TW202418465A - 吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法 - Google Patents

吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法 Download PDF

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大陸商上海微電子裝備（集團）股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種吸盤、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法，所述吸盤包括：吸盤本體、密封圈組和軟吸盤組；所述密封圈組包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述吸盤本體上呈同心環狀分佈，將所述吸盤本體劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組。從而，可以根據薄（軟）翹曲矽片的特點對其分段或分區域吸附，先在吸附過程中位於不同吸附區域的軟吸盤組的高度隨著矽片的下降而發生變化，起到一定支撐緩衝作用，從而可以解決矽片面型超差嚴重的問題。

Description

吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法
本發明係關於光刻設備技術領域，特別關於一種吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法。
目前，在光刻產品和檢測品中兼容大翹曲矽片的吸盤組件由基盤和多個密封圈組成，所有密封圈在所述吸盤組件上呈同心環狀分佈，且最外圈的密封圈設置於基盤上表面的邊緣，該吸盤組件能夠吸附8寸、12寸正常矽片及大翹曲矽，目前應用下來可以很好的解決大翹曲且厚（硬）矽片的吸附問題。但是目前市場上又出現了大翹曲且薄（軟）類型的矽片，在吸附該類型的矽片時，矽片面型超差嚴重，無法滿足客戶正常生產需求。
本發明的目的在於提供一種吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法，以解決現有矽片吸附裝置在吸附薄（軟）翹曲矽片面形不達標的問題，從而提高工作臺對不同矽片的適應性及吸附能力。
為解決上述技術問題，本發明提供一種吸盤組件，所述吸盤組件包括：基盤、密封圈組和軟吸盤組；
所述密封圈組包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述基盤上呈同心環狀分佈，將所述基盤劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組。
可選的，在所述的吸盤組件中，每個所述軟吸盤組包括多個軟吸盤；所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向均勻排布，或所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向以組合形式均勻排布。
可選的，在所述的吸盤組件中，位於所述中心吸附區域的所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向均勻排布，位於所述周邊吸附區域的所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向以組合形式均勻排布。
可選的，在所述的吸盤組件中，所述軟吸盤為碗形吸盤或褶皺形吸盤。
可選的，在所述的吸盤組件中，所述吸盤組件還包括設於每個所述軟吸盤內的凸台，所述凸台的上表面與所述基盤的上表面持平。
可選的，在所述的吸盤組件中，所述基盤包括第一安裝槽，每個所述第一安裝槽內均設有一個所述軟吸盤，每個所述第一安裝槽形成一個所述凸台。
可選的，所述中心吸附區域內的所述軟吸盤組沿所述基盤的徑向到位於所述中心吸附區域外側的所述密封圈的距離小於所述中心吸附區域的徑向尺寸的1/2；和/或
所述周邊吸附區域內的所述軟吸盤組沿所述基盤的徑向到位於所述周邊吸附區域外側的所述密封圈的距離小於所述周邊吸附區域的徑向尺寸的1/2。
可選的，在所述的吸盤組件中，所述密封圈組和所述軟吸盤組均具有壓縮狀態和自由狀態，於所述壓縮狀態時容置於所述基盤內，于所述自由狀態時自所述基盤內沿所述基盤的軸向延伸出所述基盤外。
可選的，在所述的吸盤組件中，所述中心吸附區域的面積與8寸矽片的面積相匹配，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域的總面積與12寸矽片的面積相匹配。
本發明還提供一種矽片吸附裝置，包括：
如前所述的吸盤組件，
升降機構，用於通過升降將矽片交接於所述吸盤組件；以及，
真空系統，所述真空系統用於對所述吸盤組件的真空壓力進行控制。
可選的，在所述的矽片吸附裝置中，所述真空系統通過不同的真空通道與所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域及每個所述軟吸盤組連通，分別對所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域及每個所述軟吸盤組的真空壓力進行控制。
可選的，在所述的矽片吸附裝置中，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域分別劃分為多個沿周向均勻分佈的子吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道與各所述子吸附區域連通，分別對各所述子吸附區域的真空壓力進行控制；或者，
所述基盤劃分為以中心為頂點的多個扇形吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道分別與各所述扇形吸附區域連通，分別對各所述扇形吸附區域的真空壓力進行控制。
可選的，在所述的矽片吸附狀置中，所述真空系統包括第一真空壓力檢測傳感器、第二真空壓力檢測傳感器、第三真空壓力檢測傳感器和第四真空壓力檢測傳感器，分別設於各所述真空通道的末端，用於對各所述真空通道的真空壓力進行檢測。
可選的，在所述的矽片吸附裝置中，所述升降機構包括由多個吸嘴構成的第一吸嘴組，所述第一吸嘴組中的所述多個吸嘴在所述基盤上的投影位於所述中心區域，且沿所述基盤的周向均勻分佈。
可選的，在所述的矽片吸附裝置中，所述升降機構還包括由多個吸嘴構成的第二吸嘴組，所述第二吸嘴組中的所述多個吸嘴在所述基盤上的投影位於所述周邊吸附區域，且沿所述基盤的周向均勻分佈，所述第二吸嘴組中的所述吸嘴和所述第一吸嘴組中的所述吸嘴一一對應設置。
本發明還提供一種曝光設備，所述曝光設備包括如前所述的矽片吸附裝置。
本發明還提供一種翹曲矽片吸附方法，利用如前所述的矽片吸附裝裝置，所述翹曲矽片吸附方法包括：
在所述升降結構交接矽片後，開啟所述升降機構的真空，以及開啟位於所述基盤的中心吸附區域的所述軟吸盤組的真空；
控制所述升降機構帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述中心吸附區域的所述軟吸盤組時，檢測所述軟吸盤組的真空壓力是否達到第一閾值；若達到，則開啟所述中心吸附區域的真空；
開啟位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組的真空，控制所述升降機構帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組時，檢測所述軟吸盤組的真空壓力是否達到第二閾值；若達到，則開啟所述周邊吸附區域的真空，並關閉所述升降機構的真空。
發明人研究發現，吸附薄（軟）類型的矽片時，之所以面型超差嚴重，是因為吸盤組件表面安裝環形密封圈的槽寬且深，在吸附較薄矽片時，環形槽內無法給予矽片有效支撐作用，從而當真空壓力進入到環形槽內時，會導致矽片面型超差嚴重。
本發明提供的吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法，所述吸盤組件包括：基盤、密封圈組和軟吸盤組；所述密封圈組包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述基盤上呈同心環狀分佈，將所述基盤劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組。從而，在通過升降結構將薄（軟）翹曲矽片運輸到基盤上的時候，可以根據薄（軟）翹曲矽片的特點對其分段吸附，先吸附其中心區域，待中心區域的吸附達標之後，再吸附其周邊區域，在吸附過程中位於不同吸附區域的軟吸盤組的高度隨著矽片的下降而發生變化，起到一定支撐緩衝作用，從而可以解決矽片面型超差嚴重的問題。
另外，發明人研究發現，之所以會出現矽片下片超時或失敗現象，是因為現有吸盤組件正常矽片吸附和翹曲矽片吸附功能的氣路為同一氣路，由於用於翹曲矽片吸附的吸盤組件表面增加密封圈吸附性較好，從而導致矽片下片超時或失敗。
進一步的，本發明實施例提供的矽片吸附裝置，所述真空系統對各所述吸附區域和各所述軟吸盤組的真空環境分別進行控制，在矽片下片時，不同區域可以依次取消真空吸附，因此可以解決因為吸附性能好而帶來的矽片下片超時或失敗的問題。
為使本發明的目的、優點和特徵更加清楚，以下結合附圖對本發明提出的吸盤組件作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。此外，附圖所展示的結構往往是實際結構的一部分。特別的，各附圖需要展示的側重點不同，有時會採用不同的比例。還應當理解的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。 〔實施例一〕
如圖1所示，本發明實施例提供一種吸盤組件1，所述吸盤組件1包括：基盤11、密封圈組12和軟吸盤組13；
所述密封圈組12包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述基盤11上呈同心環狀分佈，將所述基盤11劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組13。
採用本發明實施例提供的所述吸盤組件1，在通過升降結構將薄（軟）翹曲矽片運輸到基盤11上的時候，可以根據薄（軟）翹曲矽片的特點對其分段吸附，先吸附其中心區域，待中心區域的吸附達標之後，再吸附其周邊區域，在吸附過程中位於不同吸附區域的軟吸盤組13的高度隨著矽片的下降而發生變化，起到一定支撐緩衝作用，從而可以解決矽片面型超差嚴重的問題。
本實施例中，所述密封圈組12和所述軟吸盤組13具有壓縮狀態和自由狀態，於所述壓縮狀態時容置於所述基盤11內，于所述自由狀態時自所述基盤11內沿所述基盤11的軸向延伸出所述基盤11外，從而所述密封圈組12和所述軟吸盤組13在矽片下降時能起到較佳的支撐作用，同時在矽片與吸盤接觸後，不會因所述密封圈組12和所述軟吸盤組13的凸起而導致吸附效果受到影響。
另外，本實施例中，所述基盤11表面有均布的環形氣道，分佈在相應矽片尺寸的區域內，各所述密封圈圍繞各矽片尺寸相對應的區域，即各密封圈圍繞形成的區域面積，與不同矽片面積大小相匹配。圖1所示是以所述密封圈組12包括第一密封圈121和第二密封圈122進行示例，但應理解，所述密封圈組12還可包括第三密封圈等。圖1中，所述第一密封圈121圍繞形成中心吸附區域，所述中心吸附區域的面積例如可與8寸矽片的面積相匹配，所述第一密封圈121和第二密封圈122之間的區域為周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域的總面積（亦即所述第二密封圈122圍繞的區域）例如可與12寸矽片的面積相匹配。這裡所述相匹配，較佳的為吸附區域的面積略大於矽片的面積，但也可為吸附區域的面積等於或略小於矽片的面積。
優選的，在所述中心吸附區域和/或所述周邊吸附區域內，沿所述基盤11的徑向，所述軟吸盤組13到對應吸附區域的徑向外側的所述密封圈的距離小於對應吸附區域的徑向尺寸的1/2，即，所述軟吸盤組13在相應所述吸附區域內更靠近所述吸附區域的外側，如此可對更大面積的矽片起到支撐緩衝的作用，因此可提高支撐緩衝的效果。
進一步的，本發明實施例中，每個所述軟吸盤組13可包括多個軟吸盤，不同吸附區域的多個軟吸盤可以有不同的佈置方式，例如，每個吸附區域，多個所述軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻排布，或多個所述軟吸盤沿所述基盤11的周向以組合形式均勻排布。
由於所述中心吸附區域的外徑相對較小，所述周邊吸附區域的外徑相對較大，因此，較佳的，位於所述中心吸附區域的多個所述軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻排布，位於所述周邊吸附區域的多個軟吸盤沿所述基盤11的周向以組合形式均勻排布。
在一具體實施方式中，如圖1所示，位於所述中心吸附區域的所述軟吸盤組13包括8個軟吸盤，8個軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻佈置，所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組13包括12個軟吸盤，每4個為一組，共3組軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻佈置。但每個吸附區域，軟吸盤具體數量的選擇不夠成對於本申請的限制，軟吸盤的數量也可根據吸附區域的大小及軟吸盤本身的大小進行調整，例如，在另外一些實施方式中，位於所述中心吸附區域的所述軟吸盤組包括6個軟吸盤，6個軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻佈置，所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組13包括8個軟吸盤，每2個一組，共4組軟吸盤沿所述基盤11的周向均勻佈置，等等。
本實施例中，如圖2-3所示，所述軟吸盤可為碗形吸盤1321。所述軟吸盤的高度H可根據吸盤組件1的翹曲量而定。進一步優選的，如圖3所示，所述吸盤組件1還包括位於每個所述軟吸盤內的凸台113，所述凸台113的上表面與所述基盤11的上表面持平，所述凸台113保證矽片被吸附後起到支撐矽片的作用，保證矽片吸附後的面型精度。所述凸台113可為中空結構，用於與真空輸送通道連通，以保證所述軟吸盤的真空環境。
本實施例中，所述密封圈可為O型密封圈或為褶皺形密封圈，即，所述密封圈的橫截面呈O型或褶皺形。
本實施例中，請參見圖3並結合圖1，所述基盤11包括第一安裝槽111和第二安裝槽112，所述第一安裝槽111與所述軟吸盤的數量及安裝位置相匹配，每個所述第一安裝槽111內均設有一所述軟吸盤，所述第二安裝槽112與所述密封圈的數量及安裝位置相匹配，每個所述第二安裝槽112內均設有一所述密封圈。所述第一安裝槽111形成，特別是合圍形成，所述軟吸盤內的凸台113，凸台113與基盤11表面平齊，為匹配所述軟吸盤的形狀，所述第一安裝槽111可為環形槽，特別是與所述基盤11不同心設置的環形槽。為匹配所述密封圈的形狀，所述第二安裝槽112為環形槽，特別是與所述基盤11同心設置的環形槽。
本實施例提供的所述吸盤組件1與升降機構配合使用，當機械手將矽片交接於所述升降機構後，通過所述升降機構的升降將矽片交接於所述吸盤組件1。另外，本實施例提供的所述吸盤組件1，各所述吸附區域可通過不同的真空通道控制其真空壓力。
有鑑於此，如圖4所示，本發明實施例還提供一種矽片吸附裝置，所述矽片吸附裝置包括：
一如本發明實施例提供的所述吸盤組件1；
升降機構2，用於通過升降將矽片交接於所述吸盤組件1；以及，
真空系統3，所述真空系統3用於所述吸盤組件1的真空壓力進行控制。
所述真空系統3通過不同的真空通道與所述吸盤組件1的各吸附區域連通，每個真空通道分別通過一電磁閥控制其真空壓力，且各真空通道的遠離各吸附區域的末端（遠離所述吸盤組件的一端）設置真空壓力檢測傳感器，感測真空壓力的變化。
本實施例中，所述真空系統通過不同的真空通道與所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域、每個所述吸盤組連通，分別對所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域、每個所述軟吸盤組的真空壓力進行控制。例如，當所述吸盤組件1具有中心吸附區域及一周邊吸附區域，相應的，所述中心吸附區域設有第一軟吸盤組131，所述周邊吸附區域設有第二軟吸盤組132時，所述真空系統通過真空通道分別與所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域、所述第一吸盤組及所述第二吸盤組連通，所述真空系統3包括第一真空壓力檢測傳感器31、第二真空壓力檢測傳感器32、第三真空壓力檢測傳感器33和第四真空壓力檢測傳感器34，分別設於各所述真空通道的末端。可選地，第一真空壓力檢測傳感器31設於與第一軟吸盤組131連通的真空通道的末端，第二真空壓力檢測傳感器32設於與中心吸附區域連通的真空通道的末端，第三真空壓力檢測傳感器33設於與第二軟吸盤組132連通的真空通道的末端，第四真空壓力檢測傳感器34設於與周邊吸附區域連通的真空通道的末端。所述第一真空壓力檢測傳感器31用於檢測所述第一軟吸盤組131的真空壓力，所述第二真空壓力檢測傳感器32用於檢測所述中心吸附區域的真空壓力，第三真空壓力檢測傳感器33用於檢測所述第二軟吸盤組132的真空壓力，所述第四真空壓力檢測傳感器34用於檢測所述周邊吸附區域的真空壓力，從而可以根據薄（軟）翹曲矽片的特點對其分段吸附。
所述升降機構2（E-pin）為較為成熟的機構，如圖5所示，包括吸柱21、設置於吸柱21上的吸嘴22，電機23及光柵尺24等。可選的，所述基盤11具有沿軸向開設的通槽，所述升降機構2的所述吸柱21可活動地穿設於所述通槽，所述基盤11的所述通槽可開設於所述中心吸附區域，且相較於所述第一密封圈121更靠近所述基盤11的中心，從而每個所述吸柱21上的所述吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述中心吸附區域，且多個所述吸嘴22構成的第一吸嘴組沿所述基盤11的周向均勻分佈。
在另外一些實施例中，所述基盤11供升降結構的吸柱21穿設的通槽還可設於所述周邊吸附區域，或者所述基盤11不設置通槽，所述升降結構從所述基盤11的外周進行矽片的交接等，亦即，本申請對所述通槽的設置不做具體限制。
本發明實施例還提供一種曝光設備，所述曝光設備包括本發明實施例提供的所述矽片吸附裝置。所述矽片吸附裝置設置於曝光台安裝座上。
基於本發明實施例提供的所述矽片吸附裝置，如圖6所示，本發明實施例還提供一種翹曲矽片吸附方法，所述翹曲矽片吸附方法包括如下步驟：
S11，在所述升降機構2交接矽片後，開啟所述升降機構2的真空，以及開啟位於所述基盤11的中心吸附區域的所述軟吸盤組13的真空，而後執行步驟S12；
S12，控制所述升降機構2帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述中心吸附區域的所述軟吸盤組13時，檢測所述軟吸盤組13的真空壓力是否達到第一閾值；若達到，則開啟所述中心吸附區域的真空,而後執行步驟S13；若未達到，則繼續重複步驟S12；
S13，開啟位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組13的真空，控制所述升降機構2帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組13時，檢測所述軟吸盤組13的真空壓力是否達到第二閾值；若達到，則開啟所述周邊吸附區域的真空，並關閉所述升降機構2的真空，若未達到，則繼續重複步驟S13。
下面以12寸翹曲片吸附為例，對吸附過程作進一步詳細描述，其過程如圖7所示。
當機械手把矽片交接到E-pin上時，先開啟8寸區域軟吸盤的真空，E-pin電機向下出力帶動矽片向下運動，矽片與軟吸盤接觸並到吸盤組件1表面，8寸區域軟吸盤對矽片進行吸附，通過軟吸盤末端的真空壓力檢測傳感器1閾值大小判斷此時矽片是否被軟吸盤吸牢，若未被吸牢則E-pin電機持續向下出力，電機持續向下出力的大小應小於矽片屈服強度a，矽片的屈服強度a由矽片本身不同而異，直至軟吸盤處的真空壓力檢測傳感器I判斷矽片被吸牢後，通過電磁閥控制8寸區域內吸盤組件1環形氣道真空開啟，然後開啟12寸區域軟吸盤真空，12寸軟吸盤真空吸附壓力判斷流程同8寸軟吸盤一致，若未被吸牢則E-pin電機在開環狀態下持續向下出力，當12寸軟吸盤判斷完全吸附後，電磁閥控制12寸區域內吸盤組件1環形氣道真空開啟，最後通過真空壓力檢測傳感器II和III判斷翹曲片是否完全被吸附，吸附成功後E-pin吸附真空釋放，E-pin吸嘴22與矽片脫離，E-pin電機下降到低位後，開始下一步的流程。
從上述描述可知，本發明實施例提供的矽片吸附裝置中，所述真空系統3對各所述吸附區域和各所述軟吸盤組13的真空環境分別進行控制，在矽片下片時，不同區域可以依次取消真空吸附，因此可以解決因為吸附性能好而帶來的矽片下片超時或失敗的問題。 〔實施例二〕
與實施例一不同的是，本實施例中，如圖8及圖9所示，所述軟吸盤為褶皺形吸盤1322，當褶皺形軟吸盤1322被矽片壓縮後會像彈簧一樣起到一定的支撐作用，可以彌補矽片吸附後在軟吸盤槽區域的面型精度。 〔實施例三〕
與實施例一及實施例二不同的是，本實施例在比較成熟的升降機構2的基礎上，對吸柱21作出改進。每個所述吸柱21對應設置多組吸嘴22。即，吸柱21並非傳統意義上的直形支柱，而是為多分支結構。從而，除了所述第一吸嘴組，所述升降機構2還可具有由多個吸嘴22構成的第二吸嘴組，所述第二吸嘴組中的吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述周邊吸附區域，且沿基盤11的周向均勻分佈，所述第二吸嘴組的吸嘴22和所述第一吸嘴組的吸嘴22一一對應設置，即，每個所述吸柱21上設置有兩個吸嘴22，其中一個吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述中心吸附區域，另外一個吸嘴22在所述基盤11的投影位於所述周邊吸附區域，且每個所述吸柱21上設置的兩個吸嘴22位於所述基盤11的同一徑向上。例如，所述升降機構2包括三個吸柱21，每個吸柱21具有水平向的兩個分支，每個分支上設有一個所述吸嘴22，使得其中一個吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述中心吸附區域，另外一個吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述周邊吸附區域；或者，所述升降機構2包括三個吸柱21，每個吸柱21具有垂向柱和在垂向柱上衍生出來的折形柱，所述垂向柱和所述折形柱上分別設有一個所述吸嘴22，使得其中一個吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述中心吸附區域，另外一個吸嘴22在所述基盤11上的投影位於所述周邊吸附區域。通過改進，所述升降結構對矽片的吸附由中心區域三點吸附改為多區域多點吸附，在不同尺寸矽片的區域範圍內都可以進行吸附可以增加吸盤組件1吸附翹曲矽片的成功率。
對於具有分支的所述吸柱21，同樣的，對所述基盤11上設置的供所述吸柱21穿設的通槽的位置不作限制，只需保證吸柱21在穿所述基盤11後，滿足所述第一吸嘴組和所述第二吸嘴組的相對位置關係。此外，上述描述中，雖然是以所述第一吸嘴組和所述第二吸嘴組對於所述升降機構2的改進進行說明，但應理解，除了所述第一吸嘴組、所述第二吸嘴組，所述升降機構2還可包括第三吸嘴組等，吸嘴組的數量可與密封圈的數量相等，從而每個吸附區域都能夠設置一組吸嘴，相應的，對於所述升降機構2而言，只需所述吸柱21的形狀隨著吸嘴組的數量的增多而做出適應性變化即可，或者，所述吸柱21的數量隨著吸嘴組的數量的增多而做出適應性變化，例如部分數量的所述吸柱21穿過所述基盤11的所述中心吸附區域，另一部分數量的所述吸柱21穿過所述基盤11的周邊吸附區域，吸柱21和吸嘴22的數量相等，且一一對應設置。 〔實施例四〕
與前述實施例不同的是，本實施例中，將所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域再次進行劃分，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域分別劃分為多個沿周向均勻分佈的子吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道與各所述子吸附區域連通，分別對各所述子吸附區域的真空壓力進行控制。
例如，如圖10所示，所述中心吸附區域均分為：中心吸附區域第一區域A1、中心吸附區域第二區域A2及中心吸附區域第三區域A3，所述周邊吸附區域均分為：周邊吸附區域第一區域B1、周邊吸附區域第二區域B2及周邊吸附區域第三區域B3，不同區域分別利用電磁閥控制真空壓力，且利用真空壓力傳感器感測真空壓力。
其中，針對區域A1和B1可對應設置第一升降機構（Epin1），針對區域A2和B2可對應設置第二升降機構（Epin2），針對區域A3和B3可對應設置第三升降機構（Epin3），在交接矽片時，三個電機同步控制進行上下運動，當矽片被基盤吸附後，通過基盤不同吸附區域內的真空壓力判斷矽片是否完全被吸附，若此區域矽片未被完全吸附則對應區域的升降機構的電機向下出力，直至該區域矽片被完全吸附。
在另一些實施方式中，所述基盤可以劃分為以中心為頂點的多個扇形吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道分別與各所述扇形吸附區域連通，分別對各所述扇形吸附區域的真空壓力進行控制。
綜上所述，本發明提供的吸盤組件、矽片吸附裝置、曝光設備及翹曲矽片吸附方法，所述吸盤組件包括：基盤、密封圈組和軟吸盤組；所述密封圈組包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述基盤上呈同心環狀分佈，將所述基盤劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組。從而，在通過升降結構將薄（軟）翹曲矽片運輸到吸盤組件上的時候，可以根據薄（軟）翹曲矽片的特點對其分段吸附，先吸附其中心區域，待中心區域的吸附達標之後，再吸附其周邊區域，在吸附過程中位於不同吸附區域的軟吸盤組的高度隨著矽片的下降而發生變化，起到一定支撐緩衝作用，從而可以解決矽片面型超差嚴重的問題。
需要說明的是，本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可，此外，各個實施例之間不同的部分也可互相組合使用，本發明對此不作限定。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於申請專利範圍的保護範圍。
1:吸盤組件 2:升降機構 3:真空系統 11:基盤 12:密封圈組 13:軟吸盤組 121:第一密封圈 122:第二密封圈 131:第一軟吸盤組 132:第二軟吸盤組 111:第一安裝槽 112:第二安裝槽 113:凸台 21:吸柱 22:吸嘴 23:電機 24:光柵尺 31:第一真空壓力傳感器 32:第二真空壓力傳感器 33:第三真空壓力傳感器 34:第四壓力傳感器 A1:中心吸附區域第一區域 A2:中心吸附區域第二區域 A3:中心吸附區域第三區域 B1:周邊吸附區域第一區域 B2:周邊吸附區域第二區域 B3:周邊吸附區域第三區域
圖1所示是本發明實施例中吸盤組件的立體圖； 圖2所示是本發明實施例一中吸盤組件的截面圖； 圖3所示是本發明實施例二中吸盤組件C區域的解剖圖； 圖4所示是本發明實施例中矽片吸附裝置的結構示意圖； 圖5所示是本發明實施例一示例的一種升降機構的結構示意圖； 圖6所示是本發明實施例中翹曲矽片吸附方法的流程圖； 圖7所示是本發明實施例中12寸翹曲矽片吸附流程圖； 圖8所示是本發明實施例二中吸盤組件的截面圖； 圖9所示是本發明實施例二中褶皺軟吸盤的結構示意圖； 圖10所示是本發明實施例四中吸附區域劃分示意圖。
1:吸盤組件
2:升降機構
3:真空系統
21:吸柱
22:吸嘴
23:電機
31:第一真空壓力傳感器
32:第二真空壓力傳感器
33:第三真空壓力傳感器
34:第四壓力傳感器

Claims (17)

  1. 一種吸盤組件，其特徵在於，所述吸盤組件包括：基盤、密封圈組和軟吸盤組； 所述密封圈組包括至少兩個密封圈，至少兩個所述密封圈在所述基盤上呈同心環狀分佈，將所述基盤劃分為中心吸附區域和周邊吸附區域，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域內分別佈置有一所述軟吸盤組。
  2. 如請求項1所述的吸盤組件，其中每個所述軟吸盤組包括多個軟吸盤；所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向均勻排布，或所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向以組合形式均勻排布。
  3. 如請求項2所述的吸盤組件，其中位於所述中心吸附區域的所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向均勻排布，位於所述周邊吸附區域的所述多個軟吸盤沿所述基盤的周向以組合形式均勻排布。
  4. 如請求項2所述的吸盤組件，其中所述軟吸盤為碗形吸盤或褶皺形吸盤。
  5. 如請求項2所述的吸盤組件，其中所述吸盤組件還包括位於每個所述軟吸盤內的凸台，所述凸台的上表面與所述基盤的上表面持平。
  6. 如請求項5所述的吸盤組件，其中所述基盤包括第一安裝槽，每個所述第一安裝槽內均設有一個所述軟吸盤，每個所述第一安裝槽形成一個所述凸台。
  7. 如請求項1所述的吸盤組件，其中所述中心吸附區域內的所述軟吸盤組沿所述基盤的徑向到位於所述中心吸附區域外側的所述密封圈的距離小於所述中心吸附區域的徑向尺寸的1/2；和/或 所述周邊吸附區域內的所述軟吸盤組沿所述基盤的徑向到位於所述周邊吸附區域外側的所述密封圈的距離小於所述周邊吸附區域的徑向尺寸的1/2。
  8. 如請求項1所述的吸盤組件，其中所述密封圈組和所述軟吸盤組均具有壓縮狀態和自由狀態，於所述壓縮狀態時容置於所述基盤內，于所述自由狀態時自所述基盤內沿所述基盤的軸向延伸出所述基盤外。
  9. 如請求項1所述的吸盤組件，其中所述中心吸附區域的面積與8寸矽片的面積相匹配，所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域的總面積與12寸矽片的面積相匹配。
  10. 一種矽片吸附裝置，其特徵在於，包括： 如請求項1至9中任一項所述的吸盤組件， 升降機構，用於通過升降將矽片交接於所述吸盤組件；以及， 真空系統，所述真空系統用於對所述吸盤組件的真空壓力進行控制。
  11. 如請求項10所述的矽片吸附裝置，其中所述真空系統通過不同的真空通道與所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域及每個所述軟吸盤組連通，以分別對所述中心吸附區域、所述周邊吸附區域及每個所述軟吸盤組的真空壓力進行控制。
  12. 如請求項10所述的矽片吸附裝置，其中所述中心吸附區域和所述周邊吸附區域分別劃分為多個沿周向均勻分佈的子吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道與各所述子吸附區域連通，分別對各所述子吸附區域的真空壓力進行控制；或者， 所述基盤劃分為以中心為頂點的多個扇形吸附區域，所述真空系統通過不同的真空通道分別與各所述扇形吸附區域連通，分別對各所述扇形吸附區域的真空壓力進行控制。
  13. 如請求項11或12所述的矽片吸附裝置，其中所述真空系統包括第一真空壓力檢測傳感器、第二真空壓力檢測傳感器、第三真空壓力檢測傳感器和第四真空壓力檢測傳感器，分別設於各所述真空通道的末端，用於對各所述真空通道的真空壓力進行檢測。
  14. 如請求項10所述的矽片吸附裝置，其中所述升降機構包括：由多個吸嘴構成的第一吸嘴組，所述第一吸嘴組中的所述多個吸嘴在所述基盤上的投影位於所述中心區域，且沿所述基盤的周向均勻分佈。
  15. 如請求項14所述的矽片吸附裝置，其中所述升降機構還包括：由多個吸嘴構成的第二吸嘴組，所述第二吸嘴組中的所述多個吸嘴在所述基盤上的投影位於所述周邊吸附區域，且沿所述基盤的周向均勻分佈，所述第二吸嘴組中的所述吸嘴和所述第一吸嘴組中的所述吸嘴一一對應設置。
  16. 一種曝光設備，其特徵在於，所述曝光設備包括如請求項10至15中任一項所述的矽片吸附裝置。
  17. 一種翹曲矽片吸附方法，利用如請求項10至15中任一項所述的矽片吸附裝裝置，其特徵在於，所述翹曲矽片吸附方法包括： 在所述升降結構交接矽片後，開啟所述升降機構的真空，以及開啟位於所述基盤的中心吸附區域的所述軟吸盤組的真空； 控制所述升降機構帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述中心吸附區域的所述軟吸盤組時，檢測所述軟吸盤組的真空壓力是否達到第一閾值；若達到，則開啟所述中心吸附區域的真空； 開啟位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組的真空，控制所述升降機構帶動所述矽片向下運動，當所述矽片接觸到位於所述周邊吸附區域的所述軟吸盤組時，檢測所述軟吸盤組的真空壓力是否達到第二閾值；若達到，則開啟所述周邊吸附區域的真空，並關閉所述升降機構的真空。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0831719A (ja) * 1994-07-13 1996-02-02 Nikon Corp 半導体基板用吸着ホルダー及び投影露光装置
CN103531511B (zh) * 2012-07-04 2017-02-08 上海微电子装备有限公司 吸盘及使用该吸盘的承片台和硅片吸附方法
CN104516209B (zh) * 2013-10-08 2017-01-25 上海微电子装备有限公司 一种集成电路设备上用的承载固定装置
CN110943021B (zh) * 2018-09-21 2022-05-31 上海微电子装备（集团）股份有限公司 预对准装置及方法
CN113130365A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种吸盘
CN111430290A (zh) * 2020-04-21 2020-07-17 杭州晶通科技有限公司 一种晶圆冷却卡盘

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