工件载台的制作方法

1.本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种工件载台。


背景技术：

2.晶圆是制作半导体电路所用的硅晶片，外形为规则圆柱体，其原始材料为硅。晶圆是半导体集成电路制作中最关键的原材料之一，在半导体加工工艺中，为使晶圆边缘的完整和光滑，需要对晶圆进行修边，便于后续加工，从而保证芯片制作成品的优良性能。
3.在对晶圆进行修边处理时，需要将晶圆放置在载台上并对其进行相应的固定，通常采用真空吸附的方式将晶圆进行固定。如申请号为cn 202210226761.3的发明专利中提供的一种晶圆校正吸附装置，通过在吸附载台上设置若干与真空发生装置连接的吸附孔，从而将晶圆固定在吸附载台的承片台上，同时通过将吸附载台与轴承件的外圈相连接，使得吸附载台能够被轴承件驱动而旋转，以便进行晶圆的后续检测与加工；但是该吸附装置存在以下问题：
4.1、处理完成后晶圆仍贴靠在承片台上，机械夹持手无法准确有效地夹取晶圆；
5.2、承片台与载台、载台与轴承件均为固定连接，各部件更换不便。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种工件载台，能够将工件抬升以便于机械夹持手夹取，同时与工件接触的承载组件便于更换。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.工件载台，包括：
9.旋转底座；
10.承载组件，所述承载组件包括吸附载盘和嵌设在所述吸附载盘上的吸附载环，所述吸附载环用于承载工件，所述吸附载盘设置在所述旋转底座上，所述旋转底座上开设有第一吸附孔，所述第一吸附孔内能够形成负压，以使所述吸附载盘贴紧在所述旋转底座上；所述承载组件上开设有第二吸附孔，所述第二吸附孔内能够形成负压，以使所述工件贴紧在所述吸附载环上；
11.抬升板，所述抬升板活动设置在所述吸附载盘上，所述吸附载盘上还开设有送气孔，所述送气孔位于所述抬升板的下方，所述送气孔能够向所述抬升板输送气流使所述抬升板从所述工件的中间推动所述工件上升，以使所述工件脱离所述吸附载环。
12.作为优选地，所述旋转底座上开设有第一环形凹槽，所述吸附载盘放置在所述第一环形凹槽的上方，所述第一环形凹槽的底部与所述第一吸附孔连通。
13.作为优选地，所述第二吸附孔由开设在所述吸附载环上的第一通道和开设在所述吸附载盘上的第二通道组成。
14.作为优选地，所述吸附载环上开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽的底部与所述第一通道连通。
15.作为优选地，所述抬升板的底部设置有环形的定位支座，所述承载组件的上表面对应开设有环形的避让槽，所述定位支座与所述避让槽的侧壁滑动配合。
16.作为优选地，所述抬升板上开设有透气孔。
17.作为优选地，所述工件载台还包括限位组件，所述限位组件包括限位套管和限位轴，所述承载组件上开设有安装通孔，所述限位套管穿设在所述安装通孔中，所述限位轴的一端与穿过所述限位套管与所述抬升板连接，所述限位轴的另一端设置有凸部，所述凸部能够与所述限位套管的底端抵靠。
18.作为优选地，所述限位组件还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述限位轴上，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述凸部上，所述压缩弹簧的另一端抵靠在所述限位套管的底端，所述压缩弹簧能够对所述凸部施加向下的弹力。
19.作为优选地，所述定位支座的高度大于所述凸部与所述限位套管底端之间的距离。
20.作为优选地，所述限位组件至少有三个，所述吸附载盘由金属制成，所述吸附载环由塑料制成。
21.本实用新型的有益效果在于：
22.本实用新型提供的工件载台，由于承载组件设置在旋转底座上，且旋转底座上开设有第一吸附孔，第一吸附孔内能够形成负压，因此旋转底座能够吸附承载组件，从而带动承载组件进行旋转，便于对工件进行修边处理；当需要更换承载组件时，停止在第一吸附孔中产生负压，即可将承载组件取下，省时省力、方便快捷；由于承载组件上开设有第二吸附孔，第二吸附孔中能够形成负压，因此承载组件能够吸附工件，从而带动工件一起转动；由于承载组件包括吸附载盘和嵌设在吸附载盘上的吸附载环组成，因此能够对承载组件进行拆装以便于及时清洁承载组件内部，减少磨损、延长使用寿命；由于吸附载盘上开设有送气孔，送气孔的上方设置有抬升板，当工件处理完成后，停止在第二吸附孔中产生负压，送气孔向抬升板的下方输送气流，从而使抬升板上升以推动工件脱离与吸附载环的接触，为机械夹持手创造了夹取空间，从而能够与机械夹持手更好地配合，以便于机械夹持手准确有效地夹取工件，防止损坏承载组件和工件。
附图说明
23.图1是本实用新型具体实施方式提供的抬升板落下时的工件载台的结构示意图；
24.图2是本实用新型具体实施方式提供的抬升板上升时的工件载台的结构示意图；
25.图3是图1中a处的局部放大图。
26.图中：
27.100-工件；
28.1-旋转底座；11-第一吸附孔；12-第一环形凹槽；13-第一汇流通道；14-第一接口；
29.2-承载组件；21-第二吸附孔；211-第一通道；212-第二通道；22-送气孔；23-吸附载盘；231-第二汇流通道；232-连通通道；233-第二接口；24-吸附载环；
30.3-抬升板；31-定位支座；32-透气孔；
31.4-限位组件；41-限位套管；42-限位轴；421-凸部；43-压缩弹簧。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种工件载台，该工件载台包括旋转底座1、承载组件2以及抬升组件3；承载组件2包括吸附载盘23和嵌设在吸附载盘23上的吸附载环24，吸附载环24用于承载工件100，吸附载盘23设置在旋转底座1上，旋转底座1上开设有第一吸附孔11，第一吸附孔11内能够形成负压，以使吸附载盘23贴紧在旋转底座1上；承载组件2上开设有第二吸附孔21，第二吸附孔21内能够形成负压，以使工件100贴紧在吸附载环24上。于本实施例中，工件100可以是晶圆，也可以是其他需要进行修边或进行旋转检测的其他圆柱状和圆环状硬质物体；旋转底座1的底部设置有驱动电机，在驱动电机的驱动下旋转底座1能够带动工件100绕轴心进行旋转；吸附载盘23设置在旋转底座1上，且旋转底座1上开设有第一吸附孔11，具体地，第一吸附孔11底部与真空发生器连接，从而能够形成负压，吸附载盘23底面平整规则，因此旋转底座1能够吸附吸附载盘23，从而带动吸附载盘23进行旋转，便于对工件100进行修边处理；由于在对工件100处理过程中会产生大量腐蚀性的粉末和碎屑，随着时间的积累会对吸附载盘23和吸附载环24造成损耗和腐蚀，当需要更换吸附载盘23和吸附载环24时，关闭外接的真空发生器，停止在第一吸附孔11中产生负压，即可将吸附载盘23和吸附载环24取下进行清洁，省时省力、方便快捷；由于吸附载环24上开设有第二吸附孔21，第二吸附孔21也外接真空发生器，从而能够形成负压，因此吸附载环24能够吸附工件100，从而带动工件100一起转动。圆柱结构的旋转底座1的上表面中心开设有圆形凹槽，凹槽中设置有定位环，吸附载盘23的下表面中心开设有对应的圆形凹槽，吸附载盘23通过下表面的圆形凹槽放置在定位环上，定位环的下半部分位于旋转底座1的圆形凹槽内，定位环的上半部分位于吸附载盘23的圆形凹槽内，从而完成了旋转底座1与承载组件2的组装。
37.抬升板3，抬升板3活动设置在吸附载盘23上，吸附载盘23上还开设有送气孔22，送气孔22位于抬升板3的下方，送气孔22能够向抬升板3输送气流使抬升板3从工件100的中间推动工件100上升，以使工件100脱离吸附载环24。于本实施例中，抬升板3位于工件100的下方，送气孔22外接氮气供给装置；送气孔22未向抬升板3输送气流时，抬升板3的上表面低于吸附载环24的上表面；当工件100处理完成后，停止在第二吸附孔21中产生负压，送气孔22向抬升板3的下方输送气流，从而使抬升板3上升以使抬升工件100脱离与吸附载环24的接触，为机械夹持手创造了夹取空间，从而能够更好的和机械夹持手配合以便于机械夹持手准确有效地从四周夹取工件100，防止损坏承载组件2和工件100。
38.进一步地，如图1所示，旋转底座1上开设有第一环形凹槽12，吸附载盘23放置在第一环形凹槽12的上方，第一环形凹槽12的底部与第一吸附孔11连通。于本实施例中，旋转底座1的上表面间隔开设有多个同圆心的第一环形凹槽12，当真空发生器从第一吸附孔11中抽吸空气时，由于第一吸附孔11与第一环形凹槽12连通，因此第一环形凹槽12中也会形成真空，从而增大了与吸附载盘23的吸附面积、增大了对吸附载盘23的吸附力，使得该工件载台整体更加稳定。具体地，旋转底座1的上部开设有第一汇流通道13和第一接口14，多个第一吸附孔11沿圆形旋转底座1的径向开设，第一汇流通道13与每个第一吸附孔11的底部连通，并通过竖向的第一接口14外界真空发生器，由于设置有第一汇流通道13和第一接口14，操作人员只需将第一接口14连接真空发生器即可从每个第一吸附孔11中抽吸空气，无需将每个第一吸附孔11连接真空发生器，方便快捷、省时省力。
39.进一步地，如图1所示，第二吸附孔21由开设在吸附载环24上的第一通道211和开设在吸附载盘23上的第二通道212组成。于本实施例中，吸附载盘23中间部分有圆形凹槽，吸附载环24为圆环状结构，吸附载环24放置在吸附载盘23的圆形凹槽中且外壁与圆形凹槽的内壁贴靠；第二吸附孔21由第一通道211和第二通道212组成，第一通道211开设在吸附载环24上，第二通道212开设在吸附载盘23上，具体地，吸附载盘23的上表面还开设有环形的过渡凹槽，过渡凹槽的底部与第二通道212连通，过渡凹槽与上方的第一通道211对准，在使用该工件载台时，由于设置有过渡凹槽，操作人员无需每次费力将第一通道211和第二通道212对准即可使气流在第一通道211和第二通道212中流动，便于在第二吸附孔21中形成真空，方便快捷、省时省力。
40.具体地，吸附载盘23中还开设有第二汇流通道231和连通通道232，多个第二通道212沿吸附载盘23的径向开设，连通通道232位于多个第二通道212的下方并与每个第二通道212连通，第二汇流通道是231环形空腔，连通通道232的一端与第二汇流通道231连通，第二汇流通道231通过竖向的第二接口233外接真空发生器；由于设置有第二汇流通道231和第二接口233，操作人员只需将第二接口233连接真空发生器即可从每个第二通道212中抽吸空气，无需将每个第二通道212连接真空发生器，方便快捷、省时省力。此外，旋转底座1的底层设置有氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷属于绝缘材料，能够隔绝上部金属吸附载盘23的电流，起到保护下部驱动电机的作用。
41.具体地，吸附载环24上开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的底部与第一通道211连通。于本实施例中，吸附载环24上开设有两个同圆心的第二环形凹槽241，第一通道211开设在两个第二环形凹槽之间的吸附载环24平面上，因此当真空发生器从第二吸附孔21中抽吸空气时，由于第一通道211和第二环形凹槽连通，因此第二环形凹槽中也会形成真空，从
而增大了与工件100的吸附面积和吸附力，使得该工件载台的吸附能力更强。
42.进一步地，如图2所示，抬升板3的底部设置有环形的定位支座31，承载组件2的上表面对应开设有环形的避让槽，定位支座31与避让槽的内壁滑动配合。于本实施例中，避让槽开设在吸附载盘23的上表面，定位支座31为环形，且定位支座31能够与避让槽的内壁贴靠着在槽内上下移动，由此在抬升板3的下表面、定位支座31以及吸附载盘23的上表面之间形成一个相对密闭的空间，当送气孔22向抬升板3的下方输送氮气时，该空间能够防止氮气泄露，从而能够有效地将抬升板3向上抬起；同时由于避让槽的内壁与定位支座31，避让槽对定位支座31起到导向作用，因此抬升板3在上升过程中不会发生歪斜或侧倾，保证了工件100后续处理的位置的准确性。
43.具体地，如图2所示，抬升板3上开设有透气孔32。于本实施例中，抬升板3上开设有多个透气孔32，当工件100处理完成被移走后，操作人员关闭氮气供给装置，透气孔32能够使抬升板3下方的氮气排出，从而使抬升板3能够在自身重力的作用下顺利落回原位。
44.具体地，如图3所示，工件载台还包括限位组件4，限位组件4包括限位套管41和限位轴42，承载组件2上开设有安装通孔，限位套管41穿设在安装通孔中，限位轴42的一端与穿过限位套管41与抬升板3连接，限位轴42的另一端设置有凸部421，凸部421能够与限位套管41的底端抵靠。于本实施例中，抬升板3为圆形板，限位轴42的一端穿过限位套管41并通过螺栓与抬升板3可拆卸连接，限位轴42能够与限位套管41的内壁贴靠着在限位套管41内上下移动；限位轴42底部的凸部421能够对限位轴42起到竖直方向的限位作用，防止抬升板3过度抬升而脱出承载组件2；限位组件4至少有三个，限位组件4沿抬升板3的周向均匀设置，保证限位组件4能够对抬升板3施加限制，防止抬升板3出现倾斜的情况。
45.具体地，如图3所示，限位组件4还包括压缩弹簧43，压缩弹簧43套设在限位轴42上，压缩弹簧43的一端抵靠在凸部421上，压缩弹簧43的另一端抵靠在限位套管41的底端，压缩弹簧43能够对凸部421施加向下的弹力。于本实施例中，限位套管41的内壁上设置有抵靠部，压缩弹簧43的一端抵靠在抵靠部上，另一端抵靠在凸部421上；当操作人员使用氮气供给装置抬起抬升板3时，会带动凸部421向上挤压压缩弹簧43，在氮气抬升过程中，如果没有压缩弹簧43，气体会使得抬升板3快速上升，容易造成限位轴42和限位套管41的刚性碰撞，会使得抬升板3产生震动，这种刚性碰撞一方面对限位组件4造成一定的磨损，缩短限位部件4的使用寿命，另一方面震动会造成抬升板3上的工件100产生偏移，进而可能会对后期的夹取配位等产生一定的影响，导致机械失误率提升，甚至于使得工件100内部产生内裂纹，降低了成品率；加入压缩弹簧43的话，可以使得限位轴42和限位套管41之间的接触变成柔性碰撞，从而提高生产效率和成品率；并且，在操作人员关闭氮气供给装置后，此时抬升板3在自身重力以及压缩弹簧43弹力的作用下落回原位，压缩弹簧43加快了抬升板下落的速度，提高了工作效率。
46.具体地，如图2所示，定位支座31的高度大于凸部421与限位套管41底端之间的距离。于本实施例中，当抬升板3在氮气的作用下上升至最高处时，凸部421抵靠在限位套管41的底端，此时定位支座31仍有部分位于避让槽中，从而能够对抬升板3进行导向和平面限位，防止定位支座31在水平面上发生偏移而无法回落至原位。
47.进一步地，吸附载盘23由金属制成，吸附载环24由塑料制成。于本实施例中，工件100为由硅制成的晶圆，吸附载盘23由金属制成，在对工件100进行修边处理时，通电的加工
装置会与吸附载盘23接触并导入电流，使吸附载盘23和加工装置之间形成闭合回路，从而能够使加工装置判断加工刀具的初始位置，以提高加工刀具的切削精度。吸附载环24由塑料制成，晶圆放置在吸附载环24上，能够避免与金属的吸附载盘23直接接触，从而防止对硅产生金属污染，更好地维持晶圆的性能；吸附载环24优先选用聚醚醚酮、聚氟乙烯、聚苯硫醚等材料制成的工程塑料，相较于普通塑料，由以上材料制成的工程塑料强度高、抗冲击、耐磨性好，并且还具有易加工的特点。
48.本实施例提供的工件载台的使用方法大致如下：
49.使用真空发生器在第一吸附孔11中形成负压，使吸附载盘23吸附在旋转底座1上，并将吸附载环24嵌设在吸附载盘23中。具体地，将吸附载盘23放置在旋转底座1上，并将第一吸附孔11外接真空发生器，以在第一吸附孔11中形成负压，从而将吸附载盘23吸附在旋转底座1上，从而能够带动吸附载盘23和吸附载环24旋转。
50.使用真空发生器在第二吸附孔21中形成负压，使工件100吸附在吸附载环24上。具体地，操作人员将工件100放置在吸附载环24上，并将第二吸附孔21外接真空发生器，以在第二吸附孔21中形成负压，从而将工件100吸附在吸附载环24上。
51.启动旋转底座1，通过吸附载盘23和吸附载环24带动工件100旋转。具体地，操作人员开启旋转底座1底部的驱动电机，驱动旋转底座1带动工件100进行旋转，从而对工件100进行修边处理。
52.关闭旋转底座1，并关闭与第二吸附孔21连接的真空发生器，使用氮气供给装置向送气孔22中送入气流，使抬升板3向上带动工件100脱离吸附载环24。操作人员关闭旋转底座1底部的驱动电机，并关闭与第二吸附孔21连接的真空发生器，之后将送气孔22外接氮气供给装置，通过送气孔22向抬升板3的下方送入氮气，抬升板3上升从而带动工件100脱离吸附载环24而升起，从而便于机械夹持手从四周夹取工件100。
53.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.工件载台，其特征在于，包括：旋转底座(1)；承载组件(2)，所述承载组件(2)包括吸附载盘(23)和嵌设在所述吸附载盘(23)上的吸附载环(24)，所述吸附载环(24)用于承载工件(100)，所述吸附载盘(23)设置在所述旋转底座(1)上，所述旋转底座(1)上开设有第一吸附孔(11)，所述第一吸附孔(11)内能够形成负压，以使所述吸附载盘(23)贴紧在所述旋转底座(1)上；所述承载组件(2)上开设有第二吸附孔(21)，所述第二吸附孔(21)内能够形成负压，以使所述工件(100)贴紧在所述吸附载环(24)上；抬升板(3)，所述抬升板(3)活动设置在所述吸附载盘(23)上，所述吸附载盘(23)上还开设有送气孔(22)，所述送气孔(22)位于所述抬升板(3)的下方，所述送气孔(22)能够向所述抬升板(3)输送气流使所述抬升板(3)从所述工件(100)的中间推动所述工件(100)上升，以使所述工件(100)脱离所述吸附载环(24)。2.根据权利要求1所述的工件载台，其特征在于，所述旋转底座(1)上开设有第一环形凹槽(12)，所述吸附载盘(23)放置在所述第一环形凹槽(12)的上方，所述第一环形凹槽(12)的底部与所述第一吸附孔(11)连通。3.根据权利要求1所述的工件载台，其特征在于，所述第二吸附孔(21)由开设在所述吸附载环(24)上的第一通道(211)和开设在所述吸附载盘(23)上的第二通道(212)组成。4.根据权利要求3所述的工件载台，其特征在于，所述吸附载环(24)上开设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽的底部与所述第一通道(211)连通。5.根据权利要求1所述的工件载台，其特征在于，所述抬升板(3)的底部设置有环形的定位支座(31)，所述承载组件(2)的上表面对应开设有环形的避让槽，所述定位支座(31)与所述避让槽的侧壁滑动配合。6.根据权利要求5所述的工件载台，其特征在于，所述抬升板(3)上开设有透气孔(32)。7.根据权利要求5所述的工件载台，其特征在于，所述工件载台还包括限位组件(4)，所述限位组件(4)包括限位套管(41)和限位轴(42)，所述承载组件(2)上开设有安装通孔，所述限位套管(41)穿设在所述安装通孔中，所述限位轴(42)的一端与穿过所述限位套管(41)与所述抬升板(3)连接，所述限位轴(42)的另一端设置有凸部(421)，所述凸部(421)能够与所述限位套管(41)的底端抵靠。8.根据权利要求7所述的工件载台，其特征在于，所述限位组件(4)还包括压缩弹簧(43)，所述压缩弹簧(43)套设在所述限位轴(42)上，所述压缩弹簧(43)的一端抵靠在所述凸部(421)上，所述压缩弹簧(43)的另一端抵靠在所述限位套管(41)的底端，所述压缩弹簧(43)能够对所述凸部(421)施加向下的弹力。9.根据权利要求7所述的工件载台，其特征在于，所述定位支座(31)的高度大于所述凸部(421)与所述限位套管(41)底端之间的距离。10.根据权利要求1-9任一项所述的工件载台，其特征在于，所述吸附载盘(23)由金属制成，所述吸附载环(24)由塑料制成。

技术总结
本实用新型属于半导体加工技术领域，公开了一种工件载台。该工件载台包括旋转底座、承载组件以及抬升板，承载组件包括吸附载盘和嵌设在吸附载盘上的吸附载环，吸附载盘设置在旋转底座上，旋转底座上开设有第一吸附孔，第一吸附孔内能够形成负压，以使吸附载盘贴紧在旋转底座上；承载组件上开设有第二吸附孔，第二吸附孔内能够形成负压，以使工件贴紧在吸附载环上；抬升板活动设置在吸附载盘上，吸附载盘上还开设有送气孔，送气孔能够向抬升板输送气流使抬升板推动工件上升，以使工件脱离吸附载环。该工件载台能够通过气流使抬升板向上推动工件脱离吸附载环，从而便于机械夹持手夹持，此外吸附载盘通过负压吸附在旋转底座上，便于更换。更换。更换。


技术研发人员：万先进 谢亚楠 朱松 边逸军
受保护的技术使用者：宁波芯丰精密科技有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/19