晶片弯曲度量装置及其方法制造方法及图纸

提供一种量化晶片弯曲的装置，该装置设在等离子处理系统内。该装置包括用于夹持晶片的支撑机构。该装置还包括第一组传感器，其构造为采集该晶片上多个数据点的第一组测量数据。该第一组测量数据指示该第一组传感器和该晶片之间的最小间隙。该第一组传感器设在第一位置中，该位置在该等离子处理系统的一组工艺模块外面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
等离子处理的进步促进半导体工业的发展。通常，多个半导体器件可由从单个所 处理的晶片(即，基片)切割下的模片产生。因为大多数用于处理晶片的制法假设晶片是 平面的，所以非平面晶片(例如，具有弯曲的晶片)会导致多种变化，其会导致产生有缺陷 的半导体器件。理想情况下，晶片优选是平的。然而，多数晶片往往稍有弯曲和/或隆起，由此导 致该晶片变成非平面。该晶片的非平面性可能是由于该晶片的原始形状导致的和/或可能 由施加在膜上的应力(例如，机械应力)导致的，该膜在一个或多个步骤中沉积在该晶片 上。在有些情况下，如果该晶片过于不平，则可以认为该晶片不能使用，可以丢弃。在某些处理步骤过程中，如蚀刻，知道该晶片的构造是很重要的，以便精确确定蚀 刻的量以及防止该处理室内的电极意外碰到该晶片由此导致对该晶片和/或该电极的损 坏。这对于那些对晶片弯曲敏感的处理室尤其适用。在一个示例中，斜缘蚀刻器对于晶片 弯曲尤其敏感，因为上电极会十分靠近该晶片以便沿该晶片的边缘(例如，斜缘)蚀刻。在斜缘蚀刻器中，上电极和晶片之间的间隙大约0. 35毫米。然而，该晶片弯曲可 能大到0. 25毫米。因此，如果该晶片弯曲没有正确地鉴别，则该上电极可能会意外地碰到 该晶片，由此对该晶片和/或该上电极造成损害。另外，因为引入该工艺模块的等离子的量 还依赖于知道实际的间隙，所以不能精确鉴别该间隙会导致处理中的变化。因此，在该晶片上执行蚀刻之前，可进行测量以确定该晶片弯曲程度。然而，该沉 积工艺期间，通常不能进行联线(in-line)测量。因此，测量数据不能输入进该蚀刻工艺以 确定该晶片弯曲程度。而是，可采用独立的度量工具来确定晶片弯曲的测量值。然而，该独 立的度量工具通常用于执行特征测量。换句话说，并不测量每个晶片以确定该晶片的晶片 弯曲。而是，可采用一个样品来确定晶片弯曲的类型，这可表征一组晶片。另外，因为该独 立的度量工具不是原位的或者甚至不是联线的，所以测量数据通常并不是使该数据能够容 易前馈到别的工具的格式，如斜缘蚀刻器。一种已经采用的、能够进行原位测量的方法在工艺模块中包括度量工具以测量该 晶片弯曲。在一个示例中，该晶片弯曲的测量可在该晶片搁在处理模块中的静电卡盘上、等 待该蚀刻工艺开始时进行。一种执行这个测量的方法包括照射一束光掠过该晶片，并且随 着降低该处理模块的上电极以减少该上电极和该晶片之间的间隙而测量光亮度等级。当检 测不到预定量的光线时，则停止降低该上电极。在这个点，该上电极确定为非常靠近该晶片 但是还没有碰到该晶片。识别出该上电极接近触及该晶片的点的目的是确定该电极和该晶片之间的最小 距离，由此鉴别该晶片的高度。不幸的是，所采用的这个测量局限于单个点。因此，该测量 不是该晶片的实际高度。考虑这种情况，其中例如，上电极和晶片之间的间隙是0. 35毫米(正如斜缘蚀刻 器中常见的)。因为处理可能不得不在该晶片的0. 1毫米内执行，所以能够正确识别该晶片 的真实高度可防止该晶片和/或上电极受到损害。在一个示例中，如果该晶片的真实高度是0.25毫米；然而，局部测量表明该晶片的高度是0.20毫米。由于该处理步骤(在这个示 例中)要求0. 1毫米来执行该处理，但是该上电极实际上是距该晶片0. 05毫米，该晶片会 无意地使得该晶片被蚀刻过深，这会导致产生坏的半导体器件。为了便于讨论，图1A、1B和IC示出非平面晶片构造的示例。图IA示出具有碗形 形状的晶片100，其中边缘102的高度高于中心104。图IB示出具有穹顶形状的晶片110， 其中边缘112的高度低于中心114。图IC示出具有波浪形状(例如类似炸薯片)的晶片 120，其中晶片120上每个点的高度会变化。如图1A、1B和IC可见，晶片可存在不同的构造。因此，在单个点进行测量不足以 确定电极和晶片之间的真实最小距离。即使对多于单个点进行测量，但是趋势是向该晶片 的中心进行测量。然而，如从这些图可见的，该真实高度会根据该晶片的构造变化。然而， 因为这些测量是作为该处理步骤的一部分来进行，所以通常没有足够的时间来进行足够的 采样以确定该晶片的真实高度而不会负面影响总的处理时间。另外，该现有技术方法并不是为了鉴别该晶片的厚度。换句话说，一些晶片可能符 合标准质量，比常规的大约0. 77毫米的厚度薄。因为，该厚度无法利用单个点的测量来确 定，所以不能精确确定该上电极和该晶片之间的真实间隙。结果，处理中会发生变化，这会 产生有缺陷的产品。
技术实现思路
在一个实施方式中，本专利技术涉及量化晶片弯曲的装置。该装置设在等离子处理系 统内。该装置包括用于夹持晶片的支撑机构。该装置还包括第一组传感器，其构造为采集该 晶片上多个数据点的第一组测量数据。该第一组测量数据表明该第一组传感器和该晶片之 间的最小间隙。该第一组传感器设在该等离子处理系统的一组工艺模块之外的第一位置。上述概要仅涉及这里公开的本专利技术的实施方式的一个，并且不是为了限制本专利技术 的范围，该范围在这里的权利要求中阐述。本专利技术的这些和其他特征将在下面的具体描述 中结合附图更详细地说明。附图说明在附图中，本专利技术作为示例而不是作为限制来说明，其中类似的参考标号指出相 似的元件，其中图1A、1B和IC示出非平面晶片的构造的示例。图2示出在本专利技术一个实施方式中、说明等离子处理系统(例如，斜缘蚀刻器)内 可实现晶片弯曲度量装置的不同位置的示例的简化框图。图3A示出在本专利技术一个实施方式中、具有单个固定的传感器的晶片弯曲度量装 置的简化框图。图3B示出在本专利技术一个实施方式中、具有固定的传感器阵列的晶片弯曲度量装 置的简化框图。图4A示出在本专利技术一个实施方式中、具有移动传感器的晶片弯曲度量装置的简 化框图。图4B示出在本专利技术一个实施方式中、具有传感器阵列的晶片弯曲度量装置位置的简化框图。图5A示出在本专利技术一个实施方式中、具有固定的传感器和转动晶片的晶片弯曲度量装置。图5B示出在本专利技术一个实施方式中、固定的传感器阵列和可转动的晶片的晶片弯曲度量装置。图6A示出在本专利技术一个实施方式中的正弦曲线。图6B示出在本专利技术一个实施方式中的带有干扰的正弦曲线。图7A示出在本专利技术一个实施方式中，具有转动的传感器和静止的晶片的晶片弯曲度量装置。图7B示出在本专利技术一个实施方式中、具有转动的传感器阵列和静止的晶片的晶片弯曲度量装置。图8示出在本专利技术一个实施方式中、晶片弯曲度量装置的简图，其中晶片转动而 一组传感器移动。图9示出在本专利技术一个实施方式中、说明应用晶片弯曲装置的方法的简化流程 图。具体实施例方式现在将根据其如在附图中说明的几个实施方式来具体描述本专利技术。在下面的描述 中，阐述许多具体细节以提供对本专利技术的彻底理解。然而，对于本领域技术人员，显然，本发 明可不利用这些具体细节的一些或者全部而实施。在有的情况下，公知的工艺步骤和/或 结构没有说明，以避免不必要的混淆本专利技术。这里描述了各种实施方式，包括方法和技术。应当记住，本专利技术还覆盖包括计算机 可读介质的制造品，在该介质上存储有用于实施该创新性技术的实施方式的计算机可读指 令。该计算机可读介质可包括，例如，半导体、光磁、光学或其他形式的用于存储计算机可读 代码的计算机可读介质。进而，本专利技术还覆盖执行本专利技术的设备或系统。这种设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量化晶片弯曲的装置，所述装置设在等离子处理系统内，包括：支撑机构，用于夹持晶片；和第一组传感器，所述第一组传感器构造为采集所述晶片上多个数据点的第一组测量数据，所述第一组测量数据指示所述第一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，所述第一组传感器设在第一位置中，所述第一位置在所述等离子处理系统的一组工艺模块外面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-28 60/976,149一种量化晶片弯曲的装置，所述装置设在等离子处理系统内，包括支撑机构，用于夹持晶片；和第一组传感器，所述第一组传感器构造为采集所述晶片上多个数据点的第一组测量数据，所述第一组测量数据指示所述第一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，所述第一组传感器设在第一位置中，所述第一位置在所述等离子处理系统的一组工艺模块外面。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑机构是机械臂和静电卡盘之一。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器的所述位置设为下列之一 前开式晶圆盒(FOUP)和大气传输模块(ATM)之间，所述ATM和对准器之间，所述对准器内，所述ATM和气密模块之间，所述气密模块和真空传输模块(VTM)之间，和所述VTM内。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器是单个传感器。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器包括传感器阵列。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片在第一方向移动而所述第一组传感器是 静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器在第一方向移动而所述晶片是 静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片转动而所述第一组传感器在Z方向移动。9.根据权利要求1所述的装置，其中当另一晶片在该组工艺模块的一个工艺模块中处 理时，所述第一组传感器收集所述第一组测量数据。10.根据权利要求1所述的装置进一步包括第二组传感器，所述第二组传感器构造为收集第二组测量数据，其中所述第二组测量数据包括所述第 一组传感器所测量的所述多个数据点的至少一个数据点，和所述第二组传感器设在所述等离子处理系统内的第二位置，所述第二位置与所述第一 位置相对，其中所述第一组传感器和所述第二组传感器之间存在间隙，由此使得所述晶片 能够设在所述第一组传感器和所述第二组传感器之间。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁三世D贝利，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US