静电卡盘制造技术

公开了一种静电卡盘，包括：卡盘主体，用于支撑以及夹持晶圆；电极，位于所述卡盘主体内，用于在施加电压时产生库伦吸引力从而将晶圆吸附在卡盘主体上；第一顶针，位于所述卡盘主体的边缘处；第二顶针，位于所述卡盘主体的中心处；其中，所述第一顶针和所述第二顶针沿垂直于卡盘主体的方向竖直移动，以及在卡盘主体释放晶圆后将所述晶圆顶起使所述晶圆脱离卡盘主体。本实用新型专利技术提供的静电卡盘，在静电卡盘释放晶圆后将晶圆顶起时，第一顶针和第二顶针的支撑力可以与晶圆电荷释放不完全产生的库伦吸附力达到平衡，可以使晶圆不发生弯曲/弹片现象，提高工艺效率。提高工艺效率。提高工艺效率。

Electrostatic Chuck

【技术实现步骤摘要】
静电卡盘


[0001]本技术涉及半导体的制造工艺领域，特别涉及静电卡盘及其物理气相沉积装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，目前存储器制造技术已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，三维存储器的技术研发是国际研发的主流之一。
[0003]在三维存储器中，经常会在晶圆(wafer)的背面沉积氮化硅膜(SiN)来改善晶圆的翘曲度(Bow)。氮化硅膜的沉积通常采用物理气相沉积(PVD)工艺实现。
[0004]现有的物理气相沉积中，将晶圆放置在位于反应腔室内的支撑部件上，反应腔室可以提供真空环境。在反应腔室中，轰击靶材将靶材原子溅射出来，溅射出来的原子在基板上堆积成沉积膜。
[0005]为了固定晶圆通常在静电卡盘上施加电压来产生吸附力将晶圆吸附在静电卡盘的表面上。膜沉积结束后通过去除静电卡盘上施加的电压来去除晶圆背面的电荷，然后晶圆被静电卡盘上的顶针顶起，随后晶圆被取出反应腔室。
[0006]随着三维存储器的层数的增加，晶圆的翘曲度越来越大，为了降低晶圆的翘曲度，晶圆背面沉积的氮化硅膜的厚度越来越大。由于氮化硅膜的缺陷问题，在物理气相沉积装置的反应腔室内，静电卡盘在上电过程中氮化硅膜容易产生缺陷(Trap)电荷。静电卡盘在不上电过程中，晶圆背面的电荷释放不完全，残余的电荷形成的吸附力与静电卡盘边缘的顶针升起的支撑力相互作用，导致晶圆弯曲和弹片，甚至导致破片，影响物理气相沉积装置的出片率(WPH)。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种静电卡盘，避免晶圆发生弯曲/弹片现象，提高工艺效率。
[0008]根据本技术的一方面，提供一种静电卡盘，包括：卡盘主体，用于支撑以及夹持晶圆；电极，位于所述卡盘主体内，用于在施加电压时产生库伦吸引力从而将晶圆吸附在卡盘主体上；第一顶针，位于所述卡盘主体的边缘处；第二顶针，位于所述卡盘主体的中心处；其中，所述第一顶针和所述第二顶针沿垂直于卡盘主体的方向竖直移动，以及在卡盘主体释放晶圆后将所述晶圆顶起使所述晶圆脱离卡盘主体。
[0009]优选地，所述第一顶针和所述第二顶针沿着静电卡盘的表面水平移动。
[0010]优选地，所述第一顶针沿着卡盘主体的边缘等间距设置。
[0011]优选地，所述第一顶针与所述卡盘主体的中心距离相同，相邻的第一顶针之间的距离相同。
[0012]优选地，所述第二顶针围绕所述卡盘主体的中心等间距设置。
[0013]优选地，所述第二顶针与卡盘主体的中心距离相同，相邻的第二顶针之间的距离
相同。
[0014]优选地，所述静电卡盘还包括：导电通道，与所述电极耦接，用于将电压施加至所述电极。
[0015]优选地，所述静电卡盘还包括：气体通道，位于所述卡盘主体的中心，贯穿所述卡盘主体，用于将惰性气体通入至所述晶圆上。
[0016]优选地，所述气体通道的顶表面与所述卡盘主体的顶表面持平。
[0017]优选地，所述第一顶针和所述第二顶针在驱动电机的作用下每隔预定时间沿垂直于卡盘主体的方向竖直移动。
[0018]优选地，所述驱动电机还根据晶圆的位置控制所述第一顶针和所述第二顶针在沿卡盘主体的表面水平移动。
[0019]本技术提供的静电卡盘，在静电卡盘的边缘处和中心处分别设置第一顶针和第二顶针，在静电卡盘释放晶圆后将晶圆顶起，第一顶针和第二顶针的支撑力可以与晶圆电荷释放不完全产生的库伦吸附力达到平衡，可以使晶圆不发生弯曲/弹片现象，提高工艺效率。
[0020]进一步地，第一顶针和第二顶针还可以沿着静电卡盘的表面水平移动，可以将晶圆调整至静电卡盘的中心位置，避免晶圆跳片与反应腔室发生碰撞引起的晶圆破损。
[0021]进一步，第一顶针和第二顶针均等间距设置，对晶圆的支撑力分布均匀，避免晶圆发生弯曲。
附图说明
[0022]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0023]图1示出现有技术中物理气相沉积装置的结构示意图；
[0024]图2a
‑
图2c示出现有技术中静电卡盘的工作原理图；
[0025]图3示出现有技术中静电卡盘的俯视图；
[0026]图4示出本技术实施例提供的静电卡盘的结构示意图；
[0027]图5示出本技术实施例提供的静电卡盘的俯视图；
[0028]图6示出本技术实施例提供的静电卡盘的工作原理图。
具体实施方式
[0029]以下将参照附图更详细地描述本技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0030]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0031]本技术中描述的“上方”，是指位于基板平面的上方，可以是指材料之间的直接接触，也可以是间隔设置。
[0032]在本申请中，术语“半导体结构”指在制造存储器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正
如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。
[0033]本技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
[0034]图1示出现有技术中物理气相沉积装置的结构图。如图1所示，该物理气相沉积装置100包括反应腔室110以及支撑部件120(图中未示出)。反应腔室110是由侧壁102、顶板104和底壁106所围成。反应腔室110的底壁106还具有第一开口105，底壁106接地。溅射靶材200固定在反应腔室110的顶板104上。支撑部件120用于放置晶圆，且通过开口105伸入反应腔室110内以使晶圆140与溅射靶材130相对设置。支撑部件120为静电卡盘(E
‑
chuck)。
[0035]所述支撑部件120包括卡盘主体121、位于卡盘主体121内的电极122、与所述电极122耦接的导电通道123、贯穿所述卡盘主体的气体通道124以及位于卡盘主体121边缘的顶针125。
[0036]卡盘主体121包括顶表面121a，该顶表面121用于支撑并夹持晶圆140。
[0037]电极122通过导电通道123与电源电连接。电源将电压施加在电极122上从而产生库伦吸引力，以将晶圆140吸附在卡盘主体121的顶表面121a上。
[0038]气体通道124，用于通入惰性气体(例如Ar)。
[0039]参见图3，顶针125位于卡盘主体121的边缘，所述顶针125每隔预定时间上下移动，从而在完成膜沉积后通过顶针125的升起将晶圆140顶起。
[0040]图2a
‑
图2c示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电卡盘，其特征在于，包括：卡盘主体，用于支撑以及夹持晶圆；电极，位于所述卡盘主体内，用于在施加电压时产生库伦吸引力从而将晶圆吸附在卡盘主体上；第一顶针，位于所述卡盘主体的边缘处；第二顶针，位于所述卡盘主体的中心处；其中，所述第一顶针和所述第二顶针沿垂直于卡盘主体的方向竖直移动，以及在卡盘主体释放晶圆后将所述晶圆顶起使所述晶圆脱离卡盘主体。2.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述第一顶针和所述第二顶针沿着静电卡盘的表面水平移动。3.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述第一顶针沿着卡盘主体的边缘等间距设置。4.根据权利要求3所述的静电卡盘，其特征在于，所述第一顶针与所述卡盘主体的中心距离相同，相邻的第一顶针之间的距离相同。5.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志勇，武素衡，张育龙，王永平，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：