一种晶圆传输装置的制作方法

1.本发明属于半导体设备领域，涉及一种晶圆传输装置。


背景技术：

2.在半导体制程中，晶圆是其制造的基础，通过对晶圆的研磨、光刻、刻蚀、沉积等一系列的加工工艺后，可制备具有复杂电路的微电子器件。
3.在半导体制程过程中，所应用的晶圆通常为表面平整且具有一定厚度，以确保晶圆在制程加工中不易产生形变和断裂。但根据制程需要，实际应用的晶圆有时也需要具有较薄的厚度，然而这种具有较薄厚度的晶圆却存在易弯曲及易断裂的问题，尤其是在晶圆加工的传输过程中。
4.现有的晶圆传输设备在传输晶圆的过程中，通常采用接触式传输，如采用机械手对晶圆进行抓取及释放等。这种接触式传输晶圆的方式，对于较薄的晶圆来说，存在较大的隐患，如易产生弯曲、断裂等，造成人力及物力的损失。
5.因此，提供一种新型的晶圆传输装置，实属必要。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆传输装置，用于解决现有技术中在对较薄的晶圆进行传输时，晶圆易产生弯曲、断裂等的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆传输装置，所述晶圆传输装置，包括：
8.传输单元，所述传输单元包括传输轨道及驱动部件，所述传输轨道的表面具有第一排气喷口，通过所述第一排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述传输轨道之间形成气垫，通过所述驱动部件带动所述传输轨道运行；
9.晶圆承载台，所述晶圆承载台的表面具有第二排气喷口，通过所述第二排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述晶圆承载台之间形成气垫；
10.晶圆传送单元，所述晶圆传送单元具有晶圆限位件及传动部件，通过所述晶圆限位件对晶圆进行限位，且通过所述传动部件带动所述晶圆限位件运行，以将所述晶圆自所述传输轨道转移至所述晶圆承载台。
11.可选地，位于所述传输轨道表面的所述第一排气喷口具有相同形貌且等间距分布；位于所述晶圆承载台表面的所述第二排气喷口具有相同形貌且等间距分布。
12.可选地，自所述第一排气喷口喷射的作用于所述晶圆的气体与自所述第二排气喷口喷射的作用于所述晶圆的气体具有相同的压强。
13.可选地，所述传输轨道的末端呈圆弧状，且所述传输轨道与所述晶圆承载台相契合。
14.可选地，所述第一排气喷口与所述第二排气喷口具有相同形貌，且当所述传输轨道与所述晶圆承载台相契合后，所述第一排气喷口与所述第二排气喷口等间距分布。
15.可选地，所述晶圆限位件包括立柱或卡槽。
16.可选地，所述晶圆限位件的表面包覆有防护垫，所述防护垫包括硅胶垫。
17.可选地，所述传动部件包括传动马达、气缸及连轴器，所述连轴器固定所述气缸及所述传动马达，所述气缸与所述晶圆限位件相连接，通过所述传动马达带动所述晶圆限位件运行，通过所述气缸对所述晶圆限位件进行调节以夹持及释放所述晶圆。
18.可选地，所述晶圆传送单元固定于所述传输轨道上，且所述晶圆传送单元与所述传输轨道活动连接，在所述传输轨道运行时，所述晶圆传送单元与所述传输轨道同步运行。
19.可选地，所述晶圆传输装置传送的所述晶圆的厚度为50μm～1000μm。
20.如上所述，本发明的晶圆传输装置包括传输单元、晶圆承载台及晶圆传送单元，其中，所述传输单元包括传输轨道及驱动部件，所述传输轨道的表面具有第一排气喷口，通过所述第一排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述传输轨道之间形成气垫，通过所述驱动部件带动所述传输轨道运行；所述晶圆承载台的表面具有第二排气喷口，通过所述第二排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述晶圆承载台之间形成气垫；所述晶圆传送单元具有晶圆限位件及传动部件，通过所述晶圆限位件对位于所述传输轨道上的晶圆进行限位，且通过所述传动部件带动所述晶圆限位件运行，以将所述晶圆自所述传输轨道转移至所述晶圆承载台。
21.本发明的晶圆传输装置，利用伯努利原理通过所述第一排气喷口及所述第二排气喷口将所述晶圆悬浮在空中，从而所述晶圆可平稳的进行传输，且通过所述晶圆限位件可对所述晶圆进行限位，减小晶圆损伤，并通过所述传动部件带动所述晶圆限位件运行，最终可将所述晶圆平稳快速的转移至所述晶圆承载台上，从而可节省传输时间，确保晶圆质量，有效节省人力及物力。
附图说明
22.图1显示为本发明实施例中晶圆传输装置的一种传输状态结构示意图。
23.图2显示为本发明实施例中晶圆传输装置的另一种传输状态结构示意图。
24.图3显示为图2中的晶圆传输装置的俯视结构示意图。
25.图4显示为图3中的晶圆传输装置将晶圆传输至晶圆承载台后的结构示意图。
26.图5显示为晶圆传送单元在夹持及释放所述晶圆时的状态结构示意图。
27.元件标号说明
28.100
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传输单元
29.101
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驱动部件
30.102
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传输轨道
31.112
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第一排气喷口
32.200
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晶圆承载台
33.210
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第二排气喷口
34.300
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晶圆传送单元
35.301
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晶圆限位件
36.302
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传动部件
37.312
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气缸
38.322
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连轴器
39.332
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传动马达
40.400
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晶圆
具体实施方式
41.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
42.如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示结构的剖面图会不依一般比例作局部放大或缩小，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
43.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层，“介于
……
之间”表示包括两端点值。
44.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
45.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。
46.参阅图1～图5，本实施例提供一种晶圆传输装置，所述晶圆传输装置包括传输单元100、晶圆承载台200及晶圆传送单元300。
47.其中，所述传输单元100包括传输轨道102及驱动部件101，所述传输轨道102的表面具有第一排气喷口112，通过所述第一排气喷口112喷射气体以在晶圆400与所述传输轨道102之间形成气垫，通过所述驱动部件101带动所述传输轨道102运行，所述晶圆承载台200的表面具有第二排气喷口210，通过所述第二排气喷口210喷射气体以在所述晶圆400与所述晶圆承载台200之间形成气垫。所述晶圆传送单元300具有晶圆限位件301及传动部件302，通过所述晶圆限位件301对所述晶圆400进行限位，且通过所述传动部件302带动所述晶圆限位件301运行，以将所述晶圆400自所述传输轨道102转移至所述晶圆承载台200。
48.具体的，参阅图1，在半导体晶圆加工设备中，需要对晶圆进行传输，传统的传输部件通常采用机械手以与晶圆进行接触式传输，这种传输方式对厚度较薄的晶圆存在较大隐患，如碎片。因此，本实施例中，对晶圆传输部件进行改进，在所述传输单元100中设置所述传输轨道102及所述驱动部件101，通过所述驱动部件101带动所述传输轨道102运行，以将所述晶圆400从晶圆储存区转移至晶圆加工区，如图1及图2，示意了所述晶圆传输装置的两种传输状态，通过所述传输单元100在所述晶圆储存区及所述晶圆承载台200之间的运行，
以将所述晶圆400自所述晶圆储存区转移至所述晶圆加工区。
49.当所述晶圆400放置于所述传输轨道102上时，通过所述第一排气喷口112喷射的气体，可使得所述传输轨道102的表面与所述晶圆400的表面之间形成气垫，从而利用伯努利原理可将所述晶圆400悬浮在所述传输轨道102的上方，同理，当所述晶圆400转移至所述晶圆承载台200上时，通过所述第二排气喷口210喷射的气体，可使得所述晶圆承载台200的表面与所述晶圆400的表面之间形成气垫，从而利用伯努利原理可将所述晶圆400悬浮在所述晶圆承载台200的上方。因此，所述晶圆400在传输过程中以及在晶圆加工过程中，所述传输轨道102及所述晶圆承载台200均不与所述晶圆400相接触，从而可有效的避免所述传输轨道102及所述晶圆承载台200对所述晶圆400造成的损伤。
50.进一步的，当所述晶圆400悬浮于所述传输轨道102上方时，通过所述晶圆传送单元300中的所述晶圆限位件301，可对所述晶圆400进行限位，以提高所述晶圆400的稳定性。且当所述传输轨道102运行至所述晶圆加工区时，即所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相接触时，此时，通过所述晶圆传送单元300中的所述传动部件302，可为所述晶圆400提供推动力，以将所述晶圆400从所述传输轨道102上推送至所述晶圆承载台200上，以在所述晶圆承载台200上进行晶圆加工，如图3及图4。
51.本实施例的所述晶圆传输装置，可将所述晶圆400平稳快速的转移至所述晶圆承载台200上，从而可节省传输时间，确保所述晶圆400的质量，有效节省人力及物力。
52.作为示例，位于所述传输轨道102表面的所述第一排气喷口112具有相同形貌且等间距分布；位于所述晶圆承载台200表面的所述第二排气喷口210具有相同形貌且等间距分布。
53.具体的，为了提高所述晶圆400在所述传输轨道102表面上的传输稳定性，优选所述传输轨道102表面的所述第一排气喷口112具有相同形貌且等间距分布，其中，关于所述第一排气喷口112的形貌可包括圆形、多边形等，所述第一排气喷口112之间的间距可根据需要进行设置，且所述第一排气喷口112所提供的气体为降低对所述晶圆400的污染优选为氮气，但关于所述第一排气喷口112的形貌、分布、喷射的气体种类等，此处不作过分限制。同理，关于所述晶圆承载台200上的所述第二排气喷口210也优选为具有相同形貌且等间距分布，以为所述晶圆400提供稳定的气体，关于所述第二排气喷口210的形貌、分布、喷射的气体种类等，此处不作过分限制。
54.进一步的，优选自所述第一排气喷口112喷射的作用于所述晶圆400的气体与自所述第二排气喷口210喷射的作用于所述晶圆400的气体具有相同的压强。以便于所述晶圆400在自所述传输轨道102传输至所述晶圆承载台200上时，降低损伤。
55.作为示例，所述传输轨道102的末端呈圆弧状，且所述传输轨道102与所述晶圆承载台400相契合。
56.具体的，如图3及图4，本实施例中，所述传输轨道102临近所述晶圆承载台400的一端设置呈与所述晶圆承载台400可良好契合的圆弧状，从而所述晶圆400在所述传输轨道102及所述晶圆承载台400之间传输时，可进行平稳的过渡，提高稳定性。
57.作为示例，所述第一排气喷口112与所述第二排气喷口210具有相同形貌，且当所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相契合后，所述第一排气喷口112与所述第二排气喷口210等间距分布。
58.具体的，优选所述第一排气喷口112与所述第二排气喷口210具有相同形貌，且当所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相契合后，所述第一排气喷口112与所述第二排气喷口210等间距分布，从而所述晶圆400在所述传输轨道102与所述晶圆承载台200之间传输时，可进行平稳的传输，提高稳定性，避免所述晶圆400的损伤。
59.作为示例，所述晶圆限位件301包括立柱或卡槽。
60.具体的，当所述晶圆限位件301采用立柱时，可通过多个间隔排布的、可调节的立柱对所述晶圆400进行限制，以释放及稳定所述晶圆400。当然根据需要，所述晶圆限位件301也可采用如卡槽等结构，此处不作过分限制。
61.作为示例，所述晶圆限位件301的表面包覆有防护垫，其中，所述防护垫可包括硅胶垫，以通过所述防护垫对所述晶圆400的边缘进行保护，以进一步的降低对所述晶圆400的损伤。其中，关于所述防护垫的具体种类，此处不作过分限制。
62.作为示例，所述传动部件302可包括传动马达332、气缸312及连轴器322，所述连轴器322固定所述气缸312及所述传动马达332，所述气缸312与所述晶圆限位件301相连接，通过所述传动马达332带动所述晶圆限位件301运行，通过所述气缸312对所述晶圆限位件301进行调节以夹持及释放所述晶圆400。
63.具体的，参阅图3及图4，示意了在所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相契合后，将所述晶圆400传输至所述晶圆承载台200时的前后状态示意图。当所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相契合后，所述传动部件302中的所述传动马达332带动所述晶圆限位件301运行，以将所述晶圆400转移至所述晶圆承载台200上，而后所述气缸312对所述晶圆限位件301进行调节以释放所述晶圆400，从而完成所述晶圆的传输过程，关于所述传动马达332、连轴器322及气缸312的具体种类，可根据需要进行选择，此处不作过分限制。当所述晶圆400传输至所述晶圆承载台200上后，通过所述气缸312对所述晶圆限位件301进行调节以夹持及释放所述晶圆400，如图5。
64.作为示例，所述晶圆传送单元302可固定于所述传输轨道102上，且所述晶圆传送单元302与所述传输轨道102活动连接，在所述传输轨道102运行时，所述晶圆传送单元302与所述传输轨道102同步运行。
65.具体的，当将所述晶圆传送单元302固定于所述传输轨道102上时，在所述传输轨道102运行时，可带动所述晶圆传送单元302运行，当所述传输轨道102与所述晶圆承载台200相契合后，所述晶圆传送单元302再对所述晶圆400进行推送，从而可减小所述晶圆传送单元302的作用距离，但并非局限于此，根据需要，也可将所述晶圆传送单元302单独设置，如可固定在所述晶圆传输装置的内壁合适位置处等，此处不作过分限制。
66.作为示例，所述晶圆传输装置传送的所述晶圆400的厚度为50μm～1000μm。
67.具体的，本实施中的所述晶圆传输装置因采用伯努利原理进行传输，从而对于厚度较薄的所述晶圆400也能实现良好传输，如所述晶圆400的厚度可为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm等，且可实现对所述晶圆400的平稳快速的转移，节省传输时间，确保所述晶圆400的质量，有效节省人力及物力。
68.综上所述，本发明的晶圆传输装置包括传输单元、晶圆承载台及晶圆传送单元，其中，所述传输单元包括传输轨道及驱动部件，所述传输轨道的表面具有第一排气喷口，通过所述第一排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述传输轨道之间形成气垫，通过所述驱动部
件带动所述传输轨道运行；所述晶圆承载台的表面具有第二排气喷口，通过所述第二排气喷口喷射气体以在所述晶圆与所述晶圆承载台之间形成气垫；所述晶圆传送单元具有晶圆限位件及传动部件，通过所述晶圆限位件对位于所述传输轨道上的晶圆进行限位，且通过所述传动部件带动所述晶圆限位件运行，以将所述晶圆自所述传输轨道转移至所述晶圆承载台。
69.本发明的晶圆传输装置，利用伯努利原理通过所述第一排气喷口及所述第二排气喷口将所述晶圆悬浮在空中，从而所述晶圆可平稳的进行传输，且通过所述晶圆限位件可对所述晶圆进行限位，减小晶圆损伤，并通过所述传动部件带动所述晶圆限位件运行，最终可将所述晶圆平稳快速的转移至所述晶圆承载台上，从而可节省传输时间，确保晶圆质量，有效节省人力及物力。
70.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。