本实用新型涉及半导体晶圆加工领域，特别是指一种吸附晶圆的末端执行器。
背景技术：
随着新能源、高铁、汽车电子等的技术进步，对igbt、mosfet功率器件为代表的新型功率半导体器件的需求急剧增加，功率半导体器件的制造已成为制约相关行业技术进步的瓶颈之一。在igbt、mosfet等功率器件等制造领域有着大量薄片晶圆的工艺，薄片晶圆的传输成为igbt、mosfet等功率器件制造的关键技术。
在薄片晶圆的传送过程中，现在使用最多的是伯努利形式的末端执行器。伯努利形式的末端执行器使用了橡胶材料的吸盘，在吸附过程中橡胶会接触薄片晶圆背面，容易造成晶圆背面的二次颗粒污染，也容易造成晶圆碎片。伯努利形式的末端执行器无法应用于真空环境，这样伯努利形式的末端执行器就存在很大的局限性。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种吸附晶圆的末端执行器，本实用新型避免了晶圆的二次污染问题，减少了晶圆的碎片率，能够同时在真空和大气环境下使用，能耗低且薄片晶圆能够自动定位。
本实用新型提供技术方案如下：
一种吸附晶圆的末端执行器，包括执行器本体，所述执行器本体上设置有静电吸附单元，所述静电吸附单元包括绝缘陶瓷盘和设置在绝缘陶瓷盘内的金属电极，所述静电吸附单元的边缘设置有凸缘结构，所述凸缘结构的形状与晶圆的边缘相适应，所述凸缘结构上设置有向内倾斜的导向斜面。
进一步的，所述静电吸附单元的形状为圆环形，所述金属电极位于圆环形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的外环区域相适应。
进一步的，所述静电吸附单元包括若干个形状为扇环形的子单元，所述金属电极位于扇环形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的外环区域相适应。
进一步的，多个扇环形的子单元在所述执行器本体上对称分布。
进一步的，所述静电吸附单元的形状为u型，所述金属电极位于u型内，并且所述金属电极的分布与晶圆的中间区域和/或外环区域相适应。
进一步的，所述凸缘结构分布在u型静电吸附单元两个悬臂末端的边缘以及两个悬臂连接处的边缘。
进一步的，所述金属电极在u型内均匀分布。
进一步的，所述静电吸附单元的形状为圆形或部分圆形，所述金属电极位于圆形或部分圆形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的中间区域和/或外环区域相适应。
进一步的，所述凸缘结构分布在圆形或部分圆形边缘的圆弧上。
进一步的，所述金属电极在圆形或部分圆形内均匀分布。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的吸附晶圆的末端执行器利用静电吸附原理吸附薄片晶圆，其具有以下有益效果：
1、与伯努利形式的末端执行器相比，静电吸附可以减少对晶圆背面的污染；
2、静电吸附能在真空和大气环境下同时使用，适应性强；
3、静电吸附的吸附力均匀，并且通过静电吸附单元的设计，使得不会出现局部受力，减少晶圆的碎片率；
4、静电吸附的能耗低；
5、末端执行器进行薄片晶圆传输时，导向斜面能够使得晶圆与末端执行器同心，薄片晶圆自动定位。
附图说明
图1为本实用新型的吸附晶圆的末端执行器一个实施方式的结构示意图；
图2为图1中的静电吸附单元的结构示意图；
图3为本实用新型的吸附晶圆的末端执行器另一个实施方式的结构示意图；
图4为本实用新型的吸附晶圆的末端执行器再一个实施方式的结构示意图；
图5为薄片晶圆的示例图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型实施例提供一种吸附晶圆的末端执行器，如图1-5所示，包括执行器本体1，执行器本体1上设置有静电吸附单元2，静电吸附单元2包括绝缘陶瓷盘3和设置在绝缘陶瓷盘3内的金属电极4，静电吸附单元2的边缘设置有凸缘结构5，凸缘结构5的形状与晶圆6的边缘7相适应，凸缘结构5上设置有向内倾斜的导向斜面8。
本实用新型的静电吸附单元包括绝缘陶瓷盘和内部的金属电极，其吸附原理如下：
依据库伦定律(两个静止的带电粒子间的相互作用力)和洛伦兹定律(运动的电和在磁场中受的力)，静电吸附单元利用电磁力实现对物体的有效吸附。末端执行器进行薄片晶圆传送时，末端执行器的静电吸附单元在施加高压静电(一般通过静电控制器通过将外部直流电压经过增压及倍压处理，转化为高压静电)后，静电高压通过静电吸附单元形成静电磁场，从而对薄片晶圆进行静电吸附。
静电吸附单元的边缘(具体为绝缘陶瓷盘的边缘)设置有凸缘结构，吸附晶圆时，晶圆的边缘与凸缘结构相配合，使得晶圆位于静电吸附单元内，定位薄片晶圆。并且凸缘结构的内设计成导向斜面形式，末端执行器进行薄片晶圆传输时，当晶圆与末端执行器偏心时，由于静电吸附力的作用，薄片晶圆会沿着绝缘陶瓷盘的导向斜面下滑，直至晶圆与末端执行器同心薄，使得片晶圆可自动定位。
本实用新型的吸附晶圆的末端执行器利用静电吸附原理吸附薄片晶圆，其具有以下有益效果：
1、与伯努利形式的末端执行器相比，静电吸附可以减少对晶圆背面的污染；
2、静电吸附能在真空和大气环境下同时使用，适应性强；
3、静电吸附的吸附力均匀，并且通过静电吸附单元的设计，使得不会出现局部受力，减少晶圆的碎片率；
4、静电吸附的能耗低；
5、末端执行器进行薄片晶圆传输时，导向斜面能够使得晶圆与末端执行器同心，薄片晶圆自动定位。
本实用新型的静电吸附单元有多种结构形式，为了应对薄片晶圆传输不同的工作环境和静电吸附力的大小不同，可选择不同类型的的静电吸附单元。其中，静电吸附单元的几个示例如下。
示例1：
本示例中，静电吸附单元2的形状为圆环形，金属电极4位于圆环形内，并且金属电极4的分布与晶圆6的外环区域9相适应。
薄片晶圆一般包括外环区域9和中间区域11，如图5所示，中间区域的厚度较薄，外环区域的厚度较厚。本示例的静电吸附单元为圆环形，其形状与晶圆的外环区域相适应，金属电极的分布也与晶圆的外环区域相适应。
本示例利用静电吸附原理只吸附薄片晶圆的边缘部分(即外环区域)，其吸附力均匀，吸附时不会出现局部受力，对薄片晶圆进行轻软支撑，可以减少碎片率。
示例2：
如图1、2所示，本示例的静电吸附单元2包括若干个形状为扇环形的子单元10，金属电极4位于扇环形内，并且金属电极4的分布与晶圆6的外环区域9相适应，多个扇环形的子单元10在执行器本体1上对称分布。
示例1的静电吸附单元的形状为整个圆环形，本示例的静电吸附单元是整个圆环形的一部分，即多个扇环形。为方便薄片晶圆的定位，多个扇环形对称分布。
示例3：
如图3所示，本示例的静电吸附单元2的形状为u型，金属电极4位于u型的静电吸附单元内，并且金属电极4的分布与晶圆6的中间区域11和/或外环区域9相适应。
本示例的静电吸附单元成u型，金属电极分布在u型的静电吸附单元内，根据金属电极的具体分布位置，本示例的静电吸附单元既能单独吸附薄片晶圆的的外环区域，也能单独吸附薄片晶圆的中间超薄区域，还能同时吸附外环区域和中间区域。
凸缘结构5分布在u型静电吸附单元两个悬臂末端的边缘以及两个悬臂连接处的边缘，方便薄片晶圆的定位。
当同时吸附外环区域和中间区域时，金属电极4在u型的静电吸附单元2内均匀分布。
示例4：
本示例的静电吸附单元2的形状为圆形或部分圆形，金属电极4位于圆形或部分圆形的静电吸附单元内，并且金属电极4的分布与晶圆6的中间区域11和/或外环区域9相适应。
本示例的静电吸附单元成圆形或部分圆形，金属电极分布在圆形或部分圆形内，根据金属电极的具体分布位置，本示例的静电吸附单元既能单独吸附薄片晶圆的的外环区域，也能单独吸附薄片晶圆的中间超薄区域，还能同时吸附外环区域和中间区域。
凸缘结构5分布在圆形或部分圆形边缘的圆弧上，方便薄片晶圆的定位。
当同时吸附外环区域和中间区域时，金属电极4在圆形或部分圆形的静电吸附单元内均匀分布。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，包括执行器本体，所述执行器本体上设置有静电吸附单元，所述静电吸附单元包括绝缘陶瓷盘和设置在绝缘陶瓷盘内的金属电极，所述静电吸附单元的边缘设置有凸缘结构，所述凸缘结构的形状与晶圆的边缘相适应，所述凸缘结构上设置有向内倾斜的导向斜面。
2.根据权利要求1所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述静电吸附单元的形状为圆环形，所述金属电极位于圆环形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的外环区域相适应。
3.根据权利要求1所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述静电吸附单元包括若干个形状为扇环形的子单元，所述金属电极位于扇环形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的外环区域相适应。
4.根据权利要求3所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，多个扇环形的子单元在所述执行器本体上对称分布。
5.根据权利要求1所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述静电吸附单元的形状为u型，所述金属电极位于u型内，并且所述金属电极的分布与晶圆的中间区域和/或外环区域相适应。
6.根据权利要求5所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述凸缘结构分布在u型静电吸附单元两个悬臂末端的边缘以及两个悬臂连接处的边缘。
7.根据权利要求5所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述金属电极在u型内均匀分布。
8.根据权利要求1所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述静电吸附单元的形状为圆形或部分圆形，所述金属电极位于圆形或部分圆形内，并且所述金属电极的分布与晶圆的中间区域和/或外环区域相适应。
9.根据权利要求8所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述凸缘结构分布在圆形或部分圆形边缘的圆弧上。
10.根据权利要求8所述的吸附晶圆的末端执行器，其特征在于，所述金属电极在圆形或部分圆形内均匀分布。
技术总结