CN116705690A - 一种用于晶圆的承载装置及其承载方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于晶圆的承载装置及其承载方法,涉及半导体工艺技术领域。其包括用于支撑晶圆的承载环及底座,承载环内插设有用于支撑晶圆的顶针,顶针与底座抵接。通过将顶针与底座之间设置为悬浮连接,从而大幅缩减了顶针的安装时间以及降低了顶针与承载环之间的安装精度,并可通过承载环的运动带动顶针一起运动,使得顶针长度变短,同时同步运动减少了让行孔与顶针的相对运动的距离,可降低让行孔与顶针之间的同心度和垂直度的要求,进而提升晶圆传输过程的稳定,同时将顶针设计为多杆,综合实现缩短顶针的效果,进而提高了顶针的强度,改善了顶针在高低温切换及运动状态下变形的问题,延长了其使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及半导体工艺技术领域,具体涉及一种用于晶圆的承载装置及其承载方法。
背景技术
减薄片,为了使晶圆片达到背面溅射工艺的要求,需将晶圆的厚度减薄至一定厚度,这种厚度的晶圆片称为减薄片。
在基于物理气相沉积技术的减薄片背面溅射工艺过程中,需将减薄片用承载装置承载放置。为便于对背面进行溅射,需要用机械手抓取正面,将正面抓取至与承载装置接触并朝下,将背面朝上以进行溅射,出于保护减薄片正面的需要,在减薄片的传输过程中设备的任何部分需尽量减少与减薄片的正面接触,业内通常只接触减薄片正面边缘大概3mm的区域。
现有技术中,用于减薄片背面溅射的工艺腔体内设置有用于支撑减薄片的承载装置,承载装置包括若干顶针以及依次设置的基座、顶针支撑座、驱动机构,基座的边缘开设用于顶针穿设的通孔,若干顶针远离顶针支撑座的一端之间形成有用于支撑减薄片的第一支撑面,顶针远离第一支撑面的一端与顶针支撑座固定连接,基座与顶针支撑座同轴设置,驱动机构用于驱动顶针支撑座带动顶针向靠近或远离基座的方向运动,基座远离顶针支撑座的表面设有用于支撑减薄片的第一支撑面。
工艺开始前,承载装置处于初始状态,第一支撑面高于第二支撑面一定高度,接着机械手吸附减薄片的正面进而将减薄片输送至第一支撑面的正上方,然后机械手下降直至支撑面完全支撑减薄片后,机械手远离承载装置,接着驱动机构驱动顶针支撑座向远离基座的方向运动直至第二支撑面高于第一支撑面,第二支撑面完全支撑减薄片,开始对减薄片进行背面溅射工艺,工艺完成后,驱动机构驱动顶针支撑座向靠近基座的方向运动直至第一支撑面高于第二支撑面一定高度,第一支撑面完全支撑减薄片,机械手伸入减薄片的正下方,并吸附减薄片的正面然后取出减薄片。在实际使用过程中发现,因顶针只能接触减薄片的边缘,故其直径很小,同时因顶针与顶针支撑座之间需有安装和固定调整的距离,所以顶针的长度较长,而多个细且长的顶针在运动过程中,需保持在通孔的中心区域运动,避免与基座摩擦,然后通孔与顶针之间的同心度与垂直度要求很高,顶针在运行过程中很容易与通孔摩擦,传输减薄片时容易出现问题。
因此,亟需一种可稳定传输减薄片的承载装置及其承载方法。
发明内容
本申请提供了一种用于晶圆的承载装置及其承载方法,可以解决顶针安装耗时长,校准困难及顶针强度较低的问题。
为解决上述一个或多个技术问题,本申请采用的技术方案是:
第一方面,本申请提供了一种用于晶圆的承载装置,用于设置在晶圆工艺腔体中,
所述承载装置包括若干顶针、顶升组件、沿所述工艺腔体的轴线依次设置的承载环、底座,所述底座与所述工艺腔体固定连接;
所述承载环沿其自身轴向贯穿开设有若干让行孔,所述让行孔用于所述顶针穿设,所述顶针包括若干顶杆,若干所述顶杆穿设于所述让行孔内,所述顶杆伸出所述让行孔且远离所述底座的一端连接有顶座,若干所述顶座之间形成有用于支撑晶圆的第一支撑面,所述承载环远离所述底座的一端壁设置有用于支撑晶圆的第二支撑面;
所述顶升组件用于驱动所述承载环向靠近或远离所述底座的方向运动;
初始状态下,所述顶杆远离所述顶座的一端与所述底座抵接,所述顶座与所述承载环之间设有起始距离,且所述第一支撑面高于所述第二支撑面;
第一运行状态下,所述承载环在所述顶升组件的带动下相对所述顶针向远离所述底座的方向运动直至达到第一预设位置,在所述第一预设位置下,所述第一支撑面低于所述第二支撑面;
第二运行状态下,所述顶针与所述承载环在所述顶升组件的带动下同步运动直至达到第二预设位置;
所述顶升组件包括插入所述工艺腔体内的顶块;
所述顶块设置于所述承载环与所述底座之间,所述顶块开设有用于所述顶杆穿设的通行孔,所述顶块的运行距离大于初始状态下所述顶座与所述承载环之间的起始距离;
所述第二运行状态下,所述顶块靠近所述承载环的一顶壁用于支撑所述顶座并带动所述顶座运动。
进一步的,所述第二支撑面距所述承载环的轴线距离小于所述第一支撑面距所述承载环的轴线距离。
进一步的,所述顶座为板状结构,所述顶块靠近所述顶座的侧壁为平整面,用于与所述顶座相贴合。
进一步的,所述顶针包括至少两个所述顶杆。
进一步的,所述顶杆的排布方式包括:
同一所述让行孔内的若干所述顶杆沿所述承载环的同一径向依次分布,
或,
同一所述让行孔内的若干所述顶杆与所述承载环的轴线之间的直线距离皆相等。
进一步的,所述底座相对所述承载环的一侧开设有若干放置槽,所述放置槽的个数与所述顶针的数量相等,所述放置槽内置有垫座,所述放置槽朝向所述底座的外侧壁贯穿开设有缺口,所述垫座部分伸出所述缺口,所述缺口与所述垫座的外侧壁相抵接。
进一步的,当所述顶杆与所述垫座抵接时,所述起始距离为10~15mm。
进一步的,所述承载环靠近所述底座的一侧一体成型有限位环,所述限位环的内侧壁与所述顶块的外侧壁相贴合。
进一步的,所述顶座远离所述底座的顶壁靠近所述承载环的轴线方向设有向所述底座的方向延伸的台阶部。
进一步的,所述台阶部具有两个平面和在两个平面之间的倾斜过渡面,所述倾斜过渡面从所述顶座向所述底座的方向倾斜,所述两个平面中靠近所述承载环的平面用于支撑所述晶圆。
进一步的,所述承载环的内壁一体成型有若干凸块,所述顶块远离所述底座的一侧连接有卡块,所述卡块插设于所述承载环内并与所述凸块相适配。
进一步的,若干所述让行孔关于所述承载环的轴线中心呈圆周阵列分布,所述底座、所述顶块、所述承载环同轴设置。
第二方面,本申请还提供了一种承载方法,所述承载方法包括:
在所述初始状态下,运输所述晶圆至所述第一支撑面的上方,将所述晶圆放置于所述顶针的所述第一支撑面上;
利用所述顶升组件驱动所述承载环相对所述顶针运动远离所述底座直至所述晶圆脱离所述顶针,且所述承载环的所述第二支撑面完全支撑所述晶圆;
利用所述顶升组件驱动所述承载环及所述顶针同步运动远离所述底座直至所述晶圆达到第二预设位置,对所述晶圆进行工艺;
对所述晶圆工艺完成后,利用所述顶升组件驱动所述承载环及所述顶针同步运动靠近所述底座直至所述晶圆与所述承载环脱离,且所述顶针的所述第一支撑面完全支撑所述晶圆;
利用所述顶升组件驱动所述承载环相对所述顶针运动靠近所述底座,直至所述顶杆与所述底座相抵接,运输晶圆至所述第一支撑面的上方,再远离所述承载装置。
根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:
通过将顶针与底座之间设置为悬浮连接,从而大幅缩减了顶针的安装时间以及降低了顶针与承载环之间的安装精度,并可通过承载环的运动带动顶针同步运动,使得顶针长度变短,同时同步运动减少了让行孔与顶针的相对运动的距离,可降低让行孔与顶针之间的同心度和垂直度的要求,进而提升晶圆传输过程的稳定,同时将顶针设计为多杆,综合实现缩短顶针的效果,进而提高了顶针的强度,改善了顶针在高低温切换及运动状态下变形的问题,延长了其使用寿命;
进一步的,通过在底座内设置有垫座,可根据不同的承载环及传输需求高度更换不同厚度的垫座,扩大了承载装置的适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的工艺腔体的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的承载装置与工艺腔体连接关系的剖面图;
图3为图2中A处的放大图;
图4为本申请实施例用于展示顶针与底座配合关系的结构示意图;
图5为本申请实施例用于展示顶针与底座配合关系的剖面图。
附图标记:1、工艺腔体;11、腔室水冷适配环;12、加热器水冷适配环;2、边缘接触阴影环;21、冷却环罩;3、承载环;31、凸块;32、让行孔;33、第二支撑面;4、底座;41、放置槽;42、垫座;5、顶升组件;51、顶块;511、通行孔;6、顶针;61、顶杆;62、顶座;621、第一面;6211、第一支撑面;622、第二面;623、第三面。
具体实施方式
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如背景技术所述,目前在使用机械手传送晶片的过程中,工艺腔体内的顶针设置方式采用的是边缘接触的方式,由于只能接触晶圆边缘2~3mm的位置,顶针的直径需设计得很小,在长时间使用或高低温切换时容易出现变形问题;另外基座一般开设了通孔可以供基座和顶针之间形成相对的位移,受半导体晶圆制造的特殊要求,基座的通孔一般小于5mm,这就会照成通孔与顶针之间的位置要求非常高,需同时兼容多个顶针;受晶圆不同加工工艺的要求,基座需要移动到不同的位置,这个移动范围在几十mm到100mm之间,在这个相对上升下降的移动中,需要基座和顶针之间具有很高的垂直度和同心度,才能保证整体移动区间顶针都能在通孔内且不会与基座摩擦。
下面结合附图具体描述本申请实施例的用于晶圆的承载装置。
参照图1及图2所示,承载装置用于设置在晶圆工艺腔体1中,工艺腔体1沿其自身轴向的两端分别连接有腔室水冷适配环11、加热器水冷适配环12。
可以理解的是,腔室水冷适配环11及加热器水冷适配环12是用于将其他辅助元器件连接到工艺腔体1的中间件,具体原理为现有技术,此处不再赘述。在本实施例中,腔室水冷适配环11及加热器水冷适配环12皆采用螺纹连接的方式与工艺腔体1相连,便于拆卸及维修。
参照图2所示,承载装置包括边缘接触阴影环2、承载环3及底座4,边缘接触阴影环2、承载环3及底座4沿腔室水冷适配环11指向加热器水冷适配环12的方向依次分布,边缘接触阴影环2通过冷却环罩21与腔室水冷适配环11相连接,底座4与工艺腔体1相连。工艺腔体1远离腔室水冷适配环11的一侧插设有顶升组件5,用于驱动承载环3向靠近或远离边缘接触阴影环2的方向移动,顶升组件5可驱动承载环3与边缘接触阴影环2相贴合,顶升组件5包括伸入工艺腔体1内的顶块51,顶块51设置于承载环3与底座4之间,且顶块51与承载环3相连接。
具体地,冷却环罩21通过螺栓与腔室水冷适配环11螺纹连接,边缘接触阴影环2扣接于冷却环罩21,便于取出边缘接触阴影环2,同时在顶升组件5驱动承载环3向靠近或远离边缘接触阴影环2的方向运动时,若承载环3的运行范围超过了其自身设定的运动范围,则会发生承载环3将边缘接触阴影环2顶起的情况,而边缘接触阴影环2与冷却环罩21的扣接方式则便于其被顶起,从而降低对承载环3或其承载的元件的损伤;底座4与工艺腔体1远离腔室水冷适配环11的内底壁相连,承载环3与顶块51通过螺纹连接的方式相连。
需要说明的是,顶升组件5包括驱动模块(图未示),在本实施例中,驱动模块包括伺服电机及滚珠丝杠,滚珠丝杆与顶升组件5相连接,通过伺服电机控制滚珠丝杠转动,进而带动顶升组件5及承载环3向靠近或远离所述边缘接触阴影环2的方向运动。
可以理解的是,本实施例中的驱动模块为伺服电机及滚珠丝杠仅为本申请实施例中的驱动模块的一种示例性而非限制性说明,在不违背本申请发明构思的前提下,任何已知类型的驱动源加线性运动件均可作为本申请中的驱动模块。
优选地,边缘接触阴影环2、承载环3、底座4、顶块51皆同轴设置,使各个元件在顶升晶圆的运行过程中更加稳定,同时便于承载装置的组装。
参照图2及图3所述,承载环3的内环壁一体成型有若干凸块31,若干凸块31关于承载环3的轴线中心呈圆周阵列分布,承载环3沿其自身轴向贯穿开设有若干让行孔32,所述让行孔32延伸至所述凸块31内,让行孔32的个数与凸块31的个数相同,且若干让行孔32与若干凸块31的分布方式相同。让行孔32内穿设有顶针6,顶针6包括若干顶杆61,若干顶杆61穿设于让行孔32内,顶杆61伸出让行孔32且靠近腔室水冷适配环11的一端连接有顶座62,若干顶座62之间形成有用于支撑晶圆的第一支撑面6211,顶杆61远离顶座62的一端与底座4相抵接(为便于示意,未直接展示顶杆61与底座4抵接),顶杆61与底座4之间采用了悬浮式的设计,便于组装承载装置,减少了安装顶针6的时间;顶座62与承载环3之间设有起始距离。承载环3靠近腔室水冷适配环11的侧壁上设置有用于支撑晶圆的第二支撑面33。
优选地,第二支撑面33的最大直径大于第一支撑面6211的最大直径,第二支撑面33的最小直径小于第一支撑面6211的最小直径,使得晶圆在任何情况下在竖直方向上的投影落入第二支撑面33上。
优选地,在晶圆面积为常规尺寸时,顶针6的数量为3至6个,使得晶圆的受力点更均匀地分布,从而更好地支撑晶圆,同时相邻顶针6之间存在的距离便于机械手的伸入和伸出。
优选地,顶针6包括至少两个顶杆61,可防止顶针6出现自转,保证顶杆61与承载环3的相对位移过程中,顶杆61只会沿承载环3的轴向运动,提升了顶针6运行的稳定性,同时降低了顶杆61与让行孔32之间的装配精度,如两者之间的同心度、垂直度,使得顶针6与让行孔32之间的配合要求降低,进而降低了制造成本与使用过程中出现的风险。而顶杆61与底座4之间采用悬浮式的设计,同时因顶针6与让行孔32之间的配合要求降低,使得承载装置在组装完成后无需再做安装上的调整便可以达到传送晶圆的精度,从而大幅减少了组装调整时间以及安装空间。
进一步地,顶杆61的排布方式包括:同一让行孔32内的若干顶杆61沿承载环3的同一径向依次分布;或,同一让行孔32内的若干顶杆61与承载环3的轴线之间的直线距离皆相等。
在本实施例中,顶针6包括两个顶杆61,同一让行孔32内的两个顶杆61沿承载环3的同一径向依次分布,可提升支撑晶圆的平稳性。
参照图3所示,让行孔32为长条形孔,两端为半圆,顶针6的长度等于两顶杆61之间的最大距离,两顶杆61之间的最大距离等于让行孔32两端的半圆之间的距离,使得顶针6可以自由地上下相对移动,又限制了其活动空间。
进一步地,参照图3、图4及图5,为便于示意,图4及图5为将承载环3、底座4及顶针6单独取出;底座4靠近承载环3的一侧开设有若干放置槽41,放置槽41的个数与顶针6的数量相等;放置槽41内置有垫座42,顶杆61与底座4相抵接;垫座42沿承载环3的径向部分伸出放置槽41,且放置槽41的内壁用于限制垫座42沿承载环3的径向移动。根据不同的承载环3和传送需求高度更换不同厚度的垫座42,将垫座42沿承载环3的轴向取出,然后再沿承载环3的轴向将新的垫座42放入放置槽41内即可。
进一步地,参照图2及图3,顶块51开设有用于顶杆61穿设的通行孔511,可提升顶杆61升降的稳定性;当顶杆61与垫座42相抵接时,顶块51的运行距离大于顶座62与承载环3之间的垂直距离,让行孔32内可完全容纳顶座62,使得顶升组件5可推升承载环3的晶圆支撑面可以高于顶座62的晶圆支撑面,同时结合前述的晶圆的投影可落入第二支撑面33上,使得当第二支撑面33高于或与第一支撑面6211平齐时,第二支撑面33可以部分支撑晶圆或完全支撑晶圆。
其中,顶升组件5驱动承载环3及顶针6存在两种运行状态,第一运行状态下,底座4保持不动,初始状态时顶针6与垫座42悬浮连接,接着顶升组件5驱动承载环3相对顶针6运动,即使承载环3相远离底座4的方向运动直至达到第一预设位置,在第一预设位置,第一支撑面6211低于第二支撑面33;第二运行状态下,底座4仍保持不动,此时顶针6与垫座42已脱离,顶升组件5驱动承载环3及顶针6同步运动至第二预设位置,使得无论需要多高的顶升距离,顶针6都可以相对承载环3不动。
需要说明的是,第一支撑面6211低于第二支撑面33指的是第一支撑面6211距底座4的垂直距离小于第二支撑面33距底座4的垂直距离。在第二运行状态下,驱动模块带动顶块51及承载环3向靠近所述边缘接触阴影环2的方向运动,运动期间,顶块51靠近承载环3的一顶壁与顶座62相贴合以支撑顶座62,以便驱动模块带动顶座62与承载环3同步运动,从而带动顶针6与承载环3同步运动。
可选地,当顶杆61与垫座42相抵接时,起始距离为10~15mm,便于机械手传送和取出晶圆。
需要说明的是,本申请中的顶针6长度可缩短至现有技术中的一半左右,进而减少了顶杆61的形变量,延长了顶针6的使用寿命。示例性地,现有技术中的顶针6需穿过加热器,这里需要40至50mm的长度,顶针6的顶部需要高出加热器的15mm左右,而底部需要有安装和固定调整的距离,顶针6的整体长度需要100mm左右。而本申请中省去了安装和固定调整的距离,同时顶针6的底部设置有垫座42,可通过调节垫座42的高度来调节顶针6伸出加热器的高度,可得顶针6的整体长度缩减为50mm左右,大幅缩短了顶针6的长度,在材料及直径相同,同时压力相近的前提下,顶针6的长度越短,其形变量越小。同时,在温度变化范围一定的情况下,顶针6的长度越短,其形变量越小,进而延长了顶针6的使用寿命。
参照图2及图3所示,顶座62远离所述底座4的顶壁靠近所述承载环3的轴线方向设有向所述底座4的方向延伸的台阶部。
优选地,台阶部具有两个平面和在两个平面之间的倾斜过渡面,倾斜过渡面从顶座62向所述底座4的方向倾斜,两个平面中靠近承载环3的平面用于支撑所述晶圆,同时倾斜过渡面可限制晶圆移动,提高晶圆工艺过程中的稳定性。
进一步地,参照图2及图3所示,顶座62靠近腔室水冷适配环11的侧壁包括沿工艺腔体1的轴线指向工艺腔体1的内壁的方向的设置的第一面621、第二面622、第三面623,第一面621距腔室水冷适配环11的最小距离大于第三面623距腔室水冷适配环11的最小距离,第二面622相对的两侧边分别与第一面621及第三面623的侧边相连,若干第一面621形成第一支撑面6211。
需要说明的是,第一支撑面6211的最大直径会略微大于晶圆的最大直径,示例性地,晶圆直径为200mm,第一支撑面6211的最大直径为200.5mm,便于传片过程中晶圆可以被很好地固定;同时,第二面622相对第一面621倾斜,若干倾斜的第二面622可以相对固定晶圆的边缘,进一步提升晶圆传片的稳定性。
参照图2及图3所示,根据承载环3和传送需求选定垫座42后,相比现有技术安装过程得到简化,在保证传送晶圆的精度前提下,大幅缩短了安装调整顶针6的时间,此时顶座62与承载环3之间的距离为起始距离,机械手将晶圆放在第一支撑面6211上并移出机械手,接着控制顶升组件5驱动承载环3逐渐靠近晶圆,当顶座62的面与顶块51靠近承载环3的侧壁贴合后,承载环3会带着顶针6一起向靠近腔室水冷适配环11的方向运动,此时,顶座62已完全落入让行孔32内,第一支撑面6211低于第二支撑面33,便于晶圆开始工艺。在此过程中,因顶杆61采用两轴设计,顶杆61不会出现自转的情况,同时顶杆61可随承载环3一起运动,降低了对两者之间的同心度和垂直度的要求,故其只能沿轴线方向运动,传送稳定。
本申请还提供了一种基于承载装置的承载方法,承载方法包括:
S100、在初始状态下,运输晶圆至第一支撑面6211的上方,将晶圆放置于顶针6的第一支撑面6211上;
具体地,利用机械手抓取晶圆的正面,将晶圆移动至顶针6的第一支撑面6211的正上方,并缓慢下降至与第一支撑面6211接触并使晶圆的正面朝向第一支撑面6211,然后将机械手移出工艺腔体1内。
需要说明的是,本实施例中的晶圆皆指完成减薄工艺的减薄片。
S200、利用顶升组件5驱动承载环3相对顶针6运动远离底座4直至晶圆脱离顶针6,且承载环3的第二支撑面33完全支撑所述晶圆;
具体地,启动顶升组件5,顶升组件5推动承载环3相对顶针6运动,并远离底座4,直至顶针6的顶座62完全落入让行孔32内,且顶块51远离底座4的侧壁支撑顶座62,此时承载环3的第二支撑面33高于所述顶针6的第一支撑面6211,从而使承载环3完全支撑晶圆。
S300、利用顶升组件5驱动承载环3及顶针6同步运动远离底座4直至晶圆达到第二预设位置,对晶圆进行工艺;
具体地,顶升组件5继续驱动承载环3向远离底座4的方向运动,因顶座62已放置于顶块51上,故在顶升组件5驱动承载环3运动的同时,顶针6会与承载环3同步运动。当晶圆与承载环3同步运动至第二预设位置时,顶升组件5暂停运动,相关设备对晶圆进行工艺。
S400、对晶圆工艺完成后,利用顶升组件5驱动承载环3及顶针6同步运动靠近底座4直至晶圆与承载环3脱离,且所述顶针6的所述第一支撑面6211完全支撑晶圆;
具体地,相关设备完成对晶圆的工艺后,开启顶升组件5驱动承载环3向靠近底座4的方向运动直至承载环3的第二支撑面33低于顶针6的第一支撑面6211,此时,晶圆与承载环3脱离,顶针6的第一支撑面6211完全支撑晶圆。
S500、利用顶升组件5驱动承载环3相对顶针6运动靠近底座4,直至顶杆61与底座4相抵接,运输晶圆至第一支撑面6211的上方,并将晶圆运输出工艺腔体1。
具体地,在顶针6的第一支撑面6211完全支撑晶圆后,驱动组件继续驱动承载环3及顶针6同步运动靠近底座4,直至顶针6的顶杆61与底座4抵接,此时,承载装置的各部分恢复至初始状态的位置,然后将机械手伸入工艺腔体1内,接着机械手移动至晶圆与承载环3之间,然后机械手吸取晶圆的正面,接着机械手向远离底座4的方向运动一定距离,避免在运输晶圆过程中,晶圆与承载装置发生磕碰,最后将晶圆移出工艺腔体1。
以上对本申请所提供的一种用于晶圆的承载装置及其承载方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“垂直”、“平行”、“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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,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;可以是机械连接,也可以是电连接;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申请中的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种用于晶圆的承载装置,用于设置在晶圆工艺腔体(1)中,其特征在于,所述承载装置包括若干顶针(6)、顶升组件(5)、沿所述工艺腔体(1)的轴线依次设置的承载环(3)、底座(4),所述底座(4)与所述工艺腔体(1)固定连接;
所述承载环(3)沿其自身轴向贯穿开设有若干让行孔(32),所述让行孔(32)用于所述顶针(6)穿设,所述顶针(6)包括若干顶杆(61),若干所述顶杆(61)穿设于所述让行孔(32)内,所述顶杆(61)伸出所述让行孔(32)且远离所述底座(4)的一端连接有顶座(62),若干所述顶座(62)之间形成有用于支撑晶圆的第一支撑面(6211),所述承载环(3)远离所述底座(4)的一端壁设置有用于支撑晶圆的第二支撑面(33);
所述顶升组件(5)用于驱动所述承载环(3)向靠近或远离所述底座(4)的方向运动;
初始状态下,所述顶杆(61)远离所述顶座(62)的一端与所述底座(4)抵接,所述顶座(62)与所述承载环(3)之间设有起始距离,且所述第一支撑面(6211)高于所述第二支撑面(33);
第一运行状态下,所述承载环(3)在所述顶升组件(5)的带动下相对所述顶针(6)向远离所述底座(4)的方向运动直至达到第一预设位置,在所述第一预设位置下,所述第一支撑面(6211)低于所述第二支撑面(33);
第二运行状态下,所述顶针(6)与所述承载环(3)在所述顶升组件(5)的带动下同步运动直至达到第二预设位置;
所述顶升组件(5)包括插入所述工艺腔体(1)内的顶块(51);
所述顶块(51)设置于所述承载环(3)与所述底座(4)之间,所述顶块(51)开设有用于所述顶杆(61)穿设的通行孔(511),所述顶块(51)的运行距离大于初始状态下所述顶座(62)与所述承载环(3)之间的起始距离;
所述第二运行状态下,所述顶块(51)靠近所述承载环(3)的一顶壁用于支撑所述顶座(62)并带动所述顶座(62)运动。
2.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述第二支撑面(33)距所述承载环(3)的轴线距离小于所述第一支撑面(6211)距所述承载环(3)的轴线距离。
3.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述顶座(62)为板状结构,所述顶块(51)靠近所述顶座(62)的侧壁为平整面,用于与所述顶座(62)相贴合。
4.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述顶针(6)包括至少两个所述顶杆(61)。
5.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述顶杆(61)的排布方式包括:
同一所述让行孔(32)内的若干所述顶杆(61)沿所述承载环(3)的同一径向依次分布,
或,
同一所述让行孔(32)内的若干所述顶杆(61)与所述承载环(3)的轴线之间的直线距离皆相等。
6.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述底座(4)相对所述承载环(3)的一侧开设有若干放置槽(41),所述放置槽(41)的个数与所述顶针(6)的数量相等,所述放置槽(41)内置有垫座(42),所述放置槽(41)朝向所述底座(4)的外侧壁贯穿开设有缺口,所述垫座(42)部分伸出所述缺口,所述缺口与所述垫座(42)的外侧壁相抵接。
7.根据权利要求6所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,当所述顶杆(61)与所述垫座(42)抵接时,所述起始距离为10~15mm。
8.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述承载环(3)靠近所述底座(4)的一侧一体成型有限位环,所述限位环的内侧壁与所述顶块(51)的外侧壁相贴合。
9.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述顶座(62)远离所述底座(4)的顶壁靠近所述承载环(3)的轴线方向设有向所述底座(4)的方向延伸的台阶部。
10.根据权利要求9所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述台阶部具有两个平面和在两个平面之间的倾斜过渡面,所述倾斜过渡面从所述顶座(62)向所述底座(4)的方向倾斜,所述两个平面中靠近所述承载环(3)的平面用于支撑所述晶圆。
11.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,所述承载环(3)的内壁一体成型有若干凸块(31),所述顶块(51)远离所述底座(4)的一侧连接有卡块,所述卡块插设于所述承载环(3)内并与所述凸块(31)相适配。
12.根据权利要求1所述的用于晶圆的承载装置,其特征在于,若干所述让行孔(32)关于所述承载环(3)的轴线中心呈圆周阵列分布,所述底座(4)、所述顶块(51)、所述承载环(3)同轴设置。
13.一种承载方法,用于权利要求1至12任一所述的晶圆的承载装置,其特征在于,所述方法包括:
在所述初始状态下,运输所述晶圆至所述第一支撑面(6211)的上方,将所述晶圆放置于所述顶针(6)的所述第一支撑面(6211)上;
利用所述顶升组件(5)驱动所述承载环(3)相对所述顶针(6)运动远离所述底座(4)直至所述晶圆脱离所述顶针(6),且所述承载环(3)的所述第二支撑面(33)完全支撑所述晶圆;
利用所述顶升组件(5)驱动所述承载环(3)及所述顶针(6)同步运动远离所述底座(4)直至所述晶圆达到第二预设位置,对所述晶圆进行工艺;
对所述晶圆工艺完成后,利用所述顶升组件(5)驱动所述承载环(3)及所述顶针(6)同步运动靠近所述底座(4)直至所述晶圆与所述承载环(3)脱离,且所述顶针(6)的所述第一支撑面(6211)完全支撑所述晶圆;
利用所述顶升组件(5)驱动所述承载环(3)相对所述顶针(6)运动靠近所述底座(4),直至所述顶杆(61)与所述底座(4)相抵接,运输所述晶圆至所述第一支撑面(6211)的上方,并将所述晶圆运输出所述工艺腔体(1)。
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