晶圓加熱盤也稱晶圓卡盤，在晶圓加工應用中可處理或固定晶圓或基板。它們是潔凈室工廠環境中晶圓制造和測試的關鍵組成部分。晶圓和基板處理步驟可包括薄拋光或化學機械平面化、薄膜沉積(PVD、CVD 或電沉積)、拋光、蝕刻、圖案化或光刻、光刻膠旋涂、離子注入、擴散和電介質薄膜生長的氧化。

    晶圓卡盤也是制造過程中各種基板測試、計量和分析步驟的關鍵產品，例如光譜法或成分分析、平面度或彎曲度測量、表面粗糙度和波紋度計量、自動缺陷檢測、熱應力或熱循環測試和故障分析。晶圓和基板非常薄，因此像在傳統卡盤中那樣對邊緣夾持進行夾持會導致晶圓嚴重彎世或翹曲和損壞。常見的晶圓夾持技術包括真空、靜電、機械和磁力。無論夾持技術如何，都能提供所需的夾持均勻性，不會變形或損壞。
 

    工作原理：

    晶圓加熱盤通常采用電阻加熱或射頻加熱的方式，將電能轉化為熱能，以實現對晶圓的精確加熱。在電阻加熱中，電流通過加熱盤內部的導電路徑，產生熱量。而射頻加熱則是利用高頻電場使材料分子摩擦生熱。這些加熱方式能夠在短時間內將晶圓加熱到所需的高溫，以滿足諸如擴散、氧化等半導體制程步驟的要求。
 

    技術特點：

    溫度精確性與均勻性：重要的技術特點之一是其能夠提供非常精確和均勻的溫度分布。這是通過精密的溫度控制系統和優化的加熱元件布局來實現的，確保了在整個晶圓表面上的溫度一致性。

    快速響應：能夠快速響應溫度變化的需求，從而縮短了生產周期，提高了生產效率。

    兼容性與適應性：產品設計得足夠靈活，可以適應不同尺寸和材料的晶圓，并與各種半導體加工設備兼容。

    耐用性：在高溫、腐蝕性氣體的環境中長期工作，要求具備高度的耐用性和可靠性。因此，它們通常由耐高溫、耐腐蝕的材料制成，如高質量的石墨和特種合金。
 

    規格：

    外徑/寬度--外徑或寬度決定了可以夾持或夾持的晶圓或基板的尺寸。

    長度--長度決定了可以夾持或夾持的晶圓或基板的尺寸。

    平整度--平整度是一個重要的規格，通常以微米為單位。對于紫外光刻，聚焦需要具有高平坦度的晶圓卡盤。

    溫度范圍--這表示熱卡盤可以提供的溫度控制范圍。溫度范圍表示卡盤可以在其中運行而不會損壞的溫度極限。溫度通常以攝氏度或華氏度表示。

    熱穩定性--熱穩定性表示溫度控制水平，通常以攝氏度或華氏度表示。

    熱均勻性--晶圓表面溫度控制的均勻性，通常以攝氏度或華氏度表示。具有高熱均勻性的熱卡盤不會有熱點或冷點。

    電容--電容(微法拉)是電氣測試或探測中使用的卡盤的一個重要參數。低電容更適合測試或探測。
 

    種類：

    常溫卡盤--常溫卡盤或非熱卡盤在室溫下運行，沒有加熱或冷卻功能。

    熱卡盤--熱卡盤具有集成的加熱或冷卻功能，可在加工或測試過程中將晶圓或基板保持在特定溫度。
 

    晶圓加熱盤常用材料：

    鋁- 夾頭出鋁制成，鋁是一種相對柔軟、重量輕、非磁性、耐腐蝕的材料。鋁制卡盤用于避免損壞工件。鋁和鋁合金可以非常導熱和導電。

    黃銅/青銅- 卡盤由黃銅或青銅制成或襯有黃銅或青銅。黃銅卡盤和青銅卡盤可避免工件損壞，同時仍提供適當的剛性和精確的夾持和定位。銅和一些銅合金可以非常導熱和導電。黃銅不適用于高真空和高溫室環境中的卡盤，因為鋅很容易蒸發。銅或低合金青銅材料在冷卻或加熱應用中會迅速導熱。

    陶瓷- 陶瓷是在受控環境中通過礦物高溫熔化生產的材料，旨在賦予特定的物理和電氣特性。通常，陶瓷是電絕緣體或半導體，具有高抗熱擊穿、侵蝕和表面退化(例如，損壞或點蝕)的特性。陶瓷卡盤用于高度專業化的應用,例如加工過程中的半導體晶圓夾持。

    電介質-夾頭由電介質或電絕緣材料制成。

    導電-卡盤由導電材料制成。

    玻璃-卡盤由玻璃材料制成。硅酸鹽玻璃在室溫下通常是電絕緣體。玻璃可以是透明的，這有助于通過卡盤對晶片進行感測或溫度測量。

    金屬絕緣體--金屬晶圓卡盤上的絕緣體有一層石英、藍寶石、聚合物或玻璃粘合到金屬基底上。

    磁性-吸盤由磁性或鐵磁性合金或材料制成，如果基板或晶圓具有磁性，則吸盤非常有用。

    鎳- 鎳卡盤由鎳或鎳合金牌號制成。鎳具有導電性和磁性。

    塑料--塑料卡盤非常柔軟。它們用于防止工件擦傷或損壞，以及用于需要具有良好電絕緣或熱絕緣材料的應用。

    不銹鋼-不銹鋼卡盤由特定的耐腐蝕等級的鋼制成。通常，這些金屬要么是非磁性的，要么是磁性低于標準合金鋼的。不銹鋼導電，不太適合硬化和某些類型的表面精加工。

    鋼--與其他材料相比，鋼缺乏耐腐蝕性和抗氧化性。碳鋼或合金鋼卡盤通常鍍鎳或鍍金以提供耐腐蝕表面。

    鈦-鈦夾頭由鈦或鈦合金等級制成，例如商用純鈦或 T6AI-4V，它們是耐腐蝕的材料。鈦具有導電性和非磁性。