[發明專利]粘片檢測系統及方法、反應腔室、半導體加工設備

有效

• 申請號: 201710291629.X
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN108807216B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 李玉站
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種粘片檢測系統，包括：輸氣管路，與氣源和靜電卡盤的冷媒氣體通道相連，用于將氣源提供的氣體經過所述輸氣管路和冷媒氣體通道向晶片背吹；在所述輸氣管路上還設置有檢測模塊；所述檢測模塊，與控制模塊相連，用以在所述輸氣管路內輸送的氣體的流量和壓力中一個設置為定值時檢測另一個對應的數值并發送至控制模塊；所述控制模塊，用于判斷所述檢測模塊發送的所述流量值是否小于流量閾值，若是，則確定發生粘片；或者，判斷所述檢測模塊發送的所述壓力值是否大于壓力閾值，若是，則確定發生粘片。還提供一種粘片檢測方法、反應腔室和半導體加工設備。本發明可以防止碎片和撞片問題的發生。

技術領域

本發明屬于微電子加工技術領域，具體涉及一種粘片檢測系統及方法、反應腔室及半導體加工設備。

背景技術

在集成電路芯片制造行業中，晶片加工的整個流程普遍包括光刻、刻蝕、離子注入、金屬沉積、核心封裝等工藝。在諸如等離子刻蝕工藝中，通常需要將晶片固定在反應腔室內的卡盤上對晶片進行刻蝕。目前，靜電卡盤是一種利用靜電力固定晶片的卡盤結構，消除了機械卡盤結構復雜、晶片有效加工面積減少等缺點。

圖1a為典型的具有靜電卡盤的反應腔室的結構示意圖，請參閱圖1a，該反應腔室5的頂壁為一介質窗1，在介質窗1的上方設置有電感耦合線圈2，上射頻源4通過匹配器3與電感耦合線圈2相連，用于向電感耦合線圈2提供射頻信號，以在腔室內產生磁場將腔室內工藝氣體激發成等離子體6。在腔室內設置有靜電卡盤11，用于承載晶片7。下射頻源14通過下匹配器13連接至靜電卡盤11，用于在晶片7表面產生直流自偏壓，吸引等離子朝向晶片7移動，以對晶片7表面進行加工處理。靜電卡盤11設置在卡盤基座12上，靜電卡盤11的直徑小于卡盤基座12的直徑，在卡盤基座12上設置有聚焦環20，聚焦環20套置在靜電卡盤11的側壁外側，且聚焦環20的上表面高于晶片7，以起到定位晶片7和聚焦等離子體的作用；在靜電卡盤11內部埋設直流電極10，直流電極10的四面被絕緣材料包裹，直流電源15向直流電極10加載直流電壓，以采用靜電吸附的方式將固定晶片7固定在靜電卡盤11上。靜電卡盤11內部設置有冷媒氣體通道9，控制一定壓力或流量的冷媒氣體對晶片7背部進行氣體吹掃，從而實現在工藝過程中的晶片7溫度控制。

如圖1a和圖b所示，反應腔室還包括在靜電卡盤11內可升降的頂針機構8，在工藝過程中，頂針機構8下降至靜電卡盤11的下表面以下，如圖1a所示；在工藝結束后，頂針機構8升起將晶片7頂起，如圖1b所示，之后，機械手16伸入晶片7的下方，頂針結構8再下降至靜電卡盤11的下表面以下，此時，晶片7位于機械手16上，之后，機械手16將晶片7帶出腔室。

然而，采用上述靜電卡盤11在工藝實際應用過程中發現以下問題：在工藝完成后，靜電卡盤11進行放電完成后，仍然存在殘余電荷將晶片固定住，即出現粘片現象，粘片現象存在較為危險的隱患，特別在自動化生產中，由于頂針機構8的升降、機械手16伸縮為連貫動作，粘片導致晶片7被頂針機構8頂碎(如圖2a所示)，或者，會導致晶片7被頂起后處于傾斜狀態(如圖2b所示)，此時，機械手16進入腔室會撞擊晶片7造成晶片7損壞。

故，目前亟需一種能夠檢測出粘片的粘片檢測系統和粘片檢測方法。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種粘片檢測系統及方法、反應腔室及半導體加工設備，可以防止碎片和撞片問題的發生。

為解決上述問題之一，本發明提供了一種粘片檢測系統，包括：

輸氣管路，與氣源和靜電卡盤的冷媒氣體通道相連，用于將氣源提供的氣體經過所述輸氣管路和冷媒氣體通道吹向晶片背面；

在所述輸氣管路上還設置有檢測模塊；

所述檢測模塊，與控制模塊相連，用以在所述輸氣管路內輸送的氣體流量為定值時檢測檢測其壓力值，或者在所述輸氣管路內輸送的氣體壓力為定值時檢測檢測其流量值，并將檢測到的壓力值或流量值發送至控制模塊；