[发明专利]静电卡盘及改善破片的方法、半导体制程机台

说明书

本发明提供了一种静电卡盘及改善破片的方法、半导体制程机台。所述静电卡盘通过将每个顶针机构设计为沿顶针机构的升降方向依次排列且相互独立的第一顶针座、第二顶针座以及顶针，利用位置遮断器组件检测检测第一顶针座、第二顶针座以及顶针在基座内所处的位置，利用气管组件向基座内通入气体以独立调节第一顶针座和第二顶针座的位置。基于独立动作的第一顶针座和第二顶针座，并结合位置遮断器组件的工作状态判断结束晶圆吸附后是否除电完全，进而执行相应操作，以确保在除电完全的情况下对晶圆进行支撑操作，有效避免除电不良的情况下，直接利用顶针机构对晶圆进行支撑造成破片的问题。

技术领域

本发明涉及半导体加工设备，特别涉及一种静电卡盘及改善破片的方法、半导体制程机台。

背景技术

在集成电路(IC)制造工艺过程中，特别是刻蚀、物理气相淀积(PVD)及化学气相沉积(CVD)过程中，一般使用静电卡盘(Electro Static Chuck，ESC)来吸附及支撑晶圆，以避免晶圆在工艺过程中出现移动或错位现象。静电卡盘通常采用静电引力的方式来固定晶圆。

与传统的机械卡盘和真空吸盘相比，静电卡盘具有很多优点：静电卡盘减少了使用传统卡盘的过程中，由于压力、碰撞等机械原因对晶圆造成的不可修复的损伤；由于采用静电吸引不涉及机械固定，从而增大了晶圆的有效加工面积，减少了由于机械碰撞产生的颗粒污染；由于静电卡盘与晶圆完全接触更加有利于进行热传导，并且克服了真空吸盘的不足，可在高真空反应腔室中使用。

但是，现有的静电卡盘也存在以下缺点：

1)不具有判断除电是否彻底(完全)的过程，使得在遇到除电不良的状况下，晶圆受残余静电产生应力的影响，所述至少三个顶针机构同时伸出基座将晶圆顶起过程中出现破片的现象。

2)基于现有除电技术，容易在晶圆周围堆积被静电吸附之微粒(Particle)，影响产品良率。

针对现有技术的静电卡盘存在的不足，本领域技术人员一直在寻找满足这一需求的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静电卡盘及改善破片的方法，以解决使用现有技术的静电卡盘存在除电不良，导致破片的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种静电卡盘，用于对晶圆进行吸附及支撑，所述静电卡盘包括：

一基座；

一静电吸附盘，设置于所述基座上；

至少三个可升降的顶针机构，所述顶针机构升至一第一预定位置时可用于顶起所述静电吸附盘，所述顶针机构降至一第二预定位置时埋设于所述基座中，其中每个顶针机构包括沿所述顶针机构的升降方向依次排列且相互独立的第一顶针座、第二顶针座以及顶针；

一位置遮断器组件，用于检测所述第一顶针座、所述第二顶针座以及所述顶针在所述基座内所处的位置；以及

一气管组件，用于作为向所述基座内通入气体的路径，以在气体的驱动控制下独立调节所述第一顶针座和第二顶针座的位置。

可选的，在所述的静电卡盘中，所述基座具有第一腔体及与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第一腔体用于容置并限定所述第一顶针座的运动空间，所述第二腔体用于容置所述第二顶针座和所述顶针。

可选的，在所述的静电卡盘中，所述位置遮断器组件包括：第一位置遮断器、第二位置遮断器及第三位置遮断器，所述第一位置遮断器位于所述第一腔体的底部，所述第二位置遮断器位于所述第二腔体的中部，所述第三位置遮断器位于所述第二腔体的顶部，所述第一位置遮断器用于检测所述第一顶针座在所述第一腔体内所处的位置，所述第二位置遮断器和所述第三位置遮断器用于共同检测所述第二顶针座和所述顶针在所述第二腔体内所处的位置；所述位置遮断器组件中每个位置遮挡器的工作状态均包括被遮挡状态和未被遮挡状态。