一种晶圆冷却装置的制作方法

本技术涉及半导体制造设备，尤其涉及一种晶圆冷却装置。

背景技术：

1、晶圆退火工艺是一种热处理过程，通过将晶圆加热到一定温度，并在此温度下保持一段时间，然后将加热后的晶圆转运至晶圆冷却装置(cooling station)中进行冷却，以达到改善材料的微观结构和性能的目的。现有的晶圆冷却装置可容纳多组晶圆，以便对多组晶圆同时进行冷却。但在将晶圆移送至晶圆冷却装置或者将晶圆冷却装置上的晶圆移送至其他半导体设备时，需要机械手末端的机械爪传送晶圆以实现对晶圆的转运。每传送一个晶圆，机械手所包含的所有构件所构成的机械手整体都需要相对于晶圆位置进行移动，且尤其是机械手的基座需要移动至该晶圆对应位置处以传送晶圆；同时，在传送晶圆的过程中需要多次调动机械手所依赖的不同机械臂，以使得机械爪正对于晶圆位置才能保证机械爪稳固地传送晶圆。由此，在对不同位置的晶圆进行转运时存在调整步骤繁琐且调整精度较高的问题，并导致晶圆的转运时间延长，进而存在晶圆流转率较低的技术问题。

2、有鉴于此，有必要对现有技术中的晶圆冷却装置予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种晶圆冷却装置，以解决现有技术中在对不同位置的晶圆进行转运时，由于需要多次对机械手所包含的所有构件所构成的机械手整体相对于不同晶圆对应的晶圆位置进行调整所存在的调整步骤繁琐且调整精度较高的问题，同时解决由此所导致的晶圆的转运时间延长，晶圆的流转率较低的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型揭示了一种晶圆冷却装置，包括：承载架，设置于所述承载架的至少一个载具组；

3、所述承载架形成至少一个承载所述载具组的台阶部，所述载具组由至少两个承托晶圆的载具构成，且所述载具组所包含的载具分别对应的对称中心呈直线形设置，位于同一台阶部上相邻排布的载具的对称中心形成第一连线，所述载具侧部开设供机械手伸入以传送晶圆的传送通道，所述传送通道的延伸方向相对于所述第一连线向所述机械手偏移一定角度。

4、作为本实用新型的进一步改进，所述载具自所述对称中心形成中心安装孔，与所述对称中心呈偏离设置的偏心安装孔，所述载具通过所述中心安装孔与所述台阶部活动连接，且所述载具可与所述中心安装孔同轴转动，所述载具通过所述偏心安装孔与所述台阶部固定连接。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述载具组所包含的载具所分别对应的中心安装孔与同一台阶部上载具分别形成的对称中心所形成的所述第一连线重合，由所述中心安装孔与所述偏心安装孔形成第二连线，位于同一台阶部上相邻排布的载具的第二连线相交。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述载具包括平台，所述平台沿第二连线对向形成的两个向上凸伸设置的凸起部。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述平台沿第二连线对向形成弧形限位壁，所述弧形限位壁共同围设于所述凸起部两端，所述弧形限位壁与所述凸起部配合形成容置空间以将所述晶圆悬空承托于所述载具中，所述容置空间与所述传送通道连通。

8、作为本实用新型的进一步改进，所述弧形限位壁面向所述凸起部的内侧被构造出自上而下呈渐缩的弧形圆锥面，以限制位于同一台阶部上被所述载具悬空承托的晶圆发生水平移动，并使得被所述载具悬空承托的晶圆的圆心呈直线形设置。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述凸起部对向形成支撑晶圆的支撑柱，所述支撑柱呈弧形排布并凸设于所述凸起部的表面，所述支撑柱高度相等，所述支撑柱由热塑性弹性体制成。

10、作为本实用新型的进一步改进，所述弧形限位壁垂直于凸起部的高度大于所述支撑柱垂直于凸起部的高度。

11、作为本实用新型的进一步改进，对向形成的两个弧形限位壁的弧形圆锥面的底部边缘共同构造出限制被支撑柱所承晶圆的圆形限位区域。

12、作为本实用新型的进一步改进，所述晶圆冷却装置还包括用于检测所述晶圆的传感器，所述传感器被固定于所述台阶部；所述承载架形成三个逐级升高并承载所述载具组的台阶部。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、通过在晶圆冷却装置中设置承载架，承载架形成至少一个承托载具组的台阶部，载具组由至少两个供晶圆放置的载具构成，且载具组所包含的载具分别对应的对称中心呈直线形设置，位于同一台阶部上相邻排布的载具的对称中心形成第一连线，载具侧部开设供机械手伸入以传送晶圆的传送通道，传送通道的延伸方向相对于第一连线向机械手偏移一定角度，由此当机械手从晶圆冷却装置上传送晶圆时，无需调整机械手所包含的基座于水平方向上的位置(即，基座无需在水平方向上移动)，仅需驱动第二机械臂和第三机械臂向载具侧部所形成的通道延伸，以使得机械手在仅驱动第二机械臂和第三机械臂且在并不需要调整基座水平位置的前提下传送晶圆，由此省略了传送不同位置的晶圆时需要多次调整基座水平位置的步骤，从而缩短了晶圆的转运时间，并提高了晶圆的流转率。

技术特征：

1.一种晶圆冷却装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述载具自所述对称中心形成中心安装孔，与所述对称中心呈偏离设置的偏心安装孔，所述载具通过所述中心安装孔与所述台阶部活动连接，且所述载具可与所述中心安装孔同轴转动，所述载具通过所述偏心安装孔与所述台阶部固定连接。

3.根据权利要求2所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述载具组所包含的载具所分别对应的中心安装孔与同一台阶部上载具分别形成的对称中心所形成的所述第一连线重合，由所述中心安装孔与所述偏心安装孔形成第二连线，位于同一台阶部上相邻排布的载具的第二连线相交。

4.根据权利要求3所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述载具包括平台，所述平台沿第二连线对向形成的两个向上凸伸设置的凸起部。

5.根据权利要求4所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述平台沿第二连线对向形成弧形限位壁，所述弧形限位壁共同围设于所述凸起部两端，所述弧形限位壁与所述凸起部配合形成容置空间以将所述晶圆悬空承托于所述载具中，所述容置空间与所述传送通道连通。

6.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述弧形限位壁面向所述凸起部的内侧被构造出自上而下呈渐缩的弧形圆锥面，以限制位于同一台阶部上被所述载具悬空承托的晶圆发生水平移动，并使得被所述载具悬空承托的晶圆的圆心呈直线形设置。

7.根据权利要求6所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述凸起部对向形成支撑晶圆的支撑柱，所述支撑柱呈弧形排布并凸设于所述凸起部的表面，所述支撑柱高度相等，所述支撑柱由热塑性弹性体制成。

8.根据权利要求7所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述弧形限位壁垂直于凸起部的高度大于所述支撑柱垂直于凸起部的高度。

9.根据权利要求8所述的晶圆冷却装置，其特征在于，对向形成的两个弧形限位壁的弧形圆锥面的底部边缘共同构造出限制被支撑柱所承晶圆的圆形限位区域。

10.根据权利要求9所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆冷却装置还包括用于检测所述晶圆的传感器，所述传感器被固定于所述台阶部；所述承载架形成三个逐级升高并承载所述载具组的台阶部。

技术总结本技术提供了一种晶圆冷却装置，包括：承载架，载具组由至少两个承托晶圆的载具构成，且载具组所包含的载具分别对应的对称中心呈直线形设置，位于同一台阶部上相邻排布的载具的对称中心形成第一连线，载具侧部开设供机械手伸入以传送晶圆的传送通道，传送通道的延伸方向相对于第一连线向机械手偏移一定角度。本申请通过将传送通道向机械手偏移，以使得机械手在仅驱动第二机械臂和第三机械臂且在并不需要调整基座水平位置的前提下传送晶圆，由此省略了传送不同位置的晶圆时需要多次调整基座水平位置的步骤，从而缩短了晶圆的转运时间，并提高了晶圆的流转率。技术研发人员：许志宏,林文玮,赖政志,林锦辉,李奕攸,萧志斌受保护的技术使用者：苏州芯默科技有限公司技术研发日：20231031技术公布日：2024/7/25