[發明專利]導靜電基板保持裝置

在審

• 申請號: 201911085486.2
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112786521A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 陶曉峰;賈社娜;韓陽;王暉
• 申請（專利權）人: 盛美半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供了一種導靜電基板保持裝置，包括：帶動基板旋轉的基板卡盤；帶動基板卡盤旋轉的中心轉軸；包括第一導靜電結構和第二導靜電結構的導靜電結構；通過軸承連接第二導靜電結構的中空外殼，第二導靜電結構電性連接軸承，軸承電性連接中空外殼；環繞第二導靜電結構的密封殼體，其在中心轉軸軸線方向上位于基板卡盤與軸承之間；密封殼體內壁設有第一環形密封齒，第二導靜電結構外壁設有第二環形密封齒，其相互交錯并隔離基板卡盤與軸承。本發明通過采用軸承作為旋轉與非旋轉部分過渡的導靜電結構，使得旋轉結構與導靜電結構能夠很好地兼容設置；交錯設置的第一環形密封齒與第二環形密封齒還確保了軸承等部件中的潤滑油不會污染作業中的晶圓。

技術領域

本發明涉及半導體制造設備領域，特別是涉及一種導靜電基板保持裝置。

背景技術

在半導體制程的濕法刻蝕或清洗等工藝過程中，會用到固定并帶動晶圓等基板旋轉的卡盤裝置。在上述工藝過程中，在晶圓表面往往會出現靜電殘留。如不能及時消除靜電，就可能出現因靜電放電而損壞半導體器件結構的問題，這將大幅降低單枚晶圓上合格器件的數量，進而影響產品良率。

目前，已有一些解決方案在卡盤裝置中設有將晶圓靜電導出的導靜電結構，通過所述導靜電結構將工藝流程中晶圓上產生的靜電及時導出至接地端，從而防止靜電損壞晶圓。然而，在現有的卡盤裝置中，旋轉結構與導靜電結構還無法很好地兼容設置。導靜電結構在所述卡盤裝置的旋轉與非旋轉的部件之間的摩擦具有產生顆粒污染物的風險。如何在確保旋轉結構正常旋轉的同時，使靜電能夠通過導靜電結構順利導出是業界亟待解決的難題，也是提升相關工藝良率的關鍵。此外，旋轉結構中軸承內揮發的油脂亦或者動靜部件之間摩擦產生的顆粒污染，一旦泄露到晶圓加工區域，將會對作業中的晶圓造成污染。

因此，有必要提出一種新的導靜電基板保持裝置，解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種導靜電基板保持裝置，用于解決現有技術中旋轉結構與導靜電結構無法很好地兼容設置，以及旋轉結構的潤滑油污染的問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供了一種導靜電基板保持裝置，其特征在于，包括：

基板卡盤，用于固定并帶動基板旋轉；

中心轉軸，所述中心轉軸的一端連接所述基板卡盤，用于帶動所述基板卡盤旋轉；

導靜電結構，所述導靜電結構包括第一導靜電結構和第二導靜電結構，所述第一導靜電結構用于電性連接所述基板與所述第二導靜電結構，所述第二導靜電結構環繞設置于所述中心轉軸的外圍并固定連接所述中心轉軸的外壁；

中空外殼，所述中空外殼環繞設置于所述第二導靜電結構的外圍并通過軸承連接所述第二導靜電結構，所述第二導靜電結構電性連接所述軸承，所述軸承電性連接所述中空外殼；

密封殼體，所述密封殼體環繞設置于所述第二導靜電結構的外圍并固定連接所述中空外殼，且所述密封殼體在所述中心轉軸軸線方向上位于所述基板卡盤與所述軸承之間；

所述密封殼體靠近所述中心轉軸的內壁設有環繞所述中心轉軸的第一環形密封齒，所述第二導靜電結構遠離所述中心轉軸的外壁設有環繞所述中心轉軸的第二環形密封齒，所述第一環形密封齒與所述第二環形密封齒在所述中心轉軸軸線方向上相互交錯并隔離所述基板卡盤與所述軸承。

作為本發明的一種可選方案，所述軸承包括第一軸承和第二軸承，所述第一軸承設置于所述中空外殼靠近所述基板卡盤的一端，所述第二軸承設置于所述中空外殼遠離所述基板卡盤的一端。

作為本發明的一種可選方案，所述密封殼體由兩個成對設置的半圓形殼體構成，兩個所述半圓形殼體相互抱合連接于所述第二導靜電結構的外圍并通過緊固件在所述中心轉軸軸線方向上與所述中空外殼固定連接。

作為本發明的一種可選方案，所述第一環形密封齒與所述第二環形密封齒為多個。