晶圆吸附装置的制作方法

1.本发明涉及芯片制造技术领域，尤其涉及一种晶圆吸附装置。


背景技术：

2.晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的ic产品。
3.在晶圆加工过程中，一般采用吸盘对晶圆进行吸附抓取。在生产加工过程中，会因为某些原因，导致晶圆产生不规则的翘曲，采用现有技术中的吸盘对翘曲的晶圆进行吸附时，由于吸盘无法和晶圆完全接触，会导致吸盘无法吸附翘曲的晶圆。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能实现对翘曲的晶圆进行有效吸附、实用性好的晶圆吸附装置。
5.为了实现上述目的，本发明的晶圆吸附装置具有如下构成：
6.该晶圆吸附装置，其主要特征是，包括主吸盘、数个扰性吸盘及升降驱动模块；
7.数个所述扰性吸盘分布于所述主吸盘的吸盘体内；
8.所述升降驱动模块分别与各个所述扰性吸盘相连接，用于带动各个所述扰性吸盘沿所述主吸盘的轴向上下移动。
9.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述升降驱动模块根据检测到的待吸附晶圆中的各个系统预选位置与系统预选基准点之间的距离，控制各个所述扰性吸盘的移动距离。
10.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述晶圆吸附装置还包括：
11.位移计，用于检测所述待吸附晶圆中的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离，并将检测到的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离发送给所述升降驱动模块。
12.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述升降驱动模块根据系统预设移动距离控制各个所述扰性吸盘的移动距离。
13.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述升降驱动模块根据检测到的外部的待吸附晶圆的翘曲度控制各个所述扰性吸盘的移动距离。
14.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述升降驱动模块包括旋转马达和传动机构，所述旋转马达通过所述传动机构分别与各个所述扰性吸盘相连接。
15.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述传动机构包括皮带轮组件与丝杆传动组件，所述旋转马达依次通过所述皮带轮组件、丝杆传动组件分别与各个所述扰性吸盘相连接。
16.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述晶圆吸附装置还包括数个扰性吸盘连接杆和连接板，各个所述扰性吸盘连接杆的一端分别与对应的所述扰性吸盘相连接，各个所述扰性吸盘连接杆的另一端均固定于所述连接板上，各所述扰性吸盘依次通过对应的所述扰性吸盘连接杆和所述连接板与所述升降驱动模块相连接。
17.上述的一种晶圆吸附装置，其中，各所述扰性吸盘的吸盘体由弹性材料制成。
18.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述弹性材料为橡胶或硅胶。
19.上述的一种晶圆吸附装置，其中，所述主吸盘与第一真空吸附模块相连接，各个所述扰性吸盘与第二真空吸附模块相连接。
20.本发明的晶圆吸附装置的有益效果：
21.通过在晶圆吸附装置中设置主吸盘和可沿主吸盘上下移动的数个扰性吸盘，可在需要对外部的翘曲的晶圆进行吸附时，先采用扰性吸盘对待吸附晶圆进行吸附，并在升降驱动模块的带动下下拉翘曲的晶圆，减少晶圆与主吸盘的吸盘体之间的间隙，使得主吸盘具备足够的真空吸附能力，然后由主吸盘对晶圆进行吸附。这样的结构设计可使得晶圆吸附装置可对翘曲的晶圆进行吸附，减少设备状况排除率，提高利用率，保障生产效率，具有良好的应用前景。
附图说明
22.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
23.图1为一实施例中本发明的晶圆吸附装置的吸附面结构示意图。
24.图2为一实施例中本发明的晶圆吸附装置的侧面剖视图。
25.附图标记
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
主吸盘
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
扰性吸盘
[0028]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转马达
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
皮带轮组件
[0030]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
支撑座
[0031]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
丝杆
具体实施方式
[0032]
为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。但本发明不仅限于以下实施的案例。
[0033]
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0034]
参阅图1和图2所示，该实施例中的晶圆吸附装置包括主吸盘1、数个扰性吸盘2及升降驱动模块(由于图1中绘制了多个扰性吸盘2，由于各个扰性吸盘2的结构相同，故仅对其中几个进行了标注)；
[0035]
数个所述扰性吸盘2分布于所述主吸盘1的吸盘体内；其中，扰性吸盘2的具体分布方式可根据实际需要进行设计，如可采用均匀分布的方式设置于主吸盘1的吸盘体内，或采用图1中对称分布的方式设置；
[0036]
所述升降驱动模块分别与各个所述扰性吸盘2相连接，用于带动各个所述扰性吸盘2沿所述主吸盘1的轴向上下移动。
[0037]
通过这样的结构设计，可使得在需要对曲翘晶圆进行吸附时，先由扰性吸盘2对晶圆进行吸附并下拉，随着扰性吸盘2将曲翘晶圆下拉后，减小了晶片与主吸盘1之间的间隙后，主吸盘1再对曲翘晶圆进行吸附(在别的实施例中也可同时启动扰性吸盘2和主吸盘1，当扰性吸盘2将晶圆下拉到位后，主吸盘1可自动吸附晶圆)。当主吸盘1吸附翘曲晶圆后，扰性吸盘2停止对曲翘晶圆进行吸附。
[0038]
通过这种结构可有效解决遇到大翘曲晶圆时，由于晶圆与吸盘之间存在过大的间隙，导致吸附吸盘没有足够真空吸附能力对晶圆进行吸附，进而导致设备状况排除增加，利用率下降的问题。
[0039]
在该实施例中，所述升降驱动模块根据检测到的外部的待吸附晶圆中的各个系统预选位置与系统预选基准点之间的距离，控制各个所述扰性吸盘2的移动距离。
[0040]
其中，系统预选位置一般可选择靠近待吸附晶圆边缘的位置，系统预选基准点可为主吸盘1的吸盘体的水平面、该待吸附晶圆最低点的位置，或别的预选位置，在确定好晶圆中的各个系统预选位置与系统预选基准点之间的距离后，升降驱动模块根据检测到的距离带动扰性吸盘2移动对应的距离，晶圆中的系统预选位置距离系统预选基准点的相对距离越远，需要带动扰性吸盘2下拉的距离也就越长。为了便于理解，下面举一例子进行说明：
[0041]
在该实施例中，选择待吸附晶圆两侧的边缘位置作为系统预选位置，并选择该晶圆的最低点的位置作为基准点，如该晶圆的边缘位置与基准点的高度差为a毫米那么就需带动扰性吸盘2向下移动a毫米。
[0042]
在该实施例中，所述晶圆吸附装置还包括：
[0043]
位移计，用于检测所述待吸附晶圆中的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离，并将检测到的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离发送给所述升降驱动模块。在其它实施例中，也可采用其它距离检测装置对晶圆中各个系统预选位置与基准点之间的距离进行检测。
[0044]
如图2所示，该实施例中的各个扰性吸盘2分别通过对应的连接杆连接至一连接块上，该连接块与升降驱动模块相连接，从而实现升降驱动模块可带动所有扰性吸盘2进行移动。
[0045]
在该实施例中，所述升降驱动模块包括旋转马达3和传动机构，所述旋转马达3通过所述传动机构分别与各个所述扰性吸盘2相连接。
[0046]
在该实施例中，所述传动机构包括皮带轮组件4与丝杆传动组件，所述旋转马达3依次通过所述皮带轮组件4、丝杆传动组件分别与各个所述扰性吸盘2相连接。
[0047]
即该实施例中，可将各扰性吸盘2与丝杆传动组件中的螺母相连接，然后旋转马达3依次通过皮带轮组件4、丝杆传动组件中的丝杆6、螺母与各个扰性吸盘2相连接，从而带动扰性吸盘2移动。这样的结构设计，可使得整个装置空间结构安排更为合理，在其它实施例中，也可采用其它传动组件代替皮带轮组件4，完成传动。该实施例中通过丝杆传动组件的设置，可将马达的旋转运动转换为直线运动，有效带动各扰性吸盘2升降。由于该实施例中采用了旋转马达3调整扰性吸盘2的移动距离，这可使得该晶圆吸附装置可对不同翘曲度的晶圆进行吸附，根据晶圆翘曲度的不同，控制扰性吸盘2移动对应的距离。如图2所示，该实
施例中可将皮带轮组件4置于一支撑座5上进行固定。
[0048]
在该实施例中，各所述扰性吸盘2的吸盘体由弹性材料制成。由于扰性吸盘2由弹性材料制成，故可更好地保障扰性吸盘2能够很好地与晶圆进行对接并对晶圆进行吸附。一部分扰性吸盘2与晶圆中的较低点的位置接触后，这部分扰性吸盘2的吸盘体在外力的作用下被一定量的压缩，使得其他扰性吸盘2可继续向晶圆中较高的位置移动，并与晶圆中的较高点接触，以使得所有扰性吸盘吸附晶圆。当扰性吸盘吸附晶圆后，将晶圆向主吸盘方向下拉，使得晶圆与主吸盘接触，在将晶圆下拉与主吸盘贴合的过程中，使得翘曲的晶圆被拉平。
[0049]
在该实施例中，所述弹性材料为橡胶或硅胶。
[0050]
在该实施例中，所述主吸盘1与第一真空吸附模块相连接，各个所述扰性吸盘2与第二真空吸附模块相连接。
[0051]
在其它实施例中，所述升降驱动模块还可根据系统预设移动距离控制各个所述扰性吸盘2的移动距离。该系统预设移动距离可由操作人员根据晶圆的翘曲度预设。
[0052]
或者，在别的实施例中，所述升降驱动模块也可根据检测到的所述待吸附晶圆的翘曲度控制各个所述扰性吸盘2的移动距离。在该实施例中，所述晶圆吸附装置还包括翘曲度检测机构，通过该翘曲度检测机构检测所述待吸附晶圆的翘曲度，并将检测结果发送给所述升降驱动模块。
[0053]
由于主吸盘的盘面是有加工平面度的，故无法直接吸附翘曲的晶圆。该实施例中，通过多个吸附盘面较小的扰性吸盘先对翘曲的晶圆进行吸附，然后扰性吸盘在升降驱动模块的带动下朝主吸盘方向下拉翘曲的晶圆，减少晶圆与主吸盘的吸盘体之间的间隙，将翘曲的晶圆被拉平，使得主吸盘具备足够的真空吸附能力吸附晶圆，然后扰性吸盘停止对晶圆的吸附。这样的结构设计，即可以保障主吸盘能够对晶圆进行吸附，同时避免扰性吸盘长时间对晶圆进行吸附，会在晶圆中扰性吸盘的吸附点处出现下凹的现象。在该实施例中，如果在扰性吸盘的吸附晶圆的过程中出现下凹现象，那么当扰性吸盘将晶圆下拉至主吸盘可吸附晶圆的位置时，扰性吸盘即可破真空。
[0054]
本发明的晶圆吸附装置通过设置主吸盘和可沿主吸盘上下移动的数个扰性吸盘，可在需要对外部的翘曲的晶圆进行吸附时，先采用扰性吸盘对待吸附晶圆进行吸附，并在升降驱动模块的带动下下拉翘曲的晶圆，减少晶圆与主吸盘的吸盘体之间的间隙，使得主吸盘具备足够的真空吸附能力，然后由主吸盘对晶圆进行吸附。这样的结构设计可使得晶圆吸附装置可对翘曲的晶圆进行吸附，减少设备状况排除率，提高利用率，保障生产效率，具有良好的应用前景。
[0055]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种晶圆吸附装置，其特征在于，包括主吸盘、数个扰性吸盘及升降驱动模块；数个所述扰性吸盘分布于所述主吸盘的吸盘体内；所述升降驱动模块分别与各个所述扰性吸盘相连接，用于带动各个所述扰性吸盘沿所述主吸盘的轴向上下移动。2.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述升降驱动模块根据检测到的外部的待吸附晶圆中的各个系统预选位置与系统预选基准点之间的距离，控制各个所述扰性吸盘的移动距离。3.根据权利要求2所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述晶圆吸附装置还包括：位移计，用于检测所述待吸附晶圆中的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离，并将检测到的各个所述系统预选位置与所述系统预选基准点之间的距离发送给所述升降驱动模块。4.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述升降驱动模块根据系统预设移动距离控制各个所述扰性吸盘的移动距离。5.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述升降驱动模块根据检测到的外部的待吸附晶圆的翘曲度控制各个所述扰性吸盘的移动距离。6.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述升降驱动模块包括旋转马达和传动机构，所述旋转马达通过所述传动机构分别与各个所述扰性吸盘相连接。7.根据权利要求6所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述传动机构包括皮带轮组件与丝杆传动组件，所述旋转马达依次通过所述皮带轮组件、丝杆传动组件分别与各个所述扰性吸盘相连接。8.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，各所述扰性吸盘的吸盘体由弹性材料制成。9.根据权利要求8所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述弹性材料为橡胶或硅胶。10.根据权利要求1所述的晶圆吸附装置，其特征在于，所述主吸盘与第一真空吸附模块相连接，各个所述扰性吸盘与第二真空吸附模块相连接。

技术总结
本发明涉及一种晶圆吸附装置，其中，包括主吸盘、数个扰性吸盘及升降驱动模块；数个所述扰性吸盘分布于所述主吸盘的吸盘体内；所述升降驱动模块分别与各个所述扰性吸盘相连接，用于带动各个所述扰性吸盘沿所述主吸盘的轴向上下移动。采用本发明的晶圆吸附装置可在需要对外部的翘曲的晶圆进行吸附时，先采用扰性吸盘对待吸附晶圆进行吸附，并在升降驱动模块的带动下下拉翘曲的晶圆，减少晶圆与主吸盘的吸盘体之间的间隙，使得主吸盘具备足够的真空吸附能力，然后由主吸盘对晶圆进行吸附，这样的结构设计可使得晶圆吸附装置可对翘曲的晶圆进行吸附，减少设备状况排除率，提高利用率，保障生产效率，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：兰海燕 康时俊 沈曙光
受保护的技术使用者：盛吉盛精密技术（宁波）有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/3/8