一種用於夾持晶圓的卡盤的製作方法
2023-06-17 17:48:26
一種用於夾持晶圓的卡盤的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於夾持晶圓的卡盤，包括卡盤本體，卡盤本體頂面設有真空吸嘴，沿卡盤本體頂部邊緣設有壓縮氣體噴射部，在卡盤本體內開設壓縮氣體通道，並外接壓縮氣體裝置，壓縮氣體通道與壓縮氣體噴射部連接。所述卡盤本體頂部的真空吸嘴與壓縮氣體噴射部之間設有導流槽，卡盤本體內開設與導流槽連通的流道，卡盤本體外接液體回收裝置與流道連接。本卡盤不僅可以真空吸附晶圓，夾持多種規格尺寸的晶圓，而且在工藝過程中，還可以在晶圓背面邊緣形成一圈氣體保護環，避免液體流入晶圓背面造成玷汙或腐蝕問題。同時還在卡盤內加裝導流槽，進一步避免液體流入晶圓背面，以及避免液體流入設備中對設備造成損傷。
【專利說明】
一種用於夾持晶圓的卡盤
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種晶圓夾持裝置，特別是涉及一種卡盤。
【背景技術】
[0002]晶圓的夾持是半導體生產工藝中的一個重要環節，較大程度地影響著晶圓的質量和可靠性。
[0003]如圖1所示為現有的接觸式真空吸盤，其中101為晶圓(一般為矽片，也可以是玻璃片)，102為接觸式真空吸盤，103為真空慄，104為噴嘴，105為工藝液體(可以是化學藥液，也可以是去離子水)。正常狀態下，晶圓在工藝過程中，其背面不會玷汙正面噴灑的工藝液體。但是有些時候吸盤為了兼容多種尺寸的晶圓，其尺寸往往參考最小規格的晶圓尺寸進行設計，這樣在放置大尺寸晶圓的時候，就很容易造成晶圓背面吸附工藝液體，造成晶圓背面玷汙甚至腐蝕等現象，不僅嚴重影響到晶圓的質量，降低了矽加工的生產效率及材料利用率，而且對後續工藝設備造成玷汙或損傷，如圖2所示。另外，當需要進行較薄晶圓工藝時，較薄的晶圓往往存在翹曲，這也會造成工藝液體吸附在晶圓背面。一旦晶圓背面吸附液體，不僅會對晶圓背面造成汙染，部分液體還會順著真空氣流方向流入真空慄中，對慄體造成損傷，以致引起機臺故障，晶圓報廢等重大產線事故。
[0004]基於伯努利原理的卡盤，雖然避免了晶圓和卡盤的直接接觸，但是針對同一機臺需要兼容多種規格的晶圓時，就需要根據晶圓尺寸規格更換相應的卡盤，費時費力。而且，不同尺寸卡盤的轉換，不僅對設備穩定性造成影響，而且對工藝的穩定性也會造成很大的影響。因此，如何解決上述技術問題成為了該領域技術人員努力的方向。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的就是提供一種用於夾持晶圓的卡盤，不僅可用於夾持多種規格尺寸的晶圓，而且解決了晶圓在工藝過程中出現的背面玷汙或腐蝕等問題，從而解決上述現有技術的不足。
[0006]本實用新型的目的通過下述技術方案來實現:
[0007]—種用於夾持晶圓的卡盤，包括卡盤本體，卡盤本體頂面設有真空吸嘴，其特徵在於:沿卡盤本體頂部邊緣設有壓縮氣體噴射部，在卡盤本體內開設壓縮氣體通道，並外接壓縮氣體裝置，壓縮氣體通道與壓縮氣體噴射部連接。
[0008]進一步，所述壓縮氣體噴射部向卡盤本體外側的方向偏離一定角度。
[0009]進一步，所述卡盤本體頂部的真空吸嘴與壓縮氣體噴射部之間設有導流槽，卡盤本體內開設與導流槽連通的流道，卡盤本體外接液體回收裝置與流道連接。
[0010]進一步，所述導流槽為以卡盤本體頂面中心為圓心的圓環形導流槽。
[0011 ]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於:結構簡單，設計合理，採用本卡盤不僅可以真空吸附晶圓，夾持多種規格尺寸的晶圓，而且在工藝過程中，還可以在晶圓背面邊緣形成一圈氣體保護環，避免液體流入晶圓背面造成玷汙或腐蝕問題。同時還在卡盤內加裝導流槽，進一步避免液體流入晶圓背面，以及避免液體流入設備中，對設備造成損傷。
【附圖說明】
[0012]圖1是現有的接觸式真空吸盤工作狀態圖一。
[0013]圖2是現有的接觸式真空吸盤工作狀態圖二。
[0014]圖3是本實用新型的結構示意圖。
[0015]圖4是卡盤本體的俯視圖。
[0016]圖5是本實用新型的使用狀態圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0018]如圖3和圖4所示，一種用於夾持晶圓的卡盤，包括卡盤本體106，卡盤本體106頂面設有十字形的真空吸嘴14，該真空吸嘴14外接真空慄103。沿卡盤本體106頂部邊緣設有壓縮氣體噴射部12，且所述壓縮氣體噴射部12向卡盤本體106外側的方向偏離一定角度。在卡盤本體106內開設壓縮氣體通道，並外接壓縮氣體裝置107，壓縮氣體通道與壓縮氣體噴射部12連接，由壓縮氣體裝置107產生壓縮氣體，壓縮氣體通過壓縮氣體通道從壓縮氣體噴射部12噴射出。
[0019]所述卡盤本體106頂部的真空吸嘴14與壓縮氣體噴射部12之間設有導流槽11，所述導流槽11為以卡盤本體106頂面中心為圓心的圓環形導流槽，卡盤本體106內開設與導流槽11連通的流道，卡盤本體106外接液體回收裝置108與流道連接。
[0020]參見圖5，本卡盤的工作原理:該卡盤可以兼容多種尺寸的晶圓，如目前主流的8吋和12吋晶圓。當利用單片式機臺對晶圓101進行清洗、刻蝕或去膠等單片式工藝時，利用真空吸嘴14將晶圓101吸附固定在卡盤本體106頂部，各路工藝液體105通過噴嘴104噴射到晶圓101表面，工藝液體105會在晶圓1I表面擴散開，以致覆蓋到整個晶圓1I的表面，從而保證工藝的均勻性。正常情況下或轉速很高時，由於離心力的作用，噴灑到晶圓101正面的液體會在晶圓101邊緣被甩出，不會出現液體流入到晶圓101背面情況。但是當使用較大尺寸的晶圓101進行工藝(比如當吸附8吋晶圓的卡盤吸附12吋晶圓進行工藝時)或為了達到工藝均勻性等原因，卡盤轉速不能太高時，卡盤的邊緣離心力就會降低，此時工藝液體105就會順著晶圓101邊緣流向晶圓101背面。當出現此種情況的時候，卡盤上的壓縮氣體部12會在晶圓101背面外圈形成一圈氣體保護環，從而阻擋工藝液體105向晶圓101背面中心擴散。當出現壓縮氣體裝置107氣壓過小，不能及時將工藝液體105阻隔的情況發生時，或出現工藝液體105噴射流量很高，在晶圓101正面積起較厚的液膜的情況，該液膜會流向晶圓101的背面，即出現氣體保護環不能完全阻擋液體流向晶圓101背面的中心的情況。此時該卡盤還有第二個保護措施，即卡盤內裝有的導流槽11。當液體流向晶圓101背面的中心時，液體會先流入卡盤上的導流槽11區域，流入到該區域的液體會通過導流槽11流入到液體回收裝置108中，從而避免液體通過真空吸嘴14流入真空慄103中，對設備造成損傷。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種用於夾持晶圓的卡盤，包括卡盤本體，卡盤本體頂面設有真空吸嘴，其特徵在於:沿卡盤本體頂部邊緣設有壓縮氣體噴射部，在卡盤本體內開設壓縮氣體通道，並外接壓縮氣體裝置，壓縮氣體通道與壓縮氣體噴射部連接，所述卡盤本體頂部的真空吸嘴與壓縮氣體噴射部之間設有導流槽，卡盤本體內開設與導流槽連通的流道，卡盤本體外接液體回收裝置與流道連接。2.根據權利要求1所述的用於夾持晶圓的卡盤，其特徵在於:所述導流槽為以卡盤本體頂面中心為圓心的圓環形導流槽。
【文檔編號】H01L21/683GK205723489SQ201620734747
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】韋榮, 李春, 龐金明
【申請人】吉姆西半導體科技（無錫）有限公司