[實用新型]一種預真空鎖模塊

有效

• 申請號: 202023184107.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN213583732U
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 邱勇;孫曉東
• 申請（專利權）人: 上海諳邦半導體設備有限公司;上海訊穎電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/67
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊國瑞

本實用新型涉及晶圓加工技術領域，公開了一種預真空鎖模塊，即通過在腔內底部中心位置設置升降旋轉臺，以及在腔內上下對準設置激光發射器和激光接收器，并使所述激光發射器和所述激光接收器的位置中心至所述升降旋轉臺的旋轉軸心線的徑向間距分別等于晶圓半徑，可在旋轉過程中根據所述升降旋轉臺的旋轉角度和由所述激光接收器采集的激光束接收強度，來確定晶圓的圓心位置和缺口位置，如此不但可使所述預真空鎖模塊集成有確定晶圓的圓心位置及缺口位置的功能，利于減少晶圓加工設備的體積，還無需要求晶圓拿取手臂必須采取直線且速度固定的晶圓傳送方式，以及無需增加移動點，因此可優化晶圓傳送流程，提升晶圓傳送效率。

技術領域

本實用新型屬于晶圓加工技術領域，具體地涉及一種預真空鎖模塊。

背景技術

在晶圓加工過程中，不但需要在加工前將晶圓從晶圓載具中傳入晶圓加工腔體(例如晶圓刻蝕腔體)，還需要在加工后將晶圓又從晶圓加工腔體中傳出至晶圓載具中。目前在晶圓加工設備中，需要配置預真空鎖模塊(LoadlockModule，LLM)來作為在大氣常壓環境與真空環境之間傳送晶圓的過渡模塊，該預真空鎖模塊需避免設計較大體積，以便減少在常壓環境與真空環境下轉換所需的傳送時間，具體過渡過程為：將晶圓從晶圓載具中傳入預真空鎖模塊后，關閉該預真空鎖模塊的腔體并抽至真空環境，再使用真空環境下的傳送模塊將晶圓傳入晶圓加工腔體中，以及使用真空環境下的傳送模塊將晶圓從晶圓加工腔體中傳送至預真空鎖模塊，再通入空氣至大氣常壓狀態，然后打開該預真空鎖模塊的腔體，將晶圓傳出至晶圓載具中。

目前在晶圓加工設備中，還配置有晶圓位置偵測模塊和定位器模塊，其中，所述晶圓位置偵測模塊用于確定晶圓在傳送過程中的圓心位置，以便在傳入晶圓加工腔體前對圓心位置進行修正，確保晶圓在加工腔體中的位置不會發生偏差，進而影響到腔體對晶圓加工的均勻性，例如在典型的等離子體刻蝕設備中，配置有晶圓位置偵測系統來尋找晶圓的圓心，實現確定晶圓位置的目的；所述定位器模塊用于明確晶圓在晶圓加工腔體中的角度，以便有利于故障以及產品異常的分析與判斷，例如在典型的等離子體刻蝕設備中，配置有定位器系統來尋找晶圓缺口(Notch)，并調整晶圓傳入的角度(部分晶圓加工腔體會針對晶圓缺口位置做獨特設計：如果該類腔體的晶圓缺口有旋轉，可能會影響晶圓的吸附與冷卻，甚至導致腔體部件損壞)，并且絕大多數定位器系統可通過平移旋轉平臺或者調整抓取晶圓位置的方式來調整晶圓在晶圓拿取手臂上的放置位置。

目前的晶圓位置偵測模塊通常有如下兩類：

(1)在已知速度的晶圓拿取手臂拿取晶圓時，使晶圓直線垂直傳過兩組激光發射與接收的傳感器，進而可因已知晶圓的速度且是直線傳入的，得到兩條已知長度的線段，該兩條線段為晶圓上的兩條弦，并且兩組傳感器的距離即為這兩條弦的距離，因此通過這些數據可基于幾何知識確定出晶圓的圓心位置，然后根據與標準晶圓位置進行的對比結果，確定晶圓的偏差量，最后基于該偏差量進行修正，保證晶圓加工的均勻性；但是這類晶圓位置偵測模塊也存在如下缺點：由于需要通過已知速度的晶圓拿取手臂，將拿取的晶圓直線垂直經過2組或以上激光發射/接受裝置，因此不適用在真空傳送模塊中使用晶圓拿取手臂以非直線的方式拿取晶圓，以及不能調整晶圓拿取手臂的傳送速度，否則會影響傳送位置確認，限制了傳送效率的提高；

(2)使用晶圓拿取手臂將晶圓傳至固定位置，然后通過固定位置上的三組激光發射與接收的傳感器，確認晶圓的圓心，即因已知固定位置的坐標，可通過在固定位置上的三組傳感器來確認晶圓的三個邊緣點，進而基于幾何知識可確定出這三個邊緣點的外心位置，并作為晶圓的圓心位置，然后根據與標準晶圓位置進行的對比結果，確定晶圓的偏差量，最后基于該偏差量進行修正，保證晶圓加工的均勻性；但是這類晶圓位置偵測模塊也存在如下缺點：需在傳送路徑上額外增加一個移動點，導致傳送流程復雜，限制了傳送效率的提高。

此外，在目前的晶圓加工設備中，所述預真空鎖模塊、所述晶圓位置偵測模塊和所述定位器模塊是分離設置的，使得晶圓加工設備所需空間較大，不利于設備的搬運和安裝。

實用新型內容