伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，属于半导体晶圆加工领域。该系统包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。本实用新型专利技术放取晶圆位置准确，减小了晶圆的翘度，降低了晶圆的碎片率。

【技术实现步骤摘要】
伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统
本技术涉及半导体晶圆加工领域，特别是指一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统。
技术介绍
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，是制造半导体芯片的基本材料，由于其形状为圆形，故称为晶圆。伯努利原理可以形象的表述为：在水流或气流里，如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小。伯努利机械手(吸盘)就是利用了伯努利原理的机械手，机械手的喷气口中喷出的气体(例如氮气等惰性气体)遇到圆盘的表面(例如上表面，当然也可以是下表面，以上表面为例陈述仅仅是示例性的)后，气体自圆盘上表面迅速扩散，使得圆盘上表面的气流速度大于下表面的气流速度，根据伯努利原理可知，此时圆盘下表面的气压大于圆盘上表面的气压，因而使圆盘被吸附在伯努利机械手上。在晶圆加工过程中，伯努利机械手通过伯努利原理吸附晶圆，把晶圆放在具有真空吸附功能的真空卡盘上后，机械手放开晶圆。同时真空卡盘通过多孔真空吸附把晶圆吸附到真空卡盘上。工艺结束后真空卡盘停止真空吸附，伯努利机械手吸附晶圆，把晶圆从真空卡盘上取下，并带出工艺腔室。伯努利机械手主要用于吸附薄片小于200um厚度的晶圆，晶圆薄片脆且易碎、翘度大。在伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上时，如果是伯努利机械手先将晶圆放到真空卡盘上，然后真空卡盘再开启真空吸附，那么晶圆容易出现滑片现象，放置的位置出现偏差，影响整张晶圆的工艺效果的均匀性。如果是真空卡盘先开启真空吸附，伯努利机械手再将晶圆放到真空卡盘上，容易导致晶圆的翘度增加，同时易导致晶圆破碎。在伯努利机械手将晶圆从真空卡盘上取下时，虽然真空卡盘已经停止真空吸附，但是晶圆和真空卡盘之间还存在表面张力，导致晶圆通过表面张力还被吸附在真空卡盘上。伯努利机械手去吸附晶圆时，一种情况是伯努利机械手的吸附力小于表面张力，导致伯努利机械手吸取晶圆失败。第二种情况是是伯努利机械手的吸附力稍大于表面张力，伯努利机械手能把晶圆取走，但是晶圆的翘度会增加，影响晶圆本身的性能，这种情况还容易发生的是伯努利机械手虽然把晶圆从卡盘上取走，但是由于表面张力的作用，晶圆在伯努利机械手上的位置发生偏移，导致伯努利机械手报警，降低了伯努利机械手取片的成功率。第三种情况是伯努利机械手的吸附力远大于表面张力，这样在吸取晶圆的过程中晶圆的碎片率会明显增加。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，本技术放取晶圆位置准确，减小了晶圆的翘度，降低了晶圆的碎片率。本技术提供技术方案如下：一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。进一步的，所述第一管路上设置有第二旁支管路，所述第二旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第二旁支管路上设置有压差计。进一步的，所述第二管路上设置有气体流量计。进一步的，所述第一气动阀和第二气动阀为常闭阀，所述第三气动阀为常开阀。进一步的，所述第一气动阀连接有控制第一气动阀开闭的第一干燥气体管路，所述第二气动阀连接有控制第二气动阀开闭的第二干燥气体管路，所述第三气动阀连接有控制第三气动阀开闭的第三干燥气体管路。进一步的，所述伯努利机械手包括片叉和机械手本体，所述片叉上开有多个氮气出口，所述片叉与机械手本体之间通过翻转机构连接。进一步的，所述真空卡盘为多孔真空吸附卡盘。本技术具有以下有益效果：本技术通过伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上时，晶圆放置的位置不会出现偏差，整张晶圆的工艺效果的均匀性好，同时减小了晶圆的翘度，晶圆不易破碎。通过伯努利机械手将晶圆从真空卡盘上取下时，伯努利机械手不会吸取晶圆失败，减少了晶圆的翘度，晶圆在伯努利机械手上的位置不发生偏移；降低了晶圆的碎片率。附图说明图1为气路的示意图；图2为伯努利机械手的示意图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本技术实施例提供一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，其包括伯努利机械手、真空卡盘和气路。如图1所示，气路包括第一管路1和第二管路2，其中：第一管路1的一端与真空连接，另一端与真空卡盘3连接，第一管路上1设置有第一气动阀4。本技术所述的第一管路与真空连接，是指第一管路与能够提供真空的各种装置或系统连接，本技术不限制提供真空的装置或系统的结构形式。第一管路与真空卡盘连接，是指与真空卡盘的内部连接，真空卡盘上设置有与真空卡盘内部连通的多孔等结构。第一气动阀打开时，真空通过第一管路作用在真空卡盘内部，使得真空卡盘内部的压力小于外部的压力，通过多孔等结构产生一个向真空卡盘内部的吸力(本技术中也称之为真空力)，将晶圆吸附在真空卡盘上。第二管路2的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘3连接，第二管路上2设置有第二气动阀5。第二管路与氮气连接，是指第二管路与能够提供氮气的各种装置或系统连接，本技术不限制提供氮气的装置或系统的结构形式，第二管路与真空卡盘连接，是指与真空卡盘的内部连接。第一管路1上设置有第一旁支管路6，第一旁支管路6的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀4和真空卡盘3之间的第一管路1上，第一旁支管路6上设置有第三气动阀7。第一旁支管路与大气连接，是指第一旁支管路与真空卡盘所处的环境的大气连接。第三气动阀打开时，真空卡盘内部与环境的大气连通，消除因真空导致的真空卡盘内外的压力差。在本技术的一个实施例中，真空卡盘在工艺腔室内，第一旁支管路与工艺腔室内的大气连接。本技术中，伯努利机械手将晶圆放到真空卡盘上的过程称为“放片过程”，伯努利机械手将晶圆从真空卡盘上取下的过程称为“取片过程”。放片过程之前包括：1、伯努利机械手将晶圆从晶圆存放盒等储存装置中或者上一个工序中吸附取出，并使得晶圆吸附在伯努利机械手下方。在放片过程之前，第一气动阀、第二气动阀和第三气动阀处于关闭状态。放片过程包括：2、吸附有晶圆的伯努利机械手达到真空卡盘的上方。本步骤中，伯努利机械手达到真空卡盘的上方是指到达真空卡盘上方放置晶圆的位置，也就是放片位置，如果真空卡盘在工艺腔室内，机械手进入工艺腔室到达放片位置。3、关闭伯努利机械手，放开晶圆，同时打开第一气动阀，真空通过第一管路作用在真空卡盘上，将晶圆吸附在真空卡盘上。本步骤中，关闭伯努利机械手是指关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，其特征在于，包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：/n所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；/n所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；/n所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，其特征在于，包括伯努利机械手、真空卡盘和气路，所述气路包括第一管路和第二管路，其中：
所述第一管路的一端与真空连接，另一端与真空卡盘连接，所述第一管路上设置有第一气动阀；
所述第二管路的一端与氮气连接，另一端与真空卡盘连接，所述第二管路上设置有第二气动阀；
所述第一管路上设置有第一旁支管路，所述第一旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第一旁支管路上设置有第三气动阀。


2.根据权利要求1所述的伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，其特征在于，所述第一管路上设置有第二旁支管路，所述第二旁支管路的一端与大气连接，另一端连接在第一气动阀和真空卡盘之间的第一管路上，所述第二旁支管路上设置有压差计。


3.根据权利要求2所述的伯努利机械手在真空卡盘上放取晶圆的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘效岩，张程鹏，王建，程闻兴，
申请(专利权)人：北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11