取片器结构及取片系统的制作方法

本申请涉及半导体设备领域，特别涉及一种取片器结构及取片系统。

背景技术：

1、炉管设备作为生产晶圆的必需设备被广泛应用于半导体、太阳能等行业。由于炉管设备属于热处理制程，其腔体内部的温度通常较高，一般在200℃至1200℃之间，炉管设备要对晶圆进行装载、卸载时，通常运用晶圆传送部件进行操作，自动化设备的应用大大提高了生产效率，大量的搬运、传送动作由机械手臂完成。

2、传送装置分为与晶圆接触部分和运动控制部分，其中炉管设备接触晶圆的取片器通常由陶瓷制造，其对高温的耐受能力较强，然而，存放晶圆的晶圆盒由工程塑料制成，通常要求晶圆在常温时才可以取、放。尽管目前各大设备厂商运用系统软件设定、程式设定的方式，对晶圆的冷却时间进行卡控，但是在工程师维护保养过程中，这些设定通常处于禁用状态，不能充分的对晶圆进行冷却，很容易对设备、晶圆、晶圆盒造成不必要的伤害。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是避免高温晶圆的误抓取，减少高温晶圆对设备及晶圆盒的损伤。

2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种取片器结构，包括：取片器，用于承载待传送晶圆；温度传感器，安装于所述取片器上，用于感应所述待传送晶圆的温度并转换成电压信号输出，且所述电压信号用于判断是否停止传送所述晶圆。

3、在本申请的一些实施例中，所述取片器具有u型口，且所述u型口的底部位置处设有用于安装所述温度传感器的安装槽。

4、在本申请的一些实施例中，所述安装槽的深度为1.6mm～2.4mm，且位于所述安装槽底部的取片器的厚度为0.8mm～1.2mm。

5、在本申请的一些实施例中，所述取片器上设有所述待传送晶圆的容纳槽，且所述容纳槽位于所述安装槽的上方。

6、在本申请的一些实施例中，所述容纳槽的深度为0.8mm～1.2mm。

7、在本申请的一些实施例中，所述容纳槽中容纳有所述待传送晶圆时，所述待传送晶圆和所述温度传感器的间距为1mm～3mm。

8、在本申请的一些实施例中，所述取片器的宽度为100mm～140mm。

9、在本申请的一些实施例中，所述温度传感器为热电偶或热电阻。

10、本申请还提供一种取片系统，包括：上述任一项所述的取片器结构；以及，控制电路，与温度传感器连接，被配置为接收所述温度传感器输出的电压信号，并将所述电压信号与参考电压信号进行比较，并基于比较结果输出用于停止传送所述待传送晶圆的制动信号或者用于传送所述待传送晶圆的非制动信号。

11、在本申请的一些实施例中，所述控制电路包括：信号放大单元，与所述温度传感器电连接，用于对所述电压信号进行放大；参考电压单元，用于输出参考电压信号；比较单元，与所述信号放大单元和所述参考电压单元电连接，用于比较所述电压信号和所述参考电压信号，并输出比较结果；联动单元，与所述比较单元电连接，用于接收所述比较结果，并根据所述比较结果输出所述制动信号或者所述非制动信号。

12、在本申请的一些实施例中，所述温度传感器为热电偶，且所述信号放大单元包括：第一电阻，电连接所述热电偶的第一输出端；第二电阻，电连接所述热电偶的第二输出端；放大器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，其中所述第一输入端电连接所述第一电阻，所述第二输入端电连接所述第二电阻及地线，所述放大器的输出端电连接所述比较单元；第三电阻，所述第三电阻的第一端电连接所述地线，所述第三电阻的第二端电连接所述比较单元。

13、在本申请的一些实施例中，所述比较单元包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端电连接所述信号放大单元；比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端及输出端，其中所述比较器的第一输入端电连接所述第四电阻的第二端，所述比较器的第二输入端电连接所述参考电压单元，所述比较器的输出端电连接所述联动单元。

14、在本申请的一些实施例中，所述参考电压单元包括：参考电压源；稳压源，用于输出稳定的参考电压，且包括输入端、输出端和接地端，其中所述稳压源的输入端电连接所述参考电压源，所述稳压源的接地端连接地线；可变电阻，所述可变电阻的第一端电连接所述稳压源的输出端，第二端电连接所述比较单元，第三端连接所述地线；其中所述参考电压源还依次电连接第二电容和所述地线。

15、在本申请的一些实施例中，所述联动单元包括光耦，所述光耦的输入端电连接所述比较单元，所述光耦的输出端用于输出所述制动信号或者所述非制动信号。

16、在本申请的一些实施例中，所述控制电路还包括滤波器，所述滤波器电连接所述温度传感器和所述信号放大单元。

17、与现有技术相比，本申请技术方案的取片器结构及取片系统至少具有如下

18、有益效果：

19、通过在取片器上设置温度传感器可以有效对冷却不充分的高温晶圆进行监控，当晶圆温度过高时，发出用于停止传送晶圆的制动信号，以及时暂停传送动作，实现超温制动的功能，进而有效避免了现有技术中因系统冷却时间设定缺陷、程式冷却时间设定失误等造成晶圆冷却不足时仍对晶圆进行传送的动作，从而保护了设备和晶圆盒。

技术特征：

1.一种取片器结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的取片器结构，其特征在于，所述取片器具有u型口，且所述u型口的底部位置处设有用于安装所述温度传感器的安装槽。

3.根据权利要求2所述的取片器结构，其特征在于，所述安装槽的深度为1.6mm～2.4mm，且位于所述安装槽底部的取片器的厚度为0.8mm～1.2mm。

4.根据权利要求2所述的取片器结构，其特征在于，所述取片器上设有所述待传送晶圆的容纳槽，且所述容纳槽位于所述安装槽的上方。

5.根据权利要求4所述的取片器结构，其特征在于，所述容纳槽的深度为0.8mm～1.2mm。

6.根据权利要求4所述的取片器结构，其特征在于，所述容纳槽中容纳有所述待传送晶圆时，所述待传送晶圆和所述温度传感器的间距为1mm～3mm。

7.根据权利要求1所述的取片器结构，其特征在于，所述取片器的宽度为100mm～140mm。

8.根据权利要求1所述的取片器结构，其特征在于，所述温度传感器为热电偶或热电阻。

9.一种取片系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的取片系统，其特征在于，所述控制电路包括：

11.根据权利要求10所述的取片系统，其特征在于，所述温度传感器为热电偶，且所述信号放大单元包括：

12.根据权利要求10所述的取片系统，其特征在于，所述比较单元包括：

13.根据权利要求10所述的取片系统，其特征在于，所述参考电压单元包括：

14.根据权利要求10所述的取片系统，其特征在于，所述联动单元包括光耦，所述光耦的输入端电连接所述比较单元，所述光耦的输出端用于输出所述制动信号或者所述非制动信号。

15.根据权利要求10所述的取片系统，其特征在于，所述控制电路还包括滤波器，所述滤波器电连接所述温度传感器和所述信号放大单元。

技术总结
本申请提供了一种取片器结构及取片系统，所述取片器结构包括：取片器，用于承载待传送晶圆；温度传感器，安装于所述取片器上，用于感应所述待传送晶圆的温度并转换成电压信号输出，且所述电压信号用于判断是否停止传送所述晶圆。本申请技术方案的取片器结构及取片系统可以避免高温晶圆的误抓取，减少高温晶圆对设备及晶圆盒的损伤。

技术研发人员：徐亚平
受保护的技术使用者：中芯南方集成电路制造有限公司
技术研发日：20221212
技术公布日：2024/1/12