CN219163378U - 晶圆夹持固定装置 - Google Patents

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张伟
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Abstract

本实用新型提供了一种晶圆夹持固定装置，所述晶圆夹持固定装置包括：衬垫，所述衬垫上表面开设有用于放置晶圆的卡槽；压接件，所述压接件包括与所述衬垫一侧连接的轴臂以及设置于所述轴臂两侧的压接臂；抵接件，包括设置于所述衬垫上的至少一个抵接柱，所述抵接柱与所述轴臂相对设置且位于所述卡槽的外部。上述技术方案，将所述晶圆放置于所述衬垫上表面的卡槽内，通过所述压接件对所述晶圆进行固定，通过设置于所述轴臂的相对侧且位于所述卡槽的外部的所述抵接件，避免在对所述晶圆进行离心旋转时在所述晶圆的边缘产生暗裂，提高了产品的良率。

Description

晶圆夹持固定装置
技术领域
本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆夹持固定装置。
背景技术
在集成电路的生产制备过程中，如离子注入工序等，通常需要对晶圆(wafer)进行固定，以避免其在移动过程中位置发生偏离。固定晶圆的位置为设备的晶圆装载区，所述晶圆装载区中设置有相应的固定装置以固定晶圆。
目前常用的固定装置包括吸盘式托盘(DISK)以及全边夹式托盘。吸盘式托盘是通过负压吸附结构将晶圆吸附在晶圆装载区内，为了保证晶圆与负压吸附口之间的充分接触，在晶圆装载区的晶圆承载面上设置有一层软膜11，软膜11上均匀开设有吸气孔12，如图1所示。全边夹式托盘是通过夹持件21夹持晶圆22的周边，使其固定在晶圆装载区内，如图2所示。
但是，在采用吸盘式托盘的方式中，当固定在晶圆装载区中的晶圆与晶圆装载区一起在大盘上高速旋转时，由于吸力分布不均，或软膜抽气时晶圆边缘搭在晶圆装载区边缘的限位台阶上容易卡住会导致晶圆被吸碎；在采用全边夹式托盘的方式中，一旦晶圆装载区的晶圆承载面不平整或其上存在较大颗粒的物质时，晶圆容易被夹碎，同时晶圆位于夹持件的夹持位置处容易出现暗裂。
因此，提供一种能够避免晶圆在加工工序中损坏的晶圆夹持固定装置，以降低集成电路的制造成本是亟需解决的技术问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种晶圆夹持固定装置，以避免晶圆在加工工序中损坏，从而降低集成电路的制造成本。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆夹持固定装置，所述晶圆夹持固定装置包括：衬垫，所述衬垫上表面开设有用于放置晶圆的卡槽；压接件，所述压接件包括与所述衬垫一侧连接的轴臂以及设置于所述轴臂两侧的压接臂；抵接件，包括设置于所述衬垫上的至少一个抵接柱，所述抵接柱与所述轴臂相对设置且位于所述卡槽的外部。
在一些实施例中，所述卡槽侧壁沿其周向设置有用于承接晶圆的环形台阶；所述压接臂与所述轴臂一体成型，所述压接臂的自由端端部在所述衬垫上的正投影位置位于环形台阶处，形成用于压接晶圆的压块。
在一些实施例中，所述卡槽边缘经所述环形台阶形成第一圆形槽和第二圆形槽，其中，所述第一圆形槽的深度小于所述第二圆形槽的深度，所述第一圆形槽的内径大于所述第二圆形槽的内径。
在一些实施例中，所述压块朝向所述卡槽一侧设置有软垫。
在一些实施例中，其中一所述压接臂的自由端延伸设置有用于抬升所述压接臂的抬升片。
在一些实施例中，所述轴臂与两个所述压接臂整体组合呈C字形。
在一些实施例中，所述抵接柱的数量为两个，且对称设置于所述衬垫上远离所述轴臂一侧。
在一些实施例中，所述抵接柱采用树脂材料制成。
在一些实施例中，所述衬垫远离所述轴臂的一侧设置有缺口，所述缺口延伸至所述卡槽。
在一些实施例中，所述衬垫上设置有螺纹通孔，用于通过螺丝固定所述衬垫。
在一些实施例中，所述轴臂与两个所述压接臂整体组合呈C字形。
上述技术方案，将所述晶圆放置于所述衬垫上表面的卡槽内，通过所述压接件对所述晶圆进行固定，通过设置于所述轴臂的相对侧且位于所述卡槽的外部的所述抵接件，避免在对所述晶圆进行离心旋转时在所述晶圆的边缘产生暗裂，避免了晶圆在加工工序中损坏，提高了产品的良率，从而降低集成电路的制造成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型的实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中吸盘式托盘的示意图；
图2是现有技术中全边夹式托盘的示意图；
图3是本实用新型一实施例中晶圆夹持固定装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了解决现有技术中采用吸盘式托盘使固定在晶圆装载区中的晶圆与晶圆装载区一起在大盘上高速旋转时，由于吸力分布不均，或软膜抽气时晶圆边缘搭在晶圆装载区边缘的限位台阶上容易卡住会导致晶圆被吸碎；而在采用全边夹式托盘的方式中，晶圆装载区的晶圆承载面不平整或其上存在较大颗粒的物质时，晶圆容易被夹碎或晶圆位于夹持件的夹持位置处容易出现暗裂的问题，本实用新型实施例提供一种可以避免晶圆在加工工序中损坏，从而降低集成电路的制造成本的晶圆夹持固定装置。
请参阅图3，其为本实用新型一实施例中晶圆夹持固定装置的示意图。如图3所示，本实施例所述晶圆夹持固定装置包括：衬垫30、抵接件31、压接件32。所述衬垫30上表面开设有用于放置晶圆的卡槽301。所述压接件32包括与所述衬垫30一侧连接的轴臂321以及设置于所述轴臂321两侧的压接臂322。所述抵接件31，包括设置于所述衬垫30上的至少一个抵接柱311，所述抵接柱311与所述轴臂321相对设置且位于所述卡槽301的外部。通过将所述晶圆放置于所述衬垫30上表面的卡槽内，并通过所述压接件32对所述晶圆进行固定，取消了吸盘式托盘为了勾住晶圆边缘防止所述晶圆在静态下位移而设置的弹簧，在对晶圆进行固定的同时能够避免高速旋转时晶圆边缘受力而造成的暗裂，避免了晶圆在加工工序中损坏从而降低集成电路的制造成本；通过设置于所述轴臂321的相对侧且位于所述卡槽301的外部的所述抵接柱311，能够均衡所述晶圆的受力，以进一步避免在对所述晶圆进行离心旋转时在所述晶圆的边缘产生暗裂，提高了产品的良率。
具体的，所述轴臂321与两个所述压接臂322整体组合呈C字形，以便更好的对晶圆进行压紧固定。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，所述卡槽301侧壁沿其周向设置有用于承接晶圆的环形台阶34；所述压接臂322与所述轴臂321一体成型，所述压接臂322的自由端端部在所述衬垫30上的正投影位置位于环形台阶34处，形成用于压接晶圆的压块323。具体来说，将晶圆放置于所述卡槽301后，通过位于卡槽301相对两侧的压块323将所述晶圆压紧于所述卡槽301内。在一些实施例中，可以进一步将两个压块323设置于所述卡槽301的直径方向上的相对两侧，以使所述晶圆受到的压力平衡，避免晶圆离心旋转时飞出。在另一些实施例中，压块323与所述环形台阶34上表面的距离等于所述晶圆的厚度，以进一步避免应力导致所述晶圆暗裂。在另一些实施例中，所述压块323朝向所述卡槽301一侧设置有软垫，以避免损坏所述晶圆的侧壁。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，所述卡槽301边缘经所述环形台阶34形成第一圆形槽341和第二圆形槽342，其中，所述第一圆形槽341的深度小于所述第二圆形槽342的深度，所述第一圆形槽341的内径大于所述第二圆形槽342的内径。具体的，所述第一圆形槽341的深度范围可以为190微米至215微米，内径范围可以为150厘米至154厘米，所述第二圆形槽342的深度范围可以为220微米至240微米，内径范围可以为142厘米至146厘米。例如，将第一圆形槽341的深度设置为200微米，内径设置为152厘米，将所述第二圆形槽342的深度设置为230微米，内径设置为144厘米，以用于生产厚度为80微米至150微米的晶圆薄片。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，其中一所述压接臂322的自由端延伸设置有用于抬升所述压接臂322的抬升片35，以方便对所述压接件32进行抬升。在另一些实施例中，所述轴臂321与衬垫30之间设置有弹性复位件(未示出)，所述弹性复位件可以为弹簧或扭簧。当所述压接臂322远离所述卡槽301时，所述弹性复位件处于拉伸状态，储存弹性势能；当所述压接件32靠近所述卡槽301时，所述弹性复位件处于收缩状态，释放弹性势能，以实现快速在所述卡槽301上装载晶圆。在本实施例中，所述抬升片35上还设置有螺纹通孔36，用于在高速旋转时将所述抬升片35固定于所述晶圆夹持固定装置上，以避免所述抬升片35晃动。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，所述抵接柱311的数量为两个，且对称设置于所述衬垫30上远离所述轴臂321一侧。所述抵接柱311可以采用耐磨、耐高温的树脂材料制成，其具有一定弹性，在对所述晶圆进行离心旋转时进一步确保所述晶圆的边缘产生暗裂，且在对所述晶圆离子注入等工艺时能够耐高温，避免因高温环境影响所述晶圆夹持固定装置的使用寿命。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，所述衬垫30远离所述轴臂321的一侧设置有缺口37，所述缺口37延伸至所述卡槽，以便拿取晶圆。
下面请继续参阅图3，在本实施例中，所述衬垫30上设置有螺纹通孔36，用于通过螺丝固定所述衬垫30。在其他实施例中，也可以通过其他方式使所述衬垫30与所述晶圆夹持固定装置之间为可拆卸设置，例如栓塞结构、榫卯结构等。
上述技术方案，将所述晶圆放置于所述衬垫上表面的卡槽301内，通过所述压接件32对所述晶圆进行固定，取消了吸盘式托盘为了勾住晶圆边缘防止所述晶圆在静态下位移而设置的弹簧，在对晶圆进行固定的同时能够避免高速旋转时晶圆边缘受力而造成的暗裂，避免了晶圆在加工工序中损坏，从而降低集成电路的制造成本。通过设置于所述轴臂321的相对侧且位于所述卡槽301的外部的所述抵接柱311，能够均衡所述晶圆的受力，以进一步避免在对所述晶圆进行离心旋转时在所述晶圆的边缘产生暗裂，提高了产品的良率。并且本实用新型中的晶圆夹持固定装置取消了全边夹式托盘上的软膜，以解决晶圆薄片在软膜上曲翘及在对所述晶圆进行离心旋转时由于软膜与所述晶圆之间的摩擦力导致的晶圆破损问题。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“还包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆夹持固定装置，其特征在于，包括：
衬垫，所述衬垫上表面开设有用于放置晶圆的卡槽；
压接件，所述压接件包括与所述衬垫一侧连接的轴臂以及设置于所述轴臂两侧的压接臂；
抵接件，包括设置于所述衬垫上的至少一个抵接柱，所述抵接柱与所述轴臂相对设置且位于所述卡槽的外部。
2.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，
所述卡槽侧壁沿其周向设置有用于承接晶圆的环形台阶；
所述压接臂与所述轴臂一体成型，所述压接臂的自由端端部在所述衬垫上的正投影位置位于环形台阶处，形成用于压接晶圆的压块。
3.根据权利要求2所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，
所述卡槽边缘经所述环形台阶形成第一圆形槽和第二圆形槽，其中，所述第一圆形槽的深度小于所述第二圆形槽的深度，所述第一圆形槽的内径大于所述第二圆形槽的内径。
4.根据权利要求2所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述压块朝向所述卡槽一侧设置有软垫。
5.根据权利要求2所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，其中一所述压接臂的自由端延伸设置有用于抬升所述压接臂的抬升片。
6.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述轴臂与两个所述压接臂整体组合呈C字形。
7.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述抵接柱的数量为两个，且对称设置于所述衬垫上远离所述轴臂一侧。
8.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述抵接柱采用树脂材料制成。
9.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述衬垫远离所述轴臂的一侧设置有缺口，所述缺口延伸至所述卡槽。
10.根据权利要求1所述的晶圆夹持固定装置，其特征在于，所述衬垫上设置有螺纹通孔，用于通过螺丝固定所述衬垫。
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