[發明專利]晶片脫附的方法、裝置及半導體處理設備

有效

• 申請號: 201810214819.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN110277328B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 李靖
• 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;H01L21/683
• 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;姜春咸

本發明公開了一種晶片脫附的方法、裝置及半導體處理設備。所述晶片脫附的方法包括：S110、伺服控制器獲取預設安全扭矩值；S120、伺服控制器控制伺服電機驅動頂針機構運動，以對晶片進行脫附，并獲取所述伺服電機驅動過程中的最大扭矩值；S130、所述伺服控制器判斷所述最大扭矩值是否不大于所述預設安全扭矩值，是則執行步驟S140，否則無粘片產生，完成晶片脫附；S140、伺服控制器控制所述伺服電機抱閘。利用發明的晶片脫附的方法，能夠準確判斷晶片是否完全脫附以及晶片是否存在粘片現象，以供技術人員后續對發生粘片的晶片進行后續處理(例如，對靜電卡盤加載反向電壓)，能夠有效避免取片機構對晶片造成破損，提高晶片的脫附良率，降低工藝成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種晶片脫附的方法、一種晶片脫附的裝置和一種半導體處理設備。

背景技術

在集成電路芯片制造行業中，在對晶片進行加工的整個工藝流程中，一般包括光刻、刻蝕、離子注入、金屬沉積和核心封裝等工藝。在等離子刻蝕工藝中，刻蝕機將光刻工藝所產生的諸如線、面或孔洞等光阻圖案，準確地轉印到光阻底下的材質上，以形成整個集成電路所應有的復雜架構。

在等離子刻蝕工藝中，一般是將晶片放置在半導體加工設備的反應腔室內的靜電卡盤上，對晶片進行加工。其中的靜電卡盤起到支撐、固定晶片以及對工藝過程中晶片溫度進行控制等作用。當晶片完成工藝以后，需要對晶片進行脫附。

相關技術中，如圖1所示，晶片脫附的裝置100包括旋轉氣缸150和與旋轉氣缸連接的頂針機構140(圖中為三針機構)，旋轉氣缸150在通入或者排除壓縮空氣的時候，將會帶動頂針機構140進行相應的升降，以達到將晶片脫離或者放置在靜電卡盤的表面的目的。該方案的優點是結構十分的簡單，而且具有一定的價格優勢。

但是，上述結構的晶片脫附的裝置，具有下述缺陷：

首先，其在通入或者排除壓縮空氣的時候只能完成機械的伸縮動作，而無法對運動進行精確的控制。例如當通入的壓縮空氣壓力較大的時候，其伸縮速度會較快，容易導致晶片飛出或者對晶片產生較大的損壞，而若壓縮空氣壓力較小的時候，則會存在上升和下降速度較慢的問題，需要對氣壓等做出反復的調整，不容易做到精確的控制。另外，由于旋轉氣缸本身是不帶任何反饋的，其運行狀態等需要外部的傳感器才能檢測其狀態。

其次，該裝置并沒有從根本上解決粘片問題，原因之一該結構并沒有明確的給出一個準確的加載反向電壓所需的時間。根據電荷的中和效應，如果加載反向電壓的時間過短的話，那么晶片上的剩余電荷將會無法完全中和從而導致粘片，反之加載反向電壓時間過長的話，可能存在晶片上存在較多反向電荷從而再次粘片的情況，因此加載反向電壓的時間是關系到該方案是否能夠順利實施的關鍵。然而每次工藝后的晶片上的殘余電荷并不是固定的，即使是多次同一個配方執行后也并不一致，即每次工藝需要完全中和這些殘余電荷所需要的時間并不是固定的。而當前加載反向電壓的時間只是一個經驗值，即需要工藝人員多次反復實驗得到，且該經驗值并不能適用于所有的情況。

最后，該晶片脫附的裝置中判斷粘片的主要依據為冷媒氣體的流量，使用該方案判斷是否粘片并不可靠，其需要保證晶片在靜電卡盤表面基本完全貼合，若僅僅是邊緣有點出現翹曲，冷媒氣體將會從該翹曲點溢出，這樣將會出現雖然冷媒氣體流量較大，但是卻仍然粘片的情況出現，造成誤判。

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，提出了一種晶片脫附的方法、一種晶片脫附的裝置以及一種半導體處理設備。

為了實現上述目的，本發明的第一方面，提供了一種晶片脫附的方法，所述晶片脫附的方法包括：

步驟S110、伺服控制器獲取預設安全扭矩值；

步驟S120、所述伺服控制器控制伺服電機驅動頂針機構運動，以對晶片進行脫附，并獲取所述伺服電機驅動過程中的最大扭矩值；