一種晶圓托盤的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種晶圓托盤，包括托盤主體及至少三個(gè)升降針；所述升降針包括固定端及活動(dòng)端；所述固定端包括一對(duì)固定于托盤主體通孔側(cè)壁的絕緣部及連接于所述絕緣部?jī)?nèi)側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)電部；所述活動(dòng)端包括與所述第一導(dǎo)電部配合接觸的第二導(dǎo)電部、連接于所述第二導(dǎo)電部上端的絕緣支撐部及連接于所述第二導(dǎo)電部下端的絕緣導(dǎo)向部；所有升降針通過連接于所述第一導(dǎo)電部的導(dǎo)線依次串聯(lián)起來。本實(shí)用新型的晶圓托盤可以在升降針位置正常的情況下實(shí)現(xiàn)測(cè)試回路的導(dǎo)通，使用時(shí)，可以在每次真空鎖進(jìn)晶圓之前進(jìn)行一次導(dǎo)通測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)不導(dǎo)通，則說明有升降針不在正常位置，有導(dǎo)致晶圓破裂的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)機(jī)臺(tái)報(bào)警，晶圓不進(jìn)，從而有效避免晶圓破片情況的發(fā)生。
【專利說明】一種晶圓托盤【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及一種晶圓托盤。
【背景技術(shù)】
[0002]大部分晶圓制造過程是化學(xué)處理過程，傳統(tǒng)的晶圓制造采用批量加工工藝以提高生產(chǎn)率。但是，批量制造很難確保加工的一致性，因此難以保證晶圓的質(zhì)量。半導(dǎo)體制造的一個(gè)重要的革新是采用組合設(shè)備(cluster tool)實(shí)現(xiàn)了單晶圓加工。通過采用單晶圓加工技術(shù)，組合設(shè)備確保了半導(dǎo)體加工的柔性、可重構(gòu)及有效性，獲得更高的產(chǎn)出、更短的生產(chǎn)周期、更有效的空間利用率、更低的成本。因此，組合設(shè)備在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，如何有效地運(yùn)行一臺(tái)組 合設(shè)備成為其關(guān)鍵。組合設(shè)備在一個(gè)密閉空間中集成了若干個(gè)加工模塊(process module, PM)，這使得待加工的晶圓能夠在加工設(shè)備內(nèi)依次完成加工過程。組合設(shè)備是一種機(jī)器人加工單元。組合設(shè)備的組成包括:若干個(gè)PM(PMs)，一個(gè)校準(zhǔn)模塊，一臺(tái)晶圓傳送機(jī)械手，一或兩個(gè)用于晶圓盒裝卸的真空鎖(loadlock,LL)。對(duì)任何一臺(tái)組合設(shè)備來說，其中的PM不會(huì)超過6個(gè)并且這些PM呈徑向排列，以便機(jī)械手能夠有效地在PM間移動(dòng)。未加工的晶圓從真空鎖進(jìn)入系統(tǒng)，按事先設(shè)定的順序依次經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)PM加工后，返回到真空鎖中。機(jī)械手從真空鎖中取出一片晶圓，將其裝入PM，當(dāng)該模塊中的加工完成后機(jī)械手再取出晶圓，在PM中傳送晶圓片，直至最后把加工完成的晶圓片重新放回真空鎖中。機(jī)械手可能是單臂的或雙臂的。
[0003]真空鎖(1adlock)也叫預(yù)裝載臺(tái)，其作用是讓被搬送物體從非真空狀態(tài)到另高真空狀態(tài)前的過渡腔體，它可以達(dá)到一定程度的真空度，可以節(jié)省很多從大氣到高真空的抽真空時(shí)間，它自帶的傳感器也能對(duì)晶圓的缺損進(jìn)行檢測(cè)，所以被廣泛運(yùn)用于批量生產(chǎn)的聞?wù)婵赵O(shè)備。
[0004]但是，在機(jī)械手傳送晶圓時(shí)，經(jīng)常發(fā)生真空鎖中晶圓拖盤上的升降針脫離原位異常突出的情況，導(dǎo)致晶圓碰撞破裂，并導(dǎo)致其它晶圓出現(xiàn)缺陷的隱患，從而使得晶圓良率下降。
[0005]因此，提供一種新的晶圓拖盤結(jié)構(gòu)以減少晶圓破片情況發(fā)生實(shí)屬必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓托盤，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中晶圓托盤上的升降針異常凸出導(dǎo)致晶圓破片的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種晶圓托盤，至少包括托盤主體及至少三個(gè)升降針；所述托盤主體中包括與所述升降針相對(duì)應(yīng)的通孔，所述升降針設(shè)置于所述通孔內(nèi)；所述升降針包括固定端及活動(dòng)端；所述固定端包括一對(duì)固定于所述通孔側(cè)壁的絕緣部及連接于所述絕緣部?jī)?nèi)側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)電部；所述活動(dòng)端包括與所述第一導(dǎo)電部配合接觸的第二導(dǎo)電部、連接于所述第二導(dǎo)電部上端的絕緣支撐部及連接于所述第二導(dǎo)電部下端的絕緣導(dǎo)向部；所有升降針通過連接于所述第一導(dǎo)電部的導(dǎo)線依次串聯(lián)起來。[0008]可選地，所述導(dǎo)線設(shè)置于所述托盤主體背部。
[0009]可選地，所述固定端的一對(duì)絕緣部分布于所述通孔相對(duì)的兩側(cè)。
[0010]可選地，所述通孔為圓孔。
[0011]可選地，所述絕緣部為圓弧條狀。
[0012]可選地，所述第一導(dǎo)電部為圓弧條狀，所述第二導(dǎo)電部為圓盤狀，所述絕緣支撐部為圓柱體。
[0013]可選地，所述通孔為方孔或多邊形孔。
[0014]可選地，所述第一導(dǎo)電部為長(zhǎng)條狀，所述第二導(dǎo)電部為方塊狀、多邊形狀或圓盤狀，所述絕緣支撐部為方柱、多邊形柱或圓柱體。
[0015]可選地，所述絕緣導(dǎo)向部穿通所述第二導(dǎo)電部與所述絕緣支撐部連接。
[0016]可選地，所述托盤主體包括一凹陷部及連接于所述凹陷部?jī)蓚?cè)的一對(duì)凸臺(tái)；所述升降針分布于所述凸臺(tái)中。
[0017]如上所述，本實(shí)用新型的晶圓托盤，具有以下有益效果:本實(shí)用新型的晶圓托盤可以在升降針位置正常的情況下實(shí)現(xiàn)測(cè)試回路的導(dǎo)通，使用時(shí)，可以在每次真空鎖進(jìn)晶圓之前進(jìn)行一次導(dǎo)通測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)不導(dǎo)通，則說明有升降針不在正常位置，有導(dǎo)致晶圓破裂的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)機(jī)臺(tái)報(bào)警，晶圓不進(jìn)，從而有效避免晶圓破片情況的發(fā)生。本實(shí)用新型的晶圓托盤中導(dǎo)線可以與機(jī)臺(tái)中的其它附屬組成模塊，完成功能的擴(kuò)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1顯示為本實(shí)用新型的晶圓托盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2顯示為升降針的分解剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3顯示為升降針裝設(shè)于托盤主體的通孔中時(shí)的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4顯示為各個(gè)升降針之間通過導(dǎo)線串聯(lián)的示意圖。
[0022]圖5顯示為升降針處于正常位置時(shí)的導(dǎo)通路徑。
[0023]圖6顯示為有升降針異常突起導(dǎo)致測(cè)試回路不導(dǎo)通的示意圖。
[0024]元件標(biāo)號(hào)說明
[0025]I 托盤主體
[0026]11凹陷部
[0027]12 凸臺(tái)
[0028]2 升降針
[0029]21固定端
[0030]211絕緣部
[0031]212第一導(dǎo)電部
[0032]22 活動(dòng)端
[0033]221第二導(dǎo)電部
[0034]222絕緣支撐部
[0035]223絕緣導(dǎo)向部
[0036]3 通孔
[0037]4 導(dǎo)線【具體實(shí)施方式】
[0038]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0039]請(qǐng)參閱圖1至圖6。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0040]本實(shí)用新型提供一種晶圓托盤，圖1顯示為所述晶圓托盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，至少包括托盤主體I及至少三個(gè)升降針2 ;所述托盤主體I中包括與所述升降針2相對(duì)應(yīng)的通孔，所述升降針2設(shè)置于所述通孔內(nèi)；各個(gè)升降針2之間通過導(dǎo)線4串聯(lián)起來。作為示例，所述晶圓托盤包括七個(gè)升降針，分布于托盤主體I的兩側(cè)。
[0041]需要指出的是，所述導(dǎo)線4設(shè)置于所述托盤主體背部并將所述升降針串聯(lián)起來，圖1中為了便于示出所述導(dǎo)線4的連接方式，將所述導(dǎo)線4畫在托盤主體I正面。圖1中，所述托盤主體I兩側(cè)的耳部(未標(biāo)號(hào))的作用是將所述晶圓托盤與機(jī)臺(tái)連接，所述托盤主體I的兩個(gè)半圓形缺口的作用也是為了與機(jī)臺(tái)相配合，所述托盤主體I中還可以包括限位孔、螺孔等(此處未予圖示)，此處不應(yīng)過分限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0042]具體的，所示晶圓托盤包括一凹陷部11及連接于所述凹陷部11兩側(cè)的一對(duì)凸臺(tái)12 ;所述升降針4分布于所述凸臺(tái)12中。所述升降針4的作用是承載晶圓，所述凹陷部11可以便于機(jī)械手從晶圓背面伸入拿取晶圓，同時(shí)還有利于晶圓的散熱。
[0043]請(qǐng)參閱圖2，顯示為所述升降針的分解剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述升降針2包括固定端21及活動(dòng)端22 ;所述固定端21包括一對(duì)固定于所述通孔側(cè)壁的絕緣部211及連接于所述絕緣部211內(nèi)側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)電部212 ;所述活動(dòng)端22包括與所述第一導(dǎo)電部212配合接觸的第二導(dǎo)電部221、連接于所述第二導(dǎo)電部221上端的絕緣支撐部222及連接于所述第二導(dǎo)電部221下端的絕緣導(dǎo)向部223。
[0044]具體的，所述固定端21的絕緣部211的作用是將所述升降針2與所述托盤主體I之間絕緣，所述托盤主體I可以為金屬材質(zhì)，所述絕緣部211優(yōu)選為絕緣陶瓷，不僅可以起到絕緣作用，還可以耐高溫。所述固定端21的一對(duì)絕緣部211之間分立排布，優(yōu)選為分布于所述通孔相對(duì)的兩側(cè)。所述第一導(dǎo)電部212為金屬材質(zhì)，如銅、銀、鋁等。
[0045]具體的，所述活動(dòng)端22的第二導(dǎo)電部221與所述固定端的第一導(dǎo)電部212配合接觸，所述第二導(dǎo)電部221為金屬材質(zhì),優(yōu)選為米用與所述第一導(dǎo)電部212相同的金屬材料。所述絕緣支撐部222優(yōu)選為絕緣陶瓷。所述導(dǎo)向部223的作用是利于所述活動(dòng)端22放置于所述固定端21上，正常位置時(shí)，所述導(dǎo)向部223位于一對(duì)第一導(dǎo)電部212之間，防止所述活動(dòng)端22左右滑動(dòng)。所述導(dǎo)向部223同樣優(yōu)選為絕緣陶瓷。優(yōu)選的，所述絕緣導(dǎo)向部223穿通所述第二導(dǎo)電部221與所述絕緣支撐部222連接。[0046]請(qǐng)參閱圖3，顯示為所述升降針2裝設(shè)于托盤主體I的通孔3中并位于正常位置時(shí)的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述固定端的一對(duì)絕緣部211固定于所述通孔3的側(cè)壁上，所述活動(dòng)端的絕緣支撐部222上表面略微高出所述通孔3，在晶圓托盤承載晶圓時(shí)直接與晶圓接觸并使得晶圓懸空。
[0047]具體的，所述通孔3可以為圓孔、多邊形或方孔等。當(dāng)所述通孔3為圓孔時(shí)，所述絕緣部211為圓弧條狀，所述第一導(dǎo)電部212亦為圓弧條狀，所述第二導(dǎo)電部221為圓盤狀，與所述第一導(dǎo)電部212上表面配合接觸。所述絕緣支撐部222可以為圓柱體。當(dāng)所述通孔3為方孔或多邊形孔時(shí)，所述第一導(dǎo)電部212為長(zhǎng)條狀或折線長(zhǎng)條狀，所述第二導(dǎo)電部221為方塊狀、多邊形狀或圓盤狀，所述絕緣支撐部222為方柱、多邊形柱或圓柱體。
[0048]請(qǐng)參閱圖4，顯示為各個(gè)升降針之間通過導(dǎo)線串聯(lián)的示意圖(為了圖示的方便，僅示出了三個(gè)升降針)，如圖所示，所有升降針通過連接于所述第一導(dǎo)電部212的導(dǎo)線4依次串聯(lián)起來，形成測(cè)試回路，當(dāng)在導(dǎo)線兩端接上加入電信號(hào)，若所有升降針處于正常位置，則測(cè)試回路導(dǎo)通。
[0049]請(qǐng)參閱圖5，顯示為升降針處于正常位置時(shí)的導(dǎo)通路徑，如圖中黑色箭頭方向所
/Jn ο
[0050]請(qǐng)參閱圖6，顯示為有升降針異常突起導(dǎo)致測(cè)試回路不導(dǎo)通的示意圖，如圖所示，中間的一個(gè)升降針的活動(dòng)端離開固定端，使得第一導(dǎo)電部與第二導(dǎo)電部沒有接觸，從而導(dǎo)致斷路。由于所有升降針串聯(lián)，只要任意一個(gè)升降針脫離正常位置，則將通不過導(dǎo)通測(cè)試，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免晶圓破片情況的發(fā)生。
[0051]綜上所述，本實(shí)用新型的晶圓托盤可以在升降針位置正常的情況下實(shí)現(xiàn)測(cè)試回路的導(dǎo)通，使用時(shí)，可以在每次真空鎖進(jìn)晶圓之前進(jìn)行一次導(dǎo)通測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)不導(dǎo)通，則說明有升降針不在正常位置，有導(dǎo)致晶圓破裂的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)機(jī)臺(tái)報(bào)警，晶圓不進(jìn)，從而有效避免晶圓破片情況的發(fā)生。本實(shí)用新型的晶圓托盤中的導(dǎo)線還可以與機(jī)臺(tái)中的其它附屬組成模塊，完成功能的擴(kuò)展。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0052]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓托盤，至少包括托盤主體及至少三個(gè)升降針；所述托盤主體中包括與所述升降針相對(duì)應(yīng)的通孔，所述升降針設(shè)置于所述通孔內(nèi)；其特征在于:所述升降針包括固定端及活動(dòng)端；所述固定端包括一對(duì)固定于所述通孔側(cè)壁的絕緣部及連接于所述絕緣部?jī)?nèi)側(cè)的一對(duì)第一導(dǎo)電部；所述活動(dòng)端包括與所述第一導(dǎo)電部配合接觸的第二導(dǎo)電部、連接于所述第二導(dǎo)電部上端的絕緣支撐部及連接于所述第二導(dǎo)電部下端的絕緣導(dǎo)向部；所有升降針通過連接于所述第一導(dǎo)電部的導(dǎo)線依次串聯(lián)起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述導(dǎo)線設(shè)置于所述托盤主體背部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述固定端的一對(duì)絕緣部分布于所述通孔相對(duì)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述通孔為圓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓托盤，其特征在于:所述絕緣部為圓弧條狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓托盤，其特征在于:所述第一導(dǎo)電部為圓弧條狀，所述第二導(dǎo)電部為圓盤狀，所述絕緣支撐部為圓柱體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述通孔為方孔或多邊形孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓托盤，其特征在于:所述第一導(dǎo)電部為長(zhǎng)條狀，所述第二導(dǎo)電部為方塊狀、多邊形狀或圓盤狀，所述絕緣支撐部為方柱、多邊形柱或圓柱體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述絕緣導(dǎo)向部穿通所述第二導(dǎo)電部與所述絕緣支撐部連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓托盤，其特征在于:所述托盤主體包括一凹陷部及連接于所述凹陷部?jī)蓚?cè)的一對(duì)凸臺(tái)；所述升降針分布于所述凸臺(tái)中。
【文檔編號(hào)】H01L21/677GK203826354SQ201420231335
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】李廣寧, 許亮 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司