圆传送机械臂对晶圆的传送速度。在此情况下,因在传送过程中晶圆传送机械臂能够为晶圆提供的摩擦力为定值,并且晶圆所受的惯性力的方向与晶圆的传送方向相反。例如:参见图1,当晶圆传送机械臂以逆时针的方向传送晶圆8时,晶圆8所受的惯性力的大小为顺时针方向(图中虚线所展示的结构为晶圆传送机械臂的初始位置)。参见图2,当晶圆传送机械臂以从左向右的方向传送晶圆8时,晶圆8所受的惯性力的大小为从右向左。同时,因晶圆所受的惯性力与晶圆传送机械臂的加速度成正比,故加快对晶圆的传送速度会使得晶圆所受的惯性力增大。当晶圆所受的惯性力大于晶圆传送机械臂提供给晶圆的摩擦力时,会导致晶圆由晶圆传送机械臂上滑动、甚至会导致晶圆由晶圆传送机械臂上滑落,从而容易在摩擦力或碰撞力的作用下在晶圆上产生缺陷,最终使得基于该晶圆制造的半导体器件的良率降低。
40.针对现有的晶圆传送机械臂在传送晶圆的过程中,难以在防止晶圆在晶圆传送机械臂上滑动或滑落的同时加快传送速度的技术问题,本领域技术人员设计了两种晶圆传送机械臂。其中,第一种晶圆传送机械臂,其具有的承载部的边缘上设置突起结构,将晶圆放置在突起结构所限定的区域内,可以防止晶圆在传送过程中由承载部上掉落。但是,在加快传送速度时,在惯性力的作用下晶圆会与突起结构发生碰撞,依然容易在摩擦力或碰撞力的作用下在晶圆上产生缺陷。第二种晶圆传送机械臂,其具有的承载部内设置有真空吸附部。在传送晶圆的过程中,可以通过真空吸附的方式将晶圆吸附在承载部上,防止在加快传送速率的同时晶圆在承载部上滑动或滑落。但是,对晶圆进行处理的半导体处理设备中的环境大多为真空环境,在真空环境下真空吸附部难以为晶圆提供真空吸着力,即无法在真空环境内固定晶圆在承载部上的位置,使得晶圆传送机械臂的实用性较低。
41.为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种晶圆传送机械臂及其制造方法、晶圆的传送方法。其中,本发明实施例提供的晶圆传送机械臂中在承载部内设置有静电吸附部。该静电吸附部可以通过静电吸附的方式将晶圆固定在承载部上。基于此,在晶圆传送机械臂传送晶圆的过程中,因静电吸附部的存在,即使加快晶圆传送机械臂的传送速度,
静电吸附部也可以固定晶圆在承载部上位置,从而可以在防止晶圆在承载部上滑动或滑落的同时减少传送时间、提高传送效率,进而提升半导体器件的制造效率。
42.本发明实施例提供了一种晶圆传送机械臂。该晶圆传送机械臂可以在半导体器件的制造过程中承载并传送晶圆。
43.参见图6和图7,上述晶圆传送机械臂包括承载部1和静电吸附部2。上述承载部1用于承载晶圆8。上述静电吸附部2设置在承载部1内。该静电吸附部2用于在晶圆传送机械臂传送过程中,固定晶圆8在承载部1上的位置。
44.具体的,上述承载部可以为任一种能够对晶圆进行承载的构件。例如:承载部可以为前端具有缺口的承载板。该承载板的形状可以为矩形、圆形、正方形等形状。该承载板可以通过粘接或螺纹等连接方式与晶圆传送机械臂的前臂连接在一起。此外,承载部的材质可以为陶瓷、石英等绝缘材质。
45.对于上述静电吸附部来说,当静电吸附部上施加直流电压等电力后,可以在静电吸附部与晶圆之间产生静电力。晶圆可通过静电力被吸附在承载部的承载面上。其中,静电吸附部的材质可包括具有良好电导率的材质。上述承载部的承载面可以为平坦的水平面,以使得晶圆可强附着于承载部的承载面上。此外,上述静电吸附部在承载部内的设置深度影响静电吸附部与晶圆之间的距离,进而影响静电吸附部在直流电压等电力的作用下施加给晶圆的静电力。具体的,在其他因素相同的情况下,静电吸附部在承载部内的设置深度越大,施加在晶圆上的静电力越小。反之,静电吸附部在承载部内的设置深度越小,施加在晶圆上的静电力越大,因此可以根据实际应用场景中对晶圆的固定要求来设置静电吸附部在承载部内的设置深度。
46.由上述内容可知,参见图6和图7,本发明实施例提供的晶圆传送机械臂中,静电吸附部2可以在传送过程中将晶圆8固定在承载部1上。换句话说,在晶圆传送机械臂传送晶圆8的过程中,因静电吸附部2的存在,即使加快晶圆传送机械臂对晶圆的传送速度,上述静电吸附部2也可以固定晶圆8在承载部1上位置,从而可以在防止晶圆8在承载部1上滑动或滑落的同时减少传送时间、提高传送效率,进而提高半导体器件的制造效率。此外,静电吸附部2是通过静电吸附的方式将晶圆8固定在承载部1上,因此无论半导体处理设备中的压强为多大都不会影响静电吸附部2向晶圆8提供的静电吸引力,故相比于设置有真空吸附部的晶圆传送机械臂,本发明实施例提供的晶圆传送机械臂具有更高的实用性和较宽的适用范围。
47.在一种示例中,参见图3至图5,上述承载部1可以包括连接在一起的第一电介质板11和第二电介质板12。静电吸附部2为形成在第一电介质板11和第二电介质板12之间的导体图案21。在上述情况下,在实际的制造过程中,可以先在第一电介质板11上制造静电吸附部2,再将第一电介质板11和第二电介质板12连接在一起,从而获得晶圆传送机械臂。上述操作过程较简便,能够降低晶圆传送机械臂的制造难度。
48.上述第一电介质板和第二电介质板可以均为陶瓷板。当然,也可以是由其他电介质材料制成的电介质板。其中,当二者为陶瓷板时,两个陶瓷板可以通过烧结的方式连接在一起。此外,第一电介质板和第二电介质板的形状、规格和电阻率可以相同、也可以不同。具体的,第一电介质板和第二电介质板的形状和规格可以参考前文对承载板的描述。而当第一电介质板和第二电介质板为陶瓷板时,该陶瓷板的电阻率可以为1
×
10
10
ohm/cm。
49.对于上述导体图案来说,导体图案可以包括至少一个单极型静电电极,或至少一组双极型静电电极。其中,单极型静电电极或双极型静电电极的形状和规格可以根据承载部的形状和规格进行设置。此外,该导体图案的材质为金属材料。上述金属材料可以为钨、钼、钽、铌或钛中的任一种或几种的组合。
50.参见图3和图5,在第一电介质板11上还可以开设有接触孔,在接触孔内形成有金属接触7。该金属接触7与静电吸附部2电连接,以便于静电吸附部2外接外电路。具体的,当导体图案包括至少一个单极型静电电极时,金属接触7的数量可以等于单极型静电电极的数量,每个金属接触7与相应的单极型静电电极电连接。当导体图案包括至少一组双极型静电电极时,金属接触7的数量可以为双极型静电电极组数的两倍。每个金属接触7与相应双极型静电电极中的一个静电电极211电连接。
51.在一种示例中,参见图6,上述晶圆传送机械臂还可以包括:调节件3、压力传感器(图中未示出)和控制器4。上述调节件3与静电吸附部2连接,该调节件3用于调节静电吸附部2与晶圆8之间的静电力。上述压力传感器设置在承载部1用于承载晶圆8的承载面上,该压力传感器用于检测承载部1与晶圆8之间的当前压力。上述控制器4分别与压力传感器和调节件3连接,该控制器4用于根据当前压力和目标压力控制调节件3工作,以固定晶圆8在承载部1上的位置。
52.具体的,上述调节件可以为任一种能够调节静电吸附部与晶圆之间的静电力的部件。例如:调节件可以为直流电压源。在此情况下,当直流电压源为静电吸附部提供的直流电压增大时,静电吸附部与晶圆之间的静电力增大。因承载部能够为晶圆提供的摩擦力与晶圆所受的静电力成正比,故上述摩擦力随着静电力的增大而增大。反之,摩擦力会随着静电力的减小而减小。
53.对于控制器来说,控制器可以为平板、电脑等具有控制功能的器件,以对静电吸附部与晶圆之间的静电力进行调整,实现固定晶圆在承载部上的位置的目的。
54.在实际的应用过程中,在将晶圆放置在承载部上以后,可以通过调节件调节静电吸附部与晶圆之间的静电力,以使晶圆固定在承载部上。而在上述调节过程中,压力传感器实时测量静电吸附部与晶圆之间的当前压力。以晶圆传送机械臂所处的环境为真空环境为例,上述当前压力的大小等于晶圆所受的静电力的大小。基于此,控制器在接收到压力传感器发送的当前压力后,控制器可以根据当前压力和目标压力之间的大小关系控制调节件工作,以使当前压力等于目标压力,从而可以按照预设方案对晶圆进行固定,实现晶圆固定的自动化控制的同时,可以防止为固定晶圆而使得静电吸附部与晶圆之间的静电力大于预设方案所要求的目标压力,从而可以降低调节件的功耗。此外,如前文所述,晶圆传送机械臂的传送速度会影响晶圆所受的惯性力的大小。并且,晶圆所受的摩擦力与晶圆所受的静电力成正比。同时,当晶圆所受的惯性力等于晶圆所受的摩擦力时,晶圆不会在承载部上滑动、甚至滑落。也就是说,当晶圆所受的静电力与晶圆传送机械臂的传送速度相匹配时,晶圆可以经由静电吸附部固定承载部上。基于此,控制部可以根据当前压力,并按照预设方案中对传送速度的要求,通过调节件调节晶圆与静电吸附部之间的静电力,从而可以进一步确保在传送过程中,无论传送速度为何值,均可以固定晶圆在承载部上的位置,提高晶圆传送机械臂的实用性、增大其适用范围。
55.在一种示例中,参见图6和图7,上述晶圆8、静电吸附部2、以及承载部1位于晶圆8
和静电吸附部2之间的部分构成电容器。上述晶圆传送机械臂还可以包括电容量测量器(图中未示出)。该电容量测量器所具有的两个测量端分别与静电吸附部2和晶圆8接触。该电容量测量器用于测量电容器具有的当前电容量。电容量测量器的输出端与控制器4连接。控制器4根据当前电容量确定晶圆8位于承载部1所具有的承载区域内后,控制调节件3工作。
56.具体的,上述电容量测量器可以为数字万用表等任一能够测量电容器所具有的电容量的仪器,此处不作具体限定。
57.在实际的应用过程中,因晶圆为半导体,静电吸附部为导体,承载部位于静电吸附部与晶圆之间的部分的材质为绝缘材质,因此在将晶圆放置在承载部上以后,晶圆、静电吸附部、以及承载部位于晶圆和静电吸附部之间的部分可以构成电容器。因电容器所具有的电容量与两个极板之间的正对面积成正比,故可以根据上述电容器所具有的当前电容量来判断晶圆是否位于承载部所具有的承载区域内。具体的,当晶圆放置在承载部上后,若晶圆的部分部位位于承载区域外,则晶圆与静电吸附部的正对面积较小。相应的,上述电容器所具有的当前电容量较小。若晶圆各个部位均位于承载区域内,则晶圆与静电吸附部的正对面积较大。相应的,上述电容器所具有的当前电容量较大,其满足预设方案的要求。在上述情况下,在将晶圆放置在承载部上后,由静电吸附部固定晶圆在承载部上的位置之前,控制器可以通过测量获得的当前电容量的大小判断晶圆是否位于承载部上的承载区域内。在确定晶圆位于承载区域内之后可以控制调节件工作。此外,因晶圆与静电吸附部之间的正对面积与静电吸附部向晶圆提供的静电力成正比,故将晶圆至于预设方案所要求的承载区域内,可以便于按照预设方案实现对晶圆固定的自动化控制,确保可以在传送过程中固定晶圆在承载部上的位置。
58.本发明实施例还提供了一种晶圆传送机械臂的制造方法,该晶圆传送机械臂的制造方法所制造的晶圆传送机械臂包括承载部、以及设置在承载部内的静电吸附部。该晶圆传送机械臂可以为上述实施例提供的晶圆传送机械臂。具体的,承载部和静电吸附部的结构可以参考前文,此处不再赘述。
59.图3至图5示出了操作的流程图,参见图3至图5,上述晶圆传送机械臂的制造方法包括:
60.提供第一生坯片和第二生坯片。具体的,上述第一生坯片和第二生坯片的形状和规格可以参考前文所述的承载板、第一电介质板或第二电介质板的形状和规格进行设置。此外,第一生坯片和第二生坯片的材质为绝缘材料。例如:第一生坯片和第二生坯片均为陶瓷生坯片。
61.具体的,如前文所述,当第一生坯片内还形成有与静电吸附部电连接的金属接触时,在提供了第一生坯片以后,在进行后续操作前,还需要通过机械制造等方式,在第一生坯片上钻孔,预先形成接触孔。
62.参见图3,在第一生坯片5上形成静电吸附部,并在静电吸附部上覆盖第二生坯片6。
63.示例性的,可以采用丝网印刷工艺在第一生坯片上形成静电吸附部。具体的,可以先在第一生坯片上放置丝网,该丝网所覆盖的区域为后续不需要形成静电吸附部的区域。接着通过蒸镀等工艺在第一生坯片上形成静电吸附部。或者,可以直接通过蒸镀等工艺在第一生坯片上,形成覆盖第一生坯片的导电材料。接着通过等离子体刻蚀、化学刻蚀或喷砂
处理等工艺,选择性去除导电材料位于不需要形成静电吸附部的区域的部分。相应的,剩余的导电材料形成静电吸附部。
64.需要说明的是,如前文所述,当第一生坯片内还形成有与静电吸附部电连接的金属接触时,可以在第一生坯片上形成静电吸附部的同时,在接触孔内形成与静电吸附部电连接的金属接触。当然,金属接触的形成步骤也可以在静电吸附部的形成步骤之前或之后。具体的,金属接触和静电吸附部形成的先后顺序可以根据实际应用情况设置,此处不作具体限定。
65.参见图3和图4,将第一生坯片5和第二生坯片6连接在一起,获得承载部1。
66.示例性的,当第一生坯片和第二生坯片为陶瓷生坯片时,可以通过烧结将第一生坯片和第二生坯片连接在一起。
67.与现有技术相比,本发明实施例提供的晶圆传送机械臂的制造方法的有益效果与上述实施例所提供的晶圆传送机械臂的有益效果相同,此处不再赘述。
68.本发明实施例还提供了一种晶圆的传送方法,该晶圆的传送方法应用于包括承载部和静电吸附部的晶圆传送机械臂中。该晶圆传送机械臂可以为上述实施例提供的晶圆传送机械臂。
69.该晶圆的传送方法包括:
70.利用承载部承载晶圆。具体的,承载部的结构和材质等可以参考前文。
71.示例性的,如前文所述,在上述晶圆传送机械臂还包括调节件、压力传感器、控制器和电容量测量器的情况下,电容量测量器的两个测试端分别与静电吸附部和晶圆接触。电容量测量器的输出端与控制器连接。控制器分别与调节件和压力传感器连接。将晶圆放置在承载部上后,参见图6和图7,晶圆8、静电吸附部2、以及承载部1位于晶圆8和静电吸附部2之间的部分构成电容器。基于此,将晶圆8放置在承载部1上后,可以利用电容量测量器测量电容器具有的当前电容量,以便于后续控制器4根据当前电容量确定晶圆8是否位于承载部1的承载区域内。
72.参见图6,利用静电吸附部2固定晶圆8在承载部1上的位置。
73.示例性的,如前文所述,在上述晶圆传送机械臂还包括调节件、压力传感器、以及分别与调节件和压力传感器连接的控制器的情况下,上述利用静电吸附部固定晶圆在承载部上的位置可以包括:
74.首先,控制器获取承载部的传送参数、以及承载部与晶圆之间的当前压力。
75.具体的,如前文所述,为防止晶圆在承载部上滑动或滑落,则需要承载部为晶圆提供的摩擦力等于晶圆所受的惯性力。而上述摩擦力与承载部的材质、以及静电吸附部向晶圆施加的静电力的大小有关。同时,晶圆所受的惯性力与晶圆自身的质量、以及晶圆传送机械臂对晶圆的传送速度变化的程度有关。在此情况下,以真空环境为例,上述静电力等于承载部与晶圆之间的当前压力,故上述传送参数可以包括任一能够表征承载部材质、传送速度变化程度、以及晶圆自身质量的参数。此时,传送参数和当前压力能够全面体现晶圆传送机械臂在传送晶圆过程中晶圆所受力的情况,从而能够为后续控制器控制调节件工作提供充足的依据,确保无论传送速度为何值时均能够固定晶圆在承载部上的位置。
76.示例性的,上述传送参数可以包括承载部在传送过程中的加速度、承载部对应的摩擦系数、以及晶圆的质量。具体的,上述加速度、摩擦系数、以及晶圆的质量可以在晶圆传
送机械臂对晶圆进行传送前,通过人工设置的方式,预先输入至控制器中,以提高对晶圆的传送效率。
77.接着控制器根据传送参数,从预设关系中确定与传送参数对应的目标压力。预设关系为传送参数与目标压力的对应关系。
78.在实际的应用过程中,上述目标压力可以通过公式计算得出。具体的,以直线传送为例,所使用的公式如下:
79.ff=μf1;
80.f2=ma;
81.ff=f2。
82.其中,ff为承载部向晶圆提供的摩擦力。μ为承载部的摩擦系数。f1为目标压力。f2为晶圆所受的惯性力的大小。m为晶圆的质量。a为晶圆的加速度。因晶圆固定在承载部上,故晶圆的加速度等于承载部的加速度。基于上述公式可以看出,传送参数a、μ和m分别与目标压力之间的关系。也就是说,上述公式为传送参数与目标压力之间的对应关系,即为预设关系。
83.示例性的,图8示出了本发明实施例提供的加速度与摩擦力之间的关系图。参见图8,以晶圆8的质量m等于0.12762kg,承载部1的摩擦系数μ等于0.1为例,当加速度为1时,承载部1需要向晶圆8提供的摩擦力ff的大小约等于0.13n。此时,根据公式计算可获得目标压力f1对应等于1.3n。
84.对于上述预设关系来说,上述预设关系可以预先保存在控制器所包括的存储器内。当然,该预设关系也可以通过临时载入的方式提供给控制器。
85.最后控制器根据当前压力和目标压力,控制调节件工作,以固定晶圆在承载部上的位置。
86.示例性的,如前文所述,在上述晶圆传送机械臂还包括电容量测量器的情况下,控制器可以根据电容量测量器测量得到的当前电容量,判断晶圆是否被置于承载部具有的承载区域内。具体的,如何根据当前电容量判断晶圆在承载部上的位置可以参考前文。在控制器根据当前电容量确定晶圆位于承载部具有的承载区域内的情况下,在获得了当前压力和目标压力后,可以根据公式计算获得调节件向静电吸附部提供的电压的大小。或者,也根据图9示出的电压与静电力之间的关系,来获得与相应静电力匹配的电压。接着调节件向静电吸附部施加计算获得的电压,从而可以对静电吸附部与晶圆之间的静电力进行调整。同时,以真空环境为例,因晶圆所受的静电力等于晶圆与承载部之间的压力,故调整调节件向静电吸附部提供的电压的大小,可以调整晶圆与承载部之间的压力,进而调整承载部向晶圆提供的摩擦力的大小。而当晶圆所受的摩擦力等于惯性力时,可以固定晶圆在承载部上的位置,从而可以根据传送速度的变化实时改变承载部向晶圆提供的摩擦力。具体的,上述过程所使用的公式如下:
87.f1=fc;
[0088][0089]
其中,fc为静电吸附部向晶圆提供的静电力。a为晶圆与静电吸附部之间的正对面积。εr为相对介电常数。ε0为真空电容率。v为调节件向静电吸附部所提供的电压。d为晶圆与
静电吸附部之间的垂直距离。具体的,将晶圆放置在承载部的承载区域后,晶圆与静电吸附部之间的正对面积a为晶圆底面的表面积。此外,当承载部的材质确定后,承载部所对应的相对介电常数εr也可以随之确定。同时,静电吸附部为固定设置在承载部的结构,因此当晶圆传送机械臂制造完成后,晶圆与静电吸附部之间的垂直距离d也随之确定。而上述真空电容率ε0为常数。在实际的应用过程中,上述a、εr、ε0、d这几个参数可以通过人工设置的方式,预先提供给控制器,以提高对晶圆的传送效率。
[0090]
示例性的,图9示出了本发明实施例提供的电压与静电力之间的关系图。参见图9,可以根据所需的静电力找出与之匹配的电压。例如:当所需的静电力fc为0.24n时,调节件向静电吸附部所提供的电压v等于100v。
[0091]
在将晶圆固定在承载部以后,可以通过晶圆传送机械臂将晶圆传送至目标位置。
[0092]
与现有技术相比,本发明实施例提供的晶圆的传送方法的有益效果与上述实施例所提供的晶圆传送机械臂的有益效果相同,此处不再赘述。
[0093]
以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
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