[發(fā)明專利]一種促進(jìn)半導(dǎo)體晶片上靜電電荷消散的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710062689.0
• 申請(qǐng)日: 2007-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN101221893A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉利堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/67;H01L21/683;H01L21/306
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明;姚巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片制作領(lǐng)域，尤其涉及一種促進(jìn)半導(dǎo)體晶片上靜電電荷消散的方法。

背景技術(shù)

目前，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)集成電路的集成度要求越來越高，這就要求生產(chǎn)集成電路的企業(yè)不斷地提高半導(dǎo)體晶片的加工能力。等離子體裝置廣泛地應(yīng)用于制造集成電路(IC)或MEMS器件的制造工藝中。其中電感耦合等離子體裝置(ICP)被廣泛應(yīng)用于刻蝕等工藝中。在低壓下，反應(yīng)氣體在射頻功率的激發(fā)下，產(chǎn)生電離形成等離子體，等離子體中含有大量的電子、離子、激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等活性粒子，這些活性反應(yīng)基團(tuán)和被刻蝕物質(zhì)表面發(fā)生各種物理和化學(xué)反應(yīng)并形成揮發(fā)性的生成物，從而使材料表面性能發(fā)生變化。

在半導(dǎo)體晶片的制作過程中，為保證晶片有較高的質(zhì)量，都是采用自動(dòng)化的機(jī)械操作，包括半導(dǎo)體晶片的加工、工藝封裝和傳輸?shù)冗^程。例如在半導(dǎo)體晶片的傳輸和加工過程中，較早的技術(shù)中一般使用機(jī)械卡盤固定晶片以進(jìn)行半導(dǎo)體工藝，但需要蓋住部分晶片表面，由此導(dǎo)致浪費(fèi)和高污染等問題。目前均改用靜電卡盤，應(yīng)用較多是雙電極靜電卡盤，即讓機(jī)械手將晶片放置在反應(yīng)腔室內(nèi)的靜電卡盤上，而晶片被吸附在靜電卡盤上，然后對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行各種工藝操作。

雙電極靜電卡盤工作原理圖如圖1所示，其中通過直流電源為雙電極靜電卡盤10的電極1和電極2供電，其中電極1為正，電極2為負(fù)，從而使放置在其上的半導(dǎo)體晶片11感應(yīng)出對(duì)應(yīng)的負(fù)電荷和正電荷，感應(yīng)出的電荷與電極1和電極2上的電荷產(chǎn)生靜電引力，從而將半導(dǎo)體晶片11吸引在雙電極靜電卡盤10的表面上。這時(shí)，在半導(dǎo)體晶片11上存在著兩種類型的電荷，一種是由于雙電極靜電卡盤10的電極1和電極2上的正負(fù)電勢(shì)在晶片上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷，也可以稱之為“對(duì)稱電荷”；另一種是由于等離子體的存在，在半導(dǎo)體晶片11上產(chǎn)生的額外電荷，也可以稱之為“非對(duì)稱電荷”，其中的感應(yīng)電荷由于正負(fù)相等，可以隨著時(shí)間的過去而在雙電極靜電卡盤10內(nèi)中和，但是額外電荷卻必須依靠外部的導(dǎo)體或等離子體來導(dǎo)出或消散。

當(dāng)半導(dǎo)體晶片需要釋放時(shí)，需要充分消散晶片和靜電卡盤上的靜電電荷，也就是感應(yīng)電荷和額外電荷。在目前行業(yè)中，對(duì)于感應(yīng)電荷的消散，大多是采用在釋放期間交換雙電極靜電卡盤的電極1和電極2正負(fù)極性，以此來縮短電荷消散時(shí)間，提高釋放速度；而對(duì)于額外電荷的消散，目前大多采用兩種方法來進(jìn)行操作的：

1)是利用導(dǎo)電材料，在釋放晶片時(shí)先用導(dǎo)電材料接觸晶片，然后通過導(dǎo)電材料促使晶片上的額外電荷釋放到大地。此種方法在實(shí)際操作中，分段運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，而且通過晶片的底面放電，還存在電擊穿晶片上的半導(dǎo)體器件的危險(xiǎn)；

2)是在釋放晶片期間，維持等離子體，延長等待釋放時(shí)間，協(xié)助晶片上額外電荷的消散。此種方法僅僅是在維持等離子體的同時(shí)延時(shí)等待，釋放的時(shí)間較長，降低了產(chǎn)率，而且等離子體存在的時(shí)間過長還可能對(duì)已經(jīng)完成工藝的晶片表面產(chǎn)生二次破壞。

而如果在半導(dǎo)體晶片上的靜電電荷沒有消散完全的時(shí)候就進(jìn)行操作，則有可能在頂針升起時(shí)晶片發(fā)生跳動(dòng)或移位，導(dǎo)致無法順利地取出晶片，嚴(yán)重的甚至可能損傷頂針和機(jī)械手。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的就是提供一種在從雙電極靜電卡盤上釋放半導(dǎo)體晶片的過程中，促進(jìn)半導(dǎo)體晶片上靜電電荷消散的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種促進(jìn)半導(dǎo)體晶片上靜電電荷消散的方法，具體為，在從雙電極靜電卡盤上釋放半導(dǎo)體晶片時(shí)，包括如下步驟：

A：在雙電極靜電卡盤的兩個(gè)電極上都加負(fù)電勢(shì)，并維持設(shè)定的時(shí)間，以促進(jìn)半導(dǎo)體晶片上額外電荷的消散。

所述的步驟A之前還包括：

B：改變雙電極靜電卡盤兩個(gè)電極上的電勢(shì)極性，即將正電勢(shì)變?yōu)樨?fù)電勢(shì)、負(fù)電勢(shì)變?yōu)檎妱?shì)，并維持設(shè)定的時(shí)間，以消除半導(dǎo)體晶片上的感應(yīng)電荷。

另外的，所述的步驟B進(jìn)一步包括：改變雙電極靜電卡盤兩個(gè)電極上的電勢(shì)極性，即將正電勢(shì)變?yōu)樨?fù)電勢(shì)、負(fù)電勢(shì)變?yōu)檎妱?shì)，維持時(shí)間為1～10秒。

更進(jìn)一步的，所述的維持時(shí)間為2～6秒。

另外的，所述的步驟A進(jìn)一步包括：在雙電極靜電卡盤的兩個(gè)電極上都加負(fù)電勢(shì)，維持時(shí)間為1～10秒。

更進(jìn)一步的，所述的維持時(shí)間為2～5秒。

另外的，所述的雙電極靜電卡盤上的兩個(gè)電極使用兩個(gè)輸出可正負(fù)調(diào)換的直流電源來提供正電勢(shì)或負(fù)電勢(shì)。

另外的，所述的雙電極靜電卡盤上的兩個(gè)電極使用一個(gè)輸出可正負(fù)調(diào)換的直流電源來提供正電勢(shì)或負(fù)電勢(shì)。