真空卡盤是半導體制造及加工領域中廣泛應用的晶圓固定裝置,其通過真空吸附原理實現晶圓的穩定固定。

一、真空卡盤的核心特點
非接觸式固定,避免物理損傷
真空卡盤通過表面微孔形成均勻的真空負壓,將晶圓吸附在卡盤表面,無需機械夾爪或邊緣接觸,消除劃傷、污染或邊緣破損風險,尤其適合超薄晶圓或易碎材料(如玻璃、化合物半導體)的加工。
吸附力均勻,穩定性高
卡盤表面分布數百至數千個微孔,通過真空泵抽氣形成負壓,吸附力分布均勻,可有效晶圓在高速旋轉(如化學機械拋光CMP)或振動環境(如探針測試)中的位移,確保加工精度。
結構簡單,成本可控
相比靜電卡盤或伯努利卡盤(需高壓氣流系統),真空卡盤結構更為簡單,主要由卡盤本體、真空通道和密封圈組成,制造成本較低,維護方便。
兼容性強,適用范圍廣
可適配不同尺寸(如2英寸至12英寸)和材質(如硅、砷化鎵、藍寶石)的晶圓,且對表面平整度要求相對寬松,適用于多種加工場景。
溫度控制靈活
部分真空卡盤集成溫控模塊(如加熱/冷卻通道),通過循環介質(如水或油)實現晶圓溫度調節,支持三溫測試(低溫、常溫、高溫)等復雜工藝需求。
二、真空卡盤的典型應用場景
半導體制造前道工藝
光刻工藝:在曝光前固定晶圓,確保光刻膠涂布均勻性,避免因晶圓移動導致圖形失真。
刻蝕工藝:在等離子體刻蝕或濕法刻蝕中固定晶圓,防止高能粒子或化學溶液沖擊導致晶圓偏移。
薄膜沉積:在物理氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積(CVD)過程中,為晶圓提供穩定支撐,確保薄膜厚度均勻性。
半導體測試環節
探針臺測試:在晶圓測試(Wafer Probing)中,真空卡盤固定晶圓并配合載物臺實現多測試點定位,支持參數測試、故障分析(FA)等場景。
三溫測試:集成溫控功能的真空卡盤可模擬芯片在實際工作中的溫度條件(-60℃至+300℃),評估其可靠性與穩定性。
優良封裝與微組裝
晶圓級封裝(WLP):在倒裝芯片(Flip Chip)或扇出型封裝(Fan-Out)中,真空卡盤固定晶圓以實現高精度鍵合或再布線層(RDL)加工。
微機電系統(MEMS)制造:固定微小結構(如傳感器、執行器)晶圓,避免加工過程中因振動導致結構損壞。
其他加工領域
光學元件加工:固定玻璃、晶體等光學材料,支持高精度拋光或鍍膜工藝。
平板顯示制造:在液晶面板(LCD)或有OLED生產中,固定玻璃基板以實現薄膜晶體管(TFT)陣列加工。
冠亞恒溫的Chuck憑借其技術深度與行業適配性,已成為半導體制造、航空航天、生物醫藥等領域溫控環節的控溫裝備,為制造行業發展提供堅實支撐。