CN211929459U - 一种真空吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种真空吸附装置，对基底的第一表面进行吸附固定，基底的第一表面包括去边层和结构层，去边层环绕在结构层的外周围，真空吸附装置包括：基座，基座具有第一区域和第二区域，第二区域环绕第一区域；第一支撑组件，设置在基座的第一区域上，用于在结构层位置吸附第一表面；第二支撑组件，设置在基座的第二区域上，用于在去边层位置吸附第一表面，并且第二支撑组件的支撑面高于第一支撑组件的支撑面，并且，第二支撑组件在第二区域内沿第一方向可移动，第一方向为靠近或远离基座的中心的方向。本实用新型提供的真空吸附装置避免了传统的真空吸盘上同一规格的真空吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时发生漏气的情况。

Description

一种真空吸附装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种真空吸附装置。

背景技术

在半导体制程工艺中，经常需要用到真空吸盘来作为基底例如晶圆的承载体。真空吸盘的表面一般具有真空吸附孔，用以吸附基底，此外，真空吸盘的表面还具有密集的风刀支撑结构，这些结构也可以具备吸附能力，用来进一步加强真空吸盘对基底的吸附作用。

在光刻工艺中，对晶圆的光刻工艺精度要求很高，这就要求真空吸盘在吸附晶圆时，必须保证对晶圆的吸附稳定性，需要尽量避免晶圆出现吸附力不足的情况，针对这种情况，光刻机加强了真空吸盘边缘部分的吸附力，从而提高吸盘对对晶圆边缘部分的吸附。

但对于部分具有特殊工艺的晶圆来说，这类晶圆的背部具有特殊的设计，进行了去边处理，导致晶圆背部的边缘部分相比于其他部分更薄。在利用传统的真空吸盘进行吸附时，真空吸附孔或者风刀结构由于高度设计原因无法紧密的与晶圆背部的边缘部分接触吸附，在吸附过程中，会出现漏气情况，造成真空设备 Error，进而影响到光刻工艺的精度，导致晶圆缺陷。

现有技术中，为了防止出现上述边缘部分出现漏气的情况，常采用三种设计方案进行规避。第一种是将真空吸盘设计成边缘不具备吸附能力，即吸盘不再对晶圆背部去边部分进行真空吸附，这样就避免了漏气现象的发生，但这种设计对于晶圆的吸附稳定性不好；第二种方案，是将风刀部分加长加密，将风刀结构往真空吸盘的边缘部分延展，提高吸盘边缘部分的吸附能力，但仍无法彻底解决边缘吸附部分漏气的问题，对高精度光刻工艺不适用；第三种方案，是降低真空限度，使光刻的实际曝光真空值降低，降低吸盘对晶圆的吸附力，从而将边缘部分的范围进行缩减，但也仍无法满足高精度光刻工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种真空吸附装置，以解决现有技术中传统的真空吸盘上同一规格的真空吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时发生漏气的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种真空吸附装置，用于对基底的第一表面进行吸附固定，所述基底的第一表面包括去边层和结构层，所述去边层环绕在所述结构层的外周围，所述去边层为所述基底的第一表面的边缘部分经过去边处理形成；所述真空吸附装置包括：基座，所述基座具有第一区域和第二区域，所述第二区域环绕在所述第一区域的外周围；第一支撑组件，设置在所述基座的第一区域上，用于在所述结构层的位置吸附所述基底的第一表面；第二支撑组件，设置在所述基座的第二区域上，用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，并且所述第二支撑组件的支撑面高于所述第一支撑组件的支撑面；并且，所述第二支撑组件在所述第二区域内沿第一方向可移动，所述第一方向为靠近或远离所述基座的中心的方向。

进一步的，所述第二支撑组件包括支撑块、滑块以及第一真空管路；所述支撑块设置在所述第二区域上并与所述滑块连接；所述滑块滑动设置在所述第二区域上，所述滑块滑动时用以带动所述支撑块在所述第二区域内沿第一方向可移动；所述支撑块用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，所述支撑块开设有真空吸附孔，所述第一真空管路的一端与所述真空吸附孔的底端连通，所述第一真空管路的另一端用于与抽真空装置连接。

进一步的，所述真空吸附装置还包括连接座，所述连接座环绕所述第一区域固定在所述基座的所述第二区域上；所述连接座包括与所述基座连接的底面、与所述底面相对的上表面、以及与所述底面和上表面邻接并远离所述基座中心的外侧面；所述连接座的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成一通道，所述滑块滑动设置在所述通道内；所述连接座的上表面向下凹陷形成一具有开口的腔室，所述腔室与所述通道连通；所述支撑块设置于所述腔室的底面上，并且所述支撑块的侧面与所述滑块连接，所述滑块滑动时带动所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动。

进一步的，所述腔室的底面具有底孔，所述支撑块设置在所述腔室的底面上并覆盖所述底孔，所述支撑块的真空吸附孔的顶端用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，所述真空吸附孔的底端与所述底孔连通；所述底孔与所述第一真空管路的一端连通。

进一步的，所述真空吸附孔可变形，所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔沿所述第一方向变形，所述真空吸附孔的底端覆盖所述底孔。

优选的，所述真空吸附孔的底端的形状为开口朝向所述腔室底面的喇叭形，其内径大于所述底孔的孔径，所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔的底端覆盖所述底孔。

进一步的，所述腔室为所述连接座的上表面沿其周向向下凹陷开口形成的环形凹槽，位于所述环形凹槽两侧的所述连接座的上表面分别为远离所述基座中心的外表面和靠近所述基座中心的内表面；所述真空吸附装置还包括固定于所述外表面上的外支撑件、以及固定于所述内表面上的内支撑件；所述外支撑件和所述内支撑件均用于支撑所述基底的第一表面。

进一步的，所述第二支撑组件的数量为多个，多个所述第二支撑组件沿所述基座的周向间隔分布在所述第二区域内。

优选的，所述第二支撑组件的数量为4个，4个所述第二支撑组件关于所述基座的中心对称分布。

进一步的，所述第二支撑组件的数量为多个，多个所述第二支撑组件沿所述基座的周向间隔分布在所述第二区域内，并且多个所述第二支撑组件的第一真空管路之间连通或不连通。

进一步的，所述第二支撑组件的数量为多个；所述连接座的上表面向下凹陷形成多个腔室，所述腔室与所述第二支撑组件一一对应；所述连接座的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成多个通道，所述通道与所述第二支撑组件一一对应，所述滑块滑动设置在对应的所述通道内；所述支撑块设置于对应的所述腔室内并与对应的所述滑块连接。

进一步的，所述第一支撑组件包括若干个风刀支撑组件，所述风刀支撑组件用于在所述结构层的位置真空吸附所述基底的第一表面。

本实用新型提供了一种真空吸附装置，通过新设置第二支撑组件专门用于吸附晶圆背部的去边部分，避免了传统的真空吸盘上同一规格的真空吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时发生漏气的情况。而且，本实用新型的第二支撑组件可以沿基座表面径向移动，当真空吸附装置吸附不同去边类型的晶圆基底时，可以对第二支撑组件的位置进行实时调整，让第二支撑组件正好与晶圆背部的去边层相对应，从而进行吸附，可以满足真空吸装置对不同去边工艺的晶圆的吸附。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种真空吸附装置的结构示意图；

图2是图1中本实用新型一实施例提供的一种真空吸附装置的A部放大图；

图3是本实用新型一实施例提供的一种真空吸附装置的俯视图。

图中，

10-真空吸附装置；20-基底；11-第二支撑组件；111-支撑块；112-滑块；113- 第一真空管路；14-连接座；15-外支撑件；16-内支撑件；17-第一支撑组件；18- 动力装置。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种真空吸附装置作进一步详细说明。根据下面的说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1至图3，本实用新型提供了一种真空吸附装置10，用于对基底20 的第一表面进行吸附固定，所述基底20的第一表面包括去边层和结构层，所述去边层环绕在所述结构层的外周围，所述去边层为所述基底20的第一表面的边缘部分经过去边处理形成，例如在某些特殊的光刻工艺中，作为基底的晶圆，其背部进行了去边操作，在对这类晶圆进行吸附时，必须要考虑晶圆背部去边的部分在真空吸附时防止出现漏气；在本申请的方案中，针对这类去边的基底，提供了针对性的真空吸附装置进行吸附。本实用新型提供的真空吸附装置10包括基座(图中未标出，近似于图1中真空吸附装置10的上表面)，所述基座具有第一区域和第二区域，所述第二区域环绕在所述第一区域的外周围；第一支撑组件 17，设置在所述基座的第一区域上，用于在所述结构层的位置吸附所述基底20 的第一表面；第二支撑组件11，设置在所述基座的第二区域上，用于在所述去边层的位置吸附所述基底20的第一表面，并且所述第二支撑组件11的支撑面高于所述第一支撑组件17的支撑面。并且，所述第二支撑组件在所述第二区域内沿第一方向可移动，所述第一方向为靠近或远离所述基座的中心的方向。

现有技术的真空吸盘上的真空吸附组件一般为同一规格，这些吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时，真空吸附组件无法与去边部分紧密吸附，导致吸附晶圆时发生漏气，影响了后续光刻工艺的精度。而在在本实施例中，在传统真空吸盘的结构基础上，通过新设置第二支撑组件11，由于第二支撑组件11的支撑面高于所述第一支撑组件17的支撑面，可以保持与去边部分的紧密接触专门用于吸附晶圆背部的去边部分，避免了真空吸附装置上同一规格的真空吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时发生漏气的情况。同时，为了适应不同去边工艺的晶圆的吸附，所述第二支撑组件11在所述第二区域内沿第一方向可移动，所述第一方向为靠近或远离所述基座的中心的方向。当真空吸附装置10吸附不同去边类型的晶圆基底时，可以对第二支撑组件11的位置进行实时调整，让第二支撑组件11正好与晶圆背部的去边层相对应，从而进行吸附，这样可以满足不同去边工艺的晶圆的吸附。其中，本发明的所述第二区域可以是正好与基底的去边层对应的圆环形区域，也可以是比去边层表面积略大或略小的圆环区域，此外，第二区域的形状还可以是其他形状，例如包含了去边层对应的圆环区域的不规则形等，这些均属于本实用新型的保护范围。

作为本实用新型的一种实现方式，所述第二支撑组件11可以包括支撑块111、滑块112以及第一真空管路113；所述支撑块111设置在所述第二区域上并与所述滑块112连接；所述滑块112滑动设置在所述第二区域上，所述滑块112滑动时用以带动所述支撑块111在所述第二区域内沿第一方向可移动；所述支撑块 111用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，所述支撑块111设有真空吸附孔，所述第一真空管路113的一端与所述真空吸附孔的底端连通，所述第一真空管路113的另一端用于与抽真空装置连接。在本方案中，通过滑块112带动支撑块111运动，实现了支撑块111的位置可调，从而满足不同去边工艺的晶圆背部的去边部分的吸附，扩大了真空吸附装置的适用范围。

进一步的，如图2所示，本实用新型的真空吸附装置10还可以还包括连接座14，所述连接座14环绕所述第一区域固定在所述基座的所述第二区域上，所述连接座14包括与所述基座连接的底面、与所述底面相对的上表面、以及与所述底面和上表面邻接并远离所述基座中心的外侧面；所述连接座14的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成一通道，所述滑块112滑动设置在所述通道内；所述连接座14的上表面向下凹陷形成一具有开口的腔室，图2中，该腔室是非贯通连接座14的，但不限于此，腔室可贯通连接座14，即腔室的底面是基座的顶面，所述腔室与所述通道连通；所述支撑块111设置于所述腔室的底面上，并且所述支撑块111的侧面与所述滑块112连接，所述滑块112滑动时带动所述支撑块 111在所述腔室内沿所述第一方向移动。其中，所述滑块112滑动可以通过一动力装置18带动，例如动力装置18可以为自动控制的马达等。本方案中，对于腔室的形状并不作限定，可以是弧形、椭圆形、方形等均可，优选的，所述腔室的形状为与连接座14同圆心的弧形，这样设计的好处在于，可以匹配弧形的支撑块111，扩大支撑块111支撑基底的表面积。此外，对于支撑块111与滑块112 的连接也不作限定，两者既可以通过连接件例如连接杆实现连接，也可以是支撑块111的侧面直接与滑块112的侧面接触连接。在本实施例中，通过专门设计通道与腔室，所述滑块112在专用的通道中滑动时可以保持运动方向的精度，防止运动时出现偏差，从而可以精确的带动所述支撑块111在所述腔室中沿第一方向运动。

进一步的，如图2所示，腔室的底面具有底孔，底孔与真空管路113连通，当腔室是非贯穿连接座的情况下，连接座14形成贯穿通孔以使腔室的底孔和真空管路113连通，当腔室贯穿连接座的情况下，腔室的底孔在基座的表面，并与真空管路连通，所述支撑块111设置在所述腔室的底面上并覆盖所述底孔，所述支撑块111的真空吸附孔的顶端用于在所述去边层的位置吸附所述基底20的第一表面，所述真空吸附孔的底端与所述底孔连通；所述底孔与所述第一真空管路 113的一端连通。

作为优选的，所述真空吸附孔的底端的形状为开口朝向所述腔室底面的喇叭形，其尺寸大于所述底孔的尺寸，所述支撑块111在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔的底端覆盖所述底孔。在本实施例中，通过将真空吸附孔的底端设计成喇叭状，并且内径大于底孔的孔径，可以实现所述支撑块111在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔的底端始终可以覆盖所述底孔，这样，在支撑块111的移动过程中，真空吸附孔始终通过底孔与第一真空管路113连通，保证了真空吸附孔的真空度，实现对基底去边层的有效真空吸附，喇叭状的尺寸越大，支撑块在第一方向可移动的距离越大，为增大可移动距离，并缩小连接座的尺寸，可在空腔的内壁底部形成凹进的容纳区(未图示)，以容纳喇叭状结构。当然，本领域技术人员应当明了，真空吸附的结构不限于本实施例中的喇叭状真空吸附孔结构，还可以有其他的实现方式，例如，底孔支撑块111包括可变形结构，即真空吸附孔是可变形的，滑块18滑动时，真空吸附孔的底端不移动，并且覆盖底孔，而滑块带动可变形结构在第一方向变形，从而真空吸附孔的顶端在第一方向移动，以适应不同去边尺寸的晶圆。

进一步的，所述腔室为所述连接座14的上表面沿其周向向下凹陷开口形成的环形凹槽，位于所述环形凹槽两侧的所述连接座14的上表面分别为远离所述基座中心的外表面和靠近所述基座中心的内表面；所述真空吸附装置还包括固定于所述外表面上的外支撑件15、以及固定于所述内表面上的内支撑件16；所述外支撑件15和所述内支撑件16均用于支撑所述基底的第一表面。本方案中，通过外支撑件15和内支撑件16的设置，可以进一步辅助所述真空吸附装置10 对晶圆基底的支撑吸附，其中，外支撑件15的主要作用是支撑基底20的边缘部分，保持基底的平整；所述内支撑件16是为了吸附基底20的第一表面的结构层，其可以设置成真空吸附结构，提高真空吸附装置10对晶圆基底的吸附力。

作为优选方案，所述第二支撑组件11的数量可以为多个，多个所述第二支撑组件11沿所述基座的周向间隔分布在所述第二区域内。多个所述第二支撑组件11一方面可以提高所述真空吸附装置10对晶圆基底背部去边部分的吸附力，另一方面，可以使得吸附力分散在晶圆背部不同的点上，提高吸附受力的均匀性。其中，多个第二支撑组件11的分布可以是均匀间隔分布，使得吸附力分布更均匀。更优选的，所述第二支撑组件11的数量可以为4个，4个所述第二支撑组件11关于所述基座的中心对称分布，当然，所述第二支撑组件11的数量还可以是8个，本实用新型对第二支撑组件11的数量并不做特殊限定。当第二支撑组件11的数量为多个时，多个所述第二支撑组件11的第一真空管路之间可以连通或不连通。

此外，为了与多个第二支撑组件11相匹配，所述连接座14的上表面向下凹陷形成多个腔室，所述腔室与所述第二支撑组件11一一对应；所述连接座14的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成多个通道，所述通道与所述第二支撑组件 11一一对应所述滑块112滑动设置在对应的所述通道内；所述支撑块111设置于对应的所述腔室内并与对应的所述滑块112连接。其中，多个所述腔室之间可以连通或不连通，不连通时，多个腔室在所述第二区域内沿基座的周向间隔分布；连通时，则多个腔室形成了一个圆环形的大凹槽结构。

在本实用新型的方案中，如图3所示，所述第一支撑组件17还包括若干个风刀支撑组件17，所述若干个风刀支撑组件17可以均匀间隔设置在所述基座的第一区域内，所述风刀支撑组件17用于在所述结构层的位置真空吸附所述基底 20的第一表面。每个风刀支撑组件17均可通过第二真空管道与抽真空装置连接，并且所述第二真空管道与所述第一真空管路之间不连通，防止当某个风刀支撑组件17真空吸附出现漏气时对其他风刀支撑组件或所述第二支撑组件11造成影响，或者防止当某个第二支撑组件11真空吸附晶圆去边部分出现漏气时对风刀支撑组件17的真空吸附产生影响。

综上可见，本实用新型提供了一种真空吸附装置，通过新设置第二支撑组件专门用于吸附晶圆背部的去边部分，避免了传统的真空吸盘上同一规格的真空吸附组件在同时吸附晶圆背部去边部分和非去边部分时发生漏气的情况。而且，本实用新型的第二支撑组件可以沿基座表面径向移动，当真空吸附装置吸附不同去边类型的晶圆基底时，可以对第二支撑组件的位置进行实时调整，让第二支撑组件正好与晶圆背部的去边层相对应，从而进行吸附，可以满足真空吸装置对不同去边工艺的晶圆的吸附。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空吸附装置，用于对基底的第一表面进行吸附固定，所述基底的第一表面包括去边层和结构层，所述去边层环绕在所述结构层的外周围，所述去边层为所述基底的第一表面的边缘部分经过去边处理形成；其特征在于，所述真空吸附装置包括：

基座，所述基座具有第一区域和第二区域，所述第二区域环绕在所述第一区域的外周围；

第一支撑组件，设置在所述基座的第一区域上，用于在所述结构层的位置吸附所述基底的第一表面；

第二支撑组件，设置在所述基座的第二区域上，用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，并且所述第二支撑组件的支撑面高于所述第一支撑组件的支撑面；

并且，所述第二支撑组件在所述第二区域内沿第一方向可移动，所述第一方向为靠近或远离所述基座的中心的方向。

2.根据权利要求1所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述第二支撑组件包括支撑块、滑块以及第一真空管路；

所述支撑块设置在所述第二区域上并与所述滑块连接；所述滑块滑动设置在所述第二区域上，所述滑块滑动时用以带动所述支撑块在所述第二区域内沿第一方向可移动；

所述支撑块用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，所述支撑块设有真空吸附孔，所述第一真空管路的一端与所述真空吸附孔的底端连通，所述第一真空管路的另一端用于与抽真空装置连接。

3.根据权利要求2所述的真空吸附装置，其特征在于，还包括连接座，所述连接座环绕所述第一区域固定在所述基座的所述第二区域上；

所述连接座包括与所述基座连接的底面、与所述底面相对的上表面、以及与所述底面和上表面邻接并远离所述基座中心的外侧面；

所述连接座的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成一通道，所述滑块滑动设置在所述通道内；

所述连接座的上表面向下凹陷形成一具有开口的腔室，所述腔室与所述通道连通；所述支撑块设置于所述腔室的底面上，并且所述支撑块的侧面与所述滑块连接，所述滑块滑动时带动所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述腔室的底面具有底孔，所述支撑块设置在所述腔室的底面上并覆盖所述底孔，所述支撑块的真空吸附孔的顶端用于在所述去边层的位置吸附所述基底的第一表面，所述真空吸附孔的底端与所述底孔连通；所述底孔与所述第一真空管路的一端连通。

5.根据权利要求4所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述真空吸附孔可变形，所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔沿所述第一方向变形，所述真空吸附孔的底端覆盖所述底孔。

6.根据权利要求4所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述真空吸附孔的底端的形状为开口朝向所述腔室底面的喇叭形，其内径大于所述底孔的孔径，所述支撑块在所述腔室内沿所述第一方向移动时，所述真空吸附孔的底端覆盖所述底孔。

7.根据权利要求3所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述腔室为所述连接座的上表面沿其周向向下凹陷开口形成的环形凹槽，位于所述环形凹槽两侧的所述连接座的上表面分别为远离所述基座中心的外表面和靠近所述基座中心的内表面；

所述真空吸附装置还包括固定于所述外表面上的外支撑件、以及固定于所述内表面上的内支撑件；

所述外支撑件和所述内支撑件均用于支撑所述基底的第一表面。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述第二支撑组件的数量为多个，多个所述第二支撑组件沿所述基座的周向间隔分布在所述第二区域内。

9.根据权利要求2所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述第二支撑组件的数量为多个，多个所述第二支撑组件沿所述基座的周向间隔分布在所述第二区域内，并且多个所述第二支撑组件的第一真空管路之间连通或不连通。

10.根据权利要求3所述的一种真空吸附装置，其特征在于，所述第二支撑组件的数量为多个；所述连接座的上表面向下凹陷形成多个腔室，所述腔室与所述第二支撑组件一一对应；

所述连接座的外侧面沿所述第一方向向内凹陷形成多个通道，所述通道与所述第二支撑组件一一对应，所述滑块滑动设置在对应的所述通道内；

所述支撑块设置于对应的所述腔室内并与对应的所述滑块连接。

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