静电夹持装置及半导体检测设备的制作方法

本申请属于半导体制造，尤其是涉及一种静电夹持装置及半导体检测设备。

背景技术：

1、带电粒子束装置是一种能够在被带电粒子束装置产生的带电粒子束撞击时检测晶圆基板表面的二次电子、背散射电子、镜面电子或其他类型的电子来产生晶圆基板的二维图像的装置。当这种装置执行其功能时，晶圆需要被静电卡盘或者机械卡盘稳固夹持，防止工作台在移动时晶圆产生位移，同时在检测过程中晶圆被检测区域如果出现电荷积累将造成图像过曝、漂移、量测精度降低等问题，通常需要让晶圆处于导电状态，以让多余的电荷导走或者增加电压偏置保护晶圆。

2、将晶圆上的累积电荷导走或者在晶圆上增加电压偏置一般有两种破坏晶圆表面介质层的方式，一种是机械刺破晶圆背部的介质层，另一种是脉冲高压放电击穿介质层。需要说明的是，晶圆的背部表面形成有一层保护介质，例如光刻胶等。现有的机械刺破结构，通过接触引针刺破晶圆背部表面的保护介质，然而这种刺破方式可靠性低。

技术实现思路

1、本申请提供了一种静电夹持装置及半导体检测设备，以解决现有机械刺破方式并不可靠的技术问题。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种静电夹持装置，该静电夹持装置包括支撑台以及多个接触电极；多个接触电极间隔设置于支撑台，各接触电极包括至少一个刃边；刃边的至少部分突出于支撑台设置，以用于夹持晶圆的周向边缘并刺破晶圆表面的介质层。

3、在本申请可选的方案中，晶圆与支撑台在晶圆的厚度方向上间隔设置。

4、在本申请可选的方案中，晶圆与支撑台之间的间隙为0.05mm至0.3mm。

5、在本申请可选的方案中，静电夹持装置还包括支撑柱；支撑柱连接于支撑台且至少部分突出于支撑台靠近晶圆的表面；支撑柱在支撑台上的突出高度低于刃边在支撑台上的突出高度。

6、在本申请可选的方案中，多个接触电极的刃边关于支撑柱中心对称布置。

7、在本申请可选的方案中，刃边与接触电极的轴心线之间的间距在晶圆的厚度方向上自下而上渐缩设置。

8、在本申请可选的方案中，刃边与接触电极的轴心线之间的锐角为15°至75°。

9、在本申请可选的方案中，接触电极靠近晶圆的一端为接触端，另一端为引线端；接触端为正多棱锥结构且周侧的多条棱边对应为刃边。

10、在本申请可选的方案中，静电夹持装置还包括保护电路，保护电路包括主路以及多个并联支路；多个并联支路的一端与多个接触电极的引线端一一对应连接，另一端汇集于主路；任一并联支路设有刺破检测模块，主路设有控制开关并用于接入电源或接地；刺破检测模块用于通断控制开关。

11、根据本申请的另一个方面，提供了一种半导体检测设备，该半导体检测设备包括扫描电镜以及上述的静电夹持装置；扫描电镜能够发射电子束以照射于置于静电夹持装置的晶圆上。

12、综上所述，本申请提供的静电夹持装置及半导体检测设备至少具有以下有益效果：

13、对于该静电夹持装置，多个接触电极在支撑台上共同围合限定出晶圆的放置区域，将晶圆放置于该放置区域后，晶圆的周向边缘能够抵接于各接触电极的刃边上。由于晶圆周向边缘处的介质层更薄，甚至没有，使得刃边能够轻易划破晶圆周向边缘处的介质层，刺破概率极大提高，可靠性更佳。各接触电极的刃边在晶圆的周向上间隔设置，并对晶圆在水平方向上进行限位，降低晶圆出现滑片风险。

技术特征：

1.一种静电夹持装置，其特征在于，所述静电夹持装置包括支撑台以及多个接触电极；

2.根据权利要求1所述的静电夹持装置，其特征在于，所述晶圆与所述支撑台在所述晶圆的厚度方向上间隔设置。

3.根据权利要求2所述的静电夹持装置，其特征在于，所述晶圆与所述支撑台之间的间隙为0.05mm至0.3mm。

4.根据权利要求1所述静电夹持装置，其特征在于，所述静电夹持装置还包括支撑柱；

5.根据权利要求4所述的静电夹持装置，其特征在于，多个所述接触电极的刃边关于所述支撑柱中心对称布置。

6.根据权利要求1所述的静电夹持装置，其特征在于，所述刃边与所述接触电极的轴心线之间的间距在所述晶圆的厚度方向上自下而上渐缩设置。

7.根据权利要求6所述的静电夹持装置，其特征在于，所述刃边与所述接触电极的轴心线之间的锐角为15°至75°。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的静电夹持装置，其特征在于，所述接触电极靠近所述晶圆的一端为接触端，另一端为引线端；

9.根据权利要求8所述的静电夹持装置，其特征在于，所述静电夹持装置还包括保护电路，所述保护电路包括主路以及多个并联支路；

10.一种半导体检测设备，其特征在于，包括扫描电镜以及根据权利要求1至9中任一项所述的静电夹持装置；

技术总结
本申请属于半导体制造技术领域，尤其是涉及一种静电夹持装置及半导体检测设备。该静电夹持装置包括支撑台以及多个接触电极；多个接触电极间隔设置于支撑台，各接触电极包括至少一个刃边；刃边的至少部分突出于支撑台设置，以用于夹持晶圆的周向边缘并刺破晶圆表面的介质层。由于晶圆周向边缘处的介质层更薄，甚至没有，使得刃边能够轻易划破晶圆周向边缘处的介质层，刺破概率极大提高，可靠性更佳。各接触电极的刃边在晶圆的周向上间隔设置，并对晶圆在水平方向上进行限位，降低晶圆出现滑片风险。

技术研发人员：米涛,韩春营
受保护的技术使用者：中科晶源微电子技术（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16