基板支撐裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及基板加工裝置，尤其涉及一種基板支撐裝置利用伯努利原理支撐基板，例如半導體晶圓以對基板進行清洗、刻蝕、顯影、涂膠或去膠等工藝加工。
【背景技術】
[0002]在半導體器件制造過程中，用于制造半導體器件的多數加工工藝，例如清洗、刻蝕、顯影、涂膠或去膠，主要是對基板元器件面也被稱作基板正面進行加工。然而，基板背面(非器件面)的工藝加工例如清洗和刻蝕等同樣很重要。粘附在基板背面的污染物可能導致光刻步驟中基板正面的圖案散焦，或者基板上的污染物轉移至基板加工裝置上，當使用該基板加工裝置加工其他基板時，其他基板就會被這些污染物污染。在這些污染物中，基板背面的金屬污染物能夠擴散至基板正面，從而導致半導體器件失效。
[0003]為了保證半導體器件的品質，對基板背面進行清洗是至關重要的。清洗基板背面時，需要用到一裝置支撐基板。美國專利號5，492，566公開了這樣一種裝置，該裝置包括設置在該裝置表面內的噴口，該噴口向該裝置的表面噴射壓縮氣體以在該裝置與基板之間形成氣墊。該裝置利用伯努利原理將基板固定在該裝置的表面上方并使基板保持懸浮狀態。至少一個凸起設置在該裝置的表面內，該凸起作為支架支撐基板。使用該裝置加工基板時，基板的底表面朝向該裝置的表面并與凸起接觸。因此，當使用該裝置對基板背面進行加工時，基板元器件面(基板正面)不得不朝向該裝置的表面并與凸起接觸，從而導致基板上的元器件可能遭受損壞。此外，該裝置的結構設計使得基板與該裝置之間的間距不易調節。
[0004]美國專利號6，669，808揭示了另一種基板加工裝置，該基板加工裝置包括旋轉基座及吸盤。旋轉基座上設置有數個卡固基板的支架。吸盤設置在旋轉基座的上方，吸盤上設置有噴口，該噴口向下和向外地向旋轉基座上的基板的上表面噴射惰性氣體。吸盤利用伯努利原理吸住基板并使基板向上移動，使基板的上表面靠近吸盤。設置在旋轉基座下方的溶液供應裝置向基板的下表面供應溶液。使用該基板加工裝置加工基板時，同樣存在基板的下表面與旋轉基座之間的間距不易調節的問題。除此以外，溶液供應裝置設置在旋轉基座的下方并向上供應溶液至基板的下表面，采用這種供液方式清洗基板下表面的清洗效果不是很理想。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的在于提供一種基板支撐裝置包括旋轉夾盤、第一流量控制器、第二流量控制器、數個定位銷和數個導柱，及驅動器。用于支撐基板的旋轉夾盤開設有數個第一注入口和數個第二注入口，數個第一注入口與第一氣體通道連接以向基板噴射氣體并利用伯努利原理吸附保持基板，數個第二注入口與第二氣體通道連接以向基板噴射氣體并吹浮起基板。第一流量控制器安裝在第一氣體通道上以控制供應至第一注入口的氣體的流量。第二流量控制器安裝在第二氣體通道上以控制供應至第二注入口的氣體的流量。數個定位銷布置在旋轉夾盤的頂表面以在基板進行預定工藝時防止基板的水平移動。數個導柱布置在旋轉夾盤的頂表面且每個導柱凸伸形成支撐基板的支撐部。驅動器驅動旋轉夾盤旋轉。
[0006]一間距形成在基板的底表面與旋轉夾盤的頂表面之間，避免基板的底表面與旋轉夾盤的頂表面接觸從而污染基板的底表面，且通過控制供應至第一注入口及第二注入口的氣體的流量可以調節該間距的高度且基板利用伯努利原理能夠保持穩定的懸浮狀態。
【附圖說明】
[0007]通過閱讀其優選實施例的以下描述并參考所附的附圖，本發明將為本領域的技術人員所顯見，其中:
[0008]圖1揭示了本發明基板支撐裝置的一實施例的剖面結構示意圖。
[0009]圖2揭示了本發明基板支撐裝置的頂視圖。
[0010]圖3A和圖3B分別揭示了圖2所示的基板支撐裝置的剖視圖。
[0011]圖4揭示了本發明基板支撐裝置的定位銷的一實施例的結構示意圖。
[0012]圖5揭示了終端執行器將基板放置在基板支撐裝置上或從基板支撐裝置上取走基板的不意圖。
[0013]圖6A至圖6E揭示了終端執行器將基板放置在基板支撐裝置上的過程示意圖。
[0014]圖7A至圖7F揭示了終端執行器從基板支撐裝置上取走基板的過程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參考圖1至圖4所示，揭示了根據本發明的一實施例的基板支撐裝置。該基板支撐裝置包括旋轉夾盤101，旋轉夾盤101優選為圓形，用來支撐一圓形基板，例如，半導體晶圓以加工半導體晶圓。中空腔體102配置在旋轉夾盤101的下方并與旋轉夾盤101的底面固定連接。旋轉軸103與中空腔體102連接，旋轉軸103是中空的。旋轉軸103的上端與中空腔體102的底部固定且旋轉軸103的下端與驅動器104固定。驅動器104驅動旋轉軸103旋轉，從而帶動旋轉夾盤101繞一垂直軸旋轉。
[0016]數個定位銷，例如，六個定位銷105均勻布置在旋轉夾盤101頂表面的外周以在基板進行預定工藝例如清洗工藝時防止基板的水平移動。每個定位銷105的頂端部開設有定位槽1051，基板107的外周邊緣卡設在定位槽1051內，以達到限制基板107，防止基板107水平移動的目的。每個定位銷105均由一獨立的氣缸401驅動向內運動以固定基板107或向外運動以釋放基板107。定位銷105分成兩組105a和105b，定位銷105a和定位銷105b交替布置。清洗基板107時，定位銷105a和定位銷105b交替卡固基板107的外周邊緣，旨在保證基板107的外周邊緣能夠完全被清洗。也就是說，清洗基板107時，可以先由第一組定位銷105a卡固基板107的外周邊緣，第二組定位銷105b不與基板107接觸，基板107清洗一時間段后，第二組定位銷105b卡固基板107的外周邊緣，第一組定位銷105a釋放基板107。顯然，也可以先由第二組定位銷105b卡固基板107，然后，再由第一組定位銷105a卡固基板107。
[0017]數個導柱，例如，六個導柱106布置在旋轉夾盤101頂表面的外周。每一導柱106對應與一定位銷105相鄰布置。導柱106大致呈圓錐狀，因此，導柱106的側表面可以作為引導面引導基板107精確地放置在旋轉夾盤101上。導柱106的底部向外凸伸形成支撐部1061，當基板107放置在旋轉夾盤101上時，支撐部1061支撐基板107，使得基板107的底表面與旋轉夾盤101的頂表面之間形成一間隙111，避免基板107的底表面與旋轉夾盤101的頂表面接觸而導致基板107的底表面被污染。
[0018]旋轉夾盤101開設有數個貫穿旋轉夾盤101的第一注入口 109和第二注入口 110。數個第一注入口 109設置在旋轉夾盤101上的一個圓周上且遠離旋轉夾盤101的中心。每個第一注入口 109呈傾斜狀且與旋轉夾盤101的底面之間形成一定角度。數個第二注入口 110設置在旋轉夾盤101上的一個圓周上且靠近旋轉夾盤101的中心。每個第二注入口110垂直于旋轉夾盤101。第一注入口 109與第一內氣管路112的一端連接，第二注入口110與第二內氣管路113的一端連接。第一內氣管路112和第二內氣管路113收容在中空腔體102內。第一內氣管路112和第二內氣管路113分別穿過中空腔體102并收容在旋轉軸103內。第一過濾器114安裝在第一內氣管路112內以凈化通過第一注入口 109向基板107供應的氣體。第二過濾器115安裝在第二內氣管路113內以凈化通過第二注入口 110向基板107供應的氣體。第一內氣管路112與布置在基板支撐裝置外部的第一外氣管路連接，第一外氣管路與氣體源連接。第一內氣管路112與第一外氣管路構成第一氣體通道，該第一氣體通道與第一注入口 109連接，通過第一氣體通道向第一注入口 109供應氣體。第一流量控制器(MFC) 116安裝在第一氣體通道上以控制供應至數個第一注入口 109的氣體的流量。較佳地，第一流量控制器116安裝在第一外氣管路上以控制供應至第一內氣管路112的氣體的流量。第一內氣管路112和第一外氣管路的連接處采用磁流體密封以防止氣體泄漏。第二內氣管路113與布置在基板支撐裝置外部的第二外氣管路連接，第二外氣管路與氣體源連接。第二內氣管路113與第二外氣管路構成第二氣體通道，該第二氣體通道與第二注入口 110連接，通過第二氣體通道向第二注入口 110供應氣體。第二流量控制器117安裝在第二氣體通道上以控制供應至數個第二注入口 110的氣體的流量。較佳地，第二流量控制器117安裝在第二外氣管路上以控制供應至第二內氣管路113的氣體的流量。第二內氣管路113和第二外氣管路的連接處采用磁流體密封以防止氣體泄漏。
[0019]參考圖5和圖6A至圖6E所示，揭示了使用該基板支撐裝置清洗基板107背面的過程示意圖。使用一終端執行器501傳輸基板107。該終端執行器501具有基部601，基部601的底表面的外邊緣向下延伸形成環狀的抵接部602以防止當終端執行器501傳輸基板107時，基板107與基部601的底表面接觸從而污染基板107。抵接部602的一部分向下延伸形成止擋部605以限制基板107在終端執行器501內移動。抵接部602的底表面安裝有接觸傳感器604，接觸傳感器604用于檢測基板107是否與抵接部602接觸。如果接觸傳感器