CN113488404B - 一种硅片激光退火定位设备及其使用方法 - Google Patents

一种硅片激光退火定位设备及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅片激光退火定位设备及其使用方法，属于半导体制造技术领域，包括定位板以及设置在所述定位板上的吸附区域和压力感应区域，所述吸附区域位于所述压力感应区域的中心，所述硅片通过吸附区域吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域内从而感应所述硅片的平面位置。本发明设备可以在硅片进行激光退火前，快速对硅片进行定位，减少芯片的生产工艺流程，减少生产成本。

Description

一种硅片激光退火定位设备及其使用方法
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种硅片激光退火定位设备及其使用方法。
背景技术
在激光退火工艺中，硅片在定位夹紧后，需要对硅片的位置进行准确地识别，以确保激光退火工艺精度。如果无法辨别硅片和吸盘的位置，硅片边缘提取精度低，导致硅片对准成功率较低，则需要反复多次调试校准，硅片与吸盘对准效率低，影响激光退火设备产能。
公告号为CN112117209A的发明申请公开了一种硅片吸附装置及激光退火设备，该硅片吸附装置具有能够吸附硅片的吸附面，还包括标识差异件，标识差异件设置在硅片吸附装置上，用于形成标识区域。但是发明装置中，在形成标识区域后，还需要通过检测装置识别该标识区域，才能准确提取硅片边缘的位置精度，增加了生产工艺流程，提高了产品交付期限，还增加了芯片的生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硅片激光退火定位设备及其使用方法，可以在硅片进行激光退火前，快速对硅片进行定位，减少芯片的生产工艺流程，减少生产成本。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明一种硅片激光退火定位设备，包括定位板以及设置在所述定位板上的吸附区域和压力感应区域，所述吸附区域位于所述压力感应区域的中心，所述硅片通过吸附区域吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域内从而感应所述硅片的平面位置。
进一步，所述压力感应区域包括若干压力感应探针，所述压力感应探针的一端连接至定位板，另一端沿定位板的法向向外延伸以承接所述硅片所述压力感应探针连接至计算机，将所有压力感应探针编号，每一压力感应探针对应一个压力输出信号，硅片所处位置与所在区域的压力感应探针对应。
进一步，所述压力感应探针可沿其轴向伸缩。
进一步，所述压力感应探针包括内杆、外杆、压力传感器和弹性支撑装置，所述压力传感器位于所述外杆内侧底部，所述内杆滑动设置在所述外杆内，所述内杆的内端通过弹性支撑装置连接至所述压力传感器。
进一步，所述内杆的外端转动设置有一球体，所述内杆上开设有与所述球体配合的球槽。
进一步，所述内杆的下部外侧开设有若干条形透气槽，所述条形透气槽沿着内杆的轴向布置，所述条形透气槽从外杆的外侧延伸至外杆的内侧将外杆的内腔与外侧连通。
进一步，所述定位板上开设有与所述外杆的内腔连通的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有一螺纹杆，所述螺纹杆的上端与所述压力传感器抵接。
进一步，所述硅片激光退火定位设备还包括安装支架和吸附伸缩组件，所述安装支架与所述定位板固定连接，所述安装支架位于背离压力感应区域一侧，所述定位板上开设有供所述吸附区域通过的通孔，所述吸附伸缩组件用于控制所述吸附区域沿着定位板的法向移动。
进一步，所述吸附区域包括吸附腔体、环形布置于所述吸附腔体外侧的若干吸嘴、连通所述吸附腔体和吸嘴的负压装置，所述负压装置与所述吸附伸缩组件传动连接。
一种硅片激光退火定位设备的使用方法，采用上述所述的硅片激光退火定位设备，硅片吸附前，预设吸附区域所在位置，使得吸附平面低于压力感应探针的感应平面；通过吸附区域将硅片吸附，硅片在吸附区域的作用下作用于压力感应探针，使得压力感应探针压缩，通过计算机得到硅片的位置信息；通过吸附伸缩组件控制吸附区域向外伸出，使得吸附平面远离压力感应探针的感应平面，随后即可进行激光退火操作。
本发明的有益效果在于：
本发明硅片激光退火定位设备及其使用方法，硅片通过吸附区域吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域内从而感应所述硅片的平面位置，从而节约了通过检测装置检测硅片边缘位置的一个工艺流程，从而可以快速对硅片进行定位，节约成本。通过计算机得到硅片的位置信息；通过吸附伸缩组件控制吸附区域向外伸出，使得吸附平面远离压力感应探针的感应平面，随后即可进行激光退火操作，避免激光退火步骤对感应探针的影响，保证感应探针的寿命，提高后续激光退火的精度。
本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明设备的结构示意图一；
图2为本发明设备的结构示意图二；
图3为本发明设备的主视图；
图4为本发明设备的俯视图；
图5为压力感应探针的结构示意图。
附图中标记如下：定位板1、吸附区域2、吸附腔体21、吸嘴22、负压装置23、压力感应区域3、压力感应探针31、内杆311、外杆312、压力传感器313、弹性支撑装置314、球体315、球槽316、条形透气槽317、螺纹孔318、螺纹杆319、安装支架4、吸附伸缩组件5、通孔6。
具体实施方式
如图1～5所示，本发明一种硅片激光退火定位设备，包括定位板1以及设置在所述定位板1上的吸附区域2和压力感应区域3，定位板1呈圆形，可以装置本体连接。所述吸附区域2位于所述压力感应区域3的中心，压力感应区域3位于外侧呈圆环形，总体外径比硅片的直径更大，在一定误差范围内，所述硅片通过吸附区域2吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域3内从而感应所述硅片的平面位置。
本发明设备，硅片通过吸附区域2吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域3内从而感应所述硅片的平面位置，直接通过压力感应，省去了后续检测装置再次进行检测，从而节约了通过检测装置检测硅片边缘位置的一个工艺流程，从而可以快速对硅片进行定位，节约成本。一定程度上来说，后续检测装置再次进行检测的步骤，也节省了检测装置与激光退火装置的对准时间，也可以减少该工艺步骤带来的误差。
本实施例中，所述压力感应区域3包括若干压力感应探针31，压力感应探针31的数量、密度根据需要进行调整，使其满足位置精度的需要。其中，所述压力感应探针31的一端连接至定位板1，另一端沿定位板1的法向向外延伸以承接所述硅片所述压力感应探针31连接至计算机，将所有压力感应探针31编号，每一压力感应探针31对应一个压力输出信号，硅片所处位置与所在区域的压力感应探针31对应。例如，压力感应探针31的编号范围对应1至100，1-20对应了硅片的一个位置，该位置可以是硅片的边缘位置，也可以是硅片的中心位置，中心位置通过直径换算即可得到边缘位置，20-29也可以对应硅片所在的另外的位置，通过计算机直接对应进行对照即可，计算机再反馈给激光退火设备，再进行激光退火的工艺操作，节省了时间，本领域技术人员应当可以理解。
本实施例中，所述压力感应探针31可沿其轴向伸缩，避免压力感应探针31与硅片的硬性接触对硅片造成损伤，通过伸缩，使得处于感应状态的压力感应探针31更为敏感。
本实施例中，所述压力感应探针31包括内杆311、外杆312、压力传感器313和弹性支撑装置314，内杆311为实心杆件，外杆312为空心杆件，所述压力传感器313位于所述外杆312内侧底部，所述内杆311滑动设置在所述外杆312内，所述内杆311的内端通过弹性支撑装置314连接至所述压力传感器313，使得内杆311与外杆312之间可以滑动连接的同时，还能通过弹性支撑装置314将力传递至压力传感器313中，压力传感器313连接至计算机从而输出压力感应的信号。
本实施例中，所述内杆311的外端转动设置有一球体315，所述内杆311上开设有与所述球体315配合的球槽316，球体315可以自由地在球槽316内转动，从而表面了内杆311与硅片之间的硬性接触。
本实施例中，所述内杆311的下部外侧开设有若干条形透气槽317，所述条形透气槽317沿着内杆311的轴向布置，所述条形透气槽317从外杆312的外侧延伸至外杆312的内侧将外杆312的内腔与外侧连通，减少了外杆312内部的气压对内杆311的支撑影响，使得区域内的各个内杆311的受力更为均匀，硅片的位置更为稳定，提高了后续的退火精度。
本实施例中，所述定位板1上开设有与所述外杆312的内腔连通的螺纹孔318，定位板1上还开设有与所述外杆312固定配合的台阶孔，所述螺纹孔318内螺纹连接有一螺纹杆319，所述螺纹杆319的上端与所述压力传感器313抵接，螺纹杆319的中心设置有通道，用于容纳压力传感器313的连线，通过设置螺纹杆319，可以方便对压力传感器313进行调试、更换和维护，使得压力传感器313的受力得到平衡，使用更为方便。
本实施例中，所述硅片激光退火定位设备还包括安装支架4和吸附伸缩组件5，所述安装支架4与所述定位板1固定连接，所述安装支架4位于背离压力感应区域3一侧，所述定位板1上开设有供所述吸附区域2通过的通孔，所述吸附伸缩组件5用于控制所述吸附区域2沿着定位板1的法向移动。为了便于控制，吸附伸缩组件5采用丝杠步进电机，丝杠步进电机的位置控制精度较气缸更好。
本实施例中，所述吸附区域2包括吸附腔体21、环形布置于所述吸附腔体21外侧的若干吸嘴22、连通所述吸附腔体21和吸嘴22的负压装置23，所述负压装置23与所述吸附伸缩组件5传动连接。
一种硅片激光退火定位设备的使用方法，采用上述所述的硅片激光退火定位设备，硅片吸附前，预设吸附区域2所在位置，使得吸附平面低于压力感应探针31的感应平面；通过吸附区域2将硅片吸附，硅片在吸附区域2的作用下作用于压力感应探针31，使得压力感应探针31压缩，通过计算机得到硅片的位置信息；通过吸附伸缩组件5控制吸附区域2向外伸出，使得吸附平面远离压力感应探针31的感应平面，随后即可进行激光退火操作，避免激光退火步骤对感应探针的影响，保证感应探针的寿命，提高后续激光退火的精度。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.种硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述硅片激光退火定位设备包括定位板以及设置在所述定位板上的吸附区域和压力感应区域，所述吸附区域位于所述压力感应区域的中心，所述硅片通过吸附区域吸附后，所述硅片部分落入所述压力感应区域内从而感应所述硅片的平面位置；所述硅片激光退火定位设备还包括安装支架和吸附伸缩组件，所述安装支架与所述定位板固定连接，所述安装支架位于背离压力感应区域一侧，所述定位板上开设有供所述吸附区域通过的通孔，所述吸附伸缩组件用于控制所述吸附区域沿着定位板的法向移动；硅片吸附前，预设吸附区域所在位置，使得吸附平面低于压力感应探针的感应平面；通过吸附区域将硅片吸附，硅片在吸附区域的作用下作用于压力感应探针，使得压力感应探针压缩，通过计算机得到硅片的位置信息；通过吸附伸缩组件控制吸附区域向外伸出，使得吸附平面远离压力感应探针的感应平面，随后即可进行激光退火操作。
2.根据权利要求1所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述压力感应区域包括若干压力感应探针，所述压力感应探针的一端连接至定位板，另一端沿定位板的法向向外延伸以承接所述硅片，所述压力感应探针连接至计算机，将所有压力感应探针编号，每一压力感应探针对应一个压力输出信号，硅片所处位置与所在区域的压力感应探针对应。
3.根据权利要求2所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述压力感应探针可沿其轴向伸缩。
4.根据权利要求3所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述压力感应探针包括内杆、外杆、压力传感器和弹性支撑装置，所述压力传感器位于所述外杆内侧底部，所述内杆滑动设置在所述外杆内，所述内杆的内端通过弹性支撑装置连接至所述压力传感器。
5.根据权利要求4所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述内杆的外端转动设置有一球体，所述内杆上开设有与所述球体配合的球槽。
6.根据权利要求5所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述内杆的下部外侧开设有若干条形透气槽，所述条形透气槽沿着内杆的轴向布置，所述条形透气槽从外杆的外侧延伸至外杆的内侧将外杆的内腔与外侧连通。
7.根据权利要求4所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述定位板上开设有与所述外杆的内腔连通的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有一螺纹杆，所述螺纹杆的上端与所述压力传感器抵接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的硅片激光退火定位设备的使用方法，其特征在于：所述吸附区域包括吸附腔体、环形布置于所述吸附腔体外侧的若干吸嘴、连通所述吸附腔体和吸嘴的负压装置，所述负压装置与所述吸附伸缩组件传动连接。
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