[发明专利]非接触式衬底操作设备在审

专利信息
申请号: 201810864892.8 申请日: 2018-08-01
公开(公告)号: CN108987327A 公开(公告)日: 2018-12-11
发明(设计)人: 弓利军 申请(专利权)人: 北京北方华创微电子装备有限公司
主分类号: H01L21/683 分类号: H01L21/683;H01L21/677
代理公司: 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 代理人: 巴晓艳
地址: 100176 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 抓取 盘装置 衬底 吸片 非接触式 内部设置 切向孔 通气管 通气腔 抓取臂 腔体 中心对称布置 单元生成 晶片表面 设备产能 旋转涡流 压力差 晶片 偏斜 取放 吸附 压伤 自旋 连通 相通 污染
【说明书】:

发明实施例公开了一种非接触式衬底操作设备,设备包括:抓取臂(222)和抓取盘装置;在抓取盘装置的底部设置有呈中心对称布置的多个吸片单元(102,103);吸片单元(102,103)设置有腔体以及与腔体相通的切向孔(102‑1,103‑1);抓取臂内部设置有通气管,抓取盘装置内部设置有通气腔道,通气管通过通气腔道与切向孔(102‑1,103‑1)连通,利用吸片单元生成的旋转涡流产生的压力差吸附衬底。本发明的设备,可以消除晶片自旋、偏斜情况,提高设备精确性;能够有效避免对晶片表面造成的污染、压伤等问题,提高产品的质量;可以进行高温取放片,提高设备产能。

技术领域

本发明涉及半导体集成制造技术领域,尤其涉及一种非接触式衬底操作设备。

背景技术

在半导体集成电路制造领域中,为了生成外延涂覆的半导体晶圆,通常采用对外延反应器中的半导体晶圆进行外延涂层,沉积气体穿过外延反应器,能在半导体晶圆的表面上沉积外延材料。在外延反应器中,晶片衬底传送属于非常重要的内容。晶片一般是圆形的,具有正面和背面,晶片正面是形成实现集成电路结构的晶片面;另外,晶片的边缘处几毫米区域也不用于实现集成电路制造。所以,在晶片传送过程中,保护晶片正面不受损坏是非常重要的。

目前,在现有的外延反应器中具有多种用于传送衬底的设备,但都有不足之处。例如,对于一种外延反应器中的非接触式衬底操作设备,在取片过程中,在各抽气孔处形成的吸附力作用于衬底的正面中央,衬底中央作用的吸附力将使衬底变形过大,从而容易形成压伤;此外,在由工艺腔中取片时,衬底尚存有一定温度,与设备的抓取装置之间存在一定的粘附性,衬底可能不能被十分水平地吸附起来,无法保证平稳吸附,从而造成取片失败或掉落;对于另一种外延反应器中的非接触式衬底操作设备,吸盘的切向孔的朝向以及布局存在问题,使得各个吸盘的气流大小、旋转涡流均存在差异,晶片被吸起时,会出现不平稳、自旋、飘荡的现象,无法满足定位、定点取放、传送晶片的需求。因此,需要一种新的用于传送衬底的设备。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供一种非接触式衬底操作设备。

根据本发明实施例的一个方面,提供一种非接触式衬底操作设备,包括:抓取臂和抓取盘装置;所述抓取臂的一端与所述抓取盘装置连接;在所述抓取盘装置的底部设置有呈中心对称布置的多个吸片单元;所述吸片单元设置有腔体以及与所述腔体相通的切向孔;所述抓取臂内部设置有通气管,所述抓取盘装置内部设置有通气腔道,所述通气管通过所述通气腔道与所述切向孔连通;其中,压缩气体通过所述通气管、所述通气腔道以及所述切向孔输入所述腔体内,在所述腔体中形成旋转涡流,利用所述旋转涡流产生的压力差吸附衬底。

可选地,所述通气腔道与所述通气管的连通处和所述通气腔道与每个所述切向孔的连通处之间的距离相等,以将压缩气体均匀地输送给每个吸片单元的切向孔。

可选地,所述通气腔道包括:多个第一密闭腔道;所述多个第一密闭腔道与所述多个吸片单元一一对应设置,所述多个第一密闭腔道的第一端分别与对应的吸片单元的切向孔连通,所述多个第一密闭腔道的第二端相连通,并且所述多个第一密闭腔道以所述抓取盘装置的中心为中心呈辐射状分布;其中,压缩气体经由所述第一密闭腔道输送给与其对应的吸片单元的切向孔。

可选地,所述通气腔道包括:第二密闭腔道;所述第二密闭腔道位于所述抓取盘装置的中心;所述多个第一密闭腔道的第二端都与所述第二密闭腔道连通,其中,压缩气体经由所述第二密闭腔道均匀分配给所述多个第一密闭腔道。

可选地,所述通气腔道包括:第三密闭腔道;其中,所述通气管通过所述第三密闭腔道与所述第二密闭腔道连通。

可选地,在所述抓取盘装置内设置有与所述多个吸片单元一一对应的多个密闭腔体;所述多个吸片单元分别设置在与其对应的所述密闭腔体内,形成与所述多个吸片单元一一对应设置的多个环形密封腔道;其中,所述第一密闭腔道的第一端与所述环形密闭腔道相连通,压缩气体经由所述第一密闭腔道、所述环形密闭腔道输送给对应的吸片单元的切向孔。

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