一种晶片定位装置及反应腔室制造方法及图纸

技术编号:16081714 阅读:31 留言:0更新日期:2017-08-25 16:26
本发明专利技术提供一种晶片定位装置,叠置于静电卡盘以及基环上用于晶片的定位,所述晶片定位装置,包括第一聚焦环,第二聚焦环和升降机构,所述第一聚焦环和第二聚焦环均为环形结构,所述第一聚焦环套置于所述第二聚焦环外侧,所述升降机构与所述第一聚焦环连接,所述升降机构用于带动所述第一聚焦环的升降,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下相对于所述第二聚焦环在竖直方向上下运动,所述第一聚焦环升起到最高位后用于限定所述晶片的位置。通过第一聚焦环和第二聚焦环的配合,使得晶片在上升过程中,可以定位于正常的机械手取放位和加工位的范围内,保证工艺的有效性,提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种晶片定位装置及反应腔室
本专利技术涉及半导体设备制造
,具体涉及一种晶片定位装置及反应腔室。
技术介绍
等离子装置广泛地应用于集成电路(IC)的制造工艺中。其中一个显著的用途就是电感耦合等离子体(ICP)装置。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子,这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,从而使材料表面性能获得变化。在基于半导体装置的制造中,可以将多层材料交替的沉积到衬底表面并从衬底表面刻蚀该多层材料。如图1A所示,在工艺工程中,晶片1处于加工位,晶片1由机械手放置在顶针5上后,晶片1在顶针5的带动下降落至加工位,加工位时的晶片1位于静电卡盘3上,聚焦环2和基环4分别套置在静电卡盘3外侧,用于绝缘和定位晶片1。图1B所示为工艺结束后,顶针5将晶片1升起至取放位,以使机械手将晶片1取走。在图1A和图1B所示的晶片1由于传输、放晶片、取晶片、顶针5升降等各种动作的存在,在整个过程中会存在偏移甚至碎片的风险,一旦发生偏移或者碎片,不但会影响设备的正常运转,还可能因为晶片1碎片的掉落在设备内部造成设备器件的损坏。而且,晶片1在工艺结束后,进行去电荷以及顶针5升起的过程中,由于残留电荷的存在以及顶针5的稳定性问题,可能会造成晶片1在升起过程中无法稳定,产生跳起现象,使晶片1偏移,当偏移量超过真空机械手取片时的调节量,即会造成取片过程中发生报警,跳起量过大时,甚至会脱离静电卡盘3,掉入设备内部造成设备器件损坏。如何从根本上解决晶片取放过程中的位置偏移问题,是半导体设备制造领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷,提供一种晶片定位装置及反应腔室,用以解决现有技术中存在的晶片取放过程中的位置偏移问题。为实现上述目的,本专利技术提供一种晶片定位装置,叠置于静电卡盘以及基环上用于晶片的定位,所述晶片在顶针的驱动下上升至取放位以使机械手取放晶片,所述晶片在顶针的驱动下下降至加工位以使晶片被加工,所述晶片定位装置,包括第一聚焦环,第二聚焦环和升降机构,所述第一聚焦环和第二聚焦环均为环形结构,所述第一聚焦环套置于所述第二聚焦环外侧,所述升降机构与所述第一聚焦环连接,所述升降机构用于带动所述第一聚焦环的升降,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下相对于所述第二聚焦环在竖直方向上下运动,所述第一聚焦环升起到最高位后用于限定所述晶片的位置。优选的,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下升起到最高位后,所述第一聚焦环的上表面高于升起到取放位的晶片的上表面,且二者的垂直距离为5-10mm。优选的,所述第一聚焦环的内径大于同心放置的晶片的直径6-10mm。优选的,所述升降机构包括驱动子机构和针状联动子机构,所述针状联动子机构的数量为至少两个,所述针状联动子机构与所述第一聚焦环的下表面连接,所述驱动子机构与所述针状联动子机构连接,所述针状联动子机构在所述驱动子机构的驱动下产生竖直方向的上下运动。优选的,所述第一聚焦环降落到最低位后,所述第一聚焦环的上表面和所述第二聚焦环的上表面平齐。优选的,所述第二聚焦环的上表面沿其外缘设置有一环形凸台,所述凸台的外侧壁沿所述第二聚焦环的外侧壁延伸,所述凸台的内侧壁为向内向下的斜面,所述斜面的内径大于同心放置的晶片外径2-3mm,所述斜面与所述第二聚焦环上表面的水平夹角为120°-135°。优选的,所述第二聚焦环沿外侧壁下部向外延伸形成环状突出部,所述第一聚焦环叠置在所述环状突出部上,且所述环状突出部的外径与所述第一聚焦环的外径相等,所述升降机构与所述第一聚焦环的下表面连接。作为另一个技术方案,本专利技术还提供一种反应腔室,在所述反应腔室内设置有晶片定位装置,所述晶片定位装置采用本专利技术提供的上述晶片定位装置。本专利技术还提供一种晶片定位装置传动方法,在晶片完成加工后,所述方法包括以下步骤:110)检测晶片是否位于加工位,同时检测第一聚焦环是否位于最低位;120)当检测到晶片位于加工位,且第一聚焦环位于最低位时,驱动升降装置带动第一聚焦环升起至最高位,然后执行步骤130);120’)当检测到晶片没有位于加工位,和/或第一聚焦环没有位于最低位时,将晶片降落至加工位和/或将第一聚焦环降落至最低位,然后返回步骤110);130)顶针上升顶起晶片至取放位,以使晶片在上升过程中的偏差不超过所述第一聚焦环所限定的范围;140)机械手取出晶片。本专利技术还提供另一种晶片定位装置传动方法,在晶片加工前,所述方法包括以下步骤:210)检测晶片是否已升起至取放位,同时检测第一聚焦环是否已降落至最低位;220)当检测到晶片已升起至取放位,并且同时检测到第一聚焦环已降落至最低位时,机械手放置晶片,然后执行步骤230);220’)当检测到晶片没有升起至取放位,和/或检测到第一聚焦环没有降落至最低位时,则将晶片升起至取放位,和/或将第一聚焦环降落至最低位,然后返回步骤210);230)顶针带动晶片降落至加工位。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的晶片定位装置分为第一聚焦环和第二聚焦环两部分,并采用升降机构驱动所述第一聚焦环相对于所述第二聚焦环进行升降运动,当晶片加工完毕,需要从加工位上升至取放位时,所述第一聚焦环先升起,顶针再驱动晶片升起,由于升起到最高位的所述第一聚焦环的上表面高于升起到取放位的晶片的上表面,保证晶片由于去电荷和顶针升起产生的跳动也不会偏离这个高度差,而且晶片在升起过程中,由于顶针驱动的不平衡产生的水平偏差也被限定在所述第一聚焦环的内径范围内。当机械放置了晶片,晶片需要降落至加工位时,所述第二聚焦环的环形凸台,可以使晶片在偏离时沿所述环形凸台内侧壁的斜面滑落,保证晶片在加工位时的位置在正常范围内。通过第一聚焦环和第二聚焦环的配合,使得晶片在上升及下降过程中,均可以定位于正常的机械手取放位和加工位的范围内,保证工艺的有效性,提高生产效率。附图说明图1A为晶片位于加工位时现有聚焦环的结构示意图;图1B为晶片位于取放位时现有聚焦环的结构示意图;图2A为晶片位于加工位时本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置的结构示意图;图2B为晶片位于取放位时本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置的结构示意图;图3为图2B中X框图部分的放大图;图4为本专利技术第二实施例提供的晶片定位装置的结构示意图;图5为本专利技术第三实施例提供的晶片定位装置的结构示意图;图6为本专利技术第四实施例提供的晶片定位装置的结构示意图;图7为本专利技术提供的应用于晶片上升过程中的晶片定位装置传动方法;图8为本专利技术提供的应用于晶片下降过程中的晶片定位装置传动方法。图中:1-晶片;2-聚焦环;3-静电卡盘;4-基环;5-顶针;6-第一聚焦环;7-第二聚焦环;8-升降机构。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。图2A和图2B为本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置结构示意图,其中,图2A是晶片位于加工位时,本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置的结构示意图,图2B是晶片位于取放位时,本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置的结构示意图。请参阅图2A和图2B,本专利技术第一实施例提供的晶片定位装置包括第一聚焦环6,第二聚焦环7和升降机构本文档来自技高网...
一种晶片定位装置及反应腔室

【技术保护点】
一种晶片定位装置,叠置于静电卡盘以及基环上用于晶片的定位,所述晶片在顶针的驱动下上升至取放位以使机械手取放晶片,所述晶片在顶针的驱动下下降至加工位以使晶片被加工,所述晶片定位装置,其特征在于:包括第一聚焦环,第二聚焦环和升降机构,所述第一聚焦环和第二聚焦环均为环形结构,所述第一聚焦环套置于所述第二聚焦环外侧,所述升降机构与所述第一聚焦环连接,所述升降机构用于带动所述第一聚焦环的升降,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下相对于所述第二聚焦环在竖直方向上下运动,所述第一聚焦环升起到最高位后用于限定所述晶片的位置。

【技术特征摘要】
1.一种晶片定位装置,叠置于静电卡盘以及基环上用于晶片的定位,所述晶片在顶针的驱动下上升至取放位以使机械手取放晶片,所述晶片在顶针的驱动下下降至加工位以使晶片被加工,所述晶片定位装置,其特征在于:包括第一聚焦环,第二聚焦环和升降机构,所述第一聚焦环和第二聚焦环均为环形结构,所述第一聚焦环套置于所述第二聚焦环外侧,所述升降机构与所述第一聚焦环连接,所述升降机构用于带动所述第一聚焦环的升降,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下相对于所述第二聚焦环在竖直方向上下运动,所述第一聚焦环升起到最高位后用于限定所述晶片的位置。2.如权利要求1所述的晶片定位装置,其特征在于,所述第一聚焦环在所述升降机构的带动下升起到最高位后,所述第一聚焦环的上表面高于升起到取放位的晶片的上表面,且二者的垂直距离为5-10mm。3.如权利要求1所述的晶片定位装置,其特征在于,所述第一聚焦环的内径大于同心放置的晶片的直径6-10mm。4.如权利要求1所述的晶片定位装置,其特征在于:所述升降机构包括驱动子机构和针状联动子机构,所述针状联动子机构的数量为至少两个,所述针状联动子机构与所述第一聚焦环的下表面连接,所述驱动子机构与所述针状联动子机构连接,所述针状联动子机构在所述驱动子机构的驱动下产生竖直方向的上下运动。5.如权利要求1所述的晶片定位装置,其特征在于:所述第一聚焦环降落到最低位后,所述第一聚焦环的上表面和所述第二聚焦环的上表面平齐。6.如权利要求1所述的晶片定位装置,其特征在于:所述第二聚焦环的上表面沿其外缘设置有一环形凸台,所述凸台的外侧壁沿所述第二聚焦环的外侧壁延伸,所述凸台的内侧壁为向内向下的斜面,所述斜面的内径大于同心放置的晶...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂淼
申请(专利权)人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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