CN112216648B - 晶圆处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种晶圆处理装置，本发明通过将放置晶圆的区域中的多个排气孔设置为封闭状态，并将至少一个第一沟槽和/或至少一个第二沟槽设置于平台表面与所述晶圆面向所述平台表面的平坦面接触的接触区，完全阻断具有腐蚀性的气体被传送到所述晶圆的所述平坦面的途径，避免所述晶圆的所述平坦面的膜层受到损害而发生物理特性的变化，影响后续制程。

Description

晶圆处理装置
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆处理装置。
背景技术
在半导体制程中，通常会在腔体中将待制备的晶圆设置于晶圆处理装置上，以对所述晶圆进行不同制程的制备。然而，在现行的晶圆处理装置中，设置于放置所述晶圆的区域中的排气孔通常会将对所述晶圆面向所述晶圆处理装置一面的膜层有损害的气体吸入，造成其物理特性发生变化而影响后续制程。因此，有必要提供一种晶圆处理装置，以解决上述的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆切割装置。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种晶圆处理装置，包括：
腔体；以及
晶圆处理平台，设置于所述腔体中，并且包括：
平台表面，用以放置晶圆，并且放置所述晶圆的区域为晶圆放置区；
多个排气孔，至少设置于所述晶圆放置区所对应的所述晶圆处理平台中，并且每个排气孔具有连通的设置于所述平台表面的第一端口与背离所述平台表面的第二端口；以及
多个顶针，分别设置于所述多个排气孔中，当所述多个顶针处于第一定位时，可支撑所述晶圆且设置于远离所述平台表面的方向上，当所述多个顶针处于第二定位时，可让所述晶圆放置于所述平台表面且所述多个排气孔为通畅状态，当所述多个顶针处于第三定位时，可让所述晶圆放置于所述平台表面且每个部份的顶针将对应的每个排气孔堵住，呈现封闭状态。
进一步地，所述平台表面还包括至少一个第一沟槽，并且所述平台表面与所述晶圆面向所述平台表面的平坦面接触的区域为接触区，所述至少一个第一沟槽设置于所述接触区内。
进一步地，所述至少一个第一沟槽以所述接触区的中心为中心呈环形放射状排列与线性放射状排列中的至少一者。
进一步地，所述平台表面的所述接触区内还包括沟槽宽度比所述至少一个第一沟槽的沟槽宽度宽的至少一个第二沟槽，其设置于所述至少一个第一沟槽的外围。
进一步地，所述晶圆处理装置还包括：抽气装置，当所述多个顶针处于所述第一定位与所述第二定位时，经由所述第一端口与所述第二端口抽离所述晶圆面向所述平台表面的平坦面与所述平台表面之间的气体。
进一步地，所述晶圆处理平台还包括感测孔，设置于所述晶圆处理平台中，用以安装感测器。
进一步地，所述晶圆处理平台还包括晶圆加热器，用以加热放置于所述平台表面的所述晶圆。
进一步地，所述晶圆处理平台还包括冷却管道，用以降温加热过的所述晶圆。
进一步地，每个顶针包括第一顶针部与第二顶针部，每个排气孔包括第一段排气孔与第二段排气孔，所述第一顶针部的一端用以支撑所述晶圆面向所述平台表面的平坦面，另一端与所述第二顶针部的一端连接，所述第一顶针部对应设置于所述第一段排气孔中，所述第二顶针部对应设置于所述第二段排气孔中，并且所述第一顶针部的截面积不小于所述第二顶针部的截面积，所述第一顶针部的至少部份的截面积大于所述第二段排气孔的截面积。
进一步地，所述第一顶针部设置为倒梯形形状。
本发明通过将所述多个排气孔设置为封闭状态，并将所述至少一个第一沟槽和/或所述至少一个第二沟槽设置于所述接触区，完全阻断具有腐蚀性的气体被传送到所述晶圆面向所述平台表面的平坦面的途径，避免其上的膜层受到损害而发生物理特性的变化，影响后续制程。可见，本发明具有显著的进步性。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为根据本发明实施例提供的晶圆处理平台的俯视图。
图2为根据本发明实施例提供的多个顶针处于第一定位时的晶圆处理平台的侧视图。
图3为根据本发明实施例提供的多个顶针于第二定位时的晶圆处理平台的侧视图。
图4为根据本发明实施例提供的多个顶针处于第三定位时的晶圆处理平台的侧视图。
图5为根据本发明实施例提供的排气孔与顶针的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，本发明说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证，并不用于限定本发明。
请参照图1，其为根据本发明实施例提供的晶圆处理平台1的俯视图。
在本实施例中，晶圆处理装置包括腔体(未图示)与所述晶圆处理平台1，所述晶圆处理平台1设置于所述腔体中，并且其还包括用以放置晶圆10的平台表面11(放置所述晶圆10的区域为晶圆放置区)，所述腔体为用以对所述晶圆10进行制程(例如蚀刻制程)的腔体，本发明并未对所述腔体作具体的限定。结合图2至图4，图2为根据本发明实施例提供的多个顶针12处于第一定位时的晶圆处理平台1的侧视图，图3为根据本发明实施例提供的多个顶针12处于第二定位时的晶圆处理平台1的侧视图，图4为根据本发明实施例提供的多个顶针12处于第三定位时的晶圆处理平台1的侧视图。
在本实施例中，所述晶圆处理平台1还包括有多个排气孔121与多个顶针122。所述多个排气孔121至少设置于所述晶圆放置区所对应的所述晶圆处理平台1中(也就是说在所述晶圆放置区外的区域也可以设置有排气孔(未图示)，并且本发明并未对其数量与位置做具体的限定)，每个排气孔121具有连通的设置于所述平台表面11的第一端口1211与背离所述平台表面11的第二端口1212；所述多个顶针122分别设置于所述多个排气孔121中并在其中进行伸缩，以升降所述晶圆10，使所述晶圆10可以设置于远离所述平台表面11的方向上，或是放置于所述平台表面11。
于一实施例中，所述晶圆处理平台1还包括有抽气孔(未图式)，设置于所述晶圆放置区外的所述晶圆处理平台1中，用以加速抽离所述腔体中的气体。进一步地，当所述多个顶针122处于第一定位时(如图2所示)，所述晶圆10被所述多个顶针122支撑(支撑所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面，即所述晶圆10的背面)且设置于远离所述平台表面11的方向上；当所述多个顶针处于第二定位时(如图3所示)，可让所述晶圆10放置于所述平台表面11且所述多个排气孔121为通畅状态；当所述多个顶针122处于第三定位时(如图4所示)，可让所述晶圆10放置于所述平台表面11且每个部份的顶针122将对应的每个排气孔121堵住(于后续详细说明)，呈现封闭状态。所述多个排气孔121与所述多个顶针122可以沿着与所述平台表面11垂直的方向设置于所述晶圆处理平台1中，但本发明并未对此作具体的限制。
在本实施例中，所述的晶圆处理装置还包括有抽气装置(未图式)，当所述多个顶针122处于所述第一定位与所述第二定位时，此时所述多个排气孔121为通畅状态，经由所述第一端口1211与所述第二端口1212抽离所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面(即所述晶圆10背面)与所述平台表面11间之的气体(如图2与图3的粗箭头所示)。
请参照图2，在对所述晶圆10进行制程前，会先将所述晶圆10放置在处于抬升状态(即第一定位)的所述多个顶针12上来预备，直到要开始进行制程时才将所述多个顶针12下降。
在本实施例中，为了防止设置于所述平台表面11的所述晶圆10滑动，本发明通过在所述平台表面11中设置至少一个第一沟槽111来增加粗糙度。所述平台表面11与所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面(即所述晶圆10背面)接触的区域为接触区，所述至少一个第一沟槽111设置于所述接触区内。优选地，所述至少一个第一沟槽111可以以所述接触区的中心为中心呈环形放射状排列与线性放射状排列中的至少一者，当所述至少一个第一沟槽111以所述接触区的中心为中心呈环形放射状排列与线性放射状排列时(如图1所示)，能够较佳地防止所述晶圆10滑动。所述多个第一沟槽111可以相互导通或是相互隔绝，本发明并未对此作具体的限制。进一步地，在所述平台表面11的所述接触区内还包括沟槽宽度比所述至少一个第一沟槽111的沟槽宽度宽的至少一个第二沟槽112，其优选地设置于所述多个第一沟槽111的外围，用以进一步地增加粗糙度。
参照图3并结合图5，图5为根据本发明实施例提供的排气孔121与顶针122的示意图。在本实施例中，当所述多个顶针122处于所述第二定位时，所述第一段排气孔1213与所述第二段排气孔1214为通畅状态(此时所述多个顶针122可以与所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面接触)，此时可以持续地将所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面与所述平台表面11间的气体抽离，包括将所述至少一个第一沟槽111和/或所述至少一个第二沟槽112中的残余气体抽出(如图3箭头所示，所述箭头为气体流动方向)，直到一定的真空度或是在预设的时间后，才将所述多个顶针122转换为处于所述第三定位。经观察发现，当在对所述晶圆10进行制程时(所述晶圆10放置于所述平台表面11)，可能会在所述腔体中通以具有腐蚀性的气体(例如在进行蚀刻制程时会通以含碳氟化合物的气体来进行蚀刻)，其可能通过所述平台表面11与所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面之间的缝隙，或是若所设置的沟槽(未图式)在所述晶圆10放置于所述平台表面11时没有被完全覆盖，则具有腐蚀性的气体会经由所述缝隙或是没有被所述晶圆10覆盖到的部份沟槽传送到所述晶圆10的面向所述平台表面11的平坦面(即所述晶圆10的背面)，使所述晶圆10背面的膜层受到侵蚀而损害，造成所述晶圆10的物理特性(例如曲率)改变，影响后续制程(例如后续的机台发出警示讯号说明晶圆异常)。可以理解的是，只要是会对所述晶圆10背面的膜层造成损害的气体都在本发明的保护范围，本发明并未对所述气体作具体限制。
为了解决上述技术问题，结合图4与图5所示。每个顶针122包括第一顶针部1221与第二顶针部1222，每个排气孔121包括第一段排气孔1213与第二段排气孔1214，所述第一顶针部1221的一端用以支撑所述晶圆10面向所述平台表面11的平坦面，另一端与所述第二顶针部1222的一端连接，所述第一顶针部1221对应设置于所述第一段排气孔1213中，所述第二顶针部1222对应设置于所述第二段排气孔1214中，并且所述第一顶针部1221的截面积不小于所述第二顶针部1222的截面积(由此可知所述第一段排气孔1213的截面积也不小于所述第二段排气孔1214的截面积)，所述第一顶针部1221的至少部份的截面积大于所述第二段排气孔1214的截面积。可以理解的是，所述多个顶针122的升降范围可以依据所述多个排气孔121的截面积大小来判断，除非有另外说明，否则不加以赘述。
优选地，所述第一顶针部1221设置为倒梯形形状。在其他实施例中，所述第一顶针部1221可以设置为圆形、椭圆形、矩形等其他形状。
在本实施例中，当所述多个顶针122于所述第三定位时，此时所述第一顶针部1221会覆盖住所述第二段排气孔1214(即部份的顶针122可以将对应设置的排气孔121堵住)，因此所述第一段排气孔1213与所述第二段排气孔1214为封闭状态，并且由于所述封闭状态而完全阻断具有腐蚀性的气体被传送到所述晶圆10背面的途径(如图4箭头所示，所述箭头为气体流动方向)，进而保持所述晶圆10背面的膜层的完整性。
在对所述晶圆10进行完制程后，所述多个顶针122会再次将制程后的所述晶圆10抬升，以进行后续的流程(例如取出所述腔体)。
在本实施例中，所述的晶圆处理平台1还包括感测孔(未图示)，设置于所述晶圆处理平台1中，用以安装感测器以获得所述晶圆10的状态，例如所述感测孔设置于所述平台表面11的中心位置，并且安装有温度感测器，用来获得所述晶圆10的温度状态。需要说明的是，本发明并未对所述感测器作具体限制。
在本实施例中，所述晶圆处理平台1还包括晶圆加热器14，具有多个加热线圈以加热放置于所述平台表面11的所述晶圆10。进一步地，所述晶圆处理平台1还包括有冷却管道15，可以在其中通水以降温经过加热后的所述晶圆10。本发明通过将所述多个排气孔121设置为封闭状态，并将所述至少一个第一沟槽111和/或所述至少一个第二沟槽112设置于所述接触区，完全阻断具有腐蚀性的气体被传送到所述晶圆10背面的途径，避免所述晶圆10背面的膜层受到损害而发生物理特性的变化，影响后续制程。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆处理装置，其特征在于，包括：
腔体；以及
晶圆处理平台，设置于所述腔体中，并且包括：
平台表面，用以放置晶圆，并且放置所述晶圆的区域为晶圆放置区；
多个排气孔，至少设置于所述晶圆放置区所对应的所述晶圆处理平台中，并且每个排气孔具有连通的设置于所述平台表面的第一端口与背离所述平台表面的第二端口；以及
多个顶针，分别设置于所述多个排气孔中，当所述多个顶针处于第一定位时，可支撑所述晶圆且设置于远离所述平台表面的方向上，当所述多个顶针处于第二定位时，可让所述晶圆面向所述平台表面的平坦背面平贴于所述平台表面，且所述多个排气孔维持于可供抽离所述平坦背面与所述平台表面之间的气体的通畅状态，当所述多个顶针处于第三定位时，可让所述晶圆放置于所述平台表面且每个所述顶针将对应的每个所述排气孔堵住，使其呈现封闭状态。
2.根据权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述平台表面还包括至少一个第一沟槽，并且所述平台表面中与所述晶圆面的所述平坦背面接触的区域为接触区，所述至少一个第一沟槽设置于所述接触区内，使得所述多个顶针处于第二定位时，所述至少一个第一沟槽为所述晶圆的所述平坦背面所覆盖，而使所述平坦背面与所述平台表面间的气体被抽离。
3.根据权利要求2所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述至少一个第一沟槽以所述接触区的中心为中心呈环形放射状排列与线性放射状排列中的至少一者。
4.根据权利要求2所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述平台表面的所述接触区内还包括设置于所述接触区内的至少一个第二沟槽，所述至少一个第二沟槽的沟槽宽度比所述至少一个第一沟槽的沟槽宽度宽。
5.根据权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于，还包括：抽气装置，当所述多个顶针处于所述第一定位与所述第二定位时，经由所述第一端口与所述第二端口抽离所述晶圆面向所述平台表面的平坦面与所述平台表面之间的气体。
6.根据权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述晶圆处理平台还包括感测孔，设置于所述晶圆处理平台中，用以安装感测器。
7.根据权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述晶圆处理平台还包括晶圆加热器，用以加热放置于所述平台表面的所述晶圆。
8.根据权利要求7所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述晶圆处理平台还包括冷却管道，用以降温加热过的所述晶圆。
9.根据权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于：每个顶针包括第一顶针部与第二顶针部，每个排气孔包括第一段排气孔与第二段排气孔，所述第一顶针部的一端用以支撑所述晶圆面向所述平台表面的平坦面，另一端与所述第二顶针部的一端连接，所述第一顶针部对应设置于所述第一段排气孔中，所述第二顶针部对应设置于所述第二段排气孔中，并且所述第一顶针部的截面积不小于所述第二顶针部的截面积，所述第一顶针部的至少部份的截面积大于所述第二段排气孔的截面积。
10.根据权利要求9所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述第一顶针部设置为倒梯形形状。
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