[發(fā)明專利]一種自動清洗晶圓時夾持晶圓邊緣的裝置及其夾持方法

有效

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• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105762094B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 李曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽芯源微電子設備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發(fā)明涉及用于半導體行業(yè)晶圓清洗時的夾持設備，具體地說是一種自動清洗晶圓時夾持晶圓邊緣的裝置及其夾持方法，裝置中的晶圓承片臺與中空軸電機的輸出端密封連接，在晶圓承片臺上表面沿圓周方向均布有多個支撐晶圓邊緣的墊柱，晶圓承片臺下表面沿圓周方向均布有多個單作用彈簧復位氣缸，每個單作用彈簧復位氣缸的輸出端均連接有夾持晶圓邊緣的夾緊塊；晶圓承片臺上開有為單作用彈簧復位氣缸提供工作介質(zhì)的流通口；當不接通工作介質(zhì)時，單作用彈簧復位氣缸的活塞桿處于收縮狀態(tài)，進而將晶圓邊緣夾緊，當接通工作介質(zhì)時，單作用彈簧復位氣缸的活塞桿伸出，晶圓邊緣被釋放。本發(fā)明僅與晶圓的邊緣有接觸，在工藝實施過程中不會對晶圓造成損傷。

技術領域

本發(fā)明涉及用于半導體行業(yè)晶圓清洗時的夾持設備，具體地說是一種自動清洗晶圓時夾持晶圓邊緣的裝置及其夾持方法。

背景技術

清洗工藝在半導體制程中要重復多次，清洗效果的好壞很大程度上會影響芯片制程及電路特性等質(zhì)量問題。在一些情況下晶圓的正、反兩面都需要進行清洗，這樣需要清洗另一面時，已經(jīng)清洗過的一面除晶圓邊緣外是不允許有外界接觸的。

目前，在做晶圓清洗工藝時，主要有真空吸附或者通過晶圓與承片臺的偏心安裝兩種方式來拾取晶圓。真空吸附的方式不可避免要對晶圓有大范圍的接觸，而晶圓與承片臺偏心安裝的方式會導致晶圓與承片臺開始轉(zhuǎn)動、停止時不同步，對晶圓的接觸面造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種自動清洗晶圓時夾持晶圓邊緣的裝置及其夾持方法，解決不對晶圓造成損傷并除晶圓邊緣外非接觸夾持清洗的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明的夾持裝置包括中空軸電機、晶圓承片臺、墊柱、夾緊塊及單作用彈簧復位氣缸，其中晶圓承片臺與所述中空軸電機的輸出端密封連接，在該晶圓承片臺上表面沿圓周方向均布有多個支撐晶圓邊緣的墊柱，所述晶圓承片臺下表面沿圓周方向均布有多個單作用彈簧復位氣缸，每個所述單作用彈簧復位氣缸的輸出端均連接有夾持所述晶圓邊緣的夾緊塊；所述晶圓承片臺上開有為單作用彈簧復位氣缸提供工作介質(zhì)的流通口，各所述夾緊塊通過單作用彈簧復位氣缸的伸縮沿所述晶圓的徑向往復移動，實現(xiàn)對所述晶圓邊緣的夾持或松放。

其中：所述晶圓承片臺上開設的流通口包括垂直壓縮空氣流通口及水平壓縮空氣流通口，該垂直壓縮空氣流通口通過所述中空軸電機上的通孔與壓縮空氣氣源相連通，所述水平壓縮空氣流通口為多個，沿圓周方向均布，每個所述水平壓縮空氣流通口的一端分別與所述垂直壓縮空氣流通口相連通，另一端分別連通于所述單作用彈簧復位氣缸上開設的工作介質(zhì)接入口；所述晶圓承片臺的上部為圓盤狀、下部為中空圓柱狀，所述中空軸電機的輸出端與晶圓承片臺中空圓柱狀的下部密封連接，所述垂直壓縮空氣流通口開設在該中空圓柱狀的頂部，所述水平壓縮空氣流通口沿晶圓承片臺圓盤狀的上部的圓周方向均布；所述水平壓縮空氣流通口、單作用彈簧復位氣缸及夾緊塊的數(shù)量相同；所述晶圓承片臺的邊緣沿圓周方向均布有多個條形孔，每個所述條形孔內(nèi)均容置有夾緊塊，各所述夾緊塊在單作用彈簧復位氣缸的帶動下，在所述條形孔內(nèi)往復移動；

本發(fā)明的夾持方法為：

通過所述中空軸電機帶動晶圓承片臺及晶圓旋轉(zhuǎn)，通過所述晶圓承片臺上開設的流通口為各所述單作用彈簧復位氣缸提供工作介質(zhì)，通過所述單作用彈簧復位氣缸的伸縮交替，實現(xiàn)各所述夾緊塊對晶圓邊緣的夾緊或松放。

其中：初始狀態(tài)時，接通工作介質(zhì)，工作介質(zhì)通過所述中空軸電機和晶圓承片臺使單作用彈簧復位氣缸的活塞桿處于伸出狀態(tài)，所述晶圓處于自由狀態(tài)；當清洗工藝開始時，釋放工作介質(zhì)，所述單作用彈簧復位氣缸依靠自身彈簧的作用處于收縮狀態(tài)，同時，所述晶圓的邊緣被夾緊塊夾緊。

本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為：

1.本發(fā)明夾持裝置結(jié)構(gòu)簡單、反應迅速、安裝方便，僅與晶圓的邊緣有接觸，在工藝實施過程中不會對晶圓造成損傷。