一种氮化铝多层静电吸盘制备方法与流程

本发明涉及静电吸盘，具体是一种氮化铝多层静电吸盘制备方法。

背景技术：

1、集成电路的制造过程中，有着数千道的工艺步骤，硅片需要在这些工艺设备之间传递、运输并进行加工和检测；在加工过程中，硅片必须被平稳放置在工艺设备中，这就需要对硅片的夹持技术提出严格的要求，由于静电吸盘与其他夹持工具相比，对工件的物理应力小，能够将吸附作用均匀分布于硅片表面，防止硅片在制作过程中产生翘曲变形，而且静电吸盘对硅片无污染，对硅片无伤害，因此在现代半导体工业中应用最广。

2、静电吸盘通常由氧化铝、氮化铝或蓝宝石等陶瓷材料制成，由于陶瓷为绝缘体，通过在陶瓷胚体上覆金属电极层，改变陶瓷胚体的电学性能，使覆金属电极层的陶瓷胚体可以通过产生静电经硅片产生吸附作用。

3、但是，在陶瓷胚体上覆金属电极层的工艺步骤十分复杂，先在陶瓷胚体上加入光刻胶，然后通过旋转利用离心力的作用使光刻胶均匀的分布在陶瓷胚体上，然后使用光刻曝光机进行光刻，形成金属电极层，制作工程中需要使用的设备很多，陶瓷胚体需要通过夹持工具在各种设备的操作台之间移动和多次固定，十分麻烦，且每次夹持都可能对陶瓷胚体产生损坏，使用时影响后续芯片的成品率。

4、因此，针对上述问题提出一种氮化铝多层静电吸盘制备方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决上述的问题，本发明提出的一种氮化铝多层静电吸盘制备方法。

2、一种氮化铝多层静电吸盘制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将1份～3.4份炭黑、0.3份～2份氮化铝粉末、0.6份～0.8份氯化镧、30份～50份乙醇放到球磨机中，使用氮化铝直径6mm、10mm二种规格的球放置到高速球磨混合10～13小时，得到氮化铝混合浆料；

4、s2：将混合浆料通过闭式喷雾造粒塔喷雾造粒，形成球状35μm陶瓷造粒粉；

5、s3：适用湿式冷等静压工艺，将做好的陶瓷造粒粉压制成片状陶瓷胚体，陶瓷胚体的厚度在3.5毫米；

6、s4：使用光刻装置在陶瓷胚体上表面制备金属电极层，通过光刻曝光机进行金属化8μm曝光和刻蚀，电极层的厚度在0.5毫米；

7、s5：重复s3和s4操作7次，形成七片上表面均附带有金属电极层的陶瓷胚体；

8、s6：结合成7层陶瓷-金属片，其中陶瓷部分在下，金属部分在上，成周期性排列；

9、s7：使用激光切割机对复合陶瓷-金属胚体进行切割，去除多余边角料，只保留吸盘区；

10、s8：将复合的陶瓷-金属胚体放入烧结炉中，并用高低温抑制烧结工艺进行烧结，得到静电吸盘成品；

11、优选的，所述光刻装置包括底座；所述底座的上方设置有凸轮分割器组件；所述凸轮分割器组件的上方设置有圆盘工作台；所述凸轮分割器组件用于带动圆盘工作台间歇转动；所述圆盘工作台上设置有若干个圆形操作台；所述圆形操作台的上端外侧壁上呈圆周陈列布置有若干个橡胶条；所述圆盘工作台开设有若干个通槽；所述圆形操作台与通槽一一对应，所述通槽的上端与橡胶条插嵌连接；所述通槽的下端与圆形操作台转动连接；所述圆盘工作台的下方设置有负压罩；所述负压罩呈弧形，所述圆形操作台上开设有若干个负压孔；所述负压罩内设置有顶升组件；所述顶升组件位于其中一个圆形操作台的正下方；所述顶升组件用于顶升顶升组件正上方的圆形操作台；所述圆盘工作台的一侧设置有第一气缸；所述气缸的输出端固定连接有驱动组件；所述驱动组件用于带动圆形操作台转动；所述圆盘工作台的上方设置有下胶管、集胶组件和光刻曝光机；所述下胶管、集胶组件和光刻曝光机分别位于其中一个圆形操作台的正上方；

12、优选的，所述凸轮分割器组件包括凸轮分割器；所述底座上固定连接有凸轮分割器；所述凸轮分割器上固定连接有第一电机；所述第一电机的输出端与凸轮分割器的输入端固定连接；所述凸轮分割器的输出端固定连接有转动轴；所述转动轴的顶部与圆盘工作台固定连接，所述转动轴的外部套有支撑柱；所述支撑柱的下端与凸轮分割器固定连接；支撑柱的上端与圆盘工作台滑动连接；

13、优选的，所述顶升组件包括弧形块；其中一个所述圆形操作台的下方设置有弧形块；所述弧形块的两端端部分别位于圆形操作台的两侧下方；所述弧形块与负压罩的底部之间设置有第一弹簧和伸缩杆；所述第一弹簧和伸缩杆的一端与弧形块固定连接，第一弹簧和伸缩杆的另一端与负压罩固定连接；所述第一弹簧外套在伸缩杆的外部；

14、优选的，所述驱动组件包括弧形夹；所述弧形夹与第一气缸的输出端固定连接；所述弧形夹的两端分别转动连接有橡胶轮；所述弧形夹的一端固定连接有第二电机；所述第二电机的输出端与其中一个橡胶轮固定连接；

15、优选的，所述弧形夹上设置有若干个传动轮；所述两个橡胶轮通过各传动轮和皮带传动连接；

16、优选的，所述圆形操作台的上方设置有顶部支撑板；所述下胶管、集胶组件和光刻曝光机分别于顶部支撑板固定连接；

17、优选的，所述集胶组件包括第二气缸；所述第二气缸与顶部支撑板固定连接；且位于顶升组件的正上方；所述第二气缸的输出端固定连接有集胶箱；所述集胶箱的底部开口，开口形状与圆形操作台的形状对应；所述集胶箱的底部开设有环形槽；所述环形槽位于集胶箱的底部开口外部；所述底座上设置有存胶箱；所述存胶箱与集胶箱之间连通有输胶管；所述输胶管的中部固定连接在顶部支撑板和圆盘工作台之间。

18、本发明的有益之处在于：

19、1.本发明为了减少整体操作过程中移动的夹持次数，减少对陶瓷胚体的损坏；通过启动外部抽气泵，外部抽气泵将负压罩内部的空气抽出，通过负压孔将脱水后的陶瓷胚体负压在圆形操作台上，启动凸轮分割器组件，带动圆盘工作台间歇转动，上料工位的圆形操作台转动至匀胶工位；顶升组件顶升圆形操作台，使圆形操作台上升，圆形操作台上端的橡胶条向上移动，移出通槽；第一气缸经外部固定架固定在底座上，第一气缸的输出端带动驱动组件朝匀胶工位的圆形操作台移动，并与圆形操作台接触，启动驱动组件，驱动组件通过橡胶条带动匀胶工位上的圆形操作台转动，圆形操作台上的陶瓷胚体转动，陶瓷胚体上的光刻胶在离心力的作用下向周围分散，均匀分布在陶瓷胚体的上表面；多余的光刻胶进入集胶组件中；凸轮分割器组件带动匀胶工位的圆形操作台转动至光刻工位；光刻曝光机对光刻工位的陶瓷胚体进行光刻，光刻结束后，凸轮分割器组件再次带动光刻工位的圆形操作台移动至下料工位，由于下料工位下方无负压罩；下料工位的圆形操作台上的陶瓷胚体不再受到负压，便于下料；

20、2.本发明为了使圆形操作台在上料工位、光刻工位和下料工位时与圆盘工作台固定，且在匀胶工位时，可以通过驱动组件带动圆形操作台转动，通过圆盘工作台转动，上料工位上的圆形操作台移动至匀胶工位；由于弧形块的顶部中间水平高度高于两端端部的水平高度，通槽的侧壁在弧形块的顶部移动时，弧形块向上移动，与圆形操作台接触后，带动圆形操作台向上移动，第一弹簧带动伸缩杆变长，圆形操作台上端的橡胶条移出通槽；圆形操作台的下端与通槽转动连接；当圆形操作台从匀胶工位移动至光刻工位时，通槽的侧壁在弧形块的顶部移动时，弧形块向下移动，第一弹簧带动伸缩杆向下移动，圆形操作台上端的橡胶条插嵌入通槽；将圆形操作台与圆盘工作台锁定。