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晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法

文檔序號(hào):7162304閱讀:118來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,特別涉及一種晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法。
背景技術(shù)
從第一個(gè)晶體管問(wèn)世算起,半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展已有多半個(gè)世紀(jì)了,現(xiàn)在它仍保持著強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì),繼續(xù)遵循摩爾(Moore)定律即芯片集成度18個(gè)月翻一番,每三年器件尺寸縮小O. 7倍的速度發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)迅猛發(fā)展,降低半導(dǎo)體制造成本的研究也成為當(dāng)今半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn),為了能夠在額定時(shí)間制造更多的半導(dǎo)體產(chǎn)品單元,300_的晶圓被應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中,根據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,目前全球半導(dǎo)體制造公司計(jì)劃中的300_晶圓制造廠大約有30個(gè)。采用300mm晶圓、450mm晶圓、甚至更大的晶圓能夠降低半導(dǎo)體制造成本,但是,采用大的晶圓也隨之出現(xiàn)很多200mm及其以下的晶圓所沒(méi)有的技術(shù)問(wèn)題,其中之一就是300mm及其以上的晶圓在半導(dǎo)體制造工藝過(guò)程中更易出現(xiàn)翅曲現(xiàn)象(Warpage)。翹曲現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致很多工藝缺陷產(chǎn)生,比如在晶圓上旋轉(zhuǎn)沉積膜層時(shí),位于晶圓中間位置的膜層厚度厚于位于晶圓邊緣位置;刻蝕時(shí),在晶圓中間位置形成的圖形尺寸與在晶圓邊緣位置的圖形尺寸不一致;光刻時(shí),形成在晶圓中間位置的光刻膠層厚度與在晶圓邊緣位置的光刻膠層厚度不一致;曝光時(shí),曝光聚焦面不一而形成的圖形在晶圓中間位置與在晶圓邊緣位置不一致。為了解決晶圓在半導(dǎo)體制造工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象的技術(shù)問(wèn)題,現(xiàn)有技術(shù)通常在半導(dǎo)體制造工藝過(guò)程中引入靜電卡盤(pán)(Electrostatic Chuck)從而來(lái)克服翅曲現(xiàn)象,在公開(kāi)號(hào)為US 2010/0277 850 Al的美國(guó)專(zhuān)利中,如圖1和圖2所示,靜電卡盤(pán)10包括中央?yún)^(qū)域(center zone) 11、外圍區(qū)域(outer zone) 13、介于中央?yún)^(qū)域11和外圍區(qū)域13之間的中間區(qū)域(intermediate zone) 12 ;施加在中央?yún)^(qū)域11的第一電壓Vl 21 ;施加在中間區(qū)域12的第二電壓V2 22 ;施加在外圍區(qū)域13的第三電壓V3 23,且第一電壓Vl 21小于第二電壓V2 22小于第三電壓V3 23 ;同時(shí)控制第一電壓Vl 21、第二電壓V2 22和第三電壓V3 23的控制器24 ;與控制器24相連的存儲(chǔ)器25 ;將平坦度反饋至控制器24的應(yīng)力監(jiān)控器26。請(qǐng)參考圖2,當(dāng)翹曲的晶圓30放置于靜電卡盤(pán)10上時(shí),應(yīng)力監(jiān)控器26通過(guò)測(cè)量晶圓中央31的位置、晶圓中間32的位置和晶圓邊緣33的位置,從而獲得晶圓的平坦度,并將平坦度發(fā)送至控制器24,控制器24根據(jù)平坦度控制第一電壓Vl 21、第二電壓V2 22和第三電壓V3 23,對(duì)晶圓10產(chǎn)生中央力41、中間力42和邊緣力43,其中邊緣力43大于中間力42大于中央力41,使得晶圓30平坦。但是,采用上述的靜電卡盤(pán)10進(jìn)行半導(dǎo)體工藝時(shí),晶圓30表面會(huì)出現(xiàn)顆粒污染問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是減少顆粒污染問(wèn)題的晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種晶圓承載設(shè)備,包括靜電卡盤(pán),所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域;能量供給單元,所述能量供給單元獨(dú)立對(duì)所述靜電卡盤(pán)若干區(qū)域施加能量;控制單元,所述控制單元用于控制所述能量供給單元,使得所述能量供給單元向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量,且所述控制單元獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量??蛇x的,當(dāng)晶圓的邊緣位置比中間位置高時(shí),靜電卡盤(pán)的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低慢于靜電卡盤(pán)的中間位置的區(qū)域的輸出降低??蛇x的,當(dāng)晶圓的邊緣位置比中間位置低時(shí),靜電卡盤(pán)的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低快于靜電卡盤(pán)的中間位置的區(qū)域的輸出降低??蛇x的,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量??蛇x的,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量??蛇x的,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止 施加能量??蛇x的,所述晶圓承載設(shè)備還包括晶圓平坦度測(cè)試單元??蛇x的,所述晶圓平坦度測(cè)試單元為光學(xué)掃描裝置或晶圓應(yīng)力監(jiān)控設(shè)備??蛇x的,所述控制單元根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,選擇能量供給強(qiáng)度方式對(duì)每一所述能量供給單元降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量??蛇x的,所述控制單元包括數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)晶圓平坦度數(shù)據(jù);探測(cè)單元,與半導(dǎo)體設(shè)備相連,用于獲取半導(dǎo)體制程的進(jìn)度數(shù)據(jù),當(dāng)半導(dǎo)體制程需要松開(kāi)晶圓時(shí),發(fā)送松開(kāi)信號(hào)至運(yùn)算單元;運(yùn)算單元,用于接收探測(cè)單元發(fā)送的松開(kāi)信號(hào),并根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元中的平坦度數(shù)據(jù),選擇每一所述能量供給單元的降低能量供給強(qiáng)度方式,使得被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓和緩的松開(kāi)。可選的,所述探測(cè)單元為光學(xué)的探測(cè)接收設(shè)備、或者藍(lán)牙接收發(fā)射設(shè)備、或者紅外接收發(fā)射設(shè)備??蛇x的,所述控制單元還包括輸入設(shè)備??蛇x的,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域??蛇x的,所述中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域。可選的,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域。可選的,所述中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域之間??蛇x的,所述能量供給單元包括與中央?yún)^(qū)域的電極電連接、并控制中央?yún)^(qū)域的能量供給的第一能量供給單元,與中間區(qū)域的電極電連接、并控制中間區(qū)域的能量供給的第二能量供給單元;與外圍區(qū)域的電極電連接、并控制外圍區(qū)域的能量供給的第三能量供給單元。可選的,所述第一能量供給單元、第二能量供給單元、第三能量供給單元為電壓施加裝置。本發(fā)明還提供一種晶圓承載的方法,包括提供被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,所述靜電卡盤(pán)具有多個(gè)區(qū)域;獲取晶圓的平坦度;根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A的束縛方式和放松方式,使得晶圓受卡時(shí)彎曲減小,放松時(shí)和緩地松開(kāi)。可選的,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域??蛇x的,所述中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域??蛇x的,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域??蛇x的,所 述中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域之間??蛇x的,所述獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為根據(jù)被承載的晶圓的平坦度,選擇與晶圓的平坦度匹配的晶圓束縛力的卡緊或放松方式。可選的,所述晶圓束縛力為在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背力??蛇x的,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為線性遞增或遞減的方式。可選的,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為階梯遞增或遞減的方式??蛇x的,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為曲線遞增或遞減的方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有能夠獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元停止施加能量的控制單元,能夠在松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓時(shí),根據(jù)晶圓的平坦度,選擇合適的降低能量供給強(qiáng)度方式,和緩地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓。進(jìn)一步地,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元,能夠存儲(chǔ)晶圓的平坦度數(shù)據(jù),并在晶圓承載設(shè)備松開(kāi)晶圓時(shí),將所述平坦度數(shù)據(jù)傳送至控制單元,使得控制單元選擇與平坦度匹配的降低能量供給強(qiáng)度方式,和緩地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步地,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元還能夠存儲(chǔ)多種能量供給強(qiáng)度方式,根據(jù)晶圓平坦度數(shù)據(jù),所述晶圓承載設(shè)備的運(yùn)算單元選擇存儲(chǔ)降低能量供給強(qiáng)度方式,對(duì)應(yīng)地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,較優(yōu)地降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的實(shí)施例提供的晶圓承載的方法,根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的放松方式,使得晶圓和緩地松開(kāi),避免現(xiàn)有技術(shù)同時(shí)松開(kāi)晶圓,使得晶圓瞬時(shí)回復(fù)到初始狀態(tài),對(duì)晶圓產(chǎn)生顆粒污染。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的靜電卡盤(pán)俯視示意圖;圖2是現(xiàn)有技術(shù)的靜電卡盤(pán)剖面示意圖;圖3是本發(fā)明的晶圓承載設(shè)備一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明的晶圓承載設(shè)備一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的靜電卡盤(pán)區(qū)域劃分示意圖;圖6是本發(fā)明又一實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的靜電卡盤(pán)區(qū)域劃分示意圖;圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的靜電卡盤(pán)區(qū)域劃分示意圖;圖8是剖面示意的一實(shí)施例的所述靜電卡盤(pán)各區(qū)域與能量供給單元的連接示意圖;圖9是本發(fā)明的晶圓承載設(shè)備的能量供給單元示意圖;圖10是控制單元控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量的曲線示意圖;圖11是控制單元控制每一所述能量供給單元,以線性遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓的曲線示意圖;圖12是控制單元控制每一所述能量供給單元,以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量的曲線示意圖;圖13是控制單元控制每一所述能量供給單元,以階梯遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓的曲線示意圖;圖14和圖15是控制單元控制每一所述能量供給單元,以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量的曲線示意圖;圖16和圖17是控制單元控制每一所述能量供給單元,以曲線遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓的曲線示意圖;圖18是控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖;圖19是晶圓承載的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有技術(shù)通常采用靜電卡盤(pán)來(lái)克服晶圓翹曲的技術(shù)問(wèn)題,但是,本發(fā)明的發(fā)明人在大量的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),采用現(xiàn)有技術(shù)的靜電卡盤(pán)進(jìn)行半導(dǎo)體工藝時(shí),晶圓表面通常會(huì)出現(xiàn)顆粒污染現(xiàn)象。
對(duì)此,本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究發(fā)現(xiàn),顆粒污染原因在于在半導(dǎo)體工藝結(jié)束時(shí),靜電卡盤(pán)的電壓控制系統(tǒng)(控制器)會(huì)同時(shí)關(guān)閉所有的靜電卡盤(pán)電壓控制系統(tǒng)(第一電壓Vl 21、第二電壓V2 22和第三電壓V3 23),同時(shí)關(guān)閉電壓控制系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致被電場(chǎng)力平坦化的晶圓在關(guān)閉的瞬時(shí)回復(fù)到翹曲狀態(tài),晶圓瞬時(shí)從平坦彈回到翹曲會(huì)產(chǎn)生很多的顆粒,產(chǎn)生的顆粒又有部分會(huì)掉落至晶圓表面,形成顆粒污染。為此,本發(fā)明的發(fā)明人提供一種晶圓承載設(shè)備,請(qǐng)參考圖3,包括靜電卡盤(pán)101,所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域;還包括能量供給單元102,所述能量供給單元102獨(dú)立對(duì)所述靜電卡盤(pán)若干區(qū)域施加能量;控制單元103,所述控制單元用于控制所述能量供給單元,使得所述能量供給單元向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量,且所述控制單元獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量。本發(fā)明的實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的實(shí)施例所述控制單元獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量,可以根據(jù)實(shí)際需要,選擇合適的施加或停止施加能量方式,使得晶圓緩慢的從平坦回復(fù)到翹曲,降低了晶圓從平坦回復(fù)到翹曲的過(guò)程中產(chǎn)生顆粒風(fēng)險(xiǎn),提聞半導(dǎo)體制造的良率。下面結(jié)合一實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的晶圓承載設(shè)備做詳細(xì)說(shuō)明,請(qǐng)參考圖4,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備200,包括靜電卡盤(pán)201,所 述靜電卡盤(pán)201用于承載晶圓,且所述靜電卡盤(pán)201在能量供給單元提供能量的情況下能夠在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背(Johnsen-Rahbek)力,從而對(duì)承載的晶圓產(chǎn)生固定作用。所述靜電卡盤(pán)201包括基座,位于基座內(nèi)的電極,覆蓋所述基座和電極的絕緣層;其中,基座作為支撐電極和絕緣層,所述電極在能量供給單元提供能量的情況下,在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背力,絕緣層用于覆蓋電極并承載晶圓。在一個(gè)實(shí)施例中,所述基座也可以接入射頻(Radio Frequency, RF)偏壓,作為晶圓的供熱源或冷卻源。所述靜電卡盤(pán)201為圓形,所述靜電卡盤(pán)201的面積比承載的晶圓面積相同或者比承載的晶圓面積略大,在其他實(shí)施例中,所述靜電卡盤(pán)201也可以為正方形、長(zhǎng)方形或其它形狀,在這里特意說(shuō)明,不應(yīng)過(guò)分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。由于半導(dǎo)體制造通用的晶圓為圓形,下面以所述靜電卡盤(pán)為圓形做示范性說(shuō)明,所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域,在一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖5,所述靜電卡盤(pán)301具有中央?yún)^(qū)域302 (center zone)和外圍區(qū)域303 (outer zone),所述中央?yún)^(qū)域302和外圍區(qū)域303具有同一中心,在本實(shí)施例中,所述中央?yún)^(qū)域303為以所述靜電卡盤(pán)301為圓心、以小于靜電卡盤(pán)301半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)301除去中央?yún)^(qū)域303的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域303。在另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖6,所述靜電卡盤(pán)401具有中央?yún)^(qū)域(centerzone) 402、中間區(qū)域(intermediate zone) 404 和外圍區(qū)域(outer zone) 403 ;所述中央?yún)^(qū)域402、中間區(qū)域404和外圍區(qū)域403具有同一中心,在本實(shí)施例中,所述中央?yún)^(qū)域403為以所述靜電卡盤(pán)401為圓心、以小于靜電卡盤(pán)401半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域404為所述靜電卡盤(pán)401除去中央?yún)^(qū)域403的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域403為所述靜電卡盤(pán)401除去中央?yún)^(qū)域403和所述中間區(qū)域404的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域404的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域403和所述中間區(qū)域404之間。在另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖7,所述靜電卡盤(pán)501具有第一區(qū)域591、第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595,其中第一區(qū)域591為以小于靜電卡盤(pán)501半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595為依次環(huán)繞第一區(qū)域591的圓環(huán)區(qū)域,并且第一區(qū)域591、第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595組成所述靜電卡盤(pán)501。還需要說(shuō)明的是,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際工藝需求,選擇所述靜電卡盤(pán)區(qū)域的劃分,比如可以為4、6、7· . . 10. . . 20...個(gè),在這里特意說(shuō)明,不應(yīng)過(guò)分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)依舊參考圖4,以所述靜電卡盤(pán)201具有中央?yún)^(qū)域202、中間區(qū)域204和外圍區(qū)域203為例作示范性說(shuō)明,所述晶圓承載設(shè)備200還包括與中央?yún)^(qū)域202的電極電連接、并控制中央?yún)^(qū)域202的能量供給的第一能量供給單元212,與中間區(qū)域204的電極電連接、并控制中間區(qū)域204的能量供給的第二能量供給單元214 ;與外圍區(qū)域203的電極電連接、并控制外圍區(qū)域203的能量供給的第三能量供給單元213,所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量 供給單元213為電壓施加裝置,所述電壓施加裝置在對(duì)應(yīng)的區(qū)域施加電壓,從而使得對(duì)應(yīng)的中央?yún)^(qū)域202、中間區(qū)域204和外圍區(qū)域203產(chǎn)生與電壓匹配的庫(kù)倫力或迥斯熱背力。需要說(shuō)明的是,所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213為互相獨(dú)立的能量供給單元,即所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213施加能量的時(shí)間和施加能量的大小獨(dú)立可調(diào),在一實(shí)施例中,所述第一能量供給單元212在能量可調(diào)范圍內(nèi)選擇施加的能量,所述第二能量供給單元214在能量可調(diào)范圍內(nèi)選擇施加的能量,所述第三能量供給單元213在能量可調(diào)范圍內(nèi)選擇施加的能量,且所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213可以同時(shí)施加能量也可以在不同時(shí)間內(nèi)施加能量。所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213為互相獨(dú)立的能量供給單元具有如下優(yōu)點(diǎn)可以根據(jù)實(shí)際需要承載晶圓的翹曲度,在所述靜電卡盤(pán)的中央?yún)^(qū)域202、中間區(qū)域204和外圍區(qū)域203施加對(duì)應(yīng)的能量,從而使得翹曲的晶圓恢復(fù)平坦,被靜電卡盤(pán)固定。在另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖8和圖9,以所述靜電卡盤(pán)201具有第一區(qū)域291、第二區(qū)域292、...和第η區(qū)域?yàn)槔魇痉缎哉f(shuō)明,圖8為剖面示意的所述靜電卡盤(pán)各區(qū)域與能量供給單元的連接示意圖,其中,靜電卡盤(pán)包括第一區(qū)域291、第二區(qū)域292、...和第η區(qū)域;基座(未示出);位于基座內(nèi)的各區(qū)域內(nèi)的電極280,需要說(shuō)明的是,位于不同區(qū)域的電極280相互電隔離;覆蓋所述基座和電極280的絕緣層290,第二區(qū)域291施加有土Vl的電壓,第一區(qū)域和第三區(qū)域施加有土 V2的電壓,...Mn區(qū)域施加有土 Vn的電壓,請(qǐng)參考圖9,圖8中不同區(qū)域施加的電壓通過(guò)圖9所示的能量供給單元210施加,所述能量供給單元210能夠獨(dú)立地對(duì)η個(gè)區(qū)域的施加獨(dú)立的電壓。本實(shí)施例中,通過(guò)能夠獨(dú)立地控制對(duì)η個(gè)區(qū)域的施加獨(dú)立的電壓的能量供給單元210對(duì)所述靜電卡盤(pán)的η個(gè)區(qū)域的電極施加電壓,使得所述靜電卡盤(pán)不同的區(qū)域產(chǎn)生庫(kù)倫力或迥斯熱背力,從而使得翹曲的晶圓恢復(fù)平坦,被靜電卡盤(pán)固定。還需要說(shuō)明的是,能量供給單元的數(shù)量視所述靜電卡盤(pán)201的區(qū)域劃分而定,當(dāng)所述靜電卡盤(pán)201的區(qū)域?yàn)橹醒雲(yún)^(qū)域和外圍區(qū)域時(shí),所述能量供給單元數(shù)量為2個(gè),并對(duì)應(yīng)于中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域電連接,當(dāng)所述靜電卡盤(pán)201的區(qū)域?yàn)?、5、6、. .. 10個(gè),所述能量供給單元數(shù)量對(duì)應(yīng)為4、5、6、. . . 10個(gè),在此特意說(shuō)明,不應(yīng)過(guò)分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)依舊參考圖4,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備200還包括晶圓平坦度測(cè)試單元230,用于測(cè)試晶圓的平坦度(flatness)、翅曲度以及形貌(Profile),所述晶圓平坦度測(cè)試單元230可以為光學(xué)掃描裝置或晶圓應(yīng)力監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)所述晶圓平坦度測(cè)試單元230為光學(xué)掃描裝置時(shí),所述光學(xué)掃描裝置的光學(xué)掃描單元對(duì)承載的晶圓進(jìn)行掃描,所述光學(xué)掃描單元可以為數(shù)碼相機(jī)、高精度掃描儀、高精度的攝像頭或激光發(fā)射裝置,以激光發(fā)射裝置為例,激光發(fā)射裝置發(fā)射出激光束,被承載的晶圓反射至所述光學(xué)掃描裝置的接受器,接受器接收光束并將數(shù)據(jù)傳送至光學(xué)掃描裝置的處理器進(jìn)行運(yùn)算,獲得被承載的晶圓的平坦度。當(dāng)所述光學(xué)掃描單元可以為數(shù)碼相機(jī)、高精度掃描儀、高精度的攝像頭時(shí),所述光學(xué)掃描單元直接獲得被承載的晶圓的位置信息,并傳送至光學(xué)掃描裝置的處理器,處理器將獲得信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)晶圓信息進(jìn)行比較,獲得被承載的晶圓的平坦度。所述晶圓平坦度測(cè)試單元230獲得被承載的晶圓的平坦度后,將所述平坦度數(shù)據(jù)傳送至晶圓承載設(shè)備200的控制單元240,所述控制單元240用于控制所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213,使得所述第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三 能量供給單元213向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量,且所述控制單元240獨(dú)立地控制第一能量供給單元212、第二能量供給單元214、第三能量供給單元213停止施加能量。所述控制單元240獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元停止施加能量具體包括所述控制單元240根據(jù)被承載的晶圓的平坦度,選擇與晶圓的平坦度匹配的施加或停止施加能量方式。請(qǐng)參考圖10,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,圖10示出的為某一區(qū)域內(nèi)的能量供給單元從晶圓開(kāi)始釋放直至完全釋放的能量供給單元的能量輸出示意圖,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線的斜率可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出降低曲線的斜率,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的降低方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的降低方式。較優(yōu)地,若晶圓為碗形彎曲,即晶圓的邊緣位置比中間位置高的翹曲,那么靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低慢于靜電卡盤(pán)201的中間位置的區(qū)域的輸出降低;若晶圓為凸形彎曲,即晶圓的邊緣位置比中間位置低的翹曲,那么靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低快于靜電卡盤(pán)201的中間位置的區(qū)域的輸出降低,采用上述的能量輸出降低模式能夠使得晶圓緩和地恢復(fù)到初始狀態(tài),避免現(xiàn)有技術(shù)中晶圓恢復(fù)到初始狀態(tài)過(guò)于劇烈,導(dǎo)致在晶圓表面產(chǎn)生顆粒污染。請(qǐng)參考圖11,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以線性遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出線性遞增曲線的斜率可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出線性遞增曲線的斜率。如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的線性遞增方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的線性遞增方式。請(qǐng)參考圖12,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,圖12示出的為某一區(qū)域內(nèi)的能量供給單元從晶圓開(kāi)始釋放直至完全釋放的能量供給單元的能量輸出示意圖,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出降低曲線,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的降低方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的降低方式。需要說(shuō)明的是,采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,有利于晶圓在降低能量供給強(qiáng)度過(guò)程中逐漸穩(wěn)定,采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度在晶圓表面產(chǎn)生顆粒污染的可能性更低。請(qǐng)參考圖13,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以階梯遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出階梯遞增可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出階梯遞增,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的階梯遞增,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的階梯遞增。請(qǐng)參考圖14和15,在圖14和圖15所示的實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,與圖10和圖12所示的例子類(lèi)似,在圖14和圖15所示的實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線可以相同也可以不同。請(qǐng)參考圖16和17,在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以曲線遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,與圖11和圖13所示的例子類(lèi)似,在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出遞增曲線可以相同也可以不同。還需要說(shuō)明的是,在所述控制單元240獲得晶圓的平坦度之后,所述控制單元可以根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,選擇合適地能量供給強(qiáng)度方式對(duì)每一所述能量供給單元降低能量供給 強(qiáng)度直至停止施加能量,比如,對(duì)第一區(qū)域的采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度、對(duì)第二區(qū)域采用線性遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度、在第三區(qū)域采用曲線遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度,本實(shí)施例中,由于所述控制單元240獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,從而能夠根據(jù)晶圓的實(shí)際情況,靈活的選擇降低能量供給強(qiáng)度方式,使得晶圓松開(kāi)(de-chucking),并且降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。在一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖18,所述控制單元240包括數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元241,所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元241用于接收所述晶圓平坦度測(cè)試單元230發(fā)送的平坦度數(shù)據(jù),并將平坦度數(shù)據(jù)存儲(chǔ),所述數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元241可以為硬盤(pán)、內(nèi)存、閃存等存儲(chǔ)介質(zhì)。探測(cè)單元242,所述探測(cè)單元與采用本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的半導(dǎo)體設(shè)備相連,所述采用本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的半導(dǎo)體設(shè)備可以為等離子體刻蝕設(shè)備、物理氣相沉積
設(shè)備、化學(xué)氣相沉積設(shè)備、原子層堆積設(shè)備、曝光設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備......,所述探測(cè)
單元與上述的半導(dǎo)體設(shè)備相連,用于獲取半導(dǎo)體制程的進(jìn)度數(shù)據(jù),當(dāng)半導(dǎo)體制程需要松開(kāi)晶圓時(shí),發(fā)送松開(kāi)信號(hào)至運(yùn)算單元243,所述半導(dǎo)體制程探測(cè)單元242可以為光學(xué)的探測(cè)接收設(shè)備、或者藍(lán)牙接收發(fā)射設(shè)備、或者紅外接收發(fā)射設(shè)備。運(yùn)算單元243,用于接收探測(cè)單元242發(fā)送的松開(kāi)信號(hào),并根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元241中的平坦度數(shù)據(jù),選擇每一所述能量供給單元的降低能量供給強(qiáng)度方式,使得被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓和緩的松開(kāi)。需要說(shuō)明的是,數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ) 單元241可以預(yù)先存儲(chǔ)多種降低能量供給強(qiáng)度方式,運(yùn)算單元243在接受到松開(kāi)信號(hào)后,可以根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的降低能量供給強(qiáng)度方式,對(duì)所述每一所述能量供給單元的降低能量強(qiáng)度。還需要說(shuō)明的是,所述控制單元240還可以包括輸入設(shè)備244,所述輸入設(shè)備為觸摸屏、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)或者以上的組合,操作人員可以通過(guò)操作輸入設(shè)備244設(shè)定合適的降低能量供給強(qiáng)度方式,控制運(yùn)算單元243選擇每一所述能量供給單元的降低能量供給強(qiáng)度方式,使得被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓和緩的松開(kāi)。本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有能夠獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元停止施加能量的控制單元,能夠在松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓時(shí),根據(jù)晶圓的平坦度,選擇合適的降低能量供給強(qiáng)度方式,和緩地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓。進(jìn)一步地,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元,能夠存儲(chǔ)晶圓的平坦度數(shù)據(jù),并在晶圓承載設(shè)備松開(kāi)晶圓時(shí),將所述平坦度數(shù)據(jù)傳送至控制單元,使得控制單元選擇與平坦度匹配的降低能量供給強(qiáng)度方式,和緩地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步地,本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備具有數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元還能夠存儲(chǔ)多種能量供給強(qiáng)度方式,根據(jù)晶圓平坦度數(shù)據(jù),所述晶圓承載設(shè)備的運(yùn)算單元選擇存儲(chǔ)降低能量供給強(qiáng)度方式,對(duì)應(yīng)地松開(kāi)被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,較優(yōu)地降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的發(fā)明人還提供一種晶圓承載的方法,請(qǐng)參考圖19,包括如下步驟步驟S101,提供被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,所述靜電卡盤(pán)具有多個(gè)區(qū)域;步驟S102,獲取晶圓的平坦度;步驟S103,根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A的束縛方式和放松方式,使得晶圓受卡時(shí)彎曲減小,放松時(shí)和緩地松開(kāi)。下面結(jié)合一具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的晶圓承載的方法做詳細(xì)說(shuō)明。
首先,執(zhí)行步驟S101,提供被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,所述靜電卡盤(pán)具有多個(gè)區(qū)域。請(qǐng)參考圖4,所述靜電卡盤(pán)201包括基座,位于基座內(nèi)的電極,覆蓋所述基座和電極的絕緣層;其中,基座作為支撐電極和絕緣層,所述電極在能量供給單元提供能量的情況下,在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背力,絕緣層用于覆蓋電極并承載晶圓。所述靜電卡盤(pán)201為圓形,所述靜電卡盤(pán)201的面積比承載的晶圓面積相同或者比承載的晶圓面積略大,在其他實(shí)施例中,所述靜電卡盤(pán)201也可以為正方形、長(zhǎng)方形或其它形狀,在這里特意說(shuō)明,不應(yīng)過(guò)分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。由于半導(dǎo)體制造通用的晶圓為圓形,下面以所述靜電卡盤(pán)為圓形做示范性說(shuō)明,所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域,在一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖5,所述靜電卡盤(pán)301具有中央?yún)^(qū)域302 (center zone)和外圍區(qū)域303 (outer zone),所述中央?yún)^(qū)域302和外圍區(qū)域303具有同一中心,在本實(shí)施例中,所述中央?yún)^(qū)域303為以所述靜電卡盤(pán)301為圓心、以小于靜電卡盤(pán)301半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)301除去中央?yún)^(qū)域303的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域303。在另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖6,所述靜電卡盤(pán)401具有中央?yún)^(qū)域(centerzone) 402、中間區(qū)域(intermediate zone) 404 和外圍區(qū)域(outer zone) 403 ;所述中央?yún)^(qū)域402、中間區(qū)域404和外圍區(qū)域403具有同一中心,在本實(shí)施例中,所述中央?yún)^(qū)域403為以所述靜電卡盤(pán)401為圓心、以小于靜電卡盤(pán)401半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域404為所述靜電卡盤(pán)401除去中央?yún)^(qū)域403的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域403為所述靜電卡盤(pán)401除去中央?yún)^(qū)域403和所述中間區(qū)域404的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域404的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域403和所述中間區(qū)域404之間。在另一實(shí)施例中,請(qǐng)參考圖7,所述靜電卡盤(pán)501具有第一區(qū)域591、第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595,其中第一區(qū)域591為以小于靜電卡盤(pán)501半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū) 域,第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595為依次環(huán)繞第一區(qū)域591的圓環(huán)區(qū)域,并且第一區(qū)域591、第二區(qū)域592、第三區(qū)域593、第四區(qū)域594和第五區(qū)域595組成所述靜電卡盤(pán)501。還需要說(shuō)明的是,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際工藝需求,選擇所述靜電卡盤(pán)區(qū)域的劃分,比如可以為4、6、7· . . 10. . . 20...個(gè),在這里特意說(shuō)明,不應(yīng)過(guò)分限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述晶圓被所述靜電卡盤(pán)201卡合,在半導(dǎo)體設(shè)備中進(jìn)行對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體工藝,需要說(shuō)明的是,所述晶圓是300mm晶圓、450mm晶圓、甚至更大的晶圓;所述晶圓表面形成有半導(dǎo)體器件,所述晶圓具有平坦度。執(zhí)行步驟S102,獲取晶圓的平坦度。所述晶圓平坦度可以通過(guò)本實(shí)施例的晶圓承載設(shè)備的所述晶圓平坦度測(cè)試單元獲得,所述晶圓平坦度測(cè)試單元為光學(xué)掃描裝置或晶圓應(yīng)力監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)所述晶圓平坦度測(cè)試單元為光學(xué)掃描裝置時(shí),所述光學(xué)掃描裝置的光學(xué)掃描單元對(duì)承載的晶圓進(jìn)行掃描,所述光學(xué)掃描單元可以為數(shù)碼相機(jī)、高精度掃描儀、高精度的攝像頭或激光發(fā)射裝置,以激光發(fā)射裝置為例,激光發(fā)射裝置發(fā)射出激光束,被承載的晶圓反射至所述光學(xué)掃描裝置的接受器,接受器接收光束并將數(shù)據(jù)傳送至光學(xué)掃描裝置的處理器進(jìn)行運(yùn)算,獲得被承載的晶圓的平坦度。當(dāng)所述光學(xué)掃描單元可以為數(shù)碼相機(jī)、高精度掃描儀、高精度的攝像頭時(shí),所述光學(xué)掃描單元直接獲得被承載的晶圓的位置信息,并傳送至光學(xué)掃描裝置的處理器,處理器將獲得信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)晶圓信息進(jìn)行比較,獲得被承載的晶圓的平坦度。執(zhí)行步驟S103,根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A的束縛方式和放松方式,使得晶圓受卡時(shí)彎曲減小,放松時(shí)和緩地松開(kāi)。所述獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的放松方式具體包括根據(jù)被承載的晶圓的平坦度,選擇與晶圓的平坦度匹配的晶圓的束縛方式和放松方式。晶圓束縛力為在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背力,在本實(shí)施例中,晶圓束縛力通過(guò)能量供給單元對(duì)位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極施加電壓實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施例中,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的放松方式為線性遞減的方式,具體地,控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,請(qǐng)參考圖10,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,圖10示出的為某一區(qū)域內(nèi)的能量供給單元從晶圓開(kāi)始釋放直至完全釋放的能量供給單元的能量輸出示意圖,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線的斜率可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出降低曲線的斜率,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的降低方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的降低方式。較優(yōu)地,若晶圓為碗形彎曲,即晶圓的邊緣位置比中間位置高的翹曲,那么靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低慢于靜電卡盤(pán)201的中間位置的區(qū)域的輸出降低;若晶圓為凸形彎曲,即晶圓的邊緣位置比中間位置低的翹曲,那么靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出 降低快于靜電卡盤(pán)201的中間位置的區(qū)域的輸出降低,采用上述的能量輸出降低模式能夠使得晶圓緩和地恢復(fù)到初始狀態(tài),避免現(xiàn)有技術(shù)中晶圓恢復(fù)到初始狀態(tài)過(guò)于劇烈,導(dǎo)致在晶圓表面產(chǎn)生顆粒污染。請(qǐng)參考圖11,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以線性遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出線性遞增曲線的斜率可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出線性遞增曲線的斜率,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的線性遞增方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的線性遞增方式。請(qǐng)參考圖12,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,圖11示出的為某一區(qū)域內(nèi)的能量供給單元從晶圓開(kāi)始釋放直至完全釋放的能量供給單元的能量輸出示意圖,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出降低曲線,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的降低方式,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的降低方式。
需要說(shuō)明的是,采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,有利于晶圓在降低能量供給強(qiáng)度過(guò)程中逐漸穩(wěn)定,采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度在晶圓表面產(chǎn)生顆粒污染的可能性更低。請(qǐng)參考圖13,在一實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以階梯遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出階梯遞增可以相同也可以不同,在一實(shí)例中,可以根據(jù)晶圓的平坦度來(lái)選擇各個(gè)區(qū)域的能量輸出階梯遞增,比如,若晶圓的邊緣位置比中間位置高,在靠近靜電卡盤(pán)201的圓心位置的區(qū)域,可以選擇較快的階梯遞增,而在靠近靜電卡盤(pán)201的邊緣位置的區(qū)域,可以選擇較慢的階梯遞增。請(qǐng)參考圖14和15,在圖14和圖15所示的實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量,與圖10和圖12所示的例子類(lèi)似,在圖14和圖15所示的實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出降低曲線可以相同也可以不同。請(qǐng)參考圖16和17,在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,所述控制單元240控制每一所述能量供給單元,以曲線遞增的方式緩慢的提高能量供給強(qiáng)度直至卡緊晶圓,與圖11和圖13所示的例子類(lèi)似,在圖16和圖17所示的實(shí)施例中,每一區(qū)域的能量輸出遞增曲線可以相同也可以不同。還需要說(shuō)明的是,在所述控制單元240獲得晶圓的平坦度數(shù)據(jù)之后,所述控制單元可以根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,選擇合適地能量供給強(qiáng)度方式對(duì)每一所述能量供給單元降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量。

比如,對(duì)第一區(qū)域的采用階梯遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度、對(duì)第二區(qū)域采用線性遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度、在第三區(qū)域采用曲線遞減的方式降低能量供給強(qiáng)度,本實(shí)施例中,由于所述控制單元240獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,從而能夠根據(jù)晶圓的實(shí)際情況,靈活的選擇降低能量供給強(qiáng)度方式,使得晶圓松開(kāi)(de-chucking),并且降低晶圓松開(kāi)的過(guò)程中顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的實(shí)施例提供的晶圓承載的方法,根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的放松方式,使得晶圓和緩地松開(kāi),避免現(xiàn)有技術(shù)同時(shí)松開(kāi)晶圓,使得晶圓瞬時(shí)回復(fù)到初始狀態(tài),對(duì)晶圓產(chǎn)生顆粒污染。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種晶圓承載設(shè)備,包括 靜電卡盤(pán),所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域; 其特征在于,還包括能量供給單元,所述能量供給單元獨(dú)立對(duì)所述靜電卡盤(pán)若干區(qū)域施加能量; 控制單元,所述控制單元用于控制所述能量供給單元,使得所述能量供給單元向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量,且所述控制單元獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量。
2.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,當(dāng)晶圓的邊緣位置比中間位置高時(shí),靜電卡盤(pán)的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低慢于靜電卡盤(pán)的中間位置的區(qū)域的輸出降低。
3.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,當(dāng)晶圓的邊緣位置比中間位置低時(shí),靜電卡盤(pán)的邊緣位置的區(qū)域的能量輸出降低快于靜電卡盤(pán)的中間位置的區(qū)域的輸出降低。
4.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以線性遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量。
5.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以階梯遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量。
6.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元控制每一所述能量供給單元,以曲線遞減的方式緩慢的降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量。
7.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述晶圓承載設(shè)備還包括晶圓平坦度測(cè)試單元。
8.如權(quán)利要求7所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述晶圓平坦度測(cè)試單元為光學(xué)掃描裝置或晶圓應(yīng)力監(jiān)控設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元,選擇能量供給強(qiáng)度方式對(duì)每一所述能量供給單元降低能量供給強(qiáng)度直至停止施加能量。
10.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元包括 數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)晶圓平坦度數(shù)據(jù); 探測(cè)單元,與半導(dǎo)體設(shè)備相連,用于獲取半導(dǎo)體制程的進(jìn)度數(shù)據(jù),當(dāng)半導(dǎo)體制程需要松開(kāi)晶圓時(shí),發(fā)送松開(kāi)信號(hào)至運(yùn)算單元; 運(yùn)算單元,用于接收探測(cè)單元發(fā)送的松開(kāi)信號(hào),并根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)單元中的平坦度數(shù)據(jù),選擇每一所述能量供給單元的降低能量供給強(qiáng)度方式,使得被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓和緩的松開(kāi)。
11.如權(quán)利要求10所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述探測(cè)單元為光學(xué)的探測(cè)接收設(shè)備、或者藍(lán)牙接收發(fā)射設(shè)備、或者紅外接收發(fā)射設(shè)備。
12.如權(quán)利要求10所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述控制單元還包括輸入設(shè)備。
13.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域。
14.如權(quán)利要求13所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域。
15.如權(quán)利要求1所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域。
16.如權(quán)利要求15所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域之間。
17.如權(quán)利要求16所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述能量供給單元包括與中央?yún)^(qū)域的電極電連接、并控制中央?yún)^(qū)域的能量供給的第一能量供給單元,與中間區(qū)域的電極電連接、并控制中間區(qū)域的能量供給的第二能量供給單元;與外圍區(qū)域的電極電連接、并控制外圍區(qū)域的能量供給的第三能量供給單元。
18.如權(quán)利要求17所述晶圓承載設(shè)備,其特征在于,所述第一能量供給單元、第二能量供給單元、第三能量供給單元為電壓施加裝置。
19.一種晶圓承載的方法,其特征在于, 提供被靜電卡盤(pán)卡住的晶圓,所述靜電卡盤(pán)具有多個(gè)區(qū)域; 獲取晶圓的平坦度; 根據(jù)晶圓的平坦度,獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A的束縛方式和放松方式,使得晶圓受卡時(shí)彎曲減小,放松時(shí)和緩地松開(kāi)。
20.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域。
21.如權(quán)利要求20所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述中央?yún)^(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述靜電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域?yàn)橥鈬鷧^(qū)域。
22.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述靜電卡盤(pán)具有中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述中央?yún)^(qū)域、中間區(qū)域和外圍區(qū)域具有同一中心,所述中央?yún)^(qū)域?yàn)橐运鲮o電卡盤(pán)為圓心、以小于靜電卡盤(pán)半徑的長(zhǎng)度為半徑的圓形區(qū)域,所述中間區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域的圓環(huán)區(qū)域中選取部分的圓環(huán)區(qū)域;所述外圍區(qū)域?yàn)樗鲮o電卡盤(pán)除去中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域;其中,所述中間區(qū)域的圓環(huán)區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域和所述中間區(qū)域之間。
24.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述獨(dú)立地選擇所述靜電卡盤(pán)各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為根據(jù)被承載的晶圓的平坦度,選擇與晶圓的平坦度匹配的晶圓束縛力的卡緊或放松方式。
25.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,所述晶圓束縛力為在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生庫(kù)倫力或者在晶圓和位于靜電卡盤(pán)內(nèi)的電極間產(chǎn)生迥斯熱背力。
26.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為線性遞增或遞減的方式。
27.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為階梯遞增或遞減的方式。
28.如權(quán)利要求19所述的晶圓承載的方法,其特征在于,各個(gè)區(qū)域?qū)A束縛力的卡緊或放松方式為曲線遞增或遞減的方式。
全文摘要
一種晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法,其中晶圓承載設(shè)備包括靜電卡盤(pán),所述靜電卡盤(pán)具有若干區(qū)域;能量供給單元,所述能量供給單元獨(dú)立控制所述靜電卡盤(pán)若干區(qū)域施加能量;控制單元,所述控制單元用于控制所述能量供給單元,使得所述能量供給單元向?qū)?yīng)的區(qū)域施加能量或停止施加能量,且所述控制單元獨(dú)立地控制每一所述能量供給單元施加或停止施加能量。本發(fā)明的晶圓承載設(shè)備及晶圓承載的方法能夠改善承載晶圓的表面平坦度和降低卡緊或放松放松晶圓時(shí)顆粒污染的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H01L21/673GK103065997SQ20111031920
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者徐依協(xié) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
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