CN219393372U - 一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造工艺的真空吸附盘技术领域，具体为一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，包括真空吸气管件，所述真空吸气管件靠近上表面的外壁活动连接有晶圆吸附盘，所述晶圆吸附盘上表面的内部活动连接有第一活塞，位于所述晶圆吸附盘上表面的四周且位于所述第一活塞的外侧均活动连接有第二活塞；该用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘中，通过设置有晶圆吸附盘、第一活塞和第二活塞的结构，在方圆两用吸附盘上分为阶梯式的方槽和圆槽结构，实现了晶圆真空吸附盘增设了可吸附方形晶圆芯片和圆形晶圆芯片操作的功能，达到了可旋转晶圆吸附盘吸附晶圆样式是多元化的效果。

Description

一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘

技术领域

本实用新型涉及半导体制造工艺的真空吸附盘技术领域，具体涉及一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘。

背景技术

可旋转晶圆吸附盘是在半导体制造工艺过程中，对晶圆进行真空吸附固定在吸盘上，通过高速的旋转，对晶圆进行光刻、涂胶操作，晶圆的形状有圆形和方形的，现有的可旋转晶圆吸附盘是针对圆形和方形的尺寸进行单独的设置，不能同时操作圆形和方形的晶圆芯片，因此具有单一性，在吸附过程中，对于真空吸附腔是一体式的，不便于清洗除去在吸盘中的杂物，影响吸附强力，芯片不够固定，造成甩飞脱离的问题。

例如，申请号为CN202020990709.1公开了一种半导体晶圆吸盘中，包括吸盘体、吸盘、凸起、连接筒、连接套筒、引导面、连接件、螺纹杆及旋拧部的结构组成，通过连接件外螺纹采用美制锥螺纹连接筒内螺纹，用于可拆卸更换不同尺寸的吸盘体，从而可吸取不同尺寸的晶圆进行安装，但是存在可旋转晶圆吸附盘的尺寸是单一的，仅能够便于拆卸更换，但是不能在同一个吸附盘上进行圆形、方形晶圆不间断操作的缺陷；申请号为201820799019.0公开了一种晶圆吸盘中，包括盘体、吸附面、滑槽、缓冲槽、限位结构、滑动件及限位件结构组成，通过限位结构固定晶圆，从而减小晶圆在加工和检测过程中的移动，具体为盘体中具有第一滑槽，第一滑动件能够在第一滑槽中滑动，滑动第一滑动件能够对不同尺寸的晶圆进行固定，用于减小因晶圆尺寸误差导致限位结构对晶圆的压力，减少晶圆的损耗，但是存在吸附盘的样式单一性、结构复杂及滑动件长期使用变形的缺陷。

因此，上述两个实用新型专利中均公开的用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，存在可旋转晶圆吸附盘吸附晶圆样式是单一的，真空吸附盘结构复杂且芯片吸附时不够固定，易甩飞脱离的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，以解决上述背景技术中提到的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，包括真空吸气管件，所述真空吸气管件靠近上表面的外壁活动连接有晶圆吸附盘，所述晶圆吸附盘上表面的内部活动连接有第一活塞，位于所述晶圆吸附盘上表面的四周且位于所述第一活塞的外侧均活动连接有第二活塞，所述晶圆吸附盘的结构包括有方圆两用吸附盘，所述方圆两用吸附盘的上表面开设有方槽，位于所述方圆两用吸附盘上表面的中部且位于所述方槽的内部开设有圆槽，位于所述方圆两用吸附盘的上表面且位于所述圆槽的内部均开设有若干个第一真空吸附孔，位于所述方圆两用吸附盘的上表面且位于所述方槽内部的四周均开设有第二真空吸附孔，所述方圆两用吸附盘下表面的中部开设有真空气腔，位于所述方圆两用吸附盘下表面的内壁且位于所述真空气腔底端的侧面开设有第二螺纹槽。

可选地，所述真空吸气管件的结构包括有排气管，所述排气管上端的外壁固定连接有第一螺纹牙，所述排气管下端的内壁开设有第一螺纹槽；所述第一活塞的结构包括有塞环，所述塞环的下表面固定连接有若干个第一塞柱；所述第二活塞的结构包括有塞垫，所述塞垫下表面的中部固定连接有第二塞柱。

可选地，所述第一螺纹牙的直径尺寸与所述第二螺纹槽的直径尺寸是相等的，所述第一螺纹牙的形状与所述第二螺纹槽的形状是相同的，且所述第一螺纹牙的高度尺寸与所述第二螺纹槽的深度尺寸是相同的，用于在方圆两用吸附盘的下表面连接排气管，所述第一螺纹槽的深度与所述第一螺纹牙的高度是相同的，所述第一螺纹槽的直径尺寸比所述第一螺纹牙的直径尺寸要小，用于在排气管的内部连接真空气阀。

可选地，所述真空气腔上端的边长尺寸与所述方槽的边长尺寸是相等的，用于从第二真空吸附孔中吸附方形晶圆片，所述方圆两用吸附盘的材质可选择氮化铝陶瓷、丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯及氟橡胶中的任意一种或几种，所述圆槽的制作尺寸可选择4英寸、6英寸、8英尺及10英寸中的任意一种。

可选地，所述圆槽的形状为圆形，所述方槽的形状为方形，所述第一真空吸附孔的形状为圆形，所述第二真空吸附孔的形状为四边为圆角的长方形，是用于真空吸附晶圆的吸气孔，且所述第一真空吸附孔吸附圆形晶圆的外周，通过圆槽进行阻挡固定吸附位置，所述第二真空吸附孔吸附方形晶圆的四周，通过方槽的内侧面进行阻挡。

可选地，所述塞环的宽度尺寸比所述第一塞柱的直径尺寸要大，便于工作人员向第一真空吸附孔中对齐按压和从第一真空吸附孔上进行拽出操作，所述第一塞柱的直径尺寸与所述第一真空吸附孔的直径尺寸是相等的，所述第一塞柱的个数和间距分别与所述第一真空吸附孔的个数和间距是相同的，用于完全契合堵塞在第一真空吸附孔的内部，确保第二真空吸附孔通气时，第一真空吸附孔是封闭不透气的。

可选地，所述塞垫的形状与所述第二塞柱的形状是相同的，但是所述塞垫的尺寸是所述第二塞柱尺寸的二倍，用于便携式扣按塞垫到第二真空吸附孔的内部，所述第二塞柱的尺寸和形状分别与所述第二真空吸附孔的尺寸和形状是相同的，用于将第二塞柱契合堵塞在第二真空吸附孔的内部，确保第一真空吸附孔通气时，第二真空吸附孔是封闭不透气的。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、该用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘中，通过设置有晶圆吸附盘、第一活塞和第二活塞的结构，在方圆两用吸附盘上分为阶梯式的方槽和圆槽结构，实现了晶圆真空吸附盘增设了可吸附方形晶圆芯片和圆形晶圆芯片操作的功能，达到了可旋转晶圆吸附盘吸附晶圆样式是多元化的效果。

2、该用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘中，通过在方圆两用吸附盘上设置到第二螺纹槽的结构，实现了一体化的吸附盘，结构简单，且吸附晶圆过程中，能够在晶圆侧面遮挡晶圆，防止被高速甩飞的功能，达到了降低成本，增加晶圆芯片真空吸附的稳固性及不会脱离甩飞的效果。

附图说明

图1为本实用新型的用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘结构示意图。

图2为本实用新型的用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附整体爆炸结构示意图。

图3为本实用新型的用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘底部爆炸结构示意图。

图4为本实用新型的用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘结构纵向剖面图。

附图标记为：1、真空吸气管件；101、排气管；102、第一螺纹牙；103、第一螺纹槽；2、晶圆吸附盘；201、方圆两用吸附盘；202、方槽；203、圆槽；204、第一真空吸附孔；205、第二真空吸附孔；206、真空气腔；207、第二螺纹槽；3、第一活塞；301、塞环；302、第一塞柱；4、第二活塞；401、塞垫；402、第二塞柱。

具体实施方式

下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本实用新型的技术方案。

参照图1-4所示，本实用新型公开了一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘结构，包括真空吸气管件1，真空吸气管件1靠近上表面的外壁活动连接有晶圆吸附盘2，晶圆吸附盘2上表面的内部活动连接有第一活塞3，位于晶圆吸附盘2上表面的四周且位于第一活塞3的外侧均活动连接有第二活塞4，晶圆吸附盘2的结构包括有方圆两用吸附盘201，方圆两用吸附盘201的上表面开设有方槽202，位于方圆两用吸附盘201上表面的中部且位于方槽202的内部开设有圆槽203，位于方圆两用吸附盘201的上表面且位于圆槽203的内部均开设有若干个第一真空吸附孔204，位于方圆两用吸附盘201的上表面且位于方槽202内部的四周均开设有第二真空吸附孔205，方圆两用吸附盘201下表面的中部开设有真空气腔206，位于方圆两用吸附盘201下表面的内壁且位于真空气腔206底端的侧面开设有第二螺纹槽207。

在一个优选的实施例中，真空吸气管件1的结构包括有排气管101，排气管101上端的外壁固定连接有第一螺纹牙102，排气管101下端的内壁开设有第一螺纹槽103；第一活塞3的结构包括有塞环301，塞环301的下表面固定连接有若干个第一塞柱302；第二活塞4的结构包括有塞垫401，塞垫401下表面的中部固定连接有第二塞柱402。

在一个优选的实施例中，第一螺纹牙102的直径尺寸与第二螺纹槽207的直径尺寸是相等的，第一螺纹牙102的形状与第二螺纹槽207的形状是相同的，且第一螺纹牙102的高度尺寸与第二螺纹槽207的深度尺寸是相同的，用于在方圆两用吸附盘201的下表面连接排气管101，便于拆卸和连接真空气阀进行吸附作用，第一螺纹槽103的深度与第一螺纹牙102的高度是相同的，第一螺纹槽103的直径尺寸比第一螺纹牙102的直径尺寸要小，用于在排气管101的内部连接真空气阀。

在一个优选的实施例中，真空气腔206上端的边长尺寸与方槽202的边长尺寸是相等的，用于从第二真空吸附孔205中吸附方形晶圆片，方圆两用吸附盘201的材质可选择氮化铝陶瓷、丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯及氟橡胶中的任意一种或几种，圆槽203的制作尺寸可选择4英寸、6英寸、8英尺及10英寸中的任意一种，用于生产制造不同尺寸、不同材质的可旋转晶圆吸附盘，第一活塞3和第二活塞4的材质为橡胶的，具有弹性和不易变形的特点。

在一个优选的实施例中，圆槽203的形状为圆形，方槽202的形状为方形，用于在一块可旋转晶圆吸附盘上能进行吸附圆形晶圆芯片和吸附方形晶圆芯片的工艺操作，第一真空吸附孔204的形状为圆形，第二真空吸附孔205的形状为四边为圆角的长方形，是用于真空吸附晶圆的吸气孔，且第一真空吸附孔204吸附圆形晶圆的外周，通过圆槽203进行阻挡固定吸附位置，第二真空吸附孔205吸附方形晶圆的四周，通过方槽202的内侧面进行阻挡，确保晶圆在高速旋转时，不易被甩飞。

在一个优选的实施例中，塞环301的宽度尺寸比第一塞柱302的直径尺寸要大，便于工作人员向第一真空吸附孔204中对齐按压和从第一真空吸附孔204上进行拽出操作，第一塞柱302的直径尺寸与第一真空吸附孔204的直径尺寸是相等的，第一塞柱302的个数和间距分别与第一真空吸附孔204的个数和间距是相同的，用于完全契合堵塞在第一真空吸附孔204的内部，确保第二真空吸附孔205通气时，第一真空吸附孔204是封闭不透气的。

在一个优选的实施例中，塞垫401的形状与第二塞柱402的形状是相同的，但是塞垫401的尺寸是第二塞柱402尺寸的二倍，用于便携式扣按塞垫401到第二真空吸附孔205的内部，第二塞柱402的尺寸和形状分别与第二真空吸附孔205的尺寸和形状是相同的，用于将第二塞柱402契合堵塞在第二真空吸附孔205的内部，确保第一真空吸附孔204通气时，第二真空吸附孔205是封闭不透气的。

工作原理：首先工作人员取出可旋转晶圆吸附盘各零件，将排气管101的上表面的第一螺纹牙102对齐方圆两用吸附盘201下表面的第二螺纹槽207进行旋转拧紧，使得第一螺纹牙102完全贴合在第二螺纹槽207的内部，让排气管101稳定的安装在方圆两用吸附盘201的底部，然后，工作人员将待操作的晶圆片，按照其形状进行分类，区分出圆形和方形的晶圆芯片，将排气管101上的第一螺纹槽103安装在真空气阀上，连接真空吸气动力装置，针对圆形晶圆芯片操作时，用手指将塞垫401下表面的第二塞柱402按在方圆两用吸附盘201上表面方槽202内部的第二真空吸附孔205中，等四个第二真空吸附孔205均塞上第二活塞4时，启动真空吸气动力装置，外界气体从方圆两用吸附盘201上表面的圆槽203内部的第一真空吸附孔204吸入到真空气腔206中到排气管101的内部，在启动高速旋转时，排气管101带动方圆两用吸附盘201高速旋转，在圆槽203内部的圆形晶圆在圆槽203的内侧阻挡下不会被甩飞；其次是针对方形晶圆芯片操作时，用手指从方圆两用吸附盘201上表面的方槽202的内部第二真空吸附孔205中扣下带有第二塞柱402的塞垫401，再将带有第一塞柱302的塞环301，对齐第一真空吸附孔204的位置进行逐一按压，使得第一塞柱302完全塞入第一真空吸附孔204中，启动真空吸气动力装置，外界气体从方圆两用吸附盘201上表面的方槽202内部的第二真空吸附孔205吸入到真空气腔206中到排气管101的内部，第一真空吸附孔204是封闭的，在启动高速旋转时，排气管101带动方圆两用吸附盘201高速旋转，在方槽202内部的方形晶圆在方圆两用吸附盘201的内侧阻挡下不会被甩飞，最后当半导体晶圆制作工艺完成后，工作人员直接从排气管101上的第一螺纹牙102拧动并拆卸方圆两用吸附盘201，将晶圆吸附盘2进行冲洗和清理，当方圆两用吸附盘201使用存在裂痕和磨损时，能够直接更换即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：包括真空吸气管件(1)，所述真空吸气管件(1)靠近上表面的外壁活动连接有晶圆吸附盘(2)，所述晶圆吸附盘(2)上表面的内部活动连接有第一活塞(3)，位于所述晶圆吸附盘(2)上表面的四周且位于所述第一活塞(3)的外侧均活动连接有第二活塞(4)，所述晶圆吸附盘(2)的结构包括有方圆两用吸附盘(201)，所述方圆两用吸附盘(201)的上表面开设有方槽(202)，位于所述方圆两用吸附盘(201)上表面的中部且位于所述方槽(202)的内部开设有圆槽(203)，位于所述方圆两用吸附盘(201)的上表面且位于所述圆槽(203)的内部均开设有若干个第一真空吸附孔(204)，位于所述方圆两用吸附盘(201)的上表面且位于所述方槽(202)内部的四周均开设有第二真空吸附孔(205)，所述方圆两用吸附盘(201)下表面的中部开设有真空气腔(206)，位于所述方圆两用吸附盘(201)下表面的内壁且位于所述真空气腔(206)底端的侧面开设有第二螺纹槽(207)。

2.根据权利要求1所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述真空吸气管件(1)的结构包括有排气管(101)，所述排气管(101)上端的外壁固定连接有第一螺纹牙(102)，所述排气管(101)下端的内壁开设有第一螺纹槽(103)；所述第一活塞(3)的结构包括有塞环(301)，所述塞环(301)的下表面固定连接有若干个第一塞柱(302)；所述第二活塞(4)的结构包括有塞垫(401)，所述塞垫(401)下表面的中部固定连接有第二塞柱(402)。

3.根据权利要求2所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述第一螺纹牙(102)的直径尺寸与所述第二螺纹槽(207)的直径尺寸是相等的，所述第一螺纹牙(102)的形状与所述第二螺纹槽(207)的形状是相同的，且所述第一螺纹牙(102)的高度尺寸与所述第二螺纹槽(207)的深度尺寸是相同的，所述第一螺纹槽(103)的深度与所述第一螺纹牙(102)的高度是相同的，所述第一螺纹槽(103)的直径尺寸比所述第一螺纹牙(102)的直径尺寸要小。

4.根据权利要求2所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述真空气腔(206)上端的边长尺寸与所述方槽(202)的边长尺寸是相等的，所述方圆两用吸附盘(201)的材质选择氮化铝陶瓷、丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯及氟橡胶中的任意一种，所述圆槽(203)的制作尺寸选择4英寸、6英寸、8英尺及10英寸中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述圆槽(203)的形状为圆形，所述方槽(202)的形状为方形，所述第一真空吸附孔(204)的形状为圆形，所述第二真空吸附孔(205)的形状为四边为圆角的长方形。

6.根据权利要求2所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述塞环(301)的宽度尺寸比所述第一塞柱(302)的直径尺寸要大，所述第一塞柱(302)的直径尺寸与所述第一真空吸附孔(204)的直径尺寸是相等的，所述第一塞柱(302)的个数和间距分别与所述第一真空吸附孔(204)的个数和间距是相同的。

7.根据权利要求2所述的一种用于半导体制成设备的可旋转晶圆吸附盘，其特征在于：所述塞垫(401)的形状与所述第二塞柱(402)的形状是相同的，但是所述塞垫(401)的尺寸是所述第二塞柱(402)尺寸的二倍，所述第二塞柱(402)的尺寸和形状分别与所述第二真空吸附孔(205)的尺寸和形状是相同的。