卡盘的制作方法

本实用新型涉及晶圆加工处理设备领域，具体涉及一种卡盘。

背景技术：

现有技术中，经常使用到卡盘来承载晶圆。在使用卡盘时，晶圆通常是放置到卡盘的晶圆载台的上表面。现有技术中，放置到晶圆载台的上表面的晶圆经常会出现晶圆表面不水平的问题，在这种情况下对晶圆进行处理时，容易出现一些问题，如进行曝光时出现失焦。这将严重影响对晶圆的后续处理，造成晶圆生产的良率下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种卡盘，能够提高晶圆生产的良率。

为了解决上述技术问题，以下提供了一种卡盘，包括：晶圆载台，用于水平放置晶圆，包括至少两个子载台，且所有所述子载台承载同一晶圆；驱动器，数目与所述子载台的数目一致，每一驱动器对应连接至一子载台，用于分别驱动所述子载台在竖直方向上运动，使所述晶圆保持水平状态。

可选的，还包括：控制器，连接至所述驱动器，用于控制驱动器对所述子载台的驱动。

可选的，还包括：调平传感器，连接至所述控制器，用于检测所述晶圆的调平情况，并将所述晶圆的调平情况提供给所述控制器。

可选的，还包括：吸附单元，设置至所述子载台，连接至所述控制器，用于根据所述控制器的控制，给所述晶圆提供一吸附力。

可选的，每一吸附单元都连接至所述控制器，由所述控制器分别对各个吸附单元进行控制。

可选的，所述吸附单元的数目与所述子载台的数目一致，每一吸附单元对应设置至一子载台。

可选的，所述驱动器包括驱动马达和驱动轴，所述驱动轴的一端连接至所述子载台，另一端连接至所述驱动马达，在所述驱动马达的驱动下伸缩，从而控制所述子载台升降。

本实用新型的卡盘的各个子载台可以分别被驱动，因此放置到所述晶圆载台的晶圆与所述晶圆载台的各区域的贴合程度可控。在使用过程中，用户可以根据需要使放置到晶圆载台的晶圆与所述晶圆载台的特定区域贴合，以适应不同的使用需求。在需要保证晶圆的表面水平的情境下，通过控制所述子载台的升降，也可以保证晶圆的表面水平，提升晶圆生产的良率。

附图说明

图1为本实用新型的一种卡盘的结构示意图。

图2为本实用新型的一种晶圆载台的俯视示意图。

图3为本实用新型的一种具体实施方式中卡盘的各部件的连接关系示意图。

图4a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现热点或卡盘点时的示意图。

图4b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现热点或卡盘点时调整子载台的水平高度后的示意图。

图5a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现冷点、晶圆载台中间区域被磨损时的示意图。

图5b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现冷点、晶圆载台中间区域被磨损时调整子载台的水平高度后的示意图。

图6a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现冷点、晶圆载台边缘区域被磨损时的示意图。

图6b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现冷点、晶圆载台边缘区域被磨损时调整子载台的水平高度后的示意图。

图7为本实用新型的一种具体实施方式中承载晶圆的方法的步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种卡盘作进一步详细说明。

研究发现，放置晶圆时，可能会由于晶圆与所述晶圆载台之间的颗粒物而导致晶圆表面不水平，也可能会由于所述晶圆载台表面发生的磨损，导致晶圆表面不水平。

请参阅图1至图4，其中图1为本实用新型的一种卡盘的结构示意图，图2为本实用新型的一种晶圆载台的俯视示意图，图3为本实用新型的一种具体实施方式中卡盘的各部件的连接关系示意图，图4a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现热点或卡盘点时的示意图，图4b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台出现热点或卡盘点时调整子载台的水平高度后的示意图。

在该具体实施方式中，提供了一种卡盘100，包括：晶圆载台101，用于水平放置晶圆501，包括至少两个子载台201，且所有所述子载台201承载同一晶圆501；驱动器301，数目与所述子载台201的数目一致，每一驱动器301对应连接至一子载台201，用于分别驱动所述子载台201在竖直方向上运动，使所述晶圆501保持水平状态。

由于所述晶圆载台101的各个子载台201可以分别被驱动，因此放置到所述晶圆载台101的晶圆501与所述晶圆载台101的各区域的贴合程度可控。在使用过程中，用户可以根据需要使放置到晶圆载台101的晶圆501与所述晶圆载台101的特定区域贴合，以适应不同的使用需求。在需要保证晶圆501的表面水平的情境下，也可以通过控制所述子载台201的升降，来保证晶圆501的表面为水平状态，提升晶圆501生产的良率。

在一种具体实施方式中，所述子载台201的个数为三个以上，子载台201的个数越多，对晶圆载台101与晶圆501的贴合程度的控制越细化。并且，在设置三个以上子载台201时，可以使用三个子载台201作为放置晶圆501的缓冲。这是由于，卡盘100并不是一个平面平台，晶圆501放置到的晶圆载台101表面也会有许多横竖缝隙，因此要将晶圆501平稳的放置到晶圆载台101表面，也需要采取一定的缓冲措施。

采用三个子载台201作为放置晶圆501的缓冲时，晶圆501能够先水平的放置到三个子载台201的上表面构成的晶圆放置面，之后再水平的放置到晶圆载台101的晶圆放置面，而不会被卡盘100表面的横竖缝隙卡住，造成晶圆501磕碰。

具体的，控制不在同一直线上的三个子载台201升起，且升起的三个子载台201的上表面在同一水平面上。在该三个子载台201升起之后，将晶圆501放置到三个子载台201的上表面，由三个子载台201给该晶圆501以支撑，之后再控制三个子载台201回缩至原来高度，实现晶圆501的放置缓冲。

实际上，可以根据需要设置所述子载台201的个数。在一种具体实施方式中，所述子载台201的数目至少为100个。在一种更优的具体实施方式中，以设置100至1000个子载台201为宜。在该具体实施方式中，所有子载台201的上表面构成的一个具有圆形上表面的晶圆载台101，以承托晶圆501。所述晶圆载台101的上表面的尺寸与晶圆501的尺寸相匹配，大于或等于所述晶圆501的尺寸，使得所述晶圆501能够稳稳地放置到所述晶圆载台101的上表面。

在一种具体实施方式中，所述子载台201的形状可以是正方形、圆形或者三角形等。实际上，可以根据需要设置所述子载台201的形状。

在一种具体实施方式中，所述晶圆载台101还包括：控制器302，连接至所述驱动器301，用于控制驱动器301对所述子载台201的驱动。在一种具体实施方式中，所述控制器302包括可编辑逻辑器件、微控制器以及单片机中的至少一种。实际上，可根据需要设置所述控制器302的具体结构。

在一种具体实施方式中，所述控制器302分别下发控制命令至每一驱动器301，分别控制每一驱动器301对每一子载台201的驱动，这样，就可以根据需要，控制晶圆载台101的不同区域所对应的子载台201，与晶圆501的贴合程度了。

在一种具体实施方式中，所述驱动器301包括驱动马达403和驱动轴404。所述驱动轴404的一端连接至所述子载台201，另一端连接至所述驱动马达403，在所述驱动马达403的驱动下伸缩，从而控制所述子载台201的升降。

在一种具体实施方式中，所述晶圆载台101还包括：调平传感器584，连接至所述控制器302，用于检测放置到所述晶圆载台101的晶圆501的调平情况，并将晶圆501的调平情况提供给所述控制器302。在一种具体实施方式中，所述调平传感器584为光学的调平传感器584，通过出射、入射光线来检测所述晶圆501的调平情况。

在该具体实施方式中，将调平传感器584获取到的调平情况提供给所述控制器302后，所述控制器302可以根据晶圆501的调平情况控制对应各个子载台201的具体升降情况，以适应到不同的使用情况。

在一种具体实施方式中，当将所述晶圆载台101应用到曝光机台中时，就可以借助各个子载台201的伸缩，来使晶圆501的表面保持水平状态，以减少晶圆501失焦的可能性，防止后续可能引起的关键尺寸不均匀、图层对准精度的问题。具体的，曝光机在对放置到晶圆载台101的晶圆501进行曝光成像时，需要调整焦距以聚焦。若放置在晶圆载台101的晶圆501的表面不在同一个水平面上时，会导致曝光焦点不在晶圆501上，造成失焦。失焦时，曝光能量分布和成像对比度会随之发生变化，影响后续对晶圆501的处理。在严重失焦时，所述曝光机台甚至无法对晶圆501进行曝光成像，这将会严重的影响晶圆501的关键尺寸的均匀性，以及影响图层的对准精度。

请参阅图4、5、6，其中图5a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台101出现冷点、晶圆载台101中间区域被磨损时的示意图，图5b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台101出现冷点、晶圆载台101中间区域被磨损时调整子载台201的水平高度后的示意图，图6a为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台101出现冷点、晶圆载台101边缘区域被磨损时的示意图，图6b为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆载台101出现冷点、晶圆载台101边缘区域被磨损时调整子载台201的水平高度后的示意图。

造成晶圆501失焦的原因主要包括以下三种：(1)热点，即晶圆501背部粘有颗粒物503，放置到晶圆载台101上表面后，晶圆501被背面的颗粒物503顶起，造成所述晶圆501局部凸起；(2)卡盘点，即所述晶圆载台101的上表面粘有颗粒物503，放置至该处的晶圆501被所述颗粒物503顶起，造成所述晶圆501局部凸起；(3)冷点，即晶圆载台101发生磨损，晶圆载台101表面不平整，放置至晶圆载台101的晶圆501的边缘翘起或中心凸起。

在该具体实施方式中，使用所述调平传感器584侦测晶圆501的调平情况，以此来调整各个子载台201的高度，避免因晶圆501的调平问题造成曝光过程中的失焦。具体的，使用所述调平传感器584对放置到晶圆载台101的晶圆501进行调平，获取调平图(levelingmap)。所述调平图会将晶圆501的形貌体现出来，所述控制器302可以通过判断所述调平图来控制晶圆载台101的各子载台201的高度。使用所述调平传感器584对晶圆501进行调平时，所述调平传感器584也能够检测到热点、卡盘点或冷点的存在，因此在所述控制器302根据晶圆501的调平情况来控制子载台201的升降情况时，也会结合热点、卡盘点或冷点的具体情况，进行具体的调整，以获取更佳的调整效果。

具体的，当出现热点和卡盘点时，所述控制器302控制与所述颗粒物503位置对应的子载台201回缩，使颗粒物503的水平位置下降，晶圆501不再被颗粒物503顶起至局部凸起，晶圆501因热点或卡盘点而导致的调平问题大大减少，最终出现曝光失焦现象的概率大大下降。

当出现冷点时，所述控制器302控制与晶圆载台101发生磨损的位置所对应的子载台201升起，或控制与晶圆载台101未发生磨损的位置所对应的子载台201下落，使与晶圆载台101未发生磨损的位置所对应的子载台201的上表面与所述晶圆载台101发生磨损的位置所对应的子载台201的上表面等高，使放置到所述晶圆载台101的上表面的晶圆501表面水平，减少晶圆501因冷点而导致平坦度问题，最终出现曝光失焦现象的概率大大下降。

在该具体实施方式中，子载台201的数目越多，所述晶圆载台101对晶圆501的调焦控制就更精准。实际上，有调焦需求的晶圆载台101在设置子载台201的个数时，就需要考虑曝光机台对调焦控制的要求，如浸润式曝光机台(immersionscanner)对调焦的要求相对arfdry、krf和i-line机台较严格，应用在浸润式曝光机台中的晶圆载台101的子载台201的个数就需要相对更多。

并且，在设置子载台201的数目时，还需要考虑曝光机台的其他要求。如浸润式曝光机台要求颗粒物503的高度尺寸在70nm范围以内曝光，也就是说晶圆501在颗粒物503的影响下，其起伏都在70nm范围以内时，才能得到好的均一性。因此，晶圆载台101对晶圆501的调平应当使得晶圆501因颗粒物503而发生的起伏在70nm以内。而arfdry、krf和i-line等机台要求在200nm范围内，因此当将所述卡盘100应用到arfdry、krf和i-line等机台时，需要的子载台201的数目要更少一些。

在一种具体实施方式中，所述晶圆载台101还包括：吸附单元304，设置至所述子载台201，连接至所述控制器302，用于根据所述控制器302的控制，给所述晶圆501提供一吸附力。所述吸附单元304的数目与所述子载台201的数目一致，每一吸附单元304对应设置至一子载台201。

在一种具体实施方式中，所述吸附单元304包括抽气泵，连接至所述控制器302。所述抽气泵朝向所述子载台201上表面设置，用于给所述子载台201上表面放置的晶圆501提供一吸附力，以固定晶圆501与所述晶圆载台101的相对位置。

通过给每一个子载台201对应设置一吸附单元304，使每一子载台201都可以提供对晶圆501的吸力。在使用其中三个子载台201作为升降轴时，所述吸附单元304提供的吸附力也能用来防止晶圆501相对三个子载台201发生滑脱。

在一种具体实施方式中，每一吸附单元304都连接至所述控制器302，由所述控制器302分别对各个吸附单元304进行控制。实际上，也可根据需要设置成各个吸附单元304一起接受所述控制器302的控制，一起吸附晶圆501，或一起停止给所述晶圆501提供吸力，且各个吸附单元304提供给晶圆的吸附力的大小都相同。这样，降低了对控制器302的计算能力的要求，并且由于各个吸附单元304能够提供给晶圆501的吸附能力一样，避免了吸附单元304对晶圆501的吸附能力不一样时，晶圆501因各个吸附单元304不同的吸附能力而发生形变的可能性。

需要注意的是，在所述子载台201上下移动、调整晶圆501的表面至水平状态的过程中，上下移动的子载台201上设置的吸附单元304停止吸附，防止所述晶圆501在子载台201高度调整的过程中由于吸附单元304的吸附作用而发生侧倾，导致晶圆501破碎，影响晶圆501的生产加工良率。

在一种将具体实施方式中，上下移动的子载台201上设置的吸附单元304停止吸附时，其他的子载台201上设置的吸附单元304也停止吸附。这也可以防止晶圆501在调整水平状态时被其他的子载台201上设置的吸附单元304吸附，发生侧倾。

在一种将具体实施方式中，所述子载台201具有一初始位置状态，且在完成对所述晶圆501的承载后，所述子载台201回复至所述初始位置状态。这样，所述晶圆载台每一次要承载晶圆501时，所有的子载台201都处于同一水平高度，这有利于减少所述控制器302在计算所述子载台201的上下移动的高度时所需的计算量，使整个卡盘更加易于控制。

请参阅图7，为本实用新型的一种具体实施方式中晶圆处理机台承载晶圆501的方法的步骤示意图。在该具体实施方式中，还提供了一种晶圆处理机台承载晶圆501的方法，包括以下步骤：s71提供一卡盘100，所述卡盘100包括晶圆载台101，所述晶圆载台101用于水平放置晶圆501，包括至少两个子载台201，且所有所述子载台201承载同一晶圆501；s72将晶圆501放置到所述晶圆载台101的上表面；s73改变各个子载台201的竖直高度，使所述晶圆501的表面被调整至水平状态。

由于所述晶圆载台101的各个子载台201可以分别被驱动，因此放置到所述晶圆载台101的晶圆501与所述晶圆载台101的各区域的贴合程度可控。在使用过程中，用户可以根据需要使放置到晶圆载台101的晶圆501与所述晶圆载台101的特定区域贴合，以适应不同的使用需求。在需要保证晶圆501的表面水平的情境下，通过控制所述子载台201的升降，也可以保证晶圆501的表面水平，提升晶圆501生产的良率。

在一种具体实施方式中，所述子载台201的个数为三个以上，子载台201的个数越多，对晶圆载台101与晶圆501的贴合程度的控制越细化。并且，在设置三个以上子载台201时，可以使用三个晶圆载台101作为放置晶圆501的缓冲。这是由于，卡盘100并不是一个平面平台，晶圆501放置的晶圆载台101表面也会有许多横竖缝隙，因此要将晶圆501平稳放置到晶圆载台101表面，也需要采取一定的缓冲措施。

实际上，可以根据需要设置所述子载台201的个数。在一种具体实施方式中，以设置100至1000个子载台201为宜。在该具体实施方式中，所有子载台201的上表面构成的所述晶圆载台101的上表面的尺寸与晶圆501的尺寸相匹配，大于或等于所述晶圆501的尺寸，使得所述晶圆501能够稳稳地放置到所述晶圆载台101的上表面。

在一种具体实施方式中，所述子载台201的形状可以是正方形、圆形或者三角形等。在一些具体实施方式中，也可以根据需要设置所述子载台201的形状。

在一种具体实施方式中，改变各个子载台201的竖直高度，使所述晶圆501的表面被调整至水平状态时，包括以下步骤：获取晶圆501的调平情况，从而获取晶圆501表面各个区域的翘曲情况，对晶圆501发生翘曲的区域，控制与该区域对应的子载台201上行或下行，使所述晶圆501的表面被调整至水平状态。

在一种具体实施方式中，所述调平情况包括通过调平传感器584获取的晶圆501的调平图。在一种具体实施方式中，所述调平传感器584为光学的调平传感器584，通过出射、入射光线来检测所述晶圆501的调平情况。

在一种具体实施方式中，所述晶圆处理机台为曝光机台。在承载晶圆501时，可以借助各个子载台201的伸缩，减少晶圆501失焦的可能性，防止后续可能引起的关键尺寸不均匀、图层对位控制的问题。具体的，曝光机台在对放置到晶圆载台101的晶圆501进行曝光成像时，需要调整焦距以聚焦。若放置在晶圆载台101的晶圆501的表面具有调平问题，晶圆501的表面不在同一个水平面上时，会导致曝光焦点不在晶圆501上，造成曝光失焦。失焦时，曝光能量分布和成像对比度会随之发生变化，影响后续对晶圆501的处理。在严重失焦时，所述曝光机台甚至无法对晶圆501进行曝光成像，这将会严重的影响晶圆501的关键尺寸的均匀性，以及影响图层的对准精度。

造成晶圆501失焦的原因主要包括以下三种：(1)热点，即晶圆501背部粘有颗粒物503，放置到晶圆载台101上表面后，晶圆501被背面的颗粒物503顶起，造成所述晶圆501局部凸起；(2)卡盘点，即所述晶圆载台101的上表面粘有颗粒物503，放置至该处的晶圆501被所述颗粒物503顶起，造成所述晶圆501局部凸起；(3)冷点，即晶圆载台101发生磨损，晶圆载台101表面不平整，放置至晶圆载台101的晶圆501的边缘翘起或中心凸起。在该具体实施方式中，使用所述调平传感器584侦测晶圆501的调平情况，以此来调整各个子载台201的高度，避免因晶圆501的调平问题造成曝光过程中的失焦。具体的，使用所述调平传感器584对放置到晶圆载台101的晶圆501进行调平，获取调平图(levelingmap)。所述调平图会将晶圆501的形貌体现出来，所述控制器302可以通过判断所述调平图来控制晶圆载台101的各子载台201的高度使用所述调平传感器584对晶圆501进行调平时，所述调平传感器584也能够检测到热点、卡盘点或冷点的存在，因此在所述控制器302根据晶圆501的调平情况来控制子载台201的升降情况时，也会结合热点、卡盘点或冷点的具体情况，进行具体的调整，以获取更佳的调整效果。

具体的，当出现热点和卡盘点时，所述控制器302控制与所述颗粒物503位置对应的子载台201回缩，使颗粒物503的水平位置的下降，晶圆501不再被颗粒物503顶起至局部凸起，晶圆501因热点或卡盘点而导致的调平问题大大减少，最终出现曝光失焦现象的概率大大下降。

当出现冷点时，所述控制器302控制与晶圆载台101发生磨损的位置所对应的子载台201升起，或控制与晶圆载台101未发生磨损的位置所对应的子载台201下落，使与晶圆载台101未发生磨损的位置所对应的子载台201的上表面与所述晶圆载台101发生磨损的位置所对应的子载台201的上表面等高，使放置到所述晶圆载台101的上表面的晶圆501表面水平，减少晶圆501因冷点而导致平坦度问题，最终出现曝光失焦现象的概率大大下降。

在一种具体实施方式中，还包括以下步骤：给所述晶圆501提供一吸附力，使所述晶圆501贴合所述子载台201上表面。

在该具体实施方式中，在所述子载台201上设置了吸附单元304，由所述吸附单元304给所述晶圆501提供吸附力。

需要注意的是，在所述子载台201上下移动、调整晶圆501的表面至水平状态的过程中，上下移动的子载台201上设置的吸附单元304停止吸附，防止所述晶圆501在子载台201高度调整的过程中由于吸附单元304的吸附作用而发生侧倾，导致晶圆501破碎，影响晶圆501的生产加工良率。

在一种将具体实施方式中，上下移动的子载台201上设置的吸附单元304停止吸附时，其他的子载台201上设置的吸附单元304也停止吸附。这也可以防止晶圆501在调整水平状态时被其他的子载台201上设置的吸附单元304吸附，发生侧倾。

在一种具体实施方式中，还包括以下步骤：取走所述晶圆载台表面放置的晶圆后，控制所述子载台回复至初始位置，具体的，在完成对当前批次的晶圆的加工处理后，控制上下移动过的子载台201回复至一初始位置。在一种更优的具体实施方式中，所有的子载台201都在完成对当前批次的晶圆的操作后进行一次复位。

这是因为，在使用过程中，可能会驱动所述子载台201以改变所述晶圆501的竖直高度，这时，对所有子载台201进行一次复位，会使得对下批次的晶圆进行加工处理时，对子载台201的控制更加简单，不会由于各个子载台201具有不同的竖直高度，而导致需要进行大量的控制运算，节省了控制成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。