一种物料吸附载台及物料清洗设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体行业技术领域，尤其涉及一种物料吸附载台及物料清洗设备。


背景技术：

2.随着集成电路结构的日益复杂，对于晶圆的要求也不断提高。在晶圆的制造过程中，晶圆的清洗、干燥是至关重要的步骤。在进行晶圆清洗时，晶圆在托盘吸附带动下处于高速旋转的状态，清洗剂通过一传输管道喷洒于高速旋转的晶圆表面，清洗、溶解所述晶圆表面的污染物质，然后在离心力的作用下，清洗剂和污染物质一起从所述晶圆的表面甩出，从而达到清洗晶圆的目的。
3.但是，现有的物料吸附载台在晶圆清洗过程中存在诸多问题，一是随着晶圆封装技术的发展，晶圆变得又薄又脆，晶圆在吸附过程中容易存在裂片的风险；二是封装后的晶圆由于封装时的热成型，晶圆会有微小的变形，呈现微小的翘曲现象，使得物料吸附载台存在无法完全吸附晶圆的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于，解决现有吸附载台在吸附晶圆等物料时容易发生物料裂片及无法完全吸附翘曲变形的物料的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种物料吸附载台，采用了如下所述的技术方案：
6.所述物料吸附载台包括：
7.承载台，所述承载台上具有承载区和安装区，所述安装区位于所述承载区的外围；
8.缓冲件，所述缓冲件的一部分安装在所述承载台上，另一部分从所述安装区的外围凸出于所述承载台的顶部；
9.其中，所述缓冲件能先托住物料，并在物料下行到所述承载台的所述承载区吸附承载时，还能在所述承载区的外围包住物料。
10.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述缓冲件包括固定部和作用部，所述固定部安装在所述安装区；所述作用部连接于所述固定部，并位于所述安装区的外围，且所述作用部的顶面高于所述承载台的承载面。
11.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述作用部的顶面比所述承载台的承载面高0.8mm～1.2mm。
12.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述缓冲件的所述作用部呈喇叭状；或者，所述缓冲件的所述作用部呈喇叭状，且所述作用部的顶端向外弯折形成有翻边。
13.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述缓冲件的底部向内弯折形成有所述固定部，或者所述作用部与所述固定部平滑连接。
14.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述作用部的内壁与所述承载台的承载
面之间夹角为120
°
～160
°
。
15.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述缓冲件的外圈直径小于物料的直径，且所述缓冲件的外圈直径为135mm～145mm。
16.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述承载台在所述承载区内凸设有用于吸附承载物料的凸台；所述物料吸附载台还包括压件，所述压件套接于所述凸台，并压接在所述固定部上。
17.进一步地，在一些实施例的优选方案中，所述固定部上开设有第一安装孔，所述压件的底部开设有第二安装孔，所述压件通过紧固件顺次穿过所述承载台、所述第一安装孔和所述第二安装孔，以将所述缓冲件固定安装在所述承载台和所述压件之间。
18.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种物料清洗设备，采用如下所述的技术方案：所述物料清洗设备包括上述的物料吸附载台。
19.与现有技术相比，本实用新型实施例提供的物料吸附载台及物料清洗设备主要有以下有益效果：
20.该物料吸附载台通过在承载台上设置承载区和位于承载区外围的安装区，将缓冲件的一部分安装在承载台上，使缓冲件的另一部分从安装区的外围凸出于承载台的顶部。这样，一方面，当物料放置到承载台的承载区的上方时，物料可以先与缓冲件接触由缓冲件托住，由于物料自身重力及缓冲件的弹性变形，在物料下行的过程中，缓冲件可以托着物料的底部缓慢向下移动，确保物料的底面与承载台的承载区内的承载面实现软接触，避免物料硬着落在承载台上；在物料由承载台吸附承载后，缓冲件依然能够在承载区的外围托住物料的底部，形成包裹物料的形态，以始终对物料进行保护，由此大大地降低了物料出现裂片的风险。
21.另一方面，在物料下行到承载台的承载区吸附承载时，缓冲件仍然在承载区的外围托住物料，以此确保物料对应承载区的底面面域位于缓冲件形成的包围圈中，由此可以一定程度上扩大承载台的吸附范围，在物料发生微小的翘曲的情况下，利于保证物料的底面能在承载区内与承载台完全贴合，实现承载台对物料的完全吸附，从而可以更加稳定牢固地吸附物料。
22.综上，该物料吸附载台既能够实现物料与承载台之间的软接触，降低物料裂片的风险；又能兼容翘曲变形的物料，对翘曲变形的物料进行完全吸附，确保稳固地承载。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。其中：
24.图1是本实用新型一个实施例中物料吸附载台的立体结构示意图；
25.图2是图1中物料吸附载台的剖面示意图；
26.图3是图1中物料吸附载台的分解示意图；
27.图4是图1中物料吸附载台的使用状态示意图一；
28.图5是图1中物料吸附载台的使用状态示意图二；
29.图6是图1中物料吸附载台的一种缓冲件的立体结构示意图；
30.图7是图1中物料吸附载台的另一种缓冲件的立体结构示意图；
31.图8是本实用新型一个实施例中物料清洗设备的立体结构示意图；
32.图9是图8中物料清洗设备的使用状态示意图。
33.附图中的标号如下：
34.1、物料清洗设备；2、晶圆；
35.100、物料吸附载台；
36.10、承载台；11、承载区；12、安装区；13、凸台；14、通孔；
37.20、缓冲件；21、固定部；211、第一安装孔；22、作用部；23、翻边；
38.30、压件；31、第二安装孔；
39.200、机架；
40.300、输送机构；
41.400、驱动组件；
42.500、清洗机构。
具体实施方式
43.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
44.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
46.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
47.本实用新型实施例提供一种物料吸附载台100，该物料吸附载台100可以应用于离子注入设备、机械研磨设备、光刻与涂胶设备或者硅片清洗设备等需要吸附晶圆2等物料的加工设备。另外，这里所述的物料，可以但不限于为晶圆2，为方面描述，下面将主要以晶圆2作为物料进行说明。
48.如图1至图5所示，该物料吸附载台100包括承载台10和缓冲件20，其中，承载台10上具有承载区11和安装区12，其中，安装区12位于承载区11的外围，且承载区11主要用于放
置吸附晶圆2的，安装区12主要用于安装缓冲件20。
49.另外，为了缓冲件20能够包裹放置吸附在承载区11上的晶圆2，并对晶圆2进行保护，缓冲件20的一部分安装在承载台10上，缓冲件20的另一部分从承载台10上承载区11的外围凸出于承载台10的顶部。其中，缓冲件20能先托住物料，并在物料下行到承载台10的承载区11吸附承载时，缓冲件20还能在承载区11的外围包住物料。
50.需说明的是，缓冲件20的一部分可以安装在承载台10的安装区12，也可以安装在承载台10的侧壁等其他位置上，总之，以确保将缓冲件20安装在承载台10即可。另外，这里所述的包住物料，主要是指物料对应承载区11的底面面域位于缓冲件20形成的包围圈内，以此形成一种包住物料的视觉效果。
51.可以理解地，以晶圆2为物料为例，当晶圆2放置到承载台10的承载区11的上方时，晶圆2可以最先与缓冲件20接触，由于晶圆2自身重力及缓冲件20的弹性变形，在晶圆2下行的过程中，缓冲件20可以托着晶圆2的底部缓慢向下移动，且在晶圆2由承载台10吸附承载后，缓冲件20依然能够在承载区11的外围托住晶圆2的底部，形成包裹晶圆2的形态。
52.综上，相比现有技术，该物料吸附载台100至少具有以下有益效果：
53.一方面，当物料放置到承载台10的承载区11的上方时，物料可以最先与缓冲件20接触，由于物料自身重力及缓冲件20的弹性变形，在物料下行的过程中，缓冲件20可以托着物料的底部缓慢向下移动，确保物料的底面与承载台10的承载区11内的承载面实现软接触，避免物料硬着落在承载台10上；在物料由承载台10吸附承载后，缓冲件20依然能够在承载区11的外围托住物料的底部，形成包裹物料的形态，以始终对物料进行保护，由此大大地降低了物料出现裂片的风险。
54.另一方面，在物料下行到承载台10的承载区11吸附承载时，缓冲件20仍然在承载区11的外围托住物料，以此确保物料对应承载区11的底面面域位于缓冲件20形成的包围圈中，由此可以一定程度上扩大承载台10的吸附范围，在物料发生微小的翘曲的情况下，利于保证物料的底面能在承载区11内与承载台10完全贴合，使得承载台10对物料的完全吸附，从而使得物料吸附地更加稳定牢固。
55.综上所述，该物料吸附载台100既能够实现物料与承载台10之间的软接触，降低物料裂片的风险；又能兼容翘曲变形的物料，对翘曲变形的物料进行完全吸附，确保稳固地承载。
56.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图1至图7，对本实用新型一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
57.进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图1、图3和图6所示，缓冲件20包括固定部21和作用部22，固定部21安装在承载台10的安装区12，以使得缓冲件20安装在承载台10上。具体在本实施例中，如图6和图7所示，缓冲件20的底部向内弯折形成有上述固定部21。优选地，为简化整体结构，及确保缓冲件20能稳固、紧凑地安装在承载台10上，该固定部21与安装区12在形状和大小上均适配；或者，在其他实施例中，作用部22与固定部21平滑连接，在安装时，固定部21可以相对于作用部22适应性弯折。
58.另外，在本实施例中，如图1至图3、图6和图7所示，作用部22连接于固定部21，并位于安装区12的外围，且作用部22的顶面高于承载台10的承载面，以使得缓冲件20能够先接触晶圆2并包裹晶圆2。
59.在一个可选的实施方式中，如图6所示，缓冲件20的作用部22呈喇叭状。可以理解的是，一方面缓冲件20的作用部22可以在晶圆2的吸附区域外围，对晶圆2的底面进行包裹；另一方面缓冲件20的作用部22呈喇叭状，喇叭口端为内凹球面，这样，凹球面可以和不同曲率半径的晶圆2直接接触并可靠地包裹在晶圆2的基底表面上，从而提高缓冲件20的通用性。
60.或者，在另一个可选的实施方式中，如图7所示，缓冲件20的作用部22呈喇叭状，且作用部22的顶端向外弯折形成有翻边23。当然，在其他实施例中，也可以为圆环等其他形状，本实用新型对此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性地调整。
61.进一步的，如图2所示，作用部22的顶面比承载台10的承载面高h，其中，h的数值范围为0.8mm～1.2mm，这样，在物料吸附载台100吸附晶圆2时，可以避免作用部22的顶面与承载台10的承载面之间的高度差h过低，导致缓冲件20缓冲的距离不足，晶圆2与承载台10硬接触发生裂片；或者，在物料吸附载台100吸附晶圆2时，避免作用部22的顶面与承载台10的承载面之间的高度差h过高，导致晶圆2难以完全吸附承载在承载台10上(或吸附面积小不牢固)，而出现晶圆2脱落、损坏。
62.具体在本实施例中，优选地，作用部22的顶面与承载台10的承载面之间的高度差为1mm。当然，在其他实施例中，本领域技术人员可以对此进行适应性地调整。
63.进一步地，如图2所示，为了使缓冲件20能够包裹翘曲变形的晶圆2，作用部22的内壁与承载台10的承载面之间夹角α为120
°
～160
°
，这样避免缓冲件20的开口角度过大，而不能为晶圆2提供足够的缓冲力，或者避免缓冲件20的开口角度过小，而不能在承载台10的承载区11的外围形成足够大的包围圈，使得翘曲变形的晶圆2不能在承载区11内完全吸附，导致物料吸附载台100吸附放置晶圆2不稳定。
64.具体在本实施例中，缓冲件20可以为弹性和防静电性能的材料制成的缓冲件20。优选地，缓冲件20由防静电软硅胶制成，具有优良的柔韧性、抗冲及防震性。本领域技术人员也可根据需要采用其他防静电、具有弹性软胶制作缓冲件20。
65.进一步地，为了保护晶圆2防止晶圆2发生裂片，缓冲件20的外圈直径小于晶圆2的直径，这样可以确保缓冲件20从晶圆2的底部托住晶圆2下行，使得晶圆2得到有效可靠的缓冲，进而保证物料吸附载台100吸附放置晶圆2时能降低晶圆2发生裂片的危险。具体在本实施例中，缓冲件20的外圈直径为135mm～145mm，以使得物料吸附载台100可以同时兼容12寸(直径300mm)、8寸(直径200mm)等不同尺寸的晶圆2的吸附。
66.此外，如图1至图3所示，为确保晶圆2等物料在承载区11内能稳固地吸附安装，承载台10在承载区11内凸设有用于吸附承载物料的凸台13；另外，为了使缓冲件20能够更加稳固的安装在承载台10上，物料吸附载台100还包括压件30，其中，压件30套接于凸台13，并压接在固定部21上。
67.进一步地，如图2和图3所示，上述固定部21上开设有第一安装孔211，压件30的底部开设有第二安装孔31，承载台10上设置有与第一安装孔211对应的通孔14，将固定部21套接在凸台13上，压件30套设在凸台13上且位于固定部21的上方，这样，通过紧固件(具体可以为螺丝、螺钉等)顺次穿过承载台10的上述通孔、第一安装孔211和第二安装孔31，即可以将缓冲件20固定安装在承载台10和压件30之间。
68.应当说明的是，通过压件30不仅可以稳固的将缓冲件20固定在承载台10上，而且
也方便后续对压件30的更换。也就是说，直接解除压件30的连接即可将压件30从承载台10上拆卸下来，而且也不损承载台10。
69.基于上述的物料吸附载台100，本实用新型实施例还提供一种物料清洗设备1，其中，如图8和图9所示，该物料清洗设备1包括上述的物料吸附载台100。具体在本实施例中，该物料清洗设备1通常还可以包括机架200、输送机构300、驱动组件400和清洗机构500，其中，输送机构300安装在外部设备(图未示)上，机架200开设有清洗腔体(图未示)，物料吸附载台100、驱动组件400和清洗机构500安装在清洗腔体(图未示)内，驱动组件400分别与清洗机构500和物料吸附载台100连接，以使驱动组件400能够驱动物料吸附载台100和清洗机构500工作。当然，在其他实施例中，该物料清洗设备1还可采用其他合适的结构。
70.可以理解地，在本实施例中，当物料清洗设备1工作时，清洗腔体的闸门(图未示)打开，输送机构300吸附着晶圆2将晶圆2送入腔体放在物料吸附载台100上，物料吸附载台100吸附晶圆2后输送机构300退出到清洗腔体(图未示)外，清洗腔体的闸门提升关闭，清洗机构500旋转移动到晶圆2中心，物料吸附载台100吸附着晶圆2在驱动件的带动下自旋转、清洗机构500的喷嘴开始出水，在驱动组件400的带动下来回摆动清洗晶圆2，清洗完毕后，清洗机构500回归原位，物料吸附载台100破真空，清洗腔体(图未示)的闸门打开，输送机构300伸入清洗腔体(图未示)内将晶圆2运动出来，即完成晶圆2的清洗。
71.综上，相比现有技术，该物料清洗设备1至少具有以下有益效果：该物料清洗设备1通过采用上述的物料吸附载台100。
72.一方面，当物料放置到承载台10的承载区11的上方时，物料可以最先与缓冲件20接触，由于物料自身重力及缓冲件20的弹性变形，在物料下行的过程中，缓冲件20可以托着物料的底部缓慢向下移动，确保物料的底面与承载台10的承载区11内的承载面实现软接触，避免物料硬着落在承载台10上；在物料由承载台10吸附承载后，缓冲件20依然能够在承载区11的外围托住物料的底部，形成包裹物料的形态，以始终对物料进行保护，由此大大地降低了物料出现裂片的风险。
73.另一方面，在物料下行到承载台10的承载区11吸附承载时，缓冲件20仍然在承载区11的外围托住物料，以此确保物料对应承载区11的底面面域位于缓冲件20形成的包围圈中，由此可以一定程度上扩大承载台10的吸附范围，在物料发生微小的翘曲的情况下，利于保证物料的底面能在承载区11内与承载台10完全贴合，使得承载台10对物料的完全吸附，从而使得物料吸附地更加稳定牢固。
74.综上所述，该物料清洗设备1既能够通过物料吸附载台100实现物料与承载台10之间的软接触，降低物料裂片的风险；又能兼容翘曲变形的物料，对翘曲变形的物料进行完全吸附，确保稳固地承载。
75.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。