專利名稱：晶圓托架、晶圓交換裝置以及晶圓在位檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于晶圓交換裝置的晶圓托架和具有所述晶圓托架的晶圓交換裝置，還涉及利用所述晶圓托架進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)過程中，對(duì)晶圓上的沉積物進(jìn)行平坦化是一道必需的工序。目前，完成這道工序采用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝，而化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)是完成這道工序的設(shè)備。在利用化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)對(duì)晶圓進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的過程中，晶圓的交互和傳輸都是通過晶圓交換裝置與拋光頭或者機(jī)械手進(jìn)行的。而晶圓交換裝置中晶圓是否在位是確保晶圓交換裝置是否有晶圓存在、能否與拋光頭或者機(jī)械手進(jìn)行交互的前提。晶圓托架是晶圓交換裝置中唯一與晶圓接觸的部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以精確地檢測(cè)晶圓是否在位的用于晶圓交換裝置的晶圓托架。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種利用所述晶圓托架進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提出一種具有所述晶圓托架的晶圓交換裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出一種用于晶圓交換裝置的晶圓托架，所述晶圓托架包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)有通氣管道和多個(gè)檢測(cè)氣孔，其中所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的外端間隔開地位于所述本體的上表面上且鄰近所述本體的上表面的外沿， 所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端與所述通氣管道連通；以及晶圓在位檢測(cè)裝置，所述晶圓在位檢測(cè)裝置包括真空產(chǎn)生器，所述真空產(chǎn)生器通過管路和所述通氣管道與所述多個(gè)檢測(cè)氣孔連通；第一過濾器，所述第一過濾器設(shè)在所述管路上且位于所述真空產(chǎn)生器和所述多個(gè)檢測(cè)氣孔之間；真空壓力檢測(cè)器，所述真空壓力檢測(cè)器設(shè)在所述管路上且位于所述真空產(chǎn)生器和所述多個(gè)檢測(cè)氣孔之間以便檢測(cè)所述管路中的壓力；和控制器，所述控制器與所述真空壓力檢測(cè)器相連以便根據(jù)所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值判斷晶圓是否在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架通過設(shè)置所述晶圓在位檢測(cè)裝置，從而可以根據(jù)所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓是否在位。而且， 通過設(shè)置所述通氣管道、并使所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端與所述通氣管道連通，從而可以只需要設(shè)置一個(gè)與所述通氣管道連通的所述管路即可。而不需要設(shè)置多條分別對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)檢測(cè)氣孔連通的所述管路。因此，所述晶圓托架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述本體包括中心部；多個(gè)圓弧部，所述多個(gè)圓弧部間隔開地繞所述中心部設(shè)置，所述多個(gè)圓弧部的上表面的外沿位于同一圓周上，其中所述圓周的直徑與晶圓的直徑相等；和多個(gè)連接臂，每個(gè)所述連接臂沿所述圓周的徑向延伸，其中所述多個(gè)連接臂的第一端分別對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)圓弧部相連且每個(gè)所述連接臂的第二端與所述中心部相連。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述通氣管道為多個(gè)，所述多個(gè)通氣管道的內(nèi)端相交于所述中心部?jī)?nèi)且每個(gè)所述通氣管道沿所述圓周的徑向延伸，其中所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端分別對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)通氣管道連通。通過設(shè)置多個(gè)彼此連通的所述通氣管道，可以使所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端更加容易地與所述通氣管道連通，從而可以大大地降低所述晶圓托架的制造難度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述晶圓托架還包括多個(gè)封堵件，其中所述多個(gè)通氣管道的外端分別對(duì)應(yīng)地貫通所述多個(gè)圓弧部，所述多個(gè)封堵件分別對(duì)應(yīng)地設(shè)在所述多個(gè)通氣管道的外端內(nèi)以便封堵所述多個(gè)通氣管道。通過設(shè)置貫通所述圓弧部的所述通氣管道， 從而可以更加容易地在所述本體內(nèi)形成所述通氣管道。通過設(shè)置多個(gè)所述封堵件，可以封堵住多個(gè)所述通氣管道的外端，從而可以避免外界的空氣從多個(gè)所述通氣管道的外端進(jìn)入到多個(gè)所述通氣管道內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述晶圓托架還包括連接件且所述中心部設(shè)有容納孔，所述連接件密封地設(shè)在所述容納孔內(nèi)，其中所述連接件設(shè)有第一周向凹槽，所述多個(gè)通氣管道的內(nèi)端與所述第一周向凹槽連通。通過設(shè)置設(shè)有所述第一周向凹槽的所述連接件， 并使多個(gè)所述通氣管道的內(nèi)端與所述第一周向凹槽連通，從而可以使多個(gè)所述通氣管道的內(nèi)端更加容易地彼此連通。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述連接件還設(shè)有第二周向凹槽，所述第二周向凹槽位于所述第一周向凹槽的下方且與所述第一周向凹槽間隔開，其中所述第二周向凹槽內(nèi)容納有密封圈。通過在所述第一周向凹槽的下方設(shè)置所述第二周向凹槽、并在所述第二周向凹槽內(nèi)設(shè)置所述密封圈，從而可以避免外界的空氣從所述第一周向凹槽進(jìn)入到多個(gè)所述通氣管道內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述晶圓托架還包括快換接頭，其中所述快換接頭的第一端與所述通氣管道連通且所述快換接頭的第二端與所述管路連通。通過設(shè)置所述快換接頭，可以使所述管路更加方便地、快速地與所述通氣管道連通。根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出一種利用根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法，所述方法包括A)開啟真空產(chǎn)生器以便對(duì)管路抽真空；B)將晶圓放置在本體的上表面上并使所述晶圓堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔中的一部分，利用控制器讀取真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值P1，隨后取走所述晶圓；和C)向所述本體的上表面上傳輸晶圓，并利用所述控制器讀取所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值P，當(dāng) P大于Pi時(shí)，所述晶圓位于所述本體的上表面上且在位，當(dāng)P小于等于Pi時(shí)，所述晶圓位于所述本體的上表面上且不在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法通過檢測(cè)晶圓放置在所述本體的上表面上后所述管路中的壓力、并與預(yù)先確定的晶圓在位時(shí)所述管路中的壓力相比較，從而可以精確地判斷出晶圓是否在位。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的實(shí)施例提出一種晶圓交換裝置，所述晶圓交換裝置包括 基座；舉升架；第一升降器，所述第一升降器安裝在所述基座上且與所述舉升架相連以升降所述舉升架；對(duì)位環(huán)，所述對(duì)位環(huán)安裝在所述舉升架的上部；晶圓托架，所述晶圓托架設(shè)在所述對(duì)位環(huán)的上方，其中所述晶圓托架為根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的晶圓托架；和第二升降器，所述第二升降器安裝在所述對(duì)位環(huán)上且與所述晶圓托架相連以升降所述晶圓托架。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓交換裝置通過設(shè)置根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的晶圓托架，從而可以根據(jù)所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓是否在位。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架的俯視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置的晶圓托架的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置的應(yīng)用示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、 “連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。下面參照?qǐng)D1-3和圖5描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置10的晶圓托架500。如圖1-3和圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置10的晶圓托架500 包括本體510和晶圓在位檢測(cè)裝置530。本體510內(nèi)設(shè)有通氣管道520和多個(gè)檢測(cè)氣孔531，其中多個(gè)檢測(cè)氣孔531的外端 5312間隔開地位于本體510的上表面511上，且多個(gè)檢測(cè)氣孔531的外端5312鄰近本體 510的上表面511的外沿，多個(gè)檢測(cè)氣孔531的內(nèi)端5311與通氣管道520連通。由于通氣管道520和多個(gè)檢測(cè)氣孔531設(shè)在本體510內(nèi)，因此通氣管道520和多個(gè)檢測(cè)氣孔531不
會(huì)漏氣。首先參照?qǐng)D5描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置530。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置530包括真空產(chǎn)生器532、第一過濾器534、真空壓力檢測(cè)器535和控制器(圖中未示出)。真空產(chǎn)生器532通過管路533和通氣管道520與多個(gè)檢測(cè)氣孔531連通。換言之， 每個(gè)檢測(cè)氣孔531都與真空產(chǎn)生器532連通，每個(gè)檢測(cè)氣孔531都與真空產(chǎn)生器532串聯(lián)， 多個(gè)檢測(cè)氣孔531并聯(lián)。多個(gè)檢測(cè)氣孔531也可以視為晶圓在位檢測(cè)裝置530的一部分， 即晶圓在位檢測(cè)裝置530可以包括多個(gè)檢測(cè)氣孔531。第一過濾器5；34設(shè)在管路533上，且第一過濾器5；34位于真空產(chǎn)生器532和多個(gè)檢測(cè)氣孔531之間。真空壓力檢測(cè)器535設(shè)在管路533上，且真空壓力檢測(cè)器535位于真空產(chǎn)生器532和多個(gè)檢測(cè)氣孔531之間以便檢測(cè)管路533中的壓力(即真空壓力檢測(cè)器535 檢測(cè)管路533中的負(fù)壓值)。所述控制器與真空壓力檢測(cè)器535相連以便根據(jù)真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值判斷晶圓20是否在位。下面參照?qǐng)D8描述利用晶圓在位檢測(cè)裝置530進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法。如圖8 所示，所述方法包括A)開啟真空產(chǎn)生器532以便對(duì)管路533抽真空；B)將晶圓20放置在本體510的上表面511上(即晶圓托架500的上表面)，并使晶圓20堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一部分(即堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一部分的外端 5312，具體地可以堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一半，例如可以堵住八個(gè)檢測(cè)氣孔531中的四個(gè))，利用所述控制器讀取真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值P1，隨后取走晶圓20 ；和C)向本體510的上表面511上傳輸晶圓20，并利用所述控制器讀取真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值P，當(dāng)P大于Pl時(shí)，晶圓20位于本體510的上表面511上且在位，當(dāng)P 小于等于Pl時(shí)，晶圓20位于本體510的上表面511上且不在位。其中，晶圓20在位是指晶圓20被放置在本體510的上表面511上，且晶圓20的外沿與本體510的上表面511的外沿對(duì)齊。換言之，在利用晶圓在位檢測(cè)裝置530進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)時(shí)，可以先使真空產(chǎn)生器532運(yùn)行以便對(duì)管路533抽真空。當(dāng)多個(gè)檢測(cè)氣孔531上沒有覆蓋晶圓20時(shí)，多個(gè)檢測(cè)氣孔531處于開放狀態(tài)，外界的氣體可以從多個(gè)檢測(cè)氣孔531被吸入到管路533中，此時(shí)管路533中僅形成一個(gè)比較小的負(fù)壓。當(dāng)將晶圓20放置在本體510的上表面511上并使晶圓20堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一部分的外端5312時(shí)(多個(gè)檢測(cè)氣孔531的外端5312鄰近本體510的上表面511的外沿，因此當(dāng)晶圓20堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一部分的外端 5312時(shí)，可以認(rèn)為晶圓20的外沿與本體510的上表面511的外沿對(duì)齊，即晶圓20在位)， 由于外界的氣體無法從多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的一部分被吸入到管路533中，因此管路533中可以形成一個(gè)比較大的負(fù)壓(即壓力檢測(cè)值Pi)。如果晶圓20位于本體510的上表面511上且在位，晶圓20就會(huì)堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔531的外端5312。這樣在向本體510的上表面511上傳輸晶圓20后，如果真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值P大于壓力檢測(cè)值Pl時(shí)，就可以檢測(cè)出晶圓20在位。此時(shí)，晶圓20 堵住的檢測(cè)氣孔531的數(shù)量大于多個(gè)檢測(cè)氣孔531中的所述一部分的數(shù)量。例如，將晶圓 20放置在本體510的上表面511上，并使晶圓20堵住八個(gè)檢測(cè)氣孔531中的四個(gè)，利用所述控制器讀取真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值Pl。如果壓力檢測(cè)值P大于壓力檢測(cè)值 P1，則表明晶圓20至少堵住了五個(gè)檢測(cè)氣孔531。如果真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值 P小于等于壓力檢測(cè)值Pl時(shí)，就可以檢測(cè)出晶圓20不在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置530通過利用真空產(chǎn)生器532對(duì)管路533 抽真空、且利用真空壓力檢測(cè)器535檢測(cè)管路533中的壓力，從而可以根據(jù)真空壓力檢測(cè)器 535的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓20是否在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用晶圓在位檢測(cè)裝置530進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法通過檢測(cè)晶圓20放置在本體510的上表面511上后管路533中的壓力、并與預(yù)先確定的晶圓20 在位時(shí)管路533中的壓力相比較，從而可以精確地判斷出晶圓20是否在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置10的晶圓托架500通過設(shè)置晶圓在位檢測(cè)裝置530，從而可以根據(jù)真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓20是否在位。而且，通過設(shè)置通氣管道520、并使多個(gè)檢測(cè)氣孔531的內(nèi)端5311與通氣管道520連通，從而可以只需要設(shè)置一個(gè)與通氣管道520連通的管路533即可。而不需要設(shè)置多條分別對(duì)應(yīng)地與多個(gè)檢測(cè)氣孔531連通的管路533。因此，晶圓托架500具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。如圖5所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，晶圓在位檢測(cè)裝置530還可以包括第一電磁閥536，第一電磁閥536可以分別與所述控制器和真空產(chǎn)生器532相連以便所述控制器控制真空產(chǎn)生器532運(yùn)行。通過設(shè)置第一電磁閥536，可以實(shí)現(xiàn)真空產(chǎn)生器532的自動(dòng)控制 (即通過所述控制器自動(dòng)地控制真空產(chǎn)生器53 ，從而大大地提高晶圓在位檢測(cè)裝置530 的自動(dòng)化程度。具體地，真空產(chǎn)生器532可以是真空泵和真空發(fā)生器中的一種。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，晶圓在位檢測(cè)裝置530還可以包括消聲器 537，消聲器537可以與真空產(chǎn)生器532 (例如真空發(fā)生器)相連用于減小真空產(chǎn)生器532 的噪聲。通過設(shè)置消聲器537，可以大大地降低真空產(chǎn)生器532運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲，從而可以大大地改善工作人員的工作環(huán)境。有利地，消聲器537可以是微穿孔消聲器。 如圖5所示，在本發(fā)明的一些示例中，晶圓在位檢測(cè)裝置530還可以包括第二過濾器539，第二過濾器539可以設(shè)在管路533上，且第二過濾器539可以位于真空產(chǎn)生器532 和第一過濾器534之間。通過設(shè)置第二過濾器539，可以進(jìn)一步對(duì)吸入管路533中的空氣進(jìn)行過濾，從而保護(hù)真空產(chǎn)生器532不受污染。具體地，第一過濾器534可以是分水過濾器，所述分水過濾器可以將吸入管路533 中的空氣中的水分過濾掉，從而可以保護(hù)真空產(chǎn)生器532不被空氣中的水分侵蝕。第二過濾器539可以是真空過濾器，所述真空過濾器可以將吸入管路533中的空氣中的雜質(zhì)過濾掉，從而可以保護(hù)真空產(chǎn)生器532不被空氣中的雜質(zhì)侵蝕。如圖5所示，在本發(fā)明的一個(gè)示例中，真空壓力檢測(cè)器535可以設(shè)在第一過濾器534和第二過濾器539之間。這樣可以使真空壓力檢測(cè)器535不被空氣中的水分侵蝕。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖5所示，晶圓在位檢測(cè)裝置530還可以包括第二電磁閥538，第二電磁閥538可以分別與所述控制器和第一過濾器534相連。當(dāng)晶圓在位檢測(cè)裝置530運(yùn)行一段時(shí)間后，第一過濾器534內(nèi)會(huì)積累一定量的水。通過設(shè)置第二電磁閥 538，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地將第一過濾器534內(nèi)的水排出(即通過所述控制器自動(dòng)地控制第一過濾器534將水排出)，從而大大地提高晶圓在位檢測(cè)裝置530的自動(dòng)化程度。具體地，第一過濾器534的下方可以設(shè)有儲(chǔ)水器。如圖3和圖4所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本體510可以包括中心部512、多個(gè)圓弧部513和多個(gè)連接臂515。多個(gè)圓弧部513可以間隔開地繞中心部512設(shè)置，多個(gè)圓弧部513的上表面514 的外沿可以位于同一圓周上，其中所述圓周的直徑可以與晶圓20的直徑相等。換言之，當(dāng)晶圓20放置在本體510的上表面511上時(shí)，晶圓20的外沿可以與多個(gè)圓弧部513的上表面514的外沿對(duì)齊，即晶圓20的外沿可以與本體510的上表面511的外沿對(duì)齊。每個(gè)連接臂515可以沿所述圓周的徑向延伸，其中多個(gè)連接臂515的第一端可以分別對(duì)應(yīng)地與多個(gè)圓弧部513相連，且每個(gè)連接臂515的第二端可以與中心部512相連。換言之，連接臂515 的數(shù)量可以與圓弧部513的數(shù)量相等，且一個(gè)連接臂515的第一端可以與一個(gè)圓弧部513 相連。具體地，圓弧部513可以是三個(gè)且連接臂515也可以是三個(gè)，其中三個(gè)圓弧部513 的上表面514的外沿可以等間隔地分布在所述圓周上。所述圓周的圓心可以與中心部512 的上表面516的中心在上下方向D(圖4中的箭頭方向)上重合。多個(gè)檢測(cè)氣孔531可以等間隔地分布在本體510的上表面511上。檢測(cè)氣孔531的數(shù)量可以與圓弧部513的數(shù)量相等，且一個(gè)檢測(cè)氣孔531可以設(shè)在一個(gè)圓弧部513的上表面514上。具體地，檢測(cè)氣孔531 可以是三個(gè)。如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一些示例中，通氣管道520可以是多個(gè)，多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521可以相交于中心部512(換言之，多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521可以彼此連通)，每個(gè)通氣管道520可以沿所述圓周的徑向延伸，其中多個(gè)檢測(cè)氣孔531的內(nèi)端 5311可以分別對(duì)應(yīng)地與多個(gè)通氣管道520連通。換言之，檢測(cè)氣孔531的數(shù)量可以與通氣管道520的數(shù)量相等，且一個(gè)檢測(cè)氣孔531的內(nèi)端5311可以與一個(gè)通氣管道520連通。通過設(shè)置多個(gè)彼此連通的通氣管道520，可以使多個(gè)檢測(cè)氣孔531的內(nèi)端5311更加容易地與通氣管道520連通，從而可以大大地降低晶圓托架500的制造難度。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，如圖1和圖2所示，晶圓托架500還可以包括多個(gè)封堵件 5400其中，多個(gè)通氣管道520的外端522可以分別對(duì)應(yīng)地貫通多個(gè)圓弧部513。換言之，通氣管道520的數(shù)量可以與圓弧部513的數(shù)量相等，且一個(gè)通氣管道520的外端522可以貫通一個(gè)圓弧部513。多個(gè)封堵件540可以分別對(duì)應(yīng)地設(shè)在多個(gè)通氣管道520的外端522內(nèi)以便封堵多個(gè)通氣管道520。也就是說，封堵件MO的數(shù)量可以與通氣管道520的數(shù)量相等， 且一個(gè)封堵件540可以設(shè)在一個(gè)通氣管道520的外端522內(nèi)以便封堵這個(gè)通氣管道520。通過設(shè)置貫通圓弧部513的通氣管道520，從而可以更加容易地在本體510內(nèi)形成通氣管道520，即可以大大地降低晶圓托架500的制造難度。通過設(shè)置多個(gè)封堵件M0，可以封堵住多個(gè)通氣管道520的外端522，從而可以避免外界的空氣從多個(gè)通氣管道520的外端522進(jìn)入到多個(gè)通氣管道520內(nèi)，并進(jìn)而進(jìn)入到管路533內(nèi)，導(dǎo)致晶圓在位測(cè)量的精確度大大地下降。具體地，多個(gè)通氣管道520的外端522可以形成有內(nèi)螺紋，多個(gè)封堵件540可以形成有外螺紋，多個(gè)封堵件540可以分別對(duì)應(yīng)地螺紋配合在多個(gè)通氣管道520的外端522內(nèi)。 有利地，每個(gè)封堵件540可以設(shè)有周向凹槽，所述周向凹槽內(nèi)可以容納有密封圈，這樣可以使封堵件540更好地封堵住多個(gè)通氣管道520的外端522。如圖1和圖4所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，晶圓托架500還可以包括連接件 550，且中心部512可以設(shè)有容納孔，連接件550可以密封地設(shè)在所述容納孔內(nèi)，其中連接件 550可以設(shè)有第一周向凹槽551，多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521可以與第一周向凹槽551連通。通過設(shè)置設(shè)有第一周向凹槽551的連接件550，并使多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521與第一周向凹槽551連通，從而可以使多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521通過第一周向凹槽551彼此連通。與多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521相交于中心部512相比，通過設(shè)置連接件550，可以使多個(gè)通氣管道520的內(nèi)端521更加容易地彼此連通，從而可以大大地降低晶圓托架500 的制造難度。由于晶圓托架500的上表面用于放置晶圓20，因此所述容納孔可以設(shè)在晶圓托架 500的下表面上。有利地，連接件550還可以設(shè)有第二周向凹槽，所述第二周向凹槽可以位于第一周向凹槽551的下方，且所述第二周向凹槽可以與第一周向凹槽551間隔開，其中所述第二周向凹槽內(nèi)可以容納有密封圈560。通過在第一周向凹槽551的下方設(shè)置所述第二周向凹槽、并在所述第二周向凹槽內(nèi)設(shè)置密封圈560，從而可以避免外界的空氣從第一周向凹槽551進(jìn)入到多個(gè)通氣管道520內(nèi)，并進(jìn)而進(jìn)入到管路533內(nèi)，導(dǎo)致晶圓在位測(cè)量的精確度大大地下降。連接件550還可以設(shè)有第三周向凹槽，所述第三周向凹槽可以位于第一周向凹槽551的上方，且所述第三周向凹槽可以與第一周向凹槽551間隔開，其中所述第三周向凹槽內(nèi)可以容納有密封圈560。如圖1所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，晶圓托架500還可以包括快換接頭570，其中快換接頭570的第一端可以與通氣管道520連通，且快換接頭570的第二端可以與管路 533連通。換言之，管路533可以通過快換接頭570與通氣管道520連通。當(dāng)通氣管道520 為多個(gè)時(shí)，快換接頭570的第一端可以與多個(gè)通氣管道520中的任意一個(gè)連通。通過設(shè)置快換接頭570，可以使管路533更加方便地、快速地與通氣管道520連通。這樣，多個(gè)檢測(cè)氣孔531、(多個(gè))通氣管道520、快換接頭570和管路533可以連通。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓在位檢測(cè)裝置530可以用于已知的任意一種晶圓托架。 例如，如圖6所示，多個(gè)檢測(cè)氣孔531可以設(shè)在晶圓托架500’內(nèi)，且多個(gè)檢測(cè)氣孔531可以通過快換接頭570與管路533連通。這樣管路533可以包括第一段和多個(gè)第二段，其中所述多個(gè)第二段可以分別對(duì)應(yīng)地通過多個(gè)快換接頭570與多個(gè)檢測(cè)氣孔531連通，即一個(gè)所述第二段可以通過一個(gè)快換接頭570與一個(gè)檢測(cè)氣孔531連通。每個(gè)所述第二段還可以與所述第一段連通，且所述第一段可以與真空產(chǎn)生器532連通，從而實(shí)現(xiàn)每個(gè)檢測(cè)氣孔531都與真空產(chǎn)生器532連通，每個(gè)檢測(cè)氣孔531都與真空產(chǎn)生器532串聯(lián)，多個(gè)檢測(cè)氣孔531并聯(lián)。本發(fā)明還提供了一種晶圓交換裝置。下面參照?qǐng)D7描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓交換裝置10。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓交換裝置10包括基座100、舉升架200、第一升降器300、對(duì)位環(huán)400、晶圓托架和第二升降器600。
第一升降器300安裝在基座100上，且第一升降器300與舉升架200相連以升降舉升架200。對(duì)位環(huán)400安裝在舉升架200的上部。所述晶圓托架設(shè)在對(duì)位環(huán)400的上方， 其中所述晶圓托架為根據(jù)上述實(shí)施例的晶圓托架500。第二升降器600安裝在對(duì)位環(huán)400 上，且第二升降器600與晶圓托架500相連以升降晶圓托架500。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓交換裝置10通過設(shè)置晶圓托架500，從而可以根據(jù)真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓20是否在位。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于晶圓交換裝置10的晶圓托架500通過設(shè)置晶圓在位檢測(cè)裝置530，從而可以根據(jù)真空壓力檢測(cè)器535的壓力檢測(cè)值精確地判斷出晶圓20是否在位。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)有通氣管道和多個(gè)檢測(cè)氣孔，其中所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的外端間隔開地位于所述本體的上表面上且鄰近所述本體的上表面的外沿，所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端與所述通氣管道連通；以及晶圓在位檢測(cè)裝置，所述晶圓在位檢測(cè)裝置包括真空產(chǎn)生器，所述真空產(chǎn)生器通過管路和所述通氣管道與所述多個(gè)檢測(cè)氣孔連通；第一過濾器，所述第一過濾器設(shè)在所述管路上且位于所述真空產(chǎn)生器和所述多個(gè)檢測(cè)氣孔之間；真空壓力檢測(cè)器，所述真空壓力檢測(cè)器設(shè)在所述管路上且位于所述真空產(chǎn)生器和所述多個(gè)檢測(cè)氣孔之間以便檢測(cè)所述管路中的壓力；和控制器，所述控制器與所述真空壓力檢測(cè)器相連以便根據(jù)所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值判斷晶圓是否在位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，所述本體包括中心部；多個(gè)圓弧部，所述多個(gè)圓弧部間隔開地繞所述中心部設(shè)置，所述多個(gè)圓弧部的上表面的外沿位于同一圓周上，其中所述圓周的直徑與晶圓的直徑相等；和多個(gè)連接臂，每個(gè)所述連接臂沿所述圓周的徑向延伸，其中所述多個(gè)連接臂的第一端分別對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)圓弧部相連且每個(gè)所述連接臂的第二端與所述中心部相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，所述通氣管道為多個(gè)，所述多個(gè)通氣管道的內(nèi)端相交于所述中心部?jī)?nèi)且每個(gè)所述通氣管道沿所述圓周的徑向延伸，其中所述多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端分別對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)通氣管道連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，還包括多個(gè)封堵件，其中所述多個(gè)通氣管道的外端分別對(duì)應(yīng)地貫通所述多個(gè)圓弧部，所述多個(gè)封堵件分別對(duì)應(yīng)地設(shè)在所述多個(gè)通氣管道的外端內(nèi)以便封堵所述多個(gè)通氣管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，還包括連接件且所述中心部設(shè)有容納孔，所述連接件密封地設(shè)在所述容納孔內(nèi)，其中所述連接件設(shè)有第一周向凹槽，所述多個(gè)通氣管道的內(nèi)端與所述第一周向凹槽連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，所述連接件還設(shè)有第二周向凹槽，所述第二周向凹槽位于所述第一周向凹槽的下方且與所述第一周向凹槽間隔開，其中所述第二周向凹槽內(nèi)容納有密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架，其特征在于，還包括快換接頭，其中所述快換接頭的第一端與所述通氣管道連通且所述快換接頭的第二端與所述管路連通。
8.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的用于晶圓交換裝置的晶圓托架進(jìn)行晶圓在位檢測(cè)的方法，其特征在于，包括A)開啟真空產(chǎn)生器以便對(duì)管路抽真空；B)將晶圓放置在本體的上表面上并使所述晶圓堵住多個(gè)檢測(cè)氣孔中的一部分，利用控制器讀取真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值Pl，隨后取走所述晶圓；和C)向所述本體的上表面上傳輸晶圓，并利用所述控制器讀取所述真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值P，當(dāng)P大于Pl時(shí)，所述晶圓位于所述本體的上表面上且在位，當(dāng)P小于等于Pl 時(shí)，所述晶圓位于所述本體的上表面上且不在位。
9. 一種晶圓交換裝置，其特征在于，包括基座； 舉升架；第一升降器，所述第一升降器安裝在所述基座上且與所述舉升架相連以升降所述舉升架；對(duì)位環(huán)，所述對(duì)位環(huán)安裝在所述舉升架的上部；晶圓托架，所述晶圓托架設(shè)在所述對(duì)位環(huán)的上方，其中所述晶圓托架為根據(jù)權(quán)利要求 1-7中任一項(xiàng)所述的晶圓托架；和第二升降器，所述第二升降器安裝在所述對(duì)位環(huán)上且與所述晶圓托架相連以升降所述晶圓托架。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶圓托架、晶圓交換裝置以及晶圓在位檢測(cè)方法。所述晶圓托架包括本體，本體內(nèi)設(shè)有通氣管道和多個(gè)檢測(cè)氣孔，其中多個(gè)檢測(cè)氣孔的外端間隔開地位于本體的上表面上且鄰近本體的上表面的外沿，多個(gè)檢測(cè)氣孔的內(nèi)端與通氣管道連通；真空產(chǎn)生器，真空產(chǎn)生器通過管路和通氣管道與多個(gè)檢測(cè)氣孔連通；第一過濾器，第一過濾器設(shè)在管路上且位于真空產(chǎn)生器和多個(gè)檢測(cè)氣孔之間；真空壓力檢測(cè)器，真空壓力檢測(cè)器設(shè)在管路上且位于真空產(chǎn)生器和多個(gè)檢測(cè)氣孔之間以便檢測(cè)管路中的壓力；和控制器，控制器與真空壓力檢測(cè)器相連以便根據(jù)真空壓力檢測(cè)器的壓力檢測(cè)值判斷晶圓是否在位。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的晶圓托架可以精確地判斷出晶圓是否在位。
文檔編號(hào)H01L21/677GK102496595SQ201110382559
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者何永勇, 沈攀, 路新春 申請(qǐng)人:清華大學(xué)