[發(fā)明專利]用于從靜電吸盤(pán)最優(yōu)化移開(kāi)晶片的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010188006.8
• 申請(qǐng)日: 2010-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101872716A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·布盧克;H·薩西布迪恩;D·格里馬德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 因特瓦克公司
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/683
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種靜電吸盤(pán)，并且尤其涉及一種用于從靜電吸盤(pán)安全和最優(yōu)化地移開(kāi)晶片的方法。

背景技術(shù)

在靜電吸盤(pán)中，可調(diào)的電壓源向電極施加電壓以在晶片和吸盤(pán)表面之間產(chǎn)生靜電力，從而將晶片吸附到吸盤(pán)表面。提升銷設(shè)置成在靜電力被去除時(shí)提升晶片離開(kāi)吸盤(pán)表面。但是其非常難以確定在靜電力去除或足夠低時(shí)來(lái)安全地提升晶片離開(kāi)吸盤(pán)表面。如果在靜電力太大時(shí)提升晶片，晶片可跳躍或甚至斷裂、產(chǎn)生微粒或打碎晶片，這需要清洗襯底處理工具。晶片的損耗和清洗都是昂貴的。而且清洗消耗時(shí)間，需要整個(gè)襯底處理工具停止運(yùn)行。

眾所周知存在特定的電壓(即，釋放電壓(dechuck?voltage))，如果該特定電壓施加到靜電吸盤(pán)電極可補(bǔ)償使晶片粘在吸盤(pán)表面的靜電場(chǎng)。典型地，存在作為釋放電壓的最佳值一如果施加的釋放電壓高于或低于這個(gè)最佳值，相當(dāng)大的靜電吸引力仍然存在于晶片和吸盤(pán)表面之間。

開(kāi)發(fā)了很多方法來(lái)確定合適的釋放電壓(即，釋放電壓的最佳值)。示例性的方法包括自偏壓漸近法、殘留電荷測(cè)量法、查找表和He氣漏率測(cè)量法。然而，所有公知的方法都具有系統(tǒng)的問(wèn)題。例如，He氣漏率法產(chǎn)生微粒，需要清洗工具。此外，He氣漏率不是釋放晶片的可靠的預(yù)測(cè)值，并且其不能被使用在反饋回路中，因?yàn)槠涮⑶移涮峁┑男盘?hào)有太多噪音。自偏壓漸近法是復(fù)雜的模型，其需要昂貴的測(cè)量設(shè)備、需要長(zhǎng)的研制周期來(lái)適當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)，并且其受制于眾多的假定，仍然是一種估算。

此外，合適的釋放電壓取決于晶片的類型、工藝、溫度以及硬件結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有的方法中沒(méi)有一個(gè)考慮這些晶片到晶片和室到室變化的精確性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

以下是對(duì)本發(fā)明的概述，其提供本發(fā)明的幾個(gè)方面和特征的基本理解。概述不是對(duì)發(fā)明的詳盡綜述，同樣地其并不旨在確定本發(fā)明的重要或關(guān)鍵因素，也不旨在界定本發(fā)明的范圍。其唯一的目的是在下面提供的更詳細(xì)的說(shuō)明之前以簡(jiǎn)單的形式提供某些概念。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于確定是否安全地從吸盤(pán)移開(kāi)晶片的方法。所述確定通過(guò)監(jiān)測(cè)提升銷結(jié)構(gòu)上的力來(lái)進(jìn)行，例如，通過(guò)監(jiān)測(cè)致動(dòng)提升銷的電機(jī)電流。應(yīng)意識(shí)到所監(jiān)測(cè)的電流與由提升銷結(jié)構(gòu)的致動(dòng)引起的電機(jī)轉(zhuǎn)矩成比例。因此，在下面的詳述中，電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩可交替使用。當(dāng)電機(jī)電流達(dá)到預(yù)定安全值時(shí)，吸附電壓保持在固定值(即，釋放電壓)。然后，晶片能夠安全地從吸盤(pán)表面分離。

在示例性處理中，在處理晶片之前以及在特征化(characterization)時(shí)間段期間，在不同銷位置測(cè)量晶片松開(kāi)時(shí)的提升銷的電機(jī)電流。這些值可用來(lái)確定指示晶片安全提升的電機(jī)電流值的范圍(例如，預(yù)定安全值)。對(duì)預(yù)定安全值的這種確定可在濕法清洗之后或干燥之后等做到每晶片一次、每天一次。

然后，執(zhí)行晶片處理(例如，沉積、蝕刻、清洗等)，同時(shí)晶片夾緊到靜電吸盤(pán)。當(dāng)晶片處理結(jié)束時(shí)，可選地去除背側(cè)氣體壓力并且施加初始的夾置電壓。然后，提升銷被輕微地提升以對(duì)晶片(即，壓力的位置)施加小量的壓力。靜電吸盤(pán)電壓在初始夾置電壓開(kāi)始并且掃描一個(gè)電壓范圍(例如，對(duì)于庫(kù)倫吸盤(pán)為-5000V到+5000V和對(duì)于約翰遜-拉貝克(JR)類型的吸盤(pán)為-1000V到+1000V等)，同時(shí)通過(guò)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電機(jī)電流。監(jiān)測(cè)所述電機(jī)電流以識(shí)別當(dāng)提升銷處于壓力位置時(shí)的最小電流值。

在一個(gè)實(shí)施例中，施加對(duì)應(yīng)于最小電機(jī)電流的電壓來(lái)釋放晶片，使吸盤(pán)表面放電，然后提升銷被提升到移開(kāi)位置。

在另一實(shí)施例中，如果最小電機(jī)電流還為負(fù)，則使用對(duì)應(yīng)于最小電機(jī)電流的電壓釋放晶片。

在又一實(shí)施例中，如果最小電機(jī)電流落入經(jīng)驗(yàn)值范圍(例如，由在晶片處理之前的特征化處理中的預(yù)定安全值確定的安全范圍)內(nèi)，使用對(duì)應(yīng)于最小電機(jī)電流的電壓釋放晶片。

在再一實(shí)施例中，施加對(duì)應(yīng)于最小電機(jī)電流的電壓，并且提升銷被提升到壓力位置和移開(kāi)位置中間的位置(即，中間位置)。在所述中間位置處，再次監(jiān)測(cè)電機(jī)電流以識(shí)別跟隨有第二最小電機(jī)電流的電機(jī)電流尖峰。在一個(gè)實(shí)施例中，驗(yàn)證跟隨有尖峰的第二最小值以確定其是否對(duì)應(yīng)于特征化處理中的預(yù)定安全值。

在再一實(shí)施例中，如果最小電機(jī)電流為負(fù)或落入經(jīng)驗(yàn)值范圍內(nèi)，并且當(dāng)提升銷被提升到中間位置時(shí)，電機(jī)電流產(chǎn)生尖峰并且驗(yàn)證跟隨尖峰的第二最小值以確定其是否對(duì)應(yīng)于在特征化處理中的預(yù)定安全值時(shí)，則可以將提升銷提升到移開(kāi)位置。

在任何實(shí)施例中，如果晶片不能被釋放，可以重復(fù)該處理直到安全地釋放晶片(即，反饋回路)。如果幾個(gè)循環(huán)之后，仍然不能安全地自動(dòng)釋放晶片，則提供指示以手動(dòng)釋放晶片。所述手動(dòng)釋放處理可以使用上文描述的釋放方法手動(dòng)方案。