晶圆吸附装置及晶圆搬运设备的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆吸附装置及晶圆搬运设备。


背景技术：

2.半导体生产制造过程中，需要将晶圆从不同工艺单元之间相互传递。通常采用带有真空吸附功能的机械手指托片来吸取晶圆。但有相当一部分的晶圆在存在翘曲变形的情况，晶圆搬运设备在搬运此类晶圆时容易发生真空泄露，导致晶圆滑移甚至脱落。
3.因此，有必要开发一种新型晶圆吸附装置及晶圆搬运设备，以改善现有技术中存在的上述部分问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种晶圆吸附装置及晶圆搬运设备，能够对存在翘曲变形的晶圆进行吸附。
5.为实现上述目的，本发明提供的晶圆吸附装置，包括：吸盘、衬垫和底座；所述吸盘用于吸附晶圆；所述衬垫用于支撑所述吸盘，所述衬垫具有弹性，所述衬垫与所述吸盘凹凸配合连接；所述底座连接所述衬垫。
6.本发明提供的晶圆吸附装置的有益效果在于：通过将所述衬垫与所述吸盘凹凸配合连接，使用具有弹性的所述衬垫支撑所述吸盘，当所述吸盘对具有翘曲变形的晶圆进行吸附时，所述衬垫发生弹性形变，使得所述吸盘的吸附方向随所述晶圆的轮廓而改变，有利于提升对翘曲形变晶圆进行吸附的稳定性。
7.可选的，所述晶圆吸附装置还包括压紧件，所述压紧件连接所述底座，用于抵接所述衬垫以将所述衬垫压紧于所述底座。其有益效果在于：通过所述压紧件将所述衬垫压紧于所述底座便于所述晶圆吸附装置的装配。
8.可选的，所述压紧件上设有开口，所述开口用于容纳所述吸盘，所述压紧件与所述吸盘侧壁之间留有间隙。其有益效果在于：所述压紧件与所述吸盘侧壁之间留有间隙，给予所述吸盘为适应翘曲变形的晶圆而发生位置变化留有一定空间。
9.可选的，所述吸盘包括绕所述吸盘侧壁圆周设置的凹陷部。
10.可选的，所述衬垫包括凸出部，所述凸出部与所述凹陷部的形状相适配，以实现所述凹凸配合连接。
11.可选的，所述吸盘包括吸附面，所述吸附面用于抵接所述晶圆，所述凸出部包括靠近所述吸附面的第一表面，所述第一表面与所述吸附面平行。
12.可选的，所述凸出部的截面形状为直角梯形。其有益效果在于：当所述凸出部的截面形状为直角梯形时，所述第一表面平行于所述吸附面，所述直角梯形中与所述第一表面相对的另一个腰倾斜于所述第一表面，有利于增大所述凸出部和所述凹陷部之间的接触面积，以加强所述衬垫与所述吸盘之间的密封效果。
13.可选的，所述凸出部与所述凹陷部之间过盈配合。
14.本发明还提供了一种晶圆搬运设备，所述晶圆搬运设备包括上述晶圆吸附装置，能够对存在翘曲变形的晶圆进行吸附，并提升吸附的稳定性。
附图说明
15.图1为本发明实施例中晶圆吸附装置的结构示意图；
16.图2为图1所示的晶圆吸附装置的剖面结构示意图。
17.图3为现有技术中晶圆搬运设备对晶圆吸附的示意图；
18.图4为本发明实施例中晶圆搬运设备对晶圆吸附的示意图。
19.附图标记：
20.1、吸盘；101、吸附通道；102、侧壁；103、吸附面；2、衬垫；201、凸出部；2011、第一表面；3、底座；4、压紧件；401、压紧部；402、连接部；51、第一间隙；52、第二间隙。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
22.为解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种晶圆吸附装置。
23.本发明一些实施例中，参照图1和图2，所述晶圆吸附装置包括吸盘1、衬垫2和底座3；所述吸盘1用于吸附晶圆，所述衬垫2具有弹性并与所述吸盘1凹凸配合连接，用于支撑所述吸盘1；所述衬垫2连接所述底座3。
24.本发明一些实施例中，参照图1和图2，所述晶圆吸附装置还包括压紧件4，所述压紧件4为薄板类零件，所述压紧件4表面具有圆形开口，所述开口用于容纳所述吸盘1。
25.本发明一些具体实施例中，参照图1和图2，所述衬垫2设置于所述底座3上，所述吸盘1被所述衬垫2支撑并部分穿过所述压紧件4的所述圆形开口；所述压紧件4包括连接部402和压紧部401，所述连接部402通过螺钉与所述底座3相连接；所述压紧部401与所述底座3之间的距离小于所述衬垫2的厚度，当所述压紧件4与所述底座3连接时，所述压紧件4抵接所述衬垫2使所述衬垫2发生弹性形变，进而使所述衬垫2与所述底座3之间相互固定；值得说明的是，由于具有弹性的所述衬垫2被压紧件4抵接于在所述底座3上，所述衬垫2相对于所述底座3不容易发生位移，也不容易发生晃动，相比现有技术中使用弹性件支撑吸盘的一些技术方案，例如弹性件相对于底座可活动，在搬运所述晶圆的过程中稳定性更好。
26.值得说明的是，所述衬垫2设置于所述底座3并将所述吸盘1支撑起来的结构设计方案中，所述压紧件4起的是固定所述衬垫2的作用，支撑所述吸盘1完全是由弹性的所述衬垫2实现的，相比现有技术中采用刚性件和弹性件相结合的方式支撑吸盘能够实现更大的形变量，能够适应翘曲形变量较大的晶圆。
27.本发明一些实施例中，参照图2，所述压紧件4的所述压紧部401与所述吸盘1之间
留有第一间隙51，给所述吸盘1为适应翘曲变形的所述晶圆而改变角度留出活动空间。
28.本发明一些实施例中，参照图2，所述吸盘1与所述底座3之间留有第二间隙52，给所述吸盘1为适应翘曲变形的所述晶圆而改变角度留出活动空间。
29.在一些具体实施例中，所述压紧部401与所述连接部402的延伸方向之间相互垂直。
30.本发明一些具体实施例中，参照图2，所述吸盘1包括用于围成吸附通道101的侧壁102，所述侧壁102上设置有沿所述侧壁102圆周环绕的凹陷部，所述凹陷部与所述衬垫2上的凸出部201形状相适配使得所述凸出部201嵌入所述凹陷部，实现所述吸盘1与所述衬垫2的固定。
31.本发明一些具体实施例中，参照图2，所述衬垫2包括凸出部201，所述凸出部201设置于所述衬垫2的内壁面上并向所述衬垫2内部空心处延伸，所述凸出部201为环形。
32.本发明一些实施例中，参照图1、图2、图3和图4，所述吸盘1包括位于所述吸盘1顶部的吸附面103，所述吸附面103用于抵接所述晶圆，所述凸出部201包括靠近所述吸附面103的第一表面2011，所述第一表面2011与所述吸附面103平行，所述第一表面2011使得所述吸盘1的所述吸附面103在所述晶圆吸附装置安装完成后具有较好的水平度，在对翘曲形变的晶圆吸附时能更快速、更稳定地吸附住晶圆，减小现有技术中如图3所示的吸盘1的吸附面103朝向与晶圆翘曲形变面朝向不吻合而不容易吸附或吸附不牢固等风险，避免了在吸盘吸附前对吸附面进行手动调整。
33.值得说明的是，参照图1、图2、图3和图4，对晶圆5吸附并搬运时往往采用多个吸盘1同时对晶圆5多个位置进行吸附，当所述第一表面2011与所述吸附面103平行时，若干个所述吸盘1的所述吸附面103均处于与水平状态，各个所述吸附面103的朝向一致性好，减小了现有技术中如图3所示的各个吸盘的吸附面朝向不同可能造成对晶圆5部分点位吸附稳定，部分点位吸附不稳定的风险。
34.本发明一些实施例中，参照图2，所述凸出部201的截面形状为直角梯形，使得所述凸出部201嵌入与所述凹陷部，两者的接触面积更大，当所述吸附通道101内产生负压时，有效地减小了压力损失，提高了对所述晶圆的吸附稳定性。
35.本发明一些实施例中，所述凸出部201与所述凹陷部之间过盈配合，进一步减小了压力损失，提高了对所述晶圆的吸附稳定性。
36.本发明实施例还提供了一种晶圆搬运设备，所述晶圆搬运设备包括上述晶圆吸附装置用以吸附晶圆。
37.虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。