晶圆承载装置和半导体设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种晶圆承载装置和半导体设备。


背景技术：

2.现有技术的半导体设备，在晶圆制程过程中，需要经过多个腔室以及检测单元，因此需要在多个腔室检测单元之间进行传递，例如，在晶圆键合过程以及完成键合后，分别需要进过等离子体腔室和avm量测单元，在进入两者时，需要通过机械手臂等对晶圆进行传送，而晶圆传送过程以及拿取过程可能会使晶圆的位置发生偏差，导致晶圆在进入腔室以及检测单元时指定位置产生一定的偏差，从而对晶圆的制程造成影响，如在等离子腔室是晶圆位置发生偏移，会导致晶圆表面不均匀，在avm量测单元位置发生偏移时会使对位时间较长而影响量测效率，甚至找不到标记，对于这种偏差，偏差小时则很难检测到，从而具有很大的潜在风险，偏差过大时只能通过手动校准，耗时且需要经常校准。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种晶圆承载装置，所述晶圆承载装置能够对晶圆的下降进行限位以使得晶圆能够落在指定位置，以避免晶圆发生偏移对其产生的影响，且不需要经常手动校准，耗时小。
4.根据本实用新型实施例的晶圆承载装置，包括晶圆托盘，所述晶圆托盘具有承载晶圆的承载面；多个导向杆，多个所述导向杆环绕所述承载面的外边缘间隔开设置，每个所述导向杆倾斜设置且多个所述导向杆之间形成位于所述承载面上方的限位空间，所述限位空间在从下至上的方向上逐渐增大；压力传感器，所述压力传感器与所述导向杆相连以用于检测所述导向杆的受力。
5.根据本实用新型的一些实施例，所述导向杆朝向所述承载面的一侧形成为圆滑的曲面。
6.根据本实用新型的一些实施例，每个所述导向杆的下端朝向所述承载面的一侧与所述承载面的外边缘相切。
7.根据本实用新型的一些实施例，多个所述导向杆沿所述承载面的周向均匀间隔开分布。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述导向杆为3-4个。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述压力传感器为多个，多个所述压力传感器分别与多个所述导向杆相连，所述多个所述压力传感器与控制装置相连，所述控制装置根据多个所述压力传感器的检测的压力调整所述晶圆。
10.可选地，所述晶圆承载装置还包括报警装置，所述压力传感器与所述报警装置相连以在所述压力传感器检测的压力大于预定压力值时发出警报。
11.根据本实用新型的一些实施例，多个所述导向杆中的一个与所述晶圆的定位标记位置相对应且其朝向所述承载面的一侧形状所述晶圆的定位标记形状相适配。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述晶圆托盘设有卡槽，所述导向杆的下端插入所述卡槽内以与所述晶圆托盘固定。
13.本实用新型还提出了一种半导体设备，所述半导体设备包括上述实施例的晶圆承载装置。
14.根据本实用新型实施例的晶圆承载装置和半导体设备，多个导向杆之间限定出从上至下开口逐渐减小的限位空间，限位空间上部开口较大，从而便于晶圆传入，限位空间的开口逐渐减小且底部与晶圆的外边缘相切，这样通过多个导向杆能够对晶圆的下降进行限位，防止晶圆发生偏移以使得晶圆能够落在指定位置，同时通过压力传感器可检测导向杆的受力，晶圆的边缘与导向杆接触使得导向杆产生压力，通过对导向杆受力的检测，从而能够判断晶圆是否发生偏移以及晶圆的偏移量，也能够判断晶圆是否能够完全下降至底部的承载面，以能够对晶圆的下降运动进行及时调整。
附图说明
15.图1根据本实用新型的一个实施例的晶圆承载装置的一个角度的结构示意图；
16.图2根据本实用新型的一个实施例的晶圆承载装置的另一个角度的结构示意图；
17.图3是根据本实用新型另一个实施例的晶圆承载装置的结构示意图；
18.图4是根据本实用新型另一个实施例的晶圆承载装置以及晶圆的结构示意图。
19.附图标记：
20.100：晶圆承载装置；1：晶圆托盘，11：承载面；2：导向杆；3：压力传感器；4：晶圆。
具体实施方式
21.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种晶圆承载装置100和半导体设备作进一步详细说明。
22.下面参见附图描述根据本实用新型实施例的晶圆承载装置100，根据本实用新型实施例的晶圆承载装置100可用于对晶圆4传送位置的精度具有一定要求的半导体设备上来承载晶圆4，例如可用于半导体设备的各制程腔室以及检测单元内。
23.如图1和图3所示，根据本实用新型实施例的晶圆承载装置100包括晶圆托盘1、多个导向杆2和压力传感器3。
24.晶圆托盘1具有用于承载晶圆4的承载面11，在晶圆4的传送过程中，晶圆4从上向下落在承载面11上，在如图1和图3所示的示例中，晶圆托盘1包括环形支架和位于环形支架内的十字型支架，十字型支架的端部均与环形支架的内壁面相连以增强晶圆托盘1的结构强度；环形支架内形成有环形凸台，十字型支架支撑在环形凸台内，十字型支架的上壁面与环形凸台的上壁面相平齐以共同构成承载面11来承载晶圆4，需要说明的是，对晶圆托盘1以及承载面11的结构可不限于此，例如晶圆托盘1可包括多个环形凸台和连接在环形凸台之间的之间，承载面11可由多个环形面以及支架的上表面构成，对此本实用新型不作特殊限定。
25.结合图1和图2所示，多个导向杆2环绕承载面11的外边缘间隔开设置，每个导向杆2倾斜设置且多个导向杆2之间形成位于承载面11上方的限位空间，限位空间在从下至上的方向上逐渐增大；具体地，多个导向杆2的下端与晶圆托盘1相连，每个导向杆2的上端朝向
远离承载面11的方向倾斜延伸，这样在多个导向杆2在承载面11的上方限定出在从上至下的方向开口逐渐减小的限位空间，在晶圆4的传输过程中，晶圆4进入反应腔室或量测单元后，晶圆4从上向下运动以落在承载面11上，由此，晶圆4可沿限位空间向下下降至承载面11上，限位空间可限制晶圆4的下降运动，通过多个导向杆2可对晶圆4的下降运动以及晶圆4下降位置进行限位，以避免晶圆4在下降过程中发生偏移，也使得晶圆4能够落在指定位置，进而避免晶圆4在制程时导致的表面不均匀，提高晶圆4良率，也能够避免由于晶圆4发生偏移而导致的量测效率降低，而且不需要手动校准，减少了晶圆4位置偏差的几率；
26.压力传感器3与导向杆2相连以用于检测导向杆2的受力，在晶圆4下降过程中，晶圆4边缘接触挤压导向杆2，使得导向杆2产生压力，通过压力传感器3可检测导向杆2的受力来对晶圆4的下降运动进行监控，根据压力传感器3检测的压力可判断晶圆4是否发生偏移以及晶圆4的偏移量大小，从而可调整晶圆4的下降运动，使得晶圆4能够准确落在指定位置，以进一步地避免晶圆4发生偏移，解决由于晶圆4发生偏移而导致的问题，同时也能够实现对晶圆4下降运动的实时检测和调整，以进一步地提高晶圆4落位的准确性，且不需要手动控制和校准。
27.具体地，压力传感器3可与多个导向杆2中的至少一个相连，多个导向杆2设在晶圆4周向的不同位置，通过检测其中至少一个导向杆2的受力可判断晶圆4的下降运动是否发生偏移以及偏移量，例如，压力传感器3可与其中一个导向杆2相连并检测一个导向杆2的受力；优选地，压力传感器3可以为多个，多个压力传感器3分别与多个导向杆2一一对应连接，以分别检测多个导向杆2的受力，这样通过多个压力传感器3的检测结果可判断晶圆4的偏移量以及偏移方向等，从而利于判断晶圆4的偏角以及晶圆4是否能够完全下落至承载面11。
28.可选地，多个压力传感器3均与半导体设备的控制装置相连，控制装置根据多个压力传感器3检测的压力可调整晶圆4，例如控制装置根据压力传感器3的检测结果可判断晶圆4是否发生偏转以及偏转角等，进而可控制夹持晶圆4的机械手臂或底部的晶圆托盘1移动以使得晶圆4能够落在准确位置。
29.由此，根据本实用新型实施例的晶圆承载装置100，多个导向杆2之间限定出从上至下开口逐渐减小的限位空间，限位空间上部开口较大，从而便于晶圆4传入，限位空间的开口逐渐减小且底部与晶圆4的外边缘相切，这样通过多个导向杆2能够对晶圆4的下降进行限位，防止晶圆4发生偏移以使得晶圆4能够落在指定位置，同时通过压力传感器3可检测导向杆2的受力，晶圆4的边缘与导向杆2接触使得导向杆2产生压力，通过对导向杆2受力的检测，从而能够判断晶圆4是否发生偏移以及晶圆4的偏移量，也能够判断晶圆4是否能够完全下降至底部的承载面11，以能够对晶圆4的下降运动进行及时调整。
30.在本实用新型的一些实施例中，导向杆2朝向承载面11的一侧形成为圆滑的曲面，晶圆4下降落在承载面11上，导向杆2朝向承载面11所在方向的一侧即导向杆2朝向晶圆4的一侧，导向杆2朝向晶圆4的一侧形成为圆滑的曲面，这样晶圆4在下落过程中与导向杆2接触时能够避免晶圆4发生损坏，在图1和图2所示的示例中，导向杆2可形成为圆柱形。
31.在本实用新型的一些实施例中，每个导向杆2的下端朝向承载面11的一侧与承载面11的外边缘相切，这样，晶圆4沿导向杆2的下降时受到多个导向杆2的约束力的作用，且下降至底部时可落在承载面11上，以使得晶圆4能够调整至固定位置。
32.对于多个导向杆2的分布，多个导向杆2可沿承载面11的周向均匀间隔开分布，可选地，导向杆2可以为3-4个，从而不仅能够实现对晶圆4下降过程的约束限位，而且能够避免导向杆2过多使得晶圆承载装置100结构过于复杂，在如图1-4所示的示例中，导向杆2可以为3个，3个导向杆2沿承载面11的周向均匀间隔开设置。
33.在本实用新型的一些实施例中，晶圆承载装置100还可以包括报警装置，压力传感器3与报警装置相连以在压力传感器3检测的压力大于预定压力值时发出警报，具体地，当压力传感器3检测的压力过大，即晶圆4发生偏移的偏移角过大而大于预定值时，报警装置可发出报警信号以及时发现异常，可选地，报警装置可以通过发出信号或者发出光信号进行报警，例如报警装置可以为轰鸣器或报警闪光灯等。
34.在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，多个导向杆2中的一个与晶圆4的定位标记位置相对应且其朝向承载面11的一侧形状晶圆4的定位标记形状相适配，晶圆4的边缘形成有定位标记即notch口，在晶圆4的制程过程中通过定位标记来对晶圆4进行定位，并确定晶圆4的位置，以便于后续对晶圆4的切割和测试等，导向杆2中的一个与晶圆4的notch口对应且与notch口的形状相适配，这样晶圆4下落过程中，晶圆4的定位标记与形状相应的导向杆2相对应后进行下降，从而能够实现对晶圆4的角度的纠正，以进一步地提高晶圆4落位的准确性，避免晶圆4在周向上发生偏转，以使得晶圆4能够落在指定位置。
35.在本实用新型的一些实施例中，晶圆托盘1设有卡槽，导向杆2的下端插入卡槽内以与晶圆托盘1固定，具体地，晶圆托盘1环绕承载面11的位置上设有多个卡槽，多个导向杆2的下端分别插入多个卡槽内并与晶圆托盘1固定连接；可选地，压力传感器3可设在卡槽内并与导向杆2连接以检测导向杆2的受力。
36.本实用新型还提出了一种半导体设备。
37.根据本实用新型实施例的半导体设备，通过设置上述实施例的晶圆承载装置100，能够对晶圆4的下降进行限位，防止晶圆4发生偏移以使得晶圆4能够落在指定位置，也能够判断晶圆4是否发生偏移以及晶圆4的偏移量，也能够判断晶圆4是否能够完全下降至底部的承载面11，以能够对晶圆4的下降运动进行及时调整，进而提高晶圆4的良率和检测效率。
38.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。