半导体承载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种半导体承载装置，包括：静电卡盘、电源和控制器；静电卡盘包括：卡盘、通孔、升降销和电压传感器；通孔贯穿卡盘，电压传感器位于升降销的顶部，升降销带动电压传感器在所述通孔方向往返移动；电压传感器用于测试卡盘作用的晶圆上的电荷信息；控制器接收电压传感器的测试信号，并根据测试信号调整电源供给卡盘的反向电压。本实用新型专利技术的半导体承载装置，在去夹持时能根据晶圆上的实际残留电荷电压实时调整加在卡盘上的反向电压，实现反向电压的调控，达到最佳释放效果，避免破片，使不同种类的晶圆均能正常安全的去夹持或释放。放。放。

【技术实现步骤摘要】
半导体承载装置


[0001]本技术属于集成电路制造
，具体涉及一种半导体承载装置。

技术介绍

[0002]集成电路的制造过程是一个高度自动化的流水作业过程，加工处理工艺(如刻蚀技术、物理气相沉积和化学气相沉积等)多数是在反应腔室内完成，在反应腔室内对诸如晶圆等的半导体器件进行加工处理时，通常需要固定晶圆，因此，人们设计了静电卡盘(Electronic Static Chuck，ESC)来固定晶圆。
[0003]等离子体工艺通常通过从处理室中排空气体而在真空中进行。在这样的工艺中，晶圆被放置在处理室内的静电卡盘上。ESC包括ESC电极，在进行等离子体工艺时，来自直流电源的正向电压被施加到ESC电极，从而通过施加电压产生的库仑力将晶圆吸附在静电卡盘上。在等离子体工艺完成之后，施加到ESC电极的正向电压通常被关闭，以便晶圆可以从ESC上脱离。在一些情况下，为了去夹持或释放(dechuck)晶圆，执行放电过程，放电过程包括施加反向电压在ESC电极上，然后关闭反向电压施加，使得静电卡盘和晶圆的电荷可以被释放。然后，升降销被升起，使得晶圆可以从静电卡盘上抬起和脱离。
[0004]但是一些应用场景中，残留电荷不能通过上述放电过程快速完全放电。结果，升降销被抬起，由于残留电荷，静电卡盘依然对晶圆具有吸引力，晶圆受到升降销向上顶起的力，还受到静电卡盘向下吸附的力，从而晶圆被损坏(例如破片)。因此现有预设固定反向电压的静电卡盘无法及时将晶圆上的静电释放完全并准确判断晶圆上的静电已经释放完全，存在较大的破片风险。r/>
技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种半导体承载装置，根据晶圆上的实际残留电荷电压实时调整加在卡盘上的反向电压，避免破片，使不同种类的晶圆均能正常安全的去夹持或释放。
[0006]本技术提供一种半导体承载装置，包括：
[0007]静电卡盘、电源和控制器；
[0008]所述静电卡盘包括：卡盘、通孔、升降销和电压传感器；所述通孔贯穿所述卡盘，所述电压传感器位于所述升降销的顶部，所述升降销带动所述电压传感器在所述通孔方向往返移动；所述电压传感器用于测试所述卡盘作用的晶圆上的电荷电压；
[0009]所述控制器接收所述电压传感器的测试信号，并根据所述测试信号调整所述电源供给所述卡盘的反向电压。
[0010]进一步的，所述电源供给所述卡盘的反向电压范围：100V～4000V，所述反向电压施加时间为3s～60s。
[0011]进一步的，所述电压传感器的量程范围：50V～5000V。
[0012]进一步的，所述通孔包括至少两个，每个所述通孔中设置有一个所述升降销，至少
一个所述升降销的顶部设置一个所述电压传感器。
[0013]进一步的，所述卡盘包括绝缘层和嵌设在所述绝缘层中的电极。
[0014]进一步的，所述电极包括单极电极或双极电极。
[0015]进一步的，所述双极电极包括相互绝缘的第一电极和第二电极，所述第二电极分布在若干环形设置的所述升降销围成的区域内，平行于所述卡盘的截面上所述第二电极呈圆形；所述第一电极分布在若干环形设置的所述升降销与所述绝缘层外边界之间的区域，平行于所述卡盘的截面上所述第一电极呈环形。
[0016]进一步的，所述卡盘还包括基底，所述绝缘层设置在所述基底上，所述通孔贯穿所述绝缘层和所述基底。
[0017]进一步的，所述基底中设置有加热装置和冷却装置。
[0018]进一步的，所述电源为直流电源。
[0019]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0020]本技术提供一种半导体承载装置，包括：静电卡盘、电源和控制器；所述静电卡盘包括：通孔、升降销和电压传感器；所述通孔贯穿所述卡盘，所述电压传感器位于所述升降销的顶部，所述升降销带动所述电压传感器在所述通孔方向往返移动；所述电压传感器用于测试所述卡盘作用的晶圆上的残余电荷电压；所述控制器接收所述电压传感器的测试信号，并根据所述测试信号调整所述电源供给所述卡盘的反向电压。本技术的半导体承载装置，在去夹持时能根据晶圆上的实际残留电荷电压实时调整加在卡盘上的反向电压，实现反向电压(释放电压)自动控制功能(APC)，即实时调控反向电压大小，达到最佳的释放效果，避免破片，使不同种类的晶圆均能正常安全的去夹持或释放。
附图说明
[0021]图1为本技术实施例的静电卡盘俯视图。
[0022]图2为本技术实施例的静电卡盘从图1中AA
’
处的剖面示意图。
[0023]图3为本技术实施例的电压传感器测试晶圆电压示意图。
[0024]图4为本技术实施例的升降销将晶圆顶起脱离静电卡盘示意图。
[0025]图5为本技术一种实施例单极性静电卡盘从图1中BB
’
处的剖面示意图。
[0026]图6为本技术另一种实施例双极性静电卡盘从图1中AA
’
处的剖面示意图。
[0027]图7为本技术另一种实施例双极性静电卡盘的电极分布示意图。
[0028]其中，附图标记如下：
[0029]10
‑
晶圆；11
‑
硅基板；12
‑
介质层；13
‑
绝缘层；14
‑
金属层；C
‑
静电卡盘；21
‑
卡盘；21a
‑
基底；21b
‑
绝缘层；21c
‑
电极；21d
‑
第一电极；21e
‑
第二电极；22
‑
电压传感器；23a
‑
升降销；23b
‑
升降基板；24
‑
电源；25
‑
控制器；26
‑
电源；V
‑
通孔。
具体实施方式
[0030]如
技术介绍
所述，一些应用场景中，残留电荷不能通过放电过程完全放电，研究发现晶圆的硅基板表面形成介质层(例如氧化硅层和/或氮化硅层)，或者晶圆为绝缘体上硅(SOI)，在这种情况下，硅基板与静电卡盘之间存在介质层(绝缘层)，硅基板与静电卡盘之间会形成一个电容回路，电荷容易积聚在介质层中，从而即使当施加到ESC电极的反向电压
被关闭时，这种残留电荷不能通过上述放电过程快速完全放电，导致现有预设固定反向电压的静电卡盘无法及时将晶圆上的静电释放完全并准确判断晶圆上的静电已经释放完全，存在较大的破片风险。
[0031]本技术实施例提供了一种半导体承载装置。以下结合附图和具体实施例对本技术进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0032]本技术实施例提供了一种半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体承载装置，其特征在于，包括：静电卡盘、电源和控制器；所述静电卡盘包括：卡盘、通孔、升降销和电压传感器；所述通孔贯穿所述卡盘，所述电压传感器位于所述升降销的顶部，所述升降销带动所述电压传感器在所述通孔方向往返移动；所述电压传感器用于测试所述卡盘作用的晶圆上的电荷信息；所述控制器接收所述电压传感器的测试信号，并根据所述测试信号调整所述电源供给所述卡盘的反向电压。2.如权利要求1所述的半导体承载装置，其特征在于，所述电源供给所述卡盘的反向电压范围：100V～4000V。3.如权利要求1所述的半导体承载装置，其特征在于，所述电压传感器的量程范围：50V～5000V。4.如权利要求1所述的半导体承载装置，其特征在于，所述通孔包括至少两个，每个所述通孔中设置有一个所述升降销，至少一个所述升降销的顶部设置一个所述电压传感器。5.如权利要求1所述的半导体承载装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴聪，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：新型
国别省市：