晶圆保持装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的晶圆保持装置，包括卡盘、多个固定夹紧销、多个活动夹紧销和旋转轴，多个固定夹紧销固定设置在卡盘上，多个活动夹紧销活动设置在卡盘上，旋转轴配置为驱动卡盘转动；其中，多个固定夹紧销和多个活动夹紧销分布在以卡盘的中心为圆心的圆周上，且多个固定夹紧销限定的圆心位于卡盘的中心轴线上。在本发明专利技术中，通过设置多个固定夹紧销确保晶圆对中精度，降低对多个活动夹紧销动作一致性的要求，从而降低活动夹紧销的设计、制造及维护成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
晶圆保持装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，更具体地，涉及一种晶圆保持装置。

技术介绍

[0002]晶圆背面刻蚀时，由于药液反流，晶圆正面边缘区域会产生侧蚀，侧蚀尺寸较大会对晶圆正面图案造成损伤。侧蚀大小同晶圆与晶圆保持装置的同心度和水平度息息相关。
[0003]传统晶圆保持装置，包括卡盘，卡盘上具有两组气缸型夹紧销，相互交替夹持晶圆，每个夹紧销由一个气缸驱动控制夹紧销径向向内运动夹紧晶圆，或径向向外运动释放晶圆，由两条供气管路分别控制两组夹紧销的开合。由于每个气缸的供气量无法精准控制，致使每个气缸的推杆行程无法完全一致，气缸推杆行程的略微差异，会使每组夹紧销在夹持晶圆时，每组内的多个夹紧销的夹持动作和夹持角度无法完全同步，影响晶圆在夹持时与卡盘的对中精度，使得晶圆夹持不稳定，部分药液可能会流向晶圆正面，造成晶圆正面边缘产生侧蚀。
[0004]为确保夹持时的晶圆与卡盘对中，如美国专利第4903717号和第5513668号公开了另一种晶圆保持装置，该晶圆保持装置由一环形齿轮驱动多个偏心设置的夹紧销转动夹持或释放晶圆。这类晶圆保持装置尽管能有效确保晶圆对中，但存在结构复杂、成本高的缺点。
[0005]基于上述理由，有必要开发一种不仅能够确保晶圆对中精度，而且结构简单的晶圆保持装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种晶圆保持装置，结构简单且能够解决晶圆与卡盘对中精度差影响产品良率的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供的晶圆保持装置，包括：
[0008]卡盘；
[0009]多个固定夹紧销，所述多个固定夹紧销固定设置在卡盘上；
[0010]多个活动夹紧销，所述多个活动夹紧销活动设置在卡盘上；
[0011]旋转轴，配置为驱动卡盘转动；
[0012]其中，多个固定夹紧销和多个活动夹紧销分布在以卡盘的中心为圆心圆周上，且多个固定夹紧销用于限定被保持晶圆的圆心位于卡盘的中心轴线上。
[0013]作为可选方案，所述多个固定夹紧销的数量为三个以上。
[0014]作为可选方案，每个所述固定夹紧销自上而下依次具有夹持部、主体部和固定部，每个所述固定夹紧销通过固定部固定在卡盘上。
[0015]作为可选方案，每个所述固定夹紧销的主体部下端具有锥形密封面。
[0016]作为可选方案，当晶圆夹持在卡盘上时，所述多个固定夹紧销的夹持部与晶圆所在平面垂直。
[0017]作为可选方案，每个所述活动夹紧销自上而下依次具有夹持部、主体部和摆臂，摆臂内设置有配重块，其中，夹持部相对主体部的轴线偏置，配重块相对主体部的轴线偏置，主体部可转动地安装在卡盘上，当卡盘旋转时，摆臂在离心力作用下带动活动夹紧销旋转夹紧晶圆。
[0018]作为可选方案，每个所述活动夹紧销还包括复位弹簧，所述复位弹簧配置在每个所述活动夹紧销与卡盘之间，当卡盘停止转动时，在复位弹簧作用下，活动夹紧销打开释放晶圆。
[0019]作为可选方案，还包括电磁铁，所述多个活动夹紧销的配重块为永磁体，电磁铁通电后，电磁铁与永磁体配合，使活动夹紧销旋转打开释放晶圆或闭合夹紧晶圆。
[0020]作为可选方案，还包括致动器，用于驱动电磁铁升降。
[0021]作为可选方案，每个所述活动夹紧销具有夹持部和主体部，夹持部固定在主体部的上端，主体部的下端与驱动器相连，驱动器驱动活动夹紧销径向向内移动夹紧晶圆或径向向外移动释放晶圆。
[0022]作为可选方案，当晶圆夹持在卡盘上时，所述多个活动夹紧销的夹持部与晶圆所在平面垂直。
[0023]作为可选方案，所述卡盘上设置有若干个第一气孔和若干个第二气孔，所述若干个第一气孔和若干个第二气孔分布在以卡盘中心为圆心的同心圆上，所述若干第一气孔用于向晶圆下表面喷射气体，利用伯努利原理使晶圆悬浮在卡盘上；所述若干个第二气孔用于向晶圆下表面喷射气体，调整晶圆与卡盘之间的距离。
[0024]在本专利技术中，部分夹紧销固定设置，部分夹紧销活动设置，固定夹紧销能够有效确保晶圆对中精度，同时降低了对多个活动夹紧销动作一致性的要求，便于对活动夹紧销的结构和驱动方式做优化处理，从而可以降低晶圆保持装置的制造和维护成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例一提供的晶圆保持装置的剖面图；
[0026]图2为本专利技术实施例一提供的晶圆保持装置的俯视图；
[0027]图3为图1中A处局部放大图；
[0028]图4为图1中B处局部放大图；
[0029]图5为本专利技术实施例一提供的固定夹紧销的立体图；
[0030]图6为本专利技术实施例一提供的活动夹紧销的立体图；
[0031]图7为本专利技术实施例二提供的晶圆保持装置的剖面图；
[0032]图8a和图8b为本专利技术实施例二中电磁铁打开或闭合时活动夹紧销的示意图；
[0033]图9为本专利技术实施例三提供的晶圆保持装置的剖面图。
具体实施方式
[0034]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所达成目的及效果，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
[0035]实施一
[0036]如图1至图6所示，揭示了根据本专利技术实施例一的晶圆保持装置，包括卡盘101、多
个固定夹紧销102、多个活动夹紧销103和旋转轴104。
[0037]参见图1，卡盘101包括上盖1011、本体1012和下盖1013，上盖1011、本体1012和下盖1013通过紧固件(如螺钉)固定在一起。本体1012和下盖1013通过紧固件(如螺钉)与旋转轴104固定在一起。旋转轴104转动时，带动卡盘101整体同步转动。
[0038]参见图1和图2，卡盘101的上盖1011设置有若干个第一气孔1011a和若干个第二气孔1011b。若干个第一气孔1011a和若干个第二气孔1011b分布在以卡盘101中心为圆心的同心圆上。本体1012内部设置有第一气体管道1012a和第二气体管道1012b，旋转轴104内设置有第一供气管道104a和第二供气管道104b。第一供气管道104a通过第一气体管道1012a向若干个第一气孔1011a提供气体；第二供气管道104b通过第二气体管道1012b向若干个第二气孔1011b提供气体。
[0039]若干个第一气孔1011a相对卡盘101的轴线倾斜设置，用于向晶圆下表面喷射气体，利用伯努利原理使晶圆悬浮在卡盘101上方；若干个第二气孔1011b相对卡盘101的轴线平行设置，用于向晶圆下表面喷射气体，调整晶圆与卡盘101之间的距离。
[0040]再次参见图2，多个固定夹紧销102和多个活动夹紧销103相对设置在卡盘101上，且分布在以卡盘101中心为圆心的圆周上。实际应用中，晶圆保持装置位于工艺腔(图未示出)中，工艺腔上设置有进出晶圆的门10，多个固定夹紧销102设置在远离门10的一侧，多个活动夹紧销103设置在靠近门10的一侧，这样方便机械手臂取放片。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆保持装置，其特征在于，包括：卡盘；多个固定夹紧销，所述多个固定夹紧销固定设置在卡盘上；多个活动夹紧销，所述多个活动夹紧销活动设置在卡盘上；旋转轴，配置为驱动卡盘转动；其中，多个固定夹紧销和多个活动夹紧销分布在以卡盘的中心为圆心的圆周上，且多个固定夹紧销用于限定被保持晶圆的圆心位于卡盘的中心轴线上。2.根据权利要求1所述的晶圆保持装置，其特征在于，所述多个固定夹紧销的数量为三个以上。3.根据权利要求1所述的晶圆保持装置，其特征在于，每个所述固定夹紧销自上而下依次具有夹持部、主体部和固定部，每个所述固定夹紧销通过固定部固定在卡盘上。4.根据权利要求3所述的晶圆保持装置，其特征在于，每个所述固定夹紧销的主体部下端具有锥形密封面。5.根据权利要求3所述的晶圆保持装置，其特征在于，当晶圆夹持在卡盘上时，所述多个固定夹紧销的夹持部与晶圆所在平面垂直。6.根据权利要求1所述的晶圆保持装置，其特征在于，每个所述活动夹紧销自上而下依次具有夹持部、主体部和摆臂，摆臂内设置有配重块，其中，夹持部相对主体部的轴线偏置，配重块相对主体部的轴线偏置，主体部可转动地安装在卡盘上，当卡盘旋转时，摆臂在离心力作用下带动活动夹紧销旋转夹紧晶圆。7.根据权利要求6所述的晶圆保持装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞昊，韩阳，陆寅霄，贾社娜，陶晓峰，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：