[發明專利]基片固定方法及裝置、半導體加工設備

有效

• 申請號: 201410648459.2
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN105609459B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 管長樂
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/3065
• 代理公司: 11112 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種基片固定方法及裝置、半導體加工設備。該基片固定方法至少包括以下步驟：步驟S1，將基片放置在靜電卡盤上；步驟S2，使疊壓件疊壓在基片上；步驟S3，向靜電卡盤施加直流電壓，以實現采用靜電吸附的方式固定將基片固定在靜電卡盤上。本發明提供的基片固定方法及裝置、半導體加工設備，可以解決現有技術中直接采用靜電卡盤方式造成平整度較差的基片的吸附成功率低的問題，以及可以解決現有技術中采用機械固定方式造成基片溫度均勻性和工藝質量差的問題。

技術領域

本發明屬于微電子加工技術領域，具體涉及一種基片固定方法及裝置、半導體加工設備。

背景技術

刻蝕設備是集成電路生產制造過程中所需的重要設備之一，用于對基片完成刻蝕工藝。

圖1為典型的刻蝕設備的反應腔室的結構示意圖。請參閱圖1，該反應腔室10包括靜電卡盤11、線圈12、進氣裝置、排氣裝置和頂針升降機構等。其中，靜電卡盤11設置在反應腔室10的底部，用以采用靜電吸附的方式將基片S固定在其上表面上。線圈12設置在反應腔室10頂部介質窗13的上方，借助線圈12與射頻電源電連接，以在射頻電源開啟后將射頻能量耦合至反應腔室10內，將其內的工藝氣體激發形成等離子體。進氣裝置包括設置在介質窗13中心位置的進氣口14以及設置在反應腔室10側壁且靠上位置的進氣口15，用于分別與工藝氣源相連通來實現向反應腔室10內輸送工藝氣體。排氣裝置包括設置在反應腔室底部的排氣口16，其與真空裝置(如干泵等)相連，用以將反應腔室10抽成真空。頂針升降機構包括多個頂針17和升降驅動器(圖中未示出)，每個頂針17貫穿靜電卡盤11的上下表面，其在升降驅動器的驅動下相對靜電卡盤11升降。

采用上述反應腔室的工藝過程包括以下步驟：S1，承載有基片的機械手傳入反應腔室10內且位于靜電卡盤11正上方的傳輸位置；S2，驅動頂針17上升直至將位于機械手上的基片頂起，空載的機械手收回；S3，驅動承載有基片的頂針17下降，直至基片位于靜電卡盤11的上表面上，之后向靜電卡盤11施加直流電，以采用靜電吸附的方式固定基片；S4，向靜電卡盤11的表面通入熱交換氣體，對基片進行溫控；S5，開始工藝；S6，工藝結束后停止通入熱交換氣體；S7，停止向靜電卡盤11施加直流電；S8，驅動頂針17上升將基片托起至傳輸位置，空載的機械手傳入反應腔室10內且位于基片的下方；S9，驅動頂針17下降以使基片位于機械手上，承載有已完成工藝的基片的機械手傳出反應腔室10。

在實際應用中發現：采用上述的靜電卡盤11可以實現固定常規基片，但是，隨著刻蝕技術的應用越來越廣泛，基片的種類越來越多，且各類基片的平整度也參差不齊，例如，CIS工藝中的SOG基片，其由由上至下依次疊置的約100μm厚度的硅片、粘結劑和約400μm厚度的玻璃板形成，該SOG基片的平整度較差，這就容易造成靜電卡盤11內的電極層與基片中硅片下表面之間的某些位置處的豎直距離增加，由于靜電引力與該豎直距離成反比，因而造成固定基片的靜電吸附力降低，不能實現將基片有效地固定在靜電卡盤11上，也就不能對其進行工藝。

為此，現有技術中采用機械固定方式，具體地，借助機械壓環壓住基片的邊緣將其固定在機械卡盤上，之后便可以對其進行工藝。然而，采用上述機械固定方式會存在以下問題：由于機械壓環壓住基片的邊緣，而基片的平整度較差，會造成基片的中心區域與機械卡盤的接觸不好，因而會造成基片的溫度均勻性差，從而造成工藝質量差。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種基片固定方法及裝置、半導體加工設備，其不僅可以解決現有技術中直接采用靜電卡盤方式造成平整度較差的基片的吸附成功率低的問題，而且還可以解決現有技術中采用機械固定方式造成基片溫度均勻性和工藝質量差的問題。

為解決上述問題之一，本發明提供了一種基片固定方法，至少包括以下步驟：步驟S1，將基片放置在靜電卡盤上；步驟S2，使疊壓件疊壓在基片上；步驟S3，向所述靜電卡盤施加直流電壓，以實現采用靜電吸附的方式固定將基片固定在靜電卡盤上。