一种晶圆吸盘的制作方法

本发明涉及半导体晶圆制造设备，具体涉及一种晶圆吸盘。

背景技术：

1、在半导体制造、集成电路封装以及精密光学元件加工等领域，晶圆（wafer）作为核心载体，其传输、定位及加工过程中的固定稳定性直接决定了产品的良率与精度。目前，现有技术中普遍采用真空吸附技术来实现晶圆的固定。这种技术通常利用真空吸盘（vacuumchuck）作为承载平台，吸盘表面加工有若干微孔或流道，通过连接外部真空泵抽取吸盘与晶圆接触面之间的空气，利用产生的大气压差将晶圆牢固地吸附在吸盘表面。

2、然而，随着半导体工艺节点的不断微缩以及对加工环境要求的日益严苛，单纯的真空吸附结构已难以满足高端制造工艺的需求，现有技术在实际应用中也存在一些问题：在晶圆的切割、研磨或刻蚀等加工过程中，为了防止晶圆边缘崩边、氧化或受到环境污染，通常不仅需要真空吸附力来固定晶圆中心区域，还需要同时引入边缘保护气如氮气或其他惰性气体，这就导致吸盘内部必须同时设计两套独立且互不干扰的气路系统：一套用于产生负压的真空吸附气路，另一套用于输送保护气体的正压气路。这种“负压吸附+正压保护”的双重气路设计，使得吸盘内部流道布局拥挤，密封结构复杂，极大地增加了吸盘的加工难度和制造成本，同时也增加了系统集成的体积和故障率。同时由于真空吸附口与边缘保护气出口通常距离较近且分别处于负压与正压状态，在高速加工或气流控制不当时，保护气容易卷入真空吸附区域，导致吸附真空度波动，影响晶圆的固定稳定性；或者真空抽气也可能抽走部分保护气，导致边缘保护效果下降，无法形成气幕保护。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种晶圆吸盘，以解决上述背景技术中存在的现有技术问题。

2、为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：提供了一种晶圆吸盘，包括吸盘基座壳体、吸盘基座内胆以及吸盘本体，所述吸盘基座内胆设置在吸盘基座壳体内且之间形成有允许气体通过的气体通路，所述吸盘基座壳体的底端设置有进气管路，所述进气管路与气体通路的一端连通，所述气体通路的另一端设置在吸盘本体的边缘底端；所述吸盘本体的顶端面上设置有吸盘气路，所述气体通路上开设有负压开孔且与吸盘气路连通设置。

3、在上述技术方案基础上，所述气体通路包括依次连通设置的第一气路和第二气路，所述第一气路形成在吸盘基座内胆底端与吸盘基座壳体的内部底端面之间，所述第二气路形成在吸盘基座内胆外侧壁与吸盘基座壳体内侧壁之间。

4、在上述技术方案基础上，所述第二气路包括第一气道、变径气道以及第二气道，所述第一气道的一端与第一气路连通，另一端与变径气道连通，所述第二气道的一端与变径气道连通，另一端设置在吸盘本体的边缘底端，所述负压开孔设置在变径气道上且与吸盘气路连通。

5、在上述技术方案基础上，所述变径气道的直径小于第一气道、第二气道的直径。

6、在上述技术方案基础上，所述吸盘气路包括多个沿吸盘本体径向分布的负压区域，每个负压区域中均包括多排直径依次增加的负压凹槽且通过连接凹槽连通，相邻的负压区域之间的连接凹槽交错设置。

7、在上述技术方案基础上，所述进气管路与气体通路连通的端部设置有多个均匀排布的通孔。

8、在上述技术方案基础上，还包括导电装置，所述导电装置包括导电环、导电触点基座以及导电触点滑块，所述导电环固定设置在吸盘本体的底端，所述导电触点基座固定设置在导电环上且沿周向均匀排布，所述导电触点滑块滑动设置在导电触点基座内且之间设置有弹性件，所述吸盘本体上开设有允许导电触点滑块滑动的滑道。

9、在上述技术方案基础上，还包括辅助装置，所述辅助装置包括光辅助板或热辅助板，所述光辅助板或热辅助板固定设置在吸盘基座内胆上且设置在吸盘本体的下方。

10、在上述技术方案基础上，所述热辅助板设置为加热板。

11、在上述技术方案基础上，所述光辅助板上设置有灯源且对应设置在吸盘本体的下方，所述吸盘本体采用透明材质制成。

12、本发明提供的技术方案产生的有益效果在于：

13、本发明提供了一种晶圆吸盘，不仅可以在半导体的多种制备工艺中实现对晶圆的稳定负压吸附固定，同步还可以实现对晶圆的边缘保护，即通过正压保护气输送实现。即仅需一路供气即可形成晶圆底部吸附的负压环境，又可以形成正压边缘保护气体，操作更加方便。具体的，气体从进气管路进入气体通路，从气体通路设置在吸盘本体边缘底端正压喷出，保护晶圆边缘背面不被工艺药液破坏，同时在负压开孔处产生负压，从而使得吸盘气路中形成负压，进而达到吸附晶圆的效果。

1.一种晶圆吸盘，其特征在于，包括吸盘基座壳体（1）、吸盘基座内胆（2）以及吸盘本体（3），所述吸盘基座内胆（2）设置在吸盘基座壳体（1）内且之间形成有允许气体通过的气体通路，所述吸盘基座壳体（1）的底端设置有进气管路（4），所述进气管路（4）与气体通路的一端连通，所述气体通路的另一端设置在吸盘本体（3）的边缘底端；所述吸盘本体（3）的顶端面上设置有吸盘气路（5），所述气体通路上开设有负压开孔（6）且与吸盘气路（5）连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述气体通路包括依次连通设置的第一气路（7）和第二气路（8），所述第一气路（7）形成在吸盘基座内胆（2）底端与吸盘基座壳体（1）的内部底端面之间，所述第二气路（8）形成在吸盘基座内胆（2）外侧壁与吸盘基座壳体（1）内侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述第二气路（8）包括第一气道（81）、变径气道（82）以及第二气道（83），所述第一气道（81）的一端与第一气路（7）连通，另一端与变径气道（82）连通，所述第二气道（83）的一端与变径气道（82）连通，另一端设置在吸盘本体（3）的边缘底端，所述负压开孔（6）设置在变径气道（83）上且与吸盘气路（5）连通。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述变径气道（82）的直径小于第一气道（81）、第二气道（83）的直径。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述吸盘气路（5）包括多个沿吸盘本体（3）径向分布的负压区域，每个负压区域中均包括多排直径依次增加的负压凹槽且通过连接凹槽连通，相邻的负压区域之间的连接凹槽交错设置。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述进气管路（4）与气体通路连通的端部设置有多个均匀排布的通孔。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，还包括导电装置（9），所述导电装置（9）包括导电环（91）、导电触点基座（92）以及导电触点滑块（93），所述导电环（91）固定设置在吸盘本体（3）的底端，所述导电触点基座（92）固定设置在导电环（91）上且沿周向均匀排布，所述导电触点滑块（93）滑动设置在导电触点基座（92）内且之间设置有弹性件，所述吸盘本体（3）上开设有允许导电触点滑块（93）滑动的滑道。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，还包括辅助装置（10），所述辅助装置（10）包括光辅助板或热辅助板，所述光辅助板或热辅助板固定设置在吸盘基座内胆（2）上且设置在吸盘本体（3）的下方。

9.根据权利要求8所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述热辅助板设置为加热板。

10.根据权利要求1所述的一种晶圆吸盘，其特征在于，所述光辅助板上设置有灯源且对应设置在吸盘本体（3）的下方，所述吸盘本体（3）采用透明材质制成。