[发明专利]一种基片承载装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别地，涉及一种兼容不同规格尺寸基片的承载装置。

背景技术

半导体制造工艺中，通常需要对硅片、玻璃片等基片的膜厚、宏缺陷、微缺陷等进行检测。相对应的就有膜厚测量、宏缺陷检测和微缺陷检测等检测设备，无论是哪种检测设备，均需要用于固定夹持基片的载体，上述载体称为承片台。

一些检测设备如散射测量、宏缺陷检测等设备，在检测过程中需要对基片进行旋转，且要求兼容多种不同规格尺寸的基片，目前常用的基片直径尺寸主要有200mm和300mm。因此，在带有基片旋转运动的检测设备中，如何快速、方便、可靠的在不同规格尺寸的基片间进行切换，是非常有必要去解决的问题。

现有技术中，美国专利US5797317提出了采用真空吸附兼容不同基片尺寸的承片台，通过驱动吸附机构进行X-Y运动，从而实现对不同尺寸规格的基片夹持。其缺点是需要加入两个驱动机构以及驱动电机，增加大量成本，且基片只在边缘区域夹持，夹持变形精度难于保证；另一个缺点是，驱动机构的气管、电缆的走线未做阐述，如果承片台需要做旋转运动时，势必对气管及线缆产生缠绕及扭转。

美国专利US6164633提出了采用不同的独立真空通道对不同的区域进行真空吸附，从而兼容不同的规格尺寸的基片。显然此方式只适用于不带旋转运动的场合，如果基片需要进行旋转运动，势必将对管路产生缠绕及扭转。

美国专利US6954269B2，标题为“兼容200mm和300mm硅片的环形吸盘”，但是专利并未对如何兼容两种不同尺寸基片做结构阐述，一种可能是：为两种规格的基片配不同的吸盘，在进行切换时，将整个承片台进行更换，众所周知，吸盘的面形要求都是非常高的，加工费用昂贵，这无疑增加了大量成本以及严重降低效率。

发明内容

本发明目的在于，在带有基片旋转运动的检测设备中，提供一种兼容不同规格尺寸基片的承载结构，其能以比较简单的结构实现自动化控制，达到快速切换，使设备能够检测不同规格尺寸的基片，降低成本，提高效率。

本发明提出一种基片承载装置，其特征在于，包括：承片台，用于承载基片；真空沟槽，位于所述承片台内部，所述真空沟槽内开有多个真空通道小孔，用于吸附所述基片；旋转台，位于承片台下方，用于驱动所述承片台带动所述基片旋转；转接头，所述转接头包括位于承片台内的转接头上部，和位于旋转台内部的转接头下部；真空通道，位于所述转接头内部，真空源通过所述真空通道与真空沟槽相连；轴承和轴承座，位于旋转台内部，所述轴承的外圈通过所述轴承座与承片台固定，所述轴承的内圈安装于转接头外侧，所述承片台通过所述轴承相对于所述转接头旋转，使得所述承片台相对于所述转接头旋转时，所述转接头不发生旋转并且所述真空通道不发生扭转。

其中，所述旋转台相对于转接头旋转的角度大于等于360°。

其中，所述真空沟槽为一系列同心的环形沟槽，真空通道小孔在所述承片台内部通过径向通孔形成连通。

较优地，所述基片承载装置还包括执行机构，固定在承片台下方，所述执行机构离承片台中心的距离小于最大真空沟槽的半径；环形凹槽，位于所述转接头上部的外侧；转接头压力流体通道，位于所述转接头内部，流体源通过转接头压力流体通道与所述环形凹槽相连并向所述环形凹槽内充流体；承片台压力流体通道，位于所述承片台内部，所述环形凹槽通过承片台压力流体通道与所述执行机构相连；其中，所述流体源通过是否充流体来控制所述执行机构打通或切断所述径向通孔。

其中，所述环形凹槽的两侧还包括密封圈沟槽，所述密封圈沟槽用于安装密封圈，以对环形凹槽内的流体进行密封。

其中，所述转接头压力流体通道还包括纵向通道和径向管，所述纵向通道一头与流体源相连、另一头通过所述径向管与所述环形凹槽相连。

其中，还包括位于所述旋转台下方的转接板，所述转接头的底部安装在所述转接板上。

其中，所述旋转台内部还包括两个管接头，所述真空通道和转接头压力流体通道分别通过两个管接头从所述转接头贯穿至所述转接板内部并向所述转接板外部延伸。

其中，所述流体源通过电磁阀来控制是否充流体。

其中，所述流体为气体或液体。

其中，还包括密封垫，用于防止所述执行机构的安装接口处漏流体。

上述基片承载装置的使用方法，包括如下步骤：

A）系统发出命令上基片，所述基片包括第一半径基片和第二半径基片，所述第一半径小于所述第二半径，所述执行机构距离所述承片台中心的距离为第一半径；