高流量真空卡盘的制作方法

本发明涉及使衬底平整的方法，且更具体来说涉及使用真空卡盘来使衬底平整。

背景技术：

1、半导体制造行业的演变正在对合格率管理且具体来说对计量与检验系统提出更高要求。临界尺寸持续缩小，但该行业仍需要减少达成高合格率、高价值生产的时间。使从检测到合格率问题到解决所述问题的总时间最小化决定了半导体制造商的投资报酬率。

2、制作例如逻辑及存储器装置等半导体装置通常包含使用大量的制作工艺来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是一种涉及将来自光罩的图案转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制作工艺。半导体制作工艺的额外实例包含但不限于化学机械抛光(cmp)、蚀刻、沉积及离子植入。在单个半导体晶片上制作的多个半导体装置的布置可被分离成个别的半导体装置。

3、在制作工艺期间，在可对衬底执行进一步的工艺之前，可需要进行平整。举例来说，在衬底是不平整的情况下对所述衬底进行成像可具挑战性。如果衬底翘曲，那么将需要在广泛的值内不断地调整焦点，这可阻碍或甚至阻止对衬底进行有效的检验或计量。存在通常用于使由卡盘固持的衬底平整的各种方法。第一，可对衬底施加高真空流以抵靠所述卡盘使衬底平整。然而，这需要大的真空管路及强有力的真空帮浦，而这些由于空间约束而难以进行集成且会传输负面地影响制作工艺的振动。第二，可对衬底施加吸盘以调适翘曲的衬底的形状。然而，由吸盘施加的向下力仅限制于吸盘的表面，这可在平整循环的开始时引起不均匀的重量分布且可能不能够使翘曲严重的衬底完全平整。第三，夹持装置可向下推压衬底。然而，由于不均匀的力分布，这会带来使衬底的作用区域损坏的风险，不非常适于变化的衬底厚度，且可能不能使衬底完全平整。这些方法中的每一者均会增加卡盘的复杂性及制作工艺的维护需求。

4、因此，需要一种能够使翘曲严重的衬底平整并且是易于制造的卡盘。

技术实现思路

1、本发明的实施例可提供一种真空卡盘，其包括：真空缓冲器，其与真空源呈流体连通，所述真空缓冲器是所述真空卡盘中的围闭体积；顶部板，其界定位于第一侧上的表面特征及经由贯通孔通向所述第一侧的内部分布通道网状结构；及流量阀，其经配置以控制所述分布通道网状结构与所述真空缓冲器之间的流体连通。

2、所述真空缓冲器可与所述顶部板的第二侧集成在一起。所述真空缓冲器可与安置于所述顶部板的第二侧上的基底部件集成在一起。所述基底部件可通过经径向压缩密封部件而密封到所述顶部板的所述第二侧。

3、所述真空卡盘可进一步包括提升销，所述提升销安装到所述基底部件，穿过所述顶部板的所述第一侧而突出。

4、所述真空卡盘可进一步包括调平装置，所述调平装置安装到所述基底部件，抵靠所述顶部板的所述第二侧而安置。

5、所述真空卡盘可进一步包括多个夹具，所述多个夹具布置于所述顶部板的周界处，经配置以固持安置于所述顶部板的所述第一侧上的衬底的边缘。

6、所述真空卡盘可进一步包括多个吸盘，所述多个吸盘布置于所述顶部板的所述第一侧上与次级真空源呈流体连通的端口中。

7、所述表面特征可具有圆形图案、矩形图案或中心十字形图案。所述表面特征可包括第一区及从所述第一区径向向外定位的第二区。所述第一区与所述第二区可彼此独立。所述内部分布通道网状结构可包括：第一分布通道，其经由位于所述第一区中的贯通孔通向所述顶部板的所述第一侧；及第二分布通道，其经由位于所述第二区中的贯通孔通向所述顶部板的所述第一侧。所述流量阀可包括：第一阀，其控制所述第一分布通道与所述真空缓冲器之间的流体连通；及第二阀，其控制所述第二分布通道与所述真空缓冲器之间的流体连通。

8、所述真空卡盘可进一步包括真空调节器，所述真空调节器位于所述真空缓冲器与所述真空源之间，调节所述真空缓冲器中的压力。所述真空缓冲器可处于从-0.05巴到-1巴的压力。所述真空缓冲器可具有从1l到10l的体积。

9、所述真空卡盘可进一步包括将所述真空缓冲器连接到所述真空源的真空管。

10、本发明的实施例可提供一种使衬底平整的方法，其包括：提供真空卡盘，所述真空卡盘包括：真空缓冲器，其与真空源呈流体连通，所述真空缓冲器是所述真空卡盘中的围闭体积；顶部板，其界定位于第一侧上的表面特征及经由贯通孔通向所述第一侧的内部分布通道网状结构；及流量阀，其经配置以控制所述分布通道网状结构与所述真空缓冲器之间的流体连通；将所述衬底安置于所述顶部板的所述第一侧上；及打开所述流量阀以通过所述表面特征将负压力从所述衬底与所述顶部板的所述第一侧之间施加到所述真空缓冲器中，借此使所述衬底抵靠所述顶部板的所述第一侧的至少部分进行平整。安置于所述顶部板的所述第一侧上的所述衬底可翘曲使得存在高达5mm的偏转，且通过使所述衬底抵靠所述顶部板的所述第一侧的至少部分进行平整，可将所述偏转减小到基本上0mm。

技术特征：

1.一种真空卡盘，其包括：

2.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述真空缓冲器与所述顶部板的第二侧集成在一起。

3.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述表面特征具有圆形图案。

4.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述表面特征具有矩形图案。

5.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述表面特征具有中心十字形图案。

6.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述真空缓冲器与安置于所述顶部板的第二侧上的基底部件集成在一起。

7.根据权利要求6所述的真空卡盘，其进一步包括：

8.根据权利要求6所述的真空卡盘，其进一步包括：

9.根据权利要求6所述的真空卡盘，其中所述基底部件是通过经径向压缩密封部件而密封到所述顶部板的所述第二侧。

10.根据权利要求1所述的真空卡盘，其进一步包括：

11.根据权利要求1所述的真空卡盘，其进一步包括：

12.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述表面特征包括第一区及从所述第一区径向向外定位的第二区；

13.根据权利要求12所述的真空卡盘，其中所述内部分布通道网状结构包括：第一分布通道，其经由位于所述第一区中的贯通孔通向所述顶部板的所述第一侧；及第二分布通道，其经由位于所述第二区中的贯通孔通向所述顶部板的所述第一侧。

14.根据权利要求13所述的真空卡盘，其中所述流量阀包括：

15.根据权利要求1所述的真空卡盘，其进一步包括：

16.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述真空缓冲器处于从-0.05巴到-1巴的压力。

17.根据权利要求1所述的真空卡盘，其中所述真空缓冲器具有从1l到10l的体积。

18.根据权利要求1所述的真空卡盘，其进一步包括将所述真空缓冲器连接到所述真空源的真空管。

19.一种使衬底平整的方法，其包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中安置于所述顶部板的所述第一侧上的所述衬底翘曲使得存在高达5mm的偏转，且通过使所述衬底抵靠所述顶部板的所述第一侧的至少部分进行平整，所述偏转减小到基本上0mm。

技术总结
本发明提供一种真空卡盘，其包括：真空缓冲器，其与真空源呈流体连通，所述真空缓冲器是所述真空卡盘中的围闭体积；顶部板，其界定位于第一侧上的表面特征及经由贯通孔通向所述第一侧的内部分布通道网状结构；及流量阀，其经配置以控制所述分布通道网状结构与所述真空缓冲器之间的流体连通。通过打开所述流量阀，通过所述贯通孔将负压力从安置于所述顶部板的所述第一侧上的衬底之间施加到所述真空缓冲器中，借此使所述衬底抵靠所述顶部板的所述第一侧的至少部分进行平整。

技术研发人员：P·韦尔斯特肯,黎思亮
受保护的技术使用者：科磊股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13