【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體，尤其是涉及一種靜電卡盤靜電力的測試方法及系統。
技術介紹
1、靜電卡盤（electrostatic?chuck，簡稱e-chuck）是一種利用靜電吸附原理來固定工件的裝置，在半導體制造領域，靜電卡盤利用靜電力（特別是庫侖力）產生吸附力來固定晶圓。精準測試靜電卡盤的靜電力（吸附力）是優化靜電卡盤設計與性能的關鍵環節。
2、目前，常用的靜電力測試方法為提拉法，然而該方法存在諸多弊端。提拉法操作過程中，難以精準把控提拉的力度、速度等參數，容易引入人為操作誤差，導致測試結果偏差較大，測試精度較低。其次，提拉過程受外界環境因素（如振動、氣流擾動等）干擾明顯。而且，每進行一次測試，均需要將提拉裝置與晶圓進行固定，固定過程復雜繁瑣，因此，提拉法測試的重復性較差。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種靜電卡盤靜電力的測試方法及系統，以減少人為操作誤差，提高測試精度，同時能夠避免外界環境的干擾，以及提高測試過程的便捷性。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種靜電卡盤靜電力的測試方法，所述方法應用于靜電卡盤靜電力的測試系統中的數據處理模塊，所述系統還包括：待測試的靜電卡盤、測試用的晶圓、封閉腔室、壓力傳感器、氣體管道、氣體泄露檢測儀；其中，所述晶圓設置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤利用靜電力產生向下的吸附力來固定所述晶圓；固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內，所述封閉腔室為真空腔室；所述氣體管道設置在所述靜電卡盤內部，所述氣體管道中
3、步驟s1：控制所述氣體管道中的氣體壓力逐步增加，以使被吸附的所述晶圓受到的向上的頂推力逐步增大；
4、步驟s2：通過所述氣體泄露檢測儀檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，當所述氣體泄露檢測儀檢測到所述氣體管道中的氣體泄露到所述封閉腔室內時，確定氣體泄露時刻所述壓力傳感器檢測到的所述氣體管道中的氣體壓力的壓力值；
5、步驟s3：根據所述壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力；所述有效靜電力用于表征所述靜電卡盤對晶圓的最大吸附力。
6、結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述氣體管道中的氣體為氦氣。
7、結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述系統還包括至少一個抽氣裝置，所述抽氣裝置設置于所述晶圓與所述靜電卡盤的接觸面的邊緣；所述氣體泄露檢測儀設置于所述封閉腔室外部；各所述抽氣裝置分別通過各自對應的連接管道連通所述氣體泄露檢測儀；所述通過所述氣體泄露檢測儀檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，包括：
8、通過所述抽氣裝置抽取所述接觸面的邊緣附近的氣體，并將抽取到的氣體通過連接通道輸送至所述氣體泄露檢測儀，以通過所述氣體泄露檢測儀檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內。
9、結合第一方面的第二種可能的實施方式，本申請實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，針對每個所述抽氣裝置，該抽氣裝置包括單凹槽管道，該單凹槽管道的凹槽開口朝向所述接觸面的邊緣設置，該單凹槽管道以及所述接觸面的邊緣構成獨立空間；各所述單凹槽管道通過各自對應的連接管道連通所述氣體泄露檢測儀；所述通過所述抽氣裝置抽取所述接觸面的邊緣附近的氣體，并將抽取到的氣體通過連接通道輸送至所述氣體泄露檢測儀，包括：
10、通過所述抽氣裝置將所述接觸面的邊緣附近的氣體抽取到所述抽氣裝置的單凹槽管道內，并將抽取到所述單凹槽管道內的氣體通過對應的連接通道輸送至所述氣體泄露檢測儀。
11、結合第一方面的第二種可能的實施方式，本申請實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，當所述抽氣裝置有多個時，各所述抽氣裝置均勻設置在所述接觸面的邊緣。
12、結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述系統還包括抽真空裝置和真空規；在執行步驟s1之前，所述方法還包括：
13、在將固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內之后，控制所述抽真空裝置對所述封閉腔室抽真空處理；
14、通過所述真空規實時監測所述封閉腔室內真空度，當所述真空度達到預設真空標準時，控制所述抽真空裝置停止抽真空處理。
15、結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，所述根據所述壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力，包括：
16、重復更換所述靜電卡盤上的晶圓，針對每次更換的新的晶圓，重復執行步驟s1至步驟s2，得到每個晶圓各自對應的壓力值；
17、計算所有所述壓力值的平均值，得到平均壓力值；
18、根據所述平均壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力。
19、結合第一方面的第六種可能的實施方式，本申請實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，所述根據所述平均壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力，包括：
20、通過以下公式計算所述靜電卡盤的有效靜電力：
21、
22、其中，f表示所述有效靜電力；s1表示所述晶圓與所述靜電卡盤的接觸面積；s2表示氣體與所述晶圓的接觸面積；表示所述平均壓力值。
23、結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，所述系統還包括壓力調節模塊，所述壓力調節模塊連通所述氣體管道的進氣口；所述控制所述氣體管道中的氣體壓力逐步增加，包括：
24、向所述壓力調節模塊發送氣體壓力調節指令，以使所述壓力調節模塊根據所述氣體壓力調節指令中包含的氣體壓力調節步長，逐步增加所述氣體管道中的氣體壓力。
25、第二方面，本申請實施例還提供一種靜電卡盤靜電力的測試系統，所述系統包括：待測試的靜電卡盤、測試用的晶圓、封閉腔室、壓力傳感器、氣體管道、氣體泄露檢測儀以及數據處理模塊；其中，所述晶圓設置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤利用靜電力產生向下的吸附力來固定所述晶圓；固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內，所述封閉腔室為真空腔室；所述氣體管道設置在所述靜電卡盤內部，所述氣體管道中的部分氣體管道均勻分布在所述晶圓的下表面，所述部分氣體管道與所述晶圓貼合設置；通過所述部分氣體管道中的氣體直接接觸所述晶圓下表面，使得所述氣體管道中的氣體壓力對被吸附的所述晶圓產生向上的頂推力；所述壓力傳感器用于檢測本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種靜電卡盤靜電力的測試方法，其特征在于，所述方法應用于靜電卡盤靜電力的測試系統中的數據處理模塊，所述系統還包括：待測試的靜電卡盤、測試用的晶圓、封閉腔室、壓力傳感器、氣體管道、氣體泄露檢測儀；其中，所述晶圓設置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤利用靜電力產生向下的吸附力來固定所述晶圓；固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內，所述封閉腔室為真空腔室；所述氣體管道設置在所述靜電卡盤內部，所述氣體管道中的部分氣體管道均勻分布在所述晶圓的下表面，所述部分氣體管道與所述晶圓貼合設置；通過所述部分氣體管道中的氣體直接接觸所述晶圓下表面，使得所述氣體管道中的氣體壓力對被吸附的所述晶圓產生向上的頂推力；所述壓力傳感器用于檢測所述氣體管道中的氣體壓力；所述氣體泄露檢測儀用于檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，若所述氣體管道中的氣體泄露到所述封閉腔室內，則表示所述晶圓由于受到所述氣體管道中的氣體壓力施加的向上的頂推力，以使所述晶圓與所述靜電卡盤之間出現縫隙；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述氣體管道中的氣體為氦氣。
3.根據
4.根據權利要求3所述方法，其特征在于，針對每個所述抽氣裝置，該抽氣裝置包括單凹槽管道，該單凹槽管道的凹槽開口朝向所述接觸面的邊緣設置，該單凹槽管道以及所述接觸面的邊緣構成獨立空間；各所述單凹槽管道通過各自對應的連接管道連通所述氣體泄露檢測儀；所述通過所述抽氣裝置抽取所述接觸面的邊緣附近的氣體，并將抽取到的氣體通過連接通道輸送至所述氣體泄露檢測儀，包括：
5.根據權利要求3所述方法，其特征在于，當所述抽氣裝置有多個時，各所述抽氣裝置均勻設置在所述接觸面的邊緣。
6.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述系統還包括抽真空裝置和真空規；在執行步驟S1之前，所述方法還包括：
7.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述根據所述壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力，包括：
8.根據權利要求7所述方法，其特征在于，所述根據所述平均壓力值計算所述靜電卡盤的有效靜電力，包括：
9.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述系統還包括壓力調節模塊，所述壓力調節模塊連通所述氣體管道的進氣口；所述控制所述氣體管道中的氣體壓力逐步增加，包括：
10.一種靜電卡盤靜電力的測試系統，其特征在于，所述系統包括：待測試的靜電卡盤、測試用的晶圓、封閉腔室、壓力傳感器、氣體管道、氣體泄露檢測儀以及數據處理模塊；其中，所述晶圓設置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤利用靜電力產生向下的吸附力來固定所述晶圓；固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內，所述封閉腔室為真空腔室；所述氣體管道設置在所述靜電卡盤內部，所述氣體管道中的部分氣體管道均勻分布在所述晶圓的下表面，所述部分氣體管道與所述晶圓貼合設置；通過所述部分氣體管道中的氣體直接接觸所述晶圓下表面，使得所述氣體管道中的氣體壓力對被吸附的所述晶圓產生向上的頂推力；所述壓力傳感器用于檢測所述氣體管道中的氣體壓力；所述氣體泄露檢測儀用于檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，若所述氣體管道中的氣體泄露到所述封閉腔室內，則表示所述晶圓由于受到所述氣體管道中的氣體壓力施加的向上的頂推力，以使所述晶圓與所述靜電卡盤之間出現縫隙；所述數據處理模塊用于執行：
...【技術特征摘要】
1.一種靜電卡盤靜電力的測試方法，其特征在于，所述方法應用于靜電卡盤靜電力的測試系統中的數據處理模塊，所述系統還包括：待測試的靜電卡盤、測試用的晶圓、封閉腔室、壓力傳感器、氣體管道、氣體泄露檢測儀；其中，所述晶圓設置在所述靜電卡盤上，所述靜電卡盤利用靜電力產生向下的吸附力來固定所述晶圓；固定有所述晶圓的所述靜電卡盤設置在所述封閉腔室內，所述封閉腔室為真空腔室；所述氣體管道設置在所述靜電卡盤內部，所述氣體管道中的部分氣體管道均勻分布在所述晶圓的下表面，所述部分氣體管道與所述晶圓貼合設置；通過所述部分氣體管道中的氣體直接接觸所述晶圓下表面，使得所述氣體管道中的氣體壓力對被吸附的所述晶圓產生向上的頂推力；所述壓力傳感器用于檢測所述氣體管道中的氣體壓力；所述氣體泄露檢測儀用于檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，若所述氣體管道中的氣體泄露到所述封閉腔室內，則表示所述晶圓由于受到所述氣體管道中的氣體壓力施加的向上的頂推力，以使所述晶圓與所述靜電卡盤之間出現縫隙；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述氣體管道中的氣體為氦氣。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述系統還包括至少一個抽氣裝置，所述抽氣裝置設置于所述晶圓與所述靜電卡盤的接觸面的邊緣；所述氣體泄露檢測儀設置于所述封閉腔室外部；各所述抽氣裝置分別通過各自對應的連接管道連通所述氣體泄露檢測儀；所述通過所述氣體泄露檢測儀檢測所述氣體管道中的氣體是否泄露到所述封閉腔室內，包括：
4.根據權利要求3所述方法，其特征在于，針對每個所述抽氣裝置，該抽氣裝置包括單凹槽管道，該單凹槽管道的凹槽開口朝向所述接觸面的邊緣設置，該單凹槽管道以及所述接觸面的邊緣構成獨立空間；各所述單凹槽管道通過各自對應的連接管道連通所述氣體泄露檢測儀；所述通過所述抽氣裝置抽取所述接觸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亞輝，
申請(專利權)人：鴻舸半導體設備上海有限公司，
類型：發明
國別省市：
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