[發(fā)明專利]用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010229673.6
• 申請(qǐng)日: 2004-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN101908498A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·曼茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬特森技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01L21/687
• 分類號(hào): H01L21/687
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛飛

本申請(qǐng)是發(fā)明名稱為“用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器”、申請(qǐng)日為2004年3月23日、申請(qǐng)?zhí)枮?00810166483.7的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)，特別是公開了一種用于裝卸處于相對(duì)較低溫度的晶片的末端執(zhí)行器和一種用于裝卸處于相對(duì)較高溫度的晶片的末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)

通常，集成電路指的是一種包含于單塊芯片上的電路，其包含有有源的和無源的電路元件。集成電路通過在基片上利用各種材料以預(yù)定的圖案擴(kuò)散和淀積連續(xù)的層而形成。所述材料可以包括諸如硅這樣的半導(dǎo)電性材料、諸如金屬這樣的導(dǎo)電性材料以及諸如氧化硅這樣的低介電性材料。包含在集成電路芯片中的半導(dǎo)電性材料被用來形成差不多所有的普通電路元件，比如電阻器、電容器、二極管以及晶體管。

一般來說，用于成形集成電路芯片的基片由薄的硅切片或者硅晶片制成。在集成電路芯片的制造過程中，半導(dǎo)體晶片一般被保持在被稱作“匣(cassette)”的載體中。在所述匣中晶片以堆疊方式相互間隔開。這些晶片利用晶片裝卸設(shè)備，通常也被稱作末端執(zhí)行器，單個(gè)地送入匣中和從匣中取出。末端執(zhí)行器可以被固連在一個(gè)機(jī)械手上，由所述機(jī)械手在一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)方向上移動(dòng)該末端執(zhí)行器。

末端執(zhí)行器被設(shè)計(jì)成在一對(duì)相鄰晶片之間進(jìn)入所述匣中，并且拾取出一個(gè)晶片，例如用于送入一個(gè)處理腔內(nèi)。在該處理腔中，半導(dǎo)體晶片經(jīng)受多種工藝中的一種。例如，在該處理腔中，可以進(jìn)行化學(xué)氣相淀積工藝、蝕刻工藝、退火工藝和/或外延生長(zhǎng)工藝。

在晶片的運(yùn)輸過程中，必須非常小心以確保晶片不會(huì)遭受損壞或者污染。由此，在本行業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了許多努力，以便設(shè)計(jì)出能夠以一種非常精確的方式小心運(yùn)輸晶片的末端執(zhí)行器和機(jī)械手。盡管在晶片裝卸領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了多種改進(jìn)，但是，仍舊需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，許多晶片裝卸工具相對(duì)龐大并且笨重，以便適應(yīng)許多目前固連在該工具上的器械，來更為精確地運(yùn)輸晶片。但是，末端執(zhí)行器的尺寸限制了該末端執(zhí)行器在運(yùn)輸和加速時(shí)的速度。還有，相對(duì)龐大的末端執(zhí)行器要求處理腔包含相對(duì)較大的開口，以便接收該末端執(zhí)行器和承載于其上的晶片。

鑒于前述內(nèi)容，當(dāng)前需要對(duì)末端執(zhí)行器和機(jī)械手的設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。還有，需要一種相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不僅能夠確保精確的晶片控制，而且可以集成一個(gè)晶片探測(cè)系統(tǒng)和一個(gè)晶片推動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述晶片推動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被用來在運(yùn)輸過程中抓持住晶片。還需要一種相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)，可以在裝卸冷晶片時(shí)和裝卸熱晶片時(shí)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明認(rèn)識(shí)到了現(xiàn)有末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)上的各種缺陷和不足。因此，總體上來說，本發(fā)明涉及多種具有許多此前無法獲得的明顯優(yōu)點(diǎn)和益處的末端執(zhí)行器。

例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于裝卸半導(dǎo)體晶片的末端執(zhí)行器。這種末端執(zhí)行器包括一個(gè)具有近端和遠(yuǎn)端的基座構(gòu)件。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述基座構(gòu)件可以包括一個(gè)以分叉方式與第二尖叉(tine)間隔開的第一尖叉。第一和第二尖叉可以終止于所述基座構(gòu)件的遠(yuǎn)端。在所述基座構(gòu)件上可以設(shè)置多個(gè)支撐構(gòu)件，用于接觸和支撐一個(gè)置于該末端執(zhí)行器上的晶片。依據(jù)特定用途，所述支撐構(gòu)件可以呈多種形式和形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐構(gòu)件可以僅被構(gòu)造成在晶片的邊緣處與該晶片發(fā)生接觸。在這里，“晶片的邊緣”指的是位于晶片頂表面與底表面之間的晶片邊界區(qū)域。例如，在過去，許多末端執(zhí)行器沿著晶片的周邊支撐起該晶片，所述周邊是該晶片底表面的一部分。

按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述末端執(zhí)行器具有一種相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的輪廓。例如，所述末端執(zhí)行器可以具有小于12毫米的最大輪廓高度，比如小于10毫米。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器還可以包括一個(gè)推動(dòng)裝置，用于在所述基座構(gòu)件上定位晶片。該推動(dòng)裝置可以包括一個(gè)可回縮活塞，該可回縮活塞被構(gòu)造成與半導(dǎo)體晶片的邊緣發(fā)生接觸。所述活塞可以在一個(gè)伸展位置與一個(gè)回縮位置之間移動(dòng)。

可以將一個(gè)偏壓構(gòu)件設(shè)置成與所述活塞工作性關(guān)聯(lián)。該偏壓構(gòu)件，例如可以是一根彈簧，可以朝向其回縮位置偏壓所述活塞。