CN111613567B - 用于定位晶圆的辅助装置以及纳米压印机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于定位晶圆的辅助装置，包括，基盘，在所述基盘的上表面上，自所述基盘的边缘向基盘的中心依次设置有多个真空槽组，晶圆放置在所述基盘的上表面上，且晶圆可覆盖任意一个或多个所述真空槽组；定位装置，可拆卸连接于所述基盘的上表面的不同位置上，晶圆与所述定位装置相抵，以在所述基盘上定位晶圆；真空装置，与所述真空槽组连通，以在所述真空槽组内产生负压用以固定晶圆。本发明定位晶圆时不触碰光刻面，不损坏或者污染光刻面，同时，能够根据晶圆的缺口精确定位晶圆的晶向和晶圆上纳米结构的方向，不仅设计简洁，而且造价低，实用性强。

Description

用于定位晶圆的辅助装置以及纳米压印机
技术领域
本发明属于纳米压印技术领域，尤其涉及一种用于定位晶圆的辅助装置以及纳米压印机。
背景技术
在制备晶圆衬底时，首先利用单晶直拉法等制作圆柱体型的硅锭，然后圆柱体型的硅锭再通过金刚线切割变成硅片，通过打磨等一系列工艺就制备出了晶圆。单晶直拉法的旋转提拉工艺决定了硅锭的圆柱型，所以在进行切割后大多也都是圆形。
但是严格意义上晶圆不是圆形的，如图1所示，晶圆有时会带统一的缺口，根据缺口的形状不同分为两种，分别叫Flat和Notch。如图2所示生产出硅锭后，在直径200mm以下的硅锭上切一个平角叫做Flat，对于直径大于等于200mm的硅锭，为了避免浪费，只裁剪一个圆形小孔，叫做Notch。如图3所示，缺口表征着晶体生长的方向，此外在光刻也会参照缺口刻画纳米结构，一定程度上表征着晶圆上的纳米结构的方向，缺口的存在便于设备对于晶圆进行定位，例如在进行CPU内核的制作和切割的时候更好确定方向。
在纳米压印技术领域中，晶圆的定位校准一般采用两种，一种是采用光学对中定位校准器通过光学图像识别传感器的方式对晶圆边缘进行检测，根据软体设定，自动纠正晶圆位置，可以实现较高精度的中心定位，但是，其造价高昂，在应用中受限。另一种采用边缘夹持对中定位校准器通过三点或多点同时向中心移动，实现晶圆中心定位，该方式成本低廉，应用广泛，但是，当晶圆放置位置偏差较大时，可能存在其中一点或几点接触不到，导致晶圆夹持脱离定位器甚至破片的问题，并且定位夹持面只能定位晶圆的圆边从而确定晶圆的圆心，不能精确定位晶圆纳米结构的方向，不利于晶圆的准确定位和后续工作的进行。
发明内容
本发明针对上述的技术问题，提出一种用于定位晶圆的辅助装置以及纳米压印机，本发明定位晶圆时不触碰光刻面，不损坏或者污染光刻面，同时，能够根据晶圆的缺口精确定位晶圆的晶向和晶圆上纳米结构的方向，不仅设计简洁，而且造价低，实用性强。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于定位晶圆的辅助装置，包括，
基盘，在所述基盘的上表面上，自所述基盘的边缘向基盘的中心依次设置有多个真空槽组，晶圆放置在所述基盘的上表面上，晶圆可覆盖任意一个或多个所述真空槽组；
定位装置，可拆卸连接于所述基盘的上表面的不同位置上，晶圆与所述定位装置相抵，以在所述基盘上定位晶圆；
真空装置，与所述真空槽组连通，以在所述真空槽组内产生负压用以固定晶圆，真空装置为真空泵。
在本发明的一些实施例中，每组真空槽组均包括两个同心设置的环形真空槽，以及连接于所述环形真空槽之间的四个连接槽，所述连接槽与所述环形真空槽之间连通，在中心真空槽组以外的每组真空槽组中，其中一个所述连接槽内设置有与所述真空装置连通的真空孔A。
在本发明的一些实施例中，所述基盘的中心设置有十字形真空槽，所述十字形真空槽与中心真空槽组中的所述连接槽连通。
在本发明的一些实施例中，所述十字形真空槽的十字中心设置有真空孔B，所述真空孔B与所述真空装置连通。
在本发明的一些实施例中，自所述基盘的外边缘向所述基盘的中心设置有多组定位孔，所述定位装置底部设置有定位柱，所述定位柱可插入任意每组定位孔内。
在本发明的一些实施例中，每组定位孔设置有孔数不少于两个，所述定位柱的数量与所述每组定位孔的孔数相匹配。
在本发明的一些实施例中，所述定位装置为定位板，所述定位板上设置有与所述晶圆适配的适配部。
在本发明的一些实施例中，所述定位装置顶端设置有把手。
在本发明的一些实施例中，所述定位装置的厚度小于或等于晶圆的厚度。
一种纳米压印机，采用上述任意用于定位晶圆的辅助装置。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：定位装置能够根据晶圆的缺口进行精准定位，不仅保证了晶圆的晶向方向，也定位了晶圆上纳米结构的方向，定位精度高，整个定位过程中，只有晶圆侧缘与定位装置碰触，不接触光刻面，不损坏或者污染光刻面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具有不同缺口的晶圆结构示意图；
图2为具有不同缺口的硅锭结构示意图；
图3为具有不同缺口的晶圆结构示意图；
图4为本发明的结构示意图；
图5为本发明中基盘的俯视图；
图6为本发明中定位装置的结构示意图；
图7为具有不同适配部的定位装置的俯视图；
图8为具有不同适配部的定位装置的仰视图；
图9为基盘与具有不同适配部的定位装置的连接关系图；
图10为基盘与具有不同适配部的定位装置及晶圆的连接关系图。
以上各图中：1、基盘；11、真空槽组；110、中心真空槽组；111、环形真空槽；112、连接槽；113、真空孔A；114、十字形真空槽；115、真空孔B；12、定位孔；2、定位装置；21、定位柱；22、把手；23、适配部；231、凹槽；232、凹槽；2321、凸起；233、弧形槽；3、真空装置；4、晶圆；41、缺口；411、平缺口；412、弧形缺口。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种用于定位晶圆的辅助装置，参见图1至图10，包括，基盘1、定位装置2、真空装置3，
基盘1的上表面上，自基盘1的边缘向基盘1的中心依次设置有多个真空槽组11，晶圆4放置在基盘1的上表面上，晶圆4可覆盖任意一个或多个所述真空槽组11，严格意义上晶圆4不是圆形的，晶圆4有时会带统一的缺口41，根据缺口41的形状不同分为两种，分别叫Flat和Notch。生产出硅锭后，在直径200mm以下的硅锭上切一个平角叫做Flat，对于直径大于等于200mm的硅锭，为了避免浪费，只裁剪一个圆形小孔，叫做Notch。缺口41表征着晶体生长的方向，此外在光刻也会参照缺口41刻画纳米结构，一定程度上表征着晶圆4上的纳米结构的方向，缺口41的存在便于设备对于晶圆4进行定位，例如在进行CPU内核的制作和切割的时候更好确定方向；
定位装置2可拆卸连接于基盘1的上表面的不同位置上，定位装置2的厚度小于或等于晶圆4的厚度，以便于观察晶圆4的定位情况，在本实施例中，根据晶圆4的尺寸，定位装置2在基盘1上选择合适的位置连接，连接后，针对有缺口41的晶圆4，将晶圆4缺口41部分与定位装置2相抵，针对圆形晶圆4，通过晶圆4的弧形边缘与定位装置2相抵，以在基盘1上定位晶圆4；
真空装置3，与真空槽组11连通，以在真空槽组11内产生负压用以固定晶圆4，真空装置3为真空泵。
通过晶圆4与定位装置2相抵后，真空装置3在真空槽组11内产生负压将晶圆4固定在基盘1上,定位装置2能够根据晶圆4的缺口41进行精准定位，保证了晶圆4的晶向方向，也定位了晶圆4上纳米结构的方向，定位精度高，整个定位过程中，只有晶圆4侧缘与定位装置2碰触，不接触光刻面，不损坏或者污染光刻面。
进一步的，每组真空槽组11为两个同心设置的环形真空槽111，以及连接于环形真空槽111之间的四个连接槽112，四个连接槽112在两个环形真空槽111之间上呈90°分布，连接槽112与环形真空槽111之间连通，在中心真空槽组110外的每组真空槽组中，其中一个连接槽112内设置有与真空装置3连通的真空孔A113。基盘1的中心设置有十字形真空槽114，十字形真空槽114与中心真空槽组110中的连接槽112连通，十字形真空槽114的十字中心设置有真空孔B115，真空孔B115与真空装置3连通。
进一步的，定位装置2与基盘1之间的连接方式为：自基盘1的外边缘向基盘1的中心设置有多组定位孔12，定位孔12位于真空槽组11外，定位装置2底部设置有定位柱21，定位柱21可插入每组定位孔12内，每组定位孔12设置有孔数不少于两个，定位柱21的数量与所述每组定位孔12的孔数相匹配。
为了便于取放定位装置2，在定位装置2顶端设置有把手22，通过握持把手22方便定位装置2的安装及拆卸，方便快捷。
定位装置2为定位板，定位板上设置有与晶圆4适配的适配部23，晶圆4的外边缘与适配部23相抵，当晶圆4上的缺口41形状为平缺口411时，定位板上的适配部23为与平缺口411两侧以及平缺口411同时适配的凹槽231；当晶圆4上的缺口41形状为弧形缺口412时，定位板上的适配部23为可与弧形缺口412两侧形状适配的凹槽232，同时，在凹槽232内设置与弧形缺口412适配的凸起2321；当晶圆4的形状为圆形时，此时，定位板的适配部23为与晶圆4的弧形外边缘适配的弧形槽233。
本发明的另一目的在于提供一种纳米压印机，其采用用于定位晶圆的辅助装置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：包括，
基盘，在所述基盘的上表面上，自所述基盘的边缘向基盘的中心依次设置有多个真空槽组，晶圆放置在所述基盘的上表面上，且晶圆覆盖一个或多个所述真空槽组，每组真空槽组均包括两个同心设置的环形真空槽，以及连接于所述环形真空槽之间的四个连接槽，所述连接槽与所述环形真空槽之间连通；
定位装置，可拆卸连接于所述基盘的上表面的不同位置上，晶圆与所述定位装置相抵，以在所述基盘上定位晶圆，所述定位装置为定位板，晶圆上具有缺口，所述定位板上设置有与所述晶圆上缺口适配的适配部；
真空装置，与所述真空槽组连通，在中心真空槽组以外的每组真空槽组中，其中一个所述连接槽内设置有与所述真空装置连通的真空孔A，以在所述真空槽组内产生负压用以固定晶圆。
2.根据权利要求1所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：所述基盘的中心设置有十字形真空槽，所述十字形真空槽与中心真空槽组中的所述连接槽连通。
3.根据权利要求2所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：所述十字形真空槽的十字中心设置有真空孔B，所述真空孔B与所述真空装置连通。
4.根据权利要求1所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：自所述基盘的外边缘向所述基盘的中心设置有多组定位孔，所述定位装置底部设置有定位柱，所述定位柱可插入任意每组定位孔内。
5.根据权利要求4所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：每组定位孔设置有孔数不少于两个，所述定位柱的数量与所述每组定位孔的孔数相匹配。
6.根据权利要求1所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：所述定位装置顶端设置有把手。
7.根据权利要求1所述的用于定位晶圆的辅助装置，其特征在于：所述定位装置的厚度小于或等于晶圆的厚度。
8.一种纳米压印机，采用权利要求1-7中任意用于定位晶圆的辅助装置。
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