使用振动数据测量晶片移动和放置的方法及设备技术

本文中公开的实施例包括一种传感器晶片。在一实施例中，传感器晶片包括基板，其中基板包括：第一表面；第二表面，所述第二表面与第一表面相对；以及边缘表面，所述边缘表面位于第一表面和第二表面之间。在一实施例中，传感器晶片进一步包括多个传感器区域，所述多个传感器区域沿第一表面形成，其中传感器区域包括自参考电容传感器。在一实施例中，传感器晶片进一步包括振动传感器，所述振动传感器嵌入基板内。内。内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用振动数据测量晶片移动和放置的方法及设备
相关申请的交叉引用
[0001]本申请主张2018年9月4日提交的美国临时申请第62/726,874号的优先权，其全部内容通过引用并入于本文。


[0002]实施例涉及半导体制造领域，并且具体来说涉及用于测量传感器晶片的振动所引起的位移的方法和设备。

技术介绍

[0003]在半导体制造中，整个基板之上的工艺均匀性对于提供高良率来说是至关重要的。因此，需要将基板精确地放置在支撑表面上以便提供均匀的处理。在一些处理工具中，升降杆用于将基板升高和降低离开支撑表面(例如，静电卡盘(ESC))。然而，升降杆可为基板在X-Y方向上的位移源。这样，利用升降杆升高和降低基板可能引起基板的移动，这导致基板不与支撑表面对中。
[0004]升降杆的振动可因升降杆未正确对准而产生。另外，多个升降杆中的每一个可能以不同速率位移。在这种情况下，(支撑基板的)升降杆的顶表面可能不总是彼此共面，导致倾斜的基板，所述倾斜的基板也可导致不期望的晶片位移。目前，没有传感器可正确地将升降杆振动与基板位移相关联。虽然振动传感器可用以测量来自升降杆的振动，但是目前没有反馈来识别何时振动足以导致在升降杆上的晶片移动。

技术实现思路

[0005]本文中公开的实施例包括一种传感器晶片。在一实施例中，传感器晶片包括基板，其中基板包括：第一表面；第二表面，所述第二表面与第一表面相对；以及边缘表面，所述边缘表面在第一表面和第二表面之间。在一实施例中，传感器晶片进一步包括多个传感器区域，所述多个传感器区域沿第一表面形成，其中传感器区域包括自参考电容传感器。在一实施例中，传感器晶片进一步包括振动传感器，所述振动传感器嵌入基板内。
[0006]本文中公开的实施例包括一种测量在处理工具中晶片的振动引起的移动的方法。在一实施例中，方法包括将具有振动传感器和多个位置传感器的传感器晶片放置在处理工具中的支撑表面上。在一实施例中，方法进一步包括利用多个位置传感器来确定传感器晶片相对于支撑表面的第一位置。在一实施例中，方法进一步包括利用支撑表面的升降杆来升高和降低传感器晶片，同时利用振动传感器来测量传感器晶片的振动。在一实施例中，方法进一步包括利用多个位置传感器来确定传感器晶片相对于支撑表面的第二位置。
[0007]本文中公开的实施例包括一种用于检测处理工具中的振动引起的移动的计算系统。在一实施例中，计算系统进一步包括放置控制器，其中放置控制器与由处理工具中的支撑表面支撑的传感器晶片和升降杆控制器通信地耦合，升降杆控制器控制支撑表面中的升降杆的位移，升降杆升高和降低传感器晶片。在一实施例中，放置控制器包括传感器接口，
其中传感器接口通信地耦合到传感器晶片并且接收由传感器晶片的位置传感器和振动传感器产生的数据。在一实施例中，放置控制器进一步包括晶片中心点模块，用于根据位置传感器产生的数据来确定相对于支撑表面的中心点的传感器晶片的中心点。在一实施例中，放置控制器进一步包括振动模块，用于在传感器晶片被升降杆位移时对传感器晶片的振动量进行表征。
附图说明
[0008]图1A是根据一实施例的处理工具的横截面示意图，所述处理工具具有用于测量传感器晶片的振动和位置的传感器晶片。
[0009]图1B是根据一实施例的处理工具的横截面示意图，所述处理工具具有由升降杆支撑的传感器晶片，升降杆从支撑表面延伸出来。
[0010]图1C是根据一实施例的处理工具的横截面示意图，所述处理工具具有由升降杆支撑的传感器晶片，所述升降杆不均匀地延伸，这导致传感器晶片的倾斜。
[0011]图1D是根据一实施例的处理工具的横截面示意图，所述处理工具具有传感器晶片和在升高和降低升降杆之后位移的传感器晶片的轮廓。
[0012]图2A是根据一实施例的传感器晶片的底表面的平面图，所述传感器晶片具有用于测量传感器晶片相对于支撑表面的中心的位置的传感器区域。
[0013]图2B是根据一实施例的具有底部传感器区域的传感器晶片的局部横截面图示。
[0014]图3是根据一实施例的处理工具和用于确定传感器晶片是否由于振动而位移的放置控制器的示意图。
[0015]图4图是根据一实施例的用于确定升降杆的振动是否足以使传感器晶片位移的处理的流程图。
[0016]图5示出了根据一实施例的示例性计算机系统的框图，所述计算机系统可与包括确定升降杆的振动是否足以使传感器晶片位移的处理相结合地使用。
具体实施方式
[0017]根据各种实施例描述了包括具有振动传感器和位置传感器的传感器晶片的系统以及使用这种传感器晶片来确定振动是否引起传感器晶片的位移的方法。在以下的说明中，阐述了许多具体细节以便提供对实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，可在没有此些具体细节的情况下实施实施例。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方面，以免不必要地模糊实施例。此外，应理解附图中所示的各种实施例是说明性的表示，并且并不一定按比例绘制。
[0018]如上所述，升降杆振动可导致晶片的不期望的移动。因此，本文中公开的实施例提供了一种传感器晶片，所述传感器晶片包括多个传感器，用于确定升降杆振动和位置之间的关系。这样的实施例是特别有益的，因为可检测升降杆的振动，并且可确定升降杆振动对晶片位置的直接影响。由于通常总是存在升降杆振动，本文中公开的实施例现在提供用于确定何时振动将超过预定阈值并导致晶片位移的度量。在一实施例中，升降杆振动的测试可在升降杆维护之后立即实施，消除了处理未对准的晶片的风险。另外，在腔室中进行工艺化学作用之后，不需要用于验证晶片位置的额外的步骤来维持腔室性能。
[0019]现在参考图1A，示出了根据一实施例的处理工具100的横截面示意图。在一实施例中，处理工具100可包括腔室190。例如，腔室190可为能够提供低于大气压的腔室压力的真空腔室。排气和真空泵(未示出)可流体耦接到腔室190，以在腔室190内提供真空条件。
[0020]在一实施例中，支撑表面105可位于腔室190中。支撑表面105可为用于支撑和固定晶片(或其他基板)的任何合适的表面。例如，支撑表面105可为静电卡盘(ESC)等。在一实施例中，多个升降杆132可耦接到支撑表面105。升降杆132可容纳在支撑表面105中的凹槽130中。在一实施例中，升降杆132可在Z方向上位移。升降杆132可在支撑表面105中与一个或多个致动器(未示出)一起位移。
[0021]在图1A中所示的横截面中，示出了两个升降杆132。然而，应理解，根据各种实施例，可使用任何数量的升降杆132。例如，处理工具100可包括三个升降杆132、四个升降杆132或多于四个升降杆132。升降杆132可以以任何配置分布在支撑表面上。
[0022]虽然明确示出了处理工具100的若干特定部件，但是应理解，半导体制造领域中共用于处理工具的任何数量的附加部件也可包括在处理工具100中，如本领域技术人员将认知的。在一实施例中，处理工具100可为等离子体处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器晶片，包括：基板，其中所述基板包括：第一表面；第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；以及边缘表面，所述边缘表面在所述第一表面和所述第二表面之间；多个传感器区域，所述多个传感器区域沿所述第一表面形成，其中所述传感器区域包括多个自参考电容传感器；以及振动传感器，所述振动传感器嵌入所述基板内。2.如权利要求1所述的传感器晶片，其中所述多个传感器区域中的每一个径向向外延伸到所述基板的所述边缘表面。3.如权利要求2所述的传感器晶片，其中所述传感器区域的多个表面从所述第二表面凹陷。4.如权利要求1所述的传感器晶片，进一步包括：倾斜计传感器，所述倾斜计传感器嵌入在所述基板中。5.如权利要求1所述的传感器晶片，其中所述传感器区域用于检测支撑所述传感器晶片的支撑表面的边缘。6.如权利要求1所述的传感器晶片，其中所述振动传感器测量在处理腔室中所述传感器晶片通过多个销而被升高和/或降低时，所述传感器晶片的振动。7.如权利要求1所述的传感器晶片，其中所述振动传感器包括加速度计。8.如权利要求7所述的传感器晶片，其中所述加速度计沿着基本平行于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：