CN117518731A - 晶圆面形校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及精密加工技术领域，具体涉及一种晶圆面形校正装置及方法。晶圆面形校正装置，包括：承片台，用于承载晶圆和调整晶圆的位置，晶圆吸盘，晶圆吸盘位于承片台上，用于吸附晶圆，晶圆面形调整单元，用于向晶圆吸盘施加作用力以使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变，控制器，用于控制承片台将吸附于晶圆吸盘上的晶圆移动至特定位置，以使晶圆的待调整区域与晶圆面形调整单元对准，控制器还用于控制晶圆面形调整单元向晶圆吸盘施加作用力以使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变。该装置通过将晶圆吸在晶圆吸盘上，利用晶圆吸盘向晶圆传递来自晶圆面形调整单元的作用力，使晶圆发生预设形变，从而达到调整晶圆面形的目的。

Description

晶圆面形校正装置及方法

技术领域

本申请涉及精密加工技术领域，具体涉及一种晶圆面形校正装置及方法。

背景技术

晶圆面形的平整度是光刻工艺技术中的关键因素，晶圆曝光区域的面形平整度若小于焦深，则会导致曝光图形出现缺陷，曝光质量差。目前晶圆的制造工艺面形可以达到一个较高的平整度，但由于晶圆很薄，且抛光后表面光滑，因此我们常常将晶圆放置于高精度的吸盘上，高精度吸盘一般平面度能够达到300nm；晶圆由于高真空度吸附作用紧贴吸盘，吸附于吸盘上时，晶圆面形会发生一定的形变，其面形会与吸盘面形趋于一致，这会导致在极小的焦深情况下这样的晶圆面形难以满足曝光要求，曝光图纸质量差。因此亟需一种晶圆面形校正方法，解决晶圆面形难以控制的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种晶圆面形校正装置及方法，可以解决晶圆面形难以控制的技术问题。

第一方面，本申请实施例提一种晶圆面形校正装置，包括

承片台，用于承载晶圆和调整晶圆的位置，

晶圆吸盘，用于吸附晶圆，晶圆吸盘位于承片台上，

晶圆面形调整单元，用于向晶圆吸盘施加作用力以使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变，

控制器，用于控制承片台将吸附于晶圆吸盘上的晶圆移动至特定位置，以使晶圆的待调整区域与晶圆面形调整单元对准，控制器还用于控制晶圆面形调整单元向晶圆吸盘施加作用力以使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变。

根据本申请第一方面前述实施方式，若晶圆上有多个待调整区域，控制器还用于控制承片台先后将晶圆移动至不同的特定位置，以使晶圆的不同待调整区域先后分别与晶圆面形调整单元对准，

在晶圆的待调整区域与晶圆面形调整单元对准的状态下，控制器控制晶圆面形调整单元向晶圆吸盘施加作用力以使晶圆产生形变。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，还包括

基底，承片台可移动地设置于基底上，

承片台包括水平面移动台和可升降地设置于水平面移动台上的支撑架，水平面移动台可带动支撑架在水平面内移动，

晶圆吸盘设置于支撑架上，

晶圆面形调整单元位于支撑架的中空区域，通过连接机构与基底固定连接。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，支撑架包括顶部框架和与顶部框架相对的底部框架，顶部框架与底部框架之间为中空区域，

晶圆吸盘设置在顶部框架上，晶圆吸盘的用于吸附晶圆的区域的投影与顶部框架的架体无交叠。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，支撑架还包括连接顶部框架和底部框架的第一侧部框架和第二侧部框架，第一侧部框架和第二侧部框架相对设置。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，连接机构包括第一连接梁和第二连接梁，

晶圆面形调整单元包括与第一侧部框架相邻的第一侧面和与第二侧部框架相邻的第二侧面，

第一连接梁贯穿第一侧部框架，第一连接梁的一端与第一侧面相连，另一端与基底相连，

第二连接梁贯穿第二侧部框架，第二连接梁的一端与第二侧面相连，另一端与基底相连。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，晶圆面形调整单元包括

调节单元阵列，包括多个调节单元，每个调节单元具有用于与晶圆吸盘接触的上表面，

安装基座，具有用于安装调节单元阵列的第一表面，

每个调节单元的高度可调节，通过调节调节单元的高度可以使所有调节单元的上表面共面。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，安装基座具有第二表面和与第二表面相对的第三表面，安装基座还包括由第二表面向第三表面所在方向凹陷的槽腔，槽腔的底壁为第一表面，

在第二表面设置有针阵列，针阵列包括多个针状体，针状体的顶面共面，通过调节调节单元的高度可以使所有调节单元的上表面与所有针状体的顶面共面。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，安装基座上设置有与槽腔连通的排气孔，排气孔用于与外部抽真空装置连接，

在第二表面设置有第一密封圈，第一密封圈将针阵列围在第一密封圈内，第一密封圈的表面与针状体的顶面共面。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，调节单元的形状为横截面尺寸小于3mm的柱状结构，相邻调节单元之间的间距小于1.5mm；和/或

针状体的高度小于0.3mm，和/或

针状体的横截面尺寸小于1mm，相邻针状体之间的距离小于2mm。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，晶圆吸盘包括

吸盘本体，具有第一吸盘表面和与第一吸盘表面相对的第二吸盘表面，第二吸盘表面与晶圆面形调整单元相邻，

柱状体阵列，位于第一吸盘表面，柱状体阵列包括多个高度一致的柱状体，

气孔，从第一吸盘表面延伸至第二吸盘表面，气孔用于与外部抽真空装置连接，

第二密封圈，位于第一吸盘表面，围设在柱状体阵列外周，第二密封圈的高度与柱状体的高度一致，

气孔分布于吸盘本体的位于第二密封圈内测的区域，

吸盘本体的厚度与中面尺寸满足如下关系式

100>b/δ>80

其中，δ表示吸盘本体的厚度，b表示中面尺寸。

根据本申请第一方面前述任一实施方式，吸盘本体的厚度小于0.8mm；和/或

柱状体的高度小于0.3mm，和/或

柱状体的横截面尺寸小于1mm，相邻的柱状体之间的距离小于2mm。

第二方面，本申请实施例提一种晶圆面形校正方法，应用于如上所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：方法包括

使晶圆吸附于晶圆吸盘上，

确定晶圆上的至少一个待调整区域，对每个一确定的待调整区域，执行如下操作：

控制承片台运动，将吸附于晶圆吸盘上的晶圆移动至特定位置，使晶圆的待调整区域与晶圆面形调整单元对准，

控制晶圆面形调整单元向晶圆吸盘施加作用力，使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变。

根据本申请第二方面前述实施方式，控制晶圆面形调整单元向晶圆吸盘施加作用力，使吸附于晶圆吸盘上的晶圆产生形变，包括

利用面形检测仪测量晶圆的待调整区域的面形，

根据面形检测结果计算晶圆面形调整单元的调整参数，

根据计算的调整参数控制晶圆面形调整单元作用在晶圆吸盘上，通过改变超晶圆吸盘的面形从而改变晶圆的面形，

反复执行上述步骤，直至待调整区域达到预设面形要求。

本申请实施例的晶圆面形校正装置，通过将晶圆吸在晶圆吸盘上，利用晶圆吸盘向晶圆传递来自晶圆面形调整单元的作用力，使晶圆发生预设形变，从而达到调整晶圆面形的目的。由于承片台可以带动晶圆吸盘移动，调整晶圆的位置，因此，可以对晶圆上任一区域进行面形调整，通过多步调整，完成对整个晶圆的调整，无需设置与晶圆面积相当的晶圆面形调整单元，降低晶圆面形调整单元的复杂度和成本。

附图说明

图1为本申请一实施例的晶圆面形校正装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例的晶圆面形调整单元的结构示意图；

图3为本申请一实施例的晶圆面形调整单元的剖视图；

图4为本申请一实施例的晶圆吸盘的结构示意图(第一吸盘表面朝上)；

图5为本申请一实施例的晶圆吸盘的结构示意图(第二吸盘表面朝上)；

图6为本申请一实施例的晶圆吸盘的柱状体阵列的放大示意图；

图7为本申请一实施例的晶圆吸盘的侧视图；

图8为图7中局部A的放大示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

第一方面，本申请实施例提供一种晶圆面形校正装置100，用于对晶圆S的面形进行调整，使晶圆的平整度满足工艺要求。本申请实施例的晶圆面形校正装置100包括承片台110、晶圆吸盘120、晶圆面形调整单元130、控制器(图中未示出)。

承片台110用于承载晶圆和调整晶圆的位置；本申请实施例中，承片台110可以带动晶圆移动，将晶圆的位置调整至合适位置；例如，承片台110可以带动晶圆做X、Y、Z三个方向的运动，以将晶圆调整至合适位置。

晶圆吸盘120用于吸附晶圆，位于承片台110上，晶圆被吸附在晶圆吸盘120上后，与晶圆吸盘120之间保持相对固定。本申请实施例中，承片台110可以带动晶圆吸盘120做X、Y、Z三个方向的运动，以将吸附在晶圆吸盘120上的晶圆调整至合适位置。

晶圆面形调整单元130用于向晶圆吸盘120施加作用力，以使吸附于晶圆吸盘120上的晶圆产生形变；本申请实施例中，在调整晶圆面形时，晶圆和晶圆面形调整单元130分别位于晶圆吸盘120的相对两侧，晶圆面形调整单元130向晶圆吸盘120施加作用力时，会使晶圆吸盘120产生变形，从而使吸附于晶圆吸盘120上的晶圆产生变形，通过该种方式，可以调整晶圆的平整度，使晶圆的平整度满足工艺要求。

控制器与承片台110和圆面形调整单元电连接，一方面用于控制承片台110将吸附于晶圆吸盘120上的晶圆移动至特定位置，在该特定位置处，晶圆的待调整区域可以与晶圆面形调整单元130对准；另一方面用于控制晶圆面形调整单元130向晶圆吸盘120施加作用力以使吸附于晶圆吸盘120上的晶圆产生形变。

本申请实施例的晶圆面形校正装置100，通过将晶圆吸在晶圆吸盘120上，利用晶圆吸盘120向晶圆传递来自晶圆面形调整单元130的作用力，使晶圆发生预设形变，从而达到调整晶圆面形的目的。由于承片台110可以带动晶圆吸盘120移动，调整晶圆的位置，因此，可以对晶圆上任一区域进行面形调整，通过多步调整，完成对整个晶圆的调整，无需设置与晶圆面积相当的晶圆面形调整单元130，降低晶圆面形调整单元130的复杂度和成本。

在一些实施例中，若晶圆上有多个待调整区域，控制器还用于控制承片台110先后将晶圆移动至不同的特定位置，以使晶圆的不同待调整区域先后分别与晶圆面形调整单元130对准，在晶圆的待调整区域与晶圆面形调整单元130对准的状态下，控制器控制晶圆面形调整单元130向晶圆吸盘120施加作用力以使晶圆产生形变，以调整当前待调整区域的面形。当每个待调整区域均完成面形调整后，整个晶圆的面型调整则完成。

本申请实施例中，每个待调整区域的面形可能不同，因此，控制器可以控制晶圆面形调整单元130对不同的待调整区域施加不同的作用力，达到精细化调节晶圆面形的目的。

在一些实施例中，晶圆面形校正装置100还包括基底140，承片台110可移动地设置于基底140上，承片台110包括水平面移动台111和可升降地设置于水平面移动台111上的支撑架112，水平面移动台111可带动支撑架112在水平面内移动，晶圆吸盘120设置于支撑架112上，即水平面移动台111可带动支撑架112做X方向和Y方向的运动，支撑架112可带动晶圆吸盘120做Z方向的运动；在本申请实施例中，支撑架112整体呈中空的框架形，晶圆面形调整单元130位于支撑架112的中空区域，通过连接机构与基底140固定连接，晶圆面形调整单元130保持固定不动。在对晶圆进行面形调节时，晶圆和晶圆面形调整单元130分别位于晶圆吸盘120的两侧，晶圆面形调整单元130直接向晶圆吸盘120施加作用力，晶圆吸盘120将作用力传递给晶圆。

本申请实施例中，通过设置既可以承载晶圆吸盘120，又可以为晶圆面形调整单元130提供安置空间的支撑架112，框架结构的支撑架112不与固定晶圆面形调整单元130的连接机构干涉，可以同时实现对晶圆面形调整单元130的固定和对晶圆吸盘120的位置调节，并且不会过多的增加整个晶圆面形校正装置100的体积。

在一些实施例中，支撑架112包括顶部框架1121和与顶部框架1121相对的底部框架1122，顶部框架1121与底部框架1122之间为中空区域，晶圆面形调整单元130位于该中空区域内，晶圆吸盘120设置在顶部框架1121上，晶圆吸盘120的用于吸附晶圆的区域的投影与顶部框架1121的架体无交叠。顶部框架1121与底部框架1122可以是方形框架，具体形状可以视晶圆吸盘120的形状而定。

本申请实施例中，框架结构的顶部框架1121与底部框架1122可以减轻整个支撑架112的重量。

在一些实施例中，支撑架112还包括连接顶部框架1121和底部框架1122的第一侧部框架1123和第二侧部框架1124，第一侧部框架1123和第二侧部框架1124相对设置。第一侧部框架1123和第二侧部框架1124起到连接顶部框架1121和底部框架1122的作用，这种连接较为牢固，并且框架结构的第一侧部框架1123和第二侧部框架1124不会与固定晶圆面形调整单元130的连接机构干涉。

当然，也可以设置连接杆之类的结构连接顶部框架1121和底部框架1122，同样不会与固定晶圆面形调整单元130的连接机构干涉。

在一些实施例中，支撑架112与水平面移动台111之间通过电机D连接，通过控制方形压电电机运动，可以使支撑架112上升或者下降。电机可以为方形压电电机。

在一些实施例中，连接机构包括第一连接梁151和第二连接梁152，晶圆面形调整单元130包括与第一侧部框架1123相邻的第一侧面131和与第二侧部框架1124相邻的第二侧面132，第一连接梁151贯穿第一侧部框架1123，其一端与第一侧面131相连，另一端与基底140相连，第二连接梁152贯穿第二侧部框架1124，其一端与第二侧面132相连，另一端与基底140相连。

本申请实施例中，晶圆面形调整单元130通过第一连接梁151和第二连接梁152固定在基座上，与基座保持相对固定。在支撑架112运动的过程中，第一连接梁151与第一侧部框架1123，第二连接梁152与第二侧部框架1124之间不会干涉。

在一些实施例中，晶圆面形调整单元130与第一连接梁151或第二连接梁152之间可以通过柔性铰链160连接。

在一些实施例中，晶圆面形调整单元130包括调节单元阵列133和安装基座134。调节单元阵列133包括多个调节单元1331，多个调节单元1331以阵列形式排列，每个调节单元1331具有用于与晶圆吸盘120接触的上表面；安装基座134具有用于安装调节单元阵列133的第一表面1341，调节单元1331安装在安装基座134的第一表面1341上，排列成阵列形状；每个调节单元1331的高度可调节，通过调节调节单元1331的高度可以使所有调节单元1331的上表面共面。

本申请实施例中，通过调节调节单元1331的高度，可以使调节单元1331的上表面与晶圆吸盘120接触，并对晶圆吸盘120产生作用力，进一步调节调节单元1331的高度，使所有调节单元1331的上表面共面，可以使晶圆吸盘120和晶圆的面形变成符合预设平整度的平面。不同调节单元1331的高度可以独立控制，因此，理论上，可以使调节单元1331的上表面组合成平面或者曲面，以实现对晶圆面形的调节。

在一些实施例中，调节单元1331的形状为横截面尺寸小于3mm的柱状结构，相邻调节单元1331之间的间距小于1.5mm。这样在晶圆吸附接触后可以尽量减小由于间隙引起的晶圆变形。相邻调节单元之间的距离尽量紧凑排布，并根据需求来定调节单元的数量，例如，根据单次调节面形的面积大小来确定。以晶圆曝光为例，假设单次调节面形的面积大小就是一个曝光场的面积，那么，就可以在一个固定的曝光场面积范围内放置25个调节单元，当然，也可以放置36个、49个、等，但是校正的效果会有所差异。本申请实施例中，相邻调节单元间的间距小于1.5mm，优选设置25个调节单元，可以达到较好的校正效果。

在一些实施例中，为了减小晶圆与晶圆面形调整单元130之间的接触面积，避免晶圆与晶圆面形调整单元130之间的灰尘等颗粒附着导致晶圆的平整度受到影响，安装基座134具有第二表面1342和与第二表面1342相对的第三表面1343，第二表面1342与第三表面1343大致平行，安装基座134还包括由第二表面1342向第三表面1343所在方向凹陷的槽腔1344，槽腔1344的底壁为上述的第一表面1341，第一表面1341与第二表面1342大致平行，在第二表面1342设置有针阵列135，针阵列135包括多根针状体1351，针状体1351的顶面共面，通过调节调节单元1331的高度可以使所有调节单元1331的上表面与所有针状体1351的顶面共面。晶圆与晶圆面形调整单元130接触时，会与针状体1351的顶面接触，通过设置针状体1351可以减小晶圆与面型调节装置之间的接触面积，可以有效避免颗粒附着，从而避免附着的颗粒对晶圆的平整度带来影响。

在一些实施例中，为了避免颗粒附着而导致晶圆吸附后表面平整度受到影响，针状体的高度小于0.3mm。针状体的高度小于0.3mm可以保证在使用环境下存在的颗粒的尺寸小于针状体的高度，这样才能使颗粒落入针状体之间后，不与吸附的晶圆接触，从而避免颗粒附着而导致晶圆被吸附后表面平整度受到影响。

在一些实施例中，针状体的横截面尺寸小于1mm，相邻针状体之间的距离小于2mm。参考针的横截面尺寸小于1mm，相邻参考针之间的距离小于2mm，可以保证薄片材料被吸附后，吸附力对薄片材料面形的影响小于1nm。其原理如下：

其中，

d为晶圆被吸附后，晶圆变形最大值，d小于3nm；

c为常数2.932*10^-7um/(mm.kPa)，

p为外部抽真空装置抽真空的真空压强(kPa)，

s为针状体间的距离(mm)，

t表示晶圆厚度。

在一些实施例中，为了使晶圆吸附在晶圆面形调整单元130上，方便对晶圆进行调节，安装基座134上设置有与槽腔1344连通的排气孔136，排气孔136用于与外部抽真空装置连接，在第二表面1342设置有第一密封圈137，第一密封圈137将针阵列135围在第一密封圈137内，第一密封圈137的表面与针状体1351的顶面共面。当晶圆与晶圆面形调整单元130接触后，开启外部抽真空装置，开始对晶圆与晶圆面形调整单元130之间的空间抽真空，使晶圆最终被吸附在晶圆面形调整单元130表面；然后调节调节单元1331的高度，使调节单元1331与晶圆接触，控制所有调节单元1331使所有调节单元1331的上表面与针状体1351的顶面共面，从而调节晶圆的与晶圆面形调整单元130接触的区域的平整度。

在一些实施例中，初始状态下，所有调节单元1331的上表面与所有针状体1351的顶面共面。即安装调节单元1331时，尽量使调节单元1331的上表面与针状体1351的顶面共面。由于面形调节时，需要对面形进行微调，因此，需要使用精度比较高的调节单元1331，这种调节单元1331可伸缩的行程较短，因此，在初始状态下使调节单元1331的上表面与针状体1351的顶面共面，可以减小调节单元1331的伸缩行程，保证调节精度。

在一些实施例中，调节单位阵列的形状为方形阵列。当待调节的晶圆上需要调节面形的面积大于一个晶圆面形调整单元130的调节面积时，需要将该需要调节面形的区域划分为多个子区域，每个子区域的面积与晶圆面形调整单元130一次能调节的面积相同，因此，将调节单位阵列的形状为方形阵列，可以便于晶圆面形调整单元130遍历所有待调节的子区域。调节单位阵列的形状可以为长方形阵列，也可以为正方形阵列。

优选的，调节单元阵列133为n*n的正方形阵列，其中，n为小于等于10的正整数。在前述的横截面尺寸和间距下，本申请实施例中的调节单元1331数量可以实现对较小面形区域的调节。

在一些实施例中，调节单元1331为压电促动器，每个压电促动器独立工作。每个压电促动器与控制器电连接，通过控制器可以控制压电促动器的伸缩尺寸；通过对多个压电促动器进行独立调节，可以使压电促动器的上表面组合成预设的表面形状，从而可以方便对晶圆进行面形调节。

在一些实施例中，在安装基座134上设置有绝缘走线孔138，绝缘走线孔138用于为压电促动器的线路提供走线通道。

在一些实施例中，在安装基座134的相对的侧壁上分别设置有一个安装耳139，方便与连接机构连接。

在一些实施例中，晶圆吸盘120包括吸盘本体121，吸盘本体121主要起承载晶圆的作用，吸盘本体121包括相对设置的第一吸盘表面1211和第二吸盘表面1212，第二吸盘表面1212与晶圆面形调整单元130相邻，吸盘本体121上设置有从第一吸盘表面1211延伸至第二吸盘表面1212的气孔1213，气孔1213用于与外部抽真空装置连接；在吸盘本体121的第一吸盘表面1211设置有柱状体阵列1214，柱状体阵列1214包括多个柱状体1214A，所有柱状体1214A的高度一致，即所有柱状体1214A的顶表面共面；在第一吸盘表面1211还设置有第二密封圈1215，第二密封圈将所有柱状体1214A圈在第二密封圈1215内，且第二密封圈1215的高度与柱状体1214A的高度一致，即第二密封圈1215的顶表面与柱状体1214A的顶表面共面；前述气孔1213分布于吸盘本体121的位于第二密封圈1215圈内的区域。吸盘本体的厚度与中面尺寸满足如下关系式100>b/δ>80

其中，δ表示吸吸盘本体121的厚度；b表示中面尺寸。中面尺寸b可以做如下理解：(1)晶圆吸附在吸盘本体上后，会对其进行曝光等处理，单次曝光面积的尺寸就为中面尺寸；(2)晶圆吸附在吸盘本体上后，需要对其面形进行调节，单次面形调节区域的尺寸就为中面尺寸。晶圆吸附在吸盘本体121上后，对晶圆进行曝光，单次曝光面积的尺寸为40mm，吸吸盘本体121的厚度为0.5mm，则满足关系式100>b/δ>80。如此，就可以利用薄板理论，利用晶圆面形校正装置对吸盘本体施加作用力，通过吸盘本体将该作用力传递给晶圆，以对晶圆进行面形调节。例如，可以使用阵列排列的多个调节单元对吸吸盘本体121施加作用力，通过调节不同调节单元的伸缩尺寸，可以使吸盘本体的与调节单元阵列接触的区域发生预设形变，来自调节单元阵列的作用力通过吸盘本体传递给晶圆，使晶圆也发生相应的预设形变。通过对吸盘本体的限定，可以对晶圆实现分区域的面形调整。

利用本申请实施例的晶圆吸盘120吸附晶圆时，先将晶圆放置于晶圆吸盘120的第二密封圈1215和柱状体阵列1214所在面的合适位置，使晶圆与第二密封圈1215和柱状体阵列1214接触，接着控制与气孔1213连接的外部抽真空装置工作，使晶圆与吸盘本体121之间的被第二密封圈1215围起来的空间形成真空环境，从而使晶圆吸附于晶圆吸盘120上。晶圆被吸附时，不是与晶圆吸盘120的表面直接接触，而是与设置于晶圆吸盘120上的柱状体阵列1214的顶表面接触，减小了晶圆与真空吸盘的接触面积，可以有效避免颗粒(灰尘等杂质)附着导致晶圆吸附后表面平整度受到影响。

晶圆吸盘120的材料一般可以选择不锈钢，硅和熔融二氧化硅，最好选择其弹性模量小于等于硅，热膨胀系数大于等于硅的基底140材料。

在一些实施例中，吸盘本体121的厚度小于0.8mm；由于利用薄板理论需要吸盘本体的厚度较薄，本申请实施例中的吸盘本体110的厚度不但满足可以利用薄板理论的条件，还能使晶圆面形调节精度更高。

在一些实施例中，为了避免颗粒附着而导致晶圆吸附后表面平整度受到影响，柱状体1214A的高度小于0.3mm。柱状体的高度小于0.3mm可以保证在使用环境下存在的颗粒的尺寸小于柱状体的高度，这样才能使颗粒落入柱状体之间后，不与真空吸盘吸附的晶圆接触，从而避免颗粒附着而导致晶圆吸附后表面平整度受到影响。

在一些实施例中，柱状体1214A的横截面尺寸小于1mm，相邻的柱状体之间的距离小于2mm。满足该参数条件的柱状体121可以保证薄片材料被吸附后，吸附力对薄片材料面形的影响小于1nm。

在一些实施例中，为了便于与外部抽真空装置连接，晶圆吸盘120还包括与气孔1213连通的气嘴122，气嘴122用于与外部抽真空装置连接。气嘴122凸出于吸盘本体121的第二吸盘表面1212，可以与晶圆吸盘120一体成型，也可以通过焊接、过盈配合等方式与气孔1213连接。通过设置这种气嘴122，可以方便与外部抽真空装置连接。

第二方面，本申请实施例提供一种晶圆面形校正方法，应用于如上所述的晶圆面形校正装置100，该方法包括如下步骤：

S1、使晶圆吸附于晶圆吸盘120上。具体实施时，控制晶圆吸盘120移动到某个位置，然后放置晶圆，开启外部抽真空装置对晶圆吸盘120与晶圆之间的空间抽真空，将晶圆吸附稳定，并保持设计的真空度。

S2、确定晶圆上的至少一个待调整区域；待调整区域的面积大小与晶圆面形调整单元130可调整面积大小匹配。

对每个一确定的待调整区域，执行如下操作：

S21、控制承片台110运动，将吸附于晶圆吸盘120上的晶圆移动至特定位置，使晶圆的当前待调整区域与晶圆面形调整单元130对准；控制承片台110下降使晶圆吸盘120下表面与晶圆面形调整单元130正好接触。

S22、控制器根据接收到的测量结果控制晶圆面形调整单元130向晶圆吸盘120施加作用力，使吸附于所述晶圆吸盘120上的晶圆产生形变。

在一些实施例中，步骤S22，包括如下子步骤：

S221、利用面形检测仪测量晶圆的待调整区域的面形；在一些实施例中，面形检测仪可以是面形检测干涉仪。

S222、根据面形检测结果计算晶圆面形调整单元130的调整参数；在一些实施例中，调整参数是各个调节单元1331需要调节的高度。

S223、根据计算的调整参数控制晶圆面形调整单元130作用在晶圆吸盘120上，通过改变超晶圆吸盘120的面形从而改变晶圆的面形。

反复执行上述步骤，直至当前待调整区域达到预设面形要求。

综上所述，本申请实施例提供一种晶圆面形校正装置100及方法，在上述晶圆面形校正装置100及方法中，使用了晶圆吸盘120，晶圆吸盘120与晶圆紧密吸附，晶圆的面形会适应超薄吸盘的面形，因此改变超薄吸盘的面形，即可改变晶圆的面形，晶圆吸盘120的使用可以避免晶圆面形调整单元130直接与晶圆接触，晶圆一般是由脆性材料制备而成，晶圆面形调整单元130直接与晶圆直接接触可能会导致产生晶体颗粒，影响曝光质量。

上述晶圆面形校正装置100及方法中，晶圆面形调整单元130与晶圆为分离式，可以相对运动，可以大大减少晶圆面形调整单元130的使用数量，以调节单元1331直径为3mm为例，若晶圆面形调整单元130的校正面积为36mmx36mm，则需要至少约169个调节单元1331，而一张晶圆可以分布40-65个曝光场(待调整区域)，若不采用分离方式，采用全面积校正，则需要约超过7000个调节单元1331，同时还需要保证压调节单元1331安装平面在1um以内，可想而知难度极大。

上述晶圆面形校正装置100及方法，可以将晶圆表面面形校正至50nm以下，可以极大提高曝光质量。通过前述内容可知，本技术方案可以大大降低设计成本以及制造难度。同时根据本技术方案特点可知，本技术方案很适合用于双工件台的使用，当一张晶圆处于曝光工位时，另一张晶圆即可以利用本技术方案校正好晶圆各个曝光场面形并记录数据，当校正好的晶圆移动至曝光工位时，即可快速达到需求的晶圆面形进行曝光，可以大大提升生产效率。

Claims (14)

1.晶圆面形校正装置，其特征在于：包括

承片台，用于承载晶圆和调整所述晶圆的位置，

晶圆吸盘，用于吸附晶圆，所述晶圆吸盘位于所述承片台上，

晶圆面形调整单元，用于向所述晶圆吸盘施加作用力以使吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆产生形变，

控制器，用于控制所述承片台将吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆移动至特定位置，以使晶圆的待调整区域与所述晶圆面形调整单元对准，所述控制器还用于控制所述晶圆面形调整单元向所述晶圆吸盘施加作用力以使吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆产生形变。

2.根据权利要求1所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：若晶圆上有多个待调整区域，所述控制器还用于控制所述承片台先后将晶圆移动至不同的特定位置，以使晶圆的不同待调整区域先后分别与所述晶圆面形调整单元对准，

在晶圆的待调整区域与所述晶圆面形调整单元对准的状态下，所述控制器控制所述晶圆面形调整单元向所述晶圆吸盘施加作用力以使晶圆产生形变。

3.根据权利要求1所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：还包括

基底，所述承片台可移动地设置于所述基底上，

所述承片台包括水平面移动台和可升降地设置于所述水平面移动台上的支撑架，所述水平面移动台可带动所述支撑架在水平面内移动，

所述晶圆吸盘设置于所述支撑架上，

所述晶圆面形调整单元位于所述支撑架的中空区域，通过连接机构与所述基底固定连接。

4.根据权利要求3所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述支撑架包括顶部框架和与所述顶部框架相对的底部框架，所述顶部框架与所述底部框架之间为所述中空区域，

所述晶圆吸盘设置在所述顶部框架上，所述晶圆吸盘的用于吸附晶圆的区域的投影与所述顶部框架的架体无交叠。

5.根据权利要求4所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述支撑架还包括连接所述顶部框架和底部框架的第一侧部框架和第二侧部框架，所述第一侧部框架和第二侧部框架相对设置。

6.根据权利要求5所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述连接机构包括第一连接梁和第二连接梁，

所述晶圆面形调整单元包括与所述第一侧部框架相邻的第一侧面和与所述第二侧部框架相邻的第二侧面，

所述第一连接梁贯穿所述第一侧部框架，第一连接梁的一端与所述第一侧面相连，另一端与所述基底相连，

所述第二连接梁贯穿所述第二侧部框架，第二连接梁的一端与所述第二侧面相连，另一端与所述基底相连。

7.根据权利要求1所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述晶圆面形调整单元包括

调节单元阵列，包括多个调节单元，每个调节单元具有用于与晶圆吸盘接触的上表面，

安装基座，具有用于安装所述调节单元阵列的第一表面，

每个所述调节单元的高度可调节，通过调节所述调节单元的高度可以使所有调节单元的上表面共面。

8.根据权利要求7所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述安装基座具有第二表面和与所述第二表面相对的第三表面，所述安装基座还包括由所述第二表面向所述第三表面所在方向凹陷的槽腔，所述槽腔的底壁为所述第一表面，

在所述第二表面设置有针阵列，所述针阵列包括多个针状体，所述针状体的顶面共面，通过调节所述调节单元的高度可以使所有调节单元的上表面与所有针状体的顶面共面。

9.根据权利要求7所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述安装基座上设置有与所述槽腔连通的排气孔，所述排气孔用于与外部抽真空装置连接，

在所述第二表面设置有第一密封圈，所述第一密封圈将所述针阵列围在第一密封圈内，所述第一密封圈的表面与所述针状体的顶面共面。

10.根据权利要求8所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述调节单元的形状为横截面尺寸小于3mm的柱状结构，相邻所述调节单元之间的间距小于1.5mm；和/或

所述针状体的高度小于0.3mm，和/或

所述针状体的横截面尺寸小于1mm，相邻所述针状体之间的距离小于2mm。

11.根据权利要求1所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述晶圆吸盘包括

吸盘本体，具有第一吸盘表面和与所述第一吸盘表面相对的第二吸盘表面，所述第二吸盘表面与所述晶圆面形调整单元相邻，

柱状体阵列，位于所述第一吸盘表面，所述柱状体阵列包括多个高度一致的柱状体，

气孔，从所述第一吸盘表面延伸至所述第二吸盘表面，所述气孔用于与外部抽真空装置连接，

第二密封圈，位于所述第一吸盘表面，围设在所述柱状体阵列外周，所述第二密封圈的高度与所述柱状体的高度一致，

所述气孔分布于所述吸盘本体的位于所述第二密封圈内测的区域，

所述吸盘本体的厚度与中面尺寸满足如下关系式

100>b/δ>80

其中，δ表示所述吸盘本体的厚度，b表示中面尺寸。

12.根据权利要求11所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述吸盘本体的厚度小于0.8mm；和/或

所述柱状体的高度小于0.3mm，和/或

所述柱状体的横截面尺寸小于1mm，相邻的柱状体之间的距离小于2mm。

13.晶圆面形校正方法，应用于如权利要求1至13中任一权利要求所述的晶圆面形校正装置，其特征在于：所述方法包括

使晶圆吸附于所述晶圆吸盘上，

确定晶圆上的至少一个待调整区域，对每个一确定的待调整区域，执行如下操作：

控制所述承片台运动，将吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆移动至特定位置，使晶圆的待调整区域与所述晶圆面形调整单元对准，

控制所述晶圆面形调整单元向所述晶圆吸盘施加作用力，使吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆产生形变。

14.根据权利要求13所述的晶圆面形校正方法，其特征在于：所述控制所述晶圆面形调整单元向所述晶圆吸盘施加作用力，使吸附于所述晶圆吸盘上的晶圆产生形变，包括

利用面形检测仪测量晶圆的待调整区域的面形，

根据面形检测结果计算晶圆面形调整单元的调整参数，

根据计算的调整参数控制晶圆面形调整单元作用在晶圆吸盘上，通过改变超晶圆吸盘的面形从而改变晶圆的面形，

反复执行上述步骤，直至待调整区域达到预设面形要求。