一種靜電卡盤系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種在對晶片進行加工時，利用靜電力固定晶片的靜電卡盤系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路芯片制造行業(yè)中，對晶片進行加工的整個流程中，普遍包括光刻、刻蝕、離子注入、金屬沉積、核心封裝等工藝。在等離子刻蝕工藝，刻蝕機將光刻工藝所產(chǎn)生的諸如線、面或孔洞等光阻圖案，忠實無誤地轉(zhuǎn)印到光阻底下的材質(zhì)上，以形成整個集成電路所應有的復雜架構(gòu)。在封裝領(lǐng)域，將器件晶片整體減薄及背部封裝，也需要等離子刻蝕工藝。上述工藝的完成，通常是將晶片放置在半導體加工設備反應腔室內(nèi)的卡盤上，對晶片進行加工?？ūP起到支撐、固定晶片，對工藝過程晶片溫度進行控制等作用。靜電卡盤是一種利用靜電力固定晶片的卡盤結(jié)構(gòu)，消除了機械卡盤結(jié)構(gòu)復雜，晶片有效加工面積減少等缺點。
[0003]靜電卡盤電介質(zhì)層中鑲嵌著一個直流電極，電極加載正或者負一種極性直流靜電高壓，此類靜電卡盤稱作單電極靜電卡盤；電介質(zhì)層中鑲嵌著兩個直流電極，電極分別加載正負兩種極性直流靜電高壓，此類靜電卡盤稱作雙電極靜電卡盤。
[0004]圖1為等離子加工設備反應腔示意圖。反應腔5在工藝過程中處于真空狀態(tài)，腔體頂部設有介質(zhì)窗1，介質(zhì)窗I上方安裝電感耦合線圈2，上激勵射頻源4通過匹配器3同電感耦合線圈2相連，上激勵射頻功率源4、上匹配器3、電感耦合線圈2組成上電極，用于將腔室內(nèi)的工藝氣體激發(fā)成等離子體6。下激勵功率源14通過下匹配器13連接至靜電卡盤11本體，下激勵射頻功率源14、下匹配器13、靜電卡盤11組成下電極，用于在晶片7表面產(chǎn)生直流自偏壓，吸引等離子，對晶片7表面進行加工處理。靜電卡盤11安裝在卡盤基座12上。
[0005]靜電卡盤11內(nèi)部埋設有2塊電極10，2塊電極彼此電絕緣，電極四面被絕緣電介質(zhì)材料包裹，直流電源15對2塊電極分別加載正直流高壓靜電和負直流高壓靜電，使得靜電卡盤2塊電極10對晶片7產(chǎn)生吸附作用，從而將晶片7固定在卡盤11上。
[0006]圖2中，靜電卡盤內(nèi)部埋設I塊電極10，電極四面被絕緣電介質(zhì)材料包裹，直流電源15對電極加載負直流高壓靜電或正直流高壓靜電，使得靜電卡盤電極10對晶片7產(chǎn)生吸附作用，從而將晶片7固定在卡盤11上。
[0007]圖1中的靜電卡盤是雙電極吸附方式，圖2中的靜電卡盤是單電極吸附方式。單電極、雙電極吸附方式區(qū)別在于加載在卡盤電極上的直流靜電高壓電極是兩種還是一種。
[0008]雙電極靜電卡盤利用靜電力固定晶片，一般適用于半導體材料晶片，如Si，晶片易于吸附及釋放。對于固定電介質(zhì)晶片，如藍寶石，難以吸附，并且由于需要電壓極高，對靜電卡盤兩電極間絕緣要求比較高，應用于電介質(zhì)晶片，經(jīng)常發(fā)生卡盤擊穿問題。
[0009]單電極靜電卡盤不存在電極間耐壓問題，固定電介質(zhì)晶片，故，一般采用單電極靜電卡盤。但晶片不易釋放。
[0010]在實際應用的過程中，針對不同的晶片，為了晶片易于吸附或者釋放，有時必須更換靜電卡盤的吸附方式，此時需更換靜電卡盤，ESC電源等硬件結(jié)構(gòu)，不僅經(jīng)濟代價高，而且操作復雜，不適用規(guī)?；a(chǎn)任務，對于頻繁使用不同晶片的應用需求，通過更換硬件的方式，改變靜電卡盤吸附方式，更加不可行。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可自動切換單、雙電極吸附方式的靜電卡盤系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對不同的晶片，在不改變硬件結(jié)構(gòu)的條件下，可切換靜電卡盤單、雙電極吸附方式，從而滿足不同的應用需求。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型靜電卡盤系統(tǒng)包括雙電極靜電卡盤、電壓極性轉(zhuǎn)換電路、直流電源，雙電極靜電卡盤經(jīng)電壓極性轉(zhuǎn)換電路與直流電源電連接，其中，電壓極性轉(zhuǎn)換電路用于將雙電極靜電卡盤切換成單電極吸附方式或雙電極吸附方式，并同時用于切換施加到靜電卡盤中埋設的電極上的電壓極性。
[0013]進一步，所述雙電極靜電卡盤內(nèi)埋設有相互電絕緣的兩部分電極。
[0014]進一步，所述雙電極靜電卡盤被切換成單電極吸附方式時，所述兩部分電極相互并聯(lián)。
[0015]進一步，所述雙電極靜電卡盤被切換成單電極吸附方式時，所述電極上所加載的電壓極性為正壓或負壓。
[0016]進一步，所述雙電極靜電卡盤被切換成雙電極吸附方式時，所述兩部分電極上的電壓極性能夠互換。
[0017]進一步，所述電壓極性轉(zhuǎn)換電路由繼電器開關(guān)電路構(gòu)成。
[0018]進一步，所述繼電器開關(guān)電路包括4個繼電器Kl、K2、K3、K4，每個繼電器各取一個常開觸點Cl、C2、C3、C4組成邏輯開關(guān)電路，Cl和C3的輸入端相連構(gòu)成端口 1，C2和C4的輸入端相連構(gòu)成端口 2，Cl和C2或C4的輸出端相連構(gòu)成端口 3，C3和C4或C2的輸出端相連構(gòu)成端口 4，端口 1、2分別與所述直流電源的正極輸出端、負極輸出端相連，端口 3、4各與所述兩部分電極其中之一相連。
[0019]進一步，所述雙電極靜電卡盤與所述電壓極性轉(zhuǎn)換電路之間還設置有用于防止射頻泄漏的濾波電路。
[0020]進一步，所述濾波電路為低通濾波電路。
[0021]本實用新型通過采用雙電極靜電卡盤，并在雙電極靜電卡盤和直流電源之間設置電壓極性轉(zhuǎn)換電路，方便地實現(xiàn)了靜電卡盤工作模式的轉(zhuǎn)換，為不同晶片的吸附和釋放提供了便利。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有雙電極靜電卡盤等離子加工設備反應腔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為現(xiàn)有單電極靜電卡盤等離子加工設備反應腔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實用新型靜電卡盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合實施例說明本實用新型。
[0026]圖3所示為本實用新型靜電卡盤系統(tǒng)優(yōu)選實施例。
[0027]如圖3中所示，該優(yōu)選靜電卡盤系統(tǒng)包括靜電卡盤、濾波電路、電壓極性轉(zhuǎn)換電路、直流電源。靜電卡盤經(jīng)濾波電路、電壓極性轉(zhuǎn)換電路與直流電源電連接。
[0028]晶片7放置在靜電卡盤11上并被靜電吸附固定。靜電卡盤11安裝在卡盤基座12上。
[0029]靜電卡盤11為雙電極靜電卡盤，其內(nèi)埋設有兩部分電極10，兩部分電極10彼此電絕緣，電極10周圍