[发明专利]晶圆吸附力的测量系统及方法、晶圆托盘及其制备方法

说明书

本发明涉及晶圆吸附力的测量系统、测量方法、计算机可读存储介质、晶圆托盘及其制备方法。所述测量系统包括多个传感器、多根导线、保护层及数据处理模块。所述多个传感器分布于晶圆托盘上的多个位置。所述多根导线按多个方向分别连接所述多个传感器。所述保护层覆盖所述多个传感器及所述多根导线。所述数据处理模块连接所述多根导线，以分别获取所述多个方向的传感器叠加信号，并根据各所述方向的传感器叠加信号确定各所述位置的晶圆吸附力。通过采用上述配置，本发明能够低成本、可靠、耐高温地测量晶圆托盘上多个位置的吸附力大小及分布均匀性，从而满足各种工艺条件下的晶圆吸附力的测量需求。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造的技术领域，尤其涉及一种晶圆吸附力的测量系统、一种晶圆吸附力的测量方法、一种计算机可读存储介质、一种晶圆托盘，以及一种晶圆托盘的制备方法。

背景技术

静电吸盘(Electrostatic chuck，ESC)吸附力的大小和均匀性，对晶圆(wafer)与静电吸盘之间的传热效果有很大影响，会直接影响晶圆表面的成膜质量。具体来说，若吸附晶圆的吸附力(chucking force)过小，则有可能在制备薄膜时出现晶圆移动的现象。反之，若吸附晶圆的吸附力过大，则有可能损伤晶圆和静电吸盘的表面。此外，若在解除吸附(de-chuck)时静电吸盘的吸附力没有被完全消除，则容易在完成薄膜制备并顶起晶圆时产生碎片的现象。

为了测量静电吸盘上多个位置的吸附力，本领域存在一些在先技术，通过在静电吸盘的表面集成压力薄膜传感器阵列，再通过无线通信模块分别传输各位置的压力信号的方式，测量静电吸盘表面多个位置的吸附力。然而，这种基于无线传输技术的测量方式一方面需要在静电吸盘表面集成无线传输模块，存在制造难度高及成本高的缺陷，另一方面容易受到强等离子场(High Density Plasma，HDP)的干扰，存在通信可靠性差的缺陷。此外，由于在强等离子场(HDP)工艺过程中，静电吸盘表面的温度很高，对无线传输模块的工作寿命影响很大。因此，这种基于无线传输技术的测量方案难以在强等离子场(HDP)工艺中高效、可靠地进行吸附力测量。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种晶圆吸附力的测量技术，用于低成本、可靠、耐高温地测量晶圆托盘上多个位置的吸附力大小及分布均匀性，从而满足各种工艺条件下的晶圆吸附力的测量需求。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种晶圆吸附力的测量系统、一种晶圆吸附力的测量方法、一种计算机可读存储介质、一种晶圆托盘，以及一种晶圆托盘的制备方法，能够低成本、可靠、耐高温地测量晶圆托盘上多个位置的吸附力大小及分布均匀性，从而满足各种工艺条件下的晶圆吸附力的测量需求。

具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述晶圆吸附力的测量系统包括多个传感器、多根导线、保护层及数据处理模块。所述多个传感器分布于晶圆托盘上的多个位置。所述多根导线按多个方向分别连接所述多个传感器。所述保护层覆盖所述多个传感器及所述多根导线。所述数据处理模块连接所述多根导线，以分别获取所述多个方向的传感器叠加信号，并根据各所述方向的传感器叠加信号确定各所述位置的晶圆吸附力。

进一步地，在本发明的一些实施例中，所述多个方向包括相互垂直的第一方向及第二方向。所述多个传感器分别沿所述第一方向及所述第二方向排列，以在所述晶圆托盘上构成二维传感器阵列。多根第一导线分别沿所述第一方向连接所述多个传感器，以分别采集沿所述第一方向的多组第一叠加信号。多根第二导线分别沿所述第二方向连接所述多个传感器，以分别采集沿所述第二方向的多组第二叠加信号。