[发明专利]一种晶圆抓取装置及控制方法

说明书

本发明提供了一种晶圆抓取装置及控制方法，晶圆抓取装置包括：基板，基板的第一端连接至机械臂，基板上远离第一端的第二端设有开口，开口的凹陷方向朝基板的第一端延伸；开口周围设有若干个吸附机构；吸附机构包括至少一个凹槽，凹槽的侧壁上设有至少一个出风口；基板上还设有吹气机构，吹气机构通过通风道与吸附机构的出风口连通；气体自吹气机构进入，通过通风道传输至出风口处，并从出风口吹出，在凹槽内形成气旋，然后从凹槽的侧壁边沿流出，气体在凹槽内形成的气旋而产生低压，将晶圆吸附于晶圆抓取装置上。在抓取晶圆时，晶圆抓取装置与晶圆表面无接触，减小了对晶圆的污染和破坏。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤指一种晶圆抓取装置及控制方法。

背景技术

半导体行业的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)领域通常会使用超薄晶圆，对于特定耐压指标的IGBT器件，芯片厚度需要减薄到100-200μm，甚至到80μm。当晶圆磨到这么薄后，后续的加工处理比较困难，特别是对于8寸以上的大硅片，极易破碎，操作难度更大。

现有技术中，有的晶圆抓取装置采用的是真空吸附原理，例如真空吸笔，真空吸笔由塑料或者橡胶壳体、真空发生器(气动型)、真空吸盘、弯头和卷管(气动型)组成，在传输晶圆时，晶圆真空吸笔前端能够从晶圆片盒中吸取晶圆。

上述晶圆的抓取方式对晶圆的接触面积大，容易对晶圆造成污染，且对于大尺寸晶圆、超薄晶圆具有较大的破坏性。

为了在抓取晶圆时减小对晶圆的污染，降低对晶圆的破坏，本发明提供了一种晶圆抓取装置及控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆抓取装置及控制方法，在抓取晶圆时，晶圆抓取装置与晶圆表面无接触，减小了对晶圆的污染和破坏。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种晶圆抓取装置，包括：

基板，所述基板的第一端连接至机械臂，所述基板上远离所述第一端的第二端设有开口，所述开口的凹陷方向朝所述基板的第一端延伸；

所述开口周围设有若干个吸附机构；所述吸附机构包括至少一个凹槽，所述凹槽的侧壁上设有至少一个出风口；所述基板上还设有吹气机构，所述吹气机构通过通风道与所述吸附机构的出风口连通；

气体自所述吹气机构进入，通过所述通风道传输至所述出风口处，并从所述出风口吹出，在所述凹槽内形成气旋，然后从所述凹槽的侧壁边沿流出，所述气体在所述凹槽内形成的气旋而产生低压，将晶圆吸附于所述晶圆抓取装置上。

本方案在晶圆抓取装置上设置了多个吸附机构，在抓取晶圆时，吸附机构内会产生气旋而形成低压，利用大气压与吸附机构之间的气压差，将晶圆吸附在晶圆抓取装置上。由于气体从吸附机构上的出风口吹出，形成气旋后，气体会从吸附机构的凹槽侧壁边沿流出，使吸附机构与晶圆之间有气体流动，产生微小的间隙，从而使吸附机构与晶圆之间不直接接触，减小了对晶圆的污染，降低了在抓取晶圆时对晶圆的损坏。

另外，由于在晶圆制造工艺中，有时会将晶圆放置在装夹台上，本方案晶圆抓取装置中基板的第二端设有开口，在抓取晶圆时，将开口对准装夹台的支撑杆，使晶圆抓取装置沿着开口向支撑杆移动，直到晶圆抓取装置的多个吸附机构位于晶圆的下方，再将晶圆抓取装置向上移动，托起晶圆，在托起晶圆的同时，多个吸附机构开始工作，将晶圆吸附在晶圆抓取装置上。

优选的，所述凹槽为圆形，所述出风口的出风方向与所述凹槽侧壁相切。

本方案中，圆形的凹槽形状更有利于气旋的形成，出风口的出风方向与凹槽侧壁相切，在单位时间出风量相同的情况下，产生气旋的旋转速度更快，能够带来更低的气压。反之，在达到固定低压的情况下，本方案设计可减少吹气机构在单位时间的送风量，从而降低吹气机构的能耗。