[发明专利]晶片提升方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种晶片提升方法。

背景技术

随着集成电路的飞速发展，生产制造企业间的竞争越来越激烈，因此，各生产企业都在尽一切努力来降低生产成本、提高生产效率，以提高其竞争优势。

众所周知，集成电路的制造过程是一个工艺复杂、高度自动化的流水作业过程。在加工时需要将晶片放置在卡盘上进行作业，而如果晶片在离座和取片过程中发生错位或移动，甚至发生碎片现象，将导致整个生产过程的中断，进而影响生产的效率及产品良率。因此，在集成电路的制造过程中需要尽量避免出现晶片错位、移动或碎片的情况。

为此，人们设计了诸如静电卡盘的静电夹持装置来支撑和固定晶片。目前所采用的静电卡盘的结构如图1所示。图1中，静电卡盘包括基座1和顶针3。其中，基座1内埋设有电极，电极被绝缘层包裹并与设置在基座外部的ESC电源连接；顶针3设置在基座1的底部，并且在基座1内，且与顶针3相对应的位置处设有通孔，顶针3可在该通孔内上下移动。晶片的传输和工艺过程具体为：机械手（图中未示出）将晶片2传送至基座1的上方；顶针3向上运动至最高位置，在此过程中，顶针3的顶端顶起晶片2，以使其脱离机械手；机械手缩回；载有晶片2的顶针3向下运动至最低位置，在此过程中，晶片2降落至基座1上；利用ESC电源在电极上施加正向电压，使晶片2与基座1之间产生静电引力，以实现对晶片2的固定，从而完成晶片的装载。在加工工艺过程结束后，为了避免晶片出现粘片、移动和错位等现象，需要减小晶片2与静电卡盘之间的静电引力。通常采用的减小静电引力的方法是：利用ESC电源在电极上施加与工作时电压极性相反的反向电压，以中和晶片2上在工艺过程中所感应出的静电荷，从而减小晶片2与基座1之间的静电引力；而后，向反应腔室内通入气体，例如氩气，并激发气体形成等离子体，以借助等离子体去除残留的静电荷。然后，顶针3向上运动至最高位置，在此过程中，顶针3的顶端顶起晶片2，以使其脱离基座1；机械手取出晶片2。

然而，上述减小静电引力的方法在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由于上述减小静电引力的方法仅能去除暴露在等离子体环境中的电荷，即，等离子体仅能去除残留在晶片2上表面上的电荷，而无法去除残留在晶片2下表面以及基座1上表面上的电荷，而且由于残留的电荷的分布是不均匀的，这使得在顶针3顶起晶片2时，晶片2会因受力不均匀而发生偏离或掉片，如图2所示，从而导致工艺过程的中断，影响生产效率和产品良率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种晶片提升方法，其可以减少提升晶片时出现偏离或掉片的几率，从而可以提高生产效率和产品良率。

为实现本发明的目的而提供一种晶片提升方法，用于在工艺过程结束后利用顶针顶起晶片，以使晶片脱离静电卡盘，该方法包括以下步骤：

10）在所述静电卡盘的电极上施加与其工作时的电压极性相反的反向电压，以减小晶片与静电卡盘之间的静电引力；

20）顶针自最低位置上升至中间位置，以顶起晶片，从而使晶片下表面与静电卡盘上表面之间具有预定间隙；

30）向反应腔室内通入气体，并开启激励电源，以激发该气体形成等离子体，从而消除残留在晶片上下表面以及静电卡盘上表面上的电荷；

40）顶针自所述最低位置上升至预设的最高位置。

优选的，在步骤20）中，所述预定间隙的取值范围在0.5～1mm。

优选的，在步骤30）中，所述激励电源的激励功率的取值范围在300～1000W。

优选的，在步骤30）中，所述激励电源的激励功率为500W。

优选的，在步骤40）中，等离子体的启辉时间的取值范围在3～10s。

优选的，在步骤40）中，等离子体的启辉时间为10s。

其中，采用第一直线气缸和第二直线气缸分别驱动顶针作升降运动，其中，所述第一直线气缸用于驱动所述顶针在所述最低位置和中间位置之间作升降运动；所述第二直线气缸用于驱动所述顶针在所述中间位置与最高位置之间作升降运动。

其中，采用旋转气缸和凸轮机构驱动顶针作升降运动，其中，所述旋转气缸用于向所述凸轮机构提供旋转动力；所述凸轮机构用于将所述旋转动力转换为直线运动并传递至所述顶针；并且，通过控制所述凸轮机构的旋转角度来使所述顶针运动至最低位置、中间位置或者最高位置。

其中，采用直线电机驱动顶针作升降运动。

优选的，在步骤30）中，所述气体包括氩气。

本发明具有以下有益效果：