[发明专利]一种半导体晶片举升装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片加工过程中的半导体晶片举升装置。

背景技术

众所周知，集成电路是由半导体晶片等半导体器件经过若干加工、处 理过程制造而成的。随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成 度要求越来越高，这便要求生产集成电路的企业不断地提高半导体器件 的加工能力。半导体器件的加工往往需要在反应腔室中进行，例如在集 成电路的制造过程中，需要在反应腔室中在晶片上做出极微细尺寸的图 案。做出这些微细图案最主要的方式，就是使用刻蚀技术，将光刻技术 所产生的诸如线、面或孔洞等光阻图案，准确无误地转印到光阻底下的 材质上，以形成整个集成电路所应有的复杂架构。

在上述刻蚀工艺过程中，晶片等半导体器件通常被置于反应腔室中的 固定位置，例如，置于晶片座上。为了将晶片等半导体器件放置于晶片 座上，或者使其脱离晶片座，常常需要借助于晶片举升装置。

图1示出了现有技术方案中处于晶片加工、处理工艺过程的晶片座和 晶片举升装置的结构示意图。其中，半导体加工系统中将晶片101置于 晶片座102上，晶片座102带有三个(或者四个)通孔103。晶片举升装 置包括带有三个(或者四个)柱状举升结构104的举升轭105、承载举升 轭105的支架106、密封圈107、(或者有三个、四个)波纹管108、升降 柱109和气缸110。举升轭105的三个柱状举升结构104与带静电的晶片 座102的三个通孔103相互配合并伸入其内。

在晶片101加工、处理完成时，升降柱109在气缸110的作用下向上 运动，以推动位于升降柱109上方的波纹管108向上动作，从而带动位 于波纹管108之上的举升轭105向上运动，于是举升轭105的三个柱状 举升结构104由晶片座102的三个通孔103向外伸出，从而将置于晶片 座102上的晶片101举起。而后，可以借助于机械手把晶片101从反应 腔室出。通常，上述过程(即，将晶片101从晶片座102上举起的过程) 称作离座过程。

在晶片101加工、处理开始时，升降柱109在汽缸110的作用下向上 运动，以推动位于升降柱109上方的波纹管108向上动作，从而带动位 于波纹管108之上的举升轭105向上运动，于是举升轭105的三个柱状 举升结构104由晶片座102的三个通孔103向外伸出，以准备承载晶片 101。而后，借助于机械手将晶片101取进反应腔室，并将其置于柱状举 升结构104上。之后，升降柱109在气缸110的作用下向下运动，带动 位于升降柱109上方的波纹管108向下动作，进而带动位于波纹管108 之上的举升轭105向下运动，于是举升轭105的三个柱状举升结构104 向下运动并回缩至晶片座102的三个通孔103内，这样晶片101就被放 到晶片座102上。通常，上述过程(即，将晶片101放置到晶片座102 上的过程)称作入座过程。

现有技术的缺陷在于：晶片101离座过程中，从晶片座102举升晶片 101会对晶片101造成无法修复的损坏，该损坏主要是由柱状举升结构 104和晶片101之间的接触造成的。假如晶片101放电充分，不带有多余 的残余电荷，由于是气压启动气缸110从而启动柱状举升结构104，所以 柱状举升结构104会以恒定的不可调整的力和速度移动。因此，当撞击 没有移动的晶片101时，举升装置会对晶片101造成损坏，对制好的电 路产生无法挽回的损坏甚至会使晶片破裂。在其他情况下，晶片放电不 充分，带有多余的残余电荷(这是可以想到的)，冲击会更严重。

晶片101入座过程中，气压启动气缸110从而启动柱状举升结构104， 所以柱状举升结构104会以恒定的不可调整的力和速度移动，因为启动 瞬间晶片101是静止的，所以当柱状举升结构104降下瞬间，晶片101 还处于原来初始位置，然后再降下，晶片会撞击柱状举升结构104，从而 对制好的电路产生无法挽回的损坏甚至会使晶片破裂。

为了避免这种损伤，若采用调慢气缸移动速度的方法会使加工周期增 长，效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一 种可以控制调节举升速度、避免对晶片的损坏、并可减少加工周期、提 高加工效率的半导体晶片举升装置。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：