一种半导体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体设备制造技术领域，具体涉及一种半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]在半导体加工领域，通常需要在真空的反应腔室内对晶圆表面进行刻蚀、沉积等工艺，并且，在工艺过程中，往往需要通过机械夹持装置或者静电卡盘将晶圆固定在特定工艺位置，目前，借助静电卡盘采用静电引力将晶圆固定在静电卡盘上表面的方式被广泛应用。
[0003]静电卡盘一般包括在其内部设置有单电极和双电极的结构，静电卡盘内部设置有双电极以固定晶圆的工作原理具体为:在电极上施加高压直流电，以使两个电极上积聚不同极性的电荷，并且晶圆的与该两个电极对应的区域会感应出与该电极上积聚的电荷不同极性的电荷，由于电极上积聚的电荷极性和与之对应晶圆的区域上的电荷极性相反，因此，二者之间产生的静电引力可将晶圆吸附固定在静电卡盘的表面上。在工艺完成后，需要对完成工艺晶圆进行取片工序，这就需要对静电卡盘进行静电释放过程，具体地，通过向电极施加与固定晶圆而施加的直流电压相反的反向电压，以在晶圆上感应出与固定晶圆而产生的感应电荷极性相反的电荷以中和，但是，在实际应用中，由于受很多因素的影响，通过加反向电压的方法一般并不能完全释放，往往造成存在残余电荷，残余电荷会造成在取片过程中借助顶针将晶圆顶起时发生粘片现象，并且，残余电荷越多造成的粘片现象越明显，这就会造成晶圆偏离中心位置或掉片，从而造成取片失败，甚至造成碎片而污染整个反应腔室，进而对工艺造成了较大的损失。
[0004]为此，专利CN02811098.6公开了一种半导体晶圆的升针装置以及实施方法，具体地，如图1所示，包括位于静电卡盘10下的柱状举升轭11，该柱状举升轭11拥有一组与之连接的柱状结构12，该柱状结构12被配置成横穿过静电卡盘10，且与晶圆S的底面接触；马达13通过移动连杆(图中未示出)带动柱状结构12升降，从而将晶圆S举升离开静电卡盘10或放置于静电卡盘10表面上；当残余电荷过大可能引起晶圆损坏时，应变测量器14反馈信号给马达控制器15，以终止施加上升作用力，同时控制开关K关闭，以使晶圆接地，对晶圆进行放电。
[0005]然而，采用上述消除残余电荷的方式在实际应用中不可避免的存在下述问题:虽然上述消除残余电荷的方式较好地解决了传统的半导体晶圆上残余电荷不能完全释放的问题，但是，在封装领域，往往需要将传统的半导体晶圆s’通过粘结剂16粘结在玻璃基片17上，从而形成SOG(Silicon On Glass)晶圆S，如图2所示，在工艺过程中，需要对SOG晶圆S进行静电固定和静电释放，但是，由于玻璃基片17(8卩，SOG晶圆S的下表面)为绝缘材质，采用上述消除残余电荷的方式无法有效地将残余电荷释放，从而往往造成封装领域的SOG晶圆广泛地存在粘片现象。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备，可以将晶圆上的残余电荷有效释放，因而可以避免封装领域SOG晶圆发生粘片现象，从而可以提高工艺的稳定性。
[0007]为解决上述问题，本发明提供了一种半导体加工设备，包括反应腔室和残余电荷释放装置，在所述反应腔室内设置有静电卡盘，所述静电卡盘用于在工艺过程中采用静电引力的方式将晶圆固定在其上表面上，以及用于在工艺完成后对所述晶圆进行静电释放，所述残余电荷释放装置用于释放所述晶圆在静电释放后残余的电荷，所述晶圆的上表面采用半导体材料制成，所述残余电荷释放装置接地，在对所述晶圆释放残余电荷时，所述残余电荷释放装置与所述晶圆的上表面电连接。
[0008]其中，所述残余电荷释放装置包括探针，所述探针的一端接地，在对所述晶圆释放残余电荷时，所述探针的另一端与所述晶圆的上表面接触。
[0009]其中，还包括机械手，所述残余电荷装置包括探针，所述探针与所述机械手电连接，所述机械手接地，在对所述晶圆释放残余电荷时，所述机械手移动至所述晶圆的上表面上方，并下降至所述探针与所述晶圆的上表面接触。
[0010]其中，还包括双臂机械手，所述双臂机械手包括第一手臂和第二手臂，所述残余电荷释放装置包括探针，所述探针与所述第一手臂电连接，且所述第一手臂接地，在对所述晶圆释放残余电荷时，所述第一手臂移动至所述晶圆的上表面上方，并下降至所述探针与所述晶圆的上表面接触；所述第二手臂用于实现所述晶圆传入或传出所述反应腔室。
[0011]其中，还包括顶针升降装置，所述顶针升降装置设置在所述静电卡盘的下方，用以在对所述晶圆残余的电荷释放之后将所述晶圆顶起远离所述静电卡盘的上表面。
[0012]其中，所述顶针升降装置包括顶针和升降驱动器，所述顶针贯穿所述静电卡盘的上下表面，且可在所述静电卡盘内升降；所述升降驱动器用于驱动所述顶针升降，以将位于所述静电卡盘上表面上的晶圆顶起或者放下。
[0013]其中，所述晶圆由半导体晶圆叠置在由绝缘材料制成的基片上形成。
[0014]其中,所述绝缘材料包括玻璃。
[0015]其中，所述晶圆为半导体晶圆。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的半导体加工设备，在对晶圆消除残余电荷时，使残余电荷释放装置与由半导体材料制成的晶圆的上表面电连接，借助残余电荷释放装置接地，这与现有技术中通过晶圆的绝缘材料的下表面释放残余电荷而造成无法有效释放相比，可以通过由半导体材料制成的晶圆上表面来释放残余电荷，当晶圆为封装领域SOG晶圆时，可以通过该SOG晶圆上表面的半导体材料来释放残余电荷，因而可以将晶圆上的残余电荷有效释放，从而可以避免封装领域SOG晶圆发生粘片现象，进而可以提高工艺的稳定性。
【附图说明】
[0018]图1为半导体晶圆的升针装置的结构简图；
[0019]图2为SOG晶圆的结构示意图；
[0020]图3为本发明实施例提供的半导体加工设备的结构示意图；
[0021]图4为采用图3所示的半导体加工设备消除晶圆上残余电荷的状态示意图；以及
[0022]图5为在消除晶圆上残余电荷后第二手臂将晶圆传出反应腔室的状态示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的半导体加工设备进行详细描述。
[0024]图3为本发明实施例提供的半导体加工设备的结构示意图。请参阅图3，本实施例提供的半导体加工设备包括反应腔室20、残余电荷释放装置、双臂机械手和顶针升降装置。其中，反应腔室20内设置有静电卡盘21，静电卡盘21用于在工艺过程中采用静电引力的方式将晶圆S固定在其上表面上，以及用于在工艺完成后对晶圆S进行静电释放，由于采用静电引力将晶圆S固定在静电卡盘21上表面上的过程，以及在工艺完成后对晶圆S施加反向电压进行静电释放的过程与现有技术相同，在此不再赘述。
[0025]残余电荷释放装置用于释放晶圆S在静电释放后残余的电荷，具体地，残余电荷释放装置接地，晶圆S的上表面采用半导体材料制成，例如，晶圆S由半导体晶圆叠置在由绝缘材料制成的基片上形成，绝缘材料包括玻璃，即，晶圆S为SOG晶圆(如图2所示)，在对晶圆S释放残余电荷时，残余电荷释放装置与由半导体材料制成的晶圆S的上表面电连接。由上可知，在对晶圆S消除残余电荷时，使残余电荷释放装置与由半导体材料制成的晶圆S的上表面电连接，这与现有技术中通过晶圆S的绝缘材料的下表面释放残余电荷而造成无法有效释放相比，可以通过由半导体材料制成的晶圆上表面来释放残余电荷，当晶圆为封装领域SOG晶圆时，可以通过该SOG晶圆上表面的半导体材料来释放残余电荷，因而可以将晶圆上的残余电荷有效释放，从而可以避免封装领域SOG晶圆发生粘片现象，进而可以提高工艺的稳定性。
[0026]在本实施例中，双臂机械手包括第一手臂231和第二手臂232，残余电荷释放装置包括探针221，探针221与第一手臂231电连接，且第一手臂231接地，在对晶圆S释放残余电荷时，第一手臂231移动至晶圆S的上表面上方，并下降至探针221与晶圆S的上表面接触，这使得残余电荷经由探针221、第一手臂231传送至大地，从而实现该残余电荷，借助将残余电荷释放装置的探针221