一种碳化硅陶瓷吸盘的制作方法

本申请涉及晶圆加工，尤其是涉及一种碳化硅陶瓷吸盘。

背景技术：

1、碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能是已知陶瓷材料中最佳的，抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。基于以上特性，碳化硅陶瓷被制成陶瓷吸盘，在晶圆的制作流程中广泛使用，但大部分陶瓷吸盘不具备散热能力，经过部分工艺流程后晶圆的温度非常高，如果陶瓷吸盘吸附晶圆时不进行散热处理，会损坏陶瓷吸盘吸附面和内部结构，并且长时间处于高温状态的晶圆会翘曲。

技术实现思路

1、为了降低吸盘吸附晶圆时的温度，本申请提供一种碳化硅陶瓷吸盘。

2、本申请提供的一种碳化硅陶瓷吸盘采用如下的技术方案：

3、一种碳化硅陶瓷吸盘，包括第一吸盘和第二吸盘，所述第一吸盘与所述第二吸盘连接，所述第一吸盘内设有第一气道，所述第一吸盘设有与所述第一气道相通的第一出气孔，所述第二吸盘与所述第一气道相对的位置贯穿设有若干第一进气孔，所述第一气道与若干第一进气孔均相通，所述第一进气孔的进气端位于所述第二吸盘背离所述第一吸盘的一侧，所述第二吸盘内设有与外界连通的水道。

4、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，第一出气孔通过气管连接真空设备，真空设备可排出第一气道和第一进气孔内的气体，使第一气道和第一进气孔内部产生负气压，从而使被吸取晶圆的吸附面及与吸盘吸附面相对的面产生压力差，通过压力差可将晶圆和吸盘吸附在一起。同时，在水道中通入冷凝水，冷凝水经过第二吸盘后，会吸收晶圆和吸盘散发的热量，降低晶圆和吸盘的温度，防止高温使晶圆翘曲，同时防止吸盘吸附面及其内部结构损坏。

5、可选的，所述第一吸盘与所述第二吸盘可拆卸连接。

6、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，由晶圆破损、机械运转摩擦等因素产生的颗粒物，可能在吸附晶圆时被夹持在晶圆及吸盘之间，会造成吸盘吸附面损坏，或通过第一进气孔进入吸盘内部造成堵塞，此时可以将吸盘拆开检查维修，并且吸盘需进行定期保养，可拆卸连接提升了吸盘维保时的效率，还可以解决许多一体式吸盘无法维修的问题，提升了吸盘的使用寿命，同时吸盘部分损坏时，可仅更换损坏的第一吸盘或第二吸盘。

7、可选的，所述第一吸盘外侧壁设有外螺纹，所述第二吸盘设有朝向所述第一吸盘的环形延伸部，所述延伸部内侧壁上设有与所述外螺纹螺纹连接的内螺纹。

8、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，可使第一吸盘和第二吸盘更紧密地连接，提升了两部分吸盘间的密封性，可尽量避免使用过程中出现漏气泄压的情况，减少了晶圆掉落的风险，同时螺纹连接便于拆卸，提升吸盘维保、更换时的效率。

9、可选的，所述第一吸盘设有定位件，所述第二吸盘设有紧固件，所述定位件和所述紧固件卡扣连接。

10、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，可防止第一吸盘和第二吸盘沿螺纹方向松动，固定第一吸盘与第二吸盘，避免第二吸盘在使用过程中脱落，造成晶圆和吸盘的损伤。

11、可选的，所述第一吸盘内设有第二气道，所述第一吸盘设有与所述第二气道相通的第二进气孔，所述第二吸盘与所述第二气道相对的位置贯穿设有若干第二出气孔，所述第二气道与若干所述第二出气孔均相通，所述第二出气孔的出气端位于所述第二吸盘背离所述第一吸盘的一侧。

12、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，第二进气孔通过气管连接吹气装置，吹气装置产生的气流通过第二气道从第二出气孔吹至晶圆表面，气流可将晶圆表面吸附的由晶圆破损、机械运转摩擦等因素产生的颗粒物吹走，减少吸盘吸附晶圆时将颗粒物夹在中间的概率，还可减少颗粒物进入吸盘内部造成吸盘堵塞的概率，并且可防止吸盘与晶圆未完全贴合产生缝隙，使吸盘与晶圆间负气压不足，吸盘吸附晶圆吸附力不足造成晶圆掉落。

13、可选的，所述第二出气孔靠近所述第一吸盘的一侧朝所述第二吸盘中心倾斜。

14、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，气流可沿着倾斜的第二出气孔吹向晶圆，气流易将晶圆上的碎屑吹出晶圆的吸附面，并且部分气流可吹至吸盘吸附面上，起到了清洁吸盘吸附面的作用。

15、可选的，越靠近所述第二吸盘边缘的所述第二出气孔倾斜角度越大。

16、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，靠近吸盘边缘地倾斜角度越大的第二出气孔更易将晶圆上的颗粒物吹出晶圆的吸附面，同时可使更多气流吹至吸盘吸附面上，提升了清洁的效率。

17、可选的，所述水道为螺线形。

18、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，冷凝水从螺线形的水道一端流至另一端，增大了冷凝水在吸盘内的流动时间，提升了散热的效率，可使晶圆和吸盘降温更快。

19、可选的，所述第一吸盘设有与所述水道一端相通的入水孔，所述第一吸盘设有与所述水道另一端相通的出水孔。

20、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，维保、更换吸盘时仅需拆下第二吸盘，可避免拆卸与水道相连的水管，提升维保、更换的效率。

21、可选的，所述第一吸盘与所述第二吸盘之间设有密封垫，所述密封垫与所述第一进气孔、所述入水孔和所述出水孔相对的位置上贯穿设有让位孔。

22、通过采用上述技术方案，使用碳化硅陶瓷吸盘吸取晶圆时，可提升气孔与气道连接、水孔与水道连接的密封性，降低了使用过程中泄气、漏水的风险。

23、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.水道中流动的冷凝水可吸收晶圆和吸盘的热量，降低吸附时晶圆和吸盘的温度，防止长时间的高温状态使晶圆翘曲，同时防止损坏吸盘吸附面及其内部结构；

25、2.倾斜的第二出气孔可高效地清洁晶圆和吸盘吸附面，避免损坏晶圆和吸盘；

26、3.第一吸盘与第二吸盘通过螺纹可拆卸连接，提升了第一吸盘与第二吸盘的密封性，同时提升了吸盘维保、更换的效率。

技术特征：

1.一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，包括第一吸盘(1)和第二吸盘(2)，所述第一吸盘(1)与所述第二吸盘(2)连接，所述第一吸盘(1)内设有第一气道(3)，所述第一吸盘(1)设有与所述第一气道(3)相通的第一出气孔(4)，所述第二吸盘(2)与所述第一气道(3)相对的位置贯穿设有若干第一进气孔(5)，所述第一气道(3)与若干所述第一进气孔(5)均相通，所述第一进气孔(5)的进气端位于所述第二吸盘(2)背离所述第一吸盘(1)的一侧，所述第二吸盘(2)内设有与外界连通的水道(6)。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)与所述第二吸盘(2)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)外侧壁设有外螺纹，所述第二吸盘(2)设有朝向所述第一吸盘(1)的环形延伸部(7)，所述延伸部(7)内侧壁上设有与所述外螺纹螺纹连接的内螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)设有定位件(8)，所述第二吸盘(2)设有紧固件(9)，所述定位件(8)和所述紧固件(9)卡扣连接。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)内设有第二气道(10)，所述第一吸盘(1)设有与所述第二气道(10)相通的第二进气孔(11)，所述第二吸盘(2)与所述第二气道(10)相对的位置贯穿设有若干第二出气孔(12)，所述第二气道(10)与若干所述第二出气孔(12)均相通，所述第二出气孔(12)的出气端位于所述第二吸盘(2)背离所述第一吸盘(1)的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第二出气孔(12)靠近所述第一吸盘(1)的一侧朝所述第二吸盘(2)中心倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，越靠近所述第二吸盘(2)边缘的所述第二出气孔(12)倾斜角度越大。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述水道(6)为螺线形。

9.根据权利要求8所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)设有与所述水道(6)一端相通的入水孔(13)，所述第一吸盘(1)设有与所述水道(6)另一端相通的出水孔(14)。

10.根据权利要求9所述的一种碳化硅陶瓷吸盘，其特征在于，所述第一吸盘(1)与所述第二吸盘(2)之间设有密封垫(15)，所述密封垫(15)与所述第一进气孔(5)、所述入水孔(13)和所述出水孔(14)相对的位置上贯穿设有让位孔。

技术总结
本申请涉及晶圆加工技术领域，尤其涉及一种碳化硅陶瓷吸盘，其包括第一吸盘和第二吸盘，第一吸盘与第二吸盘连接，第一吸盘内设有第一气道，第一吸盘设有与第一气道相通的第一出气孔，第二吸盘上贯穿设有与第一气道相通的若干第一进气孔，第一进气孔的进气端位于第二吸盘背离第一吸盘的一侧，第二吸盘内设有与外界连通的水道。本申请可降低吸盘吸附晶圆时的温度。

技术研发人员：刘国彬
受保护的技术使用者：深圳市德澳美科技有限公司
技术研发日：20230301
技术公布日：2024/1/13