测定用于最佳静电吸盘箝位电压的晶片翘曲的方法和装置制造方法及图纸

确定晶片翘曲以便随后在静电吸盘上处理晶片时将其供给静电吸盘的方法和装置。该装置有静电吸盘和控制装置。静电吸盘有吸持表面，由吸持力吸持晶片，吸持力取决加给静电吸盘的箝位电压。控制装置在晶片处理前检测晶片的固有翘曲，以测量的翘曲确定最小箝位电压在晶片随后处理期间加给静电吸盘。各晶片最小箝位电压值使晶片吸持于吸持表面。控制装置有晶片翘曲测量仪和用测量的翘曲确定随后各晶片处理中用于各晶片的最小箝位电压和有关晶片识别数据并存储在存储器中静电吸盘软件控制器。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测定晶片固有翘曲，以便确定和提供在晶片处理期间用于静电吸盘中的晶片的最佳箝位电压的方法和装置。静电吸盘(ESC)近来正被开发和用于制造半导体晶片。ESC的原理是用静电箝位机构代替机械的晶片箝位机构，以便实现例如减少颗粒、更好的温度控制和减少边缘禁止(exclusion)区等优点。ESC的特性(单极和双极)之一是箝位力(吸持力)随着施加给ESC的电压增加而增加。将晶片固定在静电吸盘的温控底座上的箝位力必须增大晶片和底座之间的热导率(一般在晶片背面加气体压力)。这将产生更好的晶片温度控制和均匀性。于1992年4月7日公开的美国专利5103367(Horwitz等人)披露了用A.C.电场激励的半导体晶片的静电吸盘。该吸盘包括嵌入限定大体平面的薄介电膜中的第一和第二对准电极。由低频AC电源各自激励第一电极和第二电极，以产生在晶片表面上提供低合成电压的控制振幅和相位的正弦波场。与第一电极和第二电极并行配置的第三电极用作第一电极和第二电极的屏蔽电极或基准点。通过控制电压的施加和撤销速率，在晶片上可获得低的电压梯度，在介质中不存在保持力。在一个实施例中，吸盘的低AC振幅激励可以产生相对于介电膜的晶片位置的电容电流感应，从而能够简单控制施加给第一电极和第二电极的电压。于1994年6月28日公开的美国专利5325261(Horwitz)披露了用改善其释放装置固定本体(例如半导体晶片)的静电吸盘(ESC)系统。该ESC系统包括诸如静电吸盘之类的固定装置和测定装置，该固定装置带有接触本体的表面、电极和用于将驱动电压施加给电极以将本体静电夹持到表面上的施加装置，测定装置用于确定施加给电极的驱动释放电压值，以便能够释放本体。测定装置最好包括在驱动电压改变时监视本体运动的监视装置。施加装置可以在驱动电压上施加电压信号，以产生本体的振动运动。由依据振动产生解调感应输出的位置感应电路监视本体的这种振动运动。随着驱动电压的改变，将达到释放本体的点。通过监视解调的AC感应输出可以确定该点。尽管一般需要最小的阈值电压量将晶片吸持到静电吸盘的底座上，但过高的电压将把晶片“按压”在底座上，并在晶片和底座表面之间产生磨损。这是不期望的，并可能导致特别的问题和/或缩短吸盘寿命。因此，在对吸盘施加可能缩短ESC寿命的过大电压和未施加足够的电压使晶片不足以被吸持在静电吸盘的底座上的两种情况之间进行折衷。已经发现带有较大固有弧形变形或翘曲(一般是薄膜应力的结果)的晶片需要更高的ESC吸盘或箝位电压，以提供足够的吸持力。换句话说，最佳ESC箝位电压取决于晶片翘曲或弧形变形的程度，因此，固有晶片翘曲越大，就需要越大的ESC箝位电压。近来，将高于需要的单一ESC箝位电压用于一组或多组晶片。常考虑例如静电吸盘的加热器设置点和固有晶片翘曲的估计等因素，以确定对于一组或多组晶片的ESC箝位电压值。还有因过量的固有晶片弧形变形或翘曲未适当地吸持晶片的例子。也有这样的晶片，它可以用比用于一组晶片的单一ESC箝位电压低的电压吸持，以便可以降低或避免背面磨损和划伤。由于固有翘曲因晶片而改变，所以为了基本上避免晶片的过量背面磨损和划伤，期望提供测量晶片固有弧形变形或翘曲并使用这样的测量数据，在晶片处理时对静电吸盘上的各个晶片施加大体最佳的吸持或箝位电压的方法和装置。本专利技术的目的在于提供测量静电吸盘中晶片翘曲的方法和装置，以便在各晶片处理期间提供供静电吸盘使用的最佳箝位电压。按一个方案，本专利技术涉及包括静电吸盘和控制装置的用于处理半导体晶片和类似器件的装置。静电吸盘包括吸持表面，用于通过作用于晶片上的吸持力吸持晶片，吸持力取决于施加给静电吸盘的箝位电压。控制装置检测晶片的固有翘曲和使用检测的固有晶片翘曲，确定在安装于吸持表面上的晶片处理期间施加给静电吸盘的最小箝位电压。最小箝位电压值是可避免晶片过量翘曲和背面磨损，同时将晶片牢固地吸持于吸持表面上的值。按另一方案，本专利技术涉及包括以下步骤的处理半导体晶片和类似器件的方法。在第一步骤中，将晶片装配在预定的表面上。在第二步骤中，在处理晶片之前测量晶片的翘曲。在第三步骤中，根据在第二步骤中测量的晶片翘曲确定用于晶片的最小箝位电压。在第四步骤中，将晶片装配在静电吸盘的表面上，并把在第三步骤中确定的最小箝位电压施加在静电吸盘上。根据以下参照附图更详细的叙述和权利要求书，将会更好地理解本专利技术。附图说明图1是表示本专利技术的静电吸盘系统的方框图；图2表示对规定静电吸盘温度和待处理晶片的静电吸盘(E吸盘)电压与晶片翘曲之间关系的典型曲线。图3是按本专利技术测量晶片固有翘曲的典型光学配置的图，在图1所示的静电吸盘系统中采用该数据；和图4是按本专利技术使用典型容性配置测量晶片固有翘曲并将这些数据用于图1所示的静电吸盘系统中的图1的静电吸盘系统的图。这些附图未按比例示出。应该指出，在几个附图中具有相同功能的相应部件被标记相同的标号。下面参照图1，它表示根据本专利技术的静电吸盘系统10(图中虚线所示矩形内)的方框图。静电吸盘系统10包括带有底座13的静电吸盘12，该底座13构成得便于在其上装配和吸持晶片14；静电吸盘电压源16；包括存储器19的静电吸盘软件控制器18；和晶片翘曲测量仪20。应该指出，静电吸盘电压源16和静电吸盘软件控制器18可以是静电吸盘12的一部分或与静电吸盘12分开装配，并且在现有技术中都是众所周知的。此外，还应该指出，如下所示，晶片翘曲测量仪20可以是系统10的一部分或与系统10分离。晶片翘曲测量仪20通过一个或多个引线22耦接静电吸盘软件控制器18；静电吸盘软件控制器18通过一个或多个引线24耦接静电吸盘电压源16；静电吸盘电压源16通过一个或多个引线26耦接静电吸盘12。应该指出，晶片翘曲测量仪20用于测量晶片14上的固有弧形变形或翘曲，并将这种晶片的固有弧形变形或翘曲数据通过引线22提供给静电吸盘软件控制器18。再有，一般在对静电吸盘上的晶片14进行处理之前完成晶片翘曲的测量。获得的晶片14的固有弧形变形或翘曲数据被静电吸盘软件控制器18用于确定该晶片14的最小箝位电压值并将其存储在存储器19中。存储于存储器19中的该最小箝位电压值是在该晶片14的随后处理期间由静电吸盘电压源16施加给静电吸盘12的箝位电压值。这种最小箝位电压用于使晶片14被充分地吸持在静电吸盘12的底座13上，以便在晶片14和静电吸盘12之间允许进行强的热传导。这避免了晶片14背面的过量磨损和划伤。晶片翘曲测量仪20可以包括任何适当的测量晶片上的固有弧形变形或翘曲的配置。将参照图3和图4说明晶片翘曲测量仪20的典型配置。下面参照图2，它表示静电吸盘(E吸盘)电压与晶片翘曲的典型关系曲线。在完成晶片(例如，晶片14)的常规(生产)处理前，建立标准曲线，例如图2中所示的典型曲线30、31或32。在标准曲线例如30(直线)、31(用虚线表示的向下弯曲的曲线)或32(用虚线表示的向上弯曲的曲线)之间的差取决于特定参数，例如E吸盘温度。在各种晶片的常规处理之前根据实验建立曲线，例如曲线30、31或32。将这些曲线存储在存储器19中，并可由静电吸盘软件控制器18存取。曲线构成如下关系，一旦晶片翘曲即进行常规处理的特定测试的晶片翘曲被建立，就选择E吸盘电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理半导体晶片和类似器件的装置，包括：静电吸盘，包括用于由对该晶片上的吸持力吸持晶片的吸持表面，该吸持力取决于施加给静电吸盘的箝位电压；和控制装置，用于测量晶片的固有翘曲，并使用测量的固有晶片翘曲确定在将晶片安装于吸持表面上 的处理期间施加给静电吸盘的最小箝位电压，该最小箝位电压避免了晶片的过大翘曲和背面磨损，同时可牢固地将晶片吸持于吸持表面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克霍因基斯，达里尔雷斯泰诺，
申请(专利权)人：西门子公司，国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]