解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法与流程

本发明涉及半导体硅片退火，具体为解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法。

背景技术：

1、半导体硅片退火是一种热处理过程，通过将硅片加热到一定温度，并在此温度下保持一段时间，然后以受控的速度冷却，以达到改善材料的微观结构和性能的目的。

2、半导体硅片退火的作用主要有：修复晶格缺陷，提高晶体品质和结晶程度；消除或减少硅片中的氧施主，影响硅片的电阻率；调整材料的禁带宽度，改善材料的电学性能；促进杂质的分布，形成所需的掺杂剖面；消除应力，增强材料的稳定性和可靠性。

3、半导体硅片在加工过程中需要使用到退火工艺进行颗粒的去除，而退火工艺会提高硅片本身的光泽度，而光泽度较高的硅片，在进行硅片检测时容易与治具接触造成印记。

4、现加工流程为：氩退火、最终洗净、最终检查、颗粒测定，现在的工艺流程为目检站别在检测站别之前，这样容易导致检测站别出现的印记问题无法发现。

5、退火站别后需要经过系与检查站别，而检查站别一般是进行目检硅片抛光面与背面的污迹，划伤等不良，现因退火工艺的特殊性，在与治具或机械手接触时，容易造成背面印记的问题，而目前检测站别处于检查站别之后，导致检测站别如出现背面印记问题，而无法去发现，所以现针对退火工艺的特殊产品的背面问题，对检测站别的机械手进行改造。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，通过修改机械手臂的结构来对硅片进行保护，用以避免硅片在被机械手夹持的过程中出现背面印记的问题，从而能够对硅片进行保护，避免硅片出现背面印记的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构，包括：

3、驱动平台，配置于机体或地面上，该驱动平台上部安装机械手，驱动平台实现对机械手的空间驱动；

4、调整架，安装于机械手外侧，呈对称式形成对硅片底部的托举，该调整架内侧配置连接管路，连接管路延伸至调整架朝向硅片底部的一侧；

5、气泵组件，固定于驱动平台外侧并可拆卸连通连接管路，实现对连接管路的供气；

6、调整架包括在机械手托举硅片时位于硅片底部的支板、支板呈对称状，且延伸至机械手的一侧设置摆动架形成与机械手的可摆动连接，气泵组件工作和停机实现对支板摆动的调节。

7、在本发明一或多个实施方式中，上述的连接管路包括：

8、连接软管，两端分别可拆卸安装于气泵组件供气端以及支板内部，支板朝向硅片的一端配置气道，气道下凹开设，气道底部设置喷气头，喷气头连通连接软管与气道。

9、在本发明一或多个实施方式中，上述的喷气头延伸至连接软管内部的一端设置顶头，顶头限制气流量，且喷气头可伸缩，顶头外侧设置限位凸起，限位凸起固定于该顶头外侧并限制喷气头的伸缩距离。

10、在本发明一或多个实施方式中，上述的调整架还包括：

11、隔膜，设置于机械手内侧，隔膜两端均配置连通管连通连接软管，隔膜外侧配置定位柱，定位柱固定于机械手外侧并限制隔膜的位置；

12、连接软管在支板内部呈弯曲设置，且在气泵组件供气时连接软管的压力增加呈弧形弯曲。

13、在本发明一或多个实施方式中，上述的连接软管的一侧设置顶板，顶板侧截面呈l状，且顶板底部为倾斜面，倾斜面下部配置弹片，弹片为弧形，弹片一端延伸至支板外侧并与摆动架连接，顶板背离连接软管的一端配置弹簧，弹簧支撑顶板。

14、在本发明一或多个实施方式中，上述的连接软管背离顶板一侧的支板内部呈弧形设置，支板内部弧形限制连接软管充气后的弯曲位置。

15、本发明还公开了提供解决退火产品背面印记的方法，用于上述柔性机械手臂结构，实现对硅片的输送，其特征在于，包括以下步骤：

16、步骤一，调试气泵组件，选取与托举生产硅片相同大小和重量的测试硅片，将测试硅片至于调整架上方，气泵组件供气对测试硅片进行托举，获取气泵供气数据；

17、步骤二，测试托举稳定性，气泵组件根据气泵供气数据进行测试硅片托举，监测硅片与支板之间的位置，驱动平台驱动机械手以不同的速度改变调整架的位置，获取运动速度数据，使硅片的位移在1mm内；

18、步骤三，机械手安装固定，将机械手安装在固定位置，根据气泵供气数据以及运动速度数据进行生产硅片的托举。

19、通过上述技术方案，本发明具备以下有益效果：

20、1、本发明通过柔性机械手，能够在使用的过程中对硅片进行保护，而在进行硅片转移的过程中，对硅片进行托举，从而避免硅片背面出现印记，且能够保证硅片的稳定性，而机械手能过够根据位置的不同进行姿态的调整，形成对硅片的支撑。

21、2、在进行硅片支撑的过程中，通过相对的气流来推动进行硅片的支撑，使硅片与机械手之间产生间隙，且能够对硅片的一侧进行控制，从而能够对硅片进行保护，而在硅片的侧边位置，通过隔膜对硅片位置进行支撑，对硅片进行保护。

技术特征：

1.解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，其特征在于，连接管路包括：

3.根据权利要求2所述的解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，其特征在于，喷气头延伸至连接软管内部的一端设置顶头，顶头限制气流量，且喷气头可伸缩，顶头外侧设置限位凸起，限位凸起固定于该顶头外侧并限制喷气头的伸缩距离。

4.根据权利要求3所述的解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，其特征在于，调整架还包括：

5.根据权利要求4所述的解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，其特征在于，连接软管的一侧设置顶板，顶板侧截面呈l状，且顶板底部为倾斜面，倾斜面下部配置弹片，弹片为弧形，弹片一端延伸至支板外侧并与摆动架连接，顶板背离连接软管的一端配置弹簧，弹簧支撑顶板。

6.根据权利要求5所述的解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构及方法，其特征在于，连接软管背离顶板一侧的支板内部呈弧形设置，支板内部弧形限制连接软管充气后的弯曲位置。

7.解决退火产品背面印记的方法，用于如权利要求1-8任一项所述的柔性机械手臂结构，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了解决退火产品背面印记的柔性机械手臂结构，包括：驱动平台，配置于机体或地面上，该驱动平台上部安装机械手，驱动平台实现对机械手的空间驱动；调整架，安装于机械手外侧，呈对称式形成对硅片底部的托举，该调整架内侧配置连接管路，连接管路延伸至调整架朝向硅片底部的一侧；气泵组件，固定于驱动平台外侧并可拆卸连通连接管路，实现对连接管路的供气。本发明通过柔性机械手，能够在使用的过程中对硅片进行保护，而在进行硅片转移的过程中，对硅片进行托举，从而避免硅片背面出现印记，且能够保证硅片的稳定性。

技术研发人员：郑斌,李赛武
受保护的技术使用者：杭州中欣晶圆半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24