CN220341197U - 晶圆吸附装置及晶圆加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种晶圆吸附装置及晶圆加工设备，晶圆吸附装置包括：台架；固定载台，包括固定盘、第一吸附组件和第一密封组件，固定盘设置于台架，固定盘设有通孔，第一密封组件在固定盘的吸附端面凸起包围形成第一密封区，第一吸附组件位于第一密封区内，通孔位于第一密封区外；活动载台，包括活动盘、第二吸附组件、第二密封组件和第一驱动机构，活动盘可升降活动地设于通孔中，第二吸附组件设于活动盘上，第二密封组件在活动盘的吸附端面凸起包围形成第二密封区，第二吸附组件位于第二密封区内，第一驱动机构用于驱动活动盘上升，或下降以使活动盘与固定盘平齐。本申请实施例的晶圆吸附装置，能够稳定地吸附晶圆，避免晶圆脱落损坏。

Description

晶圆吸附装置及晶圆加工设备

技术领域

本申请属于晶圆加工技术领域，更具体地说，是涉及一种晶圆吸附装置及晶圆加工设备。

背景技术

随着新能源汽车电子、5G等技术的产生，集成电路制造技术的飞速发展。随着集成电路结构的日益复杂，对于晶圆的要求也不断提高。

目前，在半导体行业内，许多晶圆产品在后段封装过程中会由于衬底材料的内在应力与拉缩形变，使晶圆在一定程度上发生翘曲变形，而翘曲晶圆仍需进行后续的制程工艺。

在相关技术中，采用载台来吸附固定晶圆。但是，对于翘曲变形的晶圆，由于其底面是曲面，载台难以很好地吸附固定，容易造成晶圆脱落损坏。

实用新型内容

本申请实施例提供一种晶圆吸附装置，能够稳定地吸附晶圆，避免晶圆脱落损坏。

本申请实施例采用的技术方案是：提供一种晶圆吸附装置，包括：

台架；

固定载台，包括固定盘、第一吸附组件和第一密封组件，所述固定盘设置于所述台架，所述固定盘设有通孔，所述第一密封组件在所述固定盘的吸附端面凸起包围形成第一密封区，所述第一吸附组件位于所述第一密封区内，所述通孔位于所述第一密封区外；

活动载台，包括活动盘、第二吸附组件、第二密封组件和第一驱动机构，所述活动盘可升降活动地设于所述通孔中，所述第二吸附组件设于所述活动盘上，所述第二密封组件在所述活动盘的吸附端面凸起包围形成第二密封区，所述第二吸附组件位于所述第二密封区内，所述第一驱动机构用于驱动所述活动盘上升以使所述活动盘远离所述固定盘，或下降以使所述活动盘与所述固定盘平齐。

进一步地，所述第一密封组件包括：

第一密封圈，凸设于所述固定盘的吸附端面，所述第一密封圈将所述通孔包围在内；以及

第二密封圈，凸设于所述固定盘的吸附端面，所述第二密封圈将所述第一密封圈包围在内，所述第二密封圈和所述第一密封圈之间为所述第一密封区。

进一步地，所述固定盘设有第一环槽，所述第一环槽将所述通孔包围在内；

所述第一密封圈包括嵌入所述第一环槽的第一夹压部和围绕在所述第一夹压部外端的第一翘起部，所述第一翘起部凸出所述固定盘的吸附端面；

所述第一密封组件还包括第一压环，所述第一压环嵌装于所述第一环槽内将所述第一夹压部压紧固定。

进一步地，所述固定盘设有第二环槽，所述第二环槽将所述第一密封圈包围在内；

所述第二密封圈包括嵌入所述第二环槽的第二夹压部和围绕在所述第二夹压部外端的第二翘起部，所述第二翘起部凸出所述固定盘的吸附端面；

所述第一密封组件还包括第二压环，所述第二压环嵌装于所述第二环槽内将所述第二夹压部压紧固定。

进一步地，所述第一吸附组件包括第一吸附孔和第一吸嘴中的一者或二者；

所述第一吸附孔开设于所述固定盘的吸附端面；

所述第一吸嘴凸设于所述固定盘的吸附端面。

进一步地，当所述第一吸附组件包括第一吸嘴时，所述第一密封圈、所述第一吸嘴和所述第二密封圈凸出所述固定盘的吸附端面的高度依次增大。

进一步地，所述第二密封组件包括一个或多个第三密封圈，所述第三密封圈凸设于所述活动盘的吸附端面，一所述第三密封圈内形成一所述第二密封区。

进一步地，所述活动盘设有第三环槽，所述第三环槽将所述第二吸附组件包围在内；

所述第三密封圈包括嵌入所述第三环槽的第三夹压部和围绕在所述第三夹压部外端的第三翘起部，所述第三翘起部凸出所述活动盘的吸附端面；

所述第二密封组件还包括第三压环，所述第三压环嵌装于所述第三环槽内将所述第三夹压部压紧固定。

进一步地，所述第二吸附组件包括第二吸附孔和第二吸嘴中的一者或二者；

所述第二吸附孔开设于所述活动盘的吸附端面；

所述第二吸嘴凸设于所述活动盘的吸附端面。

进一步地，当所述第二吸附组件包括第二吸嘴时，所述第二吸嘴凸出所述活动盘的吸附端面的高度小于或等于所述第二密封组件凸出所述活动盘的吸附端面的高度。

进一步地，所述活动载台还包括托架和第二驱动机构，所述托架可活动升降地设置于所述台架上并位于所述固定盘的外侧，所述托架与所述第二驱动机构传动连接，由所述第二驱动机构驱动以与所述活动盘同步升降活动；

所述活动盘上升后支撑第一外形尺寸的晶圆，或与所述托架共同支撑第二外形尺寸的晶圆，所述第二外形尺寸大于所述第一外形尺寸。

进一步地，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为同一机构。

进一步地，所述托架包括连接件、避让件和托举件，所述连接件与所述第二驱动机构连接以升降，所述避让件位于所述固定盘的下方，所述避让件连接所述连接件，所述避让件伸出至所述固定盘边沿外与各所述托举件连接，所述托举件向上伸出以与所述活动盘共同支撑晶圆。

进一步地，所述托举件设有承托面和在所述承托面上凸起的限位凸，所述限位凸与所述第二外形尺寸的晶圆的外沿抵接。

进一步地，所述台架包括：

台板，所述固定盘设置于所述台板，所述台板设有第一升降孔和第二升降孔，所述第一升降孔与所述通孔适配，所述第二升降孔与所述托举件适配；以及

支撑件，支撑所述台板，以使所述台板下方形成容纳空间，所述托架设置于所述容纳空间内，所述托举件从所述第二升降孔伸出至所述台板的上方。

进一步地，所述活动载台还包括：

固定件，包括安装部和两固定部，一所述固定部的下端对应连接所述安装部的一端，所述第一驱动机构设置于所述安装部并位于两所述固定部之间，所述固定部的上端与所述台架连接并位于所述固定盘的下方，所述安装部设有供所述连接件穿设的开口。

本申请实施例还提供了一种晶圆加工设备，包括如上所述的晶圆吸附装置。

本申请实施例提供的晶圆吸附装置的有益效果在于：本申请实施例的晶圆吸附装置中设置了第一密封组件和第二密封组件。在吸附晶圆时，由第一驱动机构驱动活动盘从固定盘的通孔中升起支撑并吸附搬运过来的晶圆。由于活动盘的第二密封组件凸设在活动盘的吸附端面形成第二密封区，即使晶圆有翘曲，吸附晶圆时第二密封组件也能够先接触晶圆底部，第二密封区和活动盘吸附端面形成密闭空间，第二吸附组件吸气后能够将通过该密闭空间将晶圆吸附固定。固定后，活动盘带着晶圆下降至与固定盘平齐，而由于第一密封组件凸设在固定盘的吸附端面形成第一密封区，即使晶圆有翘曲，吸附晶圆时第一密封组件也能够先接触晶圆底部，第一密封区和固定盘吸附端面形成密闭空间，第一吸附组件吸气后能够将通过该密闭空间将晶圆吸附固定。如此，固定载台和活动载台能够一同吸附固定晶圆，实现了对翘曲晶圆的地吸附固定，避免搬运过程中翘曲晶圆脱落损坏，有利于降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台下降后的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台上升后的立体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的固定载台的俯视的示意简图；

图5为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的固定载台的立体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的固定载台的剖视图；

图7为图6中A处的放大视图；

图8为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台的俯视的示意简图；

图9为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台的立体结构示意图；

图10为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的活动载台的剖视图；

图11为图10中B处的放大视图；

图12为相关技术的裸晶圆和贴片环晶圆的对比示意图；

图13为本申请实施例提供的晶圆吸附装置的台板的俯视的示意简图；

图14为本申请实施例提供的晶圆吸附装置吸附裸晶圆的过程示意图；

图15为本申请实施例提供的晶圆吸附装置吸附贴片环晶圆的过程示意图。

其中，图中各附图标记：

10、台架；11、台板；111、第一升降孔；112、第二升降孔；12、支撑件；

20、固定载台；21、固定盘；211、通孔；212、第一环槽；213、第二环槽；22、第一密封组件；221、第一密封圈；2211、第一夹压部；2212、第一翘起部；222、第二密封圈；2221、第二夹压部；2222、第二翘起部；223、第一压环；224、第二压环；23、第一吸附组件；231、第一吸附孔；232、第一吸嘴；24、第一密封区；

30、活动载台；31、活动盘；311、第三环槽；32、第二密封组件；321、第三密封圈；3211、第三夹压部；3212、第三翘起部；323、第三压环；33、第二吸附组件；331、第二吸附孔；332、第二吸嘴；34、第一驱动机构；35、第二密封区；36、托架；361、连接件；362、避让件；363、托举件；3631、承托面；3632、限位凸；37、固定件；371、安装部；3711、开口；372、固定部；

40、晶圆；41、裸晶圆；42、贴片环晶圆；421、蓝膜；422、铁环；

50、晶圆机械臂。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，现对本申请实施例提供的晶圆吸附装置进行说明。本申请实施例提供的晶圆吸附装置，可以包括台架10、固定载台20和活动载台30。

参照图1，台架10是安装和支撑固定载台20和活动载台30的结构。台架10可以采用框架式结构，以在台架10的内部形成空间，以安装活动载台30的第一驱动机构34。

参照图1和图4，固定载台20可以包括固定盘21、第一吸附组件23和第一密封组件22，固定盘21设置于台架10，固定盘21设有通孔211，第一密封组件22在固定盘21的吸附端面凸起包围形成第一密封区24，第一吸附组件23位于第一密封区24内，通孔211位于第一密封区24外。

固定盘21与台架10相固定，吸附时不发生移动。固定盘21的上吸附端面可以是平整的，以更好地支撑晶圆40，固定盘21的第一吸附组件23也设置在固定盘21的上吸附端面，以吸附晶圆40。其中，第一吸附组件23可以是吸附孔，也可以是吸嘴，也可以是吸附孔和吸嘴的组合。

固定盘21上的通孔211是供活动载台30升降的，活动载台30需要上升去接收晶圆机械臂50搬运过来的晶圆40，然后下降至该通孔211中，以使固定载台20吸附晶圆40。

第一密封组件22起到与晶圆40接触时保持密封的作用，第一密封组件22在固定盘21的上吸附端面凸起，并且第一密封组件22包围形成第一密封区24，第一密封区24可以是一个或多个。可以理解地，由于是密封区，第一密封组件22对第一密封区24的包围是连续的，没有间隙，不会造成泄露。为了密封，第一密封组件22可以是柔性的，以更好地贴合翘曲的晶圆40的底面，保证密封效果。由于第一密封组件22是凸设于固定盘21的吸附端面的，在吸附晶圆40时，晶圆40的底面会先接触第一密封组件22，从而使晶圆40底面、第一密封区24和固定盘21的吸附端面形成密闭空间，第一吸附组件23在第一密封区24内则可以将该密闭空间内的空气吸走，能够将通过该密闭空间将晶圆40吸附固定。该通孔211在第一密封区24外，则不会影响该密闭空间的气密性。

参照图1、图2、图3和图8，活动载台30可以包括活动盘31、第二吸附组件33、第二密封组件32和第一驱动机构34，活动盘31可升降活动地设于通孔211中，第二吸附组件33设于活动盘31上，第二密封组件32在活动盘31的吸附端面凸起包围形成第二密封区35，第二吸附组件33位于第二密封区35内，第一驱动机构34用于驱动活动盘31上升以使活动盘远离固定盘，或下降至活动盘31与固定盘21平齐。

参照图1和图2，活动盘31相对于固定盘21是可以上下升降的，由第一驱动机构34驱动活动盘31而在通孔211中升降活动，活动盘31上升以接收、吸附晶圆机械臂50搬运过来的晶圆40，活动盘31下降以将晶圆40移动至被固定载台20吸附固定。活动盘31的上吸附端面可以是平整的，以更好地支撑晶圆40，活动盘31的第二吸附组件33也设置在活动盘31的上吸附端面，以吸附晶圆40。

第二密封组件32起到与晶圆40接触时保持密封的作用，第二密封组件32在活动盘31的上吸附端面凸起，并且第二密封组件32包围形成第二密封区35，第二密封区35可以是一个或多个。可以理解地，由于是密封区，第二密封组件32对第二密封区35的包围是连续的，没有间隙，不会造成泄露。为了密封，第二密封组件32可以是柔性的，以更好地贴合翘曲的晶圆40的底面，保证密封效果。由于第二密封组件32是凸设于活动盘31的吸附端面的，在吸附晶圆40时，晶圆40的底面会先接触第二密封组件32，从而使晶圆40底面、第二密封区35和活动盘31的吸附端面形成密闭空间，第二吸附组件33在第二密封区35内则可以将该密闭空间内的空气吸走，能够将通过该密闭空间将晶圆40吸附固定。

参照图3，第一驱动机构34带动活动盘31进行升降，可以理解地，第一驱动机构34能够带动活动盘31上升至与晶圆机械臂50上的晶圆40接触，也能够带动活动盘31下降会该通孔211使活动盘31上吸附的晶圆40与固定盘21接触。第一驱动机构34可以安装在台架10上位于固定盘21的下方，从固定盘21下方与活动盘31连接。第一驱动机构34可以是气缸、液压缸或直线电机等。

基于以上的结构，本申请实施例的晶圆吸附装置在吸附晶圆40时的工程为：晶圆机械臂50托举晶圆40至晶圆吸附装置的上方，第一驱动机构34驱动活动盘31上升，第二密封组件32与晶圆40的底面抵接密封，第二吸附组件33吸气将晶圆40吸附固定在活动盘31上。晶圆机械臂50退离，第一驱动机构34驱动活动盘31下降至活动盘31的通孔211内使活动盘31与固定盘21平齐。此时，第一密封组件22与晶圆40的底面抵接密封，第一吸附组件23吸气将晶圆40吸附固定在固定盘21上。此时固定盘21和活动盘31一同将晶圆40吸附，实现了对发生翘曲的晶圆40固定，避免晶圆40脱落损坏。

此外，由于第一密封组件22和第二密封组件32是柔性的，在吸附晶圆40后，吸附力能够将晶圆40向下挤压第一密封组件22和第二密封组件32，使晶圆40逐渐铺平在活动盘31和固定盘21上。

其中，参照图4、图5、图6和图7，第一密封组件22可以包括第一密封圈221和第二密封圈222。

参照图5、图6和图7，第一密封圈221凸设于固定盘21的吸附端面，第一密封圈221将通孔211包围在内。第一密封圈221固定在固定盘21上并且凸出，以方便与翘曲的晶圆40底面抵接密封。第一密封圈221包围该通孔211，避免在吸附时在该通孔211处漏气，导致吸附固定失效。

参照图5、图6和图7，第二密封圈222凸设于固定盘21的吸附端面，第二密封圈222将第一密封圈221包围在内，第二密封圈222和第一密封圈221之间为第一密封区24。第二密封圈222固定在固定盘21上并且凸出，以方便与翘曲的晶圆40底面抵接密封。第二密封圈222包围该第一密封圈221，通过两个密封圈的配合，在第一密封圈221和第二密封圈222之间形成第一密封区24。

当第二密封圈222和第一密封圈221都与晶圆40底面贴合时，则第一密封区24、第二密封圈222、第一密封圈221以及晶圆40之间就形成了密闭空间，再由第一密封区24内的第一吸附组件23抽气，即可实现对晶圆40的吸附固定。

其中，参照图5、图6和图7，第一密封组件22还可以包括第一压环223，第一压环223用于将第一密封圈221固定在固定盘21上。

固定盘21设有第一环槽212，第一环槽212将通孔211包围在内。第一环槽212是安装第一密封圈221的位置，以方便将第一压环223嵌入进去，避免第一压环223凸出固定盘21的吸附端面，影响吸附效果。第一环槽212是一个环形的槽，首尾连接。

参照图6和图7，第一密封圈221可以包括嵌入第一环槽212的第一夹压部2211和围绕在第一夹压部2211外端的第一翘起部2212，第一翘起部2212凸出固定盘21的吸附端面。第一夹压部2211嵌入到第一环槽212中，以与第一压环223连接实现固定。第一翘起部2212凸出固定盘21的吸附端面，以与翘曲的晶圆40底面抵接密封。可以理解地，第一夹压部2211和第一翘起部2212都呈环状，为周转体结构。

第一压环223嵌装于第一环槽212内将第一夹压部2211压紧固定。可以理解地，第一压环223的形状与第一环槽212匹配，以使其能够嵌装到第一环槽212内且不凸出。第一压环223与第一环槽212固定将第一夹压部2211压紧固定，从而将第一密封圈221固定在固定盘21上。

参照图5、图6和图7，第一压环223和第一环槽212的底面可以通过螺钉或螺栓固定在一起。第一夹压部2211为了方便被第一压环223压紧，以及同时与第一翘起部2212连接，第一夹压部2211的截面可呈L形，其下端平整以被第一压环223压紧，其上端连接第一翘起部2212。

参照图5、图6和图7，第一密封组件22还可以包括第二压环224，第二压环224用于将第二密封圈222固定在固定盘21上。

固定盘21设有第二环槽213，第二环槽213将第一密封圈221包围在内。第二环槽213是安装第二密封圈222的位置，以方便将第二压环224嵌入进去，避免第二压环224凸出固定盘21的吸附端面，影响吸附效果。第二环槽213是一个环形的槽，首尾连接。

参照图6和图7，第二密封圈222可以包括嵌入第二环槽213的第二夹压部2221和围绕在第二夹压部2221外端的第二翘起部2222，第二翘起部2222凸出固定盘21的吸附端面。第二夹压部2221嵌入到第二环槽213中，以与第二压环224连接实现固定。第二翘起部2222凸出固定盘21的吸附端面，以与翘曲的晶圆40底面抵接密封。可以理解地，第二夹压部2221和第二翘起部2222都呈环状，为周转体结构。

第二压环224嵌装于第二环槽213内将第二夹压部2221压紧固定。可以理解地，第二压环224的形状与第二环槽213匹配，以使其能够嵌装到第二环槽213内且不凸出。第二压环224与第二环槽213固定将第二夹压部2221压紧固定，从而将第二密封圈222固定在固定盘21上。

参照图6和图7，第二压环224和第二环槽213的底面可以通过螺钉或螺栓固定在一起。为了方便第二压环224压紧第二夹压部2221，以及将第二夹压部2221与第二翘起部2222连接，第二夹压部2221的截面可呈L形，其下端平整以被第二压环224压紧，其上端连接第二翘起部2222。

参照图4，第一吸附组件23可以包括第一吸附孔231和第一吸嘴232中的一者或二者。即第一吸附组件23可以仅包括第一吸附孔231，例如，固定盘21可以是环状的陶瓷吸盘，其中空的环心即是该通孔211，第一吸附孔231为陶瓷吸盘的吸附微孔。第一吸附组件23也可以仅包括第一吸嘴232，固定盘21为环状结构，其上安装有第一吸嘴232。第一吸附组件23还可以同时包括第一吸附孔231和第一吸嘴232，固定盘21可以是环状的陶瓷吸盘，第一吸附孔231为陶瓷吸盘的吸附微孔，其中空的环心即是该通孔211，该陶瓷吸盘安装有第一吸嘴232。

第一吸附孔231开设于固定盘21的吸附端面。固定盘21内可设置第一真空流道与第一吸附孔231连通，第一真空流道可以连接真空设备，为第一吸附孔231提供吸附力，从而将晶圆40吸附贴合在固定盘21的吸附端面上。

第一吸嘴232凸设于固定盘21的吸附端面，在吸附晶圆40时，第一吸嘴232可以在晶圆40底面接触固定盘21吸附端面前先与晶圆40向上翘曲的底面接触，从而确保吸附效果。可以理解地，第一吸嘴232与晶圆40接触的部位为柔性的，能够进行形变以贴合晶圆40翘曲的底面，确保吸附时的密封效果。

参照图6和图7，当第一吸附组件23可以包括第一吸嘴232时，第一密封圈221、第一吸嘴232和第二密封圈222凸出固定盘21的吸附端面的高度依次增大，即h1＜h2＜h3。即在第一吸附组件23仅包括第一吸嘴232或同时包括第一吸嘴232和第一吸附孔231时，第一吸嘴232凸起的高度大于第一密封圈221凸起的高度，且小于第二密封圈222凸起的高度。这种高度设置，能够匹配晶圆40翘曲的形状。晶圆40翘曲后，晶圆40中心为最低点，晶圆40的底面，沿径向由内向外逐渐抬高。而第一密封圈221、第一吸嘴232和第二密封圈222凸出固定盘21的吸附端面的高度依次增大就能够适配晶圆40翘曲由内向外逐渐抬高的形状，从而确保在一开始接触时，第一密封圈221、第二密封圈222和第一吸嘴232均能够与晶圆40底面接触良好，确保气密性。

例如，第一密封圈221、第一吸嘴232和第二密封圈222凸出固定盘21的吸附端面的高度可分别为0.6mm、0.8mm和1.6mm。

参照图8和图9，第二密封组件32可以包括一个或多个第三密封圈321，第三密封圈321凸设于活动盘31的吸附端面，一第三密封圈321内形成一第二密封区35。第三密封圈321的数量可以根据需要进行选择，例如第三吸盘上没有需要避让的孔洞，则可以设置一个较大的第三密封圈321，将第三吸盘的上吸附端面都包围在内。若第三吸盘上开设有多个孔洞，则需要多个第三密封圈321，在孔洞以外的区域围出第三密封圈321，对应地，每一个第二密封区35内设置第二吸附组件33。

第三密封圈321固定在活动盘31上并且凸出，以方便与翘曲的晶圆40底面抵接密封。当第三密封圈321与晶圆40底面贴合时，则第二密封区35、第三密封圈321以及晶圆40之间就形成了密闭空间，再由第二密封区35内的第二吸附组件33抽气，即可实现对晶圆40的吸附固定。

参照图9、图10和图11，第二密封组件32还可以包括第三压环323，第三压环323用于将第三密封圈321固定在活动盘31上。

参照图10和图11，活动盘31设有第三环槽311，第三环槽311将第二吸附组件33包围在内。第三环槽311是安装第三密封圈321的位置，以方便将第三压环323嵌入进去，避免第三压环323凸出活动盘31的吸附端面，影响吸附效果。第三环槽311是一个环形的槽，首尾连接。

第三密封圈321可以包括嵌入第三环槽311的第三夹压部3211和围绕在第三夹压部3211外端的第三翘起部3212，第三翘起部3212凸出活动盘31的吸附端面。第三夹压部3211嵌入到第三环槽311中，以与第三压环323连接实现固定。第三翘起部3212凸出活动盘31的吸附端面，以与翘曲的晶圆40底面抵接密封。可以理解地，第三夹压部3211和第三翘起部3212都呈环状，为周转体结构。

第三压环323嵌装于第三环槽311内将第三夹压部3211压紧固定。可以理解地，第三压环323的形状与第三环槽311匹配，以使其能够嵌装到第三环槽311内且不凸出。第三压环323与第三环槽311固定将第三夹压部3211压紧固定，从而将第三密封圈321固定在活动盘31上。

参照图10和图11，第三压环323和第三环槽311的底面可以通过螺钉或螺栓固定在一起。为了方便第三压环323压紧第三夹压部3211，以及同时将第三夹压部3211与第三翘起部3212连接，第三夹压部3211的截面可呈L形，其下端平整以被第三压环323压紧，其上端连接第三翘起部3212。

参照图8，第二吸附组件33可以包括第二吸附孔331和第二吸嘴332中的一者或二者。即第二吸附组件33可以仅包括第二吸附孔331，例如，活动盘31可以是圆盘状的陶瓷吸盘，第二吸附孔331为陶瓷吸盘的吸附微孔。第二吸附组件33也可以仅包括第二吸嘴332，活动盘31为圆盘状，其上安装有第二吸嘴332。第二吸附组件33还可以同时包括第二吸附孔331和第二吸嘴332，活动盘31可以是圆盘状的陶瓷吸盘，第二吸附孔331为陶瓷吸盘的吸附微孔，该陶瓷吸盘安装有第二吸嘴332。

第二吸附孔331开设于活动盘31的吸附端面。固定盘21内可设置第二真空流道与第二吸附孔331连通，第二真空流道可以连接真空设备以为第二吸附孔331提供吸附力，从而将晶圆40吸附贴合在活动盘31的吸附端面上。

第二吸嘴332凸设于活动盘31的吸附端面，在吸附晶圆40时，第二吸嘴332可以在晶圆40底面接触活动盘31吸附端面前先与晶圆40向上翘曲的底面接触，从而确保吸附效果。可以理解地，第二吸嘴332与晶圆40接触的部位为柔性的，能够进行形变以贴合晶圆40翘曲的底面，确保吸附时的密封效果。

参照图8，当第二吸附组件33包括第二吸嘴332时，第二吸嘴332凸出活动盘31的吸附端面的高度小于或等于第二密封组件32凸出活动盘31的吸附端面的高度。晶圆40翘曲后，晶圆40中心为最低点，晶圆40的底面，沿径向由内向外逐渐抬高。而第二吸嘴332凸出活动盘31的吸附端面的高度小于或等于第二密封组件32凸出活动盘31的吸附端面的高度，就能够适配晶圆40翘曲由内向外逐渐抬高的形状，从而确保在一开始接触时，第三密封圈321和第二吸嘴332均能够与晶圆40底面接触好，确保气密性。

例如第二吸嘴332凸出活动盘31的吸附端面的高度可以为0.5mm，而第三密封圈321凸出活动盘31的吸附端面的高度也为0.5mm。第二吸嘴332和第三密封圈321凸出活动盘31的吸附端面的高度，小于第一密封圈221、第二密封圈222和第一吸嘴232凸出固定盘21的吸附端面的高度。

参照图12，在相关技术中，半导体工艺制程中，有裸晶圆41和贴片环晶圆42(又称ring环晶圆40)两种产品。裸晶圆41是一个圆形的晶圆40，其上没有安装其它的附件。而贴片环晶圆42则是在裸晶圆41的基础上，在裸晶圆41的外围依次安装有环形的蓝膜421和铁环422(即贴片环)。因此，贴片环晶圆42的外形尺寸要大于裸晶圆41的外形尺寸。生产过程中会出现同时需要兼容加工两种晶圆40的情况，而相关技术中的晶圆吸附装置难以兼容这两种晶圆40的吸附固定。

活动载台30还可以包括托架36和第二驱动机构，托架36可活动升降地设置于台架10上并位于固定盘21的外侧，托架36与第二驱动机构传动连接，由第二驱动机构驱动以与活动盘31同步升降活动。即第二驱动机构可以驱动托架36进行升降运动，并且托架36的升降运动与活动盘31是同步的，一起上升，一起下降。托架36位于固定盘21的外侧，其升降运动不会被固定盘21所阻挡。其中，第二驱动机构可以是气缸、液压缸或直线电机等。

活动盘31上升后支撑第一外形尺寸L1的晶圆40，或与托架36共同支撑第二外形尺寸L2的晶圆40，第二外形尺寸L2大于第一外形尺寸L1。即在接收搬运过来的晶圆40时，尺寸小一些的晶圆40，可以由活动盘31单独支撑接收并吸附固定，尺寸大一些的晶圆40，可以由活动盘31和托架36共同支撑，活动盘31支撑该晶圆40的中部，托架36支撑该晶圆40的外缘。即本申请实施例的晶圆吸附装置，能够兼容吸附固定第一外形尺寸L1的晶圆和第二外形尺寸L2的晶圆。

在活动盘31上升接收晶圆机械臂50搬运过来的第二外形尺寸L2的晶圆40时，托架36随活动盘31一起上升并托住该晶圆40的边缘，避免第二外形尺寸L2的晶圆40因外侧无支撑而在重力作用下发生形变。第一外形尺寸L1的晶圆40可以是裸晶圆41，第二外形尺寸L2的晶圆40可以是贴片环晶圆42。

本申请实施例中，可以用第一驱动机构34和第二驱动机构分别驱动活动盘31和托架36升降，也可以采用同一个机构来驱动活动盘31和托架36共同升降，即第一驱动机构34和第二驱动机构为同一机构。

参照图3，托架36可以包括连接件361、避让件362和托举件363，连接件361与第一驱动机构34连接以升降，避让件362位于固定盘21的下方，避让件362连接连接件361，避让件362伸出至固定盘21边沿外与各托举件363连接，托举件363向上伸出以与活动盘31共同支撑晶圆40。

即托架36与活动盘31连接，能够随活动盘31一起升降。而托架36的连接件361、避让件362和托举件363，则是从通过将避让件362设置在固定盘21的下方，避让开固定盘21，以确保固定盘21能够正常工作。可以理解地，由于托架36是可以升降的，而避让件362位于固定盘21的下方，即避让件362在升降前后，均位于固定盘21的下方，避让件362与固定盘21之间的最大距离大于托架36的升降行程。同时，由于托架36的避让件362伸出至固定盘21的外沿，能够支撑比第一外形尺寸L1的晶圆40更大的第二外形尺寸L2的晶圆40的外缘，同时，由活动盘31支撑晶圆40的中间。可以理解地，活动盘31和托举件363的高度相近或相等，从而能够共同支撑晶圆40。

托举件363的数量可以是一个或多个，当托举件363的数量为一个时，其可以设置成圆环状，形成一圈而对晶圆40进行支撑。托举件363的数量为多个时，其可以设置成竖向的杆状，通过多个托架件363来共同支撑晶圆，确保支撑更加稳定。

连接件361可以是竖向设置的板状结构，避让件362可以是横向设置的板状结构或矩形框状结构，一端与连接件361连接。托架件363可以为呈U形的结构，U形的下端与避让件362的另一端连接，U形的两侧上端用于托举晶圆40。

参照图3，连接件361竖向设置，上端连接活动盘31，下端连接避让件362。避让件362向外延伸出固定盘21外，托举件363也竖向设置，下端连接避让件362伸出固定盘21的一端。

参照图3，托举件363设有承托面3631和在承托面3631上凸起的限位凸3632，限位凸3632与第二外形尺寸L2的晶圆40的外沿抵接。托举件363随活动盘31上升接收晶圆40时，托举件363的承托面3631支撑晶圆40的底面，而限位凸3632则抵接晶圆40的外沿，由于托举件363的数量为三个或三个以上，则限位凸3632的数量也为三个或三个以上，通过多个限位凸3632来共同抵接晶圆40的外沿，可将晶圆40进行限位，避免搬运过程中晶圆40发生偏移。具体地，限位凸3632具有一个竖向侧面，该竖向侧面与晶圆40的外沿抵接。

参照图1，台架10可以包括台板11和支撑件12。

参照图1和图13，固定盘21设置于台板11，台板11设有第一升降孔111和第二升降孔112，第一升降孔111与通孔211适配，第二升降孔112与托举件363适配。固定盘21安装在台板11上，台板11的第一升降孔111供活动盘31进行升降，第二升降孔112供托举件363进行升降。

参照图1，支撑件12支撑台板11，以使台板11下方形成容纳空间，托架36设置于容纳空间内，托举件363从第二升降孔112伸出至台板11的上方。支撑件12将台板11支撑起来，支撑件12可以是支脚或支板，只要能够支撑台板11即可。该容纳空间将托架36容纳在内，以供托架36能够下降和上升。

参照图3，活动载台30还可以包括固定件37，固定件37是将第一驱动机构34与台架10连接固定的结构。固定件37可以包括安装部371和两固定部372，一固定部372的下端对应连接安装部371的一端，第一驱动机构34设置于安装部371并位于两固定部372之间，固定部372的上端与台架10连接并位于固定盘21的下方，安装部371设有供连接件361穿设的开口3711。即固定件37连接类似于凵状，将第一驱动机构34部分包围，固定件37的两个固定部372和台架10固定，而第一驱动机构34固定在安装部371上。而托架36需要升降，为了避免安装部371干涉托架36的升降，设置了开口3711供托架36的连接件361穿设。具体地，安装部371为板状，两固定部372也成板状。

基于上述的结构，本申请实施例的晶圆吸附装置在吸附第一外形尺寸L1的晶圆40(例如裸晶圆41)时的工作过程为：

参照图14，晶圆机械臂50托举晶圆40(为第一外形尺寸L1)至晶圆吸附装置的上方，第一驱动机构34驱动活动盘31上升至晶圆机械臂50的间隔之间，第二密封组件32与晶圆40的底面抵接密封，第二吸附组件33吸气将晶圆40吸附固定在活动盘31上。晶圆机械臂50退离，第一驱动机构34驱动活动盘31下降至活动盘31的通孔211内使活动盘31与固定盘21平齐。此时，第一密封组件22与晶圆40的底面抵接密封，第一吸附组件23吸气将晶圆40吸附固定在固定盘21上。此时固定载台20和活动载台30一同将晶圆40吸附，实现了对发生翘曲的晶圆40固定，避免晶圆40脱落损坏。

本申请实施例的晶圆吸附装置在吸附第二外形尺寸L2的晶圆40(例如贴片环晶圆42)时的工作过程为：

参照图15，晶圆机械臂50托举晶圆40(第二外形尺寸L2)至晶圆吸附装置的上方，第一驱动机构34驱动活动盘31上升至晶圆机械臂50的间隔之间，此时托架36也随之一同上升，托架36的托举件363位于该晶圆40的外缘下方。第二密封组件32与晶圆40的底面抵接密封，第二吸附组件33吸气将晶圆40吸附固定在活动盘31上，托举件363也支持晶圆40的外缘。晶圆机械臂50退离，第一驱动机构34驱动活动盘31下降至活动盘31的通孔211内使活动盘31与固定盘21平齐，托架36也随之一起下降至托举件363的承托面3631与固定盘21平齐。此时，第一密封组件22与晶圆40的底面抵接密封，第一吸附组件23吸气将晶圆40吸附固定在固定盘21上。此时固定载台20和活动载台30一同将晶圆40吸附，实现了对发生翘曲的晶圆40固定，避免晶圆40脱落损坏。

本申请实施例还提供了一种晶圆加工设备，可以包括上述任意实施例中的晶圆吸附装置。

本申请实施例的晶圆加工设备，由于包括上述任意实施例中的晶圆吸附装置，故具有上述任意实施例中的晶圆吸附装置所带来的有益效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种晶圆吸附装置，其特征在于，包括：

台架；

固定载台，包括固定盘、第一吸附组件和第一密封组件，所述固定盘设置于所述台架，所述固定盘设有通孔，所述第一密封组件在所述固定盘的吸附端面凸起包围形成第一密封区，所述第一吸附组件位于所述第一密封区内，所述通孔位于所述第一密封区外；

活动载台，包括活动盘、第二吸附组件、第二密封组件和第一驱动机构，所述活动盘可升降活动地设于所述通孔中，所述第二吸附组件设于所述活动盘上，所述第二密封组件在所述活动盘的吸附端面凸起包围形成第二密封区，所述第二吸附组件位于所述第二密封区内，所述第一驱动机构用于驱动所述活动盘上升以使所述活动盘远离所述固定盘，或下降以使所述活动盘与所述固定盘平齐。

2.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一密封组件包括：

第一密封圈，凸设于所述固定盘的吸附端面，所述第一密封圈将所述通孔包围在内；以及

第二密封圈，凸设于所述固定盘的吸附端面，所述第二密封圈将所述第一密封圈包围在内，所述第二密封圈和所述第一密封圈之间为所述第一密封区。

3.根据权利要求2所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述固定盘设有第一环槽，所述第一环槽将所述通孔包围在内；

所述第一密封圈包括嵌入所述第一环槽的第一夹压部和围绕在所述第一夹压部外端的第一翘起部，所述第一翘起部凸出所述固定盘的吸附端面；

所述第一密封组件还包括第一压环，所述第一压环嵌装于所述第一环槽内将所述第一夹压部压紧固定。

4.根据权利要求2所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述固定盘设有第二环槽，所述第二环槽将所述第一密封圈包围在内；

所述第二密封圈包括嵌入所述第二环槽的第二夹压部和围绕在所述第二夹压部外端的第二翘起部，所述第二翘起部凸出所述固定盘的吸附端面；

所述第一密封组件还包括第二压环，所述第二压环嵌装于所述第二环槽内将所述第二夹压部压紧固定。

5.根据权利要求2所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一吸附组件包括第一吸附孔和第一吸嘴中的一者或二者；

所述第一吸附孔开设于所述固定盘的吸附端面；

所述第一吸嘴凸设于所述固定盘的吸附端面。

6.根据权利要求5所述的晶圆吸附装置，其特征在于，当所述第一吸附组件包括第一吸嘴时，所述第一密封圈、所述第一吸嘴和所述第二密封圈凸出所述固定盘的吸附端面的高度依次增大。

7.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第二密封组件包括一个或多个第三密封圈，所述第三密封圈凸设于所述活动盘的吸附端面，一所述第三密封圈内形成一所述第二密封区。

8.根据权利要求7所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述活动盘设有第三环槽，所述第三环槽将所述第二吸附组件包围在内；

所述第三密封圈包括嵌入所述第三环槽的第三夹压部和围绕在所述第三夹压部外端的第三翘起部，所述第三翘起部凸出所述活动盘的吸附端面；

所述第二密封组件还包括第三压环，所述第三压环嵌装于所述第三环槽内将所述第三夹压部压紧固定。

9.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第二吸附组件包括第二吸附孔和第二吸嘴中的一者或二者；

所述第二吸附孔开设于所述活动盘的吸附端面；

所述第二吸嘴凸设于所述活动盘的吸附端面。

10.根据权利要求9所述的晶圆吸附装置，其特征在于，当所述第二吸附组件包括第二吸嘴时，所述第二吸嘴凸出所述活动盘的吸附端面的高度小于或等于所述第二密封组件凸出所述活动盘的吸附端面的高度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述活动载台还包括托架和第二驱动机构，所述托架可活动升降地设置于所述台架上并位于所述固定盘的外侧，所述托架与所述第二驱动机构传动连接，由所述第二驱动机构驱动以与所述活动盘同步升降活动；

所述活动盘上升后支撑第一外形尺寸的晶圆，或与所述托架共同支撑第二外形尺寸的晶圆，所述第二外形尺寸大于所述第一外形尺寸。

12.根据权利要求11所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为同一机构。

13.根据权利要求11所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述托架包括连接件、避让件和托举件，所述连接件与所述第二驱动机构连接以升降，所述避让件位于所述固定盘的下方，所述避让件连接所述连接件，所述避让件伸出至所述固定盘边沿外与各所述托举件连接，所述托举件向上伸出以与所述活动盘共同支撑晶圆。

14.根据权利要求13所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述托举件设有承托面和在所述承托面上凸起的限位凸，所述限位凸与所述第二外形尺寸的晶圆的外沿抵接。

15.根据权利要求13所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述台架包括：

台板，所述固定盘设置于所述台板，所述台板设有第一升降孔和第二升降孔，所述第一升降孔与所述通孔适配，所述第二升降孔与所述托举件适配；以及

支撑件，支撑所述台板，以使所述台板下方形成容纳空间，所述托架设置于所述容纳空间内，所述托举件从所述第二升降孔伸出至所述台板的上方。

16.根据权利要求13所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述活动载台还包括：

固定件，包括安装部和两固定部，一所述固定部的下端对应连接所述安装部的一端，所述第一驱动机构设置于所述安装部并位于两所述固定部之间，所述固定部的上端与所述台架连接并位于所述固定盘的下方，所述安装部设有供所述连接件穿设的开口。

17.一种晶圆加工设备，其特征在于，包括如权利要求1至16中任一项所述的晶圆吸附装置。