本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制備，具體涉及一種靜電卡盤(pán)及半導(dǎo)體設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、靜電卡盤(pán)在半導(dǎo)體制造工藝的多個(gè)環(huán)節(jié)扮演著重要作用?，F(xiàn)代半導(dǎo)體工藝中包含晶圓的清洗、氧化、光刻、刻蝕、沉積等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)中又涉及到多種工序，這其中離子摻雜、離子注入、物理氣相沉積(pvd)、化學(xué)氣相沉積(cvd)等工序均需要保證晶圓的平穩(wěn)固定，因此都需要靜電卡盤(pán)來(lái)進(jìn)行夾持。
2、按照吸附原理的不同，靜電卡盤(pán)可分為庫(kù)侖型(coulomb?type)與j-r型(johnsen-rahbeck?type)。其中庫(kù)侖型靜電卡盤(pán)使用絕緣材料作為介電層，其內(nèi)沒(méi)有可自由移動(dòng)的電子，通過(guò)極化電荷在晶圓與電極間形成靜電吸引力。其優(yōu)點(diǎn)是靜電力殘余力容易消除，缺點(diǎn)是靜電力較小。j-r型靜電卡盤(pán)的介電層具有導(dǎo)電性，因此當(dāng)電極通電后介電層的負(fù)電荷將聚集在介電層下表面，正電荷聚集在介電層上表面，并在接觸面形成無(wú)數(shù)微小電場(chǎng)，從而對(duì)工件進(jìn)行吸附。其優(yōu)點(diǎn)是靜電吸附力大，缺點(diǎn)是對(duì)卡盤(pán)表面粗糙度比較敏感，且不易脫附。
3、現(xiàn)有技術(shù)中，由于j-r型靜電卡盤(pán)的卡盤(pán)表面粗糙度比較敏感，使得在遇到除電不良的狀況下，晶圓受殘余靜電產(chǎn)生應(yīng)力的影響，導(dǎo)致晶圓與靜電卡盤(pán)無(wú)法完成脫附出現(xiàn)晶圓破損的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種靜電卡盤(pán)及半導(dǎo)體設(shè)備，旨在能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中j-r型靜電卡盤(pán)中除電不良導(dǎo)致晶圓脫附過(guò)程中出現(xiàn)破損的技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種靜電卡盤(pán)及半導(dǎo)體設(shè)備。
3、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種靜電卡盤(pán)，包括卡盤(pán)基體、頂針組件和電荷發(fā)生器?？ūP(pán)基體用以放置晶圓，所述卡盤(pán)基體設(shè)有中空腔室，所述中空腔室與所述卡盤(pán)基體的上表面連通；頂針組件設(shè)于所述中空腔室內(nèi)，所述頂針組件具有沿所述卡盤(pán)基體高度方向上下活動(dòng)的自由度，所述頂針組件用以將置于卡盤(pán)基體上的晶圓頂起；電荷發(fā)生器與所述頂針組件電連接，所述電荷發(fā)生器用于產(chǎn)生設(shè)定電荷；
4、其中，所述設(shè)定電荷的電性與介電層的上表面的電荷的電性相反。
5、本申請(qǐng)實(shí)施例所示的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)通過(guò)將電荷發(fā)生器與頂針組件連接，當(dāng)需要將晶圓在靜電卡盤(pán)上進(jìn)行脫附時(shí)，啟動(dòng)電荷發(fā)生器，由于介電層上表面的殘留正電荷，因此電荷發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定電荷為負(fù)電荷，電荷發(fā)生器將產(chǎn)生的負(fù)電荷傳導(dǎo)到頂針組件上。當(dāng)頂針組件頂起晶圓的同時(shí)由于頂針組件上布滿負(fù)電荷，負(fù)電荷與介電層上表面的正電荷相互抵消，因此降低晶圓與靜電卡盤(pán)之間的吸附力，使得晶圓與靜電卡盤(pán)脫附過(guò)程中更好的完成脫附，避免晶圓與靜電卡盤(pán)無(wú)法完成順利脫附以造成晶圓出現(xiàn)破損的情況發(fā)生，解決了現(xiàn)有技術(shù)中j-r型靜電卡盤(pán)中除電不良導(dǎo)致晶圓脫附過(guò)程中出現(xiàn)破損的技術(shù)問(wèn)題。
6、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述頂針組件包括頂針和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。頂針豎直設(shè)于所述中空腔室內(nèi)，所述頂針具有沿所述卡盤(pán)基體高度方向上下活動(dòng)的自由度，所述頂針用以將置于卡盤(pán)基體上的晶圓頂起；所述頂針與所述電荷發(fā)生器連接，用于將所述電荷發(fā)生器產(chǎn)生的設(shè)定電荷傳導(dǎo)到頂針上；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)于所述頂針的下方，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)固設(shè)于所述中空腔室內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用以驅(qū)動(dòng)所述頂針上下活動(dòng)。
7、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中空腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室設(shè)于所述第二腔室的上部，且所述第一腔室與第二腔室連通，所述第一腔室的孔徑小于所述第二腔室的孔徑；所述第一腔室的底部與所述第二腔室的頂部構(gòu)成限位面；所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)還包括線圈和電源。線圈豎直設(shè)于所述第二腔室內(nèi)，所述頂針可移動(dòng)地穿設(shè)在所述線圈內(nèi)；電源與所述線圈連接。
8、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述頂針內(nèi)部設(shè)有通氣孔且所述頂針的外側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)透氣孔，所述透氣孔與所述通氣孔相連通；所述靜電卡盤(pán)還包括氣管、等離子發(fā)生器和氣泵；所述等離子發(fā)生器用于產(chǎn)生帶有設(shè)定電荷的等離子體；所述氣管的出氣口與所述通氣孔連通，所述氣管的進(jìn)氣口與所述氣泵的出氣口連通，所述氣泵的進(jìn)氣口與所述等離子發(fā)生器的出氣口連通；所述氣管與所述通氣孔連通，用以在氣體的驅(qū)動(dòng)控制下調(diào)節(jié)所述頂針的位置，還用于將所述等離子發(fā)生器產(chǎn)生的帶有設(shè)定電荷的等離子體傳輸至所述通氣孔內(nèi)。
9、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述頂針包括頂尖和頂身。所述頂尖的頂部為凹面型結(jié)構(gòu)，且所述凹面型結(jié)構(gòu)的頂面上設(shè)于多個(gè)固定塊，多個(gè)所述固定塊沿所述頂尖的中軸線周圈等距間隔設(shè)置；所述頂尖與所述頂身固定連接，所述通氣孔沿所述頂身的長(zhǎng)度方向設(shè)于所述頂身內(nèi)且與所述頂尖相連通，多個(gè)所述透氣孔沿所述頂身的中軸線周圈環(huán)側(cè)設(shè)置，所述透氣孔與所述通氣孔連通；所述通氣孔的一端與所述氣管的出氣口連通。
10、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述頂身上還設(shè)有環(huán)形限位部；所述環(huán)形限位部的外徑大于所述第一腔室的內(nèi)孔直徑，所述環(huán)形限位部的上表面用以與所述限位面抵觸連接，所述限位面上設(shè)有絕緣緩沖層。
11、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中空腔室內(nèi)設(shè)有位置檢測(cè)組件，所述位置檢測(cè)組件用以檢測(cè)所述頂針組件在所述卡盤(pán)基體內(nèi)的位置；所述位置檢測(cè)組件至少包括兩個(gè)位置檢測(cè)元件，兩個(gè)位置檢測(cè)元件為第一位置檢測(cè)元件和第二位置檢測(cè)元件，所述第一位置檢測(cè)元件設(shè)于所述限位面上，所述第二位置檢測(cè)元件設(shè)于第二腔室的側(cè)壁上，且所述第二位置檢測(cè)元件設(shè)于所述限位面與所述線圈的頂面之間。
12、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)除電完全時(shí)，所述頂針高于所述卡盤(pán)基體表面距離為1?.5mm～3?.0mm。
13、結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述頂針組件至少包括三個(gè)頂針且三個(gè)所述頂針不在同一直線上。
14、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體設(shè)備，包括第一方面涉及到的靜電卡盤(pán)。
1.一種靜電卡盤(pán)，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述頂針組件（2）包括：
3.如權(quán)利要求2所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述中空腔室（11）包括第一腔室（110）和第二腔室（111），所述第一腔室（110）設(shè)于所述第二腔室（111）的上部，且所述第一腔室（110）與第二腔室（111）連通，所述第一腔室（110）的孔徑小于所述第二腔室（111）的孔徑；所述第一腔室（110）的底部與所述第二腔室（111）的頂部構(gòu)成限位面（112）；所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述頂針（21）內(nèi)部設(shè)有通氣孔（23）且所述頂針（21）的外側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)透氣孔（24），所述透氣孔（24）與所述通氣孔（23）相連通；所述靜電卡盤(pán)還包括氣管（5）、等離子發(fā)生器和氣泵；所述等離子發(fā)生器用于產(chǎn)生帶有設(shè)定電荷的等離子體；所述氣管（5）的出氣口與所述通氣孔（23）連通，所述氣管（5）的進(jìn)氣口與所述氣泵的出氣口連通，所述氣泵的進(jìn)氣口與所述等離子發(fā)生器的出氣口連通；所述氣管（5）與所述通氣孔（23）連通，用以在氣體的驅(qū)動(dòng)控制下調(diào)節(jié)所述頂針（21）的位置，還用于將所述等離子發(fā)生器產(chǎn)生的帶有設(shè)定電荷的等離子體傳輸至所述通氣孔（23）內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述頂針（21）包括：
6.如權(quán)利要求5所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述頂身（212）上還設(shè)有環(huán)形限位部（213）；所述環(huán)形限位部（213）的外徑大于所述第一腔室（110）的內(nèi)孔直徑，所述環(huán)形限位部（213）的上表面用以與所述限位面（112）抵觸連接，所述限位面（112）上設(shè)有絕緣緩沖層。
7.如權(quán)利要求6所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述中空腔室（11）內(nèi)設(shè)有位置檢測(cè)組件（4），所述位置檢測(cè)組件（4）用以檢測(cè)所述頂針組件（2）在所述卡盤(pán)基體（1）內(nèi)的位置；所述位置檢測(cè)組件（4）至少包括兩個(gè)位置檢測(cè)元件，兩個(gè)所述位置檢測(cè)元件為第一位置檢測(cè)元件（41）和第二位置檢測(cè)元件（42），所述第一位置檢測(cè)元件（41）設(shè)于所述限位面（112）上，所述第二位置檢測(cè)元件（42）設(shè)于第二腔室（111）的側(cè)壁上，且所述第二位置檢測(cè)元件（42）設(shè)于所述限位面（112）與所述線圈（221）的頂面之間。
8.?如權(quán)利要求7所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，當(dāng)除電完全時(shí)，所述頂針（21）高于所述卡盤(pán)基體（1）表面距離為1?.5mm～3?.0mm。
9.如權(quán)利要求2所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于：所述頂針組件（2）至少包括三個(gè)頂針（21）且三個(gè)所述頂針（21）不在同一直線上。
10.一種半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)。