[发明专利]晶圆翘曲度优化方法、晶圆翘曲度优化装置和机台

说明书

本发明涉及一种晶圆翘曲度优化方法、晶圆翘曲度优化装置和机台。该晶圆翘曲度优化方法包括：检测晶圆的翘曲状态，并获取所述晶圆的翘曲度；根据所述翘曲状态和所述翘曲度确定应力组合，所述应力组合包括对所述晶圆的不同区域施加的不同吸附力；根据所述应力组合控制多极静电吸盘对所述晶圆施加吸附力，以对所述晶圆进行应力削减；其中，多极静电吸盘包括多个静电吸附区域，各静电吸附区域配置有对应的供电电源。上述晶圆翘曲度优化方法，简化了工艺流程，节省了时间和成本；并且，晶圆翘曲度控制更加灵活，提高了制程稳定性，优化了产品质量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆翘曲度优化方法、晶圆翘曲度优化装置和机台。

背景技术

在半导体制造过程中，随着晶圆表面堆叠各种材料层以及各种半导体器件，会对晶圆表面产生各种应力，使晶圆发生翘曲。翘曲，是指晶圆发生形变而不平整的现象。在晶圆生产过程中，由于晶圆所受应力的不均匀性，会形成各种不对称形状的翘曲，翘曲会导致诸多的问题，例如，氮氧堆叠层脱落，晶圆破裂，版图对准性能不稳定，光刻精度变差；此外，在部分的工艺制程中，需要使用吸附工具固定住晶圆，若晶圆翘曲度过大，则难以吸附固定，从而导致工艺无法进行。这些问题都会导致产品性能不稳定，并降低产品产出率及良率。

传统上对晶圆翘曲度的优化是在晶圆背面沉积一层硅化物薄膜，例如通过化学气象沉积的氮化硅薄膜，经过沉积-光刻-蚀刻-酸洗步骤，通过晶圆背面硅化物薄膜应力的调整来优化晶圆所受应力，从而改善晶圆翘曲度；但是传统的改善晶圆翘曲度的方法缺陷明显，一是会增加额外的工艺步骤，降低产出率及提高成本；二是晶背硅化物酸洗去除工艺不成熟，晶面需先沉积酸洗牺牲层，去除时有可能会损伤晶面器件进而影响晶圆质量。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种晶圆翘曲度优化方法和装置，以简化晶圆翘曲度优化工艺，减少工艺步骤，降低成本，改善晶圆质量。

本申请公开了一种晶圆翘曲度优化方法，包括：检测晶圆的翘曲状态，并获取晶圆的翘曲度；根据翘曲状态和翘曲度确定应力组合，应力组合包括对晶圆的不同区域施加的不同吸附力；根据应力组合控制多极静电吸盘对晶圆施加吸附力，以对晶圆进行应力削减；其中，多极静电吸盘包括多个静电吸附区域，各静电吸附区域配置有对应的供电电源。

上述晶圆翘曲度优化方法，通过调整多极静电吸盘施加在晶圆不同区域上的吸附力来对晶圆进行翘曲度优化，可以与现有工艺相结合，无需额外增加工艺步骤，与传统的晶圆翘曲度优化方法相比，简化了工艺流程，节省了时间和成本；并且，晶圆翘曲度控制更加灵活，提高了制程稳定性，优化了产品质量。

在其中一个实施例中，检测晶圆的翘曲状态，并获取晶圆的翘曲度，包括：于晶圆的上表面选择若干测量点，获取若干测量点与翘曲检测探头之间的距离数据；其中，测量点至少分布于晶圆的中心区域和边缘区域；根据距离数据确定晶圆的翘曲状态，并计算得到晶圆的翘曲度。

在其中一个实施例中，根据翘曲状态和翘曲度确定应力组合，包括：若晶圆的中间区域向下凹陷且边缘区域向上弯曲，则确定应力组合为压应力组合，以在晶圆的背面施加压应力；若晶圆的中间区域向上凸起且边缘区域向下弯曲，则确定应力组合为拉应力组合，以在晶圆的背面施加拉应力；其中，应力组合包括施加在中间区域的第一吸附力和施加在边缘区域的第二吸附力；在压应力组合中，第一吸附力小于第二吸附力，在拉应力组合中，第一吸附力大于第二吸附力。

在其中一个实施例中，在根据翘曲状态和翘曲度确定应力组合之前，还包括：判断翘曲度是否大于或等于预设阈值；若是，则根据翘曲状态和翘曲度确定应力组合；反之，则无需对晶圆进行翘曲度优化。

在其中一个实施例中，多极静电吸盘包括多个静电吸附区域，各静电吸附区域配置有对应的供电电源；根据应力组合控制多极静电吸盘对晶圆施加吸附力，以对晶圆进行应力削减，包括：根据各测量点与翘曲检测探头之间的距离数据设置各供电电源的输出电压，控制各静电吸附区域在晶圆上施加吸附力。