一种晶圆限位栓的偏离限位机构的制作方法

1.本实用新型涉及限位机构，尤其涉及一种晶圆限位栓的偏离限位机构。


背景技术：

2.在晶圆制造过程中，需要各种类型的反应腔来对晶圆表面进行化学或物理处理，这种处理通常包括气相或液相方法。在这些腔体设计中，其中放置的晶圆需要在整个反应过程中保持稳定的状态，不能出现物理性的晶圆跑偏、起落等问题，因为这些非正常的跑片结果通常会偏离生产线上的工艺控制范围，造成成品率降低。
3.对于硅基的芯片生产，工艺成熟度高，需要大量的跑片来减少单片晶圆的制作成本，一般一种腔体只适合跑一种尺寸的晶圆，比如12寸线就是跑12寸晶圆，8寸线就是跑8寸晶圆。然而，对于化合物半导体领域，基于各种基材的研发还未达到硅基的成熟度，因此很多客户会在研发阶段希望一种腔室可以跑两种或三种尺寸的晶圆，比如对于gan工艺，会存在3寸/4寸/6寸兼容跑片。
4.针对这种客户需求，很多腔室会设计限位栓来保证多种尺寸的晶圆都可进行工艺，如图一所示，在晶圆载盘上设计了4寸和6寸的限位栓，在跑4寸时，4寸限位栓会自动升起；在跑6寸时，4寸限位栓会处于降落状态，从而不影响6寸的正常跑片。图二显示了限位栓升降的控制示意图，利用传感器感知晶圆尺寸，通过给弹簧控制系统升降信号，来进行控制限位栓的升降。
5.在上述情况下，对于4寸的可升降限位栓，要求限位栓升起后位于限位孔的正中心，如果偏离存在擦碰晶圆产生微颗粒缺陷的可能。在晶圆满产阶段，由于限位栓每日不停的升降，存在由于固定底盘和限位栓之间的刚度结合问题，产生限位栓偏离限位孔中心的风险。
6.因此，研发一种晶圆限位栓的偏离限位机构，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种晶圆限位栓的偏离限位机构。
8.本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种晶圆限位栓的偏离限位机构，包括晶圆载盘、升降底盘和限位栓，所述限位栓下端固定在升降底盘上，限位栓上端穿过晶圆载盘上的限位孔，其特征在于：所述限位栓至少为三根，相邻的限位栓之间设有一应力调节装置，所述应力调节装置包括形变支撑杆、c形抱爪和应力监控装置，所述c形抱爪背侧设有套筒部，并套在形变支撑杆两端，c形抱爪的套筒部内侧的形变支撑杆上设有外螺纹，并安装有调节螺母；所述应力监控装置安装在形变支撑杆中部，并通过信号线与系统监控中心连接。
9.进一步地，所述应力监控装置是一个小的电子系统，它包括由应变材料层、传感器、数据采集分析器，应变材料层黏附在形变支撑杆外壁，传感器设置于应变材料层上，并
连接数据采集分析器，数据采集分析器连接系统监控中心。由此可以实现实时的采集应变材料层的形变，来计算应变材料层的应力。应变材料层需要紧密黏附在形变支撑杆上，在形变支撑杆发生形变时，应变材料层也跟随发生形变，要求应变材料层具备极强的灵敏性。
10.使用时，如果应力监控装置监测到形变支撑杆的应力有变大或变小的情况，可以通过调节螺母调紧或调松来调节。拧紧调节螺母，调节螺母向外挤压c形抱爪，其反向推力作用于形变支撑杆，应力增大；反之，拧松调节螺母，则应力变小。即可以通过拧紧或拧松限位栓两端的调节螺母来调节形变支撑杆的应力状态。
11.本实用新型与现有技术的优点是：
12.1、本实用新型考虑了多种尺寸晶圆兼容跑片的反应腔室中限位栓不对中引发的问题，通过应力监控装置对限位栓的限位孔中心对准进行了实时监控，有利于大规模晶圆量产的工艺稳定性。
13.2、本实用新型通过在限位栓长度方向中部位置构建应力捕获固定装置，可实现限位栓应力监控，自动/手动调节的功能。通过检测自身的形变来得出机械固定装置的应力，通过四根线路将信号传输给系统监控中心，根据应力数据进行调节。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图。
15.图2是本实用新型中应力调节装置的结构示意图。
16.图3是本实用新型中应力调节装置拉直状态的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型进一步详述。
18.如图1、图2及图3所示，一种晶圆限位栓的偏离限位机构，包括晶圆载盘1、升降底盘2和限位栓3，所述限位栓3下端固定在升降底盘2上，限位栓3上端穿过晶圆载盘1上的限位孔4，所述限位栓3至少为三根，相邻的限位栓3之间设有一应力调节装置5，所述应力调节装置5包括形变支撑杆501、c形抱爪502和应力监控装置503，所述c形抱爪502背侧设有套筒部504，并套在形变支撑杆501两端，c形抱爪502的套筒部504内侧的形变支撑杆501上设有外螺纹505，并安装有调节螺母506；所述应力监控装置503安装在形变支撑杆501中部，并通过信号线507与系统监控中心(图中未示)连接。
19.进一步地，所述应力监控装置503是一个小的电子系统，它包括由应变材料层、传感器、数据采集分析器，应变材料层黏附在形变支撑杆501外壁，传感器设置于应变材料层上，并连接数据采集分析器，数据采集分析器连接系统监控中心。由此可以实现实时的采集应变材料层的形变，来计算应变材料层的应力。应变材料层需要紧密黏附在形变支撑杆501上，在形变支撑杆501发生形变时，应变材料层也跟随发生形变，要求应变材料层具备极强的灵敏性。
20.使用时，如果应力监控装置503监测到形变支撑杆501的应力有变大或变小的情况，可以通过调节螺母506调紧或调松来调节。拧紧调节螺母506，调节螺母506向外挤压c形抱爪502，其反向推力作用于形变支撑杆501，应力增大；反之，拧松调节螺母506，则应力变小。即可以通过拧紧或拧松限位栓3两端的调节螺母506来调节形变支撑杆501的应力状态。
21.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种晶圆限位栓的偏离限位机构，包括晶圆载盘、升降底盘和限位栓，所述限位栓下端固定在升降底盘上，限位栓上端穿过晶圆载盘上的限位孔，其特征在于：所述限位栓至少为三根，相邻的限位栓之间设有一应力调节装置，所述应力调节装置包括形变支撑杆、c形抱爪和应力监控装置，所述c形抱爪背侧设有套筒部，并套在形变支撑杆两端，c形抱爪的套筒部内侧的形变支撑杆上设有外螺纹，并安装有调节螺母；所述应力监控装置安装在形变支撑杆中部，并通过信号线与系统监控中心连接。2.根据权利要求1所述的一种晶圆限位栓的偏离限位机构，其特征在于：所述应力监控装置是一个小的电子系统，它包括由应变材料层、传感器、数据采集分析器，应变材料层黏附在形变支撑杆外壁，传感器设置于应变材料层上，并连接数据采集分析器，数据采集分析器连接系统监控中心。

技术总结
本实用新型公开了一种晶圆限位栓的偏离限位机构，包括晶圆载盘、升降底盘和限位栓，所述限位栓下端固定在升降底盘上，限位栓上端穿过晶圆载盘上的限位孔，所述限位栓至少为三根，相邻的限位栓之间设有一应力调节装置，所述应力调节装置包括形变支撑杆、C形抱爪和应力监控装置，所述C形抱爪背侧设有套筒部，并套在形变支撑杆两端，C形抱爪的套筒部内侧的形变支撑杆上设有外螺纹，并安装有调节螺母；所述应力监控装置安装在形变支撑杆中部，并通过信号线与系统监控中心连接。本实用新型考虑了多种尺寸晶圆兼容跑片的反应腔室中限位栓不对中引发的问题，通过应力监控装置对限位栓的限位孔中心对准进行了实时监控，有利于大规模晶圆量产的工艺稳定性。晶圆量产的工艺稳定性。晶圆量产的工艺稳定性。


技术研发人员：王艳良 王振
受保护的技术使用者：上海稷以科技有限公司
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2022/2/7