(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211053373.6 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 北京北方华创微电子装备有限公司 地址 100176 北京市大兴区经济技 术开发 区文昌大道8号 (72)发明人 程壮壮　宋爱军　张朝轩　 (74)专利代理 机构 北京国昊天诚知识产权代理 有限公司 1 1315 专利代理师 束智伟 (51)Int.Cl. H01L 21/687(2006.01) H01L 21/67(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 卡盘装置及监测晶圆状态的方法 (57)摘要 本申请公开一种卡盘装置及监测晶圆状态 的方法， 该卡盘装置包括卡盘基体、 驱动盘、 弹性 件、 位置检测件和多个夹持件； 所述驱动盘与所 述卡盘基体可转动地相叠置； 所述多个夹持件设 置于所述卡盘基体， 且沿所述 驱动盘的周向间隔 排布， 所述夹持件与所述驱动盘相连接， 所述驱 动盘驱动多个所述夹持件运动， 用于夹紧或释放 晶圆； 所述弹性件的两端分别与所述卡盘基体和 所述驱动盘相连接； 所述位置检测件用于在所述 多个夹持件处于夹持状态的情况下检测所述卡 盘基体与所述驱动盘的相对位置参数， 所述相对 位置参数用于表征所述卡盘装置是否夹持晶圆。 上述方案能够解决清洗设备的安全性和可靠性 较差的问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115458471 A 2022.12.09 CN 115458471 A 1.一种卡盘装置， 其特征在于， 包括卡盘基体(100)、 驱动盘(200)、 弹性件(300)、 位置 检测件(40 0)和多个夹持件(5 00)； 所述驱动盘(200)与所述卡盘基体(100)可转动地相叠置； 所述多个夹持件(500)设置 于所述卡盘基体(100)， 且沿所述 驱动盘(200)的周向间隔排布， 所述夹持件(500)与所述 驱 动盘(200)相连接， 所述驱动盘(200)驱动多个所述夹持件(500)运动， 用于夹紧或释放晶 圆； 所述弹性件(300)的两端分别与所述卡盘基体(100)和所述 驱动盘(200)相连接； 所述位 置检测件(400)用于在所述多个夹持件(500)处于夹持状态的情况下检测所述卡盘基体 (100)与所述 驱动盘(200)的相对位置参数， 所述相对位置参数用于表征所述卡盘装置是否 夹持晶圆。 2.根据权利要求1所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述卡盘基体(100)上设置有第一限 位部(110)， 所述驱动盘(200)上设置有第二限位部， 所述第一限位部(110)和所述第二限位 部可沿所述驱动盘(20 0)和所述 卡盘基体(100)的相对转动方向限位配合； 在所述第一限位部(110)和所述第二限位部限位配合时， 多个所述夹持件(500)处于初 始状态。 3.根据权利要求2所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述卡盘基体(100)的表面设置有第 一检测位置， 所述驱动盘(200)的表面设置有第二检测位置， 所述位置检测件(400)设置于 所述第一检测位置和所述第二检测位置中的一者， 所述位置检测件(400)的检测端朝向所 述第一检测位置和所述第二检测位置中的另一者， 所述位置检测件(400)用于检测所述第 一检测位置和所述第二检测位置之间的相对距离 。 4.根据权利要求3所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述驱动盘(200)包括第一环体 (210)、 第二环体(220)和多个辐条(230)， 所述第一环体(210)与所述卡盘基体(100)转动连 接， 所述第二环体(220)环绕所述第一环体(210)设置， 多个所述辐条(230)位于所述第一环 体(210)和所述第二环体(220)之间， 多个所述辐条(230)环绕所述 驱动盘(200)的中心轴线 间隔分布， 每 个所述辐条(23 0)沿所述驱动盘(20 0)的径向延伸； 所述位置检测件(400)设置在所述第一检测位置， 所述位置检测件(400)的至少部分位 于相邻的两个所述辐条(23 0)之间， 所述第二检测位置为 其中一个所述辐条(23 0)的侧壁。 5.根据权利要求4所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述弹性件(300)的一端与所述辐条 (230)连接， 所述弹性件(3 00)位于相邻的两个所述辐条(23 0)之间。 6.根据权利要求4所述的卡盘装置， 其特征在于， 至少一个所述辐条(230)为第二限位 部， 所述第一限位部(110)为挡块， 所述挡块位于相 邻的两个所述辐条(230)之间， 所述挡块 可沿所述驱动盘(20 0)的周向与至少一个所述辐条(23 0)限位配合。 7.根据权利要求2所述的卡盘装置， 其特征在于， 多个所述夹持件(500)处于所述初始 状态的情况 下， 所述弹性件(3 00)处于拉伸状态。 8.根据权利要求6所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述弹性件(300)与所述第一限位部 (110)的数量均为多个， 所述多个弹性件(300)和所述多个第一限位部(110)均沿所述卡盘 基体(100)的周向间隔分布， 所述多个弹性件(300)和所述多个第一限位部(110)依次交替 设置。 9.根据权利要求4所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述卡盘装置还包括安装支架(610) 和螺纹连接件(620)， 所述安装支架(610)包括第一板体(611)和第二板体(612)， 所述第二权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115458471 A 2板体(612)自所述第一板体(611)的一侧的边缘沿所述第一板体(611)的厚度方 向延伸， 所 述第一板体(611)开设有安装孔(6111)， 所述位置检测件(400)安装在所述安装孔(6111) 上， 所述第二板体(612)开设有固定孔(6121)， 所述第二板体(612)通过所述螺纹连接件 (620)和所述固定孔(6121)与所述卡盘基体(100)相连接， 所述第一板体(611)的至少部分 位于相邻的两个所述辐条(23 0)之间。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的卡盘装置， 其特征在于， 所述驱动盘(200)为齿 轮盘， 所述夹持件(500)包括转轴(520)、 齿轮(510)和 顶针(530)， 所述齿轮(510)和所述顶 针(530)分别位于所述转轴(520)的两端， 所述齿轮(510)的中心轴线与所述转轴(520)的中 心轴线相重合， 所述顶针(530)偏心设置在所述转轴(520)上， 所述齿轮(510)与所述卡盘基 体(100)转动连接， 所述齿轮(510)与所述齿轮 盘相啮合。 11.一种监测晶圆状态 的方法， 应用于权利要求1至10中任一项所述的卡盘装置中， 其 特征在于， 该 方法包括： 获取所述卡盘基体(100)与所述驱动盘(20 0)的相对位置参数； 根据所述相对位置参数判断所述 卡盘装置是否 夹持晶圆； 当判断结果 为所述卡盘装置未夹持所述晶圆时， 停止目标工艺。 12.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于， 所述卡盘基体(100)的表面设置有第一 检测位置， 所述驱动盘(20 0)的表面设置有第二检测位置； 在所述获取卡盘 基体(100)与所述驱动盘(20 0)的相对位置参数的步骤具体包括： 获取所述第一检测位置和所述第二检测位置的相对距离； 在所述根据所述相对位置参数判断所述 卡盘装置是否 夹持晶圆的步骤具体包括： 根据所述第一检测位置和所述第二检测位置的相对距离判断所述卡盘装置是否夹持 晶圆。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115458471 A 3