一种晶片承载装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种晶片承载装置，所述晶片承载装置包括静电吸盘和多个升降组件，所述升降组件包括第一升降杆和第二升降杆。所述升降组件的上表面为圆形面，大大增加了所述升降组件与晶片背面的接触面积，减小了对晶片背面的作用力，有效地避免了在与晶片背面相接触时对晶片背面造成的损坏；所述第一升降杆包括设有螺纹的第一区域和多个水平标识线，旋置于所述第一升降杆上的第二升降杆的侧壁上又设有第一开口和刻度，可以通过所有升降组件上的所述第一开口读取相应水平标识线所对应的刻度是否一致来判断升降组件的上表面是否在同一个平面上，进而实现对位于所述升降组件上的晶片进行水平校准。
【专利说明】-种晶片承载装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种半导体制造设备领域，特别是涉及一种晶片承载装置。
【背景技术】
[0002] 在1C的生产过程中，晶片承载装置由于结构设计及工作原理相对比较简单而被 广泛地运用在生产线的机台中。现有的晶片承载装置如图1至图2所示，包括一静电吸盘 10、多个升降组件（lift pin) 11、一升降环（lift ring) 12和一升降驱动装置13。首先，如 图1所示，所述升降驱动装置13驱动所述升降环12向上运动时，所述升降环12向上运动的 过程中与所述升降组件11相接触并推动所述升降组件11向上随之运动，所述升降组件11 在向上运动的过程中将位于所述静电吸盘10上的晶片14撑起来。接着，如图2所示，所述 升降驱动装置13驱动所述升降环12向下运动时，所述升降组件11随着所述升降环12向 下运动，所述升降组件11在向下运动的过程中将被撑起的所述晶片14放置于所述静电吸 盘10上。
[0003] 如图3所示，现有的升降组件11与所述晶片14相接触的上部比较尖锐，而所述升 降组件11也是通过所述升降驱动装置13和所述升降环12的带动下进行上下运动的，现有 技术中并未对所述升降组件11上下运动的速度进行监测。如果所述升降组件11上下运动 的速度出现异常，必定会对相应的晶片工艺产生影响，譬如，在晶片刻蚀工艺中，如果所述 升降组件11上下运动的速度过快，而又由于所述升降组件11与所述晶片14相接触的上部 比较尖锐，这就使得所述升降组件11施加给所述晶片14背部的作用力过大，容易在所述晶 片14的背部造成损坏，而在使用电浆对所述晶片14进行刻蚀的过程中，晶片14上损坏的 区域会对所述电浆比较敏感，更容易吸收电浆，造成最终刻蚀图形的失败。在晶片离子注入 工艺中，如果所述升降组件11上下运动的速度过快，或者多个所述升降组件11上下运动的 速度不同，容易对所述晶片14的背部造成损坏，这就使得在离子注入工艺过程中，在所述 晶片14表面的离子电荷分布不均匀，容易在所述晶片14中产生晶格缺陷，进而使得产品的 良率变低。
[0004] 此外，在注入薄膜沉积工艺，薄膜沉积的技术有许多种方式，如物理气相沉积或化 学气相沉积等。而就薄膜沉积工艺而言，所沉积薄膜的均匀性对整个沉积工艺的品质影响 甚大，而影响所述薄膜均匀性的最主要因素之一就是沉积机台中的晶片承载装置是否能使 晶片平坦地放置，而晶片能否平坦地放置，其中一个原因即受制于该晶片承载装置中的多 个升降组件是否能全部完全垂直下降。多个所述升降组件11中如果有一个升降组件11没 有完全垂直下降，所述多个升降组件11的上表面就不在一个平面上，就会使得所述晶片14 不会被平坦地放置在所述静电吸盘10上，此时进行薄膜沉积工艺的话，就会导致沉积不均 匀的现象。一般而言，导致所述升降组件11不能顺利完全垂直下降的原因有：所述晶片承 载装置经过长时间的薄膜沉积工艺后，伴随反应所产生的微粒容易堆积在所述静电吸盘10 的通孔内，造成通孔的阻塞，使得所述升降组件11不能顺利完全垂直下降；或者所述晶片 承载装置在长时间的使用后，所述升降组件11在下降的过程中位置出现偏差，不能恢复至 原位。而目前，晶片承载装置中并无装设传感器，无法即时的检测到所述升降组件11是否 完全垂直下降，无法即时的检测到多个所述升降组件11的上表面是否位于同一平面上。
[0005] 鉴于此，有必要设计一种新的晶片承载装置用以解决上述技术问题。 实用新型内容
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶片承载装置， 用于解决现有技术中由于晶片承载装置只设有一个吸盘，在吸附的晶片背面不平整时，吸 盘容易漏气而不能牢牢吸附晶片，进而在转移晶片的过程中容易从晶片承载装置上掉落而 被摔碎的问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶片承载装置，所述晶片 承载装置包括静电吸盘，适于放置晶片，所述静电吸盘中设有多个第一通孔；多个升降组 件，所述升降组件贯穿所述第一通孔，且可以在所述第一通孔内上下运动，所述升降组件包 括：第一升降杆，所述第一升降杆包括第一区域和第二区域，所述第一区域内设有第一螺纹 和多个水平标识线；第二升降杆，所述第二升降杆内沿轴向设有第二通孔，所述第二通孔内 设有与所述第一螺纹相匹配的第二螺纹；所述第二升降杆的侧壁上设有第一开口和刻度， 所述第一开口与所述第二通孔相连通，所述刻度沿轴向分布于所述第一开口的边缘；所述 第二升降杆藉由所述第二螺纹旋置于所述第一升降杆的第一区域上。
[0008] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述第二升降杆包括第一部分 和第二部分，所述第一部分的一端与所述第二部分的一端相连接；所述开口和所述刻度位 于所述第一部分的侧壁上，所述第二螺纹位于所述第二部分的内壁上。
[0009] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述第二部分为螺帽。
[0010] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述第二升降杆还包括一第三 部分，所述第三部分与所述第二部分远离所述第一部分的一端相连接。
[0011] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述水平标识线环绕所述第一 区域。
[0012] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述第一通孔内设有第一台阶 和第二台阶，所述第一台阶的直径大于或等于所述第二部分的直径，所述第二台阶的直径 大于或等于所述第三部分的直径；所述第一台阶至所述第二台阶的距离等于所述第二部分 的厚度，所述第二台阶至所述静电吸盘上表面的距离等于所述第三部分的厚度。
[0013] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述第一通孔的一侧设有第一 光学传感器和第二光学传感器，所述第二光学传感器位于所述第一光学传感器的上方，所 述第一光学传感器和所述第二光学传感器均包括发射光信号的发射端、接收该发射光信号 的反射光信号的接收端以及用于将接收到的反射光信号光强和预设光强比对的光强判定 模块，且所述第一光学传感器与所述第二光学传感器的间距小于或等于所述升降组件上下 运动的最大距离；所述第一升降杆的第二区域内设有速度侦测标识，所述速度侦测标识至 所述第二升降杆顶部的距离大于或等于所述第一光学传感器至所述静电吸盘上表面的距 离。
[0014] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述升降组件的材料为非金属 材料，所述速度侦测标识为反光标识。
[0015] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述升降组件的材料为金属材 料，所述速度侦测标识为遮光标识。
[0016] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述升降组件还包括隔离管， 所述隔离管位于所述第一通孔内，且套置于所述第一升降杆和所述第二升降杆的外围，所 述隔离管对应于所述速度侦测标识的位置处设有第二开口。
[0017] 作为本实用新型的晶片承载装置的一种优选方案，所述晶片承载装置还包括升降 环和升降驱动装置，所述升降环位于所述升降组件与所述升降驱动装置之间，适于在所述 升降驱动装置的驱动下通过自身的上下运动而带动所述升降组件随之上下运动。
[0018] 如上所述，本实用新型的晶片承载装置，具有以下有益效果：
[0019] 1.所述晶片承载装置的升降组件由通过螺帽旋置于一起的第一升降杆和第二升 降杆组成，所述升降组件的上表面为圆形面，大大增加了所述升降组件与晶片背面的接触 面积，减小了对晶片背面的作用力，有效地避免了在与晶片背面相接触时对晶片背面造成 的损坏。
[0020] 2.所述晶片承载装置的第一升降杆包括设有螺纹的第一区域，且第一区域内设有 多个水平标识线，旋置于所述第一升降杆上的第二升降杆的侧壁上又设有与内部相连通的 第一开口，所述第一开口边缘设有刻度，可以通过所述第一开口观测水平标识线所对应的 刻度来掌握和控制所述第二升降杆旋入所述第一升降杆的长度，可以通过所有升降组件上 的所述第一开口读取相应水平标识线所对应的刻度是否一致来判断升降组件的上表面是 否在同一个平面上，如果所对应的刻度不同，只需将其调整一致即可，整个操作过程简单便 捷，可以实现对位于所述升降组件上的晶片进行水平校准。
[0021] 3.在所述晶片承载装置中的第一升降杆上设置速度侦测标识，同时在所述静电吸 盘上第一通孔的一侧设有两个具有一定间距的光学传感器，可以在所述升降组件上下运动 时，通过光学传感器对所述速度侦测标识的侦测来掌握和控制所述升降组件上下运动的速 度。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1显示为现有技术中的晶片承载装置在升降组件将晶片撑起时的示意图。
[0023] 图2显示为现有技术中的晶片承载装置在升降组件将晶片放置于静电吸盘上时 的示意图。
[0024] 图3显示为现有技术中的晶片承载装置中的升降组件的结构示意图。
[0025] 图4显示为本实用新型的晶片承载装置中的第一升降杆的结构示意图。
[0026] 图5显示为本实用新型的晶片承载装置中的第二升降杆的结构示意图。
[0027] 图6显示为本实用新型的晶片承载装置中的第一升降杆与第二升降杆旋至在一 起时的结构示意图。
[0028] 图7显示为本实用新型的晶片承载装置中的第一升降杆与第二升降杆旋至在一 起时的俯视不意图。
[0029] 图8显示为本实用新型的晶片承载装置中的静电吸盘的结构示意图。
[0030] 图9显示为本实用新型的晶片承载装置中的隔离管的结构示意图。
[0031] 图10显示为本实用新型的晶片承载装置的结构示意图。
[0032] 元件标号说明
[0033] 10 静电吸盘
[0034] 11 升降组件
[0035] 12 升降环
[0036] 13 升降驱动装置
[0037] 14 晶片
[0038] 2 静电吸盘
[0039] 21 第一通孔
[0040] 22 第一台阶
[0041] 23 第二台阶
[0042] 3 升降组件
[0043] 31 第一升降杆
[0044] 311 第一区域
[0045] 312 第二区域
[0046] 313 第一螺纹
[0047] 314 水平标识线
[0048] 315 速度侦测标识
[0049] 32 第二升降杆
[0050] 321 第一开口
[0051] 322 刻度
[0052] 323 第一部分
[0053] 324 第二部分
[0054] 325 第三部分
[0055] 4 第一光学传感器
[0056] 5 第二光学传感器
[0057] 6 隔离管
[0058] 61 第二开口
[0059] 7 升降环
[0060] 8 升降驱动装置
[0061] 9 晶片
[0062] di 第一台阶的直径
[0063] d2 第二台阶的直径
[0064] d3 第二部分的直径
[0065] d4 第三部分的直径
[0066] h 第一台阶至第二台阶的距离
[0067] h2 第二台阶至静电吸盘上表面的距离
[0068] h3 第一传感器与第二传感器之间的间距
[0069] h4 第二部分的厚度
[0070] h5 第三部分的厚度
【具体实施方式】
[0071] 以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，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实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另 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，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0072] 请参阅图4至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅 用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用 新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大 小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用 新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中间"及"一"等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的 范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的 范畴。
[0073] 请参阅图4至图10,本实用新型提供一种晶片承载装置，所述晶片承载装置包括 静电吸盘2,适于放置晶片9,所述静电吸盘2中设有多个第一通孔21 ;多个升降组件3,所 述升降组件3贯穿所述第一通孔21，且可以在所述第一通孔21内上下运动。
[0074] 请参阅图4至图5,所述升降组件3包括第一升降杆31和第二升降杆32。请参阅 图4,图4为所述第一升降杆31的结构示意图，由图4可知，所述第一升降杆31包括第一区 域311和第二区域312,所述第一区域311内设有第一螺纹313和多个水平标识线314。
[0075] 具体的，所述水平标识线314可以为绕在所述第一区域311表面一部分的一段弧 线，也可以为环绕所述第一区域311的圆弧。优选地，所述水平标识线314为环绕所述第一 区域311的圆弧。
[0076] 请参阅图5,其中，图5为所述第二升降杆32的结构示意图，由图5可知，所述第 二升降杆32内沿轴向设有第二通孔（未示出），所述第二通孔内设有与所述第一螺纹313 相匹配的第二螺纹（未示出）；所述第二升降杆32的侧壁上设有第一开口 321和刻度322， 所述第一开口 321与所述第二通孔相连通，所述刻度322沿轴向分布于所述第一开口 321 的边缘。所述第二升降杆32可以藉由所述第二螺纹旋置于所述第一升降杆31的第一区域 311 上。
[0077] 具体的，所述第二升降杆32包括第一部分323和第二部分324,所述第一部分323 的一端与所述第二部分324的一端相连接；所述开口 321和所述刻度322位于所述第一部 分323的侧壁上，所述第二螺纹位于所述第二部分324的内壁上。
[0078] 具体的，所述第二部分324优选为螺帽。
[0079] 具体的，所述第二升降杆32还包括一第三部分325,所述第三部分325与所述第二 部分324远离所述第一部分323的一端相连接。由图5可知，所述第三部分325的直径d 4 大于所述第二部分324的直径d3，更大于所述第一升降杆31的直径。
[0080] 升降组件3由旋置于一起的第一升降杆31和第二升降杆32组成，所述升降组件3 的上表面为所述第二升降杆32的第三部分325的上表面，此表面为直径比较大的圆形面， 这就大大增加了所述升降组件3与晶片背面的接触面积，减小了对晶片背面的作用力，在 所述升降组件3与所述晶片背面相接触时有效地避免了对晶片背面造成损坏。
[0081] 请参阅6至图7,图6为所述第一升降杆31与第二升降杆32旋至在一起时的结 构示意图，即为所述升降组件3的结构示意图，图7为所述第一升降杆31与第二升降杆32 旋至在一起时的俯视示意图。由图6可知，所述第二升降杆32可以藉由所述第二螺纹旋置 于所述第一升降杆31的第一区域311上，此时，所述第一部分323套置于所述第一区域311 的外围，所述第二部分324通过所述第二螺纹旋置于所述第一区域311上。由于所述第一 开口 321与所述第二升降杆32内部的所述第二通孔相连通，通过所述第一开口 321可以直 接观测到所述第一升降杆31的第一区域311上的所述水平标识线314,通过所述水平标识 线314所对应的刻度，可以直观的知道所述第二升降杆32与所述第一升降杆31旋转结合 的长度。通过比对所有升降组件3上的所述第一开口 321读取相应水平标识线314所对应 的刻度是否一致来判断所有所述升降组件3的上表面是否在同一个平面上，如果所对应的 刻度不同，只需将其调整一致即可，整个操作过程简单便捷，可以实现对位于所述升降组件 3上的晶片进行水平校准，使得晶片被所述升降组件3撑起时或被放置于所述静电吸盘2的 表面时保持平坦。
[0082] 请结合图5参阅图8,所述第一通孔21内设有第一台阶22和第二台阶23,由于在 所述升降组件3向下运动至最低位置时，要保证晶片被放置于所述静电吸盘2的表面上，所 以，此时所述升降组件3应完全位于所述第一通孔21内。为了满足这一条件，所述第一台 阶22的直径屯应大于或等于所述第二部分的直径d 3，所述第二台阶的直径d2应大于或等 于所述第三部分的直径d4 ;所述第一台阶至所述第二台阶的距离h应等于所述第二部分的 厚度h4，所述第二台阶至所述静电吸盘上表面的距离h 2应等于所述第三部分的厚度h5。优 选地，本实施例中，所述第一台阶22的直径屯等于所述第二部分的直径d 3，所述第二台阶 的直径d2等于所述第三部分的直径d4。
[0083] 具体的，所述第一通孔21的一侧设有第一光学传感器4和第二光学传感器5,所述 第二光学传感器5位于所述第一光学传感器4的上方，所述第一光学传感器4和所述第二 光学传感器5均包括发射光信号的发射端、接收该发射光信号的反射光信号的接收端以及 用于将接收到的反射光信号光强和预设光强比对的光强判定模块；所述第一升降杆31的 第二区域312内设有速度侦测标识315。在所述第一升降杆31上设置速度侦测标识315， 同时在所述静电吸盘2上第一通孔21的一侧设有具有一定间距的所述第一光学传感器4 和所述第二光学传感器5,可以在所述升降组件3上下运动时，通过光学传感器对所述速度 侦测标识315的侦测来掌握和控制所述升降组件3上下运动的速度。
[0084] 具体的测量方法为：以所述升降组件3向上运动的过程为例，在所述速度侦测标 识315经过所述第一光学传感器4时，所述第一光学传感器4根据光强的变化感知到所述 速度侦测标识315,并记录此时的时间h，当所述速度侦测标识315继续随着所述升降组件 3向上运动经过所述第二光学传感器5时，所述第二光学传感器5感知到所述速度侦测标识 315,并记录此时的时间t 2，又由于可以预先设定所述第一传感器4与所述第二传感器5之 间的间距为h3，根据公式
【权利要求】
1. 一种晶片承载装置，包括静电吸盘，适于放置晶片，所述静电吸盘中设有多个第一通 孔；多个升降组件，所述升降组件贯穿所述第一通孔，且可以在所述第一通孔内上下运动， 其特征在于，所述升降组件包括 ： 第一升降杆，所述第一升降杆包括第一区域和第二区域，所述第一区域内设有第一螺 纹和多个水平标识线； 第二升降杆，所述第二升降杆内沿轴向设有第二通孔，所述第二通孔内设有与所述第 一螺纹相匹配的第二螺纹；所述第二升降杆的侧壁上设有第一开口和刻度，所述第一开口 与所述第二通孔相连通，所述刻度沿轴向分布于所述第一开口的边缘；所述第二升降杆藉 由所述第二螺纹旋置于所述第一升降杆的第一区域上。
2. 根据权利要求1所述的晶片承载装置，其特征在于：所述第二升降杆包括第一部分 和第二部分，所述第一部分的一端与所述第二部分的一端相连接；所述开口和所述刻度位 于所述第一部分的侧壁上，所述第二螺纹位于所述第二部分的内壁上。
3. 根据权利要求2所述的晶片承载装置，其特征在于：所述第二部分为螺帽。
4. 根据权利要求2所述的晶片承载装置，其特征在于：所述第二升降杆还包括一第三 部分，所述第三部分与所述第二部分远离所述第一部分的一端相连接。
5. 根据权利要求4所述的晶片承载装置，其特征在于：所述第一通孔内设有第一台阶 和第二台阶，所述第一台阶的直径大于或等于所述第二部分的直径，所述第二台阶的直径 大于或等于所述第三部分的直径；所述第一台阶至所述第二台阶的距离等于所述第二部分 的厚度，所述第二台阶至所述静电吸盘上表面的距离等于所述第三部分的厚度。
6. 根据权利要求1所述的晶片承载装置，其特征在于：所述水平标识线环绕所述第一 区域。
7. 根据权利要求1至6任一项中所述的晶片承载装置，其特征在于：所述第一通孔的 一侧设有第一光学传感器和第二光学传感器，所述第二光学传感器位于所述第一光学传感 器的上方，所述第一光学传感器和所述第二光学传感器均包括发射光信号的发射端、接收 该发射光信号的反射光信号的接收端以及用于将接收到的反射光信号光强和预设光强比 对的光强判定模块，且所述第一光学传感器与所述第二光学传感器的间距小于或等于所述 升降组件上下运动的最大距离；所述第一升降杆的第二区域内设有速度侦测标识，所述速 度侦测标识至所述第二升降杆顶部的距离大于或等于所述第一光学传感器至所述静电吸 盘上表面的距离。
8. 根据权利要求7所述的晶片承载装置，其特征在于：所述升降组件的材料为非金属 材料，所述速度侦测标识为反光标识。
9. 根据权利要求7所述的晶片承载装置，其特征在于：所述升降组件的材料为金属材 料，所述速度侦测标识为遮光标识。
10. 根据权利要求7所述的晶片承载装置，其特征在于：所述升降组件还包括隔离管， 所述隔离管位于所述第一通孔内，且套置于所述第一升降杆和所述第二升降杆的外围，所 述隔离管对应于所述速度侦测标识的位置处设有第二开口。
11. 根据权利要求10所述的晶片承载装置，其特征在于：所述晶片承载装置还包括升 降环和升降驱动装置，所述升降环位于所述升降组件与所述升降驱动装置之间，适于在所 述升降驱动装置的驱动下通过自身的上下运动而带动所述升降组件随之上下运动。
【文档编号】H01L21/683GK204102876SQ201420600047
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】张京晶, 张建 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司