[发明专利]晶圆传输系统的支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备制造领域，尤其涉及一种晶圆传输系统的支撑结构。

背景技术

随着半导体装备自动化程度的提高以及晶圆多样化程度的增加，对半导体设备晶圆传输系统的要求越来越高，而传统的针对晶圆尤其是硅晶圆所设计的传输系统，无法完全适应封装领域所使用的键合晶圆。键合晶圆经过加热等工艺后，由于制造工艺或晶圆自身特性等因素，可能会产生比较大的翘曲。这就要求传输系统中的所有组成单元都要适应并兼容键合晶圆的翘曲特性。传统的传输系统中真空进样室（Load Lock）的作用是晶圆从大气侧传输到真空侧的中转站，是传输系统不可或缺的一部分，且传统的装填闭锁腔是采用两个工位的支撑柱来承载晶圆，但这种两工位的支撑柱在遇到易产生翘曲的键合晶圆时就表现出了种种弊端。当键合晶圆产生的翘曲较大时，在晶圆传入到装填闭锁腔腔中时可能会导致晶圆发生擦碰，晶圆无法传输到指定位置，可能导致晶圆破碎或脱落等，传统的两工位的支撑柱将不再适合用于键合晶圆的传输。图1和图2分别是晶圆可能产生的两种翘曲在Load Lock腔中的形态。

参见图1，当晶圆具有向下弓形翘曲时，当晶圆传入到Load Lock中第一工位（即上工位）时，晶圆边缘可能与Load Lock的传片口发生擦碰；当晶圆传入到Load Lock中第二工位（即下工位）时，晶圆边缘可能与支撑柱的第一工位的下沿发生擦碰。当晶圆放置在支撑柱第一工位或第二工位后，End effector（机械手，以下简称EE）将下降脱离晶圆，然后缩回，由于晶圆有向下的弓形翘曲，EE下降后可能没有完全与晶圆脱离，在EE缩回的过程中可能将晶圆带偏。

参见图2，当晶圆具有向上的弓形翘曲时，当晶圆传入到Load Lock中第一工位时，晶圆的边缘可能与支撑柱上沿发生擦碰，晶圆的中心可能与Load Lock的传片口发生擦碰；当晶圆传入到Load Lock中第二工位时，晶圆的边缘可能与第二工位的上沿发生擦碰。

无论晶圆发生哪种擦碰，都可能导致晶圆无法传输到指定位置，在这种情况下，晶圆可能脱落或破碎。当Load Lock的门（slot valve）关闭时，还可能发生夹片，导致晶圆破碎。

因此提供一种新的适用于翘曲的键合晶圆的晶圆传输系统的支撑结构是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述的不足，本发明的目的是提供一种新的晶圆传输系统的支撑结构。

本发明的技术方案如下：

一种晶圆传输系统的支撑结构，所述支撑结构设置在真空进样室中，包括两个对称设置的支撑柱，两个所述支撑柱结构相同；

所述支撑柱包括垂直柱和第一水平柱，所述垂直柱垂直固定在所述真空进样室中，所述第一水平柱与所述垂直柱垂直固定；

所述第一水平柱的上表面与所述真空进样室的传片口的上沿之间的距离至少为所述晶圆的最大翘曲量的两倍。

在其中一个实施例中，所述晶圆传入时，所述晶圆与所述传片口的上沿之间的距离至少为所述晶圆的最大翘曲量；所述晶圆的下表面与所述第一水平柱的上表面之间的距离至少为所述晶圆的最大翘曲量。

在其中一个实施例中，所述第一水平柱的长度至少为所述晶圆的长度的1/10。

在其中一个实施例中，两个所述支撑柱的第一水平柱的相对端之间的距离至少为所述晶圆长度的1/2。

在其中一个实施例中，所述支撑柱还包括第二水平柱，所述第二水平柱的上表面与所述第一水平柱的下表面之间的距离至少为所述晶圆的最大翘曲量的两倍。

在其中一个实施例中，所述第二水平柱的上表面与所述传片口的下沿之间的距离至少为所述晶圆的最大翘曲量的两倍与机械手的厚度之和。

在其中一个实施例中，所述第一水平柱和第二水平柱的形状相同。

在其中一个实施例中，所述第一水平柱的上表面为粗糙表面。

在其中一个实施例中，所述第二水平柱的上表面为粗糙表面。

在其中一个实施例中，所述晶圆为键合晶圆。

本发明的有益效果是：本发明的晶圆传输系统的支撑结构，在晶圆传输过程中给晶圆尤其是键合晶圆的翘曲留出足够的空间，使得晶圆在传输过程中不会因为翘曲而发生擦碰现象，保证了晶圆的安全传输，保障了设备的平稳运行。

附图说明

为了使本发明的晶圆传输系统的支撑结构的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。

图1为现有技术中晶圆传输系统中当晶圆产生翘曲时其中一种翘曲形态的整体示意图；