CN109887877B - 一种晶圆固定台以及晶圆键合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆固定台，包括托盘以及密封圈，所述托盘，用于承载晶圆；所述密封圈，位于所述托盘上，用于密封所述托盘与所述晶圆之间的空隙；其中，所述密封圈的大小沿径向可调。

Description

一种晶圆固定台以及晶圆键合设备
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆固定台以及晶圆键合设备。
背景技术
晶圆键合技术，是指将两块经过抛光的晶圆紧密粘结在一起；这种技术被广泛应用于3D集成电路以及微机械系统中，并不断推动着半导体工业的快速发展。
在本领域中，对晶圆执行加工处理等各项工艺操作时通常需要将其固定在晶圆固定台上，晶圆在固定台上的稳定性是影响工艺成败的重要因素之一；尤其对于晶圆键合技术，如果待键合晶圆无法稳定的固定在固定台上，那么将严重干扰两片晶圆的对准精度，最终影响晶圆键合效果。
通常，晶圆在经过复杂的工艺流程之后，如斜面蚀刻(bevel etch)工艺后，晶背(即晶圆背面)的边缘区域会遭到一定的破坏，导致晶圆无法紧密贴合在固定台上，从而直接影响晶圆在固定台上的稳定性。因此，如何改善晶圆固定台结构，使其能够更好地贴合并固定晶圆，成为本领域现阶段亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种晶圆固定台以及晶圆键合设备。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种晶圆固定台，包括托盘以及密封圈，
所述托盘，用于承载晶圆；
所述密封圈，位于所述托盘上，用于密封所述托盘与所述晶圆之间的空隙；
其中，所述密封圈的大小沿径向可调。
上述方案中，所述密封圈的大小通过沿径向向内收缩进行调节，径向的最大收缩量大于等于3毫米。
上述方案中，所述密封圈包括沿径向嵌套的多圈密封圈，最外圈的密封圈的大小沿径向可调。
上述方案中，所述最外圈密封圈的宽度大于其它密封圈的宽度。
上述方案中，所述最外圈密封圈与次外圈密封圈之间的距离大于其它两相邻密封圈之间的距离。
上述方案中，还包括位于所述密封圈外圆周上的螺杆；所述密封圈上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔；所述螺杆用于通过螺旋运动调节所述密封圈的大小。
上述方案中，所述螺杆有多个，多个所述螺杆均匀配置于所述密封圈的外圆周上。
上述方案中，在所述密封圈的外圆周上设置有若干对凸出所述外圆周的调节片，所述调节片上开设有所述螺纹孔；在每对所述调节片内侧设置有沿所述密封圈的圆周方向延伸的密封垫。
上述方案中，所述晶圆固定台通过真空吸附固定晶圆。
本发明实施例还提供了一种晶圆键合设备，包括上述方案中任意一项所述的晶圆固定台。
本发明实施例所提供的晶圆固定台，包括托盘以及密封圈，所述托盘，用于承载晶圆；所述密封圈，位于所述托盘上，用于密封所述托盘与所述晶圆之间的空隙；其中，所述密封圈的大小沿径向可调。如此，可以根据晶背边缘区域的实际情况，调节密封圈的大小，使得晶圆与密封圈紧密相贴，从而稳定地固定在所述晶圆固定台上。
附图说明
图1为相关技术中晶圆固定台的俯视图；
图2为相关技术中承载有晶圆的密封圈的结构剖视图；
图3为本发明实施例提供的承载有晶圆的密封圈的结构剖视图；
图4为本发明一具体实施例提供的晶圆固定台的俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为相关技术中晶圆固定台的俯视图。如图1所示，晶圆固定台1包括托盘(Chuck)11以及密封圈(Seal Ring)12；所述密封圈12，位于所述托盘11上，用于密封所述托盘11与所需承载的晶圆之间的空隙。进一步结合图2，当所述晶圆固定台1上承载有晶圆3时，所述晶圆固定台1中的密封圈12与所述晶圆3紧密接触。但是，由于晶圆3在经过复杂的工艺流程之后，晶背的边缘区域遭到一定的破坏；如图2中右侧虚线框内箭头所示，所述晶圆3在边缘处无法与最外圈密封圈121紧密贴合；换言之，晶圆固定台1的最外圈密封圈121无法密封所述托盘11与晶圆3之间的空隙，从而直接影响了晶圆3在固定台1上的稳定性。
基于此，本发明实施例提供了一种晶圆固定台。结合附图3、4，所述晶圆固定台2包括托盘21以及密封圈22，所述托盘21，用于承载晶圆3；所述密封圈22，位于所述托盘21上，用于密封所述托盘21与所述晶圆3之间的空隙；其中，所述密封圈22的大小沿径向可调。
在一实施例中，所述晶圆固定台2用于固定12寸晶圆；所述密封圈22的最大直径为300mm。
作为一种实施方式，所述密封圈22的大小通过沿径向向内收缩进行调节，径向的最大收缩量大于等于3毫米。
请参考图3，晶背的边缘被破坏区域的宽度为d1，所述宽度为径向宽度；所述密封圈22沿径向向内的最大收缩量为d2。为了保证所述密封圈22收缩后可以接触到晶背的边缘未被破坏的区域，所述d2优选大于等于所述d1。在一实施例中，所述晶背的边缘有3mm宽度的区域被破坏，即d1＝3mm；此时，d2≥3mm。进一步地，优选所述径向的最大收缩量d2等于5毫米。
在一实施例中，所述密封圈22包括沿径向嵌套的多圈密封圈，最外圈的密封圈221的大小沿径向可调。可以理解地，本实施例通过调节最外圈的密封圈221的大小来调节整个密封圈22的大小(密封圈22的最大直径)。
在一实施例中，所述晶圆固定台2通过真空吸附固定晶圆3。
作为一种实施方式，所述密封圈22包括沿径向嵌套的多圈密封圈，并且每相邻两密封圈之间存在间隙，所述晶圆固定台2通过抽取所述间隙内的空气，使所述间隙处于真空状态而吸附固定所述晶圆3。可以理解地，在所述晶圆3的晶背边缘被破坏时，真空吸附过程会出现漏气现象，从而影响晶圆3在所述托盘21上放置的稳定性。
在一实施例中，所述托盘21为动态托盘。
在一实施例中，所述最外圈密封圈221的宽度大于其它密封圈的宽度。可以理解地，此时可以增加最外圈密封圈221在沿径向调节过程中与晶圆3的贴合概率。
在一实施例中，所述最外圈密封圈221与次外圈密封圈222之间的距离大于其它两相邻密封圈之间的距离。可以理解地，此时可以增加所述最外圈密封圈221沿径向的调节范围。
接下来，请参考图4。图4中右侧虚框内示出了一种可以实现密封圈大小沿径向可调的具体实施例。
在本实施例中，还包括位于所述密封圈22外圆周上的螺杆23；所述密封圈22上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔2214；所述螺杆23用于通过螺旋运动调节所述密封圈22的大小。
作为一种实施方式，所述密封圈22具体为最外圈密封圈221。
作为一种实施方式，所述螺杆23有多个，多个所述螺杆23均匀配置于所述密封圈22的外圆周上。
作为一种实施方式，在所述密封圈22的外圆周上设置有若干对凸出所述外圆周的调节片2212，所述调节片2212上开设有所述螺纹孔2214；在每对所述调节片2212内侧设置有沿所述密封圈22的圆周方向延伸的密封垫2213。
可以理解地，在圆周上每一设置螺杆23的位置处，可以设置有一对密封垫2213；在初始/自然状态下(不受力状态下)，所述一对密封垫2213彼此分开一定距离，在收缩所述密封圈22时(所述螺杆23通过螺旋运动向所述密封圈22施力的状态下)，密封垫2213彼此靠近，从而收缩所述密封圈22。
作为一种实施方式，所述密封垫2213沿所述密封圈22圆周方向上延伸的长度可调。例如，所述密封垫2213采用高弹性材料形成，在所述螺杆23施力时，所述密封垫2213的长度被压缩，从而使得所述密封圈22进一步收缩。
作为一种实施方式，所述密封垫2213的材料可以包括橡胶。
作为一种实施方式，所述密封圈22包括主体部分2211，所述主体部分2211的材料可以与所述密封垫2213的材料相同。
应当理解，本发明实施例所述的沿径向向内收缩是指所述密封圈从初始/自然状态下进行收缩，例如，收缩至第一收缩状态；而在第一收缩状态下，需要增大所述密封圈的大小至第二收缩状态，或者恢复初始/自然状态，所述密封圈当然也可以被扩张。
本发明实施例还提供了一种晶圆键合设备，包括上述实施例中任意一项所述的晶圆固定台。
可以理解地，由于所述密封圈的大小沿径向可调，从而通过调节密封圈的大小，使得晶圆与密封圈紧密相贴，晶圆被稳定地固定在所述晶圆固定台上，保证了晶圆键合工艺的顺利进行。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶圆固定台，其特征在于，包括托盘以及密封圈，
所述托盘，用于承载晶圆；
所述密封圈，位于所述托盘上，用于密封所述托盘与所述晶圆之间的空隙；
其中，所述密封圈的大小沿径向可调；
所述密封圈包括沿径向嵌套的多圈密封圈，最外圈的密封圈的大小沿径向可调；
所述最外圈密封圈与次外圈密封圈之间的距离大于其它两相邻密封圈之间的距离。
2.根据权利要求1所述的晶圆固定台，其特征在于，所述密封圈的大小通过沿径向向内收缩进行调节，径向的最大收缩量大于等于3毫米。
3.根据权利要求1所述的晶圆固定台，其特征在于，所述最外圈密封圈的宽度大于其它密封圈的宽度。
4.根据权利要求1所述的晶圆固定台，其特征在于，还包括位于所述密封圈外圆周上的螺杆；所述密封圈上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔；所述螺杆用于通过螺旋运动调节所述密封圈的大小。
5.根据权利要求4所述的晶圆固定台，其特征在于，所述螺杆有多个，多个所述螺杆均匀配置于所述密封圈的外圆周上。
6.根据权利要求4所述的晶圆固定台，其特征在于，在所述密封圈的外圆周上设置有若干对凸出所述外圆周的调节片，所述调节片上开设有所述螺纹孔；在每对所述调节片内侧设置有沿所述密封圈的圆周方向延伸的密封垫。
7.根据权利要求1所述的晶圆固定台，其特征在于，所述晶圆固定台通过真空吸附固定晶圆。
8.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的晶圆固定台。
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