CN212625536U - 一种承载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种承载装置，该装置包括至少包括第一接合部件、第二接合部件和施力部件，第一接合部件和第二接合部件均包括接合部，用于固定待测物的边缘部；施力部件用于对第一接合部件施加远离第二接合部件的力，以带动第一接合部远离第二接合部件；在使用本实用新型所提供的承载装置对晶圆进行固定时，先将各接合部件的接合部与晶圆的边缘部固定，然后启动施力部件驱使第一接合部件和第二接合部件相对远离，进而接合部件将给力传递给与其固定接合的晶圆的相应位置，晶圆在第一接合部件和第二接合部件的牵引作用下，晶圆表面被拉平整，保证晶圆检测时的平整度，有利于满足检测要求，尤其便于对晶圆背面检测。

Description

一种承载装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆装夹技术领域，特别涉及一种承载装置。

背景技术

晶圆是制作硅半导体集成电路的硅晶片。随着半导体特征尺寸越来越小，晶圆表面任何一部分都对器件的质量和工作可靠性起到关键的影响作用，因此晶圆在生产过程中越发需要重视晶圆质量。

半导体晶圆由于工艺及使用需求，其厚度一般比较薄，晶圆薄片厚度在几十到几百微米之间不等。当晶圆厚度比较薄时，其由于制造工艺很容易产生比较大的翘曲，且其自身厚度比较薄由于重力也会产生较大下垂形变。此种晶圆在进行质量检测时，通常需要对晶圆进行固定以防止其发生翘曲。晶圆包括背面和正面，正面通常为布置有工艺图形的侧面，背面为不设置工艺图形的侧面。在做正面工艺及检测过程时，可用真空或静电吸附方式来固定晶圆背面整体区域，但是当需要对此薄片背面进行工艺及检验时，由于晶圆正面已有工艺图形不可以接触，使得无法使用大面积真空及静电吸附方式定位晶圆。

目前对于晶圆背面检测时，通常使用夹持部件径向夹持晶圆的边缘，但是这并不能解决晶圆翘曲问题，并且严重时还容易因夹持力导致晶圆翘曲变大甚至隐裂。

因此，如何提供一种适用于晶圆背面检测的定位装置，解决现有技术中晶圆定位时翘曲的技术问题，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于晶圆背面检测的定位装置，晶圆定位时表面比较平整。

本实用新型提供了一种承载装置，包括第一接合部件和第二接合部件，所述第一接合部件和所述第二接合部件均包括接合部，用于固定待测物的边缘部；还包括施力部件，所述施力部件用于对所述第一接合部件施加远离所述第二接合部件的力，以带动所述第一接合部远离所述第二接合部件。

在使用本实用新型所提供的承载装置对晶圆进行固定时，先将各接合部件的接合部与晶圆的边缘部固定，然后启动施力部件驱使第一接合部件和第二接合部件相对远离，进而接合部件将给力传递给与其固定接合的晶圆的相应位置，晶圆在第一接合部件和第二接合部件的牵引作用下，晶圆表面被拉平整，进而解决了现有技术中晶圆翘曲的问题，保证晶圆检测时的平整度，有利于满足检测要求，尤其便于对晶圆背面检测，另一方面，晶圆在第一接合部和第二接合部的牵引作用下，可调整晶圆中心的位置。

可选的，所述第一接合部件与所述第二接合部件相同，或者所述第一接合部件与所述第二接合部件不同。

可选的，所述第一接合部件和所述第二接合部件均包括第一夹体和第二夹体，所述第一夹体包括第一夹体部，所述第二夹体包括第二夹体部，所述第一夹体部和所述第二夹体部配合夹持的边缘部；所述第一夹持部用于向待测物的第二表面提供沿所述第二表面法向方向的支撑力，所述第二夹持部用于向所述待测物的第一表面提供沿所述第一表面法向方向的压力。

可选的，所述第一夹体和所述第二夹体铰接，所述第二夹持部通过围绕铰接轴往复转动以相对靠近或远离所述第一夹持部。

可选的，还包括驱动部件，所述驱动部件与所述第二夹体连接，用于驱动所述第二夹持部围绕铰接轴转动。

可选的，还包括张紧部件，张紧于所述第二夹体与所述第一夹体之间，或者张紧于所述第二夹体与外界固定环境之间，在所述张紧部件的张紧力作用下，所述第二夹持部与所述第一夹持部处于合拢状态或分离状态。

可选的，所述张紧部件为弹簧。

可选的，所述施力部件包括动力部和连接端，所述动力部的数量至少为一个，一个所述动力部对应至少一个所述连接端，每一个所述连接端与所述第一夹体连接，以便施加力于所述第一夹体。

可选的，还包括基体，各所述第一夹体滑动安装于所述基体，并且所述第一夹持部所在平面高于所述基体上表面或者所述第一夹持部所在平面与所述基体上表面齐平。

可选的，所述基体包括沿周向均布的滑槽，所述滑槽沿所述基体径向分布，所述第一夹体至少部分设于所述滑槽内，所述施力部件用于驱动所述第一夹体在所述滑槽内移动。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中承载装置的结构示意图；

图2为本实用新型承载装置与晶圆组合安装的结构示意图；

图3为图2所示结构的局部放大示意图。

其中，图1至图3中各部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下：

10-第一夹体；101-第一夹持部；11-第二夹体；111-连接位置；112-第二夹持部；12-铰接轴；13-张紧部件；14-基体；141-滑槽；

20-晶圆。

具体实施方式

针对背景技术中所提及的晶圆背面检测时，晶圆定位困难容易出现翘曲的技术问题，本文进行了大量的实验研究，并在研究基础上别出心裁提出了一种解决上述技术问题的技术方案。

本文以承载装置夹持晶圆为例介绍技术方案和技术效果，本领域内技术人员应当理解，本文中的承载装置也可以应用于除晶圆之外待测物。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型一种实施例中承载装置的结构示意图；图2为本实用新型承载装置与晶圆组合安装的结构示意图；图3为图2所示结构的局部放大示意图。

本实用新型提供了一种承载装置，该装置包括至少两个接合部件，即至少包括第一接合部件和第二接合部件，第一接合部件和第二接合部件均包括接合部，用于固定待测物的边缘部；以固定圆形晶圆20为例，本文中所述的晶圆20的边缘部大致为距离晶圆20周向外缘0-3mm左右范围，通常晶圆的边缘部区域不会设置工艺图形，接合部与晶圆正面边缘部接触接合也不会影响晶圆正面所刻蚀的图形。当然，边缘部的定义尺寸根据应用待测物的不同，可能会有所不同。本领域内技术人员根据具体应用环境是可以知晓边缘部的具体合理尺寸的，故本文不限定边缘部的具体尺寸和形状是不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施的。

本实用新型还进一步包括施力部件，用于对第一接合部件施加远离第二接合部件的力，以带动第一接合部远离第二接合部。施力部件可以为一个，也可以为多个，也就是说，一个接合部可以对应一个施力部件，或者，多个接合部可以对应一个施力部件。施力部件可以同时施加力于各接合部件，以驱动各结合部件相对远离，当然也可以仅施加力于部分接合部件，其他接合部件位置固定，以实现各接合部件之间相对远离。

在使用本实用新型所提供的承载装置对晶圆进行固定时，先将各接合部件的接合部与晶圆的边缘部固定，然后启动施力部件驱使第一接合部件和第二接合部件相对远离，进而接合部件将给力传递给与其固定接合的晶圆20的相应位置，晶圆20在第一接合部件和第二接合部件的牵引作用下，晶圆20表面被拉平整，进而解决了现有技术中晶圆20翘曲的问题，保证晶圆20检测时的平整度，有利于满足检测要求，尤其便于对晶圆20背面检测，另一方面，晶圆20在第一接合部和第二接合部的牵引作用下，可调整晶圆20中心的位置。

第一接合部件和第二接合部件的结构可以有多种形式，第一接合部件与第二接合部件相同，或者第一接合部件与第二接合部件不同。例如各接合部件可以为吸附式结构，例如多个吸附点，各接合部件还可以为粘接式结构，例如接合部件通过粘接方式与晶圆定位接合，只要能够满足力稳定加载于晶圆即可。以下给出了第一接合部件和第二接合部件为相同结构的具体实施方式。

在一种具体实施例中，第一接合部件和第二接合部件均包括第一夹体10和第二夹体11，第一夹体10包括第一夹持部101，第二夹体11包括第二夹持部112，第一夹持部101和第二夹持部112配合夹持的边缘部；第一夹持部101用于向待测物的第二表面提供沿第二表面法向方向的支撑力，第二夹持部112用于向待测物的第一表面提供沿第一表面法向方向的压力。

对晶圆进行夹持时，将晶圆20的边缘部置于第一夹持部101和第二夹持部112之间，然后控制第一夹持部101和第二夹持部112处于合拢状态，以夹紧晶圆20的边缘部，然后控制施力部件向外拉动各接合部件以使各接合部件相对分离，进而各接合部件将拉力传递至晶圆，以克服晶圆自身重力，将晶圆拉平整。

施力部件可以与第一夹体10连接，也可以与第二夹体11连接，当然也可以同时连接第一夹体10和第二夹体11。

施力部件可以为电驱动部件，例如电机，也可以为气体驱动部件，例如气压缸。施力部件可以与接合部件一一对应，当然也可以一个施力部件对应两个或者多个接合部件。具体地，施力部件可以包括动力部和连接端，动力部的数量至少为一个，一个动力部对应至少一个连接端，每一个连接端与第一夹体10连接，以便施加力于第一夹体10。例如，以气体驱动为例，多个气压缸并联接入一个高压控制油路，每一个气压缸对应一个接合部件。

上述各实施例中，第一夹体10和第二夹体11铰接，第一夹持部101和第二夹持部112位于铰接轴12的同侧，第二夹持部112通过围绕铰接轴12往复转动以相对靠近或远离第一夹持部101。

第一夹体10和第二夹体11通过铰接实现相对靠近或远离，结构简单且占据空间小。

为了实现自动化控制，驱动部件与第二夹体11连接，用于驱动第二夹持部112围绕铰接轴转动。即第一夹体10和第二夹体11的相对靠近或远离可以通过驱动部件控制，该驱动部件可以为电机部件，也可以为气压控制部件。图1中示出了第二夹体11与驱动部件的连接位置111，虽然没有示出驱动部件，但是并不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。

通常晶圆的背面和正面均为平面，第一夹持部101和第二夹持部112二者配合夹持晶圆的表面也可以为平面。这样，第一夹持部101、第二夹持部112二者与晶圆20的接触面积比较大，有利于第一夹持部101和第二夹持部112形成的接合部与晶圆20的可靠接触。

上述各实施例中，承载装置还可以包括张紧部件13，张紧于第二夹体11与第一夹体10之间，或者张紧于第二夹体11与外界固定环境之间，在张紧部件13的张紧力作用下，第二夹持部112与第一夹持部101处于合拢状态或分离状态。

本文给出了在张紧部件13的张紧力作用下，第二夹持部112处于合拢状态的具体实施方式，这样常态下(本文常态定义如下：驱动部件不施加力于第二夹持部112)，第二夹持部112处于合拢状态。这对于承载装置实现自动控制具有十分重要的意义，控制器通过对各部件状态的判断，即可得知此时第一夹体10和第二夹体11处于何种状态，以便后续自动控制。

当然，常态下，在张紧部件13的张紧力作用下，第二夹持部112也可以处于分离状态，即第一夹持部101和第二夹持部112处于相对张开的状态。

在一种具体实施方式中，张紧部件13可以为弹簧。弹簧可以压设于第二夹体11与第一夹体10之间，也可以压设于第二夹体11与外界固定环境。外界固定环境可以为固定接合部件的基体14。

上述各实施例中的各第一夹体10沿周向布置，并且两两相对设置以便施加同轴且方向相反的力于晶圆。图中给出了设置六个接合部件的具体实施例，两两相对设置，相对设置的两个接合部件对晶圆施加沿径向且相反的力。这样有利于将晶圆表面尽可能拉平整。

为了提高机械设备的集成化，进而提高夹持效率和检测效率。本实用新型中的承载装置还可以包括基体14，各第一夹体10滑动安装于基体14，并且第一夹持部101所在平面高于基体14上表面，或者第一夹持部101所在平面与基体上表面齐平。这样，基体14可以将各接合部件集成安装于基体14上，对晶圆进行夹持时，只需将晶圆与基体14上的各接合部件对应夹持即可，因第一夹持部101的上表面高于基体14上表面，晶体20安装后支撑于各第一夹持部101。

基体14主要提供各接合部件的安装基础，关于基体14的具体形状和结构本文不做限定。

具体地，基体14上可以开设滑槽，滑槽沿周向均布，并且滑槽沿径向延伸，第一夹体10至少部分安装于滑槽141内部，当施力部件拉动第一夹体10时，第一夹体10可以相对滑槽141相对位移，这样滑槽141对施加于第一夹体10上的力具有导向的作用。

本文中虽然未示出施力部件的具体结构，但是通过本文记载并不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。

此外，本实用新型还提供了一种上述各实施例所述的承载装置的使用方法，具体包括：

S1、将第一接合部件的接合部、第二接合部件的接合部分别与待测物边缘部的不同位置固定连接；

S2、启动施力部件，以驱动第一接合部件和第二接合部件相对远离以将待测物至少部分表面展平。

当然，在步骤S1之前或者步骤S1与步骤S2之间还可以增加以下步骤：连接第一接合部件与施力部件。

本文中所提供的使用方法是以上述承载装置为实施基础的，故该使用方法也具备承载装置的上述技术效果，此处不做赘述。

以上对本实用新型所提供的一种承载装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种承载装置，其特征在于，包括第一接合部件和第二接合部件，所述第一接合部件和所述第二接合部件均包括接合部，用于固定待测物的边缘部；还包括施力部件，所述施力部件用于对所述第一接合部件施加远离所述第二接合部件的力，以带动所述第一接合部远离所述第二接合部件。

2.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述第一接合部件与所述第二接合部件相同，或者所述第一接合部件与所述第二接合部件不同。

3.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述第一接合部件和所述第二接合部件均包括第一夹体(10)和第二夹体(11)，所述第一夹体(10)包括第一夹持部(101)，所述第二夹体(11)包括第二夹持部(112)，所述第一夹持部(101)和所述第二夹持部(112)配合夹持的边缘部；所述第一夹持部(101)用于向待测物的第二表面提供沿所述第二表面法向方向的支撑力，所述第二夹持部(112)用于向所述待测物的第一表面提供沿所述第一表面法向方向的压力。

4.如权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述第一夹体(10)和所述第二夹体(11)铰接，所述第二夹持部(112)通过围绕铰接轴往复转动以相对靠近或远离所述第一夹持部(101)。

5.如权利要求4所述的承载装置，其特征在于，还包括驱动部件，所述驱动部件与所述第二夹体(11)连接，用于驱动所述第二夹持部(112)围绕铰接轴转动。

6.如权利要求5所述的承载装置，其特征在于，还包括张紧部件(13)，张紧于所述第二夹体(11)与所述第一夹体(10)之间，或者张紧于所述第二夹体(11)与外界固定环境之间，在所述张紧部件(13)的张紧力作用下，所述第二夹持部(112)与所述第一夹持部(101)处于合拢状态或分离状态。

7.如权利要求6所述的承载装置，其特征在于，所述张紧部件(13)为弹簧。

8.如权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述施力部件包括动力部和连接端，所述动力部的数量至少为一个，一个所述动力部对应至少一个所述连接端，每一个所述连接端与所述第一夹体(10)连接，以便施加力于所述第一夹体(10)。

9.如权利要求3至8任一项所述的承载装置，其特征在于，还包括基体(14)，各所述第一夹体(10)滑动安装于所述基体(14)，并且所述第一夹持部(101)所在平面高于所述基体(14)上表面或者所述第一夹持部(101)所在平面与所述基体(14)上表面齐平。

10.如权利要求9所述的承载装置，其特征在于，所述基体(14)包括沿周向均布的滑槽(141)，所述滑槽(141)沿所述基体(14)径向分布，所述第一夹体(10)至少部分设于所述滑槽(141)内，所述施力部件用于驱动所述第一夹体(10)在所述滑槽(141)内移动。

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