一种晶圆位置校准的器具的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种晶圆位置校准的器具。


背景技术：

2.在部分湿法生成工艺中会用到晃动浸泡制程设备，待生产的晶圆被机械手臂传送放置在设备的晃动浸泡制程腔完成相应工艺。目前集成电路制造行业中，主流晶圆尺寸一般为4英寸、6英寸、8英寸、12英寸；如在6英寸集成电路制造工艺中，需要将晶圆用手臂放置到浸泡槽中进行晃动清洗，晃动制程前后因位置存在偏移，传输用的机械手臂取出晶圆后会移动到校准单元进行位置校准。
3.现有的校准单元使用光学系统校准晶圆位置，使用的光学位置校准对非透明晶圆能够清晰识别，但第三代化合物半导体中所使用的碳化硅基氮化镓等原材料因材质呈透明色，很难通过光学进行位置校准，出现透明晶圆校准失败现象，例如湿法浸泡制程中，晶圆放置在药液槽中，震动过程发生位置偏移现象，在传输过程中因位置偏移，手臂传输晶圆位置不准确，导致设备报警或晶圆移动至下一清洗单元中的晶圆载具上发生掉片及真空报警现象，存在产品报废风险，增加人力资源使用，极大的影响了设备产量及生产成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中校准单元无法对透明晶圆进行校准的问题，提供了一种晶圆位置校准的器具，能够同时校准透明及非透明晶圆。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.主要提供一种晶圆位置校准的器具，包括器具主体，所述器具主体沿其上表面向中心处挖空，所述器具主体的挖空处设有一个环型滑坡结构，所述环型滑坡结构包括外环、内环以及设在外环和内环之间的坡面，所述外环设于所述器具主体的上表面，所述环型滑坡结构关于所述器具主体的中心对称；所述环型滑坡结构沿所述器具主体的侧面设有开口。
7.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，在所述内环与器具主体的挖空处底部之间留有空隙，所述空隙与所述开口连通。
8.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述空隙为圆柱型空隙且关于器具主体的中心对称。
9.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述内环的径向长度小于晶圆的直径。
10.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述器具主体为正方型结构，所述器具主体的长度为200mm。
11.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述内环为圆形，所述内环的直径为150mm。
12.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述坡面与水平面呈60
°
，所述坡面的高度为10mm。
13.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述器具为一体加工成型的内空结构。
14.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述器具为ptfe材质的器具。
15.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述开口位于所述器具主体的侧面中心处。
16.需要进一步说明的是，上述各选项对应的技术特征在不冲突的情况下可以相互组合或替换构成新的技术方案。
17.与现有技术相比，本实用新型有益效果是：
18.(1)本实用新型采用物理校准的方式对晶圆进行位置校准，通过晶圆自身重力在环型滑坡结构上运动，使其滑动至固定位置，能够同时校准透明及非透明晶圆的器具，本器具具有简单、占用空间小和低成本且不影响现有制程的特点。
19.(2)在一个示例中，所述环型滑坡结构沿所述器具主体的侧面设有开口，方便机械手臂的操作，在所述内环与器具主体的挖空处底部之间留有空隙，所述空隙与所述开口连通，方便进一步调节机械手臂的位置，保证机械手臂位于晶圆的正中心。
20.(3)在一个示例中，器具为ptfe材质的器具，具有耐高温、耐强酸、强碱的特点，化学稳定性好，光滑且硬度低，不易与晶圆产生较大摩擦产生损伤，不易产生颗粒污染晶圆，且结构简单和重复利用率高。
21.(4)本实用新型可根据特定晶圆大小比例放大缩小加工，以适应不同尺寸晶圆。
22.(5)本实用新型的环型滑坡结构，使得本身可以适用于不同尺寸的晶圆校准。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例示出的一种晶圆位置校准的器具结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例示出的带有空隙的器具结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例示出的器具主视图；
26.图4为本实用新型实施例示出的晶圆偏移状态的示意图；
27.图5为本实用新型实施例示出的晶圆滑动的示意图；
28.图6为本实用新型实施例示出的晶圆移动至内环处，找到正确位置的示意图。
29.图中：1、器具主体；2、环型滑坡结构；21、外环；22、内环；23、坡面；3、开口；4、空隙。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.参照图1，在一示例性实施例中，提供一种晶圆位置校准的器具，包括器具主体1，所述器具主体1沿其上表面向中心处挖空，所述器具主体1的挖空处设有一个环型滑坡结构2，所述环型滑坡结构包括外环21、内环22以及设在外环21和内环22之间的坡面23，所述外环21设于所述器具主体1的上表面，所述环型滑坡结构2关于所述器具主体1的中心对称；如图3所示，所述环型滑坡结构2沿所述器具主体1的侧面设有开口3。
35.具体地，参照图4-图6，该器具在使用时，机械手臂吸附柱待校准晶圆进入器具主体1的挖空处后，待校准晶圆搭设在环型滑坡结构2的坡面23上，此时，机械手臂关闭真空吸附并向下移动至器具主体1挖空的底部正中心处，由于没有了机械手臂的吸附，待校准晶圆靠自身重力沿着坡面23向下并向器具主体1的底部中心滑动，直至滑动到内环22处并搭设在内环22处，由于环型滑坡结构2关于所述器具主体1的中心对称，此时待校准晶圆的位置也是关于所述器具主体1的中心对称的，又由于机械手臂的位置位于器具主体1的中心处，再次开启机械手臂的真空吸附将晶圆吸附，就重新将机械手臂放置在了晶圆的正中心处，完成了校准。其中，机械手臂通过开口3可以实时调整位置。
36.进一步地，由于坡面23的尺寸向下逐渐减少，可以适应不同尺寸的晶圆进行校准。
37.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，参照图2，在所述内环22与器具主体1的挖空处底部之间留有空隙4，所述空隙4与所述开口3连通。具体地，该空隙4方便在晶圆滑动到内环22处的正确位置后调节机械手臂的位置或者通过机械手臂微调晶圆的位置，保证校准的精度，同时也方便机械手臂的进出。
38.进一步地，所述空隙4为圆柱型空隙且关于器具主体1的中心对称，方便调整机械手臂的位置，空隙4的高度可根据实际机械手臂的尺寸或其他要求进行设定。
39.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述内环22的径向长度小于晶圆的直径，方便晶圆搭设在内环22。
40.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述器具主体1为正方型结构，所述器具主体1的长度为200mm，器具主体1的宽度为200mm，尺寸偏差范围不超过0.2mm，器具主体1的高度为25mm，尺寸偏差范围不超过0.2mm，具体尺寸可根据实际情况进行选择。
41.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述外环21为圆形，所述内环22为圆形，所述内环22的直径为150mm，尺寸偏差范围不超过0.1mm。具体尺寸可根据实际情况进行选择。
42.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述坡面23与水平面呈60
°
，尺寸偏差范围不超过0.2
°
所述坡面23的高度为10mm，尺寸偏差范围不超过0.1mm，具体尺寸可根据实际情况进行选择。
43.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，所述器具为一体加工成型的内空结构。
44.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，其特征在于，所述器具为ptfe材质的器
具，具有耐高温、耐强酸、强碱的特点，化学稳定性好，光滑且硬度低，不易与晶圆产生较大摩擦产生损伤，不易产生颗粒污染晶圆，且结构简单和重复利用率高。
45.在一个示例中，一种晶圆位置校准的器具，其特征在于，所述开口3位于所述器具主体1的侧面中心处，方便调节机械手臂至中心位置。
46.以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。