晶圆升降机构需要完成升降运动,采用直线电机驱动。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动,而不需要通过任何中间转换机构的新颖电机。其代表是音圈电机,音圈的绕制方向与磁场方向垂直,具有喇叭状的辐射磁场,音圈通电后在磁场中会产生力,力的大小与施加在线圈上的电流成比例。电机运动形式可以为直线或者圆弧,主要用在精密仪器上。
晶圆升降系统是半导体制造中重要的工艺设备之一,常规的晶圆升降系统通常有两种:其中一种晶圆升降系统包括:顶针、静电吸盘、组合支架及三个升降气缸,所述顶针通过所述组合支架固定在所述升降气缸上,当所述顶针托载晶圆时,所述升降气缸可以控制组合支架及托载晶圆的所述顶针相对静电吸盘上升或者下降一定的高度。但是,当组合支架使用时间过长时容易损坏,导致顶针,下降的高度不够,使得顶针与晶圆的背面的间距过小,进而导致晶圆上累积的电荷在该顶针区域局部放电起辉造成放电,从而导致晶圆良率损失。
另一种晶圆升降系统包括三个顶针、静电吸盘及三个升降气缸,一个升降气缸控制一个顶针的升降,采用该装置进行晶圆升降时发现,由于顶针的上升受升降气缸压力波动的影响,导致三个顶针的下降高度存在差异,使得其中某个顶针与晶圆的背面的间距过小,进而导致晶圆上累积的电荷在该顶针区域局部放电起辉造成放电,从而导致晶圆良率损失。
晶圆升降装置,包括静电卡盘及位于静电卡盘下方的多个升降组件,静电卡盘上放置有一晶圆,每个升降组件均包括驱动单元、位移监测单元及顶针,驱动单元与顶针连接并驱动顶针上升或下降以顶起或远离晶圆,位移监测单元位于驱动单元上,并用于监测顶针上升或下降的高度并反馈给驱动单元。