CN217933753U - 一种晶圆真空吸盘及晶圆清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆加工技术领域，具体公开了一种晶圆真空吸盘及晶圆清洁装置。该吸盘用于定位晶圆，包括吸盘底座和用于承载晶圆的承载板；吸盘底座贯通有用于连通抽气设备的通风孔，吸盘底座的顶端开设有底盘槽，通风孔连通于底盘槽槽底的中部，底盘槽的槽底凸设有多个与通风孔同轴的环形凸起，环形凸起开设有连通环形凸起内侧和外侧的连通沟孔；承载板安装于底盘槽内，设有多个贯通承载板的上板面和下板面的透气孔。该吸盘根据环形凸起和连通沟孔的设计，形成了晶圆真空吸盘内部的气体回路，再借助吸盘底座和承载板的配合，实现了对晶圆的真空吸附。真空吸附的设计也避免了晶圆清洁不彻底的情况，同时还能够兼容不同厚度的晶圆。

Description

一种晶圆真空吸盘及晶圆清洁装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工技术领域，尤其涉及一种晶圆真空吸盘及晶圆清洁装置。

背景技术

晶圆是指制造芯片所用到的基础衬底材料硅晶片。晶圆减薄是芯片封装制程中的重要工序，在晶圆成为芯片之前，需要使用晶圆减薄设备，将晶圆减薄到预定的厚度，以满足芯片封装所需厚度要求，并能提高芯片的散热能力。对晶圆进行背面磨削减薄之后，晶圆表面会存在诸如硅粉等颗粒污染物，需要对晶圆进行固定后对表面进行清洗，以去除表面颗粒污染物，为了实现晶圆在晶圆减薄设备中的干进干出，在清洗之后还需要对晶圆进行甩干处理。晶圆清洁装置用于半导体晶圆减薄设备之上，在晶圆减薄磨削之后开始工作。

在半导体晶圆减薄设备中，需要对磨削减薄后的晶圆进行清洗以及甩干，而现有的晶圆清洁装置只能针对于一种厚度的晶圆进行固定，且常通过夹持爪对晶圆进行固定，这导致在晶圆清洗过程中，夹持爪的夹持位置无法被清洁，会存在颗粒污染物残留，进而导致成晶圆表面的清洁不彻底。同时，夹持爪也难以实现对不同厚度的晶圆的兼容。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆真空吸盘及晶圆清洁装置，以实现对不同厚度的晶圆的兼容，并解决晶圆表面清洁不彻底的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶圆真空吸盘，用于定位晶圆，包括吸盘底座和承载板；所述吸盘底座贯通有用于连通抽气设备的通风孔，所述吸盘底座的顶端开设有底盘槽，所述通风孔连通于所述底盘槽槽底的中部，所述底盘槽的槽底凸设有多个与所述通风孔同轴的环形凸起，所述环形凸起开设有连通沟孔，所述连通沟孔连通所述环形凸起的内侧和外侧；所述承载板安装于所述底盘槽内，用于承载所述晶圆，所述承载板上设有多个透气孔，所述透气孔贯通所述承载板的上板面和所述承载板的下板面。

作为晶圆真空吸盘的优选技术方案，每个所述环形凸起上开设有至少两个所述连通沟孔，多个所述连通沟孔关于所述通风孔的轴线间隔均布。

作为晶圆真空吸盘的优选技术方案，所述连通沟孔为直型槽，且所述连通沟孔的长度方向位于所述通风孔的径向。

作为晶圆真空吸盘的优选技术方案，一个所述环形凸起上的每个所述连通沟孔，均与其他所述环形凸起上的至少一个所述连通沟孔在同一延长线上。

作为晶圆真空吸盘的优选技术方案，所述环形凸起的顶端开设有连通沟槽，所述连通沟槽与所述承载板的下板面形成了所述连通沟孔。

作为晶圆真空吸盘的优选技术方案，所述承载板为多孔陶瓷板。

一种晶圆清洁装置，包括抽气组件、驱动模块、供应模块和上述的晶圆真空吸盘，所述抽气组件用于抽取所述晶圆真空吸盘处的气体，所述驱动模块可拆卸连接于所述晶圆真空吸盘的底端，用于驱动所述晶圆真空吸盘旋转，所述供应模块用于向位于所述晶圆真空吸盘上的所述晶圆喷水和喷气。

作为晶圆清洁装置的优选技术方案，所述驱动模块包括驱动组件和连轴件，所述驱动组件用于驱动所述连轴件绕所述连轴件的轴线旋转，所述连轴件同轴螺接于所述吸盘底座。

作为晶圆清洁装置的优选技术方案，所述连轴件贯通有连轴孔，所述驱动组件为中空双出轴电机，所述中空双出轴电机的电机轴孔与所述连轴孔和所述通风孔依次连通，所述抽气组件连通所述电机轴孔。

作为晶圆清洁装置的优选技术方案，所述晶圆清洁装置还包括收集底座，所述收集底座用于收集所述晶圆真空吸盘落下的水。

本实用新型的有益效果：

该晶圆真空吸盘根据环形凸起和连通沟孔的设计，形成了晶圆真空吸盘内部的气体回路，再借助吸盘底座和承载板的配合，得以实现了对晶圆的真空吸附。通风孔的开设实现了晶圆真空吸盘与抽气设备的连通，从而确保了晶圆真空吸盘能够实现真空吸附操作。同时，选用真空吸附的设计也避免了晶圆清洁不彻底的情况，使得晶圆上不会有颗粒污染物残留；而且还能够兼容不同厚度的晶圆。

该晶圆清洁装置通过设置抽气组件的方式，起到了真空吸附晶圆的效果；驱动模块通过驱动晶圆真空吸盘旋转的方式，能够实现对清洗完成后的晶圆的甩干操作；驱动模块与晶圆真空吸盘的可拆卸连接，方便了操作人员对晶圆真空吸盘进行维护和更换，大幅提升了晶圆清洁装置工作的灵活性，进而使得晶圆清洁装置得以兼容不同厚度的晶圆。供应模块的设置能够为位于晶圆真空吸盘上的晶圆喷水和喷气，进而使得晶圆清洁装置的清洗和甩干操作得以顺利完成。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的晶圆真空吸盘的剖面图；

图2是本实用新型实施例提供的晶圆清洁装置的爆炸图。

图中：

100、晶圆真空吸盘；110、承载板；120、吸盘底座；121、环形凸起；122、连通沟槽；123、通风孔；

200、连轴件；300、驱动组件；400、收集底座；500、联轴器；600、旋转接头；700、连通接头；810、供气喷嘴；820、供水喷嘴；830、供应组件；900、紧固螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种晶圆真空吸盘100，用于定位晶圆，包括吸盘底座120和承载板110；吸盘底座120贯通有用于连通抽气设备的通风孔123，吸盘底座120的顶端开设有底盘槽，通风孔123连通于底盘槽槽底的中部，底盘槽的槽底凸设有多个与通风孔123同轴的环形凸起121，环形凸起121开设有连通沟孔，连通沟孔连通环形凸起121的内侧和外侧；承载板110安装于底盘槽内，用于承载晶圆，承载板110上设有多个透气孔，透气孔贯通承载板110的上板面和承载板110的下板面。

该晶圆真空吸盘100根据环形凸起121和连通沟孔的设计，形成了晶圆真空吸盘100内部的气体回路，再借助吸盘底座120和承载板110的配合，得以实现了对晶圆的真空吸附。通风孔123的开设实现了晶圆真空吸盘100与抽气设备的连通，从而确保了晶圆真空吸盘100能够实现真空吸附操作。同时，选用真空吸附的设计也避免了晶圆清洁不彻底的情况，使得晶圆上不会有颗粒污染物残留；而且还能够兼容不同厚度的晶圆。

具体地，承载板110匹配卡接于底盘槽内。

在本实施例中，每个环形凸起121上开设有至少两个连通沟孔，多个连通沟孔关于通风孔123的轴线间隔均布。多个连通沟孔的设置方便了环形凸起121内侧和外侧气体的导通，保障了抽气设备的抽气动作能够均匀地作用于底盘槽内的各处，进而保障了晶圆真空吸盘100对晶圆的吸附能力。具体地，环形凸起121开设有两个连通沟孔。

进一步地，连通沟孔为直型槽，且连通沟孔的长度方向位于通风孔123的径向。以上设计简单可靠，优化了底盘槽内气流的轨迹，提升了抽气设备的吸附效果，进一步地保障了晶圆真空吸盘100对晶圆的吸附能力。

再进一步地，一个环形凸起121上的每个连通沟孔，均与其他环形凸起121上的至少一个连通沟孔在同一延长线上。通过连通沟孔的长度方向的优化进一步的简化了底盘槽内气流的轨迹，确保了抽气设备的吸附力能够均匀且高效地作用于承载板110上。

作为优选，环形凸起121的顶端开设有连通沟槽122，连通沟槽122与承载板110的下板面形成了连通沟孔。以上设计简单可靠，降低了连通沟孔的设置难度，减少了晶圆真空吸盘100的加工成本，保障了晶圆真空吸盘100的顺利运行。

在本实施例中，承载板110为多孔陶瓷板。多孔陶瓷为一种陶瓷加工品，表面以及内部有大量微孔，能够通过空气，以上结构保障了承载板110上存在多个透气孔，为承载板110的透气性能提供了保障。

如图1和图2所示，本实施例还提供了一种晶圆清洁装置，包括抽气组件、驱动模块、供应模块和上述的晶圆真空吸盘100，抽气组件用于抽取晶圆真空吸盘100处的气体，驱动模块可拆卸连接于晶圆真空吸盘100的底端，用于驱动晶圆真空吸盘100旋转，供应模块用于向位于晶圆真空吸盘100上的晶圆喷水和喷气。

该晶圆清洁装置通过设置抽气组件的方式，起到了真空吸附晶圆的效果；驱动模块通过驱动晶圆真空吸盘100旋转的方式，能够实现对清洗完成后的晶圆的甩干操作；驱动模块与晶圆真空吸盘100的可拆卸连接，方便了操作人员对晶圆真空吸盘100进行维护和更换，大幅提升了晶圆清洁装置工作的灵活性，进而使得晶圆清洁装置得以兼容不同厚度的晶圆。供应模块的设置能够为位于晶圆真空吸盘100上的晶圆喷水和喷气，进而使得晶圆清洁装置的清洗和甩干操作得以顺利完成。

在本实施例中，驱动模块包括驱动组件300和连轴件200，驱动组件300用于驱动连轴件200绕连轴件200的轴线旋转，连轴件200同轴螺接于吸盘底座120。以上设计将驱动模块集成进入晶圆清洁装置的内部，确保了晶圆真空吸盘100得以绕通风孔123的轴线旋转，保障了晶圆清洁装置对晶圆的清洗和甩干操作的顺利进行。

本实施例中，晶圆清洁装置还包括紧固螺栓900，紧固螺栓900穿过连轴件200并螺接于吸盘底座120的底部。在本实施例的其他实施方式中，连轴件200通过抱箍与吸盘底座120的底部锁紧连接。

作为优选，紧固螺栓900设有四个，连轴件200上设有四个组装孔，且关于连轴件200的轴线间隔均布。每个紧固螺栓900均穿过一个组装孔且螺接于吸盘底座120。

进一步地，连轴件200贯通有连轴孔，驱动组件300为中空双出轴电机，中空双出轴电机的电机轴孔与连轴孔和通风孔123依次连通，抽气组件连通电机轴孔。以上设计实现了对驱动组件300以及通风孔123气体通路的归纳整理，大幅简化了晶圆清洁装置的结构，降低了晶圆清洁装置的生产成本，避免了通风孔123气体通路与驱动组件300发生冲突的情况，保障了晶圆清洁装置的顺利运行。

本实施例中，驱动组件300、联轴器500、旋转接头600和连通接头700依次固接。中空双出轴电机的电机轴孔一端连通于连轴孔，另一端依次与联轴器500上的通孔、旋转接头600上的通孔和连通接头700上的通孔相连通，连通接头700与抽气组件输出端的静止软管相连通。

作为优选，晶圆清洁装置还包括收集底座400，收集底座400用于收集晶圆真空吸盘100落下的水。收集底座400的设置实现了对晶圆清洗和甩干操作时的废液的收集，避免了清洗用水四溅的情况发生，保证了工作环境的整洁。

本实施例中，供应模块包括供气喷嘴810、供水喷嘴820和供应组件830；供气喷嘴810用于向位于晶圆真空吸盘100上的晶圆喷气，供水喷嘴820向位于晶圆真空吸盘100上的晶圆喷水，供应组件830用于分别向供气喷嘴810和供水喷嘴820输送气和水。

本实施例还提供了一种晶圆清洁方法，应用于上述的晶圆清洁装置，包括以下步骤：

步骤一：将晶圆置于承载板110上，利用抽气组件抽真空，将晶圆真空吸附于承载板110上。

步骤二：供水喷嘴820开始喷水，对晶圆的外表面进行冲洗。

步骤三：驱动组件300启动，驱动晶圆真空吸盘100旋转，使得晶圆上的水下落至收集底座400。

步骤四：待到晶圆清洗完毕后，供水喷嘴820停止喷水，供气喷嘴810开始喷气，辅助晶圆甩干。

步骤五：待到晶圆干燥后，驱动组件300关闭，供气喷嘴810停止喷气，排出收集底座400内的水。

步骤六：关闭抽气组件，取出晶圆。

以上方法简单可靠，确保了晶圆清洁装置对晶圆的清洗和甩干操作均能够顺利且高效地完成。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆真空吸盘，用于定位晶圆，其特征在于，包括：

吸盘底座(120)，所述吸盘底座(120)贯通有用于连通抽气设备的通风孔(123)，所述吸盘底座(120)的顶端开设有底盘槽，所述通风孔(123)连通于所述底盘槽槽底的中部，所述底盘槽的槽底凸设有多个与所述通风孔(123)同轴的环形凸起(121)，所述环形凸起(121)开设有连通沟孔，所述连通沟孔连通所述环形凸起(121)的内侧和外侧；

承载板(110)，安装于所述底盘槽内，用于承载所述晶圆，所述承载板(110)上设有多个透气孔，所述透气孔贯通所述承载板(110)的上板面和所述承载板(110)的下板面。

2.根据权利要求1所述的晶圆真空吸盘，其特征在于，每个所述环形凸起(121)上开设有至少两个所述连通沟孔，多个所述连通沟孔关于所述通风孔(123)的轴线间隔均布。

3.根据权利要求2所述的晶圆真空吸盘，其特征在于，所述连通沟孔为直型槽，且所述连通沟孔的长度方向位于所述通风孔(123)的径向。

4.根据权利要求3所述的晶圆真空吸盘，其特征在于，一个所述环形凸起(121)上的每个所述连通沟孔，均与其他所述环形凸起(121)上的至少一个所述连通沟孔在同一延长线上。

5.根据权利要求1所述的晶圆真空吸盘，其特征在于，所述环形凸起(121)的顶端开设有连通沟槽(122)，所述连通沟槽(122)与所述承载板(110)的下板面形成了所述连通沟孔。

6.根据权利要求1-5任一项所述的晶圆真空吸盘，其特征在于，所述承载板(110)为多孔陶瓷板。

7.一种晶圆清洁装置，其特征在于，包括抽气组件、驱动模块、供应模块和权利要求1-6任一项所述的晶圆真空吸盘，所述抽气组件用于抽取所述晶圆真空吸盘处的气体，所述驱动模块可拆卸连接于所述晶圆真空吸盘的底端，用于驱动所述晶圆真空吸盘旋转，所述供应模块用于向位于所述晶圆真空吸盘上的所述晶圆喷水和喷气。

8.根据权利要求7所述的晶圆清洁装置，其特征在于，所述驱动模块包括驱动组件(300)和连轴件(200)，所述驱动组件(300)用于驱动所述连轴件(200)绕所述连轴件(200)的轴线旋转，所述连轴件(200)同轴螺接于所述吸盘底座(120)。

9.根据权利要求8所述的晶圆清洁装置，其特征在于，所述连轴件(200)贯通有连轴孔，所述驱动组件(300)为中空双出轴电机，所述中空双出轴电机的电机轴孔与所述连轴孔和所述通风孔(123)依次连通，所述抽气组件连通所述电机轴孔。

10.根据权利要求7所述的晶圆清洁装置，其特征在于，所述晶圆清洁装置还包括收集底座(400)，所述收集底座(400)用于收集所述晶圆真空吸盘落下的水。

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