[发明专利]一种晶圆夹持装置及方法

说明书

一种晶圆夹持装置，下夹盘水平连杆与下夹盘之间通过下夹盘垂直连杆连接，下夹盘垂直连杆穿过上夹盘；气缸杆固定夹设置在气缸杆上端；气缸杆内带有气道，上夹盘能升降，气缸杆与电机轴固定，气缸筒随着进气量的增加能上下移动，上夹盘与气缸筒连接，气缸筒上设置有排气口。一种晶圆夹持装置的方法，机械手将晶圆放置到下夹盘圆弧内，然后气缸杆的气道开始通入压缩空气，晶圆放在下夹盘的凹槽内后，机械手缩回，启动电磁阀通入压缩空气，驱动上夹盘落下；此后电机可以带动晶圆旋转，转速在10～200rpm，完成相应的电镀工艺。本发明的优点：本发明所述的晶圆夹持装置及方法，实现了使用单一通路即可实现夹盘对晶圆的夹持与松开，提高操作精度，提升加工效率。

技术领域

本发明涉及晶圆单片湿法处理领域，特别涉及一种晶圆夹持装置及方法。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆国内，晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。

在半导体芯片制造过程中，电镀是一种常用的在晶圆上成膜的方法。尤其在先进封装技术中，通常采用电镀在晶圆上形成铜柱、焊点等特征，原因在于电镀具有工艺简单、成本低等优点。

在电镀的过程中，需要将晶圆表面器件全部接触到电镀液，并缓慢旋转，这时需要将晶圆固定在电镀盘上并随之旋转。只有晶圆的边缘和背面可以夹持和接触，需要使用夹持的方式来将晶圆固定。

发明内容

本发明的目的是使用单一通路即可实现夹盘对晶圆的夹持与松开，特提供了一种晶圆夹持装置及方法。

本发明提供了一种晶圆夹持装置，其特征在于：所述的晶圆夹持装置，包括下夹盘1，下夹盘垂直连杆2，上夹盘3，下夹盘水平连杆4，气缸筒5，电机连接筒6，电机7，气缸杆固定夹8，气道9，排气口10，气缸杆11；

其中：下夹盘水平连杆4与下夹盘1之间通过下夹盘垂直连杆2连接，下夹盘垂直连杆2穿过上夹盘3；电机连接筒6与电机7连接，气缸杆固定夹8设置在气缸杆11上端；

下夹盘1内带有用于放置晶圆12的圆弧，气缸杆11内带有气道9，上夹盘3能升降，气缸杆11与电机7轴固定，气缸筒5随着进气量的增加能上下移动，电机7能带动晶圆12旋转，上夹盘3与气缸筒5连接，气缸筒5上设置有排气口10。

所述的下夹盘垂直连杆2为2或4根。

所述的上夹盘3与下夹盘垂直连杆2之间设置有导向滑道装置。

一种晶圆夹持装置的方法，其特征在于：具体如下，机械手将晶圆12放置到下夹盘1圆弧内，然后气缸杆11的气道9开始通入压缩空气，晶圆12放在下夹盘1的凹槽内后，机械手缩回，启动电磁阀通入压缩空气，驱动上夹盘3落下，气缸杆11与电机7轴固定，气缸筒5随着进气量的增加缓缓下降，速度2～50mm每秒，直到上夹盘3落下将下方的晶圆夹住，夹紧力大小由气压决定，气压范围再0.05～0.5MPa可调，气缸筒5不再移动；

此后电机7可以带动晶圆旋转，转速在10～200rpm，完成相应的电镀工艺；工艺完成后，工艺完成由时间设定，到时间后自动判定为完成，气道9末端开始通真空，将气缸杆11下方空间内的气体抽出，同时上夹盘3会随着空间的减小而上升，直到气缸杆11底面与上夹盘3相接触，机械手动作由工控机软件控制完成机械手伸入缝隙将晶圆取出，完成工艺过程。

本发明的优点：

本发明所述的晶圆夹持装置及方法，实现了使用单一通路即可实现夹盘对晶圆的夹持与松开，提高操作精度，提升加工效率。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为晶圆夹持装置结构示意图；