一种用于夹持晶圆的卡盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于夹持晶圆的卡盘，包括卡盘本体，卡盘本体顶面设有真空吸嘴，沿卡盘本体顶部边缘设有压缩气体喷射部，在卡盘本体内开设压缩气体通道，并外接压缩气体装置，压缩气体通道与压缩气体喷射部连接。所述卡盘本体顶部的真空吸嘴与压缩气体喷射部之间设有导流槽，卡盘本体内开设与导流槽连通的流道，卡盘本体外接液体回收装置与流道连接。本卡盘不仅可以真空吸附晶圆，夹持多种规格尺寸的晶圆，而且在工艺过程中，还可以在晶圆背面边缘形成一圈气体保护环，避免液体流入晶圆背面造成玷污或腐蚀问题。同时还在卡盘内加装导流槽，进一步避免液体流入晶圆背面，以及避免液体流入设备中对设备造成损伤。
【专利说明】
一种用于夹持晶圆的卡盘
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种晶圆夹持装置，特别是涉及一种卡盘。
【背景技术】
[0002]晶圆的夹持是半导体生产工艺中的一个重要环节，较大程度地影响着晶圆的质量和可靠性。
[0003]如图1所示为现有的接触式真空吸盘，其中101为晶圆(一般为硅片，也可以是玻璃片)，102为接触式真空吸盘，103为真空栗，104为喷嘴，105为工艺液体(可以是化学药液，也可以是去离子水)。正常状态下，晶圆在工艺过程中，其背面不会玷污正面喷洒的工艺液体。但是有些时候吸盘为了兼容多种尺寸的晶圆，其尺寸往往参考最小规格的晶圆尺寸进行设计，这样在放置大尺寸晶圆的时候，就很容易造成晶圆背面吸附工艺液体，造成晶圆背面玷污甚至腐蚀等现象，不仅严重影响到晶圆的质量，降低了硅加工的生产效率及材料利用率，而且对后续工艺设备造成玷污或损伤，如图2所示。另外，当需要进行较薄晶圆工艺时，较薄的晶圆往往存在翘曲，这也会造成工艺液体吸附在晶圆背面。一旦晶圆背面吸附液体，不仅会对晶圆背面造成污染，部分液体还会顺着真空气流方向流入真空栗中，对栗体造成损伤，以致引起机台故障，晶圆报废等重大产线事故。
[0004]基于伯努利原理的卡盘，虽然避免了晶圆和卡盘的直接接触，但是针对同一机台需要兼容多种规格的晶圆时，就需要根据晶圆尺寸规格更换相应的卡盘，费时费力。而且，不同尺寸卡盘的转换，不仅对设备稳定性造成影响，而且对工艺的稳定性也会造成很大的影响。因此，如何解决上述技术问题成为了该领域技术人员努力的方向。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是提供一种用于夹持晶圆的卡盘，不仅可用于夹持多种规格尺寸的晶圆，而且解决了晶圆在工艺过程中出现的背面玷污或腐蚀等问题，从而解决上述现有技术的不足。
[0006]本实用新型的目的通过下述技术方案来实现:
[0007]—种用于夹持晶圆的卡盘，包括卡盘本体，卡盘本体顶面设有真空吸嘴，其特征在于:沿卡盘本体顶部边缘设有压缩气体喷射部，在卡盘本体内开设压缩气体通道，并外接压缩气体装置，压缩气体通道与压缩气体喷射部连接。
[0008]进一步，所述压缩气体喷射部向卡盘本体外侧的方向偏离一定角度。
[0009]进一步，所述卡盘本体顶部的真空吸嘴与压缩气体喷射部之间设有导流槽，卡盘本体内开设与导流槽连通的流道，卡盘本体外接液体回收装置与流道连接。
[0010]进一步，所述导流槽为以卡盘本体顶面中心为圆心的圆环形导流槽。
[0011 ]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:结构简单，设计合理，采用本卡盘不仅可以真空吸附晶圆，夹持多种规格尺寸的晶圆，而且在工艺过程中，还可以在晶圆背面边缘形成一圈气体保护环，避免液体流入晶圆背面造成玷污或腐蚀问题。同时还在卡盘内加装导流槽，进一步避免液体流入晶圆背面，以及避免液体流入设备中，对设备造成损伤。
【附图说明】
[0012]图1是现有的接触式真空吸盘工作状态图一。
[0013]图2是现有的接触式真空吸盘工作状态图二。
[0014]图3是本实用新型的结构示意图。
[0015]图4是卡盘本体的俯视图。
[0016]图5是本实用新型的使用状态图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018]如图3和图4所示，一种用于夹持晶圆的卡盘，包括卡盘本体106，卡盘本体106顶面设有十字形的真空吸嘴14，该真空吸嘴14外接真空栗103。沿卡盘本体106顶部边缘设有压缩气体喷射部12，且所述压缩气体喷射部12向卡盘本体106外侧的方向偏离一定角度。在卡盘本体106内开设压缩气体通道，并外接压缩气体装置107，压缩气体通道与压缩气体喷射部12连接，由压缩气体装置107产生压缩气体，压缩气体通过压缩气体通道从压缩气体喷射部12喷射出。
[0019]所述卡盘本体106顶部的真空吸嘴14与压缩气体喷射部12之间设有导流槽11，所述导流槽11为以卡盘本体106顶面中心为圆心的圆环形导流槽，卡盘本体106内开设与导流槽11连通的流道，卡盘本体106外接液体回收装置108与流道连接。
[0020]参见图5，本卡盘的工作原理:该卡盘可以兼容多种尺寸的晶圆，如目前主流的8吋和12吋晶圆。当利用单片式机台对晶圆101进行清洗、刻蚀或去胶等单片式工艺时，利用真空吸嘴14将晶圆101吸附固定在卡盘本体106顶部，各路工艺液体105通过喷嘴104喷射到晶圆101表面，工艺液体105会在晶圆1I表面扩散开，以致覆盖到整个晶圆1I的表面，从而保证工艺的均匀性。正常情况下或转速很高时，由于离心力的作用，喷洒到晶圆101正面的液体会在晶圆101边缘被甩出，不会出现液体流入到晶圆101背面情况。但是当使用较大尺寸的晶圆101进行工艺(比如当吸附8吋晶圆的卡盘吸附12吋晶圆进行工艺时)或为了达到工艺均匀性等原因，卡盘转速不能太高时，卡盘的边缘离心力就会降低，此时工艺液体105就会顺着晶圆101边缘流向晶圆101背面。当出现此种情况的时候，卡盘上的压缩气体部12会在晶圆101背面外圈形成一圈气体保护环，从而阻挡工艺液体105向晶圆101背面中心扩散。当出现压缩气体装置107气压过小，不能及时将工艺液体105阻隔的情况发生时，或出现工艺液体105喷射流量很高，在晶圆101正面积起较厚的液膜的情况，该液膜会流向晶圆101的背面，即出现气体保护环不能完全阻挡液体流向晶圆101背面的中心的情况。此时该卡盘还有第二个保护措施，即卡盘内装有的导流槽11。当液体流向晶圆101背面的中心时，液体会先流入卡盘上的导流槽11区域，流入到该区域的液体会通过导流槽11流入到液体回收装置108中，从而避免液体通过真空吸嘴14流入真空栗103中，对设备造成损伤。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于夹持晶圆的卡盘，包括卡盘本体，卡盘本体顶面设有真空吸嘴，其特征在于:沿卡盘本体顶部边缘设有压缩气体喷射部，在卡盘本体内开设压缩气体通道，并外接压缩气体装置，压缩气体通道与压缩气体喷射部连接，所述卡盘本体顶部的真空吸嘴与压缩气体喷射部之间设有导流槽，卡盘本体内开设与导流槽连通的流道，卡盘本体外接液体回收装置与流道连接。2.根据权利要求1所述的用于夹持晶圆的卡盘，其特征在于:所述导流槽为以卡盘本体顶面中心为圆心的圆环形导流槽。
【文档编号】H01L21/683GK205723489SQ201620734747
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】韦荣, 李春, 庞金明
【申请人】吉姆西半导体科技（无锡）有限公司