[发明专利]伯努利夹盘可靠性的测试方法

说明书

本发明提出的伯努利夹盘可靠性的测试方法，先通过激光位移计对伯努利夹盘的水平和跳动进行检测，排除伯努利夹盘本身结构和装配对伯努利夹盘的水平和跳动性能的影响，再通过激光位移计对伯努利夹盘夹持测试片作业时测试片的水平和跳动进行检测，排除伯努利夹盘气路对伯努利夹盘的水平和跳动性能的影响，采用该方法对伯努利夹盘可靠性进行测试，一方面有效简化了操作流程，另一方面提高了伯努利夹盘测试和检修的准确度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种伯努利夹盘可靠性的测试方法。

背景技术

背面清洗设备用于晶圆背面清洗或者湿法刻蚀工艺。背面清洗设备包括腔体和设于腔体内部的晶圆保持装置。晶圆保持装置具有伯努利夹盘，伯努利夹盘表面开设有若干个气孔，若干个气孔连接气路。气路向若干个气孔提供气体，如N2，使得晶圆悬浮并保持在伯努利夹盘的上方，整个过程中晶圆正面不与伯努利夹盘接触。

在执行晶圆背面湿法刻蚀工艺时，需要关注晶圆正面边缘的微小刻蚀宽度和刻蚀宽度均一性。晶圆正面边缘刻蚀宽度的均一性与伯努利夹盘的可靠性有着直接联系，其中，伯努利夹盘的可靠性是指伯努利夹盘自身的水平和跳动，以及伯努利夹盘携带晶圆作业时晶圆的水平和跳动。

目前，行业内表征水平和跳动的手段分别是通过水平仪和千分尺实现的。水平仪测伯努利夹盘(或晶圆)水平存在以下几个弊端：1)需要打开腔体作业；2)需要佩戴安全防护用具操作；3)夹盘中心位置人为确定会存在误差；

4)水平仪放置位置不同，得到的数据会存在差别，测量误差较大等。千分尺测伯努利夹盘(或晶圆)跳动存在的弊端：1)需打开腔体作业；2)需佩戴安全防护用具；3)千分尺测夹盘跳动为接触式，夹盘转速不能太高；4)千分尺精度低，测量误差大；5)需要特制的夹具，操作不方便。

因此，有必要开发一种简单易操作且测量精确的伯努利夹盘可靠性测量方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种伯努利夹盘可靠性的测试方法，能够简单方便且准确地对伯努利夹盘的水平和跳动，以及采用伯努利夹盘携带测试片作业时测试片的水平和跳动进行检测，其中，测试片可以为晶圆。

为实现上述目的，本发明提供的一种伯努利夹盘可靠性的测试方法，包括以下步骤：

步骤1，采用激光位移计检测伯努利夹盘的水平和/或跳动；

步骤2，判断伯努利夹盘的水平和跳动是否处于设定范围，若伯努利夹盘的水平和跳动超出设定范围，则判定设备异常，暂停测试，对伯努利夹盘进行检修，之后重新执行步骤1；若伯努利夹盘的水平和跳动处于设定范围内，则执行步骤3；

步骤3，提供一测试片，由伯努利夹盘保持测试片，采用激光位移计检测测试片的水平和/或跳动；

步骤4，判断测试片的水平和跳动是否处于设定范围，若测试片的水平和跳动超出设定范围，则判定设备异常，暂停测试，对伯努利夹盘进行检修，之后重新执行步骤3，若测试片的水平和跳动处于设定范围内，则测试结束。

激光位移计可以选用彩色激光同轴位移计，利用光谱共焦原理，彩色激光同轴位移计的光学单元产生的可见光穿过透镜组(探头)，分散为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝和紫色七种颜色，然后利用反射原理将反射波长转换成相应的位移值。彩色激光同轴位移计测量精度高，误差小，且为非接触式测量，在对伯努利夹盘可靠性进行测量时，伯努利夹盘转速可以更高，与接触式测量方式相比，不再受伯努利夹盘转速的限制。

将彩色激光同轴位移计应用到背面清洗设备内部进行伯努利夹盘(以及测试片)的跳动和水平实时测量，测量时无需打开腔体，操作简单，可用于设备月保养时监控伯努利夹盘的状态，也可作为设备日常监控的项目。