[发明专利]一种碳纤维晶圆搬运手指及其制作方法

说明书

一种碳纤维晶圆搬运手指及其制作方法，它包括上下两块碳纤维薄片，以及两块碳纤维薄片之间的环氧树脂胶膜，在搬运手指的内部开设有真空气道，在碳纤维薄片上开设有与真空气道相通的吸附孔及抽气孔，吸附孔与抽气孔分别位于真空气道的两端。本发明碳纤维晶圆搬运手指装配在晶圆搬运机器人上，直接接触晶圆片，具有厚度薄，平面度优异，真空气道气密性高的优点，能满足晶圆搬运的苛刻要求。

技术领域

本发明涉及一种用于搬运晶圆的工具，具体的说是一种碳纤维晶圆搬运手指及其制作方法。

背景技术

晶圆（英语：Wafer）是半导体晶体圆形片的简称，其为圆柱状半导体晶体的薄切片，用于集成电路制程中作为载体基片，以及制造太阳能电池；由于其形状为圆形，故称为晶圆。

晶圆是最常用的半导体材料，一片晶圆价值在上千至上万美金，因此半导体工厂对于晶圆的搬运机器人提出了极高的要求。传统晶圆搬运机器人上所用的真空搬运手指，一般使用陶瓷、铝、钢等材料。陶瓷材料易碎，难以做到2mm以下厚度，；钢铝材料易生锈，抗疲劳性能差，长期使用易变形。本专利所述的碳纤维晶圆搬运手指装配在晶圆搬运机器人上，直接接触晶圆片，性能要求高，真空性能优异，能满足晶圆搬运的苛刻要求。

中国专利局于2020年2月28日公开的，申请号为201911132866.7的预真空锁腔室的晶圆加载手指，主体结构由陶瓷材质组成。在主体结构的前端部上设置有晶圆点接触部。晶圆点接触部的顶部表面凸出于主体结构的顶部表面之上，使晶圆和晶圆加载手指呈点接触，以减少晶圆的接触面积。晶圆点接触部的组成材料为硬度小于陶瓷材质的软材质，以减少晶圆震动。晶圆点接触部为可拆卸式设置在主体结构上，以方便对晶圆点接触部进行清洗和更换。这用手指就是由陶瓷材质组成，容易碎，还难以做到2mm以下。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种厚度薄，平面度优异，真空气道气密性高的碳纤维晶圆搬运手指及其制作方法。

为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：一种碳纤维晶圆搬运手指，它包括上下两块碳纤维薄片，以及两块碳纤维薄片之间的环氧树脂胶膜，在搬运手指的内部开设有真空气道，在碳纤维薄片上开设有与真空气道相通的吸附孔及抽气孔，吸附孔与抽气孔分别位于真空气道的两端。

所述的碳纤维薄片的厚度为0.4毫米。

所述的环氧树脂胶膜的厚度为0.2毫米。

所述的碳纤维薄片的平面度小于0.05微米。

一种碳纤维晶圆搬运手指的制作方法，

步骤1：将碳纤维预浸料成型放入模具中，然后在热压罐高温固化，制得两块厚度为0.4毫米的碳纤维薄片；

步骤2：利用CNC加工中心在两块碳纤维薄片上分别加工出真空气道的上腔和下腔；

步骤3：在两块碳纤维薄片中间插入一片0.2毫米厚度的环氧树脂胶膜，环氧树脂胶膜在真空气道投影位置镂空，两块碳纤维薄片与环氧树脂胶膜组合后内部形成真空气道；将组合后的两块碳纤维薄片与环氧树脂再次进热压罐高温固化，得到一片1毫米厚度的碳纤维手指毛胚；

步骤4：根据图纸在CNC加工中心加工碳纤维手指外形尺寸，固定孔位，吸附孔位、抽气孔位；

步骤5：去除产品毛刺，所有加工面涂覆环氧树脂，放入烤箱在60℃温度下烘干2小时，制得碳纤维晶圆搬运手指。

在步骤1和步骤3在热压罐内高温固化的温度均为200℃，持续时间均为3小时。

本发明碳纤维晶圆搬运手指装配在晶圆搬运机器人上，直接接触晶圆片，具有厚度薄，平面度优异，真空气道气密性高的优点，能满足晶圆搬运的苛刻要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的剖视示意图。

具体实施方式