[发明专利]一种静电卡盘和半导体处理装置

说明书

本发明提供一种静电卡盘和半导体处理装置。该静电卡盘包括静电卡盘基体和设置在静电卡盘基体内部的顶针组件，顶针组件能升起和下降，以将置于静电卡盘基体上的晶片顶起和降下，顶针组件包括设置在静电卡盘基体的边缘区域和中心区域呈大小不等的正三角形分布的顶针，且正三角形的中心与静电卡盘基体的中心对应重合。该静电卡盘能够在晶片相对静电卡盘基体未产生位置偏移以及由于粘片晶片相对静电卡盘基体在一定范围内产生重心偏移时，有效分散对晶片的施力，使晶片的重力仍等于对晶片形成有效支撑的顶针组件的合力，从而使晶片能够被平稳顶起，避免晶片发生倾斜，进而确保机械手能够顺利地将晶片从静电卡盘上取下，确保后续工艺的顺利进行。

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域，具体地，涉及一种静电卡盘和半导体处理装置。

背景技术

目前，固态影像传感器已被广泛使用，其有两种不同的设计结构：CCD(电荷耦合图像传感器)与CMOS(互补金属氧化物半导体图像传感器)。CMOS相比于CCD可以提供更好的画质，并且能够将成像组件与处理电子组件做在同一颗芯片晶粒内，尺寸小，功耗低且组装简单，因而目前各种光学镜头主要采用的是CMOS图像传感器。

CMOS的构成主要是玻璃层和硅层，两者之间是芯片层。将CMOS器件封装的主要办法是采用晶圆级封装，业内目前广泛采纳的解决方案是运用TSV(through silicon via，硅通孔技术)，这项工艺是在等离子体刻蚀机上完成。这种由CMOS传感器所组成的SOG片(silicon on glass，硅玻璃)对刻蚀机的Echuck(Electrostatic chuck，静电卡盘)吸附能力要求很高，所加载的电压一般大于5KV。因此在工艺完成后如果wafer(晶片)的静电释放不彻底，非常容易产生粘片，卡盘若不能完全释放吸附力就会造成晶片倾斜，顶针取片时易发生基片破碎，损失严重。

目前刻蚀机静电卡盘的顶针位置要么设置在靠近静电卡盘中心的位置，要么设置在靠近静电卡盘边缘的位置，顶针的这两种设置情况通常会在静电卡盘静电释放不彻底时导致以下问题：

对于顶针位置靠近静电卡盘中心的设置，当晶片在静电卡盘的静电释放过程中被弹出时，晶片的中心很容易偏移到顶针围成的支撑区域以外，从而导致晶片发生倾斜，进而导致机械手无法将其从静电卡盘上取下。

对于顶针位置靠近静电卡盘边缘的设置，由于静电卡盘边缘除了顶针还集成有冷却气体通孔和通电孔，所以使静电卡盘边缘设置太多的顶针会影响冷却气体通孔和通电孔的集成，因此，顶针在静电卡盘边缘的设置，一方面会导致晶片在静电卡盘的静电释放过程中被弹出时，晶片会脱离部分顶针的支撑，容易发生倾斜；另一方面如果顶针设置的太多，还会对刻蚀机刻蚀的均匀性造成不利影响。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种静电卡盘和半导体处理装置。该静电卡盘能够在晶片相对静电卡盘基体未产生位置偏移以及由于粘片晶片相对静电卡盘基体在一定范围内产生重心偏移时，有效分散对晶片的施力，使晶片的重力仍等于对晶片形成有效支撑的顶针组件的合力，从而使晶片能够被平稳顶起，避免晶片发生倾斜，进而确保机械手能够顺利地将晶片从静电卡盘上取下，确保后续工艺的顺利进行；同时还能确保采用的顶针数量较少，降低了顶针成本。

本发明提供一种静电卡盘，包括静电卡盘基体和设置在所述静电卡盘基体内部的顶针组件，所述顶针组件能升起和下降，以将置于所述静电卡盘基体上的晶片顶起和降下，所述顶针组件包括设置在所述静电卡盘基体的边缘区域和中心区域呈大小不等的正三角形分布的顶针，且所述正三角形的中心与所述静电卡盘基体的中心对应重合。

优选地，所述顶针包括对应分布在所述静电卡盘基体边缘区域的多个第一顶针和对应分布在所述静电卡盘基体中心区域的多个第二顶针；

多个所述第一顶针分布呈至少一个正三角形；多个所述第二顶针分布呈至少一个正三角形。