用于检测晶片应力的系统和方法技术方案

技术编号:7523121 阅读:171 留言:0更新日期:2012-07-12 04:13
一种使用可运行以沉积液体并利用负压去除液体的处理系统的方法。该方法包括布置装置,该装置具有利用该处理系统在该装置上沉积液体以及利用该处理系统从该装置去除液体中的至少一个。该装置具有设在其上的传感器部分。该传感器部分可基于与利用该处理系统沉积液体以及利用该处理系统去除液体中的至少一个有关的压力而提供传感器信号。该方法进一步包括执行利用该处理系统将液体沉积在该装置上以及利用该处理系统从该装置上去除液体中的至少一个。该方法还进一步包括利用该传感器部分基于与在该装置上沉积液体以及从该装置去除液体中的至少一个有关的压力而提供传感器信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域中的晶片处理,尤其涉及。
技术介绍
在半导体产业中,存在着提高成品率、产量的需求,以及一直存在的保持与摩尔定律一致的任务。完成工艺特性的理想方式是提供一种机制,用以实时采集至关重要的工艺参数数据-明确地说就是衬底受到的机械和电子力。图1说明传统的线性湿法化学清洁系统100的一部分。如图1所示,清洁系统100包括夹持托盘102、装载托盘104、通电轨道112、连接装置110、114、126以及130、非通电轨道128以及清洁部分118。清洁部分118包括多个工艺喷头120。运行中,晶片108可设在装载托盘104上。连接装置110和114以及连接装置1 和130分别连接到装载托盘104,使得装载托盘104能够沿通电轨道112和非通电轨道1 之间的路径D滑动。随着装载托盘104携带晶片108在清洁部分118下方通过,工艺喷头 120将清洁溶液施加到晶片108的表面。工艺喷头120然后通过真空去除清洁溶液。以这种方式,去除晶片108表面上的任何颗粒。在湿法清洁工艺中,利用去离子水传送管线和混合气液返回管线将清洁溶液施加到晶片108的表面。这种工艺过程中的目标包括在晶片108的表面上维持平衡的力以及优化该湿法清洁工艺的效率,这些力是由于施加液体及气流所导致的。控制在湿法清洁工艺过程中施加到晶片108的力会增加整个晶片表面的一致性和残余物去除速率。需要一种系统和方法,用以控制湿法清洁工艺过程中施加到晶片上的力,以增加整个晶片表面的一致性和残余物去除速率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种系统和方法,用以控制湿法清洁工艺过程中施加到晶片上的力,以增加整个晶片表面的一致性和残余物去除速率。按照本专利技术一方面,提供一种使用可运行以沉积液体并利用负压去除液体的处理系统的方法。该方法包括布置装置,该装置具有利用该处理系统在该装置上沉积液体以及利用该处理系统从该装置去除液体中的至少一个。该装置具有设在其上的传感器部分。该传感器部分可基于与利用该处理系统沉积液体以及利用该处理系统去除液体中的至少一个有关的压力而提供传感器信号。该方法进一步包括执行利用该处理系统将液体沉积在该装置上以及利用该处理系统从该装置上去除液体中的至少一个。该方法还进一步包括利用该传感器部分基于与在该装置上沉积液体以及从该装置去除液体中的至少一个有关的压力而提供传感器信号。本专利技术的其他目标、优点和新特征在下面的描述部分阐述,并且通过阅读下面的描述而对本领域技术人员显而易见,或者可通过实施本专利技术而获知。本专利技术的目标和优点可利用在所附权利要求中指出的手段及组合而实现及获得。附图说明附图(其结合在说明书中并且作为说明书的一部分)描述本专利技术的示范性实施方式,并且与说明书一起用来解释本专利技术的原理。附图中图1说明传统的线性湿法化学清洁系统100的一部分;图2说明按照本专利技术一方面的表征设备;图3示出按照本专利技术一方面线性化学清洁以及表征系统;图4示出一个图表,说明特定的清洁工艺过程中振动传感器组中的六个传感器中每一个的信号响应;图5示出一个图表,说明在示例湿法清洁工艺过程中晶片上两个不同的传感器的信号响应;图6示出一个图表,说明在进行适当的调节后,对应图5的函数的传感器在示例湿法清洁工艺中的信号响应;以及图7说明运行图3中的按照本专利技术一方面的清洁及表征系统的示例性方法的流程图。具体实施例方式按照本专利技术一方面,监测在半导体化学清洁工艺过程中施加到晶片上的力。进而, 根据由湿法化学清洁工艺期间在一定压力下施加到该晶片表面的液体所引起的晶片移动而提取晶片表面区域的力矢量。然后可使用所监测的力来调节向晶片表面上的液体及气体施加,以及调节从该晶片表面去除材料以优化晶片成品率。现在将参照图2-图5描述本专利技术的示例实施方式。图2说明按照本专利技术一方面的表征设备200。如图2所示,表征设备200包括晶片202、传感器信号导管204,模/数转换器 (ADC) 206,数字信号处理器(DSP) 208以及工具控制器210。晶片202包括集成在该表面上的一组振动传感器224。在示例实施方式中,振动传感器2M是压电装置。在这个具体实施方式中,振动传感器组2 包括六个传感器传感器212 (传感器#6),传感器214 (传感器#4),传感器216 (传感器#2),传感器218 (传感器#1),传感器220 (传感器#3),以及传感器222 (传感器#5)。运行中,将晶片202设在清洁系统100,并且开始给定的清洁工艺。在该清洁工艺过程中,振动传感器组2M中的每个传感器测量施加到晶片202上的局部力,如由于施加清洁溶液、施加去离子水以及利用真空去除这样的液体、残余物和颗粒所导致的力。来自振动传感器组2M的独立信号经过传感器信号导管204传到ADC206,然后通过DSP208并最终到达工具控制器210。工具控制器210可以是程序,其显示和记录来自振动传感器组2 中每个传感器的信号响应。上面讨论的操作在图3示出。图3示出按照本专利技术一方面的线性化学清洁以及表征系统300。清洁以及表征系统300包括清洁系统100以及表征设备200。如图所示,晶片 202(其包括振动传感器组224)设在清洁系统100中。如上所讨论的,来自振动传感器组 224的信号感应该清洁工艺过程中晶片202上各种不同的局部力。可监测这些独立的传感器响应并与具体的工艺条件相关联,如将进一步参照图4所讨论的。图4示出图表400,其说明在特定的清洁工艺过程中振动传感器组2 的六个传感器每个的信号响应。图表400中,χ-轴是时间,单位为秒,而y_轴是每个特定传感器的传感器输出,单位是毫伏。图表400包括函数集402,一组来自振动传感器组2 中传感器的信号响应。在这个实施方式中,有六个独立的函数,每一个来自振动传感器组224的一个传感器。初始,随着晶片202开始滑动跨过夹持托盘102,函数集402中的响应的行为是相当恒定的。然而,在点404附近,在每个传感器的响应中出现显著的漂移。这与晶片202开始在工艺喷头120下方移动有关,并且可表述施加到晶片202的表面的清洁溶液的力。在函数集402中的点404之后,很快就在点406出现非常尖锐的瞬变。这与工艺喷头120从晶片202的表面真空吸除清洁溶液有关。在点406附近的瞬变下降之后,函数集402中的响应保持一定程度的恒定,然后在点408附近经历尖锐的负向瞬变。这个瞬变可与晶片202完全通过工艺喷头120下方以及真空不再从晶片202的表面去除液体的点相关。如之前所提到的,该函数集402中的独立的响应表示振动传感器组224中独立的传感器所感应到的力。所以,该函数集402中的独立的响应可提供在给定清洁工艺过程中在晶片202上可见的力的空间映射。这允许在清洁工艺过程中识别出任何以不一致或不理想的方式向晶片202施加力的区域。例如,对于给定晶片202,有可施加到其上的最大压力阈值,超过这个阈值有可能导致损伤甚至破裂。所以,通过监测清洁工艺期间晶片202上的局部力,就可以检查在晶片202上任何位置所施加的压力(来自清洁溶液、真空等的施加) 是否超过这个给定阈值。如果是,那么可适当调节各种处理参数(如在清洁过程中分配的水或清洁溶液的量、力或真空持续时间等)以减少晶片202上的压力。除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰·瓦尔科尔马克·川口克里斯蒂安·珀杜拉鲁
申请(专利权)人:朗姆研究公司
类型:发明
国别省市:

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