[发明专利]晶片脱附的方法、装置及半导体处理设备

说明书

本发明公开了一种晶片脱附的方法、装置及半导体处理设备。所述晶片脱附的方法包括：S110、伺服控制器获取预设安全扭矩值；S120、伺服控制器控制伺服电机驱动顶针机构运动，以对晶片进行脱附，并获取所述伺服电机驱动过程中的最大扭矩值；S130、所述伺服控制器判断所述最大扭矩值是否不大于所述预设安全扭矩值，是则执行步骤S140，否则无粘片产生，完成晶片脱附；S140、伺服控制器控制所述伺服电机抱闸。利用发明的晶片脱附的方法，能够准确判断晶片是否完全脱附以及晶片是否存在粘片现象，以供技术人员后续对发生粘片的晶片进行后续处理(例如，对静电卡盘加载反向电压)，能够有效避免取片机构对晶片造成破损，提高晶片的脱附良率，降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种晶片脱附的方法、一种晶片脱附的装置和一种半导体处理设备。

背景技术

在集成电路芯片制造行业中，在对晶片进行加工的整个工艺流程中，一般包括光刻、刻蚀、离子注入、金属沉积和核心封装等工艺。在等离子刻蚀工艺中，刻蚀机将光刻工艺所产生的诸如线、面或孔洞等光阻图案，准确地转印到光阻底下的材质上，以形成整个集成电路所应有的复杂架构。

在等离子刻蚀工艺中，一般是将晶片放置在半导体加工设备的反应腔室内的静电卡盘上，对晶片进行加工。其中的静电卡盘起到支撑、固定晶片以及对工艺过程中晶片温度进行控制等作用。当晶片完成工艺以后，需要对晶片进行脱附。

相关技术中，如图1所示，晶片脱附的装置100包括旋转气缸150和与旋转气缸连接的顶针机构140(图中为三针机构)，旋转气缸150在通入或者排除压缩空气的时候，将会带动顶针机构140进行相应的升降，以达到将晶片脱离或者放置在静电卡盘的表面的目的。该方案的优点是结构十分的简单，而且具有一定的价格优势。

但是，上述结构的晶片脱附的装置，具有下述缺陷：

首先，其在通入或者排除压缩空气的时候只能完成机械的伸缩动作，而无法对运动进行精确的控制。例如当通入的压缩空气压力较大的时候，其伸缩速度会较快，容易导致晶片飞出或者对晶片产生较大的损坏，而若压缩空气压力较小的时候，则会存在上升和下降速度较慢的问题，需要对气压等做出反复的调整，不容易做到精确的控制。另外，由于旋转气缸本身是不带任何反馈的，其运行状态等需要外部的传感器才能检测其状态。

其次，该装置并没有从根本上解决粘片问题，原因之一该结构并没有明确的给出一个准确的加载反向电压所需的时间。根据电荷的中和效应，如果加载反向电压的时间过短的话，那么晶片上的剩余电荷将会无法完全中和从而导致粘片，反之加载反向电压时间过长的话，可能存在晶片上存在较多反向电荷从而再次粘片的情况，因此加载反向电压的时间是关系到该方案是否能够顺利实施的关键。然而每次工艺后的晶片上的残余电荷并不是固定的，即使是多次同一个配方执行后也并不一致，即每次工艺需要完全中和这些残余电荷所需要的时间并不是固定的。而当前加载反向电压的时间只是一个经验值，即需要工艺人员多次反复实验得到，且该经验值并不能适用于所有的情况。

最后，该晶片脱附的装置中判断粘片的主要依据为冷媒气体的流量，使用该方案判断是否粘片并不可靠，其需要保证晶片在静电卡盘表面基本完全贴合，若仅仅是边缘有点出现翘曲，冷媒气体将会从该翘曲点溢出，这样将会出现虽然冷媒气体流量较大，但是却仍然粘片的情况出现，造成误判。

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，提出了一种晶片脱附的方法、一种晶片脱附的装置以及一种半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种晶片脱附的方法，所述晶片脱附的方法包括：

步骤S110、伺服控制器获取预设安全扭矩值；

步骤S120、所述伺服控制器控制伺服电机驱动顶针机构运动，以对晶片进行脱附，并获取所述伺服电机驱动过程中的最大扭矩值；