生产用于半导体工件的真空夹持器的方法以及真空夹持器技术

本发明专利技术涉及一种生产用于半导体工件的真空夹持器(100)的方法，其中所述真空夹持器(100)借助于增材构造方法由至少一种基材生产，并且涉及这种类型的真空夹持器(100)。并且涉及这种类型的真空夹持器(100)。并且涉及这种类型的真空夹持器(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产用于半导体工件的真空夹持器的方法以及真空夹持器


[0001]本专利技术涉及一种生产用于半导体工件的真空夹持器的方法以及这种用于半导体工件的真空夹持器。

技术介绍

[0002]真空夹持器(通常也被称为“卡盘”或者吸力夹持器或真空吸力夹持器)被用于诸如例如硅或其他半导体材料的晶圆(晶片)的半导体工件的生产和加工中，以便能够在各种工艺步骤(工序)中固定和/或输送这些半导体工件，和/或以特定的排列保持它们。然而，与此同时，当半导体工件被布置或保持在真空夹持器上时，它们也被加工。这包括例如抛光、蚀刻、清洁、定尺寸处理和研磨表面。
[0003]这种用于半导体工件的真空夹持器可以被制造成经过铸造、焊接和通过机加工工艺加工(处理)的装置。然而，正如已经显示的那样，这些制造工艺仅允许有限地实现真空夹持器的成形和功能特征。
[0004]文件US 2019/272982 A1由此公开了一种生产用于半导体工件的真空夹持器的方法，其中真空夹持器借助于增材堆积工艺由至少一种基材(基础材料)创建。
[0005]文件US 2019/080954 A1公开了一种用于使用真空保持(固持)半导体晶圆的装置。
[0006]文件US 2017/345692 A1也公开了一种用于使用真空保持半导体晶圆的装置，该装置借助于3D打印生产。
[0007]因此，需要改进的用于半导体工件的真空夹持器和/或其生产。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术提出一种生产适于借助于真空保持(固持)半导体工件的装置的方法。有利的实施例是从属权利要求和以下描述的主题。
[0009]本专利技术涉及用于诸如例如硅晶圆的半导体工件的真空夹持器的生产，由此也涉及其结构设计。如在开始部分处已经提及的那样，真空夹持器是借助于它可以牢固地保持半导体工件、特别是晶圆的装置。为此目的—如其名称所指出的那样—生成真空，借助于该真空，可以说半导体工件可以被吸到真空夹持器上。
[0010]这种真空夹持器优选地具有：其上可以布置半导体工件的(至少大致)平坦的区域、一个或多个抽吸开口以及与之相连的一个或多个通道。在这种情况下，这些通道应当对应地连接到抽吸开口。抽吸开口则应当尽可能地设置在所述平坦的区域所处的区域(部位)中，其结果是半导体工件可以定位于其上。此外，在这种情况下，所述通道应当能够连接到或已经连接到负压源，以便能够在通道中创建负压(或真空)。所述平坦的区域可以具有例如圆形的形状，以便典型的晶圆可以放置在其上。该圆形区域或整个真空夹持器的直径于是可以是例如300mm或甚至更大。
[0011]在所提出的方法中，真空夹持器借助于增材堆积或生产工艺—这可能特别是所谓
的3D打印—并且实际上特别是以或按照预定的形状由至少一种基材创建。基材由此例如被逐层联结在一起，直到最终产生期望的、预定的形状。在该方面，如作为真空夹持器的便利(适宜)实施例在上文中已经解释的那样，真空夹持器优选地被设计成使得其具有至少大致平坦的区域、一个或多个抽吸开口以及与之相连的一个或多个通道。
[0012]真空夹持器此外优选地被设计成使得其包括增强结构，所述增强结构特别是由基材形成。诸如例如支柱、加厚部分等的这种增强结构可以借助于增材堆积工艺或借助于3D打印以特别简单的方式并且也可以或多或少地以或按照任何期望的形状创建。然而，增强结构也可以由与基材具有例如不同材料硬度的另一种材料形成。
[0013]至少一种添加剂(借助于所述至少一种添加剂可以调整材料硬度)优选地被添加到基材。以此方式，可以—与增强结构类似地—以有针对性的方式(特别是也选择性地在特定点处或在特定区域中)影响真空夹持器的机械性能，例如也用于增强结构的形成。
[0014]类似地，当真空夹持器的预定区域借助于增材堆积工艺由与基材不同的材料创建时，也是便利的。以此方式，可以产生例如柔性区域，所述柔性区域例如起到密封件的作用。
[0015]在这种情况下，如果在真空夹持器的面向半导体工件的区域或侧面形成比基材具有较低硬度或较低硬度程度的材料的层，则同样是优选的。该层于是可以包括平坦的区域。该层于是可以用于避免对半导体工件的可能损坏，并由此可以用作所谓的“卡盘垫”的替代物。这种“卡盘垫”通常是一种织物或纺织品区段，如果合适的话也可以由聚氨酯构成，其被放置到—在常规真空夹持器中—硬表面上，以便避免对半导体工件的损坏。在上述层的设计中，这种卡盘垫不再是必要的。
[0016]然后，也就是说在由基材或可选的其他材料以预定的形状(形式)生产出真空夹持器之后，可以完全地或在本体表面的预定区域内应用(以此方式堆积)用于抗化学品保护的涂层材料，即借助于涂层(其用作保护层)使真空夹持器是耐化学品的(对化学品具有抵抗力)，并且表面粗糙度降低。在该方面应用涂层材料的表面的相关区域特别是那些随后在使用期间与对应的介质或化学品接触并因此应当被保护的区域。这特别涉及到用于吸住半导体工件的顶侧面(特别是已经提到的平坦的区域)。在该方面，优选的涂层材料是聚四氟乙烯、PTFE、全氟烷氧基聚合物、PFA、聚偏氟乙烯、PVDF、DLC(类金刚石碳)或碳化硅。
[0017]优选使用这种涂层的原因在于，在借助于诸如3D打印的增材堆积工艺生产的部件以及提到的(可能仅仅)由基材构成的真空夹持器的情况下—取决于期望的应用—表面的粗糙度可能过于强烈地显现，即表面大体上对于期望用途而言具有太大的粗糙度。因此，有机和无机污染物(其例如在真空夹持器保持的半导体工件被抛光时产生)沉积于所述表面中和所述表面上，并且在某些情况下对待加工的半导体工件的质量产生负面影响。
[0018]然而，在借助于增材堆积工艺生产的真空夹持器的相关表面上涂覆例如PTFE现在使得可以将常规生产的真空夹持器的积极特性(也就是说，特别是抗化学品性)与借助于用于硅晶圆的增材堆积工艺生产的真空夹持器的积极特性(即特别是自由成形)相结合。
[0019]由于借助于增材堆积工艺生产的真空夹持器经受高热负荷并且将因此在常规涂覆工艺的情况下变形，可以按照有针对性的方式将低温涂覆工艺与增材堆积工艺相结合。在半导体工件的情况下的工艺所需的高纯度涂层(即具有特别高纯度的涂层)常规地在高温下被应用于表面。
[0020]以有针对性的方式使用低温涂覆工艺(优选地在低于150℃的温度下)使得可以将
高纯度涂层甚至应用于例如3D打印部件(诸如真空夹持器)的热稳定性较差的表面，并由此将诸如自由成形、有针对性地定位抽吸开口的优点以及化学和物理特性结合起来。例如，根据ISO 75
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2，材料PA3200GF具有最多为157℃的热变形温度(在0.45MPa的压力下以及在X方向上)。可类比的情况适用于包括聚酰胺(特别是填充有玻璃珠)的优选基材。如果超过该温度，塑料轮廓通常自行塌陷。例如，PTFE涂层通常在烘箱中在大约220℃至420℃的温度下被模制和烧结。低温烧结工艺(其通常在例如100℃下延伸相对长的时间段)使得可以实现如下情况，即其中使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产适于借助于真空保持半导体工件的装置(100，100'，100”，100”')的方法，在所述方法中，所述装置(100)借助于3D打印由至少一种基材(160)形成，所述装置(100，100'，100”，100”')被设计成使得其具有至少大致平坦的区域(110)、一个或多个抽吸开口(120)以及与之相连的一个或多个通道(130)，其中所述至少大致平坦的区域(110)上能够布置半导体工件(150)，并且所述装置(100'，100”)被设计成使得其具有一个或多个密封件(140)，特别是柔性密封件，所述一个或多个密封件(140)能够与待布置在所述装置上的半导体工件(150)相接触，并且所述装置(100，100'，100'，100
””
)被设计成使...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：发明
国别省市：