CN112509965A - 静电吸附承载装置及半导体设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种静电吸附承载装置及半导体设备,其中,静电吸附承载装置用于在半导体设备的工艺腔室中承载并吸附待加工工件,包括第一静电吸附承载组件和第二静电吸附承载组件,第一静电吸附承载组件能够设置在工艺腔室中,用于承载并吸附第二静电吸附承载组件;第二静电吸附承载组件能够与第一静电吸附承载组件分离,或承载于第一静电吸附承载组件上并与第一静电吸附承载组件相吸附,第二静电吸附承载组件用于承载并吸附待加工工件。本发明提供的静电吸附承载装置及半导体设备能够避免待加工工件在半导体工艺中移动,并提高向待加工工件的导热能力,提高对待加工工件的控温能力,从而提高半导体工艺结果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域,具体地,涉及一种静电吸附承载装置及半导体设备。
背景技术
在目前的半导体设备中,通常使用静电卡盘(Electrostatic Chuck,简称ESC)替代原有的机械卡盘在半导体工艺中承载晶片(wafer)。这是由于静电卡盘中设置有电极组件,电极组件通过导线与供电设备电连接,电极组件在通电时能够与承载于静电卡盘上的晶片之间产生静电力,从而可以将晶片吸附在静电卡盘上,避免晶片在半导体工艺中移动。
主流的晶片通常为圆形,尺寸为8寸或12寸,但也存在例如1寸、2寸或3寸等尺寸较小的晶片,并且也存在其它形状的晶片,在传输主流晶片时,机械手携带晶片并将晶片置于静电卡盘上,而传输小尺寸或者特殊形状的晶片,或者为了同时传输多个晶片还需要使用托盘,此时,晶片置于托盘上,机械手携带承载有晶片的托盘并将托盘置于静电卡盘上。
但是,由于托盘需要移动,因此,设置有需要通电的电极组件的静电卡盘无法作为托盘使用,同时,托盘无法对承载于其上的晶片进行吸附,且静电卡盘无法对托盘进行吸附,从而使得晶片在半导体工艺中的位置可能会发生改变,使得半导体工艺结果较差,并且,静电卡盘的热量向托盘和晶片传导能力较差,继而难以对晶片在半导体工艺中的温度进行控制,这也会使得半导体工艺结果较差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种静电吸附承载装置及半导体设备,其能够避免待加工工件在半导体工艺中移动,并提高向待加工工件导热的能力,提高对待加工工件的控温能力,从而提高半导体工艺结果。
为实现本发明的目的而提供一种静电吸附承载装置,用于在半导体设备的工艺腔室中承载并吸附待加工工件,包括第一静电吸附承载组件和第二静电吸附承载组件,其中,所述第一静电吸附承载组件能够设置在所述工艺腔室中,用于承载并吸附所述第二静电吸附承载组件;
所述第二静电吸附承载组件能够与所述第一静电吸附承载组件分离,或承载于所述第一静电吸附承载组件上并与所述第一静电吸附承载组件相吸附,所述第二静电吸附承载组件用于承载并吸附所述待加工工件。
优选的,所述第一静电吸附承载组件包括第一承载主体、第一电极部件和导电部件,所述第二静电吸附承载组件包括第二承载主体、第二电极部件和设置在所述第二承载主体上的静电配合结构,其中,所述第一承载主体用于承载所述第二承载主体,所述第一电极部件设置在所述第一承载主体中,其在通电时能够与所述静电配合结构之间产生静电力,所述导电部件贯穿所述第一承载主体;
所述第二承载主体用于承载所述待加工工件,所述第二电极部件设置在所述第二承载主体中,并能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,与所述导电部件电连接,所述第二电极部件在通电时能够与所述待加工工件之间产生静电力。
优选的,所述第一电极部件包括第一电极件和第一导电件,其中,所述第一电极件设置在所述第一承载主体中,其在通电时能够与所述静电配合结构之间产生静电力,所述第一导电件贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一电极件电连接,另一端能够与供电装置电连接。
优选的,所述第一电极件包括间隔设置的第一正电极和第一负电极,所述第一导电件包括第一正导电部和第一负导电部,其中,所述第一正导电部贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一正电极电连接,另一端能够与所述供电装置的正极电连接,所述第一负导电部贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一负电极电连接,另一端能够与所述供电装置的负极电连接。
优选的,所述导电部件包括第三导电件和第一搭接件,其中,所述第三导电件贯穿所述第一承载主体,其一端能够与供电装置电连接,所述第一搭接件设置在所述第三导电件的另一端;
所述第二电极部件包括第二电极件、第二导电件和第二搭接件,所述第二电极件设置在所述第二承载主体中,其在通电时能够与所述待加工工件之间产生静电力,所述第二导电件贯穿所述第二承载主体,其一端与所述第二电极件电连接,所述第二搭接件设置在所述第二导电件的另一端,其能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,与所述第一搭接件搭接。
优选的,所述第二电极件包括间隔设置的第二正电极和第二负电极,所述第二导电件包括第二正导电部和第二负导电部,所述第三导电件包括第三正导电部和第三负导电部,所述第一搭接件包括第一正搭接部和第一负搭接部,所述第二搭接件包括第二正搭接部和第二负搭接部,其中,所述第三正导电部贯穿所述第一承载主体,一端能够与所述供电装置的正极电连接,所述第三负导电部贯穿所述第一承载主体,一端能够与所述供电装置的负极电连接,所述第一正搭接部和所述第一负搭接部分别设置在所述第三正导电部的另一端和所述第三负导电部的另一端;
所述第二正导电部贯穿所述第二承载主体,一端与所述第二正电极电连接,所述第二负导电部贯穿所述第二承载主体,一端与所述第二负电极电连接,所述第二正搭接部和所述第二负搭接部分别设置在所述第二正导电部的另一端和所述第二负导电部的另一端,能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,分别与所述第一正搭接部和所述第一负搭接部搭接。
优选的,所述静电配合结构包括金属镀层,所述金属镀层镀在所述第二承载主体的底面。
优选的,所述第二承载主体上设置有多个承载部,各所述承载部用于分别承载所述待加工工件,所述第二电极部件的数量为多个,多个所述第二电极部件与多个所述承载部一一对应,并均与所述导电部件电连接,各所述第二电极部件在通电时能够与承载于对应的所述承载部上的所述待加工工件之间产生静电力。
优选的,所述第一承载主体中设置有第一导气通道,所述第二承载主体中设置有第二导气通道,其中,所述第一导气通道贯穿所述第一承载主体,并能够与提供气体的气源连通,用于向第一承载主体与所述第二承载主体之间导入气体,所述第二导气通道贯穿所述第二承载主体,并能够与所述第一导气通道连通,用于向所述第二承载主体与所述待加工工件之间导入气体。
优选的,所述第二承载主体上设置有多个承载部,各所述承载部用于分别承载所述待加工工件,所述第二导气通道的数量为多个,多个所述第二导气通道与多个所述承载部一一对应连通,并均能够与所述第一导气通道连通,用于向对应的所述承载部与所述待加工工件之间导入气体。
本发明还提供一种半导体设备,包括工艺腔室和如本发明的静电吸附承载装置,所述静电吸附承载装置用于在所述工艺腔室中承载并吸附所述待加工工件。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的静电吸附承载装置,通过将用于承载第二静电吸附承载组件的第一静电吸附承载组件设置在工艺腔室中,由于用于承载待加工工件的第二静电吸附承载组件能够与第一静电吸附承载组件分离,因此,第二静电吸附承载组件能够承载待加工工件从工艺腔室外移动至工艺腔室中,并承载于第一静电吸附承载组件上,也能够承载待加工工件从工艺腔室中的第一静电吸附承载组件上移动至工艺腔室外,并且,由于第一静电吸附承载组件用于吸附第二静电吸附承载组件,第二静电吸附承载组件能够承载于第一静电吸附承载组件上并与第一静电吸附承载组件相吸附,且第二静电吸附承载组件用于吸附待加工工件,因此,借助第一静电吸附承载组件能够吸附承载于其上的第二静电吸附承载组件,借助第二静电吸附承载组件能够吸附承载于其上待加工工件,即,第二静电吸附承载组件承载于第一静电吸附承载组件上时,能够与第一静电吸附承载组件相吸附,并能够吸附承载于其上的待加工工件,从而能够避免待加工工件在半导体工艺中移动,并且,通过使第一静电吸附承载组件吸附承载于其上的第二静电吸附承载组件,第二静电吸附承载组件吸附承载于其上待加工工件,可以使第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件之间更加紧密,从而改善第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件之间的热辐射效果,以提高向待加工工件导热的能力,提高对待加工工件的控温能力,进而提高半导体工艺结果。
本发明提供的半导体设备,借助本发明提供的静电吸附承载装置在工艺腔室中承载并吸附待加工工件,以能够避免待加工工件在半导体工艺中移动,并提高向待加工工件导热的能力,提高对待加工工件的控温能力,从而提高半导体工艺结果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的静电吸附承载装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的静电吸附承载装置的第一电极部件、第二电极部件和导电部件的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的静电吸附承载装置的第一导气通道和第二导气通道的结构示意图;
附图标记说明:
11-第一承载主体;12-第二承载主体;13-第一电极件;131-第一正电极;132-第一负电极;141-第一正导电部;15-第二电极件;151-第二正电极;152-第二负电极;16-第二导电件;161-第二正导电部;162-第二负导电部;17-第三导电件;171-第三正导电部;172-第三负导电部;18-承载部;191-第一导气通道;192-第二导气通道;21-待加工工件。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的静电吸附承载装置及半导体设备进行详细描述。
如图1所示,本实施例提供一种静电吸附承载装置,用于在半导体设备的工艺腔室(图中未示出)中承载并吸附待加工工件21,包括第一静电吸附承载组件和第二静电吸附承载组件,其中,第一静电吸附承载组件能够设置在工艺腔室中,用于承载并吸附第二静电吸附承载组件;第二静电吸附承载组件能够与第一静电吸附承载组件分离,或承载于第一静电吸附承载组件上并与第一静电吸附承载组件相吸附,第二静电吸附承载组件用于承载并吸附待加工工件21。
本实施例提供的静电吸附承载装置,通过将用于承载第二静电吸附承载组件的第一静电吸附承载组件设置在工艺腔室中,由于用于承载待加工工件21的第二静电吸附承载组件能够与第一静电吸附承载组件分离,因此,第二静电吸附承载组件能够承载待加工工件21从工艺腔室外移动至工艺腔室中,并承载于第一静电吸附承载组件上,也能够承载待加工工件21从工艺腔室中的第一静电吸附承载组件上移动至工艺腔室外,并且,由于第一静电吸附承载组件用于吸附第二静电吸附承载组件,第二静电吸附承载组件能够承载于第一静电吸附承载组件上并与第一静电吸附承载组件相吸附,且第二静电吸附承载组件用于吸附待加工工件21,因此,借助第一静电吸附承载组件能够吸附承载于其上的第二静电吸附承载组件,借助第二静电吸附承载组件能够吸附承载于其上待加工工件21,即,第二静电吸附承载组件承载于第一静电吸附承载组件上时,能够与第一静电吸附承载组件相吸附,并能够吸附承载于其上的待加工工件21,从而能够避免待加工工件21在半导体工艺中移动,并且,通过使第一静电吸附承载组件吸附承载于其上的第二静电吸附承载组件,第二静电吸附承载组件吸附承载于于其上待加工工件21,可以使第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件21之间更加紧密,从而改善第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件21之间的热辐射效果,以提高向待加工工件21导热的能力,提高对待加工工件21的控温能力,进而提高半导体工艺结果。
在待加工工件21的传输过程中,可以是在工艺腔室外,先将待加工工件21放置于第二静电吸附承载组件上,此时,待加工工件21由第二静电吸附承载组件承载,之后可以借助机械手(图中未示出)将承载有待加工工件21的第二静电吸附承载组件传输至工艺腔室中,并置于第一静电吸附承载组件上,此时,待加工工件21由第二静电吸附承载组件承载,第二静电吸附承载组件由第一静电吸附承载组件承载,之后通过第一静电吸附承载组件对承载于其上的第二静电吸附承载组件进行吸附,并通过第二静电吸附承载组件对承载于其上的待加工工件21进行吸附,从而能够避免待加工工件21在半导体工艺中移动。并且,在半导体工艺中,通过第一静电吸附承载组件对承载于其上的第二静电吸附承载组件进行吸附,并通过第二静电吸附承载组件对承载于其上的待加工工件21进行吸附,可以使第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件21之间更加紧密,从而改善第一静电吸附承载组件与第二静电吸附承载组件之间,以及第二静电吸附承载组件与待加工工件21之间的热辐射效果。
可选的,待加工工件21可以包括晶片。
如图2所示,在本发明一优选实施例中,第一静电吸附承载组件可以包括第一承载主体11、第一电极部件和导电部件,第二静电吸附承载组件可以包括第二承载主体12、第二电极部件和设置在第二承载主体12上的静电配合结构(图中未示出),其中,第一承载主体11用于承载第二承载主体12,第一电极部件设置在第一承载主体11中,其在通电时能够与静电配合结构之间产生静电力,导电部件贯穿第一承载主体11;第二承载主体12用于承载待加工工件21,第二电极部件设置在第二承载主体12中,并能够在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,与导电部件电连接,第二电极部件在通电时能够与待加工工件21之间产生静电力。
第二静电吸附承载组件承载有待加工工件21承载于第一静电吸附承载组件上时,第二承载主体12承载于第一承载主体11上,待加工工件21承载于第二承载主体12上,通过向设置在第一承载主体11中的第一电极部件通电,可以使第一电极部件与设置在第二承载主体12上的静电配合结构之间产生静电力,从而借助该静电力将第二承载主体12吸附在第一承载主体11上,通过向导电部件通电,可以向第二电极部件通电,以使第二电极部件与承载于第二承载主体12上的待加工工件21之间产生静电力,从而借助该静电力将待加工工件21吸附在第二承载主体12上。
在本发明一优选实施例中,第一电极部件可以包括第一电极件13和第一导电件,其中,第一电极件13设置在第一承载主体11中,其在通电时能够与静电配合结构之间产生静电力,第一导电件贯穿第一承载主体11,一端与第一电极件13电连接,另一端能够与供电装置电连接。
通过使第一导电件贯穿第一承载主体11,一端与第一电极件13电连接,另一端与供电装置电连接,可以借助第一导电件将供电装置提供的电荷导流至第一电极件13。当供电装置供电时,供电装置提供的电荷可以通过第一导电件导流至第一电极件13,使第一电极件13带有电荷,从而使第一电极件13与设置在第二承载主体12上的静电配合结构之间产生静电力,以借助该静电力将第二承载主体12吸附在第一承载主体11上。
如图2所示,在本发明一优选实施例中,第一电极件13可以包括间隔设置的第一正电极131和第一负电极132,第一导电件可以包括第一正导电部141和第一负导电部(图中未示出),其中,第一正导电部141贯穿第一承载主体11,一端与第一正电极131电连接,另一端能够与供电装置的正极电连接,第一负导电部贯穿第一承载主体11,一端与第一负电极132电连接,另一端能够与供电装置的负极电连接。
通过使第一正导电部141贯穿第一承载主体11,一端与第一正电极131电连接,另一端与供电装置的正极电连接,可以借助第一正导电部141将供电装置的正极提供的正电荷导流至第一正电极131,通过使第一负导电部贯穿第一承载主体11,一端与第一负电极132电连接,另一端与供电装置的负极电连接,可以借助第一负导电部将供电装置的负极提供的负电荷导流至第一负电极132。当供电装置供电时,供电装置的正极和负极分别提供的正电荷和负电荷可以分别通过第一正导电部141和第一负导电部导流至第一正电极131和第一负电极132,使第一正电极131和第一负电极132分别带有正电荷和负电荷,从而使静电配合结构也带有正电荷和负电荷,而第一正电极131和第一负电极132分别带有的正电荷和负电荷能够与静电配合结构带有的正电荷和负电荷之间产生静电力,以使第一正电极131与静电配合结构之间,以及第一负电极132与静电配合结构之间产生静电力,进而借助该静电力将第二承载主体12吸附在第一承载主体11上。
在本发明一优选实施例中,静电配合结构可以包括金属镀层,金属镀层可以镀在第二承载主体12的底面。
在本发明一优选实施例中,导电部件可以包括第三导电件17和第一搭接件(图中未示出),其中,第三导电件17贯穿第一承载主体11,其一端能够与供电装置电连接,第一搭接件设置在第三导电件17的另一端;第二电极部件可以包括第二电极件15、第二导电件16和第二搭接件(图中未示出),第二电极件15设置在第二承载主体12中,其在通电时能够与待加工工件21之间产生静电力,第二导电件16贯穿第二承载主体12,其一端与第二电极件15电连接,第二搭接件设置在第二导电件16的另一端,其能够在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,与第一搭接件搭接。
通过使第三导电件17贯穿第一承载主体11,一端与供电装置电连接,另一端设置有第一搭接件,并使第二导电件16贯穿第二承载主体12,一端与设置在第二承载主体12中的第二电极件15电连接,另一端设置有第二搭接件,由于第二搭接件在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,能够与第一搭接件搭接,因此,在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,借助第三导电件17、第一搭接件、第二搭接件和第二导电件16可以将供电装置提供的电荷导流至第二电极件15。当供电装置供电时,供电装置提供的电荷可以依次通过第三导电件17、第一搭接件、第二搭接件和第二导电件16导流至第二电极件15,使第二电极件15带有电荷,从而使第二电极件15与承载于第二承载主体12上的待加工工件21之间产生静电力,以借助该静电力将待加工工件21吸附在第二承载主体12上。
如图2所示,在本发明一优选实施例中,第二电极件15可以包括间隔设置的第二正电极151和第二负电极152,第二导电件16可以包括第二正导电部161和第二负导电部162,第三导电件17可以包括第三正导电部171和第三负导电部172,第一搭接件可以包括第一正搭接部和第一负搭接部,第二搭接件可以包括第二正搭接部和第二负搭接部,其中,第三正导电部171贯穿第一承载主体11,一端能够与供电装置的正极电连接,第三负导电部172贯穿第一承载主体11,一端能够与供电装置的负极电连接,第一正搭接部和第一负搭接部分别设置在第三正导电部171的另一端和第三负导电部172的另一端;第二正导电部161贯穿第二承载主体12,一端与第二正电极151电连接,第二负导电部162贯穿第二承载主体12,一端与第二负电极152电连接,第二正搭接部和第二负搭接部分别设置在第二正导电部161的另一端和第二负导电部162的另一端,能够在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,分别与第一正搭接部和第一负搭接部搭接。
通过使第三正导电部171贯穿第一承载主体11,一端与供电装置的正极电连接,另一端设置有第一正搭接部,并使第二正导电部161贯穿第二承载主体12,一端与第二正电极151电连接,另一端设置有第二正搭接部,由于第二正搭接部在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,能够与第一正搭接部搭接,因此,在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,借助第三正导电部171、第一正搭接部、第二正搭接部和第二正导电部161可以将供电装置的正极提供的正电荷导流至第二正电极151电。通过使第三负导电部172贯穿第一承载主体11,一端与供电装置的负极电连接,另一端设置有第一负搭接部,并使第二负导电部162贯穿第二承载主体12,一端与第二负电极152电连接,另一端设置有第二负搭接部,由于第二负搭接部在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,能够与第一负搭接部搭接,因此,在第二承载主体12承载于第一承载主体11上时,借助第三负导电部172、第一负搭接部、第二负搭接部和第二负导电部162可以将供电装置的负极提供的负电荷导流至第二负电极152电。
当供电装置供电时,供电装置的正极提供的正电荷可以依次通过第三正导电部171、第一正搭接部、第二正搭接部和第二正导电部161导流至第二正电极151,使第二正电极151带有正电荷,供电装置的负极提供的负电荷可以依次通过第三负导电部172、第一负搭接部、第二负搭接部和第二负导电部162导流至第二负电极152,使第二负电极152带有负电荷,从而使待加工工件21也带有正电荷和负电荷,而第二正电极151和第二负电极152分别带有的正电荷和负电荷能够与待加工工件21带有的正电荷和负电荷之间产生静电力,以使第二正电极151与待加工工件21之间,以及第二负电极152与待加工工件21之间产生静电力,进而借助该静电力将待加工工件21吸附在第二承载主体12上。
如图2所示,在本发明一优选实施例中,第二承载主体12上可以设置有多个承载部18,各承载部18用于分别承载待加工工件21,第二电极部件的数量为多个,多个第二电极部件与多个承载部18一一对应,并均与导电部件电连接,各第二电极部件在通电时能够与承载于对应的承载部18上的待加工工件21之间产生静电力。
通过在第二承载主体12上设置多个承载部18,可以使第二承载主体12能够同时承载多个待加工工件21,以提高第二承载主体12的承载能力,各待加工工件21分别承载于各承载部18上,通过在第二承载主体12中设置多个第二电极部件,并使多个第二电极部件与多个承载部18一一对应,且均与导电部件电连接,通过向导电部件通电,可以向多个第二电极部件通电,以使各第二电极部件与承载于对应的承载部18上的待加工工件21之间产生静电力,从而借助该静电力将待加工工件21吸附在对应的承载部18上。
如图2和图3所示,可选的,各承载部18均可以包括承载槽。
如图2所示,可选的,各第二电极部件可以设置在对应的承载部18的下方。
在本发明一优选实施例中,第一承载主体11中可以设置有第一导气通道191,第二承载主体12中可以设置有第二导气通道192,其中,第一导气通道191贯穿第一承载主体11,并能够与提供气体的气源(图中未示出)连通,用于向第一承载主体11与第二承载主体12之间导入气体,第二导气通道192贯穿第二承载主体12,并能够与第一导气通道191连通,用于向第二承载主体12与待加工工件21之间导入气体。
通过在第一承载主体11中设置贯穿其自身的第一导气通道191,并使第一导气通道191与提供气体的气源连通,且用于向第一承载主体11与第二承载主体12之间导入气体,可以在气源提供气体时,能够借助第一导气通道191将气源提供气体导入至第一承载主体11与第二承载主体12之间,由于第一静电吸附承载组件能够吸附第二静电吸附承载组件,即,第一承载主体11能够被吸附在第二承载主体12上,因此,导入至第一承载主体11与第二承载主体12之间的气体,不会很快的从第一承载主体11与第二承载主体12之间流出,而是能够在第一承载主体11与第二承载主体12之间留存一段时间,以能够在第一承载主体11与第二承载主体12之间形成较高的气压,从而使第一承载主体11与第二承载主体12之间不再处于工艺腔室中的真空环境,继而提高第一承载主体11与第二承载主体12之间的热传导能力,即,能够提高第一承载主体11与第二承载主体12之间的热交换速度。
通过在第二承载主体12中设置贯穿其自身的第二导气通道192,并使第二导气通道192与第一导气通道191连通,且用于向第二承载主体12与待加工工件21之间导入气体,可以在气源提供气体时,能够借助第二导气通道192将第一导气通道191导入至第一承载主体11与第二承载主体12之间的气体,导入至第二承载主体12与待加工工件21之间,由于第二静电吸附承载组件能够吸附待加工工件21,即,待加工工件21能够被吸附在第二承载主体12上,因此,导入至第二承载主体12与待加工工件21之间的气体,不会将待加工工件21吹起,也不会很快的从第二承载主体12与待加工工件21之间流出,而是能够在第二承载主体12与待加工工件21之间留存一段时间,以能够在第二承载主体12与待加工工件21之间形成较高的气压,从而使第二承载主体12与待加工工件21之间不再处于工艺腔室中的真空环境,继而提高第二承载主体12与待加工工件21之间的热传导能力,即,能够提高第二承载主体12与待加工工件21之间的热交换速度,又由于第一承载主体11与第二承载主体12之间的热交换速度得到提高,因此可以提高向待加工工件21导热的能力,提高对待加工工件21的控温能力,进而提高半导体工艺结果。
如图3所示,在本发明一优选实施例中,第二承载主体12上可以设置有多个承载部18,各承载部18用于分别承载待加工工件21,第二导气通道192的数量为多个,多个第二导气通道192与多个承载部18一一对应连通,并均能够与第一导气通道191连通,用于向对应的承载部18与待加工工件21之间导入气体。
通过在第二承载主体12上设置多个承载部18,可以使第二承载主体12能够同时承载多个待加工工件21,以提高第二承载主体12的承载能力,各待加工工件21分别承载于各承载部18上,通过在第二承载主体12中设置多个贯穿其自身的第二导气通道192,并使多个第二导气通道192与多个承载部18一一对应连通,且均与第一导气通道191连通,可以在气源提供气体时,能够借助多个第二导气通道192将第一导气通道191导入至第一承载主体11与第二承载主体12之间的气体,分别导入至对应的承载部18与待加工工件21之间,从而能够在各承载部18与待加工工件21之间形成较高的气压,这样就可以提高向多个待加工工件21导热的能力,提高对多个待加工工件21的控温能力,进而提高半导体工艺结果。
如图3所示,气源提供的气体先通过第一导气通道191(如图3中第一导气通道191中箭头所示)被导入至第一承载主体11与第二承载主体12之间,以使第一承载主体11与第二承载主体12之间具有较高的气压,之后气体会在第一承载主体11与第二承载主体12之间向第一承载主体11与第二承载主体12的边缘扩散(如图3中第一承载主体11与第二承载主体12之间箭头所示),气体在向第一承载主体11与第二承载主体12的边缘扩散的过程中,会经过多个第二导气通道192,气体在经过各第二导气通道192时,会再通过各第二导气通道192(如图3中第二导气通道192中箭头所示)被导入至对应的承载部18与待加工工件21之间,以使第二承载主体12与待加工工件21之间具有较高的气压。
如图3所示,可选的,各第二导气通道192可以设置在对应的承载部18的下方。
需要说明的是,图3中第一承载主体11与第二承载主体12之间的间隙只是为了便于示意气体在第一承载主体11与第二承载主体12之间的流动方向,而并非真实存在的,在实际应用中,第一承载主体11与第二承载主体12之间的间隙越小越好,即,在不考虑加工误差的情况下,第一承载主体11与第二承载主体12相接触的两个平面完全贴合是最好的状态。
作为另一个技术方案,本发明实施例还提供一种半导体设备,包括工艺腔室和如本发明实施例提供的静电吸附承载装置,静电吸附承载装置用于在工艺腔室中承载并吸附待加工工件。
本发明实施例提供的半导体设备,借助本发明实施例提供的静电吸附承载装置在工艺腔室中承载并吸附待加工工件,以能够避免待加工工件在半导体工艺中移动,并提高向待加工工件导热的能力,提高对待加工工件的控温能力,从而提高半导体工艺结果。
综上所述,本发明实施例提供的静电吸附承载装置及半导体设备,其能够避免待加工工件21在半导体工艺中移动,并提高向待加工工件21的导热能力,提高对待加工工件21的控温能力,从而提高半导体工艺结果。
可以解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种静电吸附承载装置,用于在半导体设备的工艺腔室中承载并吸附待加工工件,其特征在于,包括第一静电吸附承载组件和第二静电吸附承载组件,其中,所述第一静电吸附承载组件能够设置在所述工艺腔室中,用于承载并吸附所述第二静电吸附承载组件;
所述第二静电吸附承载组件能够与所述第一静电吸附承载组件分离,或承载于所述第一静电吸附承载组件上并与所述第一静电吸附承载组件相吸附,所述第二静电吸附承载组件用于承载并吸附所述待加工工件。
2.根据权利要求1所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第一静电吸附承载组件包括第一承载主体、第一电极部件和导电部件,所述第二静电吸附承载组件包括第二承载主体、第二电极部件和设置在所述第二承载主体上的静电配合结构,其中,所述第一承载主体用于承载所述第二承载主体,所述第一电极部件设置在所述第一承载主体中,其在通电时能够与所述静电配合结构之间产生静电力,所述导电部件贯穿所述第一承载主体;
所述第二承载主体用于承载所述待加工工件,所述第二电极部件设置在所述第二承载主体中,并能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,与所述导电部件电连接,所述第二电极部件在通电时能够与所述待加工工件之间产生静电力。
3.根据权利要求2所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第一电极部件包括第一电极件和第一导电件,其中,所述第一电极件设置在所述第一承载主体中,其在通电时能够与所述静电配合结构之间产生静电力,所述第一导电件贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一电极件电连接,另一端能够与供电装置电连接。
4.根据权利要求3所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第一电极件包括间隔设置的第一正电极和第一负电极,所述第一导电件包括第一正导电部和第一负导电部,其中,所述第一正导电部贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一正电极电连接,另一端能够与所述供电装置的正极电连接,所述第一负导电部贯穿所述第一承载主体,一端与所述第一负电极电连接,另一端能够与所述供电装置的负极电连接。
5.根据权利要求2所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述导电部件包括第三导电件和第一搭接件,其中,所述第三导电件贯穿所述第一承载主体,其一端能够与供电装置电连接,所述第一搭接件设置在所述第三导电件的另一端;
所述第二电极部件包括第二电极件、第二导电件和第二搭接件,所述第二电极件设置在所述第二承载主体中,其在通电时能够与所述待加工工件之间产生静电力,所述第二导电件贯穿所述第二承载主体,其一端与所述第二电极件电连接,所述第二搭接件设置在所述第二导电件的另一端,其能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,与所述第一搭接件搭接。
6.根据权利要求5所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第二电极件包括间隔设置的第二正电极和第二负电极,所述第二导电件包括第二正导电部和第二负导电部,所述第三导电件包括第三正导电部和第三负导电部,所述第一搭接件包括第一正搭接部和第一负搭接部,所述第二搭接件包括第二正搭接部和第二负搭接部,其中,所述第三正导电部贯穿所述第一承载主体,一端能够与所述供电装置的正极电连接,所述第三负导电部贯穿所述第一承载主体,一端能够与所述供电装置的负极电连接,所述第一正搭接部和所述第一负搭接部分别设置在所述第三正导电部的另一端和所述第三负导电部的另一端;
所述第二正导电部贯穿所述第二承载主体,一端与所述第二正电极电连接,所述第二负导电部贯穿所述第二承载主体,一端与所述第二负电极电连接,所述第二正搭接部和所述第二负搭接部分别设置在所述第二正导电部的另一端和所述第二负导电部的另一端,能够在所述第二承载主体承载于所述第一承载主体上时,分别与所述第一正搭接部和所述第一负搭接部搭接。
7.根据权利要求2所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述静电配合结构包括金属镀层,所述金属镀层镀在所述第二承载主体的底面。
8.根据权利要求2所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第二承载主体上设置有多个承载部,各所述承载部用于分别承载所述待加工工件,所述第二电极部件的数量为多个,多个所述第二电极部件与多个所述承载部一一对应,并均与所述导电部件电连接,各所述第二电极部件在通电时能够与承载于对应的所述承载部上的所述待加工工件之间产生静电力。
9.根据权利要求2所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第一承载主体中设置有第一导气通道,所述第二承载主体中设置有第二导气通道,其中,所述第一导气通道贯穿所述第一承载主体,并能够与提供气体的气源连通,用于向第一承载主体与所述第二承载主体之间导入气体,所述第二导气通道贯穿所述第二承载主体,并能够与所述第一导气通道连通,用于向所述第二承载主体与所述待加工工件之间导入气体。
10.根据权利要求9所述的静电吸附承载装置,其特征在于,所述第二承载主体上设置有多个承载部,各所述承载部用于分别承载所述待加工工件,所述第二导气通道的数量为多个,多个所述第二导气通道与多个所述承载部一一对应连通,并均能够与所述第一导气通道连通,用于向对应的所述承载部与所述待加工工件之间导入气体。
11.一种半导体设备,其特征在于,包括工艺腔室和如权利要求1-10任意一项所述的静电吸附承载装置,所述静电吸附承载装置用于在所述工艺腔室中承载并吸附所述待加工工件。
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