基片固定方法及装置、半导体加工设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基片固定方法及装置、半导体加工设备。该基片固定方法至少包括以下步骤：步骤S1，将基片放置在静电卡盘上；步骤S2，使叠压件叠压在基片上；步骤S3，向静电卡盘施加直流电压，以实现采用静电吸附的方式固定将基片固定在静电卡盘上。本发明专利技术提供的基片固定方法及装置、半导体加工设备，可以解决现有技术中直接采用静电卡盘方式造成平整度较差的基片的吸附成功率低的问题，以及可以解决现有技术中采用机械固定方式造成基片温度均匀性和工艺质量差的问题。

Substrate fixing method and device, semiconductor processing equipment

【技术实现步骤摘要】
基片固定方法及装置、半导体加工设备
本专利技术属于微电子加工
，具体涉及一种基片固定方法及装置、半导体加工设备。
技术介绍
刻蚀设备是集成电路生产制造过程中所需的重要设备之一，用于对基片完成刻蚀工艺。图1为典型的刻蚀设备的反应腔室的结构示意图。请参阅图1，该反应腔室10包括静电卡盘11、线圈12、进气装置、排气装置和顶针升降机构等。其中，静电卡盘11设置在反应腔室10的底部，用以采用静电吸附的方式将基片S固定在其上表面上。线圈12设置在反应腔室10顶部介质窗13的上方，借助线圈12与射频电源电连接，以在射频电源开启后将射频能量耦合至反应腔室10内，将其内的工艺气体激发形成等离子体。进气装置包括设置在介质窗13中心位置的进气口14以及设置在反应腔室10侧壁且靠上位置的进气口15，用于分别与工艺气源相连通来实现向反应腔室10内输送工艺气体。排气装置包括设置在反应腔室底部的排气口16，其与真空装置(如干泵等)相连，用以将反应腔室10抽成真空。顶针升降机构包括多个顶针17和升降驱动器(图中未示出)，每个顶针17贯穿静电卡盘11的上下表面，其在升降驱动器的驱动下相对静电卡盘11升降。采用上述反应腔室的工艺过程包括以下步骤：S1，承载有基片的机械手传入反应腔室10内且位于静电卡盘11正上方的传输位置；S2，驱动顶针17上升直至将位于机械手上的基片顶起，空载的机械手收回；S3，驱动承载有基片的顶针17下降，直至基片位于静电卡盘11的上表面上，之后向静电卡盘11施加直流电，以采用静电吸附的方式固定基片；S4，向静电卡盘11的表面通入热交换气体，对基片进行温控；S5，开始工艺；S6，工艺结束后停止通入热交换气体；S7，停止向静电卡盘11施加直流电；S8，驱动顶针17上升将基片托起至传输位置，空载的机械手传入反应腔室10内且位于基片的下方；S9，驱动顶针17下降以使基片位于机械手上，承载有已完成工艺的基片的机械手传出反应腔室10。在实际应用中发现：采用上述的静电卡盘11可以实现固定常规基片，但是，随着刻蚀技术的应用越来越广泛，基片的种类越来越多，且各类基片的平整度也参差不齐，例如，CIS工艺中的SOG基片，其由由上至下依次叠置的约100μm厚度的硅片、粘结剂和约400μm厚度的玻璃板形成，该SOG基片的平整度较差，这就容易造成静电卡盘11内的电极层与基片中硅片下表面之间的某些位置处的竖直距离增加，由于静电引力与该竖直距离成反比，因而造成固定基片的静电吸附力降低，不能实现将基片有效地固定在静电卡盘11上，也就不能对其进行工艺。为此，现有技术中采用机械固定方式，具体地，借助机械压环压住基片的边缘将其固定在机械卡盘上，之后便可以对其进行工艺。然而，采用上述机械固定方式会存在以下问题：由于机械压环压住基片的边缘，而基片的平整度较差，会造成基片的中心区域与机械卡盘的接触不好，因而会造成基片的温度均匀性差，从而造成工艺质量差。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基片固定方法及装置、半导体加工设备，其不仅可以解决现有技术中直接采用静电卡盘方式造成平整度较差的基片的吸附成功率低的问题，而且还可以解决现有技术中采用机械固定方式造成基片温度均匀性和工艺质量差的问题。为解决上述问题之一，本专利技术提供了一种基片固定方法，至少包括以下步骤：步骤S1，将基片放置在静电卡盘上；步骤S2，使叠压件叠压在基片上；步骤S3，向所述静电卡盘施加直流电压，以实现采用静电吸附的方式固定将基片固定在静电卡盘上。其中，在所述步骤S3之后还包括步骤S4，使所述叠压件远离所述基片。其中，所述叠压件与驱动机构相连，所述驱动机构用于驱动所述叠压件升降；在所述步骤S2中，借助驱动机构驱动所述叠压件下降，直至所述叠压件叠压在基片上；在所述步骤S4中，借助驱动机构驱动所述叠压件上升至预设位置，以使所述叠压件远离所述基片。其中，所述叠压件为压环，所述压环下表面的靠近其环孔的环形区域用于叠压在所述基片的边缘区域，或者，所述压环上沿其周向上间隔设置有朝向其环孔的多个压爪，每个所述压爪的下表面用于叠压在所述基片的边缘区域。其中，所述驱动机构包括气缸。作为另一技术方案，本专利技术还提供一种基片固定装置，包括静电卡盘和叠压件，所述静电卡盘用于采用静电吸附的方式固定位于其上的基片，所述叠压件用于在所述静电卡盘固定其上的基片之前叠压在所述基片上，以提高所述静电卡盘和所述叠压件之间的静电吸附力。其中，所述叠压件还用于在所述静电卡盘固定其上的基片之后远离所述基片。其中，还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述叠压件升降，以使所述叠压件叠压在所述基片上或者远离所述基片。其中，所述叠压件为压环，所述压环下表面的靠近其环孔的环形区域用于叠压在所述基片的边缘区域，或者，所述压环上沿其周向上间隔设置有朝向其环孔的多个压爪，每个所述压爪的下表面用于叠压在所述基片的边缘区域。再作为另外一个技术方案，本专利技术还提供一种半导体加工设备，其包括反应腔室，在反应腔室内设置有基片固定装置，所述基片固定装置本专利技术另一技术方案提供的基片固定装置。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的基片固定方法，其借助步骤S2，先通过叠压件叠压在基片上，再借助步骤S3，通过静电卡盘采用静电吸附的方式将基片固定，可以在步骤S2之后实现基片与静电卡盘更好地接触，因此，在步骤S3中可以提高静电卡盘和基片之间的静电吸附力，因而，这与现有技术中相比，不仅可以提高平整度较差的基片的吸附成功率；而且还可以使得基片的中心区域与静电卡盘更好地接触，从而可以提高基片的温度均匀性和工艺质量。优选地，本专利技术提供的基片固定方法，由于在步骤S3中静电卡盘与基片之间的静电引力已经形成，因此，在步骤S4中叠压件远离基片，不仅不会影响二者之间的吸附效果，而且还可以使得在进行工艺时叠压件不叠压在基片上，因而不仅可以减小叠压件对基片表面造成的损伤，而且还可以提高基片的有效加工面积，从而可以提高基片的寿命和利用率。本专利技术提供的基片固定装置，其借助叠压件在静电卡盘固定基片之前叠压在基片上，可以在固定基片时，先借助叠压件叠压在基片上，实现基片和静电卡盘更好地接触，再向静电卡盘施加直流电，以采用静电吸附方式固定基片，由于基片和静电卡盘之间较好地接触，因此可以提高二者之间的静电吸附力，因而，这与现有技术相比，不仅可以提高平整度较差的基片的吸附成功率；而且还可以使得基片的中心区域与静电卡盘更好地接触，从而可以提高基片的温度均匀性和工艺质量。优选地，本专利技术提供的基片固定装置，由于在静电卡盘固定基片之后，二者之间的静电引力已经形成，因此，借助叠压件在静电卡盘固定基片之后远离基片，不仅不会影响二者之间的吸附效果，而且还可以使得在进行工艺时中叠压件不叠压在基片上，因而不仅可以减小叠压件对基片表面造成的损伤，而且还可以提高基片的有效加工面积，从而可以提高基片的寿命和利用率；另外，还不会影响基片边缘区域的工艺结果，从而可以提高工艺质量。本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基片固定方法，其特征在于，在工艺开始之前，至少包括以下步骤：/n步骤S1，将基片放置在静电卡盘上；/n步骤S2，使叠压件叠压在基片上，以使所述静电卡盘与基片之间紧密接触；/n步骤S3，向所述静电卡盘施加直流电压，以实现采用静电吸附的方式固定将基片固定在静电卡盘上；/n步骤S4，使所述叠压件远离所述基片。/n

【技术特征摘要】
1.一种基片固定方法，其特征在于，在工艺开始之前，至少包括以下步骤：
步骤S1，将基片放置在静电卡盘上；
步骤S2，使叠压件叠压在基片上，以使所述静电卡盘与基片之间紧密接触；
步骤S3，向所述静电卡盘施加直流电压，以实现采用静电吸附的方式固定将基片固定在静电卡盘上；
步骤S4，使所述叠压件远离所述基片。


2.根据权利要求1所述的基片固定方法，其特征在于，所述叠压件与驱动机构相连，所述驱动机构用于驱动所述叠压件升降；
在所述步骤S2中，借助驱动机构驱动所述叠压件下降，直至所述叠压件叠压在基片上；
在所述步骤S4中，借助驱动机构驱动所述叠压件上升至预设位置，以使所述叠压件远离所述基片。


3.根据权利要求1所述的基片固定方法，其特征在于，所述叠压件为压环，所述压环下表面的靠近其环孔的环形区域用于叠压在所述基片的边缘区域，或者，
所述压环上沿其周向上间隔设置有朝向其环孔的多个压爪，每个所述压爪的下表面用于叠压在所述基片的边缘区域。


4.根据权利要求2所述的基片固定方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：管长乐，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11