[实用新型]伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统

说明书

本实用新型公开了一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，属于半导体晶圆加工领域。该系统包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。本实用新型放取晶圆位置准确，减小了晶圆的翘度，降低了晶圆的碎片率。

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆加工领域，特别是指一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，是制造半导体芯片的基本材料，由于其形状为圆形，故称为晶圆。

伯努利原理可以形象的表述为：在水流或气流里，如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小。伯努利机械手(吸盘)就是利用了伯努利原理的机械手，机械手的喷气口中喷出的气体(例如氮气等惰性气体)遇到圆盘的表面(例如上表面，当然也可以是下表面，以上表面为例陈述仅仅是示例性的)后，气体自圆盘上表面迅速扩散，使得圆盘上表面的气流速度大于下表面的气流速度，根据伯努利原理可知，此时圆盘下表面的气压大于圆盘上表面的气压，因而使圆盘被吸附在伯努利机械手上。

在晶圆加工过程中，伯努利机械手通过伯努利原理吸附晶圆，把晶圆放在具有真空吸附功能的真空卡盘上后，机械手放开晶圆。同时真空卡盘通过多孔真空吸附把晶圆吸附到真空卡盘上。工艺结束后真空卡盘停止真空吸附，伯努利机械手吸附晶圆，把晶圆从真空卡盘上取下，并带出工艺腔室。

伯努利机械手主要用于吸附薄片小于200um厚度的晶圆，晶圆薄片脆且易碎、翘度大。在伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上时，如果是伯努利机械手先将晶圆放到真空卡盘上，然后真空卡盘再开启真空吸附，那么晶圆容易出现滑片现象，放置的位置出现偏差，影响整张晶圆的工艺效果的均匀性。如果是真空卡盘先开启真空吸附，伯努利机械手再将晶圆放到真空卡盘上，容易导致晶圆的翘度增加，同时易导致晶圆破碎。

在伯努利机械手将晶圆从真空卡盘上取下时，虽然真空卡盘已经停止真空吸附，但是晶圆和真空卡盘之间还存在表面张力，导致晶圆通过表面张力还被吸附在真空卡盘上。伯努利机械手去吸附晶圆时，一种情况是伯努利机械手的吸附力小于表面张力，导致伯努利机械手吸取晶圆失败。第二种情况是是伯努利机械手的吸附力稍大于表面张力，伯努利机械手能把晶圆取走，但是晶圆的翘度会增加，影响晶圆本身的性能，这种情况还容易发生的是伯努利机械手虽然把晶圆从卡盘上取走，但是由于表面张力的作用，晶圆在伯努利机械手上的位置发生偏移，导致伯努利机械手报警，降低了伯努利机械手取片的成功率。第三种情况是伯努利机械手的吸附力远大于表面张力，这样在吸取晶圆的过程中晶圆的碎片率会明显增加。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，本实用新型放取晶圆位置准确，减小了晶圆的翘度，降低了晶圆的碎片率。

本实用新型提供技术方案如下：

一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：

所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；

所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；

所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。