CN111341718B - 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备 - Google Patents

半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111341718B
CN111341718B CN202010171113.3A CN202010171113A CN111341718B CN 111341718 B CN111341718 B CN 111341718B CN 202010171113 A CN202010171113 A CN 202010171113A CN 111341718 B CN111341718 B CN 111341718B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
workpiece
processed
air
base body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010171113.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111341718A (zh
Inventor
许璐
赵宏宇
李爱兵
张凇铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority to CN202010171113.3A priority Critical patent/CN111341718B/zh
Publication of CN111341718A publication Critical patent/CN111341718A/zh
Priority to EP21767425.8A priority patent/EP4120331A4/en
Priority to PCT/CN2021/077242 priority patent/WO2021179896A1/zh
Priority to US17/910,830 priority patent/US20230098212A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN111341718B publication Critical patent/CN111341718B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备，该卡盘结构包括卡盘基体、进气控制装置和设置在该卡盘基体中的第一气体通道和第二气体通道，二者均用于朝向被加工工件喷出气体，第一气体通道的喷气方向朝向被加工工件的与卡盘基体相对的表面外侧倾斜；第二气体通道的喷气方向垂直于被加工工件的与卡盘基体相对的表面；进气控制装置用于分别向第一气体通道和第二气体通道提供气体，并通过控制气体流量和气体压力的大小，来使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第一高度位置或第二高度位置处，第二高度位置高于第一高度位置。本发明提供的卡盘结构，其能够不与晶片发生物理性接触，又能够满足机械手的取放要求。

Description

半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备。
背景技术
在半导体制造的单片清洗设备领域中，现有的卡盘结构一般可以实现对晶片的夹持及释放功能，而部分卡盘为了方便机械手取片，需要在卡盘释放晶片的同时将晶片自卡盘抬升一小段距离。
现阶段，一般通过顶针的物理接触方法来实现晶片的抬升。但是，在顶针与晶片背面接触时，容易造成晶片污染或刮伤晶片背面。而且，在例如晶片背面清洗的一些工艺中，需要晶片的正面朝下，这种情况更不允许卡盘与晶片有物理性接触。因此，目前亟需一种能够不与晶片发生物理性接触，同时又能够协助机械手快速取片的卡盘结构。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备，其能够不与晶片发生物理性接触，同时又能够满足机械手的取放要求。
为实现上述目的，本发明提供了一种半导体清洗设备的卡盘结构，包括用于承载被加工工件的卡盘基体，还包括设置在所述卡盘基体中的第一气体通道和第二气体通道，及进气控制装置；其中，
所述第一气体通道和第二气体通道均用于朝向所述被加工工件喷出气体，其中，所述第一气体通道的喷气方向朝向所述被加工工件的与所述卡盘基体相对的表面外侧倾斜；所述第二气体通道的喷气方向垂直于所述被加工工件的与所述卡盘基体相对的表面；
所述进气控制装置用于向所述第一气体通道或第二气体通道提供气体，并通过控制气体流量和气体压力的大小，来使所述被加工工件能够悬浮于所述卡盘基体上方的第一高度位置或第二高度位置处，所述第二高度位置高于所述第一高度位置。
可选的，所述第一气体通道包括沿所述卡盘基体的周向间隔设置的多条倾斜通道，各所述倾斜通道的出气口位于所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面上，并且各所述倾斜通道的轴线与所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面之间呈夹角。
可选的，所述第一气体通道还包括第一气腔，所述第一气腔设置在所述卡盘基体中，且与各所述倾斜通道的进气口连接，所述第一气腔与所述进气控制装置连接。
可选的，所述卡盘基体包括承载基体和第一盖板，其中，在所述承载基体上，且位于与所述被加工工件相对的表面设置有第一凹部，所述第一盖板设置在所述第一凹部中，且在所述第一盖板的背离所述被加工工件的表面与所述第一凹部之间构成用作所述第一气腔的第一封闭空间；
各所述倾斜通道设置在所述第一盖板中，且各所述倾斜通道的出气口位于所述第一盖板的与所述被加工工件相对的表面上。
可选的，所述第二气体通道包括沿所述卡盘基体的周向间隔设置的多条垂直通道，各所述垂直通道的出气口均位于所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面上，且各所述垂直通道的轴线与所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面相互垂直。
可选的，所述第二气体通道还包括第二气腔，所述第二气腔设置在所述卡盘基体中，且与各所述垂直通道的进气口连接，所述第二气腔与所述进气控制装置连接。
可选的，所述卡盘基体包括承载基体、第一盖板和第二盖板，其中，在所述承载基体上，且位于与所述被加工工件相对的表面设置有第一凹部，所述第一盖板设置在所述第一凹部中，所述第一气体通道设置在所述第一盖板中；
在所述第一盖板上，且位于与所述被加工工件相对的表面设置有第二凹部，所述第二盖板设置在所述第二凹部中，且在所述第二盖板的背离所述被加工工件的表面与所述第二凹部之间构成用作所述第二气腔的第二封闭空间；
各所述垂直通道设置在所述第二盖板中，且各所述垂直通道的出气口位于所述第二盖板的与所述被加工工件相对的表面上。
可选的，所述进气控制装置包括第一气路和第二气路，所述第一气路和第二气路各自的出气端分别与所述第一气体通道和所述第二气体通道各自的进气口连接，所述第一气路和第二气路各自的进气端均与气源连接，并且在所述第一气路和第二气路上均设置有调压阀、流量控制器和压力检测装置。
可选的，在所述卡盘基体的承载面上还设置有限位机构，所述限位机构包括沿所述卡盘基体的承载面的周向间隔分布的多个限位柱和调节机构；各所述限位柱与所述调节机构连接，所述调节机构用于驱动各所述限位柱相对于所述卡盘基体运动，以调节由多个限位柱所限定的区域面积的大小。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体清洗设备，包括工艺腔室，在所述工艺腔室中设置有卡盘结构，用于承载被加工工件，所述卡盘结构采用本发明提供的上述卡盘结构。
本发明的有益效果：
本发明提供的半导体清洗设备的卡盘结构，其卡盘基体中的第一气体通道的喷气方向朝向被加工工件的与卡盘基体相对的表面外侧倾斜，进气控制装置向该第一气体通道通入气体时，通过控制气体流量和压力的大小，可以使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第一高度位置处，以进行工艺；卡盘基体中的第二气体通道的喷气方向垂直于被加工工件的与卡盘基体相对的表面，进气控制装置向该第二气体通道通入气体时，通过控制气体流量和压力的大小，可以使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第二高度位置处，其大于第一高度位置，以便于机械手进行取放操作。由此，既可以实现采用不与晶片发生物理性接触的方式承载被加工工件，又可以协助机械手快速取片。
本发明提供的半导体清洗设备，其通过采用本发明提供的上述卡盘结构，既可以实现采用不与晶片发生物理性接触的方式承载被加工工件，又可以协助机械手快速取片。
附图说明
图1为本发明实施例提供的半导体清洗设备的卡盘结构的立体图；
图2为本发明实施例提供的半导体清洗设备卡盘结构的俯视图；
图3为本发明实施例提供的半导体清洗设备卡盘结构的剖视图；
图4为本发明实施例采用的进气控制装置的结构图；
图5为本发明实施例采用的清洗工艺的工件承载方法的流程框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备进行详细描述。
请一并参阅图1至图3，本发明实施例提供的卡盘结构，其包括用于承载被加工工件的卡盘基体10，设置在该卡盘基体10中的第一气体通道2和第二气体通道3，及进气控制装置(图中未示出)。其中，卡盘基体10具有与被加工工件相对的表面，以下简称为承载面111。第一气体通道2和第二气体通道3均用于朝向被加工工件喷出气体，二者的出气口均位于上述承载面111上。
其中，第一气体通道2的喷气方向朝向被加工工件的与卡盘基体10相对的表面外侧倾斜，例如，第一气体通道2的喷气方向为图3示出的箭头A方向，该方向与承载面111呈夹角。通过使第一气体通道2的喷气方向沿箭头A的方向倾斜设置，可以增大被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的气体流速，使其大于被加工工件的与卡盘基体10相背离的表面上的气体流速，根据伯努利原理，气体流速越快，压强越小；反之，气体流速越慢，压强越大，因此，被加工工件的与卡盘基体10相背离的表面上的压强小于被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的压强，从而使被加工工件受到朝向卡盘基体10的承载面111的吸引作用力，直至被加工工件的这两个表面受到的作用力达到平衡后，被加工工件会稳定地悬浮在卡盘基体10上方的某一高度位置处，以能够进行诸如清洗等的工艺，同时被加工工件与卡盘基体10不相接触。
在本实施例中，如图2和图3所示，卡盘基体10包括承载基体1和第一盖板4，其中，在该承载基体1上，且位于与被加工工件相对的表面(即，上表面11)设置有第一凹部，第一盖板4设置在该第一凹部中，并且第一盖板4的上表面11与承载基体1的上表面11相平齐，构成上述承载面111。
第一气体通道2设置在该第一盖板4中，具体的，第一气体通道2包括沿第一盖板4的周向间隔设置的多条倾斜通道，各倾斜通道的出气口21位于第一盖板4的上表面11上，并且各倾斜通道的轴线与第一盖板4的上表面11之间呈夹角。通过使多个倾斜通道沿第一盖板4的周向间隔设置，可以使气体沿被加工工件的周向均匀的喷出，从而保证被加工工件能够被气体稳定地托起。
容易理解，倾斜通道的倾斜方向被设置为其出气口21相对于进气口更靠近第一盖板4的外边缘处，这样可以增大被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的气体流速，从而使被加工工件能够受到吸引作用力。
可选的，各倾斜通道的轴线与第一盖板4的上表面11之间的夹角的取值范围在20°-45°。在该范围内，可以保证加工工件能够受到吸引作用力。
在本实施例中，第一气体通道2还包括第一气腔6，该第一气腔6为在第一盖板6的背离被加工工件的表面(即，下表面)与第一凹部之间构成第一封闭空间，且与各倾斜通道的进气口连接，第一气腔6与进气控制装置连接。由进气控制装置提供的气体首先进入第一气腔6，并在第一气腔6中扩散之后进入各倾斜通道，然后经由各倾斜通道的出气口21喷出。第一气腔6起到匀气作用，同时保证气体能够稳定连续地由各倾斜通道的出气口21喷出。
具体地，如图3所示，上述第一气腔6包括中心子腔61和环绕在该中心子腔61周围的环形边缘子腔62，其中，中心子腔61对应设置在承载基体1的中心位置处，且与进气控制装置连接；环形边缘子腔62与各倾斜通道的进气口连接。这样设置，能够使由进气控制装置提供的气体自承载基体1的中心位置引入第一气腔6中，从而提高了气体引入的便利性和密封性。
在本实施例中，在上述第一盖板4的上表面11上设置有第二凹部，并且卡盘基体10还包括第二盖板5，该第二盖板5设置在上述第二凹部中，且第二盖板5的与被加工工件相对的表面(即，上表面51)与第一盖板4的上表面41相平齐，从而第二盖板5的上表面51、第一盖板4的上表面41和承载基体1的上表面11共同构成上述承载面11。
第二气体通道3设置在上述第二盖板5中，该第二气体通道3的喷气方向垂直于被加工工件的与承载面111相对的表面，具体地，第二气体通道3的喷气方向为图3示出的箭头B方向。由该箭头B方向喷出气体，可以降低被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的气体流速，使其小于被加工工件的与卡盘基体10相背离的表面上的气体流速，从而使被加工工件的与卡盘基体10相背离的表面上的压强大于被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的压强，进而使被加工工件受到朝向背离卡盘基体10的承载面111的方式吹升的作用力。
当第一气体通道2停止通入气体，而第二气体通道3开始通入气体时，被加工工件由受到吸引作用力转换为受到吹升作用力，从而被加工工件由当前高度朝远离卡盘基体10的承载面111的方向上升，直至被加工工件的上下两个表面受到的作用力达到平衡后，被加工工件会稳定地悬浮在卡盘基体10上方的更高的位置处，以能够满足机械手的取放要求。
在本实施例中，第二气体通道3包括沿第二盖板5的周向间隔设置的多条垂直通道，各垂直通道的出气口31均位于第二盖板5的上表面51上，且各垂直通道的轴线与第二盖板5的上表面51相互垂直。通过使多个垂直通道沿第二盖板5的周向间隔设置，可以使气体沿被加工工件的周向均匀的喷出，从而保证被加工工件能够被气体稳定地托起。
可选的，各垂直通道的出气口相对于第一气体通道2的出气口21更靠近卡盘基体10的中心，通过使第一气体通道2更靠近被加工工件的边缘，有利于增大被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的气体流速，降低该表面受到的压强，反之，通过使第二气体通道3更靠近被加工工件的中心，有利于减小被加工工件的与卡盘基体10相对的表面上的气体流速，提高该表面受到的压强。
在本实施例中，第二气体通道3还包括第二气腔7，该第二气腔7为在第二盖板5的背离被加工工件的表面(即，下表面)与第二凹部之间构成的第二封闭空间，且与各垂直通道的进气口连接，第二气腔7与进气控制装置连接。由进气控制装置提供的气体首先进入第二气腔7，并在第二气腔7中扩散之后进入各垂直通道，然后经由各垂直通道的出气口31喷出。第二气腔7起到匀气作用，同时保证气体能够稳定连续地由各垂直通道的出气口31喷出。
在实际应用中，通过设定不同的各垂直通道的出气口31所在圆周的直径以及各垂直通道的出气口31的直径，可以调节被加工工件可达到的最大吹升高度。可选的，各垂直通道的出气口31所在圆周的直径为150-190mm；各垂直通道的直径为1.6-2mm。
请参阅图4，进气控制装置100用于向第一气体通道2提供气体，并通过控制气体流量和气体压力的大小，来使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第一高度位置处，在该高度位置处，可以进行诸如清洗等的工艺；或者，进气控制装置100向第二气体通道3提供气体，并通过控制气体流量和气体压力的大小，来使被加工工件能够悬浮于卡盘基体10上方的第二高度位置处，该第二高度位置高于第一高度位置，以便于配合机械手进行取放操作。
上述进气控制装置100对上述第一气体通道2和第二气体通道3进行独立控制，以根据不同的工艺步骤使被加工工件能够被稳定地悬浮于不同的高度位置处。
在本实施例中，进气控制装置100包括第一气路101和第二气路102，第一气路101和第二气路102各自的出气端分别与卡盘基体10中的第一气体通道2和第二气体通道3各自的进气口连接，第一气路101和第二气路102各自的进气端均与气源107连接，并且在第一气路101和第二气路102上均设置有调压阀105、流量控制器104和压力检测装置106。
在本实施例中，第一气路101和第二气路102均自卡盘基体10的中心位置处引入，并分别与第一气腔6和第二气腔7连接，如图3所示。另外，调压阀105用于调节其所在气路中的气体压力；流量控制器104用于调节其所在气路中的气体流量，该流量控制器104例如为气体质量流量控制器(MFC)；压力检测装置106用于检测气路中的气体压力，该压力检测装置106例如为压力计。
借助进气控制装置100，可以通过调节气体压力和气体流量来调节吸引作用力或者吹升作用力的大小，以能够将被加工工件稳定在不同的高度位置处。
在本实施例中，在卡盘基体10的承载面111上还设置有限位机构，用于限制悬浮于卡盘基体10上方的被加工工件的位置，从而避免被加工工件相对于卡盘基体10偏移，同时还能够起到夹持被加工工件边缘的作用，以提高被加工工件的稳定性。
具体的，如图2和图3所示，限位机构包括沿卡盘基体10的承载面111的周向间隔分布的多个限位柱8和调节机构；各限位柱8与调节机构连接，该调节机构用于驱动各限位柱8相对于卡盘基体10运动，以调节由多个限位柱8限定的圆形区域面积的大小，从而可以适用于不同尺寸的被加工工件。
可选的，如图2所示，在承载基体1中设置有多个沿垂直于其上表面11的方向贯通的通孔12，各限位柱8一一对应地穿设于各通孔12中，并且各限位柱8的直径小于通孔12的直径。并且，如图3所示，调节机构包括多个偏心齿轮9和用于驱动各偏心齿轮9旋转的驱动源(图中未示出)；其中，各偏心齿轮9一一对应地与各限位柱8连接，且各偏心齿轮9的旋转轴与对应的通孔12的轴线相互偏离。在驱动源的驱动下，偏心齿轮9带动限位柱8相对于通孔12的轴线偏心旋转，从而可以改变限位柱8与承载基体1的上表面11的中心之间的水平间距，进而调节由多个限位柱8限定的圆形区域面积的大小。当然，在实际应用中，调节机构还可以采用其他任意结构，只要能够调节由多个限位柱8限定的圆形区域面积的大小即可。
图5为采用本发明实施例提供的上述卡盘结构承载被加工工件的一种工件承载方法，该工件承载方法包括以下步骤：
S1，利用进气控制装置向第一气体通道2通入第一指定流量和第一指定压力的气体，以使被加工工件悬浮于卡盘基体10的承载面111上方的第一高度位置处；
S2，进行清洗工艺；
S3，在完成清洗工艺之后，减小向第一气体通道2通入的气体流量，并利用进气控制装置向第二气体通道3通入第二指定流量和第二指定压力的气体，以使被加工工件自第一高度位置上升至第二高度位置，以进行被加工工件的取片操作。
综上所述，本发明实施例提供的半导体清洗设备的卡盘结构，卡盘基体中的第一气体通道的喷气方向朝向被加工工件的与卡盘基体相对的表面外侧倾斜，进气控制装置向该第一气体通道通入气体时，通过控制气体流量和压力的大小，可以使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第一高度位置处，以进行工艺；卡盘基体中的第二气体通道的喷气方向垂直于被加工工件的与卡盘基体相对的表面，进气控制装置向该第二气体通道通入气体时，通过控制气体流量和压力的大小，可以使被加工工件能够悬浮于卡盘基体上方的第二高度位置处，其大于第一高度位置，以便于机械手进行取放操作。由此，既可以实现采用不与晶片发生物理性接触的方式承载被加工工件，又可以协助机械手快速取片。
作为另一个技术方案，本发明实施例提供一种半导体清洗设备，其包括工艺腔室，在该工艺腔室中设置有卡盘结构，用于承载被加工工件，该卡盘结构采用本发明实施例提供的上述卡盘结构。
在实际应用中，半导体清洗设备例如包括单片清洗设备，用以对晶片等被加工工件进行清洗工艺。
本发明实施例提供的半导体清洗设备，其通过采用本发明实施例提供的上述卡盘结构，既可以实现采用不与晶片发生物理性接触的方式承载被加工工件，又可以协助机械手快速取片。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种半导体清洗设备的卡盘结构，包括用于承载被加工工件的卡盘基体，其特征在于，还包括设置在所述卡盘基体中的第一气体通道和第二气体通道，及进气控制装置；其中，
所述卡盘基体包括承载基体、第一盖板和第二盖板，其中，在所述承载基体上，且位于与所述被加工工件相对的表面设置有第一凹部，所述第一盖板设置在所述第一凹部中，且所述第一气体通道包括第一气腔，所述第一气腔为在所述第一盖板的背离所述被加工工件的表面与所述第一凹部之间构成的第一封闭空间；所述第一气腔与所述进气控制装置连接；
在所述第一盖板上，且位于与所述被加工工件相对的表面设置有第二凹部，所述第二盖板设置在所述第二凹部中，且所述第二气体通道包括第二气腔，所述第二气腔为在所述第二盖板的背离所述被加工工件的表面与所述第二凹部之间构成的第二封闭空间；所述第二气腔与所述进气控制装置连接；
所述第一气体通道和第二气体通道均用于朝向所述被加工工件喷出气体，其中，所述第一气体通道的喷气方向朝向所述被加工工件的与所述卡盘基体相对的表面外侧倾斜；所述第二气体通道的喷气方向垂直于所述被加工工件的与所述卡盘基体相对的表面；
所述进气控制装置用于向所述第一气体通道或第二气体通道提供气体，并通过控制气体流量和气体压力的大小，来使所述被加工工件能够悬浮于所述卡盘基体上方的第一高度位置或第二高度位置处，所述第二高度位置高于所述第一高度位置；
所述第一气腔包括中心子腔和环绕在所述中心子腔周围的环形边缘子腔，其中，所述中心子腔对应设置在所述承载基体的中心位置处，且与所述进气控制装置连接；所述环形边缘子腔与各倾斜通道的进气口连接，能够使由所述进气控制装置提供的气体自所述承载基体的中心位置引入所述第一气腔中，从而提高了气体引入的便利性和密封性。
2.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，所述第一气体通道包括沿所述卡盘基体的周向间隔设置的多条倾斜通道，各所述倾斜通道设置在所述第一盖板中，且各所述倾斜通道的出气口位于所述第一盖板的与所述被加工工件相对的表面上，并且各所述倾斜通道的轴线与所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面之间呈夹角；
所述第一气腔与各所述倾斜通道的进气口连接。
3.根据权利要求1或2所述的卡盘结构，其特征在于，所述第二气体通道包括沿所述卡盘基体的周向间隔设置的多条垂直通道，各所述垂直通道设置在所述第二盖板中，且各所述垂直通道的出气口位于所述第二盖板的与所述被加工工件相对的表面上，且各所述垂直通道的轴线与所述卡盘基体的与所述被加工工件相对的表面相互垂直；
所述第二气腔与各所述垂直通道的进气口连接。
4.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，所述进气控制装置包括第一气路和第二气路，所述第一气路和第二气路各自的出气端分别与所述第一气体通道和所述第二气体通道各自的进气口连接，所述第一气路和第二气路各自的进气端均与气源连接，并且在所述第一气路和第二气路上均设置有调压阀、流量控制器和压力检测装置。
5.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，在所述卡盘基体的承载面上还设置有限位机构，所述限位机构包括沿所述卡盘基体的承载面的周向间隔分布的多个限位柱和调节机构；各所述限位柱与所述调节机构连接，所述调节机构用于驱动各所述限位柱相对于所述卡盘基体运动，以调节由多个限位柱所限定的区域面积的大小。
6.一种半导体清洗设备，包括工艺腔室，在所述工艺腔室中设置有卡盘结构，用于承载被加工工件，其特征在于，所述卡盘结构采用权利要求1-5任意一项所述的卡盘结构。
CN202010171113.3A 2020-03-12 2020-03-12 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备 Active CN111341718B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010171113.3A CN111341718B (zh) 2020-03-12 2020-03-12 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备
EP21767425.8A EP4120331A4 (en) 2020-03-12 2021-02-22 STRUCTURE OF A SEMICONDUCTOR CLEANING DEVICE AND SEMICONDUCTOR CLEANING DEVICE
PCT/CN2021/077242 WO2021179896A1 (zh) 2020-03-12 2021-02-22 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备
US17/910,830 US20230098212A1 (en) 2020-03-12 2021-02-22 Chuck structure of semiconductor cleaning apparatus and semiconductor cleaning apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010171113.3A CN111341718B (zh) 2020-03-12 2020-03-12 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111341718A CN111341718A (zh) 2020-06-26
CN111341718B true CN111341718B (zh) 2023-03-21

Family

ID=71186077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010171113.3A Active CN111341718B (zh) 2020-03-12 2020-03-12 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230098212A1 (zh)
EP (1) EP4120331A4 (zh)
CN (1) CN111341718B (zh)
WO (1) WO2021179896A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111341718B (zh) * 2020-03-12 2023-03-21 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备
JP2022064490A (ja) * 2020-10-14 2022-04-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、状態判定方法及びコンピュータ記憶媒体
CN112466805B (zh) * 2020-11-13 2024-05-17 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体清洗设备及其承载装置
CN112701078A (zh) * 2020-12-28 2021-04-23 广东先导先进材料股份有限公司 晶片取放装置
CN113078095B (zh) * 2021-03-26 2023-10-03 深圳中科飞测科技股份有限公司 承载装置及半导体检测设备
CN113108715B (zh) * 2021-04-13 2024-01-23 南京中安半导体设备有限责任公司 悬浮物的测量装置和气浮卡盘
CN113126455B (zh) * 2021-04-28 2022-09-09 上海华力微电子有限公司 晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法
CN113488429A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 上海积塔半导体有限公司 半导体设备及半导体工艺方法
CN113877890B (zh) * 2021-09-26 2023-04-14 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体清洗设备和清洁卡盘的方法
CN114121579B (zh) * 2021-11-03 2024-05-17 北京北方华创微电子装备有限公司 一种卡盘及半导体设备
CN115424974B (zh) * 2022-08-31 2023-07-14 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体清洗设备的卡盘结构、半导体清洗设备及方法
CN115938997B (zh) * 2023-03-15 2023-05-26 湖北江城芯片中试服务有限公司 一种晶圆卡盘及夹持件状态的监测方法
CN116230594B (zh) * 2023-05-04 2023-07-14 恒超源洗净科技(深圳)有限公司 一种单片晶圆超声波清洗装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015103701A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 非接触型保持機構
CN104813460A (zh) * 2012-11-27 2015-07-29 盛美半导体设备（上海）有限公司 基板支撑装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060205217A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and system for reducing wafer edge tungsten residue utilizing a spin etch
KR100924930B1 (ko) * 2007-12-27 2009-11-05 세메스 주식회사 기판 처리 장치
US9136155B2 (en) * 2011-11-17 2015-09-15 Lam Research Ag Method and device for processing wafer shaped articles
CN107301964A (zh) * 2016-04-15 2017-10-27 上海新昇半导体科技有限公司 伯努利基座装置及沉积设备
WO2018006283A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Acm Research (Shanghai) Inc. Substrate supporting apparatus
CN111341718B (zh) * 2020-03-12 2023-03-21 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104813460A (zh) * 2012-11-27 2015-07-29 盛美半导体设备（上海）有限公司 基板支撑装置
CN110610894A (zh) * 2012-11-27 2019-12-24 盛美半导体设备（上海）有限公司 使用基板支撑装置清洗基板背面的方法
JP2015103701A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 非接触型保持機構

Also Published As

Publication number Publication date
EP4120331A1 (en) 2023-01-18
US20230098212A1 (en) 2023-03-30
CN111341718A (zh) 2020-06-26
EP4120331A4 (en) 2024-05-01
WO2021179896A1 (zh) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111341718B (zh) 半导体清洗设备的卡盘结构及半导体清洗设备
CN115424974B (zh) 半导体清洗设备的卡盘结构、半导体清洗设备及方法
US6669808B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP4890067B2 (ja) 基板処理装置および基板搬送方法
US20080129064A1 (en) Bernoulli wand
CN105529283B (zh) 晶圆的双面气相刻蚀装置
TWI555617B (zh) Attracting fixture and transfer device
KR19990029904A (ko) 진공 처리 장치
TWI619195B (zh) 托盤裝置及等離子體加工設備
US20190103292A1 (en) Apparatus and method for treating substrate
US11320752B2 (en) Supporting unit and substrate processing apparatus including the same
WO2014173136A1 (zh) 托盘及等离子体加工设备
JP2002016044A (ja) 真空処理装置及び方法
JP6562508B2 (ja) 基板保持装置
KR101326025B1 (ko) 웨이퍼 이송 장치
JP2002359280A (ja) プレートアセンブリおよびこれを有する加工装置
JP2692323B2 (ja) 半導体ウエハ保持装置
TW202412153A (zh) 半導體清洗設備的卡盤結構、半導體清洗設備及方法
CN211605123U (zh) 一种静电吸盘
JP2015076469A (ja) ウェーハ搬送装置
JP2006073946A (ja) ガラス基板供給装置
TWI794668B (zh) 對準裝置以及包括該對準裝置的基板處理裝置
KR101334085B1 (ko) 웨이퍼 지지 유닛
JP7202131B2 (ja) 板状ワークの搬送装置及び搬送方法
KR20240037624A (ko) 건조 장치 및 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant