[發明專利]非接觸式襯底操作設備

在審

• 申請號: 201810864892.8
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108987327A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 弓利軍
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/677
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明實施例公開了一種非接觸式襯底操作設備，設備包括：抓取臂（222）和抓取盤裝置；在抓取盤裝置的底部設置有呈中心對稱布置的多個吸片單元（102，103）；吸片單元（102，103）設置有腔體以及與腔體相通的切向孔（102?1，103?1）；抓取臂內部設置有通氣管，抓取盤裝置內部設置有通氣腔道，通氣管通過通氣腔道與切向孔（102?1，103?1）連通，利用吸片單元生成的旋轉渦流產生的壓力差吸附襯底。本發明的設備，可以消除晶片自旋、偏斜情況，提高設備精確性；能夠有效避免對晶片表面造成的污染、壓傷等問題，提高產品的質量；可以進行高溫取放片，提高設備產能。

技術領域

本發明涉及半導體集成制造技術領域，尤其涉及一種非接觸式襯底操作設備。

背景技術

在半導體集成電路制造領域中，為了生成外延涂覆的半導體晶圓，通常采用對外延反應器中的半導體晶圓進行外延涂層，沉積氣體穿過外延反應器，能在半導體晶圓的表面上沉積外延材料。在外延反應器中，晶片襯底傳送屬于非常重要的內容。晶片一般是圓形的，具有正面和背面，晶片正面是形成實現集成電路結構的晶片面；另外，晶片的邊緣處幾毫米區域也不用于實現集成電路制造。所以，在晶片傳送過程中，保護晶片正面不受損壞是非常重要的。

目前，在現有的外延反應器中具有多種用于傳送襯底的設備，但都有不足之處。例如，對于一種外延反應器中的非接觸式襯底操作設備，在取片過程中，在各抽氣孔處形成的吸附力作用于襯底的正面中央，襯底中央作用的吸附力將使襯底變形過大，從而容易形成壓傷；此外，在由工藝腔中取片時，襯底尚存有一定溫度，與設備的抓取裝置之間存在一定的粘附性，襯底可能不能被十分水平地吸附起來，無法保證平穩吸附，從而造成取片失敗或掉落；對于另一種外延反應器中的非接觸式襯底操作設備，吸盤的切向孔的朝向以及布局存在問題，使得各個吸盤的氣流大小、旋轉渦流均存在差異，晶片被吸起時，會出現不平穩、自旋、飄蕩的現象，無法滿足定位、定點取放、傳送晶片的需求。因此，需要一種新的用于傳送襯底的設備。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種非接觸式襯底操作設備。

根據本發明實施例的一個方面，提供一種非接觸式襯底操作設備，包括：抓取臂和抓取盤裝置；所述抓取臂的一端與所述抓取盤裝置連接；在所述抓取盤裝置的底部設置有呈中心對稱布置的多個吸片單元；所述吸片單元設置有腔體以及與所述腔體相通的切向孔；所述抓取臂內部設置有通氣管，所述抓取盤裝置內部設置有通氣腔道，所述通氣管通過所述通氣腔道與所述切向孔連通；其中，壓縮氣體通過所述通氣管、所述通氣腔道以及所述切向孔輸入所述腔體內，在所述腔體中形成旋轉渦流，利用所述旋轉渦流產生的壓力差吸附襯底。

可選地，所述通氣腔道與所述通氣管的連通處和所述通氣腔道與每個所述切向孔的連通處之間的距離相等，以將壓縮氣體均勻地輸送給每個吸片單元的切向孔。

可選地，所述通氣腔道包括：多個第一密閉腔道；所述多個第一密閉腔道與所述多個吸片單元一一對應設置，所述多個第一密閉腔道的第一端分別與對應的吸片單元的切向孔連通，所述多個第一密閉腔道的第二端相連通，并且所述多個第一密閉腔道以所述抓取盤裝置的中心為中心呈輻射狀分布；其中，壓縮氣體經由所述第一密閉腔道輸送給與其對應的吸片單元的切向孔。

可選地，所述通氣腔道包括：第二密閉腔道；所述第二密閉腔道位于所述抓取盤裝置的中心；所述多個第一密閉腔道的第二端都與所述第二密閉腔道連通，其中，壓縮氣體經由所述第二密閉腔道均勻分配給所述多個第一密閉腔道。

可選地，所述通氣腔道包括：第三密閉腔道；其中，所述通氣管通過所述第三密閉腔道與所述第二密閉腔道連通。

可選地，在所述抓取盤裝置內設置有與所述多個吸片單元一一對應的多個密閉腔體；所述多個吸片單元分別設置在與其對應的所述密閉腔體內，形成與所述多個吸片單元一一對應設置的多個環形密封腔道；其中，所述第一密閉腔道的第一端與所述環形密閉腔道相連通，壓縮氣體經由所述第一密閉腔道、所述環形密閉腔道輸送給對應的吸片單元的切向孔。