一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统技术方案

本发明专利技术涉及半导体设备技术领域，本发明专利技术提供了一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统，包括服务器

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，尤其涉及一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统
。

技术介绍

[0002]在半导体刻蚀机台等半导体设备中，静电吸盘
(ESC)
为晶片吸附和工艺反应的重要工具之一，当
ESC
经过长时间使用，或者有电压
/
刻蚀率问题需要进行替换送修时，需要将静电吸盘拆开
、
移除
。
[0003]如
CN212740376U
现有技术公开了一种静电吸盘移除工具，在现有技术中，由于没有专门针对静电吸盘的吊具可搭配治具使用，在移除静电吸盘时只能安装提升治具后徒手垂直拉起，进行后续更换和送修
。
由于采用了徒手施力，手动施力方向无法保证在经过长时间处于真空的静电吸盘在分离时两边作用力受力均匀，而由于静电吸盘的底部与承载盘之间的装配零部件多是沿竖直方向装配，在提升静电吸盘时，静电吸盘受力不均则会导致静电吸盘倾斜，使得静电吸盘底部会与零部件相接触，从而容易导致吸盘底部的零部件在拉起过程中受敲击毁损
。
[0004]另一种典型的如
CN110571183B
的现有技术公开的一种静电吸盘及半导体结构的制作方法，对设备供应商来说，静电吸盘
(static chucks
，简称
ESC)
是一种广为人知的途径和制造技术，但由此也容易带来晶圆背面或晶圆背面薄膜的损伤
。
其中，晶圆背面或晶圆背面薄膜的损伤通常由静电吸盘的静电力引起，这些损伤
(
例如裂缝
)
将进一步引起后蚀刻工艺
(post etch process)
中的薄膜
/Si
损伤，且通常晶圆边缘所受影响比晶圆中心所受影响更大
。
[0005]在半导体装配过程中，静电吸盘常用于稳定
、
安全地夹持并搬运硅片
。
但传统的静电吸盘系统可能无法实时监控吸附状态，无法自动调节电荷，且对环境变化响应缓慢，降低了硅片处理的精度和效率
。
[0006]为了解决本领域普遍存在接触质量无法检测
、
无法实时监控吸附状态
、
无法自动调节电荷
、
对周围环境变化响应缓慢和智能程度低等等问题，作出了本专利技术
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统
。
[0008]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统，所述自动化静电吸盘控制系统包括服务器
、
真空吸盘
、
以及半导体芯片，所述自动化静电吸盘控制系统包括感应模块
、
控制模块
、
反馈模块和通讯模块，所述服务器分别与所述感应模块
、
控制模块
、
所述反馈模块和所述通讯模块连接；
[0010]所述感应模块对所述静电吸盘与所述半导体芯片的接触数据，并根据所述接触数
据对所述静电吸盘与所述半导体芯片之间的接触质量进行评估，并将评估结果传输给所述控制模块，所述反馈模块监测环境参数并反馈至所述控制模块中，所述控制模块基于所述评估结果和反馈模块的反馈数据，调整静电吸盘的电荷强度，以维持半导体芯片的稳定夹持，所述通讯模块用于与外部设备通信，获取操作指令或发送状态报告；
[0011]所述感应模块包括感应单元和评估单元，所述感应单元采集所述静电吸盘和所述半导体芯片的接触数据，所述评估单元根据所述接触数据对对所述静电吸盘与所述半导体芯片之间的接触质量进行评估；
[0012]其中，所述接触数据包括实时测量的电容值
C
real
、
电容值变化率
ROC(t)、
时间响应
RT
和电容稳定性
SF
；
[0013]所述评估单元获取所述接触数据并根据下式计算接触质量指数
CQI
：
[0014][0015]式中，
C
max
为最好的接触质量对应的电容值，
C
min
为最差的接触质量对应的电容值，
k1、k2、k3为权重系数，由操作者根据实际应用情况进行设定或调整，且权重系数满足：
k1+k2+k3＝1；
[0016]若接触质量指数
CQI
低于调整阈值
Control
，则触发所述控制模块对静电吸盘进行控制
。
[0017]可选的，所述感应单元包括微电子传感器和数据存储器，所述微电子传感器采集所述静电吸盘和所述半导体芯片的接触数据，所述数据存储器存储所述微电子传感器感应得到的接触数据
。
[0018]可选的，所述反馈模块包括环境检测单元和传输单元，所述环境检测单元对所述静电吸盘的环境进行检测，所述传输单元将所述环境单元检测得到的数据传输至所述控制模块中；
[0019]所述环境检测单元包括支撑板
、
湿度传感器和温度传感器，所述支撑板支撑所述温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器检测所述真空吸盘所在环境的温度，所述湿度传感器采集所述静电吸盘所在位置的湿度数据
。
[0020]可选的，所述控制模块包括控制单元和姿势分析单元，所述姿势分析单元基于所述评估结果和反馈模块的反馈数据，分析所述静电吸盘的电荷强度值，所述控制单元根据所述电荷强度值控制所述静电吸盘；
[0021]所述姿势分析单元获取述评估结果和反馈模块的反馈数据，并根据下式计算所述静电吸盘的电荷强度值
Q
：
[0022]Q
＝
α
·
CQI
·
e
(
‑
β
×
T)
·
ln(1+
γ
·
H)
；
[0023]式中，
T
为所述静电吸盘使用环境的温度，
H
为所述静电吸盘使用环境的湿度，
α
为接触质量指数调节系数，
β
为温度调节系数，
γ
为湿度调节系数，其值满足：
[0024]γ
＝
w2×
ln(1+H)
；
[0025]式中，
w2为经验系数，其值由经验取得；
[0026]当分析得到所述静电吸盘的电荷强度值
Q
后，传输至所述控制单元中，通过所述控制单元控制所述静电吸盘的电荷强度，以控制所述静电吸盘对半导体芯片进行吸附
。
[0027]可选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统，所述自动化静电吸盘控制系统包括服务器
、
真空吸盘
、
以及半导体芯片，其特征在于，所述自动化静电吸盘控制系统包括感应模块
、
控制模块
、
反馈模块和通讯模块，所述服务器分别与所述感应模块
、
控制模块
、
所述反馈模块和所述通讯模块连接；所述感应模块对所述静电吸盘与所述半导体芯片的接触数据，并根据所述接触数据对所述静电吸盘与所述半导体芯片之间的接触质量进行评估，并将评估结果传输给所述控制模块，所述反馈模块监测环境参数并反馈至所述控制模块中，所述控制模块基于所述评估结果和反馈模块的反馈数据，调整静电吸盘的电荷强度，以维持半导体芯片的稳定夹持，所述通讯模块用于与外部设备通信，获取操作指令或发送状态报告；所述感应模块包括感应单元和评估单元，所述感应单元采集所述静电吸盘和所述半导体芯片的接触数据，所述评估单元根据所述接触数据对对所述静电吸盘与所述半导体芯片之间的接触质量进行评估；其中，所述接触数据包括实时测量的电容值
C
real
、
电容值变化率
ROC(t)、
时间响应
RT
和电容稳定性
SF
；所述评估单元获取所述接触数据并根据下式计算接触质量指数
CQI
：式中，
C
max
为最好的接触质量对应的电容值，
C
min
为最差的接触质量对应的电容值，
k1、k2、k3为权重系数，由操作者根据实际应用情况进行设定或调整，且权重系数满足：
k1+k2+k3＝1；若接触质量指数
CQI
低于调整阈值
Control
，则触发所述控制模块对静电吸盘进行控制
。2.
根据权利要求1所述的用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统，其特征在于，所述感应单元包括微电子传感器和数据存储器，所述微电子传感器采集所述静电吸盘和所述半导体芯片的接触数据，所述数据存储器存储所述微电子传感器感应得到的接触数据
。3.
根据权利要求2所述的用于半导体装配的自动化静电吸盘控制系统，其特征在于，所述反馈模块包括环境检测单元和传输单元，所述环境检测单元对所述静电吸盘的环境进行检测，所述传输单元将所述环境单元检测得到的数据传输至所述控制模块中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱福林，曾小锋，肖亮，谭庆文，刘明，李能，
申请(专利权)人：衡阳凯新特种材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：