半导体工艺设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的静电卡盘，静电卡盘的承载面上设置有多个凸点，用于支撑晶圆；该设备还包括电荷消除装置和接地的取片部件；其中，电荷消除装置包括弹性导电部件，弹性导电部件在被放置于多个凸点上且在静电卡盘通电时，能够在静电力的作用下产生弹性形变，以与静电卡盘的承载面相接触，以转移承载面上的残余电荷；取片部件用于将弹性导电部件放置在多个凸点上，或将弹性导电部件由多个凸点上取走；取片部件接地设置。本发明专利技术提供的半导体工艺设备，能够快速消除静电卡盘承载面上的残余电荷，且不需要对工艺腔室进行开腔。且不需要对工艺腔室进行开腔。且不需要对工艺腔室进行开腔。

【技术实现步骤摘要】
半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]在PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)工艺中，通常采用静电卡盘固定晶圆，同时，静电卡盘还兼具加热晶圆的功能，以将晶圆温度维持在预设的工艺温度直至工艺结束。而且，为提高静电卡盘和晶圆之间的热交换效率，需要在静电卡盘和晶圆之间通气体，并维持在一定的压力，通过气体来实现静电卡盘和晶圆的热交换。而随着静电卡盘的使用，在静电卡盘表面会积累残余电荷，但由于残余电荷的不可控制，其往往在静电卡盘分布不均，这样会对导致静电卡盘对晶圆的吸附力分布不均，进而影响静电卡盘和晶圆之间气体压力的稳定性，甚至导致晶圆从静电卡盘表面脱离，造成晶圆破损报废。
[0003]传统的消除静电卡盘表面积累残余电荷的方法通常为：先将静电卡盘降温至室温，然后打开腔室，使用沾有异丙醇试剂(IPA)的无尘布对静电卡盘表面进行擦拭，即可消除静电卡盘表面的残余电荷。但PVD工艺的工艺温度一般在200℃至400℃，从降温到室温一般需要6至8个小时，而且在完成残余电荷消除之后，再将腔室内温度重新升至工艺温度，也需要较长的时间；可见，传统的消除静电卡盘表面残余电荷的方法虽然简单，但是耗时较长，严重影响腔室的工艺效率。因此，提出一种能够快速高效的消除静电卡盘表面的残余电荷的方法，成为半导体工艺领域中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]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，提出了一种半导体工艺设备，其能够快速消除静电卡盘承载面上的残余电荷，且不需要对工艺腔室进行开腔。
[0005]为实现本专利技术的目的而提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的静电卡盘，所述静电卡盘的承载面上设置有多个凸点，用于支撑晶圆；还包括电荷消除装置和取片部件；其中，
[0006]所述电荷消除装置包括弹性导电部件，所述弹性导电部件在被放置于多个所述凸点上且在所述静电卡盘通电时，能够在静电力的作用下产生弹性形变，以与所述静电卡盘的承载面相接触，以转移所述承载面上的残余电荷；
[0007]所述取片部件用于将所述弹性导电部件放置在多个所述凸点上，或将所述弹性导电部件由多个所述凸点上取走；所述取片部件接地设置。
[0008]可选的，所述弹性导电部件包括弹性膜片，所述弹性膜片能够发生弹性形变，且所述弹性膜片的弹性形变量满足其能够与所述承载面相接触。
[0009]可选的，所述电荷消除装置还包括基板，所述基板与所述弹性膜片相叠置。
[0010]可选的，所述电荷消除装置还包括连接环，所述连接环设置于所述基板面向所述弹性膜片的一面，所述基板与所述弹性膜片之间通过所述连接环连接，且所述弹性膜片和所述基板相对的两个表面与所述连接环的内周面能够围成一个空腔。
[0011]可选的，所述连接环和所述弹性膜片采用扩散焊或钎焊方式连接。
[0012]可选的，所述连接环与所述基板一体成型。
[0013]可选的，所述取片部件包括机械手，所述机械手用于将所述弹性导电部件传输至所述工艺腔室中，并放置于所述静电卡盘的多个所述凸点上，或者自所述静电卡盘上取走所述弹性导电部件并传输到所述工艺腔室外部，且所述机械手接地设置。
[0014]可选的，所述取片部件包括多个顶针，多个所述顶针贯穿所述静电卡盘设置，并作升降运动；各所述顶针用于进行上升运动以将所述弹性导电部件自所述静电卡盘顶起，或者进行下降运动以将所述弹性导电部件传递至所述静电卡盘的多个所述凸点上；多个所述顶针接地设置。
[0015]可选的，所述弹性导电部件的材料为不锈钢、铝或钛。
[0016]可选的，所述弹性导电部件的尺寸和重量与晶圆的尺寸和重量相同。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术提供的半导体工艺设备，包括用于消除静电卡盘上残余电荷的电荷消除装置和接地的取片部件；电荷消除装置具体包括弹性导电部件，弹性导电部件能够在静电力的作用下吸附在静电卡盘的承载面，且在吸附在承载面上时，弹性导电部件能够产生弹性形变，以能够与承载面中的凸点以及除凸点之外的非凸点区域充分接触，从而利用弹性导电部件的导电性将残留在静电卡盘表面的残余电荷完全转移至弹性导电部件中，并经由取片部件导入地线，而且，由于取片部件能够将弹性导电部件放置在多个凸点上和将弹性导电部件由多个凸点上取走，因此无需开腔即可消除静电卡盘的残余电荷，进而大大缩短了消除静电卡盘表面的残余电荷所用的时长。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提出的半导体工艺设备的局部结构简图；
[0020]图2为静电卡盘吸附晶圆时的电荷分布简图；
[0021]图3为在积累残余电荷后静电卡盘吸附晶圆时的电荷分布简图；
[0022]图4为在积累残余电荷后静电卡盘吸附弹性导电部件时的电荷分布简图；
[0023]图5为解吸附后弹性导电部件的电荷分布简图；
[0024]图6为本专利技术实施例提出的弹性导电部件的结构示意图；
[0025]图7为图6中区域A的局部放大图；
[0026]图8为本专利技术实施例提出的半导体工艺设备的一种结构简图。
具体实施方式
[0027]为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的半导体工艺设备进行详细描述。
[0028]本实施例提出一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的静电卡盘，静电卡盘的承载面上设置有多个凸点，用于支撑晶圆；由于晶圆的材料通常具有高强度、不易弯折的特点，所以当晶圆被吸附在承载面上时，晶圆仅受到来自多个凸点的支撑力，而不与承载面中的非凸点区域接触，从而通过减少与承载面接触面积，来减少微型颗粒对晶圆的影响。
[0029]请参考图1，本实施例提供的上述半导体工艺设备还包括电荷消除装置，电荷消除装置用于消除静电卡盘1表面残余的电荷，具体的，电荷消除装置包括弹性导电部件2；半导体工艺设备还包括接地的取片部件(图中未示出)，其用于将弹性导电部件2放置在多个凸点11上和将弹性导电部件2由多个凸点11上取走。
[0030]当弹性导电部件2被放置在静电卡盘1的承载面的多个凸点11上且静电卡盘1通电时，弹性导电部件2会吸附在承载面上。由于弹性导电部件2具有一定的弹性，因此其会在静电力的作用下发生弹性形变，以能够与承载面上的各凸点11以及除凸点11之外的非凸点区域相接触。在弹性导电部件2与承载面接触的过程中，由于弹性导电部件2具有导电性，所以残留在静电卡盘1表面的残余电荷会快速地转移至弹性导电部件2中。
[0031]当静电卡盘1断电且弹性导电部件2被从承载面的多个凸点11上取走时，接地的取片装置将与弹性导电部件2发生接触，弹性导电部件2中的全部电荷会快速地经由取片装置导入地线；这样能够极快地消除静电卡盘1的承载面上的残余电荷，从而大大缩短消除静电卡盘的残余电荷所用的时长。而且，弹性导电部件2可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的静电卡盘，所述静电卡盘的承载面上设置有多个凸点，用于支撑晶圆，其特征在于，还包括电荷消除装置和取片部件；其中，所述电荷消除装置包括弹性导电部件，所述弹性导电部件在被放置于多个所述凸点上且在所述静电卡盘通电时，能够在静电力的作用下产生弹性形变，以与所述静电卡盘的承载面相接触，以转移所述承载面上的残余电荷；所述取片部件用于将所述弹性导电部件放置在多个所述凸点上，或将所述弹性导电部件由多个所述凸点上取走；所述取片部件接地设置。2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述弹性导电部件包括弹性膜片，所述弹性膜片能够发生弹性形变，且所述弹性膜片的弹性形变量满足其能够与所述承载面相接触。3.根据权利要求2所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述电荷消除装置还包括基板，所述基板与所述弹性膜片相叠置。4.根据权利要求3所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述电荷消除装置还包括连接环，所述连接环设置于所述基板面向所述弹性膜片的一面，所述基板与所述弹性膜片之间通过所述连接环连接，且所述弹性膜片和所述基板相对的两个表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：于斌，
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：