CN220740467U - 一种真空载具及加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空载具及加工装置。该真空载具包括：吸盘本体，具有第一侧面、与第一侧面相背的第二侧面以及贯穿第一侧面和第二侧面的多个第一气孔；及盖板，盖设在第一侧面，且具有朝向第一侧面的第三侧面和背离第三侧面的第四侧面，第三侧面与第一侧面之间形成有供冷却液流通的密封流道；盖板还具有贯穿第三侧面和第四侧面的多个第二气孔；多个第一气孔与多个第二气孔一一对应地连通，且各个第一气孔用于与外部负压源连通，以通过各个第二气孔将工件真空吸附至第四侧面上。如此，在该密封流道内冷却液对盖板和吸盘本体进行冷却，避免盖板和吸盘本体因对工件进行加工时产生的热量而升温，确保加工完成后的工件的平面度满足工艺要求。

Description

一种真空载具及加工装置

技术领域

本实用新型涉及半导体加工装置技术领域，特别是涉及一种真空载具及加工装置。

背景技术

在半导体加工过程中，需要对基板的背面进行磨削加工，使得基板的厚度满足设计要求，之后再将基板分割成各个器件芯片。

传统地，在对基板进行磨削加工时往往是利用真空载具对基板进行吸附固定。然而，在磨削加工时，磨轮或抛光垫与基板高速摩擦而产生热量，产生的热量能够通过基板传递至真空载具，导致真空载具因温度升高而产生形变，进而导致基板的平面度无法满足工艺要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中对基板进行加工时产生的热量能够传递至真空载具上，导致真空载具因温度升高而产生形变，进而导致基板的平面度无法满足工艺要求的问题，提供一种改善上述缺陷的真空载具及加工装置。

一种真空载具，包括：

吸盘本体，具有第一侧面、与所述第一侧面相背的第二侧面以及贯穿所述第一侧面和所述第二侧面的多个第一气孔；及

盖板，盖设在所述第一侧面，且具有朝向所述第一侧面的第三侧面和背离所述第三侧面的第四侧面，所述第三侧面与所述第一侧面之间形成有供冷却液流通的密封流道；所述盖板还具有贯穿所述第三侧面和所述第四侧面的多个第二气孔；

其中，多个所述第一气孔与多个所述第二气孔一一对应地连通，且各个所述第一气孔用于与外部负压源连通，以通过各个所述第二气孔将工件真空吸附至所述第四侧面上。

在其中一个实施例中，所述第一侧面开设有多个环形凹槽和条形凹槽，各个所述环形凹槽彼此套设，且沿所述吸盘本体的径向间隔布设，所述条形凹槽沿所述吸盘本体的径向方向纵长延伸，以连通各个所述环形凹槽；各个所述环形凹槽和所述条形凹槽分别与所述盖板的所述第三侧面围合形成所述密封流道；

位于最内侧的所述环形凹槽开设有进液孔，所述进液孔用于与外部冷却液源连通；位于最外侧的所述环形凹槽开设有出液孔，所述出液孔用于排出所述环形凹槽内的冷却液。

在其中一个实施例中，所述条形凹槽设置为多个，多个所述条形凹槽沿所述吸盘本体的周向间隔布设。

在其中一个实施例中，所述进液孔设置为多个，多个所述进液孔沿所述吸盘本体的周向间隔布设，且每一所述进液孔与各个所述条形凹槽在所述吸盘本体的径向上错位。

在其中一个实施例中，所述出液孔设置为多个，多个所述出液孔沿所述吸盘本体的周向间隔布设，且各个所述出液孔与各个所述条形凹槽一一对应地在所述吸盘本体的径向上相对。

在其中一个实施例中，所述进液孔的一端与位于最内侧的所述环形凹槽连通，所述进液孔的另一端贯穿所述吸盘本体的所述第二侧面，并通过管路与外部冷却液源连通。

在其中一个实施例中，所述出液孔的一端与位于最外侧的所述环形凹槽连通，所述出液孔的另一端向所述第二侧面延伸，并不贯穿所述第二侧面；

所述吸盘本体还具有排液孔以及连接所述第一侧面和第二侧面的连接侧面，所述排液孔的一端与所述出液孔连通，所述排液孔的另一端贯穿所述连接侧面。

在其中一个实施例中，所述排液孔处设置有节流部件。

在其中一个实施例中，所述节流部件为节流喷嘴、节流阀或节流孔板。

在其中一个实施例中，所述真空载具还包括多孔材料层，所述多孔材料层盖设在所述盖板的所述第四侧面上。

一种加工装置，包括加工机构及如上任一实施例中所述的真空载具，所述加工机构用于对吸附在所述第四侧面上的工件进行加工。

上述真空载具及加工装置，在实际使用过程中，外部负压源产生的负压通过各个第一气孔传递至各个第二气孔，从而利用各个第二气孔处的负压将待加工的工件吸附固定在盖板的第四侧面上。此时，利用加工机构对该工件进行加工(例如磨削或抛光)。与此同时，冷却液流经盖板的第三侧面与吸盘本体的第一侧面之间的密封流道，在该密封流道内冷却液与盖板和吸盘本体换热，即对盖板和吸盘本体进行冷却，避免盖板和吸盘本体因对工件进行加工时产生的热量而升温，确保盖板和吸盘本体的温度保持恒定，不会因温度升高而产生形变，进而确保加工完成后的工件的平面度满足工艺要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中真空载具的结构示意图；

图2为图1所示的真空载具的结构示意图(省略了多孔材料层)；

图3为图2所示的真空载具的主视图；

图4为图1所示的真空载具的吸盘本体的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实用新型一实施例提供了一种加工装置，包括真空载具及加工机构。该真空载具用于吸附固定待加工的工件，加工机构用于对吸附固定在真空载具上的工件进行加工。需要说明的是，该工件可以是晶圆基板，在此不作限定。加工机构可以是研磨加工机构，用于对工件进行磨削或抛光等加工，在此不作限定。

请参见图1至图4所示，本申请的实施例中，真空载具包括吸盘本体10及盖板20。吸盘本体10具有第一侧面11(见图4)、第二侧面12(见图4)和多个第一气孔18(见图4)。第一侧面11与第二侧面12彼此相背，且每一第一气孔18贯穿该第一侧面11和第二侧面12。盖板20盖设在吸盘本体10的第一侧面11上，且盖板20具有第三侧面(图未示)、第四侧面21(见图2或图3)及多个第二气孔22(见图2或图3)。盖板20的第三侧面朝向吸盘本体10的第一侧面11，盖板20的第四侧面21与第三侧面彼此相背。盖板20的第三侧面与吸盘本体10的第一侧面11之间形成有供冷却液流通的密封流道(图未标)，从而利用流过密封流道的冷却液对吸盘本体10和盖板20进行降温。每一第二气孔22贯穿盖板20的第三侧面和第四侧面21。

上述各个第一气孔18与各个第二气孔22一一对应地连通，且各个第一气孔18用于与外部负压源连通。外部负压源产生的负压通过各个第一气孔18传递至各个第二气孔22，从而利用各个第二气孔22的负压将待加工的工件吸附固定在盖板20的第四侧面21上。

上述真空载具，在实际使用过程中，外部负压源产生的负压通过各个第一气孔18传递至各个第二气孔22，从而利用各个第二气孔22处的负压将待加工的工件吸附固定在盖板20的第四侧面21上。此时，利用加工机构对该工件进行加工(例如磨削或抛光)。与此同时，冷却液流经盖板20的第三侧面与吸盘本体10的第一侧面11之间的密封流道，在该密封流道内冷却液与盖板20和吸盘本体10换热，即对盖板20和吸盘本体10进行冷却，避免盖板20和吸盘本体10因对工件进行加工时产生的热量而升温，确保盖板20和吸盘本体10的温度保持恒定，不会因温度升高而产生形变，进而确保加工完成后的工件的平面度满足工艺要求。

请参见图4所示，本申请的实施例中，吸盘本体10的第一侧面11开设有环形凹槽14和条形凹槽15。环形凹槽14的数量为多个，各个环形凹槽14彼此套设地布置在第一侧面11上，且沿吸盘本体10的径向间隔布设，也就是说各个环形凹槽14由吸盘本体10的中部向边缘间隔套设布置。条形凹槽15沿吸盘本体10的径向方向纵长延伸，即条形凹槽15由吸盘本体10的中部向边缘纵长延伸，以使各个环形凹槽14通过该条形凹槽15彼此连通。各个环形凹槽14和条形凹槽15分别与盖板20的第三侧面围合形成上述密封流道，也就是说，利用盖板20的第三侧面对各个环形凹槽14和条形凹槽15进行密封以形成密封流道。

位于最内侧的环形凹槽14开设有进液孔16。该进液孔16用于与外部冷却液源连通，从而由外部冷却液源提供的冷却液能够通过该进液孔16进入到位于最内侧的环形凹槽14内，进而再通过条形凹槽15依次进入到其它各个环形凹槽14内。位于最外侧的环形凹槽14开设有出液孔17。该出液孔17用于排出位于最外侧的环形凹槽14内的冷却液。

如此，外部冷却液源输出的冷却液经过进液孔16进入到位于最内侧的环形凹槽14，并通过条形凹槽15依次进入到各个环形凹槽14内，再由出液孔17排出至真空载具外。冷却液流经各个环形凹槽14和条形凹槽15内时，与盖板20和吸盘本体10进行热交换，从而实现对盖板20和吸盘本体10的冷却。

需要说明的是，利用彼此套设的多个环形凹槽14尽可能的布满整个第一侧面11，从而确保换热面积较大，对盖板20和吸盘本体10的冷却效果较佳。

进一步地，条形凹槽15的数量也为多个(即两个或两个以上)，该多个条形凹槽15沿吸盘本体10的周向间隔布设。如此，冷却液由进液孔16进入到位于最内侧的环形凹槽14内，再通过各个条形凹槽15由内至外依次进入各个环形凹槽14(也就是说，冷却液由吸盘本体10的中部向四周扩散)，直至由位于最外侧的环形凹槽14的出液孔17排出，有利于提高对盖板20和吸盘本体10各个区域的冷却效果的一致性，确保盖板20和吸盘本体10各个区域的温度一致性更佳，进一步降低盖板20和吸盘本体10的变形风险。

可选地，条形凹槽15的数量为四个，四个条形凹槽15沿吸盘本体10的周向间隔布设，且每相邻两个条形凹槽15之间的角度为90°。当然，在其它实施例中，条形凹槽15也可以是两个、三个、五个或六个等，在此不作限定。

具体到实施例中，进液孔16的数量为多个(即两个或两个以上)。该多个进液孔16沿吸盘本体10的周向间隔布设，且每一进液孔16与各个条形凹槽15在吸盘本体10的径向上错位，从而确保由各个进液孔16进入到位于最内侧的环形凹槽14的冷却液充满该环形凹槽14之后，再由各个条形凹槽15依次流经其它各个环形凹槽14，避免由各个进液孔16进入到位于最内侧的环形凹槽14后直接通过各个条形凹槽15依次流经其它各个环形凹槽14，从而确保位于最内侧的环形凹槽14处的冷却效果与其它各个环形凹槽14的冷却效果较为一致。

具体到实施例中，出液孔17的数量为多个(即两个或两个以上)。该多个出液孔17沿吸盘本体10的周向间隔布设，且各个出液孔17与各个条形凹槽15一一对应地在吸盘本体10的径向上相对。如此，冷却液通过各个条形凹槽15进入到位于最外侧的环形凹槽14内之后，该冷却液能够直接从各个出液孔17排出，使得换热后的冷却液能够快速地排出，进一步提高冷却效果。

进一步地，进液孔16的一端与位于最内侧的环形凹槽14连通，进液孔16的另一端贯穿吸盘本体10的第二侧面12，并通过管路与外部冷却液源连通。如此，连接冷却液源与进液孔16的管路位于吸盘本体10的第二侧面12(即吸盘本体10背离盖板20的一侧)，从而充分利用了吸盘本体10的第二侧面12的空间布置管路。

进一步地，出液孔17的一端与位于最外侧的环形凹槽14连通，出液孔17的另一端向吸盘本体10的第二侧面12延伸，并不贯穿吸盘本体10的第二侧面12。吸盘本体10还具有排液孔171以及连接第一侧面11和第二侧面12的连接侧面13。该排液孔171的一端与出液孔17连通，该排液孔171的另一端贯穿该连接侧面13，使得位于最外侧的环形凹槽14内的冷却液依次通过出液孔17和排液孔171排出，从而实现将换热后的冷却液排出。

进一步地，排液孔171处设置有节流部件(图未示)。如此，通过节流部件的节流作用，使得各个环形凹槽14和条形凹槽15内的冷却液的液压较高，从而确保冷却液能够顺畅地充满每一环形凹槽14和每一条形凹槽15的各个区域，避免因冷却液充不满导致局部冷却效果不佳的现象发生。需要说明的是，节流部件可以是节流喷嘴、节流孔板或节流阀等，只要能够起到节流作用即可，在此不作限定。

具体到实施例中，各个第一气孔18均位于相邻两个环形凹槽14之间的区域，每一第二气孔22与对应的第一气孔18对齐，从而使得各个第一气孔18和各个第二气孔22均不与各个环形凹槽14和条形凹槽15相连通，避免冷却液进入到第一气孔18或第二气孔22内。

请参见图1及图2所示，具体到实施例中，真空载具还包括多孔材料层30，该多孔材料层30盖设在盖板20的第四侧面21上，从而使得盖板20上的各个第二气孔22均与多孔材料层30上的微孔连通。如此，外部负压源产生的负压通过各个第一气孔18和各个第二气孔22传递至多孔材料层30上的各个微孔，再利用多孔材料层30上的各个微孔的负压将待加工的工件吸附固定在多孔材料层30上。利用多孔材料层30的若干微孔将负压进行分散，确保对工件的吸附力更佳均匀，避免对工件的吸附力局部集中而导致工件产生局部形变。需要说明的是，该多孔材料层30可以是多孔陶瓷板等，只要具有一定的通气性即可，在此不作限定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种真空载具，其特征在于，包括：

吸盘本体(10)，具有第一侧面(11)、与所述第一侧面(11)相背的第二侧面(12)以及贯穿所述第一侧面(11)和所述第二侧面(12)的多个第一气孔(18)；及

盖板(20)，盖设在所述第一侧面(11)，且具有朝向所述第一侧面(11)的第三侧面和背离所述第三侧面的第四侧面(21)，所述第三侧面与所述第一侧面(11)之间形成有供冷却液流通的密封流道；所述盖板(20)还具有贯穿所述第三侧面和所述第四侧面(21)的多个第二气孔(22)；

其中，多个所述第一气孔(18)与多个所述第二气孔(22)一一对应地连通，且各个所述第一气孔(18)用于与外部负压源连通，以通过各个所述第二气孔(22)将工件真空吸附至所述第四侧面(21)上。

2.根据权利要求1所述的真空载具，其特征在于，所述第一侧面(11)开设有多个环形凹槽(14)和条形凹槽(15)，各个所述环形凹槽(14)彼此套设，且沿所述吸盘本体(10)的径向间隔布设，所述条形凹槽(15)沿所述吸盘本体(10)的径向方向纵长延伸，以连通各个所述环形凹槽(14)；各个所述环形凹槽(14)和所述条形凹槽(15)分别与所述盖板(20)的所述第三侧面围合形成所述密封流道；

位于最内侧的所述环形凹槽(14)开设有进液孔(16)，所述进液孔(16)用于与外部冷却液源连通；位于最外侧的所述环形凹槽(14)开设有出液孔(17)，所述出液孔(17)用于排出所述环形凹槽(14)内的冷却液。

3.根据权利要求2所述的真空载具，其特征在于，所述条形凹槽(15)设置为多个，多个所述条形凹槽(15)沿所述吸盘本体(10)的周向间隔布设。

4.根据权利要求3所述的真空载具，其特征在于，所述进液孔(16)设置为多个，多个所述进液孔(16)沿所述吸盘本体(10)的周向间隔布设，且每一所述进液孔(16)与各个所述条形凹槽(15)在所述吸盘本体(10)的径向上错位。

5.根据权利要求3所述的真空载具，其特征在于，所述出液孔(17)设置为多个，多个所述出液孔(17)沿所述吸盘本体(10)的周向间隔布设，且各个所述出液孔(17)与各个所述条形凹槽(15)一一对应地在所述吸盘本体(10)的径向上相对。

6.根据权利要求2所述的真空载具，其特征在于，所述进液孔(16)的一端与位于最内侧的所述环形凹槽(14)连通，所述进液孔(16)的另一端贯穿所述吸盘本体(10)的所述第二侧面(12)，并通过管路与外部冷却液源连通。

7.根据权利要求2所述的真空载具，其特征在于，所述出液孔(17)的一端与位于最外侧的所述环形凹槽(14)连通，所述出液孔(17)的另一端向所述第二侧面(12)延伸，并不贯穿所述第二侧面(12)；

所述吸盘本体(10)还具有排液孔(171)以及连接所述第一侧面(11)和第二侧面(12)的连接侧面(13)，所述排液孔(171)的一端与所述出液孔(17)连通，所述排液孔(171)的另一端贯穿所述连接侧面(13)。

8.根据权利要求7所述的真空载具，其特征在于，所述排液孔(171)处设置有节流部件。

9.根据权利要求8所述的真空载具，其特征在于，所述节流部件为节流喷嘴、节流阀或节流孔板。

10.根据权利要求1所述的真空载具，其特征在于，所述真空载具还包括多孔材料层(30)，所述多孔材料层(30)盖设在所述盖板(20)的所述第四侧面(21)上。

11.一种加工装置，其特征在于，包括加工机构及如权利要求1至10任一项所述的真空载具，所述加工机构用于对吸附在所述第四侧面(21)上的工件进行加工。