一种用于半导体的静电吸盘加工方法与流程

本发明涉及一种半导体，更具体地说，它涉及一种用于半导体的静电吸盘加工方法。

背景技术：

1、近年来，随着国外对中国半导体产业的技术压制和封锁，加强相关设备和技术的国产化替代迫在眉睫。静电吸盘（electrostatic chuck）作为半导体、面板显示、光学等产品领域生产设备必备的核心重要部件一直受制于欧美或同盟国家的技术生产垄断和封锁。在静电吸盘的研发加工生产过程中，表面陶瓷的形态加工必不可少。表面陶瓷形态往往包括某个维度上微小衬托小凸起和细小气槽，而这样的形态特征通常都是使用喷砂技术工艺来进行。喷砂是采用压缩空气为动力，利用高速砂流的冲击作用基体表面的过程。由于砂流对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁粗糙度及去除量。如果根据空间相应位置有覆膜遮挡且有特定的去除量就会形成特定的三维形态。

2、目前很多的静电吸盘基体是氧化铝陶瓷，氧化铝也是一种典型的绝缘材料，其体积电阻率高达1015 ω▪cm，绝缘强度15 kv/mm，无法使积聚在其表面的静电荷耗散，从而导致静电积聚，产生放电现象，导致静电吸盘喷砂加工过程中出现放电击穿陶瓷现象。

技术实现思路

1、为了克服上述不足，本发明提供了一种用于半导体的静电吸盘加工方法，它能使静电吸盘喷砂加工过程中避免出现放电击穿现象。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种用于半导体的静电吸盘加工方法，包括气槽加工和凸点加工；

3、气槽加工包括以下步骤：

4、s1，在静电吸盘上表面上包覆内胶膜；

5、s2，在静电吸盘外表面上包裹导电布，导电布将整个静电吸盘包裹，内胶膜被导电布覆盖；

6、s3，在导电布上表面上覆盖外胶膜，使静电吸盘上表面上依次设置的外胶膜、导电布、内胶膜形成三层覆盖膜；

7、s4，将静电吸盘装载到已经包裹导电布的喷砂治具上，静电吸盘上的导电布和喷砂治具上的导电布均接地设置；

8、s5，在覆盖层上切割出气槽图案；

9、s6，对静电吸盘上表面进行气槽的喷砂操作；

10、s7，清理静电吸盘表面上的外胶膜、导电布、内胶膜；

11、凸点加工包括以下步骤：

12、s8，在静电吸盘侧面和下表面包裹覆盖防静电胶带；

13、s9，在静电吸盘上表面上覆盖上胶膜；

14、s10，将静电吸盘装载到已经包裹防静电胶带的喷砂治具上，静电吸盘上的防静电胶带和喷砂治具上的防静电胶带均接地设置；

15、s11，在上胶膜上切割出凸点图案；

16、s12，对静电吸盘上表面进行凸点的喷砂操作；

17、s13，清理静电吸盘表面上的防静电胶带和上胶膜。

18、静电吸盘表面上气槽加工时，导电布将整个静电吸盘的上表面、侧面和底面包裹严实，创造出法拉第笼的作用效果。在导电布外覆盖外胶膜，保护导电布非裸露喷砂区域能够在长时间的喷砂加工过程中不被喷砂所破坏。喷砂治具由导电布完全包裹，静电吸盘上的导电布与喷砂治具上的导电布完全接触，以形成连通状态，并使导电布接地。静电吸盘外表面在喷砂过程中形成的一部分静电荷能够通过导电布及时传导走，避免静电积聚，产生放电现象而击穿静电吸盘。

19、静电吸盘表面上凸点加工时，防静电胶带将静电吸盘的侧面和底面包裹严实，喷砂治具由防静电胶带完全包裹，静电吸盘上的防静电胶带与喷砂治具上的防静电胶带完全接触，以形成连通状态，并使防静电胶带接地。防静电胶带表面电阻小于109ω，静电泄放时间小于0.5 s，防静电胶带作用是将静电吸盘外表面在喷砂过程中形成的一部分静电荷通过防静电胶带及时传导走，避免静电积聚，产生放电现象而击穿静电吸盘。

20、本发明的用于半导体的静电吸盘加工方法能使静电吸盘喷砂加工过程中避免出现放电击穿现象。

21、作为优选，喷砂治具上设有与静电吸盘适配的安装槽，s4和s10过程中静电吸盘下部装载在安装槽中。

22、安装槽的设置有利于喷砂治具对静电吸盘的可靠支撑。

23、作为优选，s6过程中，将静电吸盘置于喷砂腔内进行喷砂操作，喷砂腔内通入由离子风机吹出的离子风。

24、离子风机产出的离子风将喷砂腔内以及静电吸盘盘面的电荷中和掉。

25、作为优选，s6喷砂循环次数40-80次。

26、对喷砂的循环次数进行控制，保证气槽的加工效果。

27、作为优选，s12喷砂循环次数3-10次。

28、凸点为低高度形态，喷砂循环次数较少，喷砂时间短，速度快。

29、作为优选，内胶膜、外胶膜、上胶膜均为聚乙烯胶膜。

30、作为优选，s6和s12喷砂过程中采用的砂粒为氧化铝砂粒。

31、氧化铝砂粒成本低。

32、作为优选，s13之后进行耐压测试，在静电吸盘上施加10 kv的电压，测试静电吸盘的绝缘电阻值。

33、对经过气槽加工和凸点加工后的静电吸盘进行耐压测试，能够确保静电吸盘的性能。

34、作为优选，s5之前和s11之前均对静电吸盘上表面进行压膜操作；压膜操作采用压膜装置进行，压膜装置包括工作台、移动座，工作台上安装横移驱动机构，横移驱动机构带动移动座往复移动；移动座上安装转动设置的转套，转套上安装两相对设置的立板，两立板之间连接弹性的压膜布；压膜操作时，将静电吸盘置于工作台上，使压膜布压在静电吸盘上表面上，移动座往复移动、转套转动使压膜布压在静电吸盘上移动压膜。

35、静电吸盘在进行气槽图案之前进行压膜操作，使s5时覆盖层内以及覆盖层和静电吸盘表面之间不会出现气泡、褶皱，有利于保证气槽图案切割的精准性，避免因为气泡、褶皱使喷砂过程中覆盖层发生变形，进而使气槽图案发生变化，影响气槽形状的精准性。

36、静电吸盘在进行凸点图案之前进行压膜操作，使s11时防静电胶带和静电吸盘表面之间不会出现气泡、褶皱，有利于保证凸点图案切割的精准性，避免因为气泡、褶皱使喷砂过程中防静电胶带发生变形，进而使凸点图案发生变化，影响凸点形状的精准性。

37、压膜操作时，移动座左右移动，同时转套转动，使压膜布在静电吸盘转动和移动，在径向和周向均实现了压膜动作，压膜效果好。压膜布带有弹性，压在静电吸盘上紧致，压合效果好，压膜操作过程中不会对静电吸盘表面造成损伤。

38、作为优选，立板上设置升降板，压膜布连接在立板的升降板上，升降板和立板之间安装回位弹簧，立板上设有滑槽，升降板安装在滑槽中，升降板和立板之间连接锁止销。

39、初始状态在回位弹簧作用下，升降板在高点位置，此时压膜布和工作台之间的间距大，便于将装有静电吸盘的喷砂治具装入压膜布和工作台之间。装有静电吸盘的喷砂治具装入压膜布和工作台后，将升降板向下移动，使压膜布压在静电吸盘表面上，然后将锁止销连接到升降板和立板之间实现升降板的锁止，之后移动座移动，转套转动进行压膜操作。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明的用于半导体的静电吸盘加工方法能使静电吸盘喷砂加工过程中避免出现放电击穿现象；（2）气槽图案和凸点图案不会出现气泡和褶皱，有利于保证气槽和凸点的加工精准度。