静电卡盘高温测试装置的制作方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36265766发布日期:2023-12-06 09:23阅读:0来源:国知局
静电卡盘高温测试装置的制作方法

1.本发明涉及一种半导体设备,特别是涉及一种静电卡盘高温测试装置



背景技术:

2.对静电卡盘进行性能测试时,将静电卡盘安装在腔室内的工装上,保证腔室气密性,在真空环境中,给静电卡盘通电,静电卡盘吸附晶圆等被吸附物,通过背压读数换算出吸附力

3.采用现有的测试设备对静电卡盘进行高温测试时,首先对静电卡盘加热升温,如静电卡盘出现问题或者测试完成,需要测试下一块静电卡盘时,则需要等腔室内零件冷却到接近室温才可打开腔室取走静电卡盘

而在静电卡盘装夹状态下,由于夹具与静电卡盘材料不同

热膨胀不匹配,为防止受损,静电卡盘只能在真空中通过热辐射缓慢降温,不能快冷

在单腔室中高温测试一个静电卡盘的总时长接近一个工作日,效率低下



技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是提供一种检测效率更高的静电卡盘高温测试装置

5.为了解决上述技术问题,本技术提供了如下技术方案:
6.本发明静电卡盘高温测试装置,包括依次放置的预热腔室

测试腔室

冷却腔室及传送组件,所述预热腔室

所述测试腔室

所述冷却腔室的侧壁上分别设置有真空接口,各所述真空接口分别与所述预热腔室

所述测试腔室

所述冷却腔室的内腔连通,所述预热腔室

所述冷却腔室分别带有可拆卸的腔室盖,所述预热腔室用于加热静电卡盘,所述测试腔室用于测试加热后的所述静电卡盘,所述冷却腔室用于冷却测试后的所述静电卡盘,所述传送组件用于将所述静电卡盘从所述预热腔室传输至所述测试腔室,再从所述测试腔室传输至所述冷却腔室

7.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述预热腔室内设置有加热器

8.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述加热器表面设置有均热板

9.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述测试腔室内设置有测试工装及弹性夹紧机构,所述弹性夹紧机构用于定位所述静电卡盘,所述测试工装用于检测所述静电卡盘

10.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述冷却腔室内设置有冷却器

11.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述冷却腔室内壁设置有冷却气喷嘴,所述冷却气喷嘴连接非氧化性气源

12.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述传送组件包括第一传送机构

第二传送机构,所述预热腔室与所述测试腔室之间设置有第一隔板装置及所述第一传送机构,所述第一隔板装置用于使所述预热腔室与所述测试腔室相互连通或相互隔开,所述第一传送机构用于将位于所述预热腔室内的所述静电卡盘运送至所述测试腔室内,所述测试腔室与所述冷却腔室之间设置有第二隔板装置及所述第二传送机构,所述第二隔板装置用于使所述测试腔室与所述冷却腔室相互连通或相互隔开,所述第二传送机构用于将位于所述测试腔
室内的所述静电卡盘运送至所述冷却腔室内

13.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述第一传送机构

所述第二传送机构均为三自由度机械手,所述第一传送机构设置于所述预热腔室内,所述第二传送机构设置于所述测试腔室内

14.本发明静电卡盘高温测试装置,其中所述第一隔板装置及所述第二隔板装置均为插板阀

15.与现有技术相比,本发明静电卡盘高温测试装置至少具有以下有益效果:
16.本发明静电卡盘高温测试装置由于包括依次放置的预热腔室

测试腔室

冷却腔室,上述各腔室提供不同功能,加热

检测和冷却由三个腔室独立完成,并且三个腔室按顺序先后排列,因此静电卡盘可提前预热

快速冷却,整个测试工艺可连续进行,大幅缩短检测时间

提高检测效率;同时,由于各腔室分别完成不同的功能,因此预热腔室

测试腔室和冷却腔室各自的结构简化,通过增加不大的前期投入,大幅度提高检测效率,检测效率比相同总造价的若干个单腔室检测装置更高

17.下面结合附图对本发明静电卡盘高温测试装置作进一步说明

附图说明
18.图1为本发明静电卡盘高温测试装置中预热腔室的结构示意图;
19.图2为本发明静电卡盘高温测试装置中测试腔室的结构示意图;
20.图3为本发明静电卡盘高温测试装置中冷却腔室的结构示意图;
21.图4为本发明静电卡盘高温测试装置的结构示意图

具体实施方式
22.如图
1、

2、

3、
图4所示,本发明静电卡盘高温测试装置,包括依次放置的预热腔室
1、
测试腔室
3、
冷却腔室5及传送组件,预热腔室
1、
测试腔室
3、
冷却腔室5的侧壁上分别设置有真空接口
81、82、83
,各真空接口
81、82、83
分别与预热腔室
1、
测试腔室
3、
冷却腔室5的内腔连通,预热腔室
1、
冷却腔室5分别带有可拆卸的腔室盖
13、53
,预热腔室1用于加热静电卡盘,测试腔室3用于测试加热后的静电卡盘,冷却腔室5用于冷却测试后的静电卡盘,传送组件用于将静电卡盘从预热腔室1传输至测试腔室3,再从测试腔室3传输至冷却腔室
5。
本发明静电卡盘高温测试装置工作时,将预热腔室
1、
测试腔室
3、
冷却腔室5分别经真空接口
81、82、83
抽真空,第一个静电卡盘放入预热腔室1进行加热,温度达到要求后,经传送组件将第一个静电卡盘送入测试腔室3进行性能测试,同时将第二个静电卡盘放入预热腔室1开始加热,第一个静电卡盘测试完毕后经传送组件传送至冷却腔室5进行冷却,第二个静电卡盘加热至预定温度后依次经测试腔室3检测

冷却腔室5冷却

本发明静电卡盘高温测试装置由于包括依次放置的预热腔室
1、
测试腔室
3、
冷却腔室5,上述各腔室提供不同功能,加热

检测和冷却由三个腔室独立完成,并且三个腔室按顺序先后排列,因此静电卡盘可提前预热

快速冷却,整个测试工艺可连续进行,大幅缩短检测时间

提高检测效率;同时,由于各腔室分别完成不同的功能,因此预热腔室

测试腔室和冷却腔室各自的结构简化,通过增加不大的前期投入,大幅度提高检测效率,检测效率比相同总造价的若干个单腔室检测装置更高

23.可选地,预热腔室1内设置有加热器2,加热器2功率可根据不同工况进行调节

由于静电卡盘在预热腔室1内只升温,无需装夹,因此无需考虑静电卡盘

装夹设备的热膨胀问题,可快速升温和冷却,进一步提高检测效率

24.可选地,加热器2表面还设置有均热板,以调整静电卡盘的升温速率

预热腔室
1、
加热器2及均热板均采用耐高温材料制成,且真空释气率低

25.可选地,测试腔室3内设置有测试工装
14
及弹性夹紧机构4,弹性夹紧机构4用于定位静电卡盘并防止夹紧过程中静电卡盘受损,测试工装
14
用于检测静电卡盘

测试工装
14
提供静电卡盘测试所需的水电气功能,弹性夹紧机构4与静电卡盘的热膨胀系数相匹配

26.可选地,冷却腔室5内设置有冷却器6,冷却器6的冷却速率可根据不同工况调节

27.可选地,冷却腔室5内壁还设置有冷却气喷嘴7,冷却气喷嘴7连接非氧化性气源

冷却气喷嘴7的冷却速率低于冷却器6,用于在静电卡盘的高温段使静电卡盘冷却,以降低冷却速率,防止静电卡盘的材料破裂

28.可选地,传送组件包括第一传送机构
11、
第二传送机构
12
,预热腔室1与测试腔室3之间设置有第一隔板装置及第一传送机构
11
,第一隔板装置用于使预热腔室1与测试腔室3相互连通或相互隔开,第一隔板装置打开时,第一传送机构
11
用于将位于预热腔室1内的静电卡盘运送至测试腔室3内,测试腔室3与冷却腔室5之间设置有第二隔板装置及第二传送机构
12
,第二隔板装置用于使测试腔室3与冷却腔室5相互连通或相互隔开,第二传送机构
12
用于将位于测试腔室3内的静电卡盘运送至冷却腔室5内

通过第一传送机构
11、
第二传送机构
12
来传送静电卡盘,无需人工操作,进一步提高测试效率

29.可选地,第一传送机构
11、
第二传送机构
12
均为三自由度机械手,第一传送机构
11
设置于预热腔室1内,第二传送机构
12
设置于测试腔室3内,第一传送机构
11、
第二传送机构
12
可作出上下

平移和旋转的动作,实现上下

水平传送物体的功能

30.可选地,第一隔板装置及第二隔板装置分别为第一插板阀
9、
第二插板阀
10。
第一插板阀9的进出口分别使用螺钉安装在预热腔室1和测试腔室3上,第二插板阀
10
的进出口分别使用螺钉安装在预热腔室3和冷却腔室5上

31.本发明静电卡盘高温测试装置的工作过程如下:
32.在预热腔室1中放入待测试的第一个静电卡盘
15
进行预热,第一个静电卡盘
15
在无夹紧的自由状态下加热速率可达
20

/
分;当达到预定温度,预热腔室1内真空度与测试腔室3内真空度相等时,打开第一插板阀9,第一传送机构
11
将第一个静电卡盘
15
运送至测试腔室3内的测试工装
14
上,并由弹性夹紧机构4夹紧

33.在测试腔室3开始测试第一个静电卡盘
15
的各项指标,同时第一插板阀9关闭,加热器2关闭,通过真空接口
81
向预热腔室1充入非氧化性气体至大气压,打开腔室盖
13
放入第二个静电卡盘,关闭腔室盖
13
,通过真空接口
81
抽真空,预热第二个静电卡盘

34.当测试腔室3中的第一个静电卡盘
15
测试完毕,测试腔室3内的真空度与冷却腔室5内的真空度相等时,打开第二插板阀
10
,第二传送机构
12
将第一个静电卡盘
15
传送至冷却腔室5内的冷却器6上,关闭第二插板阀
10
,打开冷却器喷嘴7进行高温段冷却,冷却速率达
20

/
分,降温至
100
度以下时,打开冷却器6快速冷却,第一静电卡盘
15
达可操作温度时,通过真空接口
83
向冷却腔室5充入非氧化性气体至大气压,打开腔室盖
53
,取出第一个静电卡盘
15
,关闭腔室盖
53
,通过真空接口
83
抽真空

35.以上述过程进行循环,可大幅度提供检测效率,节约时间和人力成本

36.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内

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