晶圓傳輸系統的支撐結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體設備制造領域，尤其涉及一種晶圓傳輸系統的支撐結構。
【背景技術】
[0002]隨著半導體裝備自動化程度的提高以及晶圓多樣化程度的增加，對半導體設備晶圓傳輸系統的要求越來越高，而傳統的針對晶圓尤其是硅晶圓所設計的傳輸系統，無法完全適應封裝領域所使用的鍵合晶圓。鍵合晶圓經過加熱等工藝后，由于制造工藝或晶圓自身特性等因素，可能會產生比較大的翹曲。這就要求傳輸系統中的所有組成單元都要適應并兼容鍵合晶圓的翹曲特性。傳統的傳輸系統中真空進樣室(Load Lock)的作用是晶圓從大氣側傳輸到真空側的中轉站，是傳輸系統不可或缺的一部分，且傳統的裝填閉鎖腔是采用兩個工位的支撐柱來承載晶圓，但這種兩工位的支撐柱在遇到易產生翹曲的鍵合晶圓時就表現出了種種弊端。當鍵合晶圓產生的翹曲較大時，在晶圓傳入到裝填閉鎖腔腔中時可能會導致晶圓發生擦碰，晶圓無法傳輸到指定位置，可能導致晶圓破碎或脫落等，傳統的兩工位的支撐柱將不再適合用于鍵合晶圓的傳輸。圖1和圖2分別是晶圓可能產生的兩種翹曲在Load Lock腔中的形態。
[0003]參見圖1,當晶圓具有向下弓形翅曲時，當晶圓傳入到Load Lock中第一工位(即上工位)時，晶圓邊緣可能與Load Lock的傳片口發生擦碰；當晶圓傳入到Load Lock中第二工位(即下工位)時，晶圓邊緣可能與支撐柱的第一工位的下沿發生擦碰。當晶圓放置在支撐柱第一工位或第二工位后，End effector (機械手，以下簡稱EE)將下降脫離晶圓，然后縮回，由于晶圓有向下的弓形翹曲，EE下降后可能沒有完全與晶圓脫離，在EE縮回的過程中可能將晶圓帶偏。
[0004]參見圖2,當晶圓具有向上的弓形翅曲時，當晶圓傳入到Load Lock中第一工位時，晶圓的邊緣可能與支撐柱上沿發生擦碰，晶圓的中心可能與Load Lock的傳片口發生擦碰；當晶圓傳入到Load Lock中第二工位時，晶圓的邊緣可能與第二工位的上沿發生擦碰。
[0005]無論晶圓發生哪種擦碰，都可能導致晶圓無法傳輸到指定位置，在這種情況下，晶圓可能脫落或破碎。當Load Lock的門(slot valve)關閉時,還可能發生夾片，導致晶圓破碎。
[0006]因此提供一種新的適用于翹曲的鍵合晶圓的晶圓傳輸系統的支撐結構是本領域技術人員需要解決的問題。
【發明內容】
[0007]為了克服上述的不足，本發明的目的是提供一種新的晶圓傳輸系統的支撐結構。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]一種晶圓傳輸系統的支撐結構，所述支撐結構設置在真空進樣室中，包括兩個對稱設置的支撐柱，兩個所述支撐柱結構相同；
[0010]所述支撐柱包括垂直柱和第一水平柱，所述垂直柱垂直固定在所述真空進樣室中，所述第一水平柱與所述垂直柱垂直固定；
[0011]所述第一水平柱的上表面與所述真空進樣室的傳片口的上沿之間的距離至少為所述晶圓的最大翹曲量的兩倍。
[0012]在其中一個實施例中，所述晶圓傳入時，所述晶圓與所述傳片口的上沿之間的距離至少為所述晶圓的最大翹曲量；所述晶圓的下表面與所述第一水平柱的上表面之間的距離至少為所述晶圓的最大翹曲量。
[0013]在其中一個實施例中，所述第一水平柱的長度至少為所述晶圓的長度的1/10。
[0014]在其中一個實施例中，兩個所述支撐柱的第一水平柱的相對端之間的距離至少為所述晶圓長度的1/2。
[0015]在其中一個實施例中，所述支撐柱還包括第二水平柱，所述第二水平柱的上表面與所述第一水平柱的下表面之間的距離至少為所述晶圓的最大翹曲量的兩倍。
[0016]在其中一個實施例中，所述第二水平柱的上表面與所述傳片口的下沿之間的距離至少為所述晶圓的最大翹曲量的兩倍與機械手的厚度之和。
[0017]在其中一個實施例中，所述第一水平柱和第二水平柱的形狀相同。
[0018]在其中一個實施例中，所述第一水平柱的上表面為粗糙表面。
[0019]在其中一個實施例中，所述第二水平柱的上表面為粗糙表面。
[0020]在其中一個實施例中，所述晶圓為鍵合晶圓。
[0021]本發明的有益效果是:本發明的晶圓傳輸系統的支撐結構，在晶圓傳輸過程中給晶圓尤其是鍵合晶圓的翹曲留出足夠的空間，使得晶圓在傳輸過程中不會因為翹曲而發生擦碰現象，保證了晶圓的安全傳輸，保障了設備的平穩運行。
【附圖說明】
[0022]為了使本發明的晶圓傳輸系統的支撐結構的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體附圖及具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。
[0023]圖1為現有技術中晶圓傳輸系統中當晶圓產生翹曲時其中一種翹曲形態的整體示意圖；
[0024]圖2為現有技術中晶圓傳輸系統中當晶圓產生翹曲時另一種翹曲形態的整體示意圖；
[0025]圖3為本發明的晶圓傳輸系統的支撐結構的一個實施例的整體示意圖；
[0026]圖4為本發明的晶圓傳輸系統的支撐結構的另一實施例的整體示意圖；
[0027]圖5為本發明的晶圓傳輸系統的支撐結構的支撐柱與現有技術中的支撐柱的結構對比示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0029]晶圓傳輸系統中真空進樣室(load lock)是晶圓I從大氣側傳輸到真空側或從真空側傳輸到大氣側的中轉站，其中晶圓通過機械手2的操作傳入設置在真空進樣室中的晶圓傳輸系統的工位上。半導體封裝工藝所使用的鍵合晶圓在真空側的工藝腔室中完成相關工藝后，晶圓本身的溫度可能會很高，晶圓在高溫作用下可能會產生一定的翹曲，而不同晶圓之間的特性不一樣，所產生的翹曲程度也不盡相同。為了適應可能產生翹曲的晶圓，參見圖3，本實施例提供了一種晶圓傳輸系統的支撐結構，所述支撐結構設置在真空進樣室中，包括兩個對稱設置的支撐柱即第一支撐柱100和第二支撐柱200，其中第一支撐柱100和第二支撐柱200的結構相同；其中第一支撐柱包括垂直柱101和第一水平柱102,所述垂直柱101垂直固定在所述真空進樣室中，所述第一水平柱102與所述垂直柱101垂直固定；所述第一水平柱102的上表面與所述真空進樣室的傳片口 300的上沿301之間的距離Hl至少為所述晶圓的最大翹曲量的兩倍，所述第一水平柱102的上表面與所述真空進樣室的傳片口 300的下沿302之間的距離H2至少為所述晶圓的最大翹曲量的兩倍。
[0030]本實施例主要是增加了支撐柱的第一水平柱的上表面與傳片口之間的距離，這樣即使晶圓產生翹曲，晶圓也不會與傳片口發生接觸。第一水平柱的上表面即支撐柱與晶圓接觸的面，晶圓主要放置在兩個支撐柱的水平柱上。晶圓本來是直線形的，翹曲后變成弧形，經過試驗發現晶圓的翹曲至多為5_。所以本實施例增加了第一水平柱的上表面與傳片口的上沿之間的距離，通常這個距離至少應當為晶圓的最大翹曲量兩倍，較佳地，綜合機械手等因素，該距離越大越好。所述第一水平柱102的上表面與所述真空進樣室的傳片口300的下沿302之間的距離H2至少為晶圓的最大翹曲量的兩倍與機械手的