[发明专利]一种晶圆加工治具

说明书

技术领域

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体涉及一种加工治具。

背景技术

随着半导体和芯片技术的飞速发展，各类规格晶圆产品越来越多，产品多样化必然对晶圆产品制造工艺和质量控制提出更高要求。晶圆产品一般规格有4英寸、6英寸、8英寸、12英寸甚至更大规格不等，整体为圆形平板状，厚度一般在3mm以下。其材质为脆性材料，在晶圆传送及加工过程装夹固定时，极易造成Wafer晶圆碎裂报废。

传统的晶圆加工工具为金刚石砂轮高速旋转切割，随着器件集成度的增加，芯片尺寸、切割道宽、有源区到边缘的距离不断减小。另外晶片厚度日趋减薄，晶片崩边、翘曲变形、微粒污染、粗糙度、损伤层、应力破坏、易破损、产能下降、碎片率以及刀片损耗等问题随之而来。磨削加工方式已不能满足现在的晶圆加工需求。

激光加工为非接触式晶圆切割加工，激光能量通过光学聚焦后获得高能量密度，直接将硅片溶蚀气化，切割的硅片断面具有一定粗糙度的表面和最低限度的热蚀区。另外，激光能被硅材料有效地吸收，因此其可在很窄的宽度区域进行精细微加工，达到对材料分子键级的断裂破坏。

传统晶圆固定平台，为了便于传送操作，一般仅支撑晶圆中心区域，而将外围区域空出以便传送机构能接触到晶圆底部并将其托起，这种装夹晶圆的方法必然会造成其装夹后稳定性难以保证，而且在晶圆加工过程中中间区域和外围状态不一致，整张晶圆加工质量难以保证一致。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种晶圆加工治具，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种晶圆加工治具，包括一承载平台，其特征在于，所述承载平台上设有一吸附机构，所述吸附机构包括设置在所述承载平台中部的复数个调节吸附孔和设置在所述承载平台周边的复数个固定吸附孔；

复数个所述固定吸附孔呈圆环形设置在所述承载平台上，复数个所述调节吸附孔设置在所述固定吸附孔内侧；

复数个所述固定吸附孔通过气体通道连接一固定吸气装置；

复数个所述调节吸附孔通过气体通道连接一调节吸气装置，通过调节吸气装置调节吸附孔的吸附气压。

本发明针对晶圆边缘厚中间薄的特点，设计两套独立的吸附机构，在晶元的厚边缘处吸附固定，在晶元内部吸附残渣。吸附固定的吸附机构吸力较强且没有调节功能，吸附残渣的吸附机构可通过气体通道调节吸附残渣的力道。本发明工作时，可以通过调节吸气装置调节吸附气压，用于调节内部切割吸附残渣的力道，防止吸力过大导致晶圆崩裂破碎。

所述承载平台表面还设有一切割凹槽机构，所述切割凹槽机构包括一大圆凹槽、复数个小圆凹槽，所述大圆凹槽的内径大于所述小圆凹槽的外径，所述小圆凹槽均匀设置在所述承载平台中部，所述大圆凹槽设置在所述小圆凹槽周边。在带切割的地方设计凹槽，保证切割路径是架空的，这样保证了加工过程中残渣的吸附排除。

复数个所述小圆凹槽通过气体通道相互连通，所述气体通道联通复数个所述调节吸附孔。以便进一步实现在切割过程中，吸附残渣的目的。

复数个所述固定吸附孔设置在所述大圆凹槽外侧。以便在固定吸附孔的吸附下，在切割大圆凹槽处时，依然保证吸附固定。

所述承载平台的周边设有取放料缺口，所述取放料缺口设置在所述固定吸附孔的外侧。用于手动上料时，方便晶圆的放置，可以从取放料缺口处轻松取放。

所述承载平台呈矩形体，所述大圆凹槽、所述小圆凹槽设置在所述承载平台的上表面，所述取放料缺口设置在所述承载平台的左右两侧。

所述承载平台的上下侧壁上还设有治具取放凹槽。以便于安装和取下本发明。

本发明采用吸附固定与吸附残渣独立工作的设计，当加工完成时可关闭吸附残渣的气流，轻松用吸盘取出成品；切割凹槽机构的设计一方面保证了残渣的顺利排放，同时也使得需要加工的位置治具与晶元不接触，激光不会同治具作用，也就不会存在焊死的问题，所以对治具的材质没有特殊要求，制作成本大大减少，能够真正做到物美价廉。另外，本发明还解决了晶圆在加工和打样阶段装夹固定问题，保证了晶圆加工时中间区域和外围的状态一致，使得加工质量一致。

附图说明

图1为本发明的外表面结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。