静电卡盘、蚀刻半导体设备及晶片的安装方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种静电卡盘、蚀刻半导体设备及晶片的安装方法。


背景技术：

2.静电卡盘在半导体器件制造的各种工序中主要作为固定晶片的载置台使用。
3.静电卡盘除了用于固定晶片之外，还用于从晶片上去除伴随工序中产生的热量。例如，为了提高晶片的冷却效果，静电卡盘配置在冷却装置上，具体的的是采用向晶片的背面流入氦等背流气体的方式，以从吸附在卡盘本体上的晶片吸取热量。
4.现有的为将晶片安装至静电卡盘上，通常是在卡盘本体开设垂直于卡盘本体上表面的通孔，并在通孔内设置能够沿通孔长度方向移动的起模顶杆，通过起模顶杆的移动将机械手中的晶片平移至卡盘本体上。但是，在对晶片进行处理的过程中，通常会产生一些颗粒，这些颗粒就容易堵塞通孔，影响起模顶杆的正常工作，从而降低静电卡盘的使用寿命。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供的静电卡盘、蚀刻半导体设备及晶片的安装方法，能够延长静电卡盘的使用寿命。
6.第一方面，本发明提供一种静电卡盘，包括：卡盘本体和限位环；
7.所述限位环用于承托晶片；
8.所述限位环的表面设置有连接部，所述连接部用于通过与移动件连接带动所述限位环和所述晶片移动，以将所述晶片安装在所述卡盘本体上；
9.在所述晶片安装在所述卡盘本体上的情况下，所述限位环套接在所述卡盘本体的外围周侧。
10.可选地，所述限位环包括：承托部和限位部；
11.在所述限位环承托所述晶片的情况下，所述晶片与所述承托部搭接，所述晶片位于所述承托部的上方，所述限位部套接在所述晶片的外围周侧。
12.可选地，在所述晶片安装在所述卡盘本体上的情况下，所述承托部套接在所述卡盘本体的外围周侧，所述承托部的上表面与所述卡盘本体的上表面平齐。
13.可选地，所述限位部的内侧壁为顶部的口径大于底部的口径的斜面或曲面。
14.可选地，所述连接部为插槽，所述插槽开设在所述限位环的外围周侧。
15.可选地，所述连接部为凸块，所述凸块固定设置在所述限位环的外围周侧。
16.可选地，所述卡盘本体包括：卡盘上部和卡盘下部；
17.所述卡盘上部位于所述卡盘下部的上方；
18.在所述晶片安装在所述卡盘本体上的情况下，所述限位环套接在所述卡盘上部，所述限位环的底部与所述卡盘下部相抵触。
19.第二方面，本发明提供一种蚀刻半导体设备，包括：供料装置、传料装置、中转装置
和蚀刻装置；
20.所述供料装置用于提供晶片和用于提供如上所述的静电卡盘中的限位环；
21.所述蚀刻装置包括：如上所述的静电卡盘中的卡盘本体；
22.所述传料装置用于将所述供料装置中的限位环移动至所述中转装置，并用于将所述供料装置中的晶片移动至所述中转装置，以使限位环承托晶片；
23.所述传料装置还用于将承托晶片的限位环移动至所述蚀刻装置，以将晶片安装在所述卡盘本体上；
24.所述蚀刻半导体设备还包括：气锁室；
25.所述气锁室位于所述供料装置的出料口。
26.可选地，所述中转装置位于所述气锁室内。
27.第三方面，本发明提供一种晶片的安装方法，应用于如上所述的蚀刻半导体设备，所述方法包括：
28.将晶片放置在限位环上，以使限位环承托晶片；
29.通过所述连接部带动承托有晶片的限位环移动至所述卡盘本体，以将晶片安装在所述卡盘本体上
30.本发明实施例提供的静电卡盘、蚀刻半导体设备及晶片的安装方法，通过设置连接部，使得移动件能够通过连接部带动限位环和限位环所承托的晶片一起移动，并将晶片安装至卡盘本体上，操作简单，省去了通过在卡盘本体开设通孔以将晶片安装至卡盘本体上的结构，进而避免了颗粒堵塞通孔问题的出现，从而能够有效的延长静电卡盘的使用寿命。
附图说明
31.图1为本技术一实施例的安装有晶片的静电卡盘的剖视图；
32.图2为本技术一实施例的限位环承托晶片的俯视图；
33.图3至图5为本技术一实施例的晶片安装至卡盘本体过程中静电卡盘和晶片的局部剖视图；
34.图6为本技术一实施例的晶片安装至卡盘本体过程中静电卡盘和晶片的局部剖视图；
35.图7为本技术一实施例的蚀刻半导体设备的结构图；
36.图8为本技术一实施例的限位环和晶片移动至中装装置处的工作状态图；
37.图9为本技术一实施例的蚀刻半导体设备的结构图；
38.图10为本技术一实施例的限位环和晶片移动至中装装置处的工作状态图；
39.图11为本技术一实施例的晶片的安装方法的示意性流程图。
40.附图标记
41.100、卡盘本体；101、卡盘上部；102、卡盘下部；200、基座；300、限位环；301、连接部；302、承托部；303、限位部；410、供料装置；420、传料装置；430、中转装置；431、承接板；440、蚀刻装置；450、气锁室；500、晶片。
具体实施方式
42.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，所描述的实施例仅仅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。
43.第一方面，结合图1，本发明提供一种静电卡盘，包括：卡盘本体100、基座200和限位环300。其中，基座200用于支撑卡盘本体100；限位环300用于承托晶片500。
44.卡盘本体100包括：卡盘上部101和卡盘下部102。卡盘上部101位于卡盘下部102的上方；卡盘上部101与卡盘下部102一体成型固定连接。基座200套接在卡盘下部102的外围周侧。在晶片500安装在卡盘本体100上的情况下，限位环300套接在卡盘上部101，限位环300的底部与卡盘下部102和基座200相抵触；限位环300套接在卡盘本体100的外围周侧，且限位环300位于基座200的上方并与基座200的上表面相抵触，以使基座200承托限位环300。
45.结合图3至图5，限位环300的表面设置有连接部301。连接部301用于通过与移动件连接带动限位环300和晶片500移动，以将晶片500安装在卡盘本体100上。通过设置连接部301，使得移动件能够通过连接部301带动限位环300和限位环300所承托的晶片500一起移动，并将晶片500安装至卡盘本体100上，操作简单，省去了通过在卡盘本体100开设通孔以将晶片500安装至卡盘本体100上的结构，进而避免了颗粒堵塞通孔问题的出现，从而能够有效的延长静电卡盘的使用寿命。
46.在本实施例中，移动件为机械手；连接部301为插槽，且插槽开设在限位环300的外围周侧。在机械手的一端插入插槽后，即可带动限位环300和限位环300所承托的晶片500进行平移，从而能够将限位环300和限位环300所承托的晶片500移动至与卡盘本体100相配合的位置。
47.结合图1和图2，限位环300包括：承托部302和限位部303。承托部302与限位部303一体成型固定连接。在限位环300承托晶片500的情况下，晶片500与承托部302搭接；晶片500位于承托部302的上方；限位部303套接在晶片500的外围周侧。在晶片500安装在卡盘本体100上的情况下，承托部302套接在卡盘本体100的外围周侧，承托部302的上表面与卡盘本体100的上表面平齐。承通过设置承托部302和限位部303不但能使晶片500精准的与卡盘本体100接触，同时还能够对晶片500起到限位的作用，从而能够保证晶片500随限位环300稳定的移动。
48.结合图1，限位部303的内侧壁为顶部的口径大于底部的口径的斜面或曲面。在本实施例中，限位部303的内侧壁以斜面为例。通过限定限位部303的内侧壁的结构，能够保证晶片500准确的与承托部302搭接，防止因未精准的将晶片500移动至承托部302的上方使得晶片500的一部分搭接在限位部303的上方，以影响对晶片500的刻蚀。
49.在一种可选的实施例中，结合图6，连接部301为凸块，凸块设置在限位环300的外围周侧，并与限位环300一体成型固定连接。在机械手的一端移动至凸块的下方后，即可带动限位环300和限位环300所承托的晶片500进行平移，从而能够将限位环300和限位环300所承托的晶片500移动至与卡盘本体100相配合的位置。
50.第二方面，结合图7，本发明提供一种蚀刻半导体设备，包括：供料装置410、传料装置420、中转装置430和蚀刻装置440。
51.供料装置410用于提供晶片500和用于提供上述的静电卡盘中的限位环300。蚀刻装置440包括：上述的静电卡盘中的卡盘本体100和基座200。传料装置420用于将供料装置410中的限位环300移动至中转装置430，并用于将供料装置410中的晶片500移动至中转装置430，以使限位环300承托晶片500；传料装置420还用于将承托晶片500的限位环300移动至蚀刻装置440，以将晶片500安装在卡盘本体100上。
52.在本实施例中，传料装置420包括多个机械手，传料装置420通过多个机械手进行晶片500和限位环300的移动，其中至少一个机械手为上述的移动件；蚀刻装置440的数量为三个，且三个蚀刻装置440均围绕在移动件的周侧。
53.结合图8，在本实施例中，中转装置430包括：伺服升降机构和用于存放限位环300和晶片500的承接板431。承接板431的数量为二十个。私服升降机构用于带动放置了晶片500的承接板431移动一定距离，并将下一个为放置晶片500和限位环300的承接板431移动至上一个放置了晶片500的承接板431所在的位置。
54.蚀刻半导体设备通过先将晶片500与限位环300进行安装，然后带动限位环300与晶片500一起移动并安装至卡盘本体100的相应位置，如此能够简化卡盘本体100的内部结构，省去了通过在卡盘本体100开设通孔以将晶片500安装至卡盘本体100上的结构，进而避免了颗粒堵塞通孔问题的出现，从而能够有效的延长静电卡盘的使用寿命。
55.蚀刻半导体设备还包括：气锁室450。气锁室450位于供料装置410的出料口。在本实施例中，中转装置430位于气锁室450的外侧，气锁室450的数量为两个。
56.在本实施例中，结合图3至图5，晶片500与限位环300的安装过程如下：
57.首先，传料装置420将供料装置410提供的一个限位环300移动至气锁室450；其次，传料装置420再将气锁室450中的限位环300移动至中转装置430的一个空承接板431上；接着，传料装置420将供料装置410提供的一个晶片500移动至气锁室450；然后，传料装置420再将气锁室450中的晶片500移动至中转装置430的一个仅承载有限位环300的承接板431上，以使晶片500搭接在承托部302上；最后，传料装置420将承托有晶片500的限位环300移动至相应蚀刻装置440中，以将晶片500安装在卡盘本体100上。如此循环往复，即可连续进行晶片500和限位环300的安装。
58.在一种可选的实施例中，结合图9和图10，中转装置430位于气锁室450内。气锁室450的数量均为四个，且每个气锁室450内设置有一个中转装置430，每个中转装置430包括至少一个承接板431，在本实施例中，每个中转装置430包括一个承接板431。将中装装置设置于气锁室450内能够节省晶片500和限位环300的转接次数，从而能够提高蚀刻半导体设备的工作效率。
59.在本实施例中，结合图3至图5，晶片500与限位环300的安装过程如下：
60.首先，传料装置420将供料装置410提供的一个限位环300移动至气锁室450中的承接板431上；其次，传料装置420再将气锁室450中的晶片500移动至气锁室450中的限位环300上，以使晶片500搭接在承托部302上；最后，传料装置420将承托有晶片500的限位环300移动至相应蚀刻装置440中，以将晶片500安装在卡盘本体100上。如此循环往复，即可连续进行晶片500和限位环300的安装。
61.第三方面，结合图11，本发明提供一种晶片500的安装方法，应用于如上的蚀刻半导体设备，方法包括步骤s101至步骤s102：
62.步骤s111：通过传料装置420将由供料提供的晶片500和限位环300移动至中转装置430，以使限位环300承托晶片500。
63.步骤s112：控制传料装置420通过连接部301带动承托有晶片500的限位环300移动至蚀刻装置440，以将晶片500安装在卡盘本体100上。
64.通过带动限位环300和限位环300所承托的晶片500一起移动，并将晶片500安装至卡盘本体100上，操作简单，省去了通过在卡盘本体100开设通孔以将晶片500安装至卡盘本体100上的结构，进而避免了颗粒堵塞通孔问题的出现，从而能够有效的延长静电卡盘的使用寿命。
65.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。