一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及晶圆吸盘技术领域，具体而言，涉及一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，包括如下步骤：S1.准备面板；S2.在面板上安装钎焊料；S3.安装底板；S4.进行真空钎焊；S5.钎焊热处理，得到晶圆吸盘。本发明专利技术将真空钎焊技术运用到晶圆吸盘中，相比现有粘胶技术，本发明专利技术利用特定配比的铅焊料与钎焊温度，能使得晶圆吸盘在吸附晶圆更稳定，利于后期晶圆的检测。本发明专利技术制造工艺中还设计了钎焊热处理工艺步骤，通过设计该步骤能增强铝合金真空钎焊时的粘合能力。本发明专利技术中的真空钎焊技术可以同时实现钎焊时，各接触面的钎焊互不影响，克服了现有现有技术的粘胶，针对多个接触面的粘胶，往往会存在粘胶溢位、粘合不统一等问题，导致粘胶效果大大折扣。效果大大折扣。效果大大折扣。

【技术实现步骤摘要】
一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺


[0001]本专利技术涉及晶圆吸盘领域，具体而言，涉及一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺。

技术介绍

[0002]在半导体工艺中，往往需要在晶圆中形成电路元件，为了确定电路元件与晶圆的相对位置，所述晶圆侧壁中具有凹口。在晶圆加工或检测过程中，经常需要将晶圆固定于加工装置上，从而方便对晶圆的加工。现有半导体加工工艺中，固定晶圆的方式主要由以下三种：第一，通过夹持头对晶圆进行夹持，从而固定晶圆；第二，通过静电吸附作用将晶圆固定于加工装置上；第三，采用真空吸附的方式来固定晶圆。其中，真空吸附的方式能够使晶圆受力均匀，不容易损伤晶圆，且真空吸附对环境的要求低。因此，通过真空吸附固定晶圆的方式应用较广泛。
[0003]现有技术一种晶圆承载吸盘(申请号CN202220379736.4)，由聚合材料板和衬底相互粘接而成，所述聚合材料板和衬底的上下接触面的平面度和平行度均不少于0.01；所述晶圆承载吸盘的外侧边缘上分布有至少一个间隔块组件和至少一个夹紧块组件，所述晶圆承载吸盘的外侧边缘上还设有槽口定位块和滚动轴承；所述晶圆承载吸盘的中部设有至少一个衬套；所述聚合材料板的中部开设包括“十”字形的气道。该技术利用真空吸附完成对晶圆的承载，为更好的使得聚合材料板和衬底贴合紧密，利于真空吸附，更好使用于晶圆检测，将聚合材料板和衬底进行粘胶，在真空吸附时，晶圆承载吸盘更稳定。但粘胶仍然会存在聚合材料板和衬底贴合不紧密，导致晶圆承载吸盘不够稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，解决现有技术中冷却不均的问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0006]一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，包括如下步骤：
[0007]S1.准备面板；
[0008]S2.在面板上安装钎焊料；所述钎焊料包括Si、Fe、Cu、
[0009]Mn、Mg、Zn、Al；
[0010]S3.安装底板；
[0011]S4.进行真空钎焊；
[0012]S5.钎焊热处理，得到晶圆吸盘。
[0013]本专利技术将真空钎焊技术运用到晶圆吸盘制造中，利用真空钎焊技术，使得面板和底板焊接更清洁、粘合更强，相比现有技术采用粘胶，本专利技术在晶圆吸盘通过真空吸附晶圆时，更稳定。同时，本专利技术还利用钎焊热处理技术，避免铝合金真空钎焊时，会出现以下两种变化：一是随着钎焊活动的进行，使得合金内的强化相之间产生一定的引力，并在该引力的引导下，逐渐将强化相聚集到一起，从而不断提升强化相的长度，导致其与晶界的接触面积
较小，最终减弱了强化能力；二是随着钎焊活动的进行，不断对Al基体造成干扰，使其内部的Mg与Cu逐渐被吸出，并沉淀在现有的Mg2Si与CuAl2上，从而降低了固溶强化能力。
[0014]进一步来说，在所述S1中，将面板进行CNC加工，得到一面形成槽/面相互交替的面板，面板上还加工有若干环形通孔。作为放置晶圆的面板，分为两面，其中，与晶圆直接接触的一面通过若干环形通孔，吸附晶圆，其另一面进行CNC加工，得到槽(即负压槽)/面相互交替的面板。本专利技术中通过CNC加工，可以得到精密、平整的面板，环形负压槽与环形通孔设置，便于抽负压时，能通过负压槽与环形通孔连通，吸附晶圆。
[0015]进一步来说，在所述S2中，根据不同钎焊温度，选择不同配比的铅焊料。钎焊温度与不同配比铅焊料的选择决定了是否钎焊成功，即只有特定温度钎焊与其对应配比铅焊料，才能使得面板与底板接触面钎焊牢固，且不影响抽真空。钎焊温度过高会使得在制造工艺过程中，铅焊料流动性、润湿性增大，导致其流入若干负压槽中，造成真空通道堵塞，影响后续真空吸附晶圆；钎焊温度过低，会导致结晶接触面过窄或者熔融不充分，导致钎焊粘合不稳固，影响后续晶圆吸附的稳定性。
[0016]上述方案中，特定温度钎焊与其对应配比铅焊料如下，钎焊温度低温591℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括9
‑
10.5％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、1
‑
2％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al，或者钎焊料包括9
‑
10.5％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、1
‑
2％的Mg、0.2％的Zn、0.1％的Bi、余量的Al；钎焊温度低温585℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括9.5
‑
11％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、0.2
‑
1％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al；钎焊温度低温582℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括11
‑
13％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、0.1％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al；钎焊温度低温580℃高温600℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括11
‑
13％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、1
‑
2％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al。钎焊料的配比及原料选择不同，配合特定钎焊温度，在钎焊工艺中，才能得到适用于晶圆吸盘中面板和底板更紧密、稳定的粘合。
[0017]进一步来说，在所述S3中，先对底板进行CNC加工，再将底板贴合在面板上，面板在上，安装有铅焊料一面与底板贴合，且铅焊料在面板下方，实现铅焊料在钎焊工艺过程中不会因为重力原因进入到负压槽中，以免影响后续抽真空。
[0018]本专利技术中，所述面板与底板的接触面(若干环形面)有多个，且分别通过环形负压槽隔开，钎焊料安装在面板与底板之间的多个接触面(环形面)上。将环形负压槽分成若干组，彼此之间不连通，在抽真空时，可以将真空通道根据晶圆大小，设置不同纵深的真空通道，不同深度真空通道连通不同组的环形负压槽，实现对不同大小晶圆吸附。另外，将真空钎焊技术运用到面板与底板之间的多个接触面粘合，相比粘胶技术，真空钎焊技术可以同时实现钎焊，且各接触面的钎焊互不影响，而现有技术的粘胶，针对多个接触面的粘胶，往往会存在粘胶溢位、粘合不统一等问题，导致粘胶效果大大折扣。
[0019]具体来说，在所述S4中，真空钎焊的工艺步骤，包括：
[0020]S41.根据不同钎焊温度，选择不同配比的铅焊料；
[0021]S42.将安装好后的面板
‑
钎料
‑
底板放入真空环境；
[0022]S43.进行加热处理，升温速率≥12℃/min,真空度＜3
×
10
‑3Pa,工作压强≤1
×
10
‑3Pa，压升率＜0.3Pa/h；将温度升至450℃时进行保温30min，将温度升至500℃时进行保温
5min，控温温度
±
1℃。
[0023]具体来说，在所述S5中，钎焊热处理，升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，包括如下步骤：S1.准备面板；S2.在面板上安装钎焊料；所述钎焊料包括Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Al；S3.安装底板；S4.进行真空钎焊；S5.钎焊热处理，得到晶圆吸盘。2.根据权利要求1所述的一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，其特征在于，晶圆吸盘包括面板和底板，所述面板上设有若干环形通孔，面板一面用于放置晶圆，其另一面设置为槽/面相互交替。3.根据权利要求2所述的一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，其特征在于，在所述S1中，将面板设置有槽/面相互交替一面朝下放置。4.根据权利要求2所述的一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，其特征在于，在所述S2中，根据不同钎焊温度，选择不同配比的铅焊料，将铅焊料安装在面板相互交替一面的面上。5.根据权利要求4所述的一种密封性极佳的晶圆吸盘制造工艺，其特征在于，钎焊温度低温591℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括9
‑
10.5％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、1
‑
2％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al，或者钎焊料包括9
‑
10.5％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、1
‑
2％的Mg、0.2％的Zn、0.1％的Bi、余量的Al；钎焊温度低温585℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括9.5
‑
11％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的Mn、0.2
‑
1％的Mg、0.2％的Zn、余量的Al；钎焊温度低温582℃，高温605℃时，以质量百分比计，所述钎焊料包括11
‑
13％的Si、0.8％的Fe、0.25％的Cu、0.1％的M...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳力，刘建，张朝磊，
申请(专利权)人：深圳晶准半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：