本發(fā)明屬于晶圓后處理，具體而言，涉及一種晶圓夾持機構(gòu)、晶圓后處理裝置及晶圓后處理方法。

背景技術(shù)：

1、集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，在助推制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。芯片是集成電路的載體，芯片制造涉及集成電路設(shè)計、晶圓制造、晶圓加工、電性測量、切割封裝和測試等工藝流程。

2、集成電路生產(chǎn)制造中，晶圓經(jīng)過諸如薄膜沉積、刻蝕、拋光等多道工藝制程。在晶圓加工過程中，晶圓表面會接觸大量顆粒物。為了保持晶圓表面的清潔狀態(tài)，消除工藝制程中留存在晶圓表面的顆粒物，必須對每道工藝制程后的晶圓進行清洗處理。

3、無論是晶圓清洗還是晶圓干燥，都需要通過夾持機構(gòu)可靠夾持晶圓?，F(xiàn)有的夾持機構(gòu)，多采用彈簧等儲能器件實現(xiàn)晶圓的夾持和釋放。

4、現(xiàn)有夾持機構(gòu)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，并需配置驅(qū)動機構(gòu)，帶動彈簧伸縮，以實現(xiàn)卡爪的打開與閉合，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在部件的相互作用，而部件磨損會影響夾持力的穩(wěn)定性；同時，部件磨損會產(chǎn)生一些顆粒物，這會增加清洗環(huán)境中的污染源，不利于晶圓清洗效果的提升。

5、此外，為監(jiān)測晶圓在夾持機構(gòu)的位姿及狀態(tài)，需要額外配置如基于光電原理的晶圓在位檢測模塊，但在位檢測模塊無疑會占用晶圓處理腔室的空間；同時，在位檢測使用的光電傳感器，容易受到腔室濕度的干擾而致使晶圓在位檢測精度下降，甚至存在檢測錯誤而誤判的情形，致使無法正確反饋晶圓所處狀態(tài)而影響晶圓處理工藝的控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種晶圓夾持機構(gòu)、晶圓后處理裝置及晶圓后處理方法，旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、本發(fā)明實施例的第一方面提供了一種晶圓夾持機構(gòu)，其包括：

3、轉(zhuǎn)盤；

4、卡爪組件，其沿轉(zhuǎn)盤的周向設(shè)置，所述卡爪組件包括固定座和一對卡爪，所述一對卡爪環(huán)繞所述固定座上方的圓柱件設(shè)置；所述一對卡爪的相對面配置有磁極相同的磁塊，兩者的磁斥力使得卡爪圍繞所述圓柱件相互遠離，卡爪的接觸柱朝向所述轉(zhuǎn)盤的內(nèi)側(cè)移動而閉合卡爪；

5、調(diào)控組件，其設(shè)置于固定座的側(cè)方且其前端朝向卡爪之間的間隙設(shè)置；所述調(diào)控組件的前端能夠產(chǎn)生與卡爪的磁塊相異的磁極，所述調(diào)控組件與卡爪之間的磁吸力使得卡爪圍繞所述圓柱件相互靠近，卡爪的接觸柱朝向所述轉(zhuǎn)盤的外側(cè)移動而打開卡爪。

6、在一些實施例中，所述卡爪包括卡爪主體，所述卡爪主體為局部圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)動連接于圓柱件的外周側(cè)；所述卡爪主體的上部配置有支撐件，所述支撐件的端部設(shè)置有抵接晶圓邊緣的接觸柱。

7、在一些實施例中，所述固定座可拆卸連接于所述轉(zhuǎn)盤，其上方設(shè)置有定位件，以限定卡爪相對于所述圓柱件的周向位置。

8、在一些實施例中，所述卡爪主體的一個端面為彎折面，所述彎折面包括第一彎折面和第二彎折面，其上間隔設(shè)置有多個磁塊。

9、在一些實施例中，所述卡爪組件處于夾持狀態(tài)時，兩個卡爪的第一彎折面相互平行。

10、在一些實施例中，所述第一彎折面與第二彎折面的夾角為110°-135°。

11、在一些實施例中，所述第二彎折面的寬度大于所述第一彎折面的寬度。

12、在一些實施例中，所述卡爪主體的另一個端面為平面或圓弧面。

13、在一些實施例中，所述卡爪主體大于或等于圓環(huán)結(jié)構(gòu)的1/4。

14、在一些實施例中，所述支撐件偏置設(shè)置于卡爪主體的上部，圍繞圓柱件轉(zhuǎn)動的卡爪主體能夠帶動支撐件偏轉(zhuǎn)，以改變接觸柱的位置。

15、在一些實施例中，所述卡爪的支撐件與另一卡爪的支撐件豎向交錯設(shè)置，所述接觸柱位于卡爪主體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。

16、在一些實施例中，所述支撐件上配置有限位槽，所述卡爪的接觸柱能夠卡接于另一卡爪的限位槽，以限定支撐件的偏轉(zhuǎn)范圍。

17、在一些實施例中，所述支撐件朝向所述卡爪主體的圓心所在一側(cè)延伸，接觸柱設(shè)置在支撐件的朝向所述卡爪主體的圓心的一端。

18、在一些實施例中，所述調(diào)控組件包括調(diào)控塊，所述調(diào)控塊的內(nèi)部設(shè)置有桿件；所述桿件的外周側(cè)纏繞有線圈，通電的線圈能夠在桿件的端部形成磁場。

19、在一些實施例中，所述桿件的數(shù)量為多個，其設(shè)置位置與卡爪上磁塊的位置相對應(yīng)。

20、在一些實施例中，所述調(diào)控塊的端部為v形面，其朝向所述卡爪之間的間隙設(shè)置；所述桿件至少部分貫穿所述調(diào)控塊并延伸至所述v形面。

21、在一些實施例中，所述調(diào)控塊設(shè)置于轉(zhuǎn)盤的上方，并且，所述調(diào)控塊的豎向高度小于所述卡爪的高度。

22、本發(fā)明實施例的第二方面提供了一種晶圓后處理裝置，其包括：

23、箱體；

24、上面所述的晶圓夾持機構(gòu)，設(shè)置于所述箱體的內(nèi)部，其下方配置有驅(qū)動機構(gòu)，以帶動夾持的晶圓繞軸線旋轉(zhuǎn)；

25、后處理模塊，其設(shè)置于晶圓夾持機構(gòu)的上方，以對旋轉(zhuǎn)晶圓執(zhí)行后處理工藝。

26、本發(fā)明實施例的第三方面提供了一種晶圓后處理方法，其使用上面所述的晶圓后處理裝置執(zhí)行后處理工藝，包括：

27、s1，調(diào)控組件通電，卡爪組件的卡爪處于打開狀態(tài)；

28、s2，機械手將晶圓放置于轉(zhuǎn)盤上方，調(diào)控組件斷電，卡爪組件的卡爪閉合，以夾持晶圓；

29、s3，驅(qū)動機構(gòu)帶動夾持的晶圓繞軸線旋轉(zhuǎn)，后處理模塊朝向晶圓噴射水和/或化學(xué)液，以處理晶圓表面。

30、在一些實施例中，在晶圓后處理過程中，若卡爪組件夾持的晶圓發(fā)生碎裂，則卡爪在磁斥力作用下繞圓柱件相互遠離，使得磁塊的磁通量發(fā)生變化，所述調(diào)控組件能夠檢測感應(yīng)電流變化而報警。

31、本發(fā)明實施例的第四方面提供了一種晶圓夾持機構(gòu)，其包括：

32、轉(zhuǎn)盤；

33、卡爪組件，其沿轉(zhuǎn)盤的周向設(shè)置，所述卡爪組件通過磁力夾持或釋放晶圓；

34、調(diào)控組件，其位于卡爪組件的側(cè)方，所述調(diào)控組件能夠改變卡爪組件的磁力方向，進而切換卡爪組件的工作狀態(tài)。

35、在一些實施例中，所述卡爪組件包括一對卡爪，其上配置有接觸柱，所述接觸柱抵接于晶圓邊緣。

36、在一些實施例中，所述卡爪組件還包括固定座，其上設(shè)置有圓柱件，所述一對卡爪轉(zhuǎn)動連接于所述圓柱件的外周側(cè)。

37、在一些實施例中，所述一對卡爪的相對面配置有磁塊，相對的磁塊形成磁斥力或磁吸力，使得卡爪圍繞所述圓柱件轉(zhuǎn)動，以改變接觸柱的位置而實現(xiàn)卡爪組件的打開或閉合。

38、在一些實施例中，所述調(diào)控組件包括調(diào)控塊，所述調(diào)控塊的內(nèi)部設(shè)置有桿件；所述桿件的外周側(cè)纏繞有線圈，通電的線圈能夠在桿件的端部形成磁場。

39、在一些實施例中，所述調(diào)控塊設(shè)置于固定座的側(cè)方且其前端朝向卡爪之間的間隙設(shè)置，所述桿件形成的磁場的磁極與磁塊相對面的磁極相同或相異，以改變卡爪與調(diào)控組件之間的磁力方向。

40、在一些實施例中，所述桿件的數(shù)量為多個，其設(shè)置位置與卡爪上磁塊的位置相對應(yīng)。

41、在一些實施例中，所述卡爪包括卡爪主體，其為局部圓環(huán)結(jié)構(gòu)并轉(zhuǎn)動連接于圓柱件的外周側(cè)；所述卡爪主體的上部偏置設(shè)置有支撐件，圍繞圓柱件轉(zhuǎn)動的卡爪主體能夠帶動支撐件偏轉(zhuǎn)，以改變接觸柱的位置。

42、在一些實施例中，所述固定座可拆卸連接于所述轉(zhuǎn)盤，其上方設(shè)置有定位件，以限定卡爪相對于所述圓柱件的周向位置。

43、本發(fā)明實施例的第五方面提供了一種晶圓后處理裝置，其包括：

44、箱體；

45、上面所述的晶圓夾持機構(gòu)，設(shè)置于所述箱體的內(nèi)部，其下方配置有驅(qū)動機構(gòu)，以帶動夾持的晶圓繞軸線旋轉(zhuǎn)；

46、后處理模塊，其設(shè)置于晶圓夾持機構(gòu)的上方，以對旋轉(zhuǎn)晶圓執(zhí)行后處理工藝。

47、本發(fā)明的有益效果包括：

48、a.?卡爪組件配置一對卡爪，以在卡爪上方形成兩個接觸柱，進而避免單點抵接而致使夾持力不均勻；

49、b.?卡爪組件設(shè)置兩個抵接晶圓的接觸柱，如此能夠減少卡爪組件的配置數(shù)量，節(jié)省空間占用，適應(yīng)不同工況的晶圓夾持；

50、c.?卡爪主體的支撐件豎向交錯并朝向卡爪主體的圓心側(cè)，以縮小卡爪組件的空間占用；

51、d.?支撐件上配置有限位槽，限位槽的設(shè)置位置與第一卡爪上的接觸柱的設(shè)置位置相匹配，以限定支撐件的偏轉(zhuǎn)范圍；

52、e.?一對卡爪圍繞圓柱件設(shè)置，卡爪主體的彎折面配置磁塊，卡爪能夠在磁斥力作用下以圓柱件為基準相互遠離，以調(diào)整支撐件的位姿，改變接觸柱的位置，實現(xiàn)卡爪組件的閉合；

53、f.?調(diào)控組件設(shè)置于固定座的側(cè)方且其前端朝向卡爪之間的間隙設(shè)置，調(diào)控組件的前端能夠產(chǎn)生與卡爪的磁塊相異的磁極，調(diào)控組件與卡爪之間的磁吸力使得卡爪圍繞圓柱件相互靠近，以調(diào)整接觸柱的位置，實現(xiàn)卡爪組件的打開；

54、g.?調(diào)控組件處于磁場中，移動磁塊能夠切割磁感線，使得調(diào)控組件形成感應(yīng)電流，使得調(diào)控組件能夠檢測晶圓的碎裂，進而監(jiān)測晶圓夾持機構(gòu)中晶圓的在位狀態(tài)；

55、h.?卡爪主體與支撐件為分體結(jié)構(gòu)，若接觸柱磨損而無法使用，則可更換支撐件，以避免整體更換而降低成本；

56、i.?卡爪主體的第一彎折面與第二彎折面設(shè)置有多個磁塊，兩者之間的夾角為110°-135°，使得相對的第二彎折面也形成磁斥力，即利用卡爪上的磁塊形成的雙重磁斥力，來控制卡爪以圓柱件為基準而轉(zhuǎn)動；

57、j.?第二彎折面相對于第一彎折面相對傾斜設(shè)置，使得相鄰的卡爪形成開口漸變的放置槽，以便于安裝及放置調(diào)控組件；

58、k.?第二彎折面的寬度大于第一彎折面的寬度，以擴大放置槽的尺寸，便于安裝調(diào)控組件；

59、l.?卡爪組件的打開及閉合，采用磁力控制，避免構(gòu)件的相互作用，有效保證了晶圓夾持的可靠性。