CN117373988B - 一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置 - Google Patents

一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，公开了一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，包括：卡盘，其顶面形成有环形吸附区域；转动组件，设置在卡盘的下方，转动组件上设有用于为卡盘提供气流以形成环形吸附区域的进气通道，转动组件上设有出气通道；卡盘的中部设有与出气通道连通的通孔；检测模块，用于获取通孔内气体的第一流量以及出气通道远离通孔一端内气体的第二流量，并判断卡盘以预设间隙距离在预设气体流量下对晶圆夹持时，转动组件是否发生泄漏。环形吸附区域各处负压均衡，为晶圆提供稳定吸附力；检测模块能够监测气体流量的情况，并对供气流量进行适应性调节，保证对晶圆的稳定夹持和蚀刻的均匀性，防止溶液对晶圆边缘污染，提升刻蚀质量。

Description

一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置。
背景技术
晶圆保持装置一般应用于晶圆的背面清洗或者湿法刻蚀工艺，晶圆保持装置常采用伯努利卡盘对晶圆进行夹持固定，伯努利卡盘能够使得晶圆悬浮，并保持在卡盘的上方，使晶圆与卡盘不接触。在对晶圆背面进行湿法刻蚀过程中，需要保证晶圆的刻蚀均匀性以及防止化学溶液对晶圆的正面造成污染；尤其是晶圆与卡盘之间存在间隙，若是卡盘对晶圆夹持的稳定性欠佳，例如，在卡盘表面形成的气流不稳定或均匀性较差，都会使晶圆在刻蚀过程中出现上下波动，这将导致化学溶液对晶圆的正面边缘处形成污染，并且也会影响晶圆背面刻蚀的均匀一致性，这无疑会对晶圆的刻蚀质量产生影响。因此，有必要提出一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，包括：卡盘，其顶面形成有环形吸附区域；转动组件，设置在卡盘的下方，所述转动组件上设有用于为卡盘提供气流以形成环形吸附区域的进气通道，所述转动组件上还设有出气通道；所述卡盘的中部设有与出气通道连通的通孔；检测模块，用于获取所述通孔内气体的第一流量以及出气通道远离通孔一端内气体的第二流量，并判断卡盘以预设间隙距离在预设气体流量下对晶圆夹持时，转动组件是否发生泄漏。
优选的是，所述预设间隙距离为，卡盘对晶圆进行稳定夹持时，晶圆与卡盘之间的间隙距离；所述预设气体流量为，在预设间隙距离下，卡盘对晶圆进行稳定夹持时所需要的最小气体流量。
优选的是，所述检测模块包括：
第一气体流量传感器，用于获取所述通孔内气体的第一流量；
第二气体流量传感器，用于获取所述出气通道远离通孔一端内气体的第二流量；
控制判断单元，用于依据获取的第一流量和第二流量判断转动组件工作时是否发生泄漏，并控制卡盘对晶圆的吸附力保持在预设范围内。
优选的是，所述控制判断单元包括：
第一判断子单元，用于判断第一流量是否在第一预设流量范围内，若是，则表示进气通道处未发生泄漏，若否，则表示进气通道处发生泄漏；
第二判断子单元，用于在第一流量在第一预设流量范围内时，判断第二流量是否在第二预设流量范围内，若是，则表示出气通道处未发生泄漏，若否，则表示进气通道处发生泄漏；
控制子单元，用于在第一判断子单元的判断结果为进气通道处发生泄漏时，增加进气通道的气体流量，以使第一流量在第一预设流量范围内，并同时发出进气通道泄漏的报警提示；在第二判断子单元的判断结构为出气通道处发生泄漏时，发出出气通道泄漏的报警提示。
优选的是，所述预设间隙距离以及预设气体流量的确定方法包括：
采用晶圆保持装置对晶圆试样进行夹持并带动晶圆试样旋转，在检测时间段内由上方获取晶圆试样旋转的视频图像，以及多次获取晶圆试样顶面上的多个检测点相对于参考平面的检测距离；
依据获取的视频图像中连续的晶圆图像序列，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的偏移量；依据获取的检测距离，获得当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的波动情况；
若晶圆试样的波动满足预设波动范围，同时晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，则以当前的间隙距离为预设间隙距离，并以当前的气体流量为目标气体流量；
在预设间隙距离下，将当前的气体流量调节至小于或等于目标气体流量，再次获得晶圆试样的偏移量和晶圆的波动情况，使晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，且使晶圆试样的波动满足预设波动范围的最小气体流量为预设气体流量。
优选的是，依据获取的视频图像中的多个晶圆图像，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的偏移量，包括：
随机选取一个晶圆图像作为目标图像，其余的晶圆图像作为对比图像；
从目标图像中获取晶圆试样的位置参数作为目标位置参数，从对比图像中获取晶圆试样的位置参数作为对比位置参数，分别将多个对比位置参数与目标位置参数进行对比，获得多个对比图像相对于目标图像的偏移量。
优选的是，所述卡盘包括：由上向下依次设置的承载板组、匀流板以及进气板；所述通孔贯穿承载板组、匀流板以及进气板设置。
优选的是，所述进气板的底面设有与进气通道连通的第一进气孔，顶面设有与第一进气孔连通的第一环形槽，所述第一环形槽与匀流板的底面形成第一环形气道；
所述匀流板的底面均匀布置有多个第二进气孔，所述第二进气孔与第一环形气道连通，所述第一进气孔和第二进气孔交错布置；所述匀流板的顶面设有第二环形槽，所述第二环形槽的底面设有与第二进气孔连通的第三环形槽，所述第三环形槽的外径小于第二环形槽的外径；
所述承载板组的底面设有与第二环形槽连通的环形进气槽，所述环形进气槽的内径小于第二环形槽的外径，所述第二环形槽的外径小于环形进气槽的外径；所述承载板组的顶面设有与环形进气槽连通的向轴心方向倾斜的第一出气环道以及背离轴心方向倾斜的第二出气环道。
优选的是，所述承载板组包括：由外向内依次设置的外环板、环形导流板以及内环板；所述外环板的顶面内侧形成第一锥面，所述内环板的顶面外侧形成第二锥面，所述环形导流板的内外两侧分别与第二锥面和第一锥面相对应，且与第二锥面和第一锥面之间分别形成第一出气环道以及第二出气环道；所述内环板的底面外侧设有环形槽口，所述环形槽口与外环板的内环面之间形成环形进气槽，所述第三环形槽、第二环形槽以及环形进气槽形成阶梯状的匀流腔，所述匀流腔与第一出气环道和第二出气环道连通。
优选的是，所述转动组件包括：与卡盘底面连接的转动轴，以及套设在转动轴外侧的固定套，所述转动轴与固定套转动连接；
所述进气通道包括：设置在固定套上的第一进气段，所述固定套的内侧设有第四环形槽，所述第四环形槽与转动轴外侧之间形成环形的第二进气段，所述转动轴上设有第三进气段；
所述出气通道包括：设置在转动轴上且与卡盘的通孔连通的第一出气段，所述固定套的内侧设有第五环形槽，所述第五环形槽与转动轴外侧之间形成环形的第二出气段，所述固定套上设有第三出气段。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，卡盘的吸附区域为环形吸附区域，气流从进气通道进入后，在卡盘的顶面分别形成向靠近轴心和远离轴心的两个方向的气流，向靠近轴心方向形成的气流会从卡盘的通孔排出，两个方向的气流之间的区域便形成了环形吸附区域，这样，尽管晶圆的尺寸较大，也能够保证对其稳定的吸附夹持，环形吸附区域各处的负压较为均衡，使形成的吸附力的稳定性较好；
在本发明中，还设置了用于实时检测转动组件是否漏气的检测模块，以通过检测气体流量的方式，判断是否发生泄漏，并且还能够通过检测的气体流量实时判断卡盘对晶圆的夹持情况，对晶圆吸附夹持的间隙以及气体流量均为预先设定的，这样能够保证在刻蚀时对晶圆的稳定夹持，防止晶圆出现波动或偏移，保证蚀刻的均匀性，防止化学溶液对晶圆的正面边缘产生污染，提升刻蚀质量。
本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置的结构示意图；
图2为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置的原理示意图；
图3为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置的分解结构示意图；
图4为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置中内环板的结构示意图；
图5为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置的三维剖面结构示意图；
图6为本发明所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置的内部结构示意图；
图7为本发明图6中的部分放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在现有技术中，通常在卡盘1的表面开设有多个气孔，多个气孔连接气路，通过气路向若干个气孔提供气体，例如氮气等惰性气体，以使晶圆悬浮并保持在卡盘1的上方；多个气孔形成的气流方向通常是朝向晶圆的边缘方向，使卡盘1的中心处形成吸附区域，若是晶圆的尺寸较大，则中心处形成的吸附区域各处的负压容易不均衡，导致吸附力不均匀，对晶圆夹持的稳定性有影响，在刻蚀时，晶圆很容易发生波动，并且若是转动组件3上的供气的气路出现漏气的情况，形成的气流流量便会受到影响，晶圆受到离心力的作用也会使得夹持出现异常。
因此，基于上述现有技术中的问题，如图1-图2所示，本发明提供了一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，包括：卡盘1，其顶面形成有环形吸附区域2；转动组件3，设置在卡盘1的下方，所述转动组件3上设有用于为卡盘1提供气流以形成环形吸附区域2的进气通道4，所述转动组件3上还设有出气通道5；所述卡盘1的中部设有与出气通道5连通的通孔6；检测模块，用于获取所述通孔6内气体的第一流量以及出气通道5远离通孔6一端内气体的第二流量，并判断卡盘1以预设间隙距离在预设气体流量下对晶圆7夹持时，转动组件3是否发生泄漏。
如图2所示，在本发明中，卡盘1的吸附区域为环形吸附区域2，气流从进气通道4进入后，在卡盘1的顶面分别形成向靠近轴心和远离轴心的两个方向的气流，向靠近轴心方向形成的气流会从卡盘1的通孔6排出，两个方向的气流之间的区域便形成了环形吸附区域2，这样，尽管晶圆7的尺寸较大，也能够保证对其稳定的吸附夹持，环形吸附区域2各处的负压较为均衡，使形成的吸附力的稳定性较好；
另外，在本发明中，还设置了用于实时检测转动组件3是否漏气的检测模块，以通过检测气体流量的方式，判断是否发生泄漏，并且还能够通过检测的气体流量实时判断卡盘1对晶圆7的夹持情况，对晶圆7吸附夹持的间隙以及气体流量均为预先设定的，这样能够保证在刻蚀时对晶圆7的稳定夹持，防止晶圆7出现波动或偏移，保证蚀刻的均匀性，防止化学溶液对晶圆7的正面边缘产生污染，提升刻蚀质量。
进一步地，所述预设间隙距离为，卡盘1对晶圆7进行稳定夹持时，晶圆7与卡盘1之间的间隙距离；所述预设气体流量为，在预设间隙距离下，卡盘1对晶圆7进行稳定夹持时所需要的最小气体流量。
晶圆7与卡盘1之间的间隙距离过大(图2中d表示间隙距离)，则通过两者之间的气流会对晶圆7产生推动力，而使得晶圆7容易产生上下波动，对晶圆7的吸附力与间隙距离和气体流量有关，气体流量越大，则对晶圆7的吸附力越好，能够很好的克服晶圆7高速旋转时所受到的离心力，但是这无疑会浪费惰性气体的使用，因此，可以合理的设定气体流量和间隙距离，以保证晶圆7的夹持稳定性为基础，节约气体的使用，降低成本。
在一个实施例中，所述检测模块包括：
第一气体流量传感器，用于获取所述通孔6内气体的第一流量；
第二气体流量传感器，用于获取所述出气通道5远离通孔6一端内气体的第二流量；
控制判断单元，用于依据获取的第一流量和第二流量判断转动组件3工作时是否发生泄漏，并控制卡盘1对晶圆7的吸附力保持在预设范围内。
如图5和图6所示，进一步地，所述转动组件3包括：与卡盘1底面连接的转动轴310，以及套设在转动轴310外侧的固定套320，所述转动轴310与固定套320转动连接；
所述进气通道4包括：设置在固定套320上的第一进气段410，所述固定套320的内侧设有第四环形槽，所述第四环形槽与转动轴310外侧之间形成环形的第二进气段420，所述转动轴310上设有第三进气段430；
所述出气通道5包括：设置在转动轴310上且与卡盘1的通孔6连通的第一出气段510，所述固定套320的内侧设有第五环形槽，所述第五环形槽与转动轴310外侧之间形成环形的第二出气段520，所述固定套320上设有第三出气段530。
第二气体流量传感器设置在第三出气段530上。
转动组件3容易产生气体泄漏的地方便是转动轴310与固定套320的转动连接处，进气通道4的任何一进气段产生泄漏都将影响通孔6处的气体流量以及第三出气段530的气体流量，出气通道5的任何一进气段产生泄漏，会影响第三出气段530的气体流量。
在通孔6内设置第一气体流量传感器，从晶圆7和卡盘1之间通过的气体流量，可以通过检测通孔6内的气体流量获得，这样能够实时对气体流量进行监测，以保证对晶圆7夹持时供给的气体足够使晶圆7稳定的保持在卡盘1上方；在出气通道5的出口处设置第二气体流量传感器，若是转动组件3不发生泄漏的情况下，两个气体流量传感器检测的数据会维持在一个稳定的范围内；所以，通过两个气体流量传感器的实时监测，能够通过控制判断单元来判断转动组件3是否发生漏气，若是发生的漏气情况是第一流量产生了变化，则需要对供气流量进行调节，以保证卡盘1顶面的气体流量能够对晶圆7稳定的夹持，也就是保证吸附力在预设范围内，防止因漏气而使得晶圆7产生偏移或波动。
进一步地，所述控制判断单元包括：
第一判断子单元，用于判断第一流量是否在第一预设流量范围内，若是，则表示进气通道4处未发生泄漏，若否，则表示进气通道4处发生泄漏；
第二判断子单元，用于在第一流量在第一预设流量范围内时，判断第二流量是否在第二预设流量范围内，若是，则表示出气通道5处未发生泄漏，若否，则表示进气通道4处发生泄漏；
控制子单元，用于在第一判断子单元的判断结果为进气通道4处发生泄漏时，增加进气通道4的气体流量，以使第一流量在第一预设流量范围内，并同时发出进气通道4泄漏的报警提示；在第二判断子单元的判断结构为出气通道5处发生泄漏时，发出出气通道5泄漏的报警提示。
第一判断子单元和第二判断子单元可分别判断出进气通道4和出气通道5发生泄漏的情况，若是进气通道4发生泄漏，则应及时调节与进气通道4连通的供气部的供气流量，以使第一流量在第一预设流量范围内，保证对晶圆7吸附夹持的稳定性；若是出气通道5发生泄漏，则不影响对晶圆7的夹持，可以继续工作，在停止工作后再进行检修即可；
从出气通道5排出的气体可以进行收集再次使用，这是由于其与外部环境几乎不存在接触，因此其纯度较高，收集后可以检测其纯度，经过处理后便可以再次使用，能够进一步降低供气成本。
在一个实施例中，所述预设间隙距离以及预设气体流量的确定方法包括：
采用晶圆保持装置对晶圆试样进行夹持并带动晶圆试样旋转，在检测时间段内由上方获取晶圆试样旋转的视频图像，以及多次获取晶圆试样顶面上的多个检测点相对于参考平面的检测距离；
依据获取的视频图像中连续的晶圆图像序列，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的偏移量；依据获取的检测距离，获得当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的波动情况；
若晶圆试样的波动满足预设波动范围，同时晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，则以当前的间隙距离为预设间隙距离，并以当前的气体流量为目标气体流量；
在预设间隙距离下，将当前的气体流量调节至小于或等于目标气体流量，再次获得晶圆试样的偏移量和晶圆试样的波动情况，使晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，且使晶圆试样的波动满足预设波动范围的最小气体流量为预设气体流量。
在本实施例中，提供一种确定预设间隙距离以及预设气体流量的方法，在检测时间段内获取晶圆试样旋转的视频图像，通过比较视频图像中的多个晶圆图像的位置，以判断其是否发生水平偏移；同时在检测时间段内多次获取晶圆试样旋转时，其顶面上的多个检测点相对于参考平面的检测距离，可以采用激光检测的方法，通过每次获取的多个检测点相对于参考平面的检测距离，能够知晓当前时刻晶圆试样的上下波动情况，若是晶圆试样无波动或者波动满足预设波动范围，则每个检测点相对于参考平面的检测距离趋于相等；
因此，采用上述方法能够获得最优的间隙距离和气体流量，优先确定间隙距离，然后，再确定气体流量，若晶圆试样的波动满足预设波动范围，同时晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，则以当前的间隙距离为预设间隙距离，并以当前的气体流量为目标气体流量，然后保证预设间隙距离下，调节气体流量(小于或等于目标气体流量)，使晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，且使晶圆试样的波动满足预设波动范围的最小气体流量为预设气体流量；这样，便能够保证对晶圆7稳定吸附夹持的情况下，尽量降低吸附所需的气体流量，以实现降低供气成本的目的。
进一步地，依据获取的视频图像中的多个晶圆图像，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆7的偏移量，包括：
随机选取一个晶圆图像作为目标图像，其余的晶圆图像作为对比图像；
从目标图像中获取晶圆试样的位置参数作为目标位置参数，从对比图像中获取晶圆试样的位置参数作为对比位置参数，分别将多个对比位置参数与目标位置参数进行对比，获得多个对比图像相对于目标图像的偏移量。
其中，目标位置参数为目标图像中晶圆试样的中心坐标，对比位置参数为对比图像中晶圆试样的中心坐标，通过比对目标图像和对比图像中晶圆试样的中心坐标，便可以知晓晶圆试样在检测时间段内在水平方向上是否受到了离心力的影响而产生偏移；将获得的多个偏移量进行均值处理，将偏移量的平均值与预设偏移范围进行比较，判断其是否在预设偏移范围内，如此便可获知当前的间隙距离以及气体流量是否能够对晶圆试样进行稳定的夹持。
如图3所示，在一个实施例中，所述卡盘1包括：由上向下依次设置的承载板组110、匀流板120以及进气板130；所述通孔6贯穿承载板组110、匀流板120以及进气板130设置。
进气板130与转动组件3的进气通道4连通，将气流导向匀流板120，气流经过匀流板120后能够均匀的从承载板组110的顶面排出，以形成环形吸附区域2，这使得环形吸附区域2各处的负压较为均衡，对晶圆7的吸附力较好。
如图3-图7所示，进一步地，所述进气板130的底面设有与进气通道4连通的第一进气孔131，顶面设有与第一进气孔131连通的第一环形槽132，所述第一环形槽132与匀流板120的底面形成第一环形气道133；
所述匀流板120的底面均匀布置有多个第二进气孔123，所述第二进气孔123与第一环形气道133连通，所述第一进气孔131和第二进气孔123交错布置；所述匀流板120的顶面设有第二环形槽121，所述第二环形槽121的底面设有与第二进气孔123连通的第三环形槽122，所述第三环形槽122的外径小于第二环形槽121的外径；
所述承载板组110的底面设有与第二环形槽121连通的环形进气槽111，所述环形进气槽111的内径小于第二环形槽121的外径，所述第二环形槽121的外径小于环形进气槽111的外径；所述承载板组110的顶面设有与环形进气槽111连通的向轴心方向倾斜的第一出气环道112以及背离轴心方向倾斜的第二出气环道113。
气体经过进气通道4从第一进气孔131先进入至第一环形气道133内，然后再由第一环形气道133经过多个第二进气孔123进入至第三环形槽122，再由第三环形槽122进入至第二环形槽121，第三环形槽122和第二环形槽121形成阶梯状，气流向远离轴心的方向均匀扩散流动，实现匀流的目的，然后通过匀流后均匀的进入至环形气槽111内，最后由第一出气环道112和第二出气环道113均匀的排出，两个出气环道的间隙相等；
通过第一环形气道133以及第二进气孔123实现向第三环形槽122内均匀进气的目的，通过第三环形槽、第二环形槽121以及环形气槽111实现气流向远离轴心的方向均匀扩散的目的，实现匀流作用，最终能够使从两个出气环道排出的气体流量相同，在环形吸附区域2实现均匀的吸附力，实现对晶圆7夹持的平稳性，气流的稳定防止了晶圆7出现上下波动的情况。
如图3和图5所示，进一步地，所述承载板组110包括：由外向内依次设置的外环板114、环形导流板115以及内环板116；所述外环板114的顶面内侧形成第一锥面，所述内环板116的顶面外侧形成第二锥面，所述环形导流板115的内外两侧分别与第二锥面和第一锥面相对应，且与第二锥面和第一锥面之间分别形成第一出气环道112以及第二出气环道113；所述内环板116的底面外侧设有环形槽口117，所述环形槽口117与外环板114的内环面之间形成环形进气槽111，所述第三环形槽122、第二环形槽121以及环形进气槽111形成阶梯状的匀流腔118，所述匀流腔118与第一出气环道112和第二出气环道113连通。
环形导流板115的底面可设置多个螺柱，匀流板120和进气板130对应的位置上设有供螺柱穿过的连接孔，然后在进气板130的底面通过螺母将螺柱进行固定；螺柱的外侧形成的台阶面能够与匀流板120的顶面实现限位，进而对环形导流板115起到限位作用；在匀流板120和进气板130对应的位置上可贯穿设置第一螺纹孔，在外环板114的底面设置与第一螺纹孔对应的第二螺纹孔，通过螺栓将匀流板120、进气板130以及外环板114进行固定，内环板116与匀流板120可采用铆接、卡接或粘接等的方式进行固定；
第三环形槽122、第二环形槽121以及环形进气槽111形成阶梯状的匀流腔118使得气流能够沿着周向向外均匀的扩散流动，在圆周方向上各处的气流较为均匀，使得第一出气环道112和第二出气环道113的出气气流的稳定性较好，保证对晶圆7的稳定夹持。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，其特征在于，包括：卡盘(1)，其顶面形成有环形吸附区域(2)；转动组件(3)，设置在卡盘(1)的下方，所述转动组件(3)上设有用于为卡盘(1)提供气流以形成环形吸附区域(2)的进气通道(4)，所述转动组件(3)上还设有出气通道(5)；所述卡盘(1)的中部设有与出气通道(5)连通的通孔(6)；检测模块，用于获取所述通孔(6)内气体的第一流量以及出气通道(5)远离通孔(6)一端内气体的第二流量，并判断卡盘(1)以预设间隙距离在预设气体流量下对晶圆(7)夹持时，转动组件(3)是否发生泄漏；
所述预设间隙距离为，卡盘(1)对晶圆(7)进行稳定夹持时，晶圆(7)与卡盘(1)之间的间隙距离；所述预设气体流量为，在预设间隙距离下，卡盘(1)对晶圆(7)进行稳定夹持时所需要的最小气体流量；
所述检测模块包括：
第一气体流量传感器，用于获取所述通孔(6)内气体的第一流量；
第二气体流量传感器，用于获取所述出气通道(5)远离通孔(6)一端内气体的第二流量；
控制判断单元，用于依据获取的第一流量和第二流量判断转动组件(3)工作时是否发生泄漏，并控制卡盘(1)对晶圆(7)的吸附力保持在预设范围内；
所述控制判断单元包括：
第一判断子单元，用于判断第一流量是否在第一预设流量范围内，若是，则表示进气通道(4)处未发生泄漏，若否，则表示进气通道(4)处发生泄漏；
第二判断子单元，用于在第一流量在第一预设流量范围内时，判断第二流量是否在第二预设流量范围内，若是，则表示出气通道(5)处未发生泄漏，若否，则表示进气通道(4)处发生泄漏；
控制子单元，用于在第一判断子单元的判断结果为进气通道(4)处发生泄漏时，增加进气通道(4)的气体流量，以使第一流量在第一预设流量范围内，并同时发出进气通道(4)泄漏的报警提示；在第二判断子单元的判断结构为出气通道(5)处发生泄漏时，发出出气通道(5)泄漏的报警提示；
所述预设间隙距离以及预设气体流量的确定方法包括：
采用晶圆保持装置对晶圆试样进行夹持并带动晶圆试样旋转，在检测时间段内由上方获取晶晶圆试样旋转的视频图像，以及多次获取晶圆试样顶面上的多个检测点相对于参考平面的检测距离；
依据获取的视频图像中连续的晶圆图像序列，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的偏移量；依据获取的检测距离，获得当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的波动情况；
若晶圆试样的波动满足预设波动范围，同时晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，则以当前的间隙距离为预设间隙距离，并以当前的气体流量为目标气体流量；
在预设间隙距离下，将当前的气体流量调节至小于或等于目标气体流量，再次获得晶圆试样的偏移量和晶圆试样的波动情况，使晶圆试样的偏移量满足预设偏移范围，且使晶圆试样的波动满足预设波动范围的最小气体流量为预设气体流量；
依据获取的视频图像中的多个晶圆图像，获得在当前气体流量以及间隙距离下晶圆试样的偏移量，包括：
随机选取一个晶圆图像作为目标图像，其余的晶圆图像作为对比图像；
从目标图像中获取晶圆试样的位置参数作为目标位置参数，从对比图像中获取晶圆试样的位置参数作为对比位置参数，分别将多个对比位置参数与目标位置参数进行对比，获得多个对比图像相对于目标图像的偏移量。
2.根据权利要求1所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，其特征在于，所述卡盘(1)包括：由上向下依次设置的承载板组(110)、匀流板(120)以及进气板(130)；所述通孔(6)贯穿承载板组(110)、匀流板(120)以及进气板(130)设置。
3.根据权利要求2所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，其特征在于，所述进气板(130)的底面设有与进气通道(4)连通的第一进气孔(131)，顶面设有与第一进气孔(131)连通的第一环形槽(132)，所述第一环形槽(132)与匀流板(120)的底面形成第一环形气道(133)；
所述匀流板(120)的底面均匀布置有多个第二进气孔(123)，所述第二进气孔(123)与第一环形气道(133)连通，所述第一进气孔(131)和第二进气孔(123)交错布置；所述匀流板(120)的顶面设有第二环形槽(121)，所述第二环形槽(121)的底面设有与第二进气孔(123)连通的第三环形槽(122)，所述第三环形槽(122)的外径小于第二环形槽(121)的外径；
所述承载板组(110)的底面设有与第二环形槽(121)连通的环形进气槽(111)，所述环形进气槽(111)的内径小于第二环形槽(121)的外径，所述第二环形槽(121)的外径小于环形进气槽(111)的外径；所述承载板组(110)的顶面设有与环形进气槽(111)连通的向轴心方向倾斜的第一出气环道(112)以及背离轴心方向倾斜的第二出气环道(113)。
4.根据权利要求3所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，其特征在于，所述承载板组(110)包括：由外向内依次设置的外环板(114)、环形导流板(115)以及内环板(116)；所述外环板(114)的顶面内侧形成第一锥面，所述内环板(116)的顶面外侧形成第二锥面，所述环形导流板(115)的内外两侧分别与第二锥面和第一锥面相对应，且与第二锥面和第一锥面之间分别形成第一出气环道(112)以及第二出气环道(113)；所述内环板(116)的底面外侧设有环形槽口(117)，所述环形槽口(117)与外环板(114)的内环面之间形成环形进气槽(111)，所述第三环形槽(122)、第二环形槽(121)以及环形进气槽(111)形成阶梯状的匀流腔(118)，所述匀流腔(118)与第一出气环道(112)和第二出气环道(113)连通。
5.根据权利要求1所述的基于伯努利卡盘的晶圆保持装置，其特征在于，所述转动组件(3)包括：与卡盘(1)底面连接的转动轴(310)，以及套设在转动轴(310)外侧的固定套(320)，所述转动轴(310)与固定套(320)转动连接；
所述进气通道(4)包括：设置在固定套(320)上的第一进气段(410)，所述固定套(320)的内侧设有第四环形槽，所述第四环形槽与转动轴(310)外侧之间形成环形的第二进气段(420)，所述转动轴(310)上设有第三进气段(430)；
所述出气通道(5)包括：设置在转动轴(310)上且与卡盘(1)的通孔(6)连通的第一出气段(510)，所述固定套(320)的内侧设有第五环形槽，所述第五环形槽与转动轴(310)外侧之间形成环形的第二出气段(520)，所述固定套(320)上设有第三出气段(530)。
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