真空卡盘是半导体制造及加工领域中广泛应用的晶圆固定装置,其通过真空吸附原理实现晶圆的稳定固定。

一、真空卡盘的核心特点
非接触式固定,避免物理损伤
真空卡盘通过表面微孔形成均匀的真空负压,将晶圆吸附在卡盘表面,无需机械夹爪或边缘接触,消除划伤、污染或边缘破损风险,尤其适合超薄晶圆或易碎材料(如玻璃、化合物半导体)的加工。
吸附力均匀,稳定性高
卡盘表面分布数百至数千个微孔,通过真空泵抽气形成负压,吸附力分布均匀,可有效晶圆在高速旋转(如化学机械抛光CMP)或振动环境(如探针测试)中的位移,确保加工精度。
结构简单,成本可控
相比静电卡盘或伯努利卡盘(需高压气流系统),真空卡盘结构更为简单,主要由卡盘本体、真空通道和密封圈组成,制造成本较低,维护方便。
兼容性强,适用范围广
可适配不同尺寸(如2英寸至12英寸)和材质(如硅、砷化镓、蓝宝石)的晶圆,且对表面平整度要求相对宽松,适用于多种加工场景。
温度控制灵活
部分真空卡盘集成温控??椋ㄈ缂尤?/span>/冷却通道),通过循环介质(如水或油)实现晶圆温度调节,支持三温测试(低温、常温、高温)等复杂工艺需求。
二、真空卡盘的典型应用场景
半导体制造前道工艺
光刻工艺:在曝光前固定晶圆,确保光刻胶涂布均匀性,避免因晶圆移动导致图形失真。
刻蚀工艺:在等离子体刻蚀或湿法刻蚀中固定晶圆,防止高能粒子或化学溶液冲击导致晶圆偏移。
薄膜沉积:在物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)过程中,为晶圆提供稳定支撑,确保薄膜厚度均匀性。
半导体测试环节
探针台测试:在晶圆测试(Wafer Probing)中,真空卡盘固定晶圆并配合载物台实现多测试点定位,支持参数测试、故障分析(FA)等场景。
三温测试:集成温控功能的真空卡盘可模拟芯片在实际工作中的温度条件(-60℃至+300℃),评估其可靠性与稳定性。
优良封装与微组装
晶圆级封装(WLP):在倒装芯片(Flip Chip)或扇出型封装(Fan-Out)中,真空卡盘固定晶圆以实现高精度键合或再布线层(RDL)加工。
微机电系统(MEMS)制造:固定微小结构(如传感器、执行器)晶圆,避免加工过程中因振动导致结构损坏。
其他加工领域
光学元件加工:固定玻璃、晶体等光学材料,支持高精度抛光或镀膜工艺。
平板显示制造:在液晶面板(LCD)或有OLED生产中,固定玻璃基板以实现薄膜晶体管(TFT)阵列加工。
冠亚恒温的Chuck凭借其技术深度与行业适配性,已成为半导体制造、航空航天、生物医药等领域温控环节的控温装备,为制造行业发展提供坚实支撑。