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CN110323171A - 基片吸取装置及半导体加工设备 - Google Patents

基片吸取装置及半导体加工设备 Download PDF

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CN110323171A
CN110323171A CN201810291415.7A CN201810291415A CN110323171A CN 110323171 A CN110323171 A CN 110323171A CN 201810291415 A CN201810291415 A CN 201810291415A CN 110323171 A CN110323171 A CN 110323171A
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CN
China
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substrate
suction means
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substrate suction
cavity
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CN201810291415.7A
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Inventor
刘凯
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Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Beijing North Microelectronics Co Ltd
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Beijing North Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种基片吸取装置，包括：本体；所述本体内形成有下端为开口的空腔；在所述本体的上端设置有与所述空腔连通的进气孔；所述进气孔用于与压缩气体源相连，以使所述压缩气体源提供的压缩气体自所述进气孔进入所述空腔内形成漩涡气流并自所述开口排出，所述旋涡气流使所述空腔的中心区域为负压区，从而对位于所述开口下方且与所述开口具有预设间隙的位置处的基片吸附固定。本发明还提供一种半导体加工设备。本发明为一种非接触式固定基片装置，从而可以避免在对基片传送时对基片表面产生的损伤、形变等问题。

Description

基片吸取装置及半导体加工设备
技术领域
本发明属于半导体加工设备技术领域，具体涉及一种基片吸取装置及半导体加工设备。
背景技术
基片的正面是指用于形成集成电路结构的基片面，并且，正面的距离边缘几毫米的环形区域通常不用于实现集成电路制造，因此，在基片传送过程中，需要保护基片的正面不受损坏，故，一般选择通过支撑基片的背面进行基片，但是，此种情况仅适用部分工艺中，例如，IC工艺线的刻蚀、PVD沉积过程中，不适用于某些工艺情况下，例如，硅外延CVD工艺，在这种情况下，必须使用基片正面的边缘传送基片。
为此，现有技术采用了图1所示的基片吸取装置先在基片正面固定基片之后再运动进行传送，请参阅图1和图2，该基片吸取装置包括本体1，本体1的下表面上形成有朝向上表面凹陷的抽气腔2，并且本体1内设置有既与该抽气腔2相连又与抽气装置(图中未示出)相连的抽气通道3，在传输时，抽气腔2对应基片S的中心区域，本体1的下表面叠置在基片S的边缘区域，通过抽气装置进行抽气产生真空，实现真空吸附固定基片S。
上述现有的基片吸取装置在实际应用中存在以下问题：由于抽气腔对应基片的中心区域，此处的真空吸附力较大会造成基片变形较大，从而容易造成基片压伤。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基片吸取装置及半导体加工设备，不仅大大降低工艺受到影响的风险；而且提高使用寿命。
为解决上述问题之一，本发明提供了一种基片吸取装置，包括：本体；所述本体内形成有下端为开口的空腔；在所述本体的上端设置有与所述空腔连通的进气孔；所述进气孔用于与压缩气体源相连，以使所述压缩气体源提供的压缩气体自所述进气孔射入所述空腔内形成漩涡气流并自所述开口排出，所述旋涡气流使所述空腔的中心区域为负压区，从而对位于所述开口下方的基片吸附固定。
优选地，所述进气孔的轴线与此位置的所述空腔的侧壁的切线重叠。
优选地，所述本体的数量为多个；多个所述本体对应所述基片的不同区域，以对应地对所述基片的不同区域进行吸附固定。
优选地，多个所述本体沿所述基片的周向间隔对应设置。
优选地，多个所述本体所处的分度圆的直径尺寸的范围为1/2D～3/4D，其中，D为基片的直径。
优选地，还包括安装固定盘，在所述安装固定盘的底部设置有与多个所述本体一一对应的多个安装位；每个所述安装位用于安装对应的所述本体。
优选地，所述安装固定盘内部设置有环形空间；多个安装位沿所述环形空间的周向间隔设置；每个所述安装位上安装的所述本体上的进气孔与所述环形空间相连通；所述环形空间与所述压缩气体源相连。
优选地，所述安装固定盘的中心区域设置有通孔。
优选地，在所述安装固定盘的底部设置有限位部；所述限位部用于形成限制所述基片发生水平移动的区域。
优选地，所述限位部包括多个弧形壁；多个所述弧形壁沿所述基片的周向上间隔分布设置。
本发明还提供一种半导体加工设备，包括：基片吸取装置和传送装置；所述基片吸取装置采用上述提供的基片吸取装置，用于固定基片；所述传送装置用于控制所述基片吸取装置运动，以间接传送所述基片。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，压缩气体源提供的压缩气体自进气孔进入空腔内形成漩涡气流并自开口排出，旋涡气流使空腔的中心区域为负压区，位于该负压区下方的基片由于负压的作用而受到垂直向上的吸附力，从而对位于开口下方的基片吸附固定在将基片被吸附固定的同时，开口和基片之间还有气体排出，即，采用非接触性方式吸附基片，从而可以避免在基片传送时对基片表面产生的损伤、形变等问题。
附图说明
图1为应用现有的基片吸取装置固定基片的结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的剖视图；
图3a为本发明实施例1提供的基片吸取装置的仰视图；
图3b为沿图3a中A-A线的剖视图；
图4为图3a和图3b所示的基片吸取装置的原理示意图；
图5为本发明实施例2提供的基片吸取装置的仰视图；
图6为沿图5中A-A线的剖视图；
图7为沿图5中B-B线的剖视图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的基片吸取装置及半导体加工设备进行详细描述。
实施例1
图3a为本发明实施例1提供的基片吸取装置的俯视图；图3b为本发明实施例1提供的基片吸取装置的剖视图；图4为图3a和图3b所示的基片吸取装置的原理示意图；请一并参阅图3a、3b和4，本发明实施例提供的基片吸取装置，包括：本体10；本体10内形成有下端为开口102的空腔101；在本体10的上端设置有与空腔101连通的进气孔103，进气孔103用于与压缩气体源相连，以使压缩气体源提供的压缩气体自进气孔103进入空腔101内形成漩涡气流并自开口102排出(气体是在气压的作用下以螺旋状逐渐向下运动，最后在开口102处呈散射状排出)，旋涡气流使空腔101的中心区域为负压区(旋涡气流带动空腔101中心区域的气体旋转，并因离心力作用甩向空腔101的侧壁，故，在空腔101的中心区域形成负压区)，位于该负压区下方的基片由于负压的作用而受到垂直向上的吸附力，从而对位于开口102下方的基片S吸附固定。
由上可知，本发明实施例提供的基片吸取装置，在将基片S被吸附固定的同时，开口102和基片S之间还有气体排出，即，采用非接触性方式吸附基片S，从而可以避免在基片传送时对基片表面产生的损伤、形变等问题。
优选地，为实现较好的旋涡气流，本实施例中进气孔103的轴线与此位置的空腔101的侧壁的切线重叠。更进一步优选地地，空腔101为标准圆柱形空腔。
实施例2
本发明实施例提供的基片吸取装置与上述实施例1提供的基片吸取装置相比，请参阅图5-7，同样包括本体10，由于本体10在上述实施例1中已经进行了详细地描述在此不再赘述。
下面仅描述本实施例与上述实施例1的不同点。具体地，本实施例2提供的基片吸取装置中本体10的数量为多个；多个本体10对应基片S的不同区域，以对应地对基片S的不同区域进行吸附固定，这样，可以避免单一的本体10吸附力有限造成吸附不稳定的问题，吸附不稳定包括：基片S随着旋涡气流进行旋转无法控制基片的朝向。
优选地，多个本体10沿基片S的周向间隔对应设置，这样，可以在基片S的周向上多个位置处对基片S进行吸附，能够提高基片S被吸附的稳定性。
更进一步地，多个本体10沿基片S的周向间隔且均匀对应设置，这样，在基片S周向上均匀地对基片S进行吸附，从而更能够提高基片S被吸附的稳定性。
另外优选地，多个本体10所处的分度圆的直径尺寸的范围为1/2D～3/4D，其中，D为基片的直径。可以很好地对基片S吸附固定。
在本实施例中，请参阅图5-7，该基片吸取装置还包括安装固定盘20，更具体地，安装固定盘20包括上盖201和下盖202；在安装固定盘20的底部设置有与多个本体10一一对应的多个安装位；每个安装位用于安装对应的本体10。
优选地，安装固定盘20内部设置有环形空间203；多个安装位沿所述环形空间203的周向间隔设置；每个安装位上安装的本体10上的进气孔103与环形空间203相连通；环形空间203与压缩气体源相连(具体地，上盖201上设置有通气孔2031，通气孔2031与压缩气体源相连)，在这种情况下，压缩气体源提供的压缩气体先进入至环形空间203内，再自环形空间203经过进气孔103进入多个本体的空腔内，这能够使得通过每个本体10的进气孔103的气压相等或者尽可能相等，从而保证多个本体10的吸附效果相近，能够稳定地对基片S进行吸附。
进一步优选地，安装固定盘20的中心区域设置有通孔204，以有利于开口102排出的气体的扩散，从而避免吸片时气体在基片上方无法顺利排出时而形成高压区影响吸片。
另外优选地，由于上述基片吸取装置是非接触性吸片，因此，在传输时可能会存在基片在所在平面移动的问题，故，在安装固定盘20的底部设置有限位部，限位部用于形成限制所述基片发生水平移动的区域。具体地，在本实施例中，限位部为挡墙205；挡墙205用于形成限制基片S发生水平移动的区域。具体地，挡墙205形成的区域的径向尺寸应该大于基片S的径向尺寸(尺寸差的范围优选为0.5mm～3mm)，挡墙205的底面应该低于基片S的上表面(优选挡墙205的底面比本体10的底面突出0.5mm～2mm)，从而可阻挡基片S移动。
具体地，如图5所示，挡墙205的数量为多个；多个挡墙205沿基片的周向上间隔分布设置，这样，可以在基片S周向上的多个位置限制基片S，从而很好地降低基片移动的风险。
当然，本发明并不局限于此，在实际应用中，挡墙205为环形挡墙，能够在基片的整个周向上限制基片。
需要在此说明的是，本体10的数量优选为6～8个。
还需要说明的是，如图5所示，安装固定盘20上设置有多个安装孔206，用于通过安装孔206与外部设备相连，外部设备包括传送设备，传送设备用于通过控制所述基片吸取装置运动，以间接传送基片。
实施例3
本发明实施例提供一种半导体加工设备，包括：基片吸取装置和传送装置；基片吸取装置采用上述实施例1和2提供的基片吸取装置，用于固定基片；传送装置用于控制基片吸取装置运动，以间接传输基片。
本发明实施例提供的半导体加工设备，由于采用上述实施例1和2提供的基片吸取装置，因此，可以避免在基片传送时对基片表面产生的损伤、形变等问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基片吸取装置，其特征在于，包括：本体；
所述本体内形成有下端为开口的空腔；
在所述本体的上端设置有与所述空腔连通的进气孔；
所述进气孔用于与压缩气体源相连，以使所述压缩气体源提供的压缩气体自所述进气孔射入所述空腔内形成漩涡气流并自所述开口排出，所述旋涡气流使所述空腔的中心区域为负压区，从而对位于所述开口下方的基片吸附固定。
2.根据权利要求1所述的基片吸取装置，其特征在于，所述进气孔的轴线与此位置的所述空腔的侧壁的切线重叠。
3.根据权利要求1所述的基片吸取装置，其特征在于，所述本体的数量为多个；
多个所述本体对应所述基片的不同区域，以对应地对所述基片的不同区域进行吸附固定。
4.根据权利要求3所述的基片吸取装置，其特征在于，多个所述本体沿所述基片的周向间隔对应设置。
5.根据权利要求4所述的基片吸取装置，其特征在于，多个所述本体所处的分度圆的直径尺寸的范围为1/2D～3/4D，其中，D为基片的直径。
6.根据权利要求3所述的基片吸取装置，其特征在于，还包括安装固定盘，
在所述安装固定盘的底部设置有与多个所述本体一一对应的多个安装位；
每个所述安装位用于安装对应的所述本体。
7.根据权利要求6所述的基片吸取装置，其特征在于，所述安装固定盘内部设置有环形空间；
多个安装位沿所述环形空间的周向间隔设置；
每个所述安装位上安装的所述本体上的进气孔与所述环形空间相连通；
所述环形空间与所述压缩气体源相连。
8.根据权利要求6所述的基片吸取装置，其特征在于，所述安装固定盘的中心区域设置有通孔。
9.根据权利要求6所述的基片吸取装置，其特征在于，在所述安装固定盘的底部设置有限位部；
所述限位部用于形成限制所述基片发生水平移动的区域。
10.根据权利要求9所述的基片吸取装置，其特征在于，所述限位部包括多个弧形壁；
多个所述弧形壁沿所述基片的周向上间隔分布设置。
11.一种半导体加工设备，其特征在于，包括：基片吸取装置和传送装置；
所述基片吸取装置采用权利要求1-10任意一项所述的基片吸取装置，用于固定基片；
所述传送装置用于控制所述基片吸取装置运动，以间接传送所述基片。
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