中国粉体网讯晶圆吸附技术是半导体制造中的关键环节之一，其稳定性和精确性直接影响到芯片的生产效率和成品质量。从精细的刻蚀工艺到复杂的光刻流程，再到精密的薄膜沉积，每一步都离不开晶圆稳定而精确的固定、/p>
晶圆吸附技术主要分为：机械真空吸附、静电吸附、伯努利吸盘、strong>机械真空吸附以其稳定性和通用性受到广泛应用；静电吸附则以其非接触式特性和精确控制力见长；伯努利吸盗/strong>则以其独特的非接触式吸附方式和环境适应性展现出独特魅力、/p>
在半导体制程中，陶瓷真空吸盘和静电吸盘作为半导体晶圆的主流吸附技术，两者虽都是吸盘，但两者从结构、特性、应用等方面都有所不同、/p>
工作原理不同
真空吸盘主要利用负压的原理，通过真空泵的连接管道，将空气抽出来，然后在吸盘下形成负压，使得晶圆或基板等被吸附在吸盘表靡/span>。其传递真空的部分为多孔陶瓷板，多孔陶瓷板装配在底座的沉孔中，其周边与底座粘结密封，底座为精密陶瓷或金属材料加工而成、/p>
多孔陶瓷晶圆真空吸盘结构
通过陶瓷板内部的多孔结构，吸盘与真空泵连接，给予负压时，晶圆下方就会形成远低于外界大气压的真空区域，将晶圆牢牢地吸附在吸盘表面。由于多孔质陶瓷的孔洞非常微细，能使工件表面贴合于真空吸盘时，不会因为负压而造成表面的刮伤、凹陷等不良因素、/p>
静电吸盘主要是在吸盘表面产生静电场，使得零部件表面带上电荷，从而产生静电吸附力将晶圆或基板等固定在吸盘上、/span>其核心结构为：金属基座内部嵌入电极，上方覆盖着一层高性能的陶瓷介质层。当施加电压时，电极、陶瓷与晶圆之间形成强大静电场，产生高达数千至数万帕斯卡的吸附力，从而将晶圆牢牢固定、/p>
使用环境不同
真空吸盘在使用的环境中，需要借助真空泵来提供负压。通过调整真空泵的工作状态或吸盘之间的间距等方式实现，可以实现晶圆在加工过程中的绝对平稳固定、/p>
静电吸盘不需要外部真空设备，在一些对真空系统要求不高的环境中更为方便。可用于低压强（真空）环境，适用于需要利用卡盘控制晶片温度的场合、/p>
性能优势对比
陶瓷真空吸盘结构相对简单，制造和维护成本较低，也可以实现晶圆在加工过程中的绝对平稳固定，且能够适应不同尺寸和类型的晶圆及多样化的加工需求、/p>
陶瓷真空吸盘五大优势，来源：商德陶瓷
不过，当晶片进行化学气相沉积等需要在真空或低压环境下操作的工序时，依赖于压力差的真空吸盘无法满足工作要求，限制了其应用范围。此外，当晶片被真空吸盘吸附在吸盘表面时，会因为空气压力导致变形，而加工后晶片会发生反弹，导致切割好的表面呈波纹状，表面平整度下降，影响加工精度、/p>
陶瓷静电卡盘是非接触吸附，可以极大减少工件损伤和污染的风险，保证晶圆具有较好的平整度，从而具有更好的加工精度；具有均匀的吸附力，晶圆不会发生翘曲变形，吸附作用力持续稳定，并采用氦气背吹导热，具有良好的均温效果，可以控制温度、/p>
相对比真空吸盘，静电吸盘的结构复杂，其对表面平整度、光洁度以及微米级凹凸结构的要求极高，凹凸结构的精度需达到微米级，导致生产过程中在材料的配比、烧结、表面处理方面都存在一定的技术壁垒。另外，静电卡盘的关键与难点则在于温度控制，为提高散热性能，静吸吸盘电介质材料选用氮化铝材料的技术路线还更为复杂。很多细节性的要求很多且严格导致静电吸盘价格很高，同时静电吸附系统需要定期检查和维修，以确保其正常运行、/p>
主要适用领域不同
陶瓷真空吸盘具有平面度、平行度高，组织致密均匀，强度高，透气性好，吸附力均匀，易于修整等特点，往往用于固定或者搬运一些平整、密封性好的零部件，如金属板、塑料片等，适用于半导体晶圆制造的减薄、切割、研磨、清洁和处理等工序，有效解决了晶圆印痕、芯片静电击穿、Particle污染等诸多难题、/p>
陶瓷静电吸盘适用于吸附平坦的、非导电的零部件，是用于真空环境或等离子体环境的超洁净晶圆片承载体，广泛应用于等离子体和真空半导体加工，如干法蚀刻、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、热化学气相沉积、物理气相沉积（PVD）、离子注入和极紫外光刻（EUVL）等。常使用静电吸盘来固定、支撑及加热晶片等被加工工件，为晶片提供直流偏压并控制晶片表面温度、/p>
小结
两种陶瓷吸盘在原理与适用性上各有千秋，陶瓷真空吸盘更适用于一些对精度要求相对不高的工业领域，如金属加工、半导体低阶制程中。而陶瓷静电吸盘凭借均匀的吸附力、良好的真空匹配性等适合应用在半导体高阶制程中、/p>
来源９/p>
真空聚焦：小小的真空吸盘，为何成为芯片制造必不可少的零部?
微纳研究院：【微纳加工】晶圆吸附技术，你了解多少？
中国粉体罐/p>
（中国粉体网编辑整理/空青（/p>
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
视频叶/div>
抖音叶/div>
哔哩哔哩叶/div>
