CN115410972A - 一种静电吸附装置及其所在的基片处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种静电吸附装置及其所在的基片处理系统,所述静电吸附装置包括装置本体以及位于装置本体内的静电产生模块与静电控制模块;所述静电产生模块用于产生静电,所述静电控制模块用于控制所述静电产生模块是否产生静电以及所产生静电的大小;所述静电吸附装置的底部设置有绝缘部件。本发明的静电吸附装置可产生静电真空反应腔内的吸附边缘环或颗粒物,实现在不打开真空反应腔的情况下更换受损耗的边缘环或移除真空反应腔内的颗粒物。此外,静电吸附装置底部的绝缘部件,可以提高静电吸附装置吸附边缘环时的静电吸附力,从而减小了静电吸附装置的运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造领域,尤其涉及一种静电吸附装置及其所在的基片处理系统。
背景技术
等离子体处理装置具有一个真空反应腔,并利用真空反应腔的工作原理进行半导体基片的加工。真空反应腔的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体,然后再对该真空反应室进行射频能量输入,以激活反应气体,来点燃和维持等离子体,以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层,进而对半导体基片进行加工。
等离子体处理装置的真空反应腔中包含一个基座,基座上设置有静电卡盘,所述静电卡盘用于吸附半导体基片,以便对它进行等离子体处理(刻蚀或沉积)。基座和静电卡盘的周围还设置有聚焦环、覆盖环、隔离环等边缘环,用以调节等离子体处理装置中的真空反应腔内的温度、电场强度以及气体分布等参数,从而保证半导体基片中心区域和边缘区域刻蚀(或沉积)的均匀性。
在等离子体处理装置对半导体基片进行等离子体处理时,常常会遇到边缘环损耗较大、使用寿命短的问题。由于边缘环的损耗,会导致边缘环对基片边缘区域的温度、电场强度以及气体分布等参数的调节发生变化,造成不同时间段内基片处理的均一性变差,此外,边缘环损耗后,静电卡盘与边缘环之间的间隙变大,造成使更多的具有腐蚀性与污染性的刻蚀气体、自由基、等离子体等气体通过上述增大的静电卡盘与边缘环之间的间隙,腐蚀攻击静电卡盘侧壁、静电卡盘侧壁密封圈、以及其他的零部件,同时也会产生聚合物、金属颗粒等杂质污染半导体晶圆,从而对成品质量造成影响。
为解决上述问题,目前通常采用的方法是:定期更换边缘环及定期清理真空反应腔中的基座和静电卡盘。而更换边缘环或清理基座和静电卡盘上的杂质颗粒的过程较为复杂,需要打开所述等离体子处理装置中的真空反应腔,耗时耗力。
这里的陈述仅提供与本发明有关的背景技术,而并不必然地构成现有技术。
发明内容
本发明提出了一种用于等离子体处理装置的静电吸附装置及其所在的基片处理系统,所述静电吸附装置可产生静电吸附边缘环或基座和静电卡盘上的杂质颗粒,通过控制静电吸附装置进出等离子体处理装置中的真空反应腔,实现在不打开真空反应腔的情况下更换真空反应腔内损耗的边缘环,或者移除真空反应腔内基座和静电卡盘上的杂质颗粒。
为了达到上述目的,本发明的一个技术方案提出了一种用于等离子体处理装置的静电吸附装置,所述静电吸附装置包括装置本体以及位于装置本体内的静电产生模块与静电控制模块;所述静电产生模块用于产生静电,所述静电控制模块与所述静电产生模块连接,用于控制所述静电产生模块是否产生静电以及所产生静电的大小;所述静电吸附装置的底部设置有绝缘部件。
可选地,所述静电吸附装置用于在所述等离子体处理装置的真空反应腔内进出,通过控制所述静电产生模块的静电有无或大小实现对所述真空反应腔内的边缘环的吸附和解吸附,以实现所述边缘环的更换。
可选地,所述静电吸附装置用于在所述等离子体处理装置的真空反应腔内进出,通过控制所述静电产生模块产生静电实现对所述真空反应腔内的颗粒物的吸附移除。
可选地,所述装置本体采用绝缘材料。
可选地,所述静电吸附装置的厚度不超过6mm。
可选地,所述静电产生模块包含:电源模块以及至少一对内嵌电极,每对内嵌电极中的两个电极的输入电压极性相反;所述静电控制模块包含:电压控制模块,所述电压控制模块的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述电压控制模块的输出端分别与每对内嵌电极中的两个电极连接;所述电压控制模块用于将电源模块输出的电压升高为足够吸附边缘环的第一吸附电压或将电源模块输出的电压控制为与所述第一吸附电压极性相反的第一解吸附电压。
可选地,所述第一解吸附电压小于所述第一吸附电压。
可选地,所述静电控制模块还包括:无线传输模块,其与所述电压控制模块连接,用于接收外部控制信号并发送给所述电压控制模块,使得所述电压控制模块对电源模块输出的电压进行处理。
可选地,每对所述内嵌电极中的两个电极均匀间隔设置在所述静电吸附装置的外圈。
可选地,所述绝缘部件的底面凸出于或平于所述静电吸附装置的装置本体的底面。
可选地,所述绝缘部件沿所述静电吸附装置的径向呈辐射状均匀或非均匀地设置在所述静电吸附装置的底部。
可选地,所述绝缘部件呈环状设置在所述静电吸附装置的外圈底部。
可选地,所述绝缘部件包含平面吸附部以及与所述边缘环形状相匹配的斜面吸附部,以更加紧密贴合所述边缘环,并降低第一吸附电压的电压大小。
可选地,所述装置本体的外圈形状与所述绝缘部件的形状相匹配。
可选地,所述绝缘部件具有弹性。
可选地,所述绝缘部件所采用的材料包括特佛龙、环氧树脂、硅树脂、聚丙烯酸橡胶中的至少一种。
可选地,所述静电吸附装置的下表面设有一凹口,便于容纳机械手对所述静电吸附装置的取放及传送。
可选地,所述静电吸附装置的上表面设有一把手状结构,便于容纳机械手对所述静电吸附装置的取放及传送。
可选地,所述静电吸附装置的底部还设有一定位部,便于定位接触所述边缘环。
本发明的另一个技术方案还提出了一种基片处理系统,包含:
等离子体处理装置,所述等离子体处理装置包含:
用于对基片进行处理的真空反应腔;
位于所述真空反应腔内用于支撑基片的下电极;
环绕所述下电极设置的边缘环;以及
穿过所述下电极设置的可升降的若干个顶针组件;
所述的基片处理系统还包含:
上述的静电吸附装置;以及
机械手,其用于将所述静电吸附装置移入或移出所述等离子体处理装置中的真空反应腔。
可选地,所述基片处理系统还包含存储腔,所述存储腔用于存储所述静电吸附装置以及待更换的边缘环或新的边缘环。
可选地,所述基片处理系统还包括一主机,所述主机用于存储并执行等离子处理工艺;所述静电吸附装置中的无线传输模块与所述主机通信连接,获取所述主机的控制指令。
可选地,所述边缘环为聚焦环。
本发明具有以下优势:
本发明的静电吸附装置可产生静电吸附边缘环或颗粒物,并在机械手的控制下进出真空反应腔,实现在不打开真空反应腔的情况下更换受损耗的边缘环或移除真空反应腔内的颗粒物,操作简单,提高了作业效率并且极大降低了等离子体处理装置维护的成本。此外,所述静电吸附装置的底部设有绝缘部件,所述绝缘部件能够更好的紧密贴合受损耗的边缘环其凹凸不平的表面,提高静电吸附装置吸附边缘环时的静电吸附力,降低了静电吸附装置的吸附电压,从而减小了静电吸附装置的运行成本。
附图说明
图1为基片处理系统的结构示意图。
图2为等离子处理装置的结构示意图。
图3为静电吸附装置的结构示意图。
图4为采用凹口结构的夹持部的结构示意图。
图5为采用把手状结构的夹持部的结构示意图。
图6为绝缘部件的第一种结构示意图。
图7为图6中X处的截面示意图。
图8为绝缘部件的第二种结构示意图。
图9为定位部件的第一种结构示意图。
图10为定位部件的第二种结构示意图。
图11为定位部件的第三种结构示意图。
图12为第二实施例提供的静电吸附装置的截面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明的一种基片处理系统的结构示意图,所述基片处理系统包含:至少一个用于对基片进行等离子体处理的等离子体处理装置1、传输腔2,传输腔内设有机械手5、储存腔3以及主机(图中未示出)。
所述等离子体处理装置1中包含有边缘环104,当边缘环104在真空反应腔101内工作一段时间后,受等离子体的轰击腐蚀,边缘环104的形状和厚度会受到损耗。正如背景技术所述,边缘环104损耗后会对基片边缘区域的温度、电场强度以及气体分布等参数的调节发生变化,造成不同时间段内基片处理的均一性变差,因此需要定期更换边缘环104。所述储存腔3用于储存静电吸附装置4、待更换的边缘环或新的边缘环,所述待更换的边缘环即为损耗的边缘环,所述静电吸附装置4用于产生静电从而静电吸附待更换的边缘环或新的边缘环,以更换边缘环104。所述机械手2用于取放及传送所述静电吸附装置4,从而将吸附有边缘环104的静电吸附装置4移入或移出所述等离子体处理装置1,实现在不打开等离子处理装置的情况下更换边缘环104。所述主机用于储存并执行等离子体处理工艺,并根据基片处理系统的进程生成对应的控制指令。
如图2所示,为等离子体处理装置1的结构示意图,所述等离子体处理装置1包含:用于对基片进行处理的真空反应腔101、设置在所述真空反应腔101内用于支撑基片的静电夹盘102及基座103、环绕所述静电夹盘102设置的边缘环104、穿过所述静电夹盘102及基座103设置的若干个顶针组件106。所述真空反应腔101的侧壁上设置一用于传输基片或静电吸附装置4的传输端口105,所述机械手2即通过所述传输端口105将所述静电吸附装置4移入或移出所述等离子体处理装置1中的真空反应腔101。所述静电夹盘102及基座103统称为下电极,所述下电极上设有若干个通孔107,所述通孔107沿着所述下电极的竖直方向设置。所述边缘环104用于调节真空反应腔101内的电场强度、温度以及气体分布等参数,从而保证基片中心区域和边缘区域等离子体处理速率的均匀性,所述边缘环104为聚焦环、覆盖环或隔离环等。本实施例中,所述边缘环104为聚焦环。若干个所述顶针组件106分别设置于下电极上对应的通孔107内,所述顶针组件106通过升降实现对基片的取放,此外,所述顶针组件106还用于取放所述静电吸附装置4。
实施例一:
如图3所示,为静电吸附装置4的结构示意图,所述静电吸附装置4包含装置本体401,以及位于在所述装置本体401内的静电产生模块402与静电控制模块403。
所述装置本体401可采用圆盘形、矩形或多边形等,且装置本体401的尺寸大于等于边缘环的尺寸。优选地,所述装置本体401采用圆盘形,所述装置本体401的直径大于等于所述边缘环401的外径。所述装置本体401采用绝缘材料,可选地,所述装置本体401采用陶瓷绝缘材料。
所述静电产生模块402包含电源模块404及一对内嵌电极,所述电源模块404用于提供电压,所述内嵌电极包含有两个输入电压极性相反的电极405,两个所述电极405均匀间隔设置在装置本体401的外圈。
所述静电控制模块403包含有电压控制模块406,所述电压控制模块406的输入端与所述电源模块404的输出端连接,所述电压控制模块406的输出端分别与所述内嵌电极中的两个电极405连接,形成两个电极回路。所述电压控制模块406用于控制所述电源模块404输出的电压是否导通到所述内嵌电极中,从而控制静电吸附装置4是否产生静电。所述电压控制模块406还用于将电源模块404输出的电压升高为第一吸附电压。所述第一吸附电压经内嵌电极产生静电以吸附边缘环104,所述第一吸附电压产生的静电吸附力应足以克服所述边缘环104的重力。或者,所述电压控制模块406还用于将电源模块404输出的电压控制为与所述第一吸附电压极性相反的第一解吸附电压。所述第一解吸附电压用于中和静电吸附装置4释放边缘环104时其内残留的电荷。所述第一解吸附电压小于第一吸附电压。
所述静电控制模块403还包括一无线传输模块407,所述无线传输模块407与所述主机无线通信连接,以接收主机下发的控制指令。所述无线传输模块407还与所述电压控制模块406连接,用于将所述控制指令转发给电压控制模块406。所述电压控制模块406再根据所述控制指令对电源模块404输出的电压进行处理,具体为:电压控制模块406导通或断开所述电源模块404与所述内嵌电极的连接,以控制静电吸附装置4是否产生静电;或者,电压控制模块406根据控制指令将电源模块404输出的电压升高为第一吸附电压;再或者,电压控制模块406根据控制指令将电源模块404输出的电压转化为第一解吸附电压。
为方便机械手2取放并传送静电吸附装置4出入所述真空反应腔101,所述静电吸附装置4上设置有夹持部。如图4所示,所述夹持部为设置在所述装置本体401底部的一凹口408。所述机械手2通过插入该凹口408中,实现所述静电吸附装置4的取放及传送。如图5所示,所述夹持部还可为设置在所述装置本体401顶部的把手状结构410。所述机械手2通过夹持所述把手状结构410,实现所述静电吸附装置4的取放及传送。由于真空反应腔101上的传输端口105的尺寸限制,静电吸附装置4的整体厚度尽量不超过6mm。本实施例中,所述夹持部为设置在装置本体401底部的凹口408,以保障装置本体401的厚度,便于将静电产生模块402与静电控制模块403集成在所述装置本体401内。
所述静电吸附装置4的装置本体401的底部设置有绝缘部件409,所述绝缘部件409的底面凸出于或平于所述装置本体401的底面。如图6至图7所示,所述绝缘部件409呈环状设置在所述装置本体401外圈的底部,并位于所述内嵌电极的正下方。如图8所示,所述绝缘部件409还可沿着所述静电吸附装置4的径向呈辐射状设置在装置本体401的底部,优选地,所述绝缘部件409沿着静电吸附装置4的径向呈辐射状均匀地设置在装置本体401的底部。本实施例中,所述绝缘部件409呈环状设置在所述装置本体401外圈的底部。
可选地,所述绝缘部件409具有弹性,当静电吸附装置4吸附边缘环104时,绝缘部件409发生形变从而与待更换的边缘环其凹凸不平的上表面紧密接触,保障了静电吸附装置4吸附边缘环104时的稳固性。所述绝缘部件409可采用特佛龙、环氧树脂、硅树脂、聚丙烯酸橡胶等至少一种聚合物材料制成。
所述第一吸附电压数值越小,所述电压控制模块406的尺寸则越小,有利于将电压控制模块406集成在空间有限的装置本体401中。所述第一吸附电压的大小受到以下因素影响:静电吸附装置4与边缘环104的接触面积、绝缘部件409的厚度、绝缘部件409的材质以及边缘环104的材质和重量。
静电吸附装置4与边缘环104的接触面积越大,静电吸附装置4吸附边缘环104时所需的第一吸附电压的数值越小。绝缘部件409的厚度越薄,第一吸附电压的数值越小。由于静电吸附装置4应用于等离子处理装置制程结束后,静电吸附装置4的绝缘部件409不需要考虑高压的耐受,也无需考虑腐蚀问题,因此可以将绝缘部件409的厚度减小到最小化。然而绝缘部件409的厚度存在一个下限,以避免所述绝缘部件409被第一吸附电压直接击穿。绝缘部件409的材质因素主要是指绝缘部件409的介电系数,第一吸附电压数值相同的情况下,绝缘部件409的介电系数越高,静电吸附装置4产生的静电吸附力则越高,选择介电系数较高的绝缘部件409,可降低第一吸附电压的数值。边缘环104的材质因素同样是指边缘环104的介电系数,第一吸附电压数值相同的情况下,边缘环104由SiC、Si或者其它半导体或导体材料制成时,静电吸附装置4所产生的静电吸附力大于边缘环104由绝缘材料制成时静电吸附装置4所产生的静电吸附力。
上述影响因素均是通过改变两个电极回路之间的电容值大小,进而影响静电吸附力大小。
可选地,所述静电吸附装置4的底部设置有定位部件411。所述定位部件411用于定位所述边缘环104的位置,以确保待新的边缘环与更换的边缘环104在真空反应腔101中的位置保持不变。所述定位部件411可采用多种结构,比如:定位部件411为设置在装置本体401底部的环形凸起结构,所述凸起结构的内缘与所述边缘环104的外缘相匹配,如图9所示;或者,定位部件411为设置在装置本体401底部的多个扇形凸起结构,所述环形凸起结构的外缘与所述边缘环104的内缘向匹配,如图9所示;或者,定位部件411为设置在装置本体401底部的至少一个点状凸起结构,所述点状凸起结构与设有定位孔108的边缘环104的定位孔108相匹配,如图10所示;再或者,定位部件411采用环形凸起结构、扇形凸起结构及点状凸起结构中的多种。
本发明中的静电吸附装置4可实现在不打开真空反应腔101的情况下更换真空反应腔101内受损耗的边缘环104。具体地,采用静电吸附装置4更换受损耗的边缘环104的方法,包含以下步骤:
S1、空置的静电吸附装置4移入真空反应腔101内产生静电吸附待更换的边缘环后,再通过传输机械手2将待更换的边缘环移出真空反应腔101。
具体地,所述机械手2插入空置的静电吸附装置4的凹口408中,以夹取所述静电吸附装置4,并将所述静电吸附装置4通过所述等离子体处理装置1中的真空反应腔101上的传输端口105传送至所述真空反应腔101内。此时,静电吸附装置4在真空反应腔101内的高度记为第一高度。
等离子体处理装置1中的若干个顶针组件106上升支撑静电吸附装置4,机械手2缩回移出真空反应腔101。顶针组件106下降直至静电吸附装置4的绝缘部件409与待更换的边缘环凹凸不平的表面紧密接触。顶针组件106下降过程中,需保证静电吸附装置4的定位部件411与该更换的边缘环104相互咬合。
静电吸附装置4中的电压控制模块406将电源模块404输出的电压升高为第一吸附电压,第一吸附电压再经内嵌电极产生静电以吸附待更换的边缘环。
顶针组件106再次上升,托举吸附有待更换的边缘环的静电吸附装置4达到第一高度。机械手2再次伸入静电吸附装置4的凹口408内,将静电吸附装置4传送到储存腔3中,以实现待更换的边缘环的回收。
静电吸附装置4中的电压控制模块406断开电源模块404与内嵌电极的连接,以释放待更换的边缘环。静电吸附装置4释放待更换的边缘环时,电压控制模块406将电源模块404输出的电压转换为第一解吸附电压,以中和静电吸附装置4中残留的电荷。
S2、静电吸附装置4吸附新的边缘环移入真空反应腔101内,再释放新的边缘环,完成边缘环104的更换。
具体地,所述静电吸附装置4通过定位部件411定位接触新的边缘环后,产生静电吸附新的边缘环。机械手2将吸附有新的边缘环的静电吸附装置4传送至所述真空反应腔101内,并确保机械手2传送吸附有新的边缘环的静电吸附装置4进入所述真空反应腔101内的位置与步骤S1中机械手2传送空置的静电吸附装置4进入所述真空反应腔101内的位置相同。
顶针组件106上升支撑吸附有新的边缘环的静电吸附装置4,并缓慢下降到相应的位置。静电吸附装置4释放新的边缘环后,由顶针组件106托举到第一高度处,再通过机械手2移出真空反应腔101,完成边缘环104的更换。
此外,本发明所提出的静电吸附装置4还可用于移除真空反应腔101内的杂质颗粒物。由于杂质颗粒物的重量远小于边缘环104的重量,因此,所述的静电吸附装置4用于移除杂质颗粒物时,其所需要产生的静电也较小。静电吸附装置4吸附真空反应腔101中的杂质颗粒时,电压控制模块406将电源模块404输出的电压升高为第二吸附电压;静电吸附装置4解吸附杂质颗粒时,电压控制模块406将电源输出模块输出的电压转换为与所述第二吸附电压极性相反的第二解吸附电压。
具体地,采用静电吸附装置4移除真空反应腔101内颗粒物的方法,包含以下步骤:
所述机械手2插入空置的静电吸附装置4的凹口408中,以夹取所述静电吸附装置4,并将所述静电吸附装置4通过所述等离子体处理装置1中的真空反应腔101上的传输端口105传送至所述真空反应腔101内。此时,静电吸附装置4在真空反应腔101内的高度记为第一高度。
等离子体处理装置1中的顶针组件106上升支撑空置静电吸附装置4,并缓慢下降直至所述静电吸附装置4与下电极接触。静电吸附装置4中的电压控制模块406将电源模块404输出的电压升高为第二吸附电压,所述第二吸附电压再经内嵌电极产生静电吸附真空反应腔101中的杂质颗粒物。
顶针组件106再次上升,托举吸附有杂质颗粒的静电吸附装置4达到第一高度,机械手2再次伸入静电吸附装置4的凹口408内,将静电吸附装置4传送到储存腔3中。
静电吸附装置4中的电压控制模块406断开电源模块404与内嵌电极的连接,以释放杂质颗粒物。静电吸附装置4释放杂质颗粒物时,电压控制模块406将电源模块404输出的电压转换为第二解吸附电压,以中和静电吸附装置4中残留的电荷。完成真空反应腔101内杂质颗粒物的移除。
本发明的静电吸附装置4可产生静电吸附边缘环104或颗粒物,并在机械手2的控制下进出真空反应腔101,实现在不打开真空反应腔101的情况下更换受损耗的边缘环或移除真空反应腔101内的颗粒物,本发明操作简单,提高了作业效率并且极大降低了等离子体处理装置1维护的成本。此外,所述静电吸附装置4的底部设有绝缘部件409,所述绝缘部件409能够更好的紧密贴合受损耗的边缘环104其凹凸不平的表面,提高静电吸附装置4吸附边缘环104时的静电吸附力,降低了静电吸附装置4的吸附电压,从而减小了静电吸附装置4的运行成本。
实施例二:
基于实施例一的基片处理系统及等离子处理装置的结构特性,本实施例对静电吸附装置4的结构做出了一些改变,主要针对所述静电吸附装置4的装置本体401、静电产生模块402及绝缘部件409部分做了改变。
所述静电吸附装置4包含装置本体401,以及位于所述装置本体401内的静电产生模块402与静电控制模块403。所述静电产生模块402包含电源模块404及两对内嵌电极,所述的电源模块404用于提供电压,所述每对内嵌电极包含有两个输入电压极性相反的电极405,两个所述电极405均匀间隔设置在装置本体401的外圈。所述静电控制模块403包含有电压控制模块406,所述电压控制模块406的输入端与所述电源模块404的输出端连接,所述电压控制模块406的输出端分别与所述内嵌电极中的两个电极405连接。
所述静电吸附装置4的装置本体401的底部设置有绝缘部件409,所述绝缘部件409的底面凸出于或平于所述装置本体401的底面。具体地,所述绝缘部件409呈环状设置在所述装置本体401外圈的底部,并位于所述内嵌电极的正下方。进一步地,如图12所示,所述绝缘部件409包含平面吸附部412以及与边缘环104形状相匹配的斜面吸附部413。所述平面吸附部412及斜面吸附部413的上方均对应有一对内嵌电极,每对内嵌电极的下表面与绝缘部件409的平面吸附部412或斜面吸附部413的下表面之间的垂直距离为小于100μm。相应的,装置本体401的外圈形状应与所述绝缘部件409的形状相匹配。所述斜面吸附部413可以更加紧密贴合边缘环104,从而提高静电吸附装置4的静电吸附力,降低第一吸附电压要求。
另外,本实施例的其他结构及各组件作用方式,以及等离子处理装置中的边缘环104的更换方法、真空反应腔101内杂质颗粒的移除方法,均与实施例一相同,本实施例不再赘述。
本发明的静电吸附装置4可产生静电吸附边缘环104或颗粒物,并在机械手2的控制下进出真空反应腔101,实现在不打开真空反应腔101的情况下更换受损耗的边缘环104或移除真空反应腔101内的颗粒物,操作简单,提高了作业效率并且极大降低了等离子体处理装置1维护的成本。此外,所述静电吸附装置4的底部设有绝缘部件409,所述绝缘部件409包含平面吸附部412以及与边缘环104形状相匹配的斜面吸附部413,所述绝缘部件409的斜面吸附部413可以更加紧密贴合受损耗的边缘环104其凹凸不平的表面,提高静电吸附装置4吸附边缘环104时的静电吸附力,降低了静电吸附装置4的吸附电压,从而减小了静电吸附装置4的运行成本。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (23)
1.一种用于等离子体处理装置的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置包括装置本体以及位于装置本体内的静电产生模块与静电控制模块;所述静电产生模块用于产生静电,所述静电控制模块与所述静电产生模块连接,用于控制所述静电产生模块是否产生静电以及所产生静电的大小;所述静电吸附装置的底部设置有绝缘部件。
2.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置用于在所述等离子体处理装置的真空反应腔内进出,通过控制所述静电产生模块的静电有无或大小实现对所述真空反应腔内的边缘环的吸附和解吸附,以实现所述边缘环的更换。
3.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置用于在所述等离子体处理装置的真空反应腔内进出,通过控制所述静电产生模块产生静电实现对所述真空反应腔内的颗粒物的吸附移除。
4.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述装置本体采用绝缘材料。
5.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置的厚度不超过6mm。
6.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电产生模块包含:电源模块以及至少一对内嵌电极,每对内嵌电极中的两个电极的输入电压极性相反;所述静电控制模块包含:电压控制模块,所述电压控制模块的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述电压控制模块的输出端分别与每对内嵌电极中的两个电极连接;所述电压控制模块用于将电源模块输出的电压升高为足够吸附边缘环的第一吸附电压或将电源模块输出的电压控制为与所述第一吸附电压极性相反的第一解吸附电压。
7.如权利要求6所述的静电吸附装置,其特征在于,所述第一解吸附电压小于所述第一吸附电压。
8.如权利要求6所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电控制模块还包括:无线传输模块,其与所述电压控制模块连接,用于接收外部控制信号并发送给所述电压控制模块,使得所述电压控制模块对电源模块输出的电压进行处理。
9.如权利要求6所述的静电吸附装置,其特征在于,每对所述内嵌电极中的两个电极均匀间隔设置在所述静电吸附装置的外圈。
10.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件的底面凸出于或平于所述静电吸附装置的装置本体的底面。
11.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件沿所述静电吸附装置的径向呈辐射状均匀或非均匀地设置在所述静电吸附装置的底部。
12.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件呈环状设置在所述静电吸附装置的外圈底部。
13.如权利要求12所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件包含平面吸附部以及与所述边缘环形状相匹配的斜面吸附部,以更加紧密贴合所述边缘环,并降低第一吸附电压的电压大小。
14.如权利要求13所述的静电吸附装置,其特征在于,所述装置本体的外圈形状与所述绝缘部件的形状相匹配。
15.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件具有弹性。
16.如权利要求15所述的静电吸附装置,其特征在于,所述绝缘部件所采用的材料包括特佛龙、环氧树脂、硅树脂、聚丙烯酸橡胶中的至少一种。
17.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置的下表面设有一凹口,便于容纳机械手对所述静电吸附装置的取放及传送。
18.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置的上表面设有一把手状结构,便于容纳机械手对所述静电吸附装置的取放及传送。
19.如权利要求1所述的静电吸附装置,其特征在于,所述静电吸附装置的底部还设有一定位部,便于定位接触所述边缘环。
20.一种基片处理系统,包含:
等离子体处理装置,所述等离子体处理装置包含:
用于对基片进行处理的真空反应腔;
位于所述真空反应腔内用于支撑基片的下电极;
环绕所述下电极设置的边缘环;以及
穿过所述下电极设置的可升降的若干个顶针组件;其特征在于,所述系统还包含:
如权利要求1-19任意一项所述的静电吸附装置;以及
机械手,其用于将所述静电吸附装置移入或移出所述等离子体处理装置中的真空反应腔。
21.如权利要求20所述的基片处理系统,其特征在于,还包含存储腔,所述存储腔用于存储所述静电吸附装置以及待更换的边缘环或新的边缘环。
22.如权利要求20所述的基片处理系统,其特征在于,还包括一主机,所述主机用于存储并执行等离子处理工艺;所述静电吸附装置中的无线传输模块与所述主机通信连接,获取所述主机的控制指令。
23.如权利要求20所述的基片处理系统,其特征在于,所述边缘环为聚焦环。
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