真空手指和晶圆传送系统的制作方法

1.本实用新型涉及半导体领域，具体而言，涉及一种真空手指和晶圆传送系统。


背景技术：

2.半导体传输晶圆需要一款可在真空传输，不会污染，生命周期持久，满足多个工艺制程的手指。然而现有的晶圆传输机械手指存在以下诸多问题：(1)现有采用的材料一般低温采用铝材料、不锈钢材料；高温采用钼、陶瓷材料；而上述材料限制了机械手指应用的条件，不能广谱应用。(2)晶圆与机械手的接触面一般为o型圈或陶瓷垫，容易引入污染源，且机械手使用生命周期段；(3)现有机械手结构复杂、制造工艺也复杂、单个手指对应单个产品，强度和生命周期方面，需要经常校准或更换，且无法对运输的晶圆进行稳定固定，或者在晶圆传输过程中晶圆受到较大应力，导致晶圆品质或者质量发生改变。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种真空手指和晶圆传送系统，其能够改善稳定传输晶圆，并且能够减少晶圆传输过程中晶圆的接触面积，降低晶圆受到的应力，提升晶圆的质量。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本实用新型提供一种真空手指，其包括第一支撑件、第二支撑件和标记件，所述第一支撑件和所述第二支撑件相对设置，且分别与所述标记件的相对的两端连接；
6.所述第一支撑件相对远离所述标记件的一端设置有第一环形磨面凸起，所述第二支撑件相对远离所述标记件的一端均设置有第二环形磨面凸起，所述标记件上设置有第三环形磨面凸起，且所述第一环形磨面凸起、所述第二环形磨面凸起和所述第三环形磨面凸起呈三角形设置，以实现能够对晶圆进行固定。
7.在可选的实施方式中，所述第一环形磨面凸起、所述第二环形磨面凸起和所述第三环形磨面凸起呈等腰三角形设置。
8.在可选的实施方式中，所述第一环形磨面凸起、所述第二环形磨面凸起和所述第三环形磨面凸起均为表面粗糙的空心半球体。
9.在可选的实施方式中，沿所述空心半球体的直径方向设置有多条环形缝隙，且多条所述环形缝隙和所述空心半球体在水平面上的投影呈同心圆环。
10.在可选的实施方式中，所述标记件同时相对远离所述第一支撑件和所述第二支撑件的一端设置有至少一条晶圆标记线，且所述第三环形磨面凸起相对靠近所述第一支撑件和所述第二支撑件与所述标记件连接的一侧。
11.在可选的实施方式中，所述标记件同时相对靠近所述第一支撑件和所述第二支撑件的一侧设置有弧形切口，所述弧形切口的弧心与所述第三环形磨面凸起在同一水平线上。
12.在可选的实施方式中，所述第一支撑件和所述第二支撑件之间为空心结构。
13.在可选的实施方式中，所述真空手指还包括手指件，所述手指件与所述标记件同时相对远离所述第一支撑件和所述第二支撑件的一端通过连接件连接，且沿所述标记件至所述手指件的方向，所述连接件的宽度逐渐降低。
14.在可选的实施方式中，所述真空手指的表面设置有微弧氧化层。
15.第二方面，本实用新型提供一种晶圆传送系统，其包括前述实施方式任一项所述的真空手指。
16.本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的真空手指设置3个环形磨面凸起，且3个环形磨面凸起呈三角形，继而能够对晶圆进行固定，并能够稳定传输晶圆，同时，环形磨面凸起能够减少晶圆的接触面积，继而减少晶圆在传输过程中受到的应力，进一步保证晶圆的质量。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的真空手指的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的真空手指的示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的环形磨面凸起的结构示意图。
21.图标:100-真空手指；110-第一支撑件；120-第二支撑件；130-标记件；140-第一环形磨面凸起；141-第二环形磨面凸起；142-第三环形磨面凸起；143-环形缝隙；150-晶圆标记线；160-弧形切口；161-方形切口；162-连接件；170-手指件；171-夹持部。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区
分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例
29.请参照图1和图2，本实施例提供一种真空手指100，在本实用新型实施例中该真空手指100主要用于晶圆的传输，当然可以理解的是，其可以用于其他器件的传输，并不限于晶圆的传输。
30.真空手指100是利用ta2钛合金制备得到，现有技术中一般采用铝、不锈钢、钼和陶瓷，而上述材料在手指调试的时候容易损伤，不可恢复，ta2钛合金强度高耐冲击，不易损坏。其次，采用ta2钛合金还有以下好处，例如，ta2钛合金有一定的记忆能力，加大碰撞后，容易恢复；ta2钛合金密度4.5，密度适合，适宜加工，也适宜晶圆的传输；ta2钛合金耐温较好，适合高温的工艺；ta2钛合金成分稳定，不会引入污染源；ta2钛合金耐腐蚀性较好，适合有腐蚀的工艺制程；从加工和整形看，ta2钛合金可塑性高，整形去应力后稳定。
31.进一步地，ta2钛合金可以采用下述成分的ta2钛合金：含钛(ti)余量，铁(fe)≤0.30，碳(c)≤0.10，氮(n)≤0.05，氢(h)≤0.01，氧(o)≤0.25(百分比)。
32.进一步地，真空手指100包括第一支撑件110、第二支撑件120和标记件130，所述第一支撑件110和所述第二支撑件120相对设置，且分别与所述标记件130的相对的两端连接。
33.在本实施例中，第一支撑件110和第二支撑件120均为杆状结构，第一支撑件110和第二支撑件120的宽度均为9毫米，第一支撑件110的内侧(相对靠近第二支撑件120的一侧)和第二支撑件120的内侧(相对靠近第一支撑件110的一侧)之间的距离为99.18毫米，第一支撑件110的外侧(相对远离第二支撑件120的一侧)和第二支撑件120的外侧(相对远离第二支撑件120的一侧)之间的距离为117.10毫米。上述尺寸为采用ta2钛合金能够制备的最优尺寸，更有利于传输不同尺寸的晶圆，继而扩大该真空手指100的使用范围，但是可以理解的是，也可以采用其他尺寸。
34.进一步地，第一支撑件110相对远离所述标记件130的一端设置有第一环形磨面凸起140，所述第二支撑件120相对远离所述标记件130的一端设置有第二环形磨面凸起141，所述标记件130上设置有第三环形磨面凸起142，所述第一环形磨面凸起140、所述第二环形磨面凸起141和所述第三环形磨面凸起142呈三角形设置，继而晶圆可以放置在上述3个环形磨面凸起上，继而可以对晶圆进行固定。设置环形磨面凸起可以减少晶圆的接触面积，继而减少晶圆受到的应力，保证晶圆的质量。
35.进一步地，所述第一环形磨面凸起140、所述第二环形磨面凸起141和所述第三环形磨面凸起142呈等腰三角形设置。
36.进一步地，所述第一环形磨面凸起140、所述第二环形磨面凸起141和所述第三环
形磨面凸起142均为表面粗糙的空心半球体，也就是说所述第一环形磨面凸起140、所述第二环形磨面凸起141和所述第三环形磨面凸起142为同一结构的部件。环形磨面凸起为空心结构能够有利于在真空环境中晶圆的运输，有利于运输环境中气体分布均匀，进一步减少晶圆受到的应力大小。
37.进一步地，参见图3，沿所述空心半球体的直径方向设置有多条环形缝隙143，且多条所述环形缝隙143和所述空心半球体在水平面上的投影呈同心圆环。设置多条环形缝隙143能够更进一步减少晶圆的接触面，减少晶圆受到的应力，进一步提升其质量。
38.进一步地，标记件130同时相对远离所述第一支撑件110和所述第二支撑件120的一端设置有至少一条晶圆标记线150，设置晶圆标记线150可以标记晶圆的位置，有利于晶圆的稳定放置。设置至少一条晶圆标记线150可以满足不同尺寸的晶圆的放置要求。
39.在本实施例中标记件130上设置有2条晶圆标记线150，但是可以理解的是，也可以设置更多条的晶圆标记线150。
40.所述标记件130同时相对靠近所述第一支撑件110和所述第二支撑件120的一侧设置有弧形切口160，所述弧形切口160的弧心与所述标记件130上的所述第三环形磨面凸起142在同一水平线上。弧形切口160的两端分别与第一支撑件110和第二支撑件120连接，且通过方形切口161连接，设置弧形切口160和方形切口161，占用中部和外部空间较少，可使用多种工况。同时，在保证强度的情况下，占用较少的内外部尺寸，可应用于多尺寸的晶圆。
41.进一步地，所述第一支撑件110和所述第二支撑件120之间为空心结构，即第一支撑件110的内侧、第二支撑件120内侧、方形切口161和弧形切口160形成的空间结构为空心结构，采用上述结构有利于晶圆的稳定放置。
42.进一步地，真空手指100还包括手指件170，手指件170是用于夹持该真空手指100，继而实现晶圆的转运等，所述手指件170与所述标记件130同时相对远离所述第一支撑件110和所述第二支撑件120的一端通过连接件162连接，且沿所述标记件130至所述手指件170的方向，所述连接件162的宽度逐渐降低。
43.进一步地，沿所述标记件130至手指件170的方向连接件162的宽度逐渐减小，即该连接件162呈梯形结构，该连接件162采用上述结构有利于保证真空手指100的结构的稳定性，保证在夹持过程中防止手指件170与标记件130之间断裂分离。
44.进一步地，手指件170上设置有多个夹持部171，多个夹持部171沿所述手指件170的宽度方向设置。
45.进一步地，上述第一支撑件110、第二支撑件120、标记件130、连接件162和手指件170一体成型，继而保证制备得到的真空手指100的结构稳定性。
46.进一步地，真空手指100的表面设置有微弧氧化层，设置微弧氧化层使得真空手指100表面更致密，有利于高温和腐蚀条件使用。
47.本实用新型实施例还提供一种晶圆传送系统(图未示)，其包括本实施例提供的真空手指，其还包括cvd或ald等各种半导体设备，该真空手指与cvd或ald等各种半导体设备连接。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。