用于竖直地保持半导体晶圆的优化的基板夹持器组件的制作方法

本实用新型涉及一种用于竖直地保持半导体晶圆的优化的基板夹持器组件。

背景技术：

在制造现代半导体集成电路(ics)的过程中，有必要在先前形成的层和结构上沉积不同材料层。然而，先前的构造经常使顶表面形貌不适合于随后的材料层的沉积。例如，当在先前形成的层上印刷具有小几何形状的光刻图案时，需要非常浅的焦点深度。因此，必须具有平坦的和平面的表面，否则，图案的某些部分将在焦点，而其他部分则将不在。另外，如果在某些处理步骤之前不平整度没有被平坦，则基板的表面形貌会变得甚至更加不规则，由于在进一步处理期间层堆叠这引起进一步的问题。依据所涉及的模具类型和几何形状尺寸，表面不平整度可以导致不良的产量和器件性能。因此，期望在ic制造期间实现膜的某种类型的平坦化或抛光。

用于实现半导体基板平坦化的一种方法是化学机械抛光(cmp)。通常，cmp涉及半导体基板相对于抛光材料的相对运动以从基板去除表面不平整度。用典型地包含研磨剂或化学物质中的至少一种的抛光流体润湿抛光材料。

一旦被抛光，将半导体基板转移到一系列清洁模块，该清洁模块去除抛光后附着在基板上的磨料颗粒和/或其他污染物。清洁模块必须在任何残留的抛光材料能在基板上硬化并产生缺陷之前将任何残留的抛光材料去除。这些清洁模块可以包括例如超声波清洁器、一个或多个洗涤器以及干燥器。在竖直定向上支撑基板的清洁模块是特别有利的，因为在清洁过程期间它们还利用重力来增强颗粒的去除，并且它们通常更紧凑。

尽管目前的cmp系统已显示为坚固和可靠的系统，但是该系统装备的配置要求以刚性、非柔性的处理顺序来清洁基板。特别地，在各种清洁模块之间转移半导体基板的一些基板处理机的设计阻止了清洁系统偏离单个处理顺序，因为一些处理机具有被严格间隔开的并统一控制的多个转移设备的特征。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件，包括具有片部厚度的马蹄形片部，并且该马蹄形片部具有在前侧上的第一端、第二端、外部形状和连接该第一端和该第二端的内部圆形形状以及在与该前侧相反的侧部上的开口，该圆形形状包括回退部，该回退部具有有平坦表面宽度的平坦表面、有弯曲表面宽度的弯曲表面以及该平坦表面与该弯曲表面之间的角度，其中，该平坦表面包括多于一个的、适于保持半导体晶圆的保持器销。

附图说明

图1示出了根据本发明的用于竖直地保持半导体晶圆的夹持器组件。其示出了马蹄形片部101的俯视图和沿a-a轴线的侧视图。

用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件包括马蹄形片部101，具有片部厚度102的马蹄形片部101具有在前侧上的外部形状和内部圆形形状106以及在与前侧相反的侧部上的开口。

内部圆形形状106包括回退部，该回退部具有回退部深度104、有平坦表面宽度的平坦表面、有弯曲表面宽度的弯曲表面以及平坦表面与圆形表面之间的角度103。

夹持器组件包括另外的孔105，以减少设备的重量。

夹持器组件的细节107在图2中示出。

图2示出了夹持器组件201的细节。夹持器组件包括两个保持销202，该两个保持销202在片部的下端附近被安装在马蹄形片部上。马蹄形片部包括回退部，该回退部在该内部圆形形状上、具有回退部深度203。

图3示出了安装在马蹄形片部301上的保持销305的横截面。保持销包括外径304、内径303和加深部，该加深部围绕其周边、具有宽度302。

图4示出了夹持器组件401，该夹持器组件401包括四个保持销403和附接到该夹持器组件的半导体晶圆402。

具体实施方式

所描述的夹持器的主要目的是竖直地保持半导体晶圆。然而，也可以保持其他圆形和平坦的工件。因此，该描述不限于该设备的其他目的。

用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件优选地包括马蹄形片部，该马蹄形片部在一侧上具有圆形形状并且在另一侧上具有开口。

使马蹄形片部的圆形形状足够大，从而可以将半导体晶圆放置在其中。因此，对于半导体晶圆的每个尺寸，马蹄形片部的优选尺寸可以变化。

马蹄形片部包括围绕片部的内侧延伸的回退部。该回退部包括第一端和相反的第二端。优选地，两端具有相同的几何形状。

优选地，马蹄形片部在一侧上包括与回退部平行的脊。在从流体提起马蹄形片部期间，该脊起着像沟槽的作用，防止流体滴到附接的半导体晶圆上，并且这防止其被污染。优选地，脊的高度大于5mm且不大于20mm。更优选地，脊具有不大于5mm的宽度。

图1示出了所描述的基板夹持器的优选形式。其示出了马蹄形片部101的俯视图和沿a-a轴线的侧视图。用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件包括马蹄形片部101，具有片部厚度102的马蹄形片部101具有在前侧上的外部形状和内部圆形形状106以及在与前侧相反的侧部上的开口。内部圆形形状106包括回退部，该回退部具有回退部深度104、有平坦表面宽度的平坦表面、有弯曲表面宽度的弯曲表面以及平坦表面与圆形表面之间的角度103。夹持器组件包括另外的孔105，以减少设备的重量。

优选地，基板夹持器包括保持器销，该保持器销包括围绕其周边的加深部，该加深部能够接收半导体晶圆的边缘。

在图2中示出了包括两个保持销202的夹持器组件，该两个保持销优选地在片部的下端附近被安装在马蹄形片部上。更优选地，保持销是有螺纹的以能够将销安装在马蹄形片部上。马蹄形片部优选地包括回退部，该回退部在该内部圆形形状上、具有回退部深度203。

图3示出了安装在马蹄形片部301上的优选的保持销305的横截面。保持销包括外径304、内径303和优选地加深部，该加深部围绕其周边、具有宽度302。该宽度优选地不小于安装在销上的晶圆的厚度。更优选地，该宽度不小于800μm。

优选地，外径304与内径305之间的差不小于1mm。

替代地，可以将加深部设计成围绕保持销的周边的v形凹槽。优选地，开口角度不小于45°且不大于160°。

优选地，v形凹槽的开口的宽度不小于800μm。

优选地，将保持销定位在马蹄形片部上，从而保持器销与第一端或第二端之间的距离小于50mm。

更优选地，保持器销的高度小于5mm。

图4示出了优选的夹持器组件401，该夹持器组件401包括安装在马蹄形片部的平坦表面上的四个保持销403和附接到该夹持器组件上的半导体晶圆402。

技术特征：

1.用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件，包括

具有片部厚度的马蹄形片部，

并且所述马蹄形片部具有在前侧上的第一端、第二端、外部形状和连接所述第一端和所述第二端的内部圆形形状以及在与所述前侧相反的侧部上的开口，

所述圆形形状包括回退部，所述回退部具有有平坦表面宽度的平坦表面、有弯曲表面宽度的弯曲表面以及所述平坦表面与所述弯曲表面之间的角度，

其特征在于，

所述平坦表面包括多于一个的、适于保持半导体晶圆的保持器销。

2.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述保持器销包括围绕其周边的加深部，所述加深部能够接收所述半导体晶圆的边缘。

3.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述保持器销包括螺纹。

4.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述保持器销与所述第一端之间的距离小于50mm。

5.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

外径与内径之间的差不小于1mm。

6.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述保持器销包括v形凹槽，所述v形凹槽具有不小于45°且不大于160°的开口角度。

7.根据权利要求6所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述v形凹槽的开口的宽度不小于1mm。

8.根据权利要求6所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述v形凹槽的开口的深度不小于1mm。

9.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

所述马蹄形片部包括平行于所述回退部形成的脊。

10.根据权利要求1所述的基板夹持器组件，其特征在于，

半导体晶圆被附接于所述基板夹持器组件。

技术总结
本实用新型提供一种用于竖直地保持半导体晶圆的基板夹持器组件，包括马蹄形片部，该马蹄形片部具有在一侧上的圆形形状和在另一侧上的开口，该片部具有回退部、第一端和相反的第二端，该回退部具有回退部深度dr和回退部高度hr、围绕着内侧延伸形成弯曲表面和平坦表面，其特征在于，两端包括放置在平坦表面上的适于保持半导体晶圆的保持器销。

技术研发人员：B·莫克尔;R·布伦纳;G·施瓦布;S·施特格利希
受保护的技术使用者：硅电子股份公司
技术研发日：2020.08.27
技术公布日：2021.07.30