一种晶圆锁定机构、晶圆固定平台及电子束检测设备的制作方法

本技术涉及半导体设备领域，尤其是涉及一种晶圆锁定机构、晶圆固定平台及电子束检测设备。

背景技术：

1、晶圆固定平台作为电子束检测设备中的重要组成部分，主要用于承接和稳定晶圆，以确保晶圆在检测过程中的稳定性和精确性。

2、晶圆固定平台通常由晶圆锁定机构，驱动装置以及布置在晶圆锁定机构顶部的静电卡盘组成，晶圆锁定机构受驱动装置作用可沿竖直方向作升降运动，以传输及稳定晶圆；其中，晶圆锁定机构主要包括卡爪、离子供风装置和中空的支撑柱，卡爪布置在静电卡盘的周向上，支撑柱位于静电卡盘底部；在驱动装置的作用下，支撑柱可以穿过静电卡盘上的避让孔作竖直向运动，实现晶圆竖直向的输送，而卡爪可以沿静电卡盘的径向伸缩，从而将晶圆夹紧于静电卡盘上；离子供风装置设置在支撑柱内，通过支撑柱顶部对晶圆输送离子风，以防止晶圆离开静电卡盘时发生静电击穿。

3、然而，晶圆固定平台在实际使用的过程中，由于卡爪与晶圆的设计接触点较少，支撑柱内设置离子供风装置后的结构稳定性较差，导致晶圆受卡爪夹持以及承托于支撑柱上时容易产生位置偏移；另外，晶圆锁定机构在升降过程中容易运动过度，导致晶圆存在较大片风险。

4、鉴于上述，特提出本发明。

技术实现思路

1、本技术提供了一种晶圆锁定机构、晶圆固定平台及电子束检测设备，旨在解决现有技术中，晶圆受晶圆锁定机构夹持及承托时容易产生位置偏移，以及晶圆锁定机构升降运动时容易运动过度，导致晶圆存在较大碎片风险的问题。

2、本技术的第一方面提供一种晶圆锁定机构，包括至少两个夹持机构、支撑机构以及驱动机构；

3、两个夹持机构相对设计并围设有导向通道，各夹持机构设置为能够沿所述导向通道的径向运动；

4、支撑机构连接于驱动机构，且支撑机构的至少部分设计于导向通道内；

5、驱动机构设计为驱动支撑机构在导向通道内升降运动、并带动各夹持机构沿径向运动以夹持或松开支撑机构上承托的晶圆。

6、一些实施方式中，各夹持机构包括连接盘和卡盘夹，卡盘夹设计于连接盘上；各连接盘相对设计并围设有导向通道，各卡盘夹相对设计并在支撑机构上升时松开晶圆、下降时夹持晶圆。

7、一些实施方式中，各夹持机构还包括弹性件，弹性件设计于卡盘夹远离晶圆的一侧，弹性件用于挤压卡盘夹，以在支撑机构下降时使各卡盘夹夹持晶圆。

8、一些实施方式中，支撑机构包括支撑座以及支撑组件，支撑座的至少部分设计于导向通道内，支撑组件位于导向通道外侧、连接于支撑座、并用于承托晶圆；支撑座连接于驱动机构、并在驱动机构的驱动下在导向通道内升降运动，以使各夹持机构夹持或松开支撑组件上承托的晶圆。

9、一些实施方式中，支撑座的截面面积自远离导向通道方向逐渐增大。

10、一些实施方式中，卡盘夹设计在连接盘的外缘，卡盘夹内壁的弧度与晶圆的外缘弧度适配。

11、一些实施方式中，连接盘设计有第一避让孔；支撑组件包括多个支撑柱和多个支撑板，多个支撑板一一对应环设在支撑座上并与驱动机构连接；多个支撑柱均与支撑座间隔布置，每个支撑柱的一端连接对应的支撑板、另一端穿设于相应的第一避让孔，以承托晶圆。

12、一些实施方式中，支撑柱的顶部设计有摩擦件，摩擦件凸出于支撑柱的顶部。

13、一些实施方式中，驱动机构包括驱动件以及传动组件；驱动件连接于传动组件，用于驱动传动组件作升降运动；传动组件远离驱动件的一端连接于支撑机构，以带动支撑机构相对导向通道升降运动。

14、一些实施方式中，传动组件包括连杆本体、连杆转接板、导向块；连杆本体的一端与支撑机构连接，另一端与驱动件连接；连杆转接板与连杆本体连接，并位于驱动件和支撑机构之间；导向块与连杆转接板滑动连接，连杆转接板可沿导向块作升降运动。

15、一些实施方式中，连杆转接板包括转接部及滑槽部，转接部与连杆本体连接，滑槽部设计在转接部背离连杆本体一侧；导向块包括固定座及导向滑轨，固定座设计在导向滑轨底部，导向滑轨与滑槽部适配连接。

16、本技术的第二方面提供一种晶圆固定平台，包括静电卡盘、定位装置以及上述的晶圆锁定机构；

17、静电卡盘间隔布置于各夹持机构的顶部空间，静电卡盘用于静电吸附晶圆；

18、定位装置与驱动机构连接，定位装置用于获取支撑机构的运动位置；

19、静电卡盘上开设有第二避让孔，第二避让孔用于供支撑组件穿过后承托晶圆。

20、一些实施方式中，还包括框架结构，框架结构包括框架主体及保护盘；驱动机构及支撑机构布置在框架主体内，驱动机构连接于框架主体；定位装置远离驱动机构的一端连接于框架主体；保护盘连接于框架主体上，保护盘设计有收容腔；静电卡盘与框架主体连接、并与各夹持机构共同收容于收容腔内，静电卡盘与保护盘之间设计有避让间隔，以供各夹持机构穿过后夹持或松开晶圆。

21、一些实施方式中，框架主体包括底座、多个立柱、第一连接板、第二连接板；定位装置及驱动机构均与底座连接；每个立柱的一端与底座连接，另一端与第一连接板连接；第二连接板的一面与第一连接板连接，静电卡盘连接于第二连接板的另一面；保护盘与第二连接板的另一面连接。

22、一些实施方式中，定位装置包括传感器感应板、光电传感器及固定板；光电传感器固定连接于在固定板，光电传感器设计有信号传输区；传感器感应板的一端与驱动机构固定连接，另一端设计在信号传输区的竖直投影上，传感器感应板设计为可在驱动机构驱动下升降运动至信号传输区，以遮挡信号传输区内的光信号。

23、一些实施方式中，光电传感器包括传感器本体、光信号发射块及光信号接收块；传感器本体与固定板连接；光信号发射块及光信号接收块间隔设计以形成信号传输区，光信号发射块及光信号接收块均固定于固定板上、且均与传感器本体电连接。

24、一些实施方式中，还包括除静电装置，除静电装置与各夹持机构连接；静电卡盘还开设有第三避让孔，除静电装置至少部分位于第三避让孔中，以与晶圆接触后中和晶圆上的静电。

25、一些实施方式中，第一连接板及第二连接板均开设有轴向对齐的第四避让孔及第五避让孔，第四避让孔用于供支撑机构穿过后承托晶圆，第五避让孔用于供支撑机构穿过后扩张或收缩各夹持机构。

26、一些实施方式中，除静电装置设计有多个，每个除静电装置包括弹簧及接地插针；接地插针连接于弹簧的一端，用于与晶圆接触；弹簧的另一端与夹持机构的连接盘连接，以对接地插针进行导电。

27、本技术的第三方面还提供一种电子束检测设备，包括上述的晶圆固定平台。

28、本技术提供的晶圆锁定机构、晶圆固定平台及电子束检测设备相比现有技术，至少具备以下有益效果：

29、本技术对晶圆锁定机构进行优化设计，晶圆锁定机构包括至少两个夹持机构、支撑机构以及驱动机构；其中，各夹持机构相对设计并围设有导向通道，各夹持机构设置为能够沿所述导向通道的径向运动，支撑机构连接于驱动机构、且至少部分设计于导向通道内，支撑机构在驱动机构的作用下可相对导向通道作升降运动、并带动各夹持机构沿径向相对扩张或收缩，以使各夹持机构将晶圆夹持或放松；多个夹持机构的设计可以增大晶圆和晶圆锁定机构的接触面，以使得晶圆锁定机构夹持晶圆时的稳定性得到显著提高，从而避免晶圆在受晶圆锁定机构夹持时发生位置偏移；通过支撑机构对晶圆进行承托，可以避免晶圆放置于晶圆固定平台的过程中发生位置偏移，以进一步提高晶圆输送过程中的稳定性，有效降低晶圆碎片的风险。

30、通过将上述晶圆锁定机构配置于晶圆固定平台，并设计静电卡盘和定位装置，静电卡盘协同至少两个夹持机构对晶圆进行静电吸附固定，以增强晶圆在晶圆固定平台上的稳定性；定位装置与驱动机构连接，在驱动机构带动支撑机构升降运动的过程中，通过定位装置可以获取支撑机构的运动位置，以避免支撑机构运动位置过度，降低晶圆的碎片风险。

31、本技术提供的晶圆锁定机构、晶圆固定平台及电子束检测设备的其他特征及优点在后续具体实施方式中予以进一步阐述。