CN209496833U - 颗粒物吸附装置及晶圆处理设备 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及一种颗粒物吸附装置及晶圆处理设备，其中颗粒物吸附装置包括：机械手臂，用于伸至晶圆放置位的上方，晶圆放置位用于放置晶圆；金属网格，安装至机械手臂，用于跟随机械手臂运动至晶圆放置位上方，以吸附晶圆放置位上表面的颗粒物；电源，与金属网格电连接，用于给金属网格供电，使金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。本实用新型具有能够伸至待去除颗粒物的晶圆放置位的上方的机械手臂，以及具有能够吸附晶圆放置位表面的颗粒物的金属网格，能够清除晶圆放置位表面的颗粒物，降低因晶圆放置位表面附着的颗粒物而发生背氦报警的风险，优化晶圆刻蚀效果，提高晶圆刻蚀工艺的产率。

Description

颗粒物吸附装置及晶圆处理设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产制造加工设备领域，具体涉及一种颗粒物吸附装置及晶圆处理设备。

背景技术

在对晶圆进行处理的过程中，晶圆与晶圆放置位之间难免会有接触。一旦晶圆放置位表面沾染有颗粒物，就会对放置到该晶圆放置位表面的晶圆造成干扰，影响晶圆的处理。

例如，在干法刻蚀的过程中，晶圆是被放置到静电吸盘的上表面进行刻蚀处理的。静电吸盘作为晶圆放置位，在沾染到颗粒物时，可能会影响晶圆和静电吸盘之间的密闭性，造成晶圆和静电吸盘之间的氦气泄露，引发背氦报警。晶圆和静电吸盘之间的氦气泄露不利于放置在该静电吸盘表面的晶圆的散热，会影响晶圆的刻蚀效果。并且由于发生背氦报警时可能需要停机检查，因此也会严重的影响晶圆刻蚀工艺的产率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种颗粒物吸附装置及晶圆处理设备，能够减小晶圆放置位上附着的颗粒物的数目，防止发生背氦报警，影响晶圆刻蚀的良率。

为解决上述技术问题，以下提供了一种颗粒物吸附装置，包括：机械手臂，用于伸至晶圆放置位的上方，所述晶圆放置位用于放置晶圆；金属网格，安装至所述机械手臂，用于跟随所述机械手臂运动至所述晶圆放置位上方，以吸附所述晶圆放置位上表面的颗粒物；电源，与所述金属网格电连接，用于给所述金属网格供电，使所述金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。

可选的，还包括：控制单元，连接至所述电源，用于控制所述电源与所述金属网格的连接关系，从而控制所述金属网格的通电与否，以控制所述金属网格的吸附作用。

可选的，还包括：检测单元，设置至所述晶圆放置位，与所述控制单元相连接，用于检测所述金属网格的位置。

可选的，所述检测单元包括光敏传感器和图像传感器中的至少一种。

可选的，所述控制单元对所述电源与所述金属网格的连接关系的控制包括：在所述检测单元检测到所述金属网格位于所述晶圆放置位上方时，控制所述电源与所述金属网格连接，使得所述金属网格通电，使所述金属网格具有吸附作用，以吸附所述晶圆放置位表面的颗粒物。

可选的，所述金属网格的尺寸大于等于所述晶圆放置位的尺寸。

为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种晶圆处理设备，包括：晶圆放置位，用于放置待处理的晶圆；颗粒物吸附装置，包括：机械手臂，用于伸至晶圆放置位的上方，所述晶圆放置位用于放置晶圆；金属网格，安装至所述机械手臂，用于跟随所述机械手臂运动至所述晶圆放置位上方，以吸附所述晶圆放置位上表面的颗粒物；电源，与所述金属网格电连接，用于给所述金属网格供电，使所述金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。

本实用新型的颗粒物吸附装置及晶圆处理设备具有能够伸至待去除颗粒物的晶圆放置位的上方的机械手臂，以及具有能够吸附晶圆放置位表面的颗粒物的金属网格，能够清除晶圆放置位表面的颗粒物，降低因晶圆放置位表面附着的颗粒物而发生背氦报警的风险，优化晶圆刻蚀效果，提高晶圆刻蚀工艺的产率。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中颗粒物吸附装置的连接结构示意图。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中机械手臂与金属网格的结构示意图。

图3为本实用新型的一种晶圆处理设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种颗粒物吸附装置及晶圆处理设备作进一步详细说明。

请参阅图1至3，其中图1为本实用新型一种具体实施方式中颗粒物吸附装置的连接结构示意图，图2为本实用新型的一种具体实施方式中机械手臂与金属网格的结构示意图，图3为本实用新型的一种晶圆处理设备的结构示意图。

在该具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200包括：机械手臂101，用于伸至晶圆放置位301的上方，所述晶圆放置位301用于放置晶圆302；金属网格201，安装至所述机械手臂101，用于跟随所述机械手臂101运动至所述晶圆放置位301上方，以吸附所述晶圆放置位301上表面的颗粒；电源102，与所述金属网格201电连接，用于给所述金属网格201供电，使所述金属网格201能够凭借静电吸附颗粒物。

使用具有金属网格201的颗粒物吸附装置200吸附晶圆放置位301表面的颗粒物，可以防止晶圆放置位301表面的颗粒物影响晶圆302的处理，提高晶圆302加工的良率。

由于所述机械手臂101能够伸至所述晶圆放置位301上方，因此，在一些具体实施方式中，所述机械手臂101还可以用于作为搬运晶圆302的工具。

在一种具体实施方式中，机械手臂101包括相互连接的大臂和小臂，大臂用于固定所述机械手臂101的位置，小臂能够相对于大臂发生摆动。通过设置大臂和小臂，使得所述机械手臂101能够伸至待去除颗粒物的晶圆放置位301的上方，以进行晶圆放置位301表面颗粒物的吸附以及对晶圆302的取放。实际上，也可根据需要设置所述机械手臂101为其他的结构。

使用金属网格201连接电源102后，会产生静电场。静电场会使空中的颗粒物和晶圆放置位301表面的颗粒物带电，从而使得颗粒物被所述金属网格201吸附，达到去除晶圆放置位301表面颗粒物的效果。

在一种具体实施方式中，所述金属网格201为圆形金属网格201，与圆形的晶圆放置位301的形状相匹配。实际上，若所述晶圆放置位301的形状为方形，则所述金属网格201的形状也最好为方形，以与方形的晶圆放置位301的形状相匹配。金属网格201的形状总是与晶圆放置位301的形状相一致的。

当所述机械手臂101还用于取拿晶圆302时，所述金属网格201的形状还应当适应于要取拿晶圆302的需求，在金属网格201的网面上还设置有槽道202，以供取拿晶圆302的顶针通过，从而便于取拿晶圆302。如图2，在图2所示的具体实施方式中，所述金属网格201上设置有三个槽道202，以便顶针通过，从而取拿晶圆302。

在一种具体实施方式中，所述金属网格201的尺寸大于等于所述晶圆放置位301的尺寸，因此晶圆放置位301的上表面都可以为所述金属网格201在该晶圆放置位301表面的投影所覆盖，晶圆放置位301表面的任何位置的颗粒物都可以被金属网格201所吸附。

实际上，所述金属网格201的尺寸也可以小于所述晶圆放置位301的尺寸，此时，可通过控制所述机械手臂101带动所述金属网格201运动，使所述金属网格201将所述晶圆放置位301表面的颗粒物都吸附干净。

在一种具体实施方式中，所述电源102为5V电源，输出12mA的电流。实际上，只要电源102接通金属网格201时，在金属网格201表面形成的静电场足以吸附到晶圆放置位301表面的颗粒物即可，并不以上述的电源102参数为限。

使用静电场除尘具有较高的除尘效率，至少可以去除晶圆放置位301表面95％以上的颗粒物。且采用静电场除尘的方法，可捕集0.01微米以上的微粒，除尘粒径范围大，且不论干颗粒或湿颗粒都可被捕集，因此具有较好的颗粒物捕集效果。

在一种具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200还包括：控制单元103，连接至所述电源102，用于控制所述电源102与所述金属网格201的连接关系，从而控制所述金属网格201的通电与否，以控制所述金属网格201的吸附作用。具体的，所述电源102与所述金属网格201之间设置有一电控开关，连接所述控制单元103。所述控制单元103通过控制所述电控开关的开闭，来控制所述电源102与所述金属网格201的连接关系。当所述控制单元103控制所述电控开关闭合时，所述电源102连接所述金属网格201。当所述控制单元103控制所述电控开关断开时，所述电源102与所述金属网格201之间的连接切断。

在一种具体实施方式中，所述控制单元103包括可编辑逻辑器件、微处理器、单片机中的至少一种。实际上，可以根据需要设置控制单元103的具体结构。

在一种具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200还包括：检测单元104，与所述控制单元103相连接，用于检测所述金属网格201的位置。设置检测单元104后，控制单元103就可以根据所述检测单元104的检测结果来控制金属网格201的导通与否了。

在一种具体实施方式中，所述检测单元104包括光敏传感器和图像传感器中的至少一种。实际上，还可根据需要设置其他的检测装置，如红外传感器等。在一种具体实施方式中，所述检测单元104设置在晶圆放置位表面。实际上，也可根据需要将所述检测单元104设置到其他位置。

在该具体实施方式中，当所述检测单元104检测到金属网格201靠近所述晶圆放置位301时，所述检测单元104向所述控制单元103发送一检测信号，所述控制单元103根据该检测信号，对所述电源102与所述金属网格201的连接关系进行控制。具体的，所述控制单元103对所述电源102与所述金属网格201的连接关系的控制包括：在所述检测单元104检测到所述金属网格201位于所述晶圆放置位301上方时，控制所述电源102与所述金属网格201连接，使得所述金属网格201通电，使所述金属网格201具有吸附作用，以吸附所述晶圆放置位301表面的颗粒物。

在一种具体实施方式中，所述检测单元104检测到机械手臂101与晶圆放置位301的距离小于一预设值时，就发送检测信息到所述控制单元103，使所述控制单元103根据所述检测信息控制所述电源102和金属网格201连通，以开始对颗粒物的吸附。这样，就可以在金属网格201较靠近所述晶圆放置位301时，才控制所述金属网格开始吸附，以具有更好的吸附效果，并且能够降低对电源102的电压和电流的要求，从而降低能耗。

需要注意的是，当所述检测单元104为光敏传感器或图像传感器，且放置在晶圆放置位301表面时，所述光敏传感器的感光元件以及图像传感器的摄像头都是朝向所述晶圆放置位301的上方放置的，以便于所述光敏传感器和图像传感器采集所述金属网格201的位置信息。

在一种具体实施方式中，在所述机械手臂101从所述晶圆放置位301的上方移开后，所述控制单元103控制所述金属网格201和所述电源102之间的连接断开，使得附着在金属网格201表面的颗粒物在重力在作用下掉落，以清理所述金属网格201表面的颗粒物，以便进行下次吸附。

在一种具体实施方式中，通过所述检测单元104检测所述机械手臂是否从所述晶圆放置位301的上方移开。

请参阅图3，在该具体实施方式中，还提供了一种具有颗粒物吸附装置200的晶圆处理设备，包括：晶圆放置位301，用于放置待处理的晶圆302；颗粒物吸附装置200，包括：机械手臂101，用于伸至晶圆放置位301的上方，所述晶圆放置位301用于放置晶圆302；金属网格201，安装至所述机械手臂101，用于跟随所述机械手臂101运动至所述晶圆放置位301上方，以吸附所述晶圆放置位301上表面的颗粒；电源102，与所述金属网格电连接，用于给所述金属网格供电，使所述金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。

在一种具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200还包括：控制单元103，连接至所述电源102，用于控制所述电源102与所述金属网格201的连接关系，从而控制所述金属网格201的通电与否，以控制所述金属网格201的吸附作用。具体的，所述电源102与所述金属网格201之间设置有一电控开关，连接所述控制单元103。当所述控制单元103控制所述电控开关闭合时，所述电源102连接所述金属网格201。当所述控制单元103控制所述电控开关断开时，所述电源102与所述金属网格201之间的连接切断。

在一种具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200还包括：检测单元104，设置至所述晶圆放置位301，与所述控制单元103相连接，用于检测所述金属网格201的位置。设置检测单元104后，控制单元103就可以根据所述检测单元104的检测结果来控制金属网格201的导通与否了。

在一种具体实施方式中，所述晶圆处理设备为干法刻蚀设备，所述干法刻蚀设备内部的静电吸盘作为晶圆放置位301设置在刻蚀腔303体内，由所述颗粒物吸附装置200清除所述静电吸盘表面的颗粒物。

在该具体实施方式中，所述颗粒物吸附装置200设置于所述刻蚀腔303体外，所述机械手臂101能够伸到所述刻蚀腔303内部，用于运输、取放晶圆302，也用于在所述吸附装置的金属网格201靠近所述静电吸盘时，使用金属网格去吸附所述静电吸盘表面的颗粒物，从而防止静电吸盘表面附着的颗粒物造成晶圆302和静电吸盘之间的氦气泄露，引发背氦报警，优化晶圆302的刻蚀效果，防止机台因为背氦报警而紧急停止，从而提高晶圆302刻蚀工艺的产率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种颗粒物吸附装置，其特征在于，包括：

机械手臂，用于伸至晶圆放置位的上方，所述晶圆放置位用于放置晶圆；

金属网格，安装至所述机械手臂，用于跟随所述机械手臂运动至所述晶圆放置位上方，以吸附所述晶圆放置位上表面的颗粒物；

电源，与所述金属网格电连接，用于给所述金属网格供电，使所述金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。

2.根据权利要求1所述的颗粒物吸附装置，其特征在于，还包括：

控制单元，连接至所述电源，用于控制所述电源与所述金属网格的连接关系，从而控制所述金属网格的通电与否，以控制所述金属网格的吸附作用。

3.根据权利要求2所述的颗粒物吸附装置，其特征在于，还包括：

检测单元，设置至所述晶圆放置位，与所述控制单元相连接，用于检测所述金属网格的位置。

4.根据权利要求3所述的颗粒物吸附装置，其特征在于，所述检测单元包括光敏传感器和图像传感器中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的颗粒物吸附装置，其特征在于，所述控制单元对所述电源与所述金属网格的连接关系的控制包括：

在所述检测单元检测到所述金属网格位于所述晶圆放置位上方时，控制所述电源与所述金属网格连接，使得所述金属网格通电，使所述金属网格具有吸附作用，以吸附所述晶圆放置位表面的颗粒物。

6.根据权利要求1所述的颗粒物吸附装置，其特征在于，所述金属网格的尺寸大于等于所述晶圆放置位的尺寸。

7.一种晶圆处理设备，其特征在于，包括：

晶圆放置位，用于放置待处理的晶圆；

颗粒物吸附装置，包括：

机械手臂，用于伸至晶圆放置位的上方，所述晶圆放置位用于放置晶圆；

金属网格，安装至所述机械手臂，用于跟随所述机械手臂运动至所述晶圆放置位上方，以吸附所述晶圆放置位上表面的颗粒物；

电源，与所述金属网格电连接，用于给所述金属网格供电，使所述金属网格能够凭借静电吸附颗粒物。