CN216389310U - 一种晶圆吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片制造领域，尤其涉及一种晶圆吸附装置，包括凸点式吸盘、与所述凸点式吸盘一侧的表面相接触的吸盘吸附安装底座，所述凸点式吸盘的正、反两面都均布有凸点阵列结构，所述吸盘吸附安装底座内设有第一真空加载点和第二真空加载点，所述第一真空加载点贯通所述吸盘吸附安装底座的上、下表面，所述第二真空加载点贯通所述吸盘吸附安装底座的上、下表面和凸点式吸盘的上、下表面。该晶圆吸附装置采用非连续表面吸附的方式，降低了颗粒/浮尘附着的可能性，也减小了与晶圆表面附着的污染物接触的概率，提高了吸盘使用对颗粒的容忍度，同时采用防静电结构设计，进一步保证了晶圆吸附后的表面形貌。

Description

一种晶圆吸附装置

技术领域

本实用新型涉及芯片制造技术领域，特别是涉及一种晶圆吸附装置。

背景技术

晶圆吸附装置是一种用于半导体设备的辅助装置，其在芯片制造技术领域中得到了广泛的应用，其主要功能是进行晶圆的吸附夹持，如光刻机设备中吸附晶圆进行曝光，激光退火设备中吸附晶圆进行激光退火等。芯片制造属于超高精密制造，它对晶圆自身的面型及夹持后晶圆的面型都有严苛的要求。

常规的晶圆吸附装置通常采用连续面吸附夹持晶圆，如多孔式吸盘和沟槽式吸盘，这些吸盘(吸附装置)吸附表面与晶圆表面接触面积大，空气中的悬浮颗粒物附着到其表面上的概率高。如图5所示，当一些具有连续吸附面的或者是接触面积大的吸盘102(吸附装置)与晶圆100间存在颗粒物101时，晶圆的局部将会被支起，进而造成整个晶圆1的面型变差，进而影响芯片生产的良率。

一般在芯片制造领域中，为了设备的提高动力学性能及热稳定性，一般都采用陶瓷材料充当吸盘基底，但这些材料导电性能差，吸附硅片过程中往往会产生静电累积，而静电会吸附空气中的悬浮物，造成晶圆/吸盘/基座表面颗粒污染，影响芯片生产良率，这些设备需要更高的清洁清洗频率。

因此，如何提供一种非连续表面吸附并具有防静电结构的晶圆吸附装置是本领域亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种晶圆吸附装置，采用真空吸附及非连续表面连接技术实现晶圆的夹持，对环境污染具有较高的容忍度。

为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：

一种晶圆吸附装置，包括凸点式吸盘、与所述凸点式吸盘一侧的表面相接触的吸盘吸附安装底座，所述凸点式吸盘的正、反两面都均布有凸点阵列结构，所述吸盘吸附安装底座内设有第一真空加载点和第二真空加载点，所述第一真空加载点贯通所述吸盘吸附安装底座的上、下表面，所述第二真空加载点贯通所述吸盘吸附安装底座的上、下表面和凸点式吸盘的上、下表面。

其中，所述第一真空加载点的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘上的相邻两个凸点之间。

其中，所述第二真空加载点的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘上的相邻两个凸点之间。

其中，所述凸点式吸盘上的凸点为圆柱形。

其中，所述凸点式吸盘为导电材质制成。

其中，所述吸盘吸附安装底座上设有金属接地点，所述金属接地点通过低应力柔性金属探针与所述凸点式吸盘相连，所述金属接地点与大地相连。

其中，所述低应力柔性金属探针为薄片状或者圆柱形探针状。

其中，所述吸盘吸附安装底座为非导电材质制成，形状为方形或圆形。

与现有技术相比，本实用新型的晶圆吸附装置至少具有以下有益效果：

(1)凸点式吸盘使用非连续表面吸附夹持晶圆，支撑晶圆的是均布式的圆柱形细小凸点，该凸点结构面积小，能极大的降低了空气中的浮尘在支撑面上堆积的风险，提高了吸盘使用对颗粒的容忍度。

(2)凸点式吸盘的材质可采用Si-SiC或Al-SiC等导电材质，并在非导电基座设计接地点，通过若干低应力柔性金属探针接触吸盘将静电导出，防止静电积累吸附灰尘。

下面结合附图对本实用新型晶圆吸附装置作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型晶圆吸附装置的截面示意图；

图2为本实用新型晶圆吸附装置表面的凸点阵列结构；

图3为晶圆吸附的示意图；

图4为本实用新型晶圆吸附装置的颗粒污染规避示意图；

图5为常规晶圆吸附装置的颗粒污染示意图；

图6为晶圆吸附装置的静电导出结构。

其中，1-晶圆；2-凸点式吸盘；3-吸盘吸附安装底座；4-凸点阵列结构；5-第一真空加载点；6-第二真空加载点；7-点颗粒物，8-金属接地点，9-低应力柔性金属探针；10-大地；100-晶圆，101-颗粒物，102-吸盘。

具体实施方式

如图1-3所示，一种晶圆吸附装置包括凸点式吸盘2、与所述凸点式吸盘2一侧的表面相接触的吸盘吸附安装底座3，所述凸点式吸盘2的正、反两面都均布有凸点阵列结构4，所述吸盘吸附安装底座3内设有第一真空加载点5和第二真空加载点6，所述第一真空加载点5贯通所述吸盘吸附安装底座3的上、下表面，所述第二真空加载点6贯通所述吸盘吸附安装底座3的上、下表面和凸点式吸盘2的上、下表面。

凸点阵列结构4由若干个细小凸点组成，使得凸点式吸盘2的正反两面均形成了非连续的表面结构。这些凸点结构是用于与晶圆接触的支撑结构。

第一真空加载点5的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘2上的相邻两个凸点之间，用于加载真空将吸盘吸附至吸盘吸附安装底座3上。

第二真空加载点6的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘2上的相邻两个凸点之间，用于加载真空吸附晶圆。

凸点式吸盘2为导电材质制成。凸点式吸盘2上的凸点为圆柱形。

吸盘吸附安装底座3上设有金属接地点8，所述金属接地点8通过低应力柔性金属探针9与所述凸点式吸盘2相连，所述金属接地点8与大地10相连。其中，低应力柔性金属探针9为薄片状或者圆柱形探针状。

吸盘吸附安装底座3为非导电材质制成，具有平面度高的光学加工表面，其形状为方形或圆形。

采用该晶圆吸附装置进行晶圆吸附的过程，具体为：先将凸点式吸盘2与吸盘吸附安装底座3对齐基准，再通过第一真空加载点5通入一定压力的真空，将凸点式吸盘2牢牢吸附至吸盘吸附安装底座3中。然后通过其他方式(如晶圆传输交接机械手)将晶圆1放置到凸点式吸盘2上，最后通过第二真空加载点6加载吸盘上层真空，完成晶圆1的吸附。

非连续吸附面吸盘吸附装置防尘：如图4所示，由于凸点支撑结构面积占比小，且经过精密光学加工，表面光洁，其上附着的颗粒物可能性极小，存在的颗粒物基本会掉落在晶圆1与凸点式吸盘2之间的空隙中，不影响晶圆吸附后的表面形貌。

防静电：如图6所示，在不导电的吸盘吸附安装底座3上，设计有金属接地点8，具有高弹性的低应力柔性金属探针9集成在金属接地点8上，当凸点式吸盘2通过真空吸附到吸盘吸附安装底座3上时，凸点式吸盘2接触到金属探针，由于凸点式吸盘2使用的是Si-SiC/Al-SiC等具有一定导电性能的材料，凸点式吸盘2上的静电可通过低应力柔性金属探针9将静电导出至金属接地点8，然后再通过导线传递到大地中，避免静电累积吸附空气中的悬浮物。

该晶圆吸附装置采用非连续表面吸附的方式，降低了颗粒/浮尘附着的可能性，也减小了与晶圆表面附着的污染物接触的概率，提高了吸盘使用对颗粒的容忍度，同时采用防静电结构设计，进一步保证了晶圆吸附后的表面形貌。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种晶圆吸附装置，其特征在于：包括凸点式吸盘(2)、与所述凸点式吸盘(2)一侧的表面相接触的吸盘吸附安装底座(3)，所述凸点式吸盘(2)的正、反两面都均布有凸点阵列结构(4)，所述吸盘吸附安装底座(3)内设有第一真空加载点(5)和第二真空加载点(6)，所述第一真空加载点(5)贯通所述吸盘吸附安装底座(3)的上、下表面，所述第二真空加载点(6)贯通所述吸盘吸附安装底座(3)的上、下表面和凸点式吸盘(2)的上、下表面。

2.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述第一真空加载点(5)的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘(2)上的相邻两个凸点之间。

3.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述第二真空加载点(6)的数量至少为一个，其开孔的位置位于凸点式吸盘(2)上的相邻两个凸点之间。

4.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述凸点式吸盘(2)上的凸点为圆柱形。

5.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述凸点式吸盘(2)为导电材质制成。

6.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述吸盘吸附安装底座(3)上设有金属接地点(8)，所述金属接地点(8)通过低应力柔性金属探针(9)与所述凸点式吸盘(2)相连，所述金属接地点(8)与大地(10)相连。

7.根据权利要求6所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述低应力柔性金属探针(9)为薄片状或者圆柱形探针状。

8.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于：所述吸盘吸附安装底座(3)为非导电材质制成，形状为方形或圆形。

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