[發明專利]一種靜電卡盤靜電吸附力及脫附時間的測量裝置

無效

• 申請號: 201310689053.4
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103698070A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 徐登峰;程嘉;許巖;王興闊;張旭光;王珂晟;成榮;劉濤
• 申請（專利權）人: 北京華卓精科科技有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01M13/00
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技術領域

本發明涉及半導體行業的設備檢測裝置，具體涉及一種半導體設備中靜電卡盤靜電吸附力及脫附時間的測量裝置。

背景技術

靜電卡盤是集成電路(IC)制造工藝過程中的核心組件，它利用靜電吸附原理將待加工晶片吸附在其表面并且可以通過背吹氣體來控制晶片表面的溫度，廣泛應用于刻蝕(Etching)、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)等工藝。靜電卡盤與傳統的機械卡盤和真空吸盤相比具有很多優點，它避免了傳統機械卡盤在使用過程中由于壓力、碰撞等機械原因對晶片造成不可修復的損傷，減少了顆粒污染，增大了晶片的有效加工面積。同時克服了真空吸盤不可以應用于低壓環境的缺陷。

靜電卡盤的脫附時間以及靜電吸附力大小是靜電卡盤最重要的指標之一，他們直接決定靜電卡盤的性能優劣以及合格與否，所以精確測量靜電卡盤的脫附時間以及靜電力大小就顯得尤為重要。傳統的測量裝置采用上拉晶片的方式進行靜電力的測量，測量精度較低而且無法測量脫附時間，同時測量裝置會對晶片上方的等離子體分布產生影響，所以傳統的測量裝置無法用于等離子體環境。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種靜電卡盤靜電吸附力及脫附時間的測量裝置，可以準確測量靜電卡盤的脫附時間及靜電吸附力大小，本測量裝置克服了現有技術中的靜電卡盤測量裝置精度低、無法應用于等離子體環境的缺點，提供一種下拉晶片的方式進行靜電力測量的裝置，結構簡單可靠、自動化程度高，具體技術方案為，

靜電卡盤靜電吸附力及脫附時間的測量裝置，其特征在于，包括：

真空腔室；

靜電卡盤10；所述靜電卡盤設于真空腔室內；

測量系統14，所述測量系統設于真空腔室內，所述測量系統位于所述靜電卡盤10的下方；

和動力系統，所述動力系統安裝在所述真空腔室上，所述動力系統用于帶動測量靜電卡盤移動，使所述測量系統與靜電卡盤產生相對運動。

優選的方案為，所述測量系統固定安裝在所述真空腔室內的下部；所述動力系統帶動所述靜電卡盤10在靠近所述測量系統和遠離所述測量系統的方向上移動。

進一步優選，所述動力系統包括：

傳動裝置，所述傳動裝置與所述靜電卡盤連接；

和驅動裝置，所述驅動裝置連接所述傳動裝置，并通過傳動裝置驅動真空腔室內的靜電卡盤移動。

優選地，所述測量裝置還包括：

膠室支架1，所述膠室支架1適于支撐真空腔室；所述驅動裝置安裝在所述膠室支架1上，所述驅動裝置位于真空腔室的下方；

所述驅動裝置包括：電機支座4、垂向電機5、和用以控制所述垂向電機5精密運動的控制系統。

優選地，所述真空腔室底部設有安裝孔；

所述傳動裝置包括：直線軸承3、導向軸固定件6、導向軸7、靜電卡盤連接件9、與所述安裝孔和所述導向軸7相配合的動密封件19；導向軸通過動密封軸套實現與真空腔室底部的動密封；

所述導向軸7一端通過導向軸固定件6與所述驅動裝置連接，另一端通過動密封件19進入所述真空腔室內，通過所述直線軸承3與所述靜電卡盤連接件9連接，所述靜電卡盤連接件9通過螺栓與靜電卡盤10連接。

優選地，所述測量系統14包括：傳感器基座16、壓力傳感器17、和支撐件18，所述壓力傳感器17安裝在傳感器基座16上，傳感器基座16固定在真空腔室底部，壓力傳感器17上方與所述支撐件18連接，所述支撐件18適于支撐晶片。

所述支撐件18穿過靜電卡盤10自帶的PIN孔(頂針孔)與晶片接觸，所述支撐件18為頂針或銷。

本發明的一個具體實施方案是，所述測量裝置包括三個以上所述測量系統，所述各個測量系統在真空腔室底部呈圓周等分分布。

進一步優選，所述真空腔室包括腔室殼體12、觀察窗2、功能預留口和真空獲取裝置；

所述測量裝置得到的測量數據通過真空腔室12上的功能預留口傳出。

所述真空獲取裝置包括干泵和分子泵，所述干泵和所述分子泵并聯連接，通過管道與真空腔室12連接。