Wafer Chuck(晶圆卡盘)在晶圆加工应用中处理或固定晶圆或基板。它们是洁净室晶圆厂环境中晶圆制造和测试的关键组件。晶圆和基板加工步骤可包括薄抛光或化学机械平坦化、薄膜沉积（PVD、CVD或电沉积）、抛光、蚀刻、图案化或光刻、光致抗蚀剂旋涂、离子注入、扩散和介电薄膜生长的氧化。
晶圆和基板非常薄，因此像传统卡盘那样通过边缘夹紧来夹紧会导致晶片严重弯曲或翘曲以及损坏。常见的晶圆夹持技术包括真空、静电、机械和磁性。无论采用哪种夹紧技术，所有晶圆卡盘都能提供所需的夹紧均匀性，而不会变形或损坏。
结构组成：
主要类型有：
环境卡盘– 环境卡盘或非热卡盘在环境室温下运行，没有加热或冷却功能。
热卡盘– 热卡盘具有整体加热或冷却功能，可在加工或测试过程中将晶圆或基板保持在特定温度。
以下为晶圆卡盘的主要技术指标：
吸附力和平整度：晶圆卡盘需要具备足够的吸附力来稳定固定晶圆。静电卡盘通过静电吸附的方式将晶圆牢固固定，特别是在真空环境下操作时，其吸附力均匀分布，减少污染和晶圆表面的应力。晶圆卡盘的平整度是一个重要的指标，通常以微米为单位。对于极端紫外光刻，需要具有高平坦度的晶圆卡盘进行聚焦。
温度控制能力：热稳定性和热均匀性。晶圆加工过程中需要精确控制温度。许多静电卡盘还具备陶瓷加热功能，确保在高温条件下的晶圆平稳固定和加工精度。
真空兼容性：晶圆卡盘必须能够在真空环境中使用，特别是在等离子刻蚀、化学气相沉积（CVD）、离子植入等工艺中，确保在高精度操作中稳定性不受影响。
污染控制：晶圆卡盘需要减少颗粒物和其他污染物的产生，从而保证晶圆在制造过程中的高良率。静电吸附技术相较于传统的机械夹持方式更具优势，因为它能显著降低夹持过程中可能产生的微尘和碎屑。
尺寸与平整度：卡盘的尺寸和表面的平整度是影响晶圆加工质量的关键因素之一，通常需要达到纳米级别的平整度，以避免因卡盘不平整导致晶圆变形或破损。
电绝缘性：在静电卡盘中，卡盘材料的电绝缘性至关重要。高质量的电绝缘材料可防止晶圆在静电吸附过程中受到损坏。
主要材料：
铝合金– 由于其重量轻、强度高、导热性好，这是晶圆夹头最广泛使用的材料之一。它特别适用于静电夹头和加工过程中的热控制 [2]。
聚合物：某些专用晶圆夹头可能包含聚合物材料，用于固定精密基板或用于柔性、要求较低的应用，这些应用不需要担心极端温度。
陶瓷– 陶瓷夹头（例如氧化铝或碳化硅）因其出色的热稳定性、电绝缘性和抗化学损伤性而在高精度应用中很受欢迎。陶瓷是电绝缘体或半导体，并且具有高抗热击穿、侵蚀和表面退化（例如，损伤或点蚀）的特性。
不锈钢：不锈钢用于机械稳定性和耐用性。它通常用于需要耐化学性和最小污染的环境，例如湿法工艺.
材料的选择确保卡盘可以承受半导体制造的恶劣条件，例如高温、化学物质和物理应力，同时保持晶圆处理所需的精度。
表面处理：
Anodize 阳极氧化
Hardcoat 硬涂层
Plated (gold or nickel) 镀金（金或镍）
Thermal spray coating 热喷涂层
Thin film coating 薄膜涂层
部分参考资料来源：
https://www.globalspec.com/
https://blog.semiprobe.com/wafer-chucks
了解静电吸盘请查看：晶圆的定位-静电吸盘的相关研究
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