[发明专利]一种热板和用于该热板的晶圆自定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以避免晶圆发生倾斜的晶圆自定位装置及方法，以及安装有所述晶圆自定位装置的热板。

背景技术

在半导体器件制造的光刻工艺流程中，晶圆的热处理是极其重要的工艺步骤。一般来说，在晶圆上涂布光阻之后，曝光完成之后，及显影完成之后，使用热板对晶圆进行热处理。热处理会对光阻的膜厚以及最终的关键尺寸产生很大的影响。

配合参见图1、图3所示，在晶圆200的热处理过程中，热板100不直接接触晶圆200，主要通过热辐射方式对晶圆200进行加热。热板100顶面设置有若干个垫圈110，用于对晶圆200进行限位，并维持晶圆200与热板100之间的间隙。每个垫圈110是上小下大的圆锥台形状，即，从图3的侧视图来看每个垫圈110为梯形结构。

例如现有200mm尺寸的热板100上，一般设置了6个所述的垫圈110；这6个垫圈110在热板100表面围成一个内径为200.2mm的圆形限位空间。机械手臂的内径是200.5mm，晶圆200的外径是200±0.2mm，因此会有0.3~0.5mm的空间余量，意味着晶圆200会在机械手臂内由于传送惯性最多向前移动0.5mm。例如在以箭头A所示方向，通过机械手臂将晶圆200传送至热板100时，由于传送的惯性会先搭在传送路径终点位置的那个垫圈111的斜面上；晶圆200再依靠自身重力作用向下滑落，进入由所有6个垫圈110围成的限位空间内；之后，由热板100进行加热制程。

然而，通过上述方式传送晶片，偶尔会发生晶圆斜片的现象。如图2、图4所示，晶圆200没有完全落入6个垫圈110围成的限位空间内，而是斜靠在其中一侧的若干个垫圈110上。一个热板100上，往往是处在晶圆200传送路径终点位置的那个垫圈111，受到晶圆200传送惯性的漂移影响最大。

若晶圆在热板上放置的位置不好，甚至发生了上述晶圆斜片现象的时候，会使得光阻膜厚不均匀，造成关键尺寸不均匀，严重时会导致光刻图形消失；尤其是如果异常晶圆未被探测到，而流至最终测试的话，会造成产品报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆自定位装置，安装该晶圆自定位装置的热板，以及该热板的晶圆自定位方法：通过设置至少三个可转动的挡片，替代原先热板上的若干限位垫圈，在热板上的中心位置围成一个圆形的限位空间。晶圆即被传送至该限位空间之内进行热处理，当晶圆的传送位置有偏差时，使该些挡片转动至与热板表面基本垂直，从而将晶圆推送到正确的位置。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种用于热板的晶圆自定位装置；所述晶圆自定位装置包含在热板上设置的多个挡片；每个挡片能够绕其与所述热板连接的支点进行转动，从而改变该挡片与热板的上表面之间的夹角θ；

多个所述挡片在所述热板的上表面围成一个限位空间；所述限位空间的形状尺寸，与传送到所述热板上准备进行热处理的晶圆的形状尺寸相匹配；

传送时位置发生偏差的晶圆，会遮挡热板上的其中若干个挡片；当被遮挡的若干个挡片转动一定角度时，会与偏离的晶圆相接触，从而产生合力将偏离的晶圆推送到所述限位空间内。

一种优选的实施方式中，所述晶圆自定位装置中包含的至少三个所述挡片，在所述热板上形成一个圆形的限位空间；

设每个所述挡片上靠近所述限位空间圆点的一端为第一端，所述挡片上远离限位空间圆点的一端为第二端，则所述挡片的第一端到第二端是沿径向布置的；

其中，所述挡片的第一端，设置在所述限位空间的边缘位置，并且，所述挡片的第一端与所述热板形成可转动连接；所述挡片的第二端是活动端，能够使得该挡片的第二端绕其第一端进行转动。

优选的，多个所述挡片在所述限位空间的周边均匀分布。

优选的，多个挡片围成的所述限位空间的内径，大于等于晶圆直径的上限。

所述挡片至少能够从水平布置的初始状态，转动到与所述热板的上表面垂直的竖直位置；

即，在传送晶圆的过程中，所述挡片处在水平布置的初始状态，该挡片与热板上表面之间的θ角为0°；当所述挡片转动到与热板上表面之间的θ角呈90°时，所述晶圆被推送到所述限位空间内。

在所述热板的上表面上，为每个挡片对应开设有凹槽；

所述挡片在水平布置的初始状态时，嵌入在所述凹槽内；并且，至少使嵌入凹槽的挡片的上表面，不高于所述热板的上表面。

所有挡片在晶圆被传送到热板之后一起转动；

或者，在晶圆被传送到热板之后，至少使得被遮挡的若干个挡片一起转动。