CN217361541U - 晶圆吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆吸附装置，包括：承载台，用于承载晶圆；吸附槽，所述吸附槽设置于所述承载台表面，用于吸附所述晶圆；定位组件，所述定位组件设置于所述承载台，用于将所述晶圆移动到待吸附位置；所述承载台包括第一吸附区和第二吸附区，所述第一吸附区为环形，所述第二吸附区位于所述第一吸附区的环形内圈内部；所述吸附槽包括第一吸附槽和第二吸附槽，所述第一吸附槽设置于所述第一吸附区，所述第二吸附槽设置于所述第二吸附区；所述定位组件设置于所述第一吸附区或所述第二吸附区，使用同一晶圆吸附装置实现了对不同尺寸的晶圆吸附，避免了更换不同的设备，节约时间，进而提高生产效率。

Description

晶圆吸附装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆吸附装置。

背景技术

晶圆真空吸附是通过抽气产生的真空负压来实现吸附晶圆于载具之上的目的，在晶圆上料、下料和搬运的过程中，晶圆真空吸附是较为可靠的技术方案。

在半导体制造技术的发展至今，晶圆形成多种不同尺寸的规格。通过晶圆吸附装置在吸附晶圆，需要为不同尺寸的晶圆适配不同尺寸的晶圆吸附装置，适配过程中需要重新进行安装、调试等操作，耗费时间进而影响生产效率。另外，适配新的晶圆吸附装置后，需要对晶圆放置于晶圆吸附装置的位置重新校准，精度要求高，操作不当易造成生产不良。

因此，有必要开发一种新型晶圆吸附装置，以改善现有技术中存在的上述部分问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆吸附装置，用以改善为适配不同尺寸的晶圆不同尺寸的晶圆更换吸附装置造成的生产效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的晶圆吸附装置，包括：承载台，用于承载晶圆；吸附槽，所述吸附槽设置于所述承载台表面，用于吸附所述晶圆；定位组件，所述定位组件设置于所述承载台，用于将所述晶圆移动到待吸附位置；所述承载台包括第一吸附区和第二吸附区，所述第一吸附区为环形，所述第二吸附区位于所述第一吸附区的环形内圈内部；所述吸附槽包括第一吸附槽和第二吸附槽；所述第一吸附槽设置于所述第一吸附区；第二吸附槽设置于所述第二吸附区。

本实用新型提供的晶圆吸附装置的有益效果在于：通过对承载台区分所述第一吸附区和所述第二吸附区，所述第一吸附区为环形，所述第二吸附区位于所述第一吸附区的环形内圈内部，将所述第一吸附槽和所述第二吸附槽分别设置于所述第一吸附区和所述第二吸附区，实现对不同尺寸的晶圆吸附，避免了更换不同的晶圆吸附设备，节约时间，进而提高生产效率；并通过定位组件，将不同尺寸的晶圆定位至目标位置再进行吸附，提高了吸附时的位置精度，进而提高了工艺稳定性。

可选的，所述第二吸附区为环形区域。其有益效果在于：环形区域有利于对近似圆形的晶圆进行吸附；同时，所述第二吸附区为环形为在所述第二吸附区的环形内圈中设置另一个更小尺寸的晶圆吸附区提供便利条件，实现对更多的尺寸晶圆进行吸附。

可选的，所述第一吸附区与所述第二吸附区同心。其有益效果在于：便于将吸附不同尺寸的晶圆，并将不同尺寸的晶圆的中心定位在同一位置，有利于提高晶圆抓取和放置的便利性。

可选的，所述吸附槽的形状为环形。其有益效果在于：环形的所述吸附槽近似圆形的晶圆的吸附，有利于缩小所述吸附槽的尺寸，减小装置体积。

可选的，所述吸附槽包括沿圆周方向设置的若干弧形吸附槽。

可选的，所述吸附槽的截面形状为V字形。

可选的，所述吸附槽的内表面之间的夹角大小为大于等于45°且小于等于90°。

可选的，所述定位组件包括固定销组和移动销，所述移动销在移动的过程中将所述晶圆抵接在所述固定销组与所述移动销之间。其有益效果在于：通过活动设置的所述移动销向固定设置的所述固定销组移动，将放置在所述固定销组和所述移动销之间的晶圆被所述移动销推动至预定的吸附位置。

可选的，所述固定销组包括两个固定销。其有益效果在于：两个所述固定销和所述移动销配合，便于将近似圆形的所述晶圆从其边缘的三个位置将其至预定的吸附位置。

可选的，所述承载台上设置有销孔组，所述固定销组安装于所述销孔组。

可选的，所述销孔组包括第一销孔组和第二销孔组，所述第一销孔组设置于所述第一吸附区，所述第二销孔组设置于所述第二吸附区。

可选的，所述移动销沿所述吸附槽的半径方向做直线移动。

可选的，所述承载台上设置有移动槽，所述移动销包括移动部，所述移动部活动设置于所述移动槽内。

可选的，所述移动部在移动过程中通过磁力使所述移动销固定在目标位置。其有益效果在于：磁力固定方式便捷，同时磁力固定使得所述移动销在于所述晶圆抵接的过程中减小了刚性，避免对所述晶圆边缘挤压造成损坏。

可选的，所述移动部内设置有永磁体，所述移动槽内设置有磁力元件，通过所述磁力元件吸附所述永磁体，以实现所述移动销固定在目标位置。

可选的，还包括升降组件，所述升降组件用于在所述承载台上升降所述晶圆。其有益效果在于：在放置和取走通过所述升降组件升起所述晶圆，有利于提升操作便利性。

可选的，所述升降组件包括设置于所述承载台上的顶针组件和驱动所述顶针组件在所述承载台上升降的驱动组件。

可选的，所述顶针组件件包括第一顶针组件和第二顶针组件，所述第一顶针组件设置于所述第一吸附区内，所述第二顶针组件设置于所述第二吸附区内。其有益效果在于：有利于对不同尺寸的晶圆进行升降操作，提升操作便利性。

可选的，所述第一顶针组件和所述第二顶针组件共同升降。

可选的，所述第一顶针组件高度大于所述第二顶针组件的高度。其有益效果在于：通过所述第一顶针组件和所述第二顶针组件高度上的高度差，在放置较小尺寸规格的晶圆时，可以避免外围的用于顶起较大尺寸晶圆的顶针组件的干涉。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例中所述晶圆吸附装置的结构示意图；

图2为图1所示的承载台上的第一吸附区和第二吸附区的位置示意图；

图3为本实用新型第二种实施例中所述晶圆吸附装置的结构示意图；

图4为图1所示的吸附槽的剖面结构示意图；

图5为图1所示的移动销的结构示意图；

图6为图5所示的移动销的剖面结构示意图。

图中标号：1、承载台；11、所述第一吸附区；12、所述第二吸附区；2、吸附槽；21、第一吸附槽；22、第二吸附槽；31、第一销孔组；32、第二销孔组；33、第三销孔组；34、第四销孔组；35、第五销孔组；4、升降组件；41、第一顶针组件；42、第二顶针组件；43、第三顶针组件；44、第四顶针组件；45、第五顶针组件；13、移动槽；311、移动销；3111、永磁体；3112、圆柱体；3113、移动部；3121、第一销孔；3122、第二销孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供了一种晶圆吸附装置。

图1为本实用新型第一种实施例中所述晶圆吸附装置的结构示意图；图2为图1所示的承载台上的第一吸附区和第二吸附区的位置示意图。

本实用新型一些实施例中，参照图1和图2，所述晶圆吸附装置包括承载台1、吸附槽2和定位组件；所述承载台1用于承载晶圆，所述吸附槽2和所述定位组件设置于所述承载台1，实现对所述晶圆定位后将所述晶圆吸附于所述承载台1。

本实用新型一些实施例中，参照图2，所述承载台1包括第一吸附区11和第二吸附区12，所述第一吸附区11为环形，所述第二吸附区12位于所述第一吸附区11的环形内圈内部，即形成所述第一吸附区11环绕设置于所述第二吸附区12外的相对位置关系。

本实用新型一些实施例中，参照图1和图2，所述定位组件包括固定销组和移动销311，所述移动销311在移动的过程中将所述晶圆抵接在所述固定销组与所述移动销311之间。

本实用新型一些实施例中，所述承载台1上设置有销孔组，所述固定销组安装于所述销孔组。

本实用新型一些实施例中，参照图1和图2，所述吸附槽2包括第一吸附槽21和第二吸附槽22；所述第一吸附槽21设置于所述第一吸附区11；所述第二吸附槽22设置于所述第二吸附区12，所述销孔组包括第一销孔组31和第二销孔组32，所述第一销孔组31设置于所述第一吸附区11，所述第二销孔组32设置于所述第二吸附区12。

本实用新型一些具体实施例中，根据待吸附的晶圆的尺寸将所述固定销组安装于相对应的所述销孔组内。

本实用新型一些具体实施例中，参照图1和图2，在对两种不同尺寸的晶圆进行吸附时，当需要对尺寸较大的晶圆进行吸附时，将所述固定销组安装于所述第一销孔组31内，并通过所述定位组件和位于所述第一吸附区11的所述第一吸附槽21将尺寸较大的晶圆进行定位和吸附；当需要对尺寸较小的晶圆进行吸附时，将所述固定销组安装于所述第二销孔组32内，并通过所述定位组件和通过位于所述第二吸附区12的所述第二吸附槽22将尺寸较小的晶圆进行定位和吸附。

本实用新型另一些具体实施例中，所述第二吸附区12为环形，所述承载台1还包括第三吸附区，所述第三吸附区设置于所述第二吸附区12的环形内圈内部，所述吸附槽2包括第三吸附槽23，所述销孔组包括第三销孔组33，所述第三吸附槽23和所述第三销孔组33设置于所述第三吸附区内，这些实施例中，所述晶圆吸附装置能够对三种不同尺寸规格的晶圆进行吸附。

本实用新型另一些具体实施例中，所述第三吸附区为环形，所述承载台1还包括第四吸附区，所述第四吸附区设置于所述第三吸附区的环形内圈内部，所述吸附槽包括第四吸附槽24，所述销孔组包括第四销孔组34，所述第四吸附槽24和所述第四销孔组34设置于所述第四吸附区内，这些实施例中，所述晶圆吸附装置能够对四种不同尺寸规格的晶圆进行吸附。

本实用新型另一些具体实施例中，所述第四吸附区为环形，所述承载台1还包括第五吸附区，所述第五吸附区设置于所述第四吸附区的环形内圈内部，所述吸附槽2包括第五吸附槽25，所述销孔组包括第五销孔组35，所述第五吸附槽25和所述第五销孔组35设置于所述第五吸附区内，这些实施例中，所述晶圆吸附装置能够对五种不同尺寸规格的晶圆进行吸附。

本实用新型另一些具体实施例中，所述承载台1可以包括更多用于吸附不同尺寸规格晶圆的吸附区域，所述吸附区域所起的功能与所述第一吸附区11、所述第二吸附区12、所述第三吸附区、所述第四吸附区和所述第五吸附区相同，本实用新型对所述吸附区域的数量不限于本实用新型实施例中所提及的数量。

本实用新型一些实施例中，参照图2，所述第一吸附区11和所述第二吸附区12同心设置，使不同尺寸的晶圆在定位并吸附后，不同尺寸的晶圆的中心能够位于所述承载台1的同一位置，便于后续操作过程中对所述晶圆进行上下料和搬运。

本实用新型一些实施例中，所述吸附槽2为环形。

本实用新型另一些实施例中，参照图2，所述吸附槽2包括若干圆弧槽，若干所述圆弧槽呈环形设置，所述圆弧槽之间有一定间隙。

图3为本实用新型第二种实施例中所述晶圆吸附装置的结构示意图。

本实用新型一些具体实施例中，参照图3，所述第一吸附槽21、所述第二吸附槽22、所述第三吸附槽23、所述第四吸附槽24和所述第五吸附槽25依次在半径方向上排列。

图4为图1所示的吸附槽的剖面结构示意图。

本实用新型一些实施例中，参照图4，所述吸附槽2的截面形状为V字形，所述V字形的两个内表面之间夹角大于等于45°且小于等于90°。

本实用新型一些具体实施例中，所述V字形的两个内表面之间的夹角大小为45°、60°、75°或90°。

本实用新型一些具体实施例中，所述第一吸附槽21、所述第二吸附槽22、所述第三吸附槽23、所述第四吸附槽24和所述第五吸附槽25通过不同气动管路连接同一个真空泵，在对不同尺寸规格的晶圆进行吸附时，通过电磁阀切换所述真空泵连接的所述不同气动管路，实现不同的吸附槽对不同尺寸规格的晶圆进行吸附。

本实用新型一些实施例中，所述定位组件包括固定销组和移动销311，所述承载台1上开设有若干销孔组，所述固定销组对应设置于所述销孔组。

本实用新型一些实施例中，参照图1，所述销孔组包括第一销孔组31，第一销孔组31包括第一销孔3121、第二销孔3122，所述固定销组安装于所述第一销孔3121和所述第二销孔3122，所述移动销311在移动的过程中将所述晶圆抵接在所述固定销组和所述移动销311之间以完成定位。

本实用新型一些实施例中，所述移动销311沿环形的所述吸附槽2的半径方向做直线移动。

本实用新型另一些实施例中，参照图1，所述移动销311沿所述弧形吸附槽的半径方向做直线运动。

本实用新型一些具体实施例中，参照图1，所述承载台1包括移动槽13，所述移动槽13的延伸方向为所述吸附槽2的半径方向，所述移动销311在所述移动槽13内移动。

图5为图1所示的移动销的结构示意图；图6为图5所示的移动销的剖面结构示意图。

本实用新型一些具体实施例中，参照图5和图6，所述移动销311包括移动部3113和设置于所述移动部3113顶部的圆柱体3112，所述圆柱体3112用于抵接所述晶圆的边缘，所述移动部3113在所述移动槽13内移动。

本实用新型一些实施例中，参照图5和图6，所述移动部3113底部设置有永磁体3111，所述移动槽13内设置于与所述永磁体3111相互吸引的具有磁力的零部件，使所述移动销311在目标位置处固定，以实现对所述晶圆的定位。

本实用新型一些实施例中，参照图1和图2，所述晶圆吸附装置还包括升降组件4，所述升降组件4包括设置于所述承载台1的顶针组件，所述顶针组件包括第一顶针组件41和第二顶针组件42，所述第一顶针组件41设置于所述第一吸附区11内，所述第二顶针组件42设置于所述第二吸附区12内。

本实用新型一些具体实施例中，所述驱动组件包括气缸和将所述顶针组件与所述气缸相连接的连接件。

本实用新型另一些具体实施例中，参照图3，所述顶针组件还包括第三顶针组件43、第四顶针组件44和第五顶针组件45，所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45分别设置于所述第三吸附区、所述第四吸附区和所述第五吸附区内，使五种不同尺寸规格的晶圆均可以被相应位置的所述顶针组件升起或降下。

本实用新型一些具体实施例中，参照图3，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45均包括三个沿圆周排列的三个顶针，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45沿所述吸附槽2的半径方向排列。

本实用新型一些具体实施例中，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45通过所述连接件连接在一起，所述气缸驱动所述连接件升降进而带动所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45一起升降，此时，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45升起后的高度存在高度差，所述第一顶针组件41至所述第五顶针组件45的高度依次递减，使不同尺寸规格的晶圆只被对应位置的所述顶针组件的三个顶针顶起，避免在所述顶针组件在顶针高度均相同的情况下，由于制造工艺误差或者装配工艺误差，晶圆被不对应其尺寸规格的顶针顶起，造成晶圆顶起的时位置精度差。

本实用新型另一些具体实施例中，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45分别通过不同的气缸进行升降，此时，所述第一顶针组件41、所述第二顶针组件42、所述第三顶针组件43、所述第四顶针组件44和所述第五顶针组件45升起后的高度可以相同。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (20)

1.一种晶圆吸附装置，其特征在于，包括：

承载台，用于承载晶圆；

吸附槽，所述吸附槽设置于所述承载台表面，用于吸附所述晶圆；

定位组件，所述定位组件设置于所述承载台，用于将所述晶圆移动到待吸附位置；

所述承载台包括第一吸附区和第二吸附区，所述第一吸附区为环形，所述第二吸附区位于所述第一吸附区的环形内圈内部；

所述吸附槽包括第一吸附槽和第二吸附槽，所述第一吸附槽设置于所述第一吸附区，所述第二吸附槽设置于所述第二吸附区。

2.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第二吸附区为环形区域。

3.根据权利要求2所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一吸附区与所述第二吸附区同心。

4.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述吸附槽的形状为环形。

5.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述吸附槽包括沿圆周方向设置的若干弧形吸附槽。

6.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述吸附槽的截面形状为V字形。

7.根据权利要求6所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述吸附槽的内表面之间的夹角大小为大于等于45°且小于等于90°。

8.根据权利要求4所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述定位组件包括固定销组和移动销，所述移动销在移动的过程中将所述晶圆抵接在所述固定销组与所述移动销之间。

9.根据权利要求8所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述固定销组包括两个固定销。

10.根据权利要求9所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述承载台上设置有销孔组，所述固定销组安装于所述销孔组。

11.根据权利要求10所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述销孔组包括第一销孔组和第二销孔组，所述第一销孔组设置于所述第一吸附区，所述第二销孔组设置于所述第二吸附区。

12.根据权利要求8所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述移动销沿所述吸附槽的半径方向做直线移动。

13.根据权利要求12所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述承载台上设置有移动槽，所述移动销包括移动部，所述移动部活动设置于所述移动槽内。

14.根据权利要求13所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述移动部在移动过程中通过磁力使所述移动销固定在目标位置。

15.根据权利要求14所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述移动部内设置有永磁体，所述移动槽内设置有磁力元件，通过所述磁力元件吸附所述永磁体，以实现所述移动销固定在目标位置。

16.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，还包括升降组件，所述升降组件用于在所述承载台上升降所述晶圆。

17.根据权利要求16所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述升降组件包括设置于所述承载台上的顶针组件和驱动所述顶针组件在所述承载台上升降的驱动组件。

18.根据权利要求17所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述顶针组件包括第一顶针组件和第二顶针组件，所述第一顶针组件设置于所述第一吸附区内，所述第二顶针组件设置于所述第二吸附区内。

19.根据权利要求18所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一顶针组件和所述第二顶针组件共同升降。

20.根据权利要求19所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一顶针组件高度大于所述第二顶针组件的高度。

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