[发明专利]晶圆承载设备及晶圆承载的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种晶圆承载设备及晶圆承载的方法。

背景技术

从第一个晶体管问世算起，半导体技术的发展已有多半个世纪了，现在它仍保持着强劲的发展态势，继续遵循摩尔(Moore)定律即芯片集成度18个月翻一番，每三年器件尺寸缩小0.7倍的速度发展。

随着半导体技术迅猛发展，降低半导体制造成本的研究也成为当今半导体技术研发的热点，为了能够在额定时间制造更多的半导体产品单元，300mm的晶圆被应用于半导体制造中，根据相关研究报道，目前全球半导体制造公司计划中的300mm晶圆制造厂大约有30个。

采用300mm晶圆、450mm晶圆、甚至更大的晶圆能够降低半导体制造成本，但是，采用大的晶圆也随之出现很多200mm及其以下的晶圆所没有的技术问题，其中之一就是300mm及其以上的晶圆在半导体制造工艺过程中更易出现翘曲现象(Warpage)。

翘曲现象会导致很多工艺缺陷产生，比如：在晶圆上旋转沉积膜层时，位于晶圆中间位置的膜层厚度厚于位于晶圆边缘位置；刻蚀时，在晶圆中间位置形成的图形尺寸与在晶圆边缘位置的图形尺寸不一致；光刻时，形成在晶圆中间位置的光刻胶层厚度与在晶圆边缘位置的光刻胶层厚度不一致；曝光时，曝光聚焦面不一而形成的图形在晶圆中间位置与在晶圆边缘位置不一致。

为了解决晶圆在半导体制造工艺过程中会出现翘曲现象的技术问题，现有技术通常在半导体制造工艺过程中引入静电卡盘(Electrostatic Chuck)从而来克服翘曲现象，在公开号为US 2010/0277850 A1的美国专利中，如图1和图2所示，静电卡盘10包括：中央区域(center zone)11、外围区域(outer zone)13、介于中央区域11和外围区域13之间的中间区域(intermediate zone)12；施加在中央区域11的第一电压V1 21；施加在中间区域12的第二电压V2 22；施加在外围区域13的第三电压V3 23，且第一电压V1 21小于第二电压V2 22小于第三电压V3 23；同时控制第一电压V1 21、第二电压V2 22和第三电压V3 23的控制器24；与控制器24相连的存储器25；将平坦度反馈至控制器24的应力监控器26。

请参考图2，当翘曲的晶圆30放置于静电卡盘10上时，应力监控器26通过测量晶圆中央31的位置、晶圆中间32的位置和晶圆边缘33的位置，从而获得晶圆的平坦度，并将平坦度发送至控制器24，控制器24根据平坦度控制第一电压V1 21、第二电压V2 22和第三电压V3 23，对晶圆10产生中央力41、中间力42和边缘力43，其中边缘力43大于中间力42大于中央力41，使得晶圆30平坦。

但是，采用上述的静电卡盘10进行半导体工艺时，晶圆30表面会出现颗粒污染问题。

发明内容

本发明解决的问题是减少颗粒污染问题的晶圆承载设备及晶圆承载的方法。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆承载设备，包括：

静电卡盘，所述静电卡盘具有若干区域；

能量供给单元，所述能量供给单元独立对所述静电卡盘若干区域施加能量；

控制单元，所述控制单元用于控制所述能量供给单元，使得所述能量供给单元向对应的区域施加能量或停止施加能量，且所述控制单元独立地控制每一所述能量供给单元施加或停止施加能量。

可选的，当晶圆的边缘位置比中间位置高时，静电卡盘的边缘位置的区域的能量输出降低慢于静电卡盘的中间位置的区域的输出降低。

可选的，当晶圆的边缘位置比中间位置低时，静电卡盘的边缘位置的区域的能量输出降低快于静电卡盘的中间位置的区域的输出降低。

可选的，所述控制单元控制每一所述能量供给单元，以线性递减的方式缓慢的降低能量供给强度直至停止施加能量。

可选的，所述控制单元控制每一所述能量供给单元，以阶梯递减的方式缓慢的降低能量供给强度直至停止施加能量。

可选的，所述控制单元控制每一所述能量供给单元，以曲线递减的方式缓慢的降低能量供给强度直至停止施加能量。

可选的，所述晶圆承载设备还包括：晶圆平坦度测试单元。

可选的，所述晶圆平坦度测试单元为光学扫描装置或晶圆应力监控设备。

可选的，所述控制单元根据晶圆的平坦度，独立地控制每一所述能量供给单元，选择能量供给强度方式对每一所述能量供给单元降低能量供给强度直至停止施加能量。

可选的，所述控制单元包括：