CN105374733A - 一种晶片吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体设备领域，具体地说是一种晶片吸附装置，包括吸盘、密封圈及固定环，吸盘与晶片的接触面上设有多圈同心的环形槽，所述密封圈通过所述固定环安装在吸盘上，所述环形槽位于该密封圈内；所述晶片在吸盘未接通真空状态置于密封圈上，该密封圈的上部边缘在吸盘接通真空状态通过所述晶片压迫弯折、形成与晶片完整的全周密封区域，所述晶片在吸盘接通真空状态同时与被压迫的所述密封圈上部边缘及位于密封圈内的所述吸盘上的环形槽密封接触。本发明使用嵌入式氟橡胶密封圈实现吸盘与晶片真空吸附时的边缘密封，更好地实现了其吸附功能；本发明很好地避免了因晶片较硬或者存在严重翘曲而导致的吸附时产生的边缘真空泄漏。

Description

一种晶片吸附装置

技术领域

本发明属于半导体设备领域，具体地说是一种晶片吸附装置。

背景技术

目前，对于半导体制程的多样化，显影设备中很多的工艺处理越来越复杂，在制程过程中对于晶片的真空吸附的要求也越来越高。在满足制程所必须的真空吸附的前提下，还需要保证其吸附的稳定性，避免晶片和吸盘的不完全吸附而导致真空泄漏，实现最好的真空吸附效果来配合显影工艺的进行。

传统显影工艺中的真空吸盘，如图1所示，吸盘1为中空式，吸盘1在与晶片4的接触面上有多圈同心的环形槽7，真空形成的负压通过吸盘1上表面的一系列环形槽7将晶片4吸附。晶片4置于吸盘1上时，该环形槽7内均为真空的作用空间，直接吸附晶片，晶片4位于吸盘1以外的范围无真空作用；真空与晶片4作用空间很大，吸附效果良好，起到密封作用的为吸盘1的边缘平面。但是，如果吸盘1边缘平面的平面度不好，或者晶片4较硬或者翘曲严重，则吸盘1在吸附晶片4时会出现边缘区域不完全吸附的状况，发生真空泄漏；严重时会造成将显影液沿该泄漏处吸入吸盘2至电机，导致电机烧坏。

发明内容

为了解决传统吸盘环形槽密封方式的密封效果受吸盘吸附晶片面的平面度和晶片自身的硬度及翘曲程度的影响，会产生吸盘边缘不完全吸附、存在漏点区域的问题，本发明的目的在于提供一种晶片吸附装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括吸盘、密封圈及固定环，其中吸盘与晶片的接触面上设有多圈同心的环形槽，所述密封圈通过所述固定环安装在吸盘上，所述环形槽位于该密封圈内；所述晶片在吸盘未接通真空状态置于密封圈上，该密封圈的上部边缘在吸盘接通真空状态通过所述晶片压迫弯折、形成与晶片完整的全周密封区域，所述晶片在吸盘接通真空状态同时与被压迫的所述密封圈上部边缘及位于密封圈内的所述吸盘上的环形槽密封接触。

其中：所述密封圈的底部为圆环形、中部为圆柱形、上部为圆锥形，该圆锥形的轴向截面为倒置的“八”字形，所述圆锥形的上表面高于所述吸盘与晶片的接触面；所述密封圈上部的圆锥形在吸盘接通真空状态被所述晶片压迫向下弯折成与所述晶片密封接触的平面；所述密封圈位于固定环与吸盘之间，该固定环压在所述密封圈圆环形的底部；所述固定环为圆环形，其上分别设有多个螺纹孔及沉头孔，所述螺纹孔内安装有便于所述密封圈与固定环拆卸的顶丝，所述沉头孔内安装有连接所述吸盘和固定环的螺钉；

所述密封圈的材料为氟橡胶；所述固定环的材料为PPS。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明使用嵌入式氟橡胶密封圈实现吸盘与晶片真空吸附时的边缘密封，更好地实现了其吸附功能。

2.本发明很好地避免了因晶片较硬或者存在严重翘曲而导致的吸附时产生的边缘真空泄漏。

3.本发明采用固定环加顶丝的结构形式，使得密封圈的安装及更换更加方便。

附图说明

图1为传统吸盘采用环形槽方式真空吸附的剖面立体结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3A为本发明晶片置于吸盘上，未接通真空时，晶片与吸盘的剖视图；

图3B为图3A中I处的局部放大图；

图3C为本发明晶片置于吸盘上，未接通真空时，晶片与吸盘的轴测图；

图3D为本发明晶片置于吸盘上，未接通真空时，晶片与密封圈接触面的示意图；

图4A为本发明晶片置于吸盘上，接通真空时，晶片与吸盘的剖视图；

图4B为图4A中II处的局部放大图；

图4C本发明晶片置于吸盘上，接通真空时，晶片与吸盘的轴测图；

图4D为本发明晶片置于吸盘上，接通真空时，晶片与吸盘及密封圈接触区域的示意图；

其中：1为吸盘，2为密封圈，3为固定环，4为晶片，5为螺纹孔，6为沉头孔，7为环形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图2所示，本发明包括吸盘1、密封圈2及固定环3，其中吸盘1安装在半导体设备中的承片台上，并与真空源相连通。在吸盘1的上表面设有多圈同心的环形槽7，各环形槽7分别与真空源相连通。

密封圈2通过固定环3安装在吸盘1上。密封圈2的底部为圆环形、中部为圆柱形、上部为圆锥形，该圆锥形的轴向截面为倒置的“八”字形，圆锥形的上表面高于吸盘1与晶片4的接触面。环形槽7位于密封圈2内，密封圈2、固定环3及各环形槽7同轴设置。密封圈2位于固定环3与吸盘1之间，固定环3压在密封圈2圆环形的底部。固定环3为圆环形，其上分别设有多个螺纹孔5及沉头孔6，本实施例在固定环3上匀布了四个M3的螺纹孔5和四个M2内六角螺钉的沉头孔6，螺纹孔5与沉头孔6交替设置。每个M3的螺纹孔5内均安装顶丝，用于固定环3和密封圈2的拆卸；每个M2的沉头孔6内均安装M2内六角螺钉，用于连接固定环3和吸盘1。

本发明的密封圈2为机加工件，材质为氟橡胶；本发明的固定环3为机加工件，材质为PPS(聚苯硫醚)。

本发明的工作原理为：

如图3A～3D所示，将晶片4置于吸盘1上，未接通真空时，密封圈2上部圆锥形的上表面与晶片4接触，接触区域如图3D中剖面线部分。

如图4A～4D所示，吸盘1接通过真空时，密封圈2因其自身氟橡胶材质很软，被晶片4压迫，密封圈2上部的圆锥形在晶片4的压迫下向下弯折成与晶片4密封接触的平面。晶片4的下表面紧贴吸盘1的上表面环形槽7，如图4D中的阴影区域所示，此时的晶片4下表面除与吸盘1上表面接触，还与密封圈2被压迫的边缘接触，在晶片4的背面形成完整的全周密封，即使晶片4较硬或者存在较大的翘曲，因氟橡胶材质的密封圈2的变形也会形成良好的全周密封，不会出现真空泄漏的现象，能很好的进行显影工艺。

本发明将传统的吸盘边缘与晶片的吸附密封变为吸盘边缘密封圈密封吸附，即使晶片较硬或存在严重的翘曲现象，氟橡胶材质的密封圈在真空吸附时被晶片压紧，也会很好地达到吸盘边缘全周密封，可实现最佳的吸附效果来进行显影工艺制程。

本发明在显影工艺中晶片吸附时，利用真空及密封方式相配合，适用于显影工艺，尤其适用于半导体制程中显影工艺的晶片的真空吸附。

Claims (7)

1.一种晶片吸附装置，其特征在于：包括吸盘(1)、密封圈(2)及固定环(3)，其中吸盘(1)与晶片(4)的接触面上设有多圈同心的环形槽(7)，所述密封圈(2)通过所述固定环(3)安装在吸盘(1)上，所述环形槽(7)位于该密封圈(2)内；所述晶片(4)在吸盘(1)未接通真空状态置于密封圈(2)上，该密封圈(2)的上部边缘在吸盘(1)接通真空状态通过所述晶片(4)压迫弯折、形成与晶片(4)完整的全周密封区域，所述晶片(4)在吸盘(1)接通真空状态同时与被压迫的所述密封圈(2)上部边缘及位于密封圈(2)内的所述吸盘(1)上的环形槽(7)密封接触。

2.按权利要求1所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述密封圈(2)的底部为圆环形、中部为圆柱形、上部为圆锥形，该圆锥形的轴向截面为倒置的“八”字形，所述圆锥形的上表面高于所述吸盘(1)与晶片(4)的接触面。

3.按权利要求2所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述密封圈(2)上部的圆锥形在吸盘(1)接通真空状态被所述晶片(4)压迫向下弯折成与所述晶片(4)密封接触的平面。

4.按权利要求2所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述密封圈(2)位于固定环(3)与吸盘(1)之间，该固定环(3)压在所述密封圈(2)圆环形的底部。

5.按权利要求4所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述固定环(3)为圆环形，其上分别设有多个螺纹孔(5)及沉头孔(6)，所述螺纹孔(5)内安装有便于所述密封圈(2)与固定环(3)拆卸的顶丝，所述沉头孔(6)内安装有连接所述吸盘(4)和固定环(3)的螺钉。

6.按权利要求1所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述密封圈(2)的材料为氟橡胶。

7.按权利要求1所述的晶片吸附装置，其特征在于：所述固定环的材料为PPS。