一种预防晶圆破损的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种压力驱动系统及方法，以及采用该系统进行压力驱动的半导体制造设备，在制程开始前通过导入此片晶圆的信息，针对每一片晶圆获取并设定相应的安全驱动压力和安全阈值进行压力控制，并根据压力检测模块实时反馈的数据进行异常判断，从而有效避免当静电释放异常时造成的晶圆破损，能够针对不同晶圆的不同情况对压力进行控制，提高了控制的精确度；通过压力检测模块和压力调节模块的实时反馈，有效避免当静电释放异常时造成的晶圆破损，具有更高的时效性；并且在每一次制程结束都收集该次制程过程中的数据，以提升算法可靠度，增加预估值准确性；该系统为泛用型系统，不局限于特定厂商或机型，适应用于绝大多数晶圆升降装置。升降装置。升降装置。

【技术实现步骤摘要】
一种预防晶圆破损的系统及方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体来说，涉及一种预防晶圆破损的系统及方法。

技术介绍

[0002]半导体蚀刻先进制造设备通常利用惰性气体在静电吸附盘和晶圆之间进行温度的传导。为避免晶圆偏移，对静电吸附盘施加直流电压，产生静电力来吸附晶圆。制程结束前要释放静电力，随后用升降顶针升起晶圆，进行后续的传送。在结束制程前需要释放静电力，但随着生产制造的进行，静电力释放不可避免的会发生异常，晶圆、工艺腔室又存在着的差异，使得升降顶针造成晶圆的破损时有发生，晶圆制造良率下降，生产成本增加。
[0003]图1
‑
3中示出了晶圆制造过程的状态，晶圆1被静电吸附盘2产生的静电力所吸附.其中，图1示出了晶圆制造过程中，对静电吸附盘2施加直流电压，产生静电力来吸附晶圆1；图2示出了制程结束前要释放静电力，随后用升降顶针3升起晶圆1，晶圆制造过程正常结束的示意图；图3示出了在用升降顶针3升起晶圆1的过程中，静电力释放发生异常，使得升降顶针3造成晶圆1破损的示意图。
[0004]因此，如何解决上述问题，成为本领域的技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005](一)专利技术目的
[0006]本专利技术的目的是提供一种预防晶圆破损的系统及方法，针对每一片晶圆设定相应的安全驱动压力和安全阈值进行压力控制，并根据压力检测模块实时反馈的数据进行异常判断，从而有效避免当静电释放异常时造成的晶圆破损。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种压力驱动系统，用于给半导体制造设备中的晶圆升降装置提供驱动压力，包括：
[0009]压力检测模块，连接到所述升降装置的压力输出端，用于检测所述升降装置的抬升压力并发送至压力控制模块；
[0010]压力调节模块，连接到所述升降装置的压力输入端，其根据压力控制模块发送的驱动压力信号调节升降装置的驱动压力；
[0011]压力控制模块，用于根据接收的抬升压力生成当前晶圆的驱动压力信号并发送给压力调节模块。
[0012]进一步的，云端数据模块，收集晶圆信息及与该晶圆对应的历史驱动压力和安全阈值，据此计算当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值，输出给压力控制模块。
[0013]进一步的，压力控制模块根据当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值生成当前晶圆的驱动压力信号，使得所述升降装置输出的抬升压力与所述当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值相匹配。
[0014]进一步的，所述压力调节模块反馈实际驱动压力信号至压力控制模块，所述压力控制模块根据接收的抬升压力和实际驱动压力信号进行异常判断。
[0015]进一步的，所述晶圆信息包括：晶圆种类、使用次数、膜层种类与厚度、晶圆应力、当站制程。
[0016]进一步的，所述驱动压力与晶圆种类、使用次数、膜层种类与厚度、晶圆应力和当站制程相关。
[0017]进一步的，所述安全阈值小于使得该晶圆损坏的驱动压力的最小值。
[0018]进一步的，所述压力控制模块进行异常判断，包括：
[0019]根据所接收的抬升压力，判断晶圆状态是否异常；以及
[0020]根据所接收的实际驱动压力信号，判断压力是否异常。
[0021]进一步的，所述压力控制模块包括：放大单元，用于将所接收的抬升压力进行放大；
[0022]比较单元，用于将所述放大的抬升压力与安全阈值进行比较，当所述放大的抬升压力大于安全阈值时，输出状态异常信号。
[0023]进一步的，所述压力控制模块还包括：
[0024]供能单元，用于为所述压力检测模块和压力调节模块提供电能；
[0025]控制单元，用于对所述压力调节模块进行控制；
[0026]信息收发单元，用于通过通信转换模块与设备的主控模块接收和发送数据；
[0027]数据存储单元，用于存储数据。
[0028]进一步的，所述通信转换模块，用于针对不同的设备与压力控制模块之间的通信进行通信转换。
[0029]根据本专利技术的第二个方面，提供了一种采用如本专利技术第一个方面所述的系统的压力驱动方法，包括步骤：
[0030]检测升降装置的抬升压力；
[0031]根据接收的抬升压力生成当前晶圆的驱动压力信号，根据驱动压力信号调节升降装置的驱动压力，进而修正其输出的抬升压力。
[0032]通过云端数据提供精准控制，所述云端数据包括当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值。
[0033]进一步的，还包括：根据当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值生成当前晶圆的驱动压力信号，使得所述升降装置输出的抬升压力与所述当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值相匹配。
[0034]进一步的，根据接收的抬升压力和实际驱动压力信号进行异常判断。
[0035]进一步的，所述异常判断包括：
[0036]根据所接收的抬升压力，判断晶圆状态是否异常；以及
[0037]根据所接收的实际驱动压力信号，判断压力是否异常。
[0038]根据本专利技术的第三个方面，提供了一种半导体制造设备，包括升降装置、静电吸附装置，以及本专利技术第一个方面所述的压力驱动系统，其中，
[0039]所述静电吸附装置上放置晶圆，用于在制程中产生吸附晶圆的吸附力；
[0040]所述升降装置位于静电吸附装置的下方，其包括升降顶针，在制程结束时，所述升
降装置产生抬升压力，通过升降顶针将晶圆从静电吸附装置上抬升；
[0041]压力驱动系统与该升降装置连接，用于检测所述升降装置的抬升压力，根据该抬升压力生成当前晶圆的驱动压力信号，以调节升降装置的驱动压力。
[0042]进一步的，所述升降装置包括气动升降装置。
[0043]综上所述，本专利技术提供了一种压力驱动系统及方法，以及采用该系统预防晶圆破损的半导体制造设备，利用大数据技术，在制程开始前通过导入此片晶圆的信息，针对每一片晶圆获取并设定相应的安全驱动压力和安全阈值进行压力控制，并根据压力检测模块实时反馈的数据进行异常判断，从而有效避免当静电释放异常时造成的晶圆破损；并且在每一次制程结束都收集该次制程过程中的数据，以提升算法可靠度，增加预估值准确性。
[0044](三)有益效果
[0045]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0046](1)在制程开始前通过导入本次制程所涉及晶圆的信息，针对每一片晶圆获取并设定相应的安全驱动压力和安全阈值，针对不同晶圆的不同情况对压力进行控制，提高了控制的精确度
[0047](2)通过压力检测模块和压力调节模块的实时反馈，及时获取反馈信息，有效避免当静电释放异常时造成的晶圆破损，具有更高的时效性。
[0048](3)反馈每次制程中升降过程的数据至云端数据模块，通过不断数据收集，提升算法可靠度，增加预估值准确性。
[0049](4)本专利技术提供的系统为泛用型系统，不局限于特定厂商或机型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力驱动系统，用于给半导体制造设备中的晶圆升降装置提供驱动压力，包括：压力检测模块，连接到所述升降装置的压力输出端，用于检测所述升降装置的抬升压力并发送至压力控制模块；压力调节模块，连接到所述升降装置的压力输入端，其根据压力控制模块发送的驱动压力信号调节升降装置的驱动压力；压力控制模块，用于根据接收的抬升压力生成当前晶圆的驱动压力信号并发送给压力调节模块。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：云端数据模块，收集晶圆信息及与该晶圆对应的历史驱动压力和安全阈值，据此计算当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值，输出给压力控制模块。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，压力控制模块根据当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值生成当前晶圆的驱动压力信号，使得所述升降装置输出的抬升压力与所述当前晶圆对应的驱动压力和安全阈值相匹配。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述压力调节模块反馈实际驱动压力信号至压力控制模块，所述压力控制模块根据接收的抬升压力和实际驱动压力信号进行异常判断。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述晶圆信息包括：晶圆种类、使用次数、膜层种类与厚度、晶圆应力、当站制程。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱动压力与晶圆种类、使用次数、膜层种类与厚度、晶圆应力和当站制程相关。7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述安全阈值小于使得该晶圆损坏的驱动压力的最小值。8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述压力控制模块进行异常判断，包括：根据所接收的抬升压力，判断晶圆状态是否异常；以及根据所接收的实际驱动压力信号，判断压力是否异常。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力控制模块包括：放大单元，用于将所接收的抬升压力进行放大；比较单元，用于将所述放大的抬升压力与安全阈值进行比较，当所述放大的抬升压力大于安全阈值时，输出状态异常信号。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述压力控制模块还包括：供能单元，用于为所述压力检测模块和压...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑分成，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：