CN105845613B - 一种静电吸盘及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种静电吸盘及其制造方法，所述制造方法包括步骤：提供一冷却基座，于所述冷却基座上制作包含有依次层叠的导热胶、绝缘层、电极层、电介质层、以及碳化层的多层结构，其中，将形成有电极层的电介质层进行一次烧结后再与绝缘层进行二次烧结，实现原子间的结合。本发明的静电吸盘的加工工艺与传统的加工工艺相比大大提高了其粘合强度，由于采用陶瓷烧结工艺，使得静电吸盘气泡的存在大大降低，从而可以有效降低废品率。

Description

一种静电吸盘及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体设备及其制造方法，特别是涉及一种静电吸盘及其制造方法。

背景技术

在传统的半导体设备中，晶片的夹持主要是采用机械夹持的方法，这些金属夹持装置易被溅射出金属离子，对晶片造成金属污染，降低晶片的合格率，而且可能会引起设备的损坏，从而造成重大损失。随着半导体工艺指标的要求越来越高，对其功能和要求也越来越高。为此越来越多的晶片夹具应用静电吸附，实现无机械夹持晶片。

静电吸盘加工的核心工艺主要是静电吸盘的集成工艺。在目前静电吸盘的加工工艺中，电极层首先在电介质层上生成，然后将生成电极层的电介质层与绝缘层粘合。目前粘合方式主要有两种：第一种为绝缘导热胶粘接。这种粘接方式要求绝缘导热胶粘度较低，固化时间较长，粘接完成后需要放置在真空下去除气泡。此种粘接工艺操作简单，加工周期较短。但是废品率高，气泡被挤在两层之间，在工作状态易诱发放电现象。第二种为特氟龙涂层粘接。这种粘接方式是将一层特氟龙薄膜夹在电介质层和绝缘层之间，然后置于真空炉中烧结。此种烧结方式工艺较难控制，加工成本较高。在烧结过程中，特氟龙薄膜有热缩裂现象，造成介质层和绝缘层不能完全粘合。

鉴于以上原因，提供一种能够有效提高了静电吸盘各层间的粘合强度，降低气泡的存在概率，且有效降低废品率的静电吸盘的制造方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种静电吸盘及其制造方法，用于解决现有技术中静电吸盘各层间的粘合强度低，制造过程中容易产生气泡而导致废品率较高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种静电吸盘的制造方法，所述制造方法包括步骤：提供一冷却基座，于所述冷却基座上制作包含有依次层叠的导热胶、绝缘层、电极层、电介质层、以及碳化层的多层结构。

作为本发明的静电吸盘的制造方法的一种优选方案，包括步骤：提供一电介质层，于所述电介质层的一个表面上采用物理方法形成电极层。

作为本发明的静电吸盘的制造方法的一种优选方案，包括步骤：将形成有电极层的电介质层进行一次烧结。

作为本发明的静电吸盘的制造方法的一种优选方案，包括步骤：将绝缘层与一次烧结完成后的电介质层及电极层对齐后进行二次烧结，将电极层置于电介质层与绝缘层之间。

作为本发明的静电吸盘的制造方法的一种优选方案，包括步骤：将二次烧结后的电介质层、电极层及绝缘层中的绝缘层通过导热胶与所述冷却基座进行粘合。

作为本发明的静电吸盘的制造方法的一种优选方案，包括步骤：将电介质层、电极层及绝缘层与冷却基座粘合后，通过物理方法在所述电介质层表面形成碳化层。

本发明还提供一种静电吸盘，所述静电吸盘包括：冷却基座、结合于所述冷却基座表面的导热胶、结合于所述导热胶表面的绝缘层、结合于所述绝缘层表面的电极层、结合于所述电极层表面的电介质层、以及结合于所述电介质层表面的碳化层。

作为本发明的静电吸盘的一种优选方案，所述电极层与电介质层的之间结合为通过烧结而达到的原子间的结合。

作为本发明的静电吸盘的一种优选方案，所述电极层为具有图案的金属层。

作为本发明的静电吸盘的一种优选方案，所述电极层与所述绝缘层之间的结合为通过烧结而达到的原子间的结合。

如上所述，本发明提供一种静电吸盘及其制造方法，所述制造方法包括步骤：提供一冷却基座，于所述冷却基座上制作包含有依次层叠的导热胶、绝缘层、电极层、电介质层、以及碳化层的多层结构，其中，将形成有电极层的电介质层进行一次烧结后再与绝缘层进行二次烧结，实现原子间的结合。本发明的静电吸盘的加工工艺与传统的加工工艺相比大大提高了其粘合强度，由于采用陶瓷烧结工艺，使得静电吸盘气泡的存在大大降低，从而可以有效降低废品率。

附图说明

图1显示为本发明的静电吸盘的制造方法步骤1)及步骤2)所呈现的结构示意图。

图2显示为本发明的静电吸盘的制造方法步骤3)所呈现的结构示意图。

图3～图4显示为本发明的静电吸盘的制造方法步骤4)所呈现的结构示意图。

图5显示为本发明的静电吸盘的制造方法步骤5)所呈现的结构示意图。

图6显示为本发明的静电吸盘的分解结构示意图。

元件标号说明

101 电介质层

102 电极层

103 绝缘层

104 冷却基座

105 导热胶

106 碳化层

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1～图5所示，本实施例提供一种静电吸盘的制造方法，所述制造方法包括步骤：提供一冷却基座104，于所述冷却基座104上制作包含有依次层叠的导热胶105、绝缘层103、电极层102、电介质层101、以及碳化层106的多层结构。

具体地，包括以下步骤：

如图1所示，步骤1)，提供一电介质层101，于所述电介质层101的一个表面上采用物理方法形成电极层102。作为示例，所述电极层102为具有图案的金属层。

具体地，先采用如溅射或蒸镀等方法于所述电介质层101表面形成一层金属层，然后依据实际需求采用光刻-刻蚀方法进行图案化，以完成所述电极层102的制备。

如图1所示，步骤2)，将形成有电极层102的电介质层101进行一次烧结。

具体地，将形成电极层102的电介质层101置放在真空烧结炉中进行一次烧结，使电极层102与电介质层101达到原子间的结合，以增强结合强度。上述烧结过程中可以通过控制烧结温度-烧结时间的工艺曲线来保证烧结的质量。

如图2所示，步骤3)，将绝缘层103与一次烧结完成后的电介质层101及电极层102对齐后进行二次烧结，将电极层102置于电介质层101与绝缘层103之间。

具体地，将绝缘层103与一次烧结完成后的电介质层101及电极层102对齐后放入真空烧结炉中进行二次烧结，使电极层102与绝缘层103之间同样达到原子间的结合，并将电极层102置于电介质层101与绝缘层103之间。上述烧结过程中可以通过控制烧结温度-烧结时间的工艺曲线来保证烧结的质量

如图3～图4所示，步骤4)，将二次烧结后的电介质层101、电极层102及绝缘层103中的绝缘层103通过导热胶105与所述冷却基座104进行粘合。

具体地，首先于冷却基座104的表面上均匀的涂抹导热胶105，然后将烧结完成的产品并且朝向绝缘层103的一面完全与冷却基座104对齐贴合。完全贴合后，在冷却基座104上加均匀的压力，并且迅速将其置放于真空气氛中，待导热胶105完全固化后将其取出。

如图5所示，步骤5)，将电介质层101、电极层102及绝缘层103与冷却基座104粘合后，通过物理方法在所述电介质层101表面形成碳化层106。

具体地，通过如溅射或蒸镀等物理的方法在电介质层101的表面上生成一层碳化层106，然后将其放置于真空烧结炉中烧结，使其完全粘覆在电介质层101的表面上，将烧结完成后的产品从真空炉中取出，以完成所述静电吸盘的制备。

如图5～图6所示，本实施例还提供一种静电吸盘，所述静电吸盘包括：冷却基座104、结合于所述冷却基座104表面的导热胶105、结合于所述导热胶105表面的绝缘层103、结合于所述绝缘层103表面的电极层102、结合于所述电极层102表面的电介质层101、以及结合于所述电介质层101表面的碳化层106。

作为示例，所述电极层102与电介质层101的之间结合为通过烧结而达到的原子间的结合。

作为示例，所述电极层102为具有图案的金属层。

作为示例，所述电极层102与所述绝缘层103之间的结合为通过烧结而达到的原子间的结合。

图6显示为图5中的静电吸盘的分解结构示意图，以更详细的解释本发明的静电吸盘的各层结构。

如上所述，本发明提供一种静电吸盘及其制造方法，所述制造方法包括步骤：提供一冷却基座104，于所述冷却基座104上制作包含有依次层叠的导热胶105、绝缘层103、电极层102、电介质层101、以及碳化层106的多层结构，其中，将形成有电极层102的电介质层101进行一次烧结后再与绝缘层103进行二次烧结，实现原子间的结合。本发明的静电吸盘的加工工艺与传统的加工工艺相比大大提高了其粘合强度，由于采用陶瓷烧结工艺，使得静电吸盘气泡的存在大大降低，从而可以有效降低废品率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种静电吸盘的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括步骤：

提供一电介质层，于所述电介质层的一个表面上采用物理方法形成电极层；

将形成有电极层的电介质层进行一次烧结；

将绝缘层与一次烧结完成后的电介质层及电极层对齐后进行二次烧结，将电极层置于电介质层与绝缘层之间；

将二次烧结后的电介质层、电极层及绝缘层中的绝缘层通过导热胶与冷却基座进行粘合；

将电介质层、电极层及绝缘层与所述冷却基座粘合后，通过溅射或蒸镀工艺在所述电介质层表面形成碳化层。

2.一种利用权利要求1所述静电吸盘的制造方法制造的静电吸盘，其特征在于，所述静电吸盘包括：

冷却基座、结合于所述冷却基座表面的导热胶、结合于所述导热胶表面的绝缘层、结合于所述绝缘层表面的电极层、结合于所述电极层表面的电介质层、以及结合于所述电介质层表面的碳化层；

其中，所述电极层与电介质层的之间结合为通过烧结而达到的原子间的结合；

所述电极层与所述绝缘层之间的结合为通过烧结而达到的原子间的结合。

3.根据权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于：所述电极层为具有图案的金属层。