一种卡盘结构及晶圆清洗单元的制作方法

本技术涉及晶圆清洗，特别涉及一种卡盘结构及晶圆清洗单元。

背景技术：

1、传统的晶圆清洗单元如图1所示，包括：纯水喷头1；真空系统；基座2且基座2上安装有马达3，通过马达3带动卡盘4转动；如图2所示，卡盘4上设置有真空孔5，真空孔5与真空系统连通，用于吸附晶圆6。采用上述清洗装置清洗晶圆6的具体流程如图3所示：1、通过机械手臂放置12寸晶圆6至清洗装置卡盘4上；2、卡盘4的真空系统打开，吸附晶圆6，使得晶圆6在卡盘4上固定；3、卡盘4下端的马达3开始工作，卡盘4开始旋转，晶圆6正上方的喷头1开始对晶圆6正面进行清洗；4、清洗完成后，旋转速度会提升至2000转/分钟，进行快速烘干；5、清洗完成，取片。在上述清洗和甩干过程中，将晶圆直接放置在没有任何阻挡的卡盘上，若晶圆和卡盘不同心或真空压力不稳定，晶圆很容易掉落，造成碎片。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种卡盘结构及晶圆清洗单元，用于解决在清洗和甩干过程中，由于晶圆和卡盘不同心或真空压力不稳定导致的滑片和碎片问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种卡盘结构，包括：卡盘；所述卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽；所述卡盘定位槽包围区域的轮廓与晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述卡盘定位槽内；

3、所述卡盘定位槽上沿平行于所述卡盘方向设置有吹气孔，用于连通氮气输出装置。

4、可选的，所述卡盘定位槽包括沿周向方向设置的支撑装置；各所述支撑装置背离所述卡盘的表面设置有限位装置；所述支撑装置上未设置所述限位装置的区域作为晶圆承载区，用于支撑所述晶圆，且当所述晶圆放置在所述晶圆承载区后，所述晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述晶圆承载区设置有真空孔；所述限位装置包围区域的轮廓与所述晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述晶圆承载区。

5、可选的，所述卡盘上设置有第一卡盘定位槽和第二卡盘定位槽；

6、所述第一卡盘定位槽包括沿周向方向设置的第一支撑装置；各所述第一支撑装置背离所述卡盘的表面设置有第一限位装置；所述第一支撑装置上未设置所述第一限位装置的区域作为第一晶圆承载区，用于支撑具有第一尺寸的第一晶圆，且当所述第一晶圆放置在所述第一晶圆承载区后，所述第一晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述第一晶圆承载区设置有第一真空孔；所述第一限位装置包围区域的轮廓与所述第一晶圆的轮廓对应，以将所述第一晶圆固定在所述第一晶圆承载区；

7、所述第二卡盘定位槽包括沿周向方向设置的第二支撑装置；各所述第二支撑装置背离所述卡盘的表面设置有第二限位装置；所述第二支撑装置上未设置所述第二限位装置的区域作为第二晶圆承载区，用于支撑具有第二尺寸的第二晶圆，且当所述第二晶圆放置在所述第二晶圆承载区后，所述第二晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述第二晶圆承载区设置有第二真空孔；所述第二限位装置包围区域的轮廓与所述第二晶圆的轮廓对应，以将所述第二晶圆固定在所述第二晶圆承载区；

8、所述第二卡盘定位槽位于所述第一卡盘定位槽的外围，且所述第二卡盘定位槽和所述第一卡盘定位槽同轴；所述第二支撑装置的顶部高于所述第一限位装置的顶部。

9、可选的，所述卡盘定位槽包括沿周向方向均匀设置的四个支撑装置。

10、可选的，所述晶圆承载区设置有多个所述真空孔。

11、可选的，所述限位装置沿平行于所述卡盘方向设置有吹气孔。

12、可选的，所述支撑装置沿平行于所述卡盘方向设置有吹气孔。

13、为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种晶圆清洗单元，包括：基座、旋转装置、氮气输出装置卡盘结构和晶圆清洗装置；

14、所述旋转装置设置在所述基座上；所述卡盘结构设置在所述旋转装置背离所述基座的表面；所述卡盘结构包括任一项所述的卡盘结构；所述氮气输出装置与所述吹气孔连通所述晶圆清洗装置位于所述卡盘结构的上方。

15、可选的，所述晶圆清洗单元，还包括：真空系统；

16、所述卡盘定位槽包括沿周向方向设置的支撑装置；各所述支撑装置背离所述卡盘的表面设置有限位装置；所述支撑装置上未设置所述限位装置的区域作为晶圆承载区，用于支撑所述晶圆，且当所述晶圆放置在所述晶圆承载区后，所述晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述晶圆承载区设置有真空孔；所述真空系统与所述真空孔连通；所述限位装置包围区域的轮廓与所述晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述晶圆承载区。

17、可选的，所述真空系统包括第一真空系统和第二真空系统；所述卡盘上设置有第一卡盘定位槽和第二卡盘定位槽；

18、所述第一卡盘定位槽包括沿周向方向设置的第一支撑装置；各所述第一支撑装置背离所述卡盘的表面设置有第一限位装置；所述第一支撑装置上未设置所述第一限位装置的区域作为第一晶圆承载区，用于支撑具有第一尺寸的第一晶圆，且当所述第一晶圆放置在所述第一晶圆承载区后，所述第一晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述第一晶圆承载区设置有第一真空孔；所述第一真空系统与所述第一真空孔连通；所述第一限位装置包围区域的轮廓与所述第一晶圆的轮廓对应，以将所述第一晶圆固定在所述第一晶圆承载区；

19、所述第二卡盘定位槽包括沿周向方向设置的第二支撑装置；各所述第二支撑装置背离所述卡盘的表面设置有第二限位装置；所述第二支撑装置上未设置所述第二限位装置的区域作为第二晶圆承载区，用于支撑具有第二尺寸的第二晶圆，且当所述第二晶圆放置在所述第二晶圆承载区后，所述第二晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述第二晶圆承载区设置有第二真空孔；所述第二真空系统与所述第二真空孔连通；所述第二限位装置包围区域的轮廓与所述第二晶圆的轮廓对应，以将所述第二晶圆固定在所述第二晶圆承载区；

20、所述第二卡盘定位槽位于所述第一卡盘定位槽的外围，且所述第二卡盘定位槽和所述第一卡盘定位槽同轴；所述第二支撑装置的顶部高于所述第一限位装置的顶部。

21、可见，本实用新型包括卡盘；所述卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽；所述卡盘定位槽包围区域的轮廓与晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述卡盘定位槽内；所述卡盘定位槽上沿平行于所述卡盘方向设置有吹气孔，用于连通氮气输出装置。本实用新型采用的卡盘结构在卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽，一方面可承载至少两种不同尺寸的晶圆，另一方面能固定晶圆的位置，可以有效地对晶圆进行全方位固定，从而避免在清洗和甩干过程中，由于晶圆和卡盘不同心或真空压力不稳定导致的滑片和碎片问题；同时，卡盘定位槽还增加了吹扫烘干功能，可以显著提高晶圆的烘干效率。本申请还提供一种晶圆清洗单元，具有上述有益效果。

技术特征：

1.一种卡盘结构，其特征在于，包括：卡盘；所述卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽；所述卡盘定位槽包围区域的轮廓与晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述卡盘定位槽内；

2.根据权利要求1所述的卡盘结构，其特征在于，所述卡盘定位槽包括沿周向方向设置的支撑装置；各所述支撑装置背离所述卡盘的表面设置有限位装置；所述支撑装置上未设置所述限位装置的区域作为晶圆承载区，用于支撑所述晶圆，且当所述晶圆放置在所述晶圆承载区后，所述晶圆与所述卡盘之间存在空隙；所述晶圆承载区设置有真空孔；所述限位装置包围区域的轮廓与所述晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述晶圆承载区。

3.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述卡盘上设置有第一卡盘定位槽和第二卡盘定位槽；

4.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述卡盘定位槽包括沿周向方向均匀设置的四个支撑装置。

5.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述晶圆承载区设置有多个所述真空孔。

6.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述限位装置沿平行于所述卡盘方向设置有第一吹气孔。

7.根据权利要求2所述的卡盘结构，其特征在于，所述支撑装置沿平行于所述卡盘方向设置有第二吹气孔。

8.一种晶圆清洗单元，其特征在于，包括：基座、旋转装置、氮气输出装置卡盘结构和晶圆清洗装置；

9.根据权利要求8所述的晶圆清洗单元，其特征在于，还包括：真空系统；

10.根据权利要求9所述的晶圆清洗单元，其特征在于，所述真空系统包括第一真空系统和第二真空系统；所述卡盘上设置有第一卡盘定位槽和第二卡盘定位槽；

技术总结
本技术公开了一种卡盘结构及晶圆清洗单元，应用于晶圆清洗技术领域，包括：卡盘；所述卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽；所述卡盘定位槽包围区域的轮廓与晶圆的轮廓对应，以将所述晶圆固定在所述卡盘定位槽内；所述卡盘定位槽上沿平行于所述卡盘方向设置有吹气孔，用于连通氮气输出装置。本技术采用的卡盘结构在卡盘上设置有至少两种不同尺寸的卡盘定位槽，一方面可承载至少两种不同尺寸的晶圆，另一方面能固定晶圆的位置，可以有效地对晶圆进行全方位固定，从而避免在清洗和甩干过程中，由于晶圆和卡盘不同心或真空压力不稳定导致的滑片和碎片问题；同时，卡盘定位槽还增加了吹扫烘干功能，可以显著提高晶圆的烘干效率。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：星钥（珠海）半导体有限公司
技术研发日：20240117
技术公布日：2024/9/12