[發明專利]一種用于檢測晶圓的翹曲度的裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202110377917.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113206019B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 商家強
• 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: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01B11/02;G01B11/24;C23C16/52
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種用于檢測晶圓的翹曲度的檢測方法，采用檢測裝置檢測晶圓的翹曲度，所述晶圓放置于傳輸腔室中的承載裝置上，其特征在于：

所述檢測裝置包括橫梁(104)、一對測距傳感器(105)、驅動裝置和處理器；其中，

所述橫梁(104)設于所述傳輸腔室的上蓋，一對所述測距傳感器(105)設于所述橫梁(104)上；

所述驅動裝置用于驅動所述橫梁(104)相對于所述晶圓所在的平面沿水平方向運動，帶動所述測距傳感器(105)運動，以檢測所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離；

所述處理器用于根據一對所述測距傳感器(105)檢測的距離計算所述晶圓的翹曲度，并在所述翹曲度超過預設偏差時進行報警提示；

所述檢測方法包括：

在所述晶圓進行工藝之前，所述驅動裝置驅動所述橫梁(104)相對于所述晶圓所在平面沿水平方向運動，以便一對所述測距傳感器(105)在多個第一檢測位置檢測所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，獲得第一距離數據和第二距離數據；

在進行工藝之后，所述驅動裝置驅動所述橫梁(104)相對于所述晶圓所在平面沿水平方向運動，以便一對所述測距傳感器(105)在多個第二檢測位置檢測所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，獲得第三距離數據和第四距離數據；

所述處理器根據所述第一距離數據、所述第二距離數據、所述第三距離數據、所述第四距離數據和預設偏差計算所述晶圓的翹曲度，并根據所述晶圓的翹曲度判斷所述晶圓是否翹曲，且在所述翹曲度超過所述預設偏差時進行報警提示；

其中，所述第一距離數據為(Za1，Za2，…，Zan)，所述第二距離數據為(Zb1，Zb2，…，Zbn)，所述第三距離數據為(Zc1，Zc2，…，Zcm)，所述第四距離數據為(Zd1，Zd2，…，Zdm)，其中，Zai表示一個所述測距傳感器(105)在第i個第一檢測位置檢測的所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，Zbi表示另一個所述測距傳感器(105)在第i個第一檢測位置檢測的所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，i＝1…n，n表示所述第一檢測位置的數量；Zcj表示一個所述測距傳感器(105)在第j個第二檢測位置檢測的所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，Zdj表示另一個所述測距傳感器(105)在第j個第二預設位置檢測的所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，j＝1…m，m表示第二檢測位置的數量；

所述處理器根據所述第一距離數據、所述第二距離數據、所述第三距離數據、所述多個第四距離數據和預設偏差計算所述晶圓的翹曲度包括：

計算所述第一距離數據的平均值ZA和所述第二距離數據的平均值ZB；

計算所述第三距離數據與所述平均值ZA的第一差值數據(Dc1，Dc2，…，Dcm)和所述第四距離數據與所述平均值ZB的第二差值數據(Dd1，Dd2，…，Ddm)，其中Dcj＝Zcj-ZA，Ddj＝Zdj-ZB；

其中，Dcj表示一個測距傳感器(105)檢測的所述測距傳感器的檢測端與工藝前的所述晶圓之間的距離和所述測距傳感器的檢測端與工藝后的所述晶圓之間的距離的差值，即第j個第二檢測位置的所述晶圓的翹曲度；

Ddj表示另一個測距傳感器(105)檢測的所述測距傳感器的檢測端與工藝前的所述晶圓之間的距離和所述測距傳感器的檢測端與工藝后的所述晶圓之間的距離的差值，即第j個第二檢測位置的晶圓的翹曲度；

對于j＝1…m，如果DcjDp或者DdjDp，則判斷所述晶圓翹曲，其中，Dp表示預設偏差。

2.根據權利要求1所述的用于檢測晶圓的翹曲度的檢測方法，其特征在于，所述處理器根據所述第一距離數據、所述第二距離數據、所述第三距離數據、所述第四距離數據和預設偏差計算所述晶圓的翹曲度還包括：

如果ZaiHp，將Zai從所述第一距離數據中刪除；以及

如果ZbiHp，將Zbi從所述第二距離數據中刪除；以及

如果ZcjHp，將Zcj從所述第三距離數據中刪除；以及

如果ZdjHp，將Zbj從所述第四距離數據中刪除；

其中，Hp表示當傳輸腔室無晶圓時所述測距傳感器測得的異常數據。

3.根據權利要求1所述的用于檢測晶圓的翹曲度的檢測方法，其特征在于，還包括：

在進行工藝之后，且所述處理器根據所述測距傳感器的檢測數據和計算結果判定所述晶圓發生翹曲后，間隔預設時間在多個第二檢測位置再次檢測所述測距傳感器的檢測端與所述晶圓之間的距離，獲得第五距離數據和第六距離數據；

所述處理器根據所述第一距離數據、所述第二距離數據、所述第五距離數據、所述第六距離數據和所述預設偏差計算所述晶圓的翹曲度；若所述晶圓的翹曲度小于所述預設偏差則將所述晶圓傳送到下一個工藝腔室，否則重復上述檢測和判斷過程，且在到達預設時間后，所述晶圓的翹曲度大于所述預設偏差則發出報警提示。