【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体加工，具体涉及一种应用于深硅刻蚀系统的晶圆贴膜微孔自动加工装置及晶圆贴膜排气方法。
技术介绍
1、电感耦合深硅刻蚀系统是采用bosch工艺原理，它是以c4f8作为钝化聚合物产生剂，sf6作为刻蚀剂。在钝化过程中反应腔室里通入c4f8气体，等离子体离化后产生的聚合物沉积在待刻蚀硅片表面，该过程具有高度的各向同性，因此会在硅片的表面和结构深槽内都均匀地覆盖一层聚合物保护膜。在随后的刻蚀过程中，反应腔室内气体转换成sf6并离化具备反应活性，等离子体在顶端产生后受下电极影响，离子发生定向移动，设备周围加入磁场束缚带电离子、自由基的运动方向，从而保证良好的方向性和均匀性，实现各向异性刻蚀；通过淀积保护和刻蚀的相互交替以达到高深宽比的深硅刻蚀。
2、传统的晶圆片传片和加工工作流程如下：
3、将晶圆片放置在静电吸盘(esc)上，esc加载直流±6kv伏电压吸附晶圆片，通入工艺气体稳定后，开启射频起辉并通入氦气，等离子在电感耦合线圈作用下垂直向下轰击，在晶圆片上进行刻蚀，晶圆片厚度大约250～400微米，在刻蚀通孔的过程中，当晶圆片通孔尺寸较大时，需在晶圆片背面贴膜后放置在esc上，这样在工艺过程中才能保证晶圆片背面通入he冷却时维持在一定的压力范围内，满足晶圆片冷却要求。
4、这种工艺过程中存在的问题如下：
5、刻蚀过程中，由于工艺腔本身加热和等离子轰击晶圆片刻蚀过程产生大量的热，这些热量需要及时排走才能保证晶圆片上的光刻胶不出现异常。通常情况下，晶圆片下表面与esc之间的微
6、针对目前工艺存在刻蚀较大通孔晶圆片需保证氦气密封的需求，现有技术采用背面粘贴同规格的光板片或贴膜方式，通过光板片或薄膜将晶圆片背面进行密封。
7、粘贴光板片方式是在待加工的晶圆片背面先粘贴带有双面胶的薄膜后再粘贴光板片，此方式采用手工粘贴要求精度高、耗时长，且在加工过程中等离子将待加工的晶圆片通孔刻蚀完成后也会对光板片进行刻蚀，因此光板片也会损伤厚度，一般光板片在使用4～5次后就需要更换，这大大增加了生产成本。
8、贴膜方式是直接在待加工的晶圆片背面贴单面带胶薄膜，此方式相比贴光板片效率高，成本低，但由于贴膜时薄膜与晶圆片间存在微小气泡，在腔体抽真空时气泡受真空作用膨胀变大，使得晶圆片与静电吸盘上表面间隙变大，严重影响氦气密封和冷却效果，造成设备氦气漏率偏大报警而无法运行，使得设备故障率大大增加，无法形成有效生产。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种晶圆贴膜微孔自动加工装置及晶圆贴膜排气方法，旨在针对晶圆上刻蚀较大通孔时，晶圆片背面贴膜产生的微小气泡，当esc吸附后，微小气泡在变大过程中会导致氦气泄漏，设备出现报警情况，或者，即使不出现报警也会因为气泡的存在，导致氦气冷却效果下降，出现刻蚀不均匀或糊片情况。
2、第一方面，为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种晶圆贴膜微孔自动加工装置，包括：
3、主体支架，设置有微孔加工平台；
4、微孔加工单元，设置于所述主体支架上且位于所述微孔加工平台的上方；所述微孔加工单元包括直线执行元件、与所述直线执行元件的执行杆相连的针盘以及固设于所述针盘上的钢针；所述微孔加工单元将经过所述微孔加工平台的薄膜进行微孔加工；
5、薄膜放料单元，用于放置薄膜卷；设置于所述主体支架的一侧；以及
6、薄膜收卷单元，与所述薄膜放料单元分设在所述微孔加工平台的两侧，用于将经过微孔加工的薄膜缠绕成卷。
7、结合第一方面，在一种实现方式中，所述针盘包括上针盘、中层定位盘和下针盘；所述上针盘固设于所述执行元件的执行杆上，所述钢针呈阵列固设于所述上针盘的下表面上，所述中层定位盘上设置有所述钢针穿过的阵列孔；所述下针盘上设置有所述钢针穿出的导向孔；所述下针盘与所述上针盘的连接，所述中层定位盘夹持在所述下针盘与所述上针盘。
8、结合第一方面，在一种实现方式中，所述钢针之间的间距小于气泡的直径。
9、结合第一方面，在一种实现方式中，所述钢针为钨钢针。
10、结合第一方面，在一种实现方式中，所述直线执行元件包括气缸、液压缸、电动推杆中的任一种。
11、结合第一方面，在一种实现方式中，所述薄膜放料单元包括载膜支架、设置于所述载膜支架上的放膜辊以及与所述放膜辊连接的阻尼器。
12、结合第一方面，在一种实现方式中，所述薄膜收卷单元包括收膜支架、设置于所述收膜支架上的收膜辊以及与所述收膜辊相连的驱动电机。
13、结合第一方面，在一种实现方式中，所述驱动电机和/或所述放膜辊分别设置有速度传感器。
14、结合第一方面，在一种实现方式中，所述载膜支架和所述收膜支架上靠近所述微孔加工平台的一侧分别设置有导料辊，所述导料辊的母线与所述微孔加工平台共面；所述放膜辊和所述收膜辊的高度均低于所述微孔加工平台。
15、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种晶圆贴膜排气方法，基于所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，所述方法包括：
16、将整卷薄膜放入薄膜放料单元；
17、在薄膜收卷单元放置空卷轴，并将薄膜的一端拉伸，使薄膜平铺在微孔加工平台上直至缠绕在空卷轴上固定；
18、启动直线执行元件，直线执行元件推动钢针向下运动直至在薄膜上扎出微孔，直线执行元件退回；
19、启动薄膜收卷单元旋转直至扎孔的薄膜段离开微孔加工平台；
20、重复以上过程直至将整卷薄膜或部分薄膜加工微孔，并缠绕在空卷轴上；
21、根据晶圆的尺寸切割带微孔的薄膜；
22、将切割的带微孔薄膜贴装在晶圆上；
23、将贴装带孔薄膜的晶圆送入电感耦合深硅刻蚀系统进行刻蚀。
24、本专利技术提供的晶圆贴膜微孔自动加工装置及排气方法，与现有技术相比，有益效果在于：在晶圆片贴膜前，对薄膜进行微孔加工，晶圆片贴装微孔薄膜后，晶圆片与薄膜间密封在微小气泡内的空气会随工艺腔体抽真空时而抽空，从而能够去除晶圆片贴膜时产生的气泡，当贴膜的晶圆片放入真空腔体内抽真空时，由于晶圆片与薄膜之间不存在气泡，因此不会发生气泡在真空作用下变大导致氦气泄漏的问题，因此也不会因此发生故障报警的问题；而晶圆片被静电吸盘吸附后，能够保证晶圆片与静电洗牌之间微小空间内充满氦气，从而保证晶圆片的降温效果，进而保证刻蚀的均匀性，提升了晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述针盘(31)包括上针盘(311)、中层定位盘(312)和下针盘(313)；所述上针盘(311)固设于所述执行元件的执行杆上，所述钢针呈阵列固设于所述上针盘(311)的下表面上，所述中层定位盘(312)上设置有所述钢针穿过的阵列孔；所述下针盘(313)上设置有所述钢针穿出的导向孔；所述下针盘(313)与所述上针盘(311)的连接，所述中层定位盘(312)夹持在所述下针盘(313)与所述上针盘(311)。
3.如权利要求2所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述钢针之间的间距小于气泡的直径。
4.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述钢针为钨钢针。
5.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述直线执行元件(32)包括气缸、液压缸、电动推杆中的任一种。
6.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述薄膜放料单元(1)包括载膜支架(12)、设置于
7.如权利要求6所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述薄膜收卷单元(4)包括收膜支架(42)、设置于所述收膜支架(42)上的收膜辊(43)以及与所述收膜辊(43)相连的驱动电机(41)。
8.如权利要求7所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述驱动电机(41)和/或所述放膜辊(11)分别设置有速度传感器。
9.如权利要求7所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述载膜支架(12)和所述收膜支架(42)上靠近所述微孔加工平台(23)的一侧分别设置有导料辊(5)，所述导料辊(5)的母线与所述微孔加工平台(23)共面；所述放膜辊(11)和所述收膜辊(43)的高度均低于所述微孔加工平台(23)。
10.一种晶圆贴膜排气方法，其特征在于，基于如权利要求1-9任一项所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述针盘(31)包括上针盘(311)、中层定位盘(312)和下针盘(313)；所述上针盘(311)固设于所述执行元件的执行杆上，所述钢针呈阵列固设于所述上针盘(311)的下表面上，所述中层定位盘(312)上设置有所述钢针穿过的阵列孔；所述下针盘(313)上设置有所述钢针穿出的导向孔；所述下针盘(313)与所述上针盘(311)的连接，所述中层定位盘(312)夹持在所述下针盘(313)与所述上针盘(311)。
3.如权利要求2所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述钢针之间的间距小于气泡的直径。
4.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述钢针为钨钢针。
5.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置，其特征在于，所述直线执行元件(32)包括气缸、液压缸、电动推杆中的任一种。
6.如权利要求1所述的晶圆贴膜微孔自动加工装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴海，王峻澎，程壹涛，任泽生，王露寒，张文朋，赵英伟，吴爱华，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：
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