[发明专利]一种晶圆吸附状态的检测方法、检测装置及控制器

说明书

本申请提供一种晶圆吸附状态的检测方法、检测装置及控制器，首先，确定静电吸附装置上吸附有晶圆；静电吸附装置包括电介质和位于电介质内部的下电极，下电极用于连接直流电源，静电吸附装置上方设置有与下电极相对的上电极，上电极用于连接射频电源，上电极和晶圆之间形成有等离子体，以导通上下电极之间的回路；然后，检测静电吸附装置与直流电源之间的电流；若电流变化超过第一阈值，说明回路中晶圆下表面与电介质的上表面之间形成的电容不稳定，二者之间的距离发生较大变化，晶圆没有平稳地吸附在静电吸附装置上，则确定晶圆出现脱吸附状态。在检测过程中没有利用其它设备去接触晶圆，不会造成晶圆碎裂。

技术领域

本申请涉及半导体领域，特别涉及一种晶圆吸附状态的检测方法、检测装置及控制器。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积法 ( Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)是常用的一种薄膜沉积方法，主要原理是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，可以在晶圆上沉积出所期望的薄膜。

随着半导体器件中存储器密度的增加，多堆叠结构的晶片弯曲度也增加，在PECVD工艺期间，需要使用静电吸附装置提供静电吸附力，以使晶圆牢固地吸附在静电吸附装置上并保持平坦，因此，需要实时检测静电吸附装置与晶圆间的吸附状态是否稳定。现有适用于PECVD单极静电吸附的晶圆吸附状态判断方法是利用PIN顶升机构从晶圆下方去顶晶圆，通过PIN顶升机构中的扭矩传感器测试值的变化推导出作用力的变化，进而判断晶圆是否为吸附状态。

然而，现有技术的检测方法只能在工艺结束后，即静电吸附状态解除后，检测晶圆与静电吸附装置之间的吸附状态，若在静电吸附状态中进行检测，利用PIN顶升机构去顶升晶圆，很容易导致晶圆碎裂，影响工艺进程。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种晶圆吸附状态的检测方法、检测装置及控制器，保证在工艺过程中检测晶圆的吸附状态时，不会导致晶圆破裂。其具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种晶圆吸附状态的检测方法，包括：

确定静电吸附装置上吸附有晶圆；所述静电吸附装置包括电介质和位于所述电介质内部的下电极，所述下电极用于连接直流电源，所述静电吸附装置上方设置有与所述下电极相对的上电极，所述上电极用于连接射频电源，所述上电极和所述晶圆之间形成有等离子体；

检测所述静电吸附装置与所述直流电源之间的电流；

若所述电流变化超过第一阈值，则确定所述晶圆出现脱吸附状态。

可选地，所述确定静电吸附装置上吸附有晶圆，包括：

若在所述电流变化超过第二阈值，并减小为非零值之后，在预设时间内所述电流变化低于第三阈值，则确定静电吸附装置上吸附有晶圆。

可选地，所述方法还包括：

在所述电流变化超过第二阈值，并减小为非零值时，根据所述电流变化计算所述下电极与所述电介质之间形成的电容存储的第一电荷量；

在关闭所述直流电源之后，根据所述电流变化计算出所述电容释放的第二电荷量；

若所述第一电荷量大于所述第二电荷量，则确定所述晶圆未处于脱吸附状态。

可选地，所述方法还包括：

在确定所述晶圆未处于脱吸附状态时，控制设备进行告警并停止传片。

可选地，所述第一阈值的范围为1μA-1A。

第二方面，本申请实施例还提供了一种晶圆吸附状态的检测装置，包括：

第一确定单元，用于确定静电吸附装置上吸附有晶圆；所述静电吸附装置包括电介质和位于所述电介质内部的下电极，所述下电极用于连接直流电源，所述静电吸附装置上方设置有与所述下电极相对的上电极，所述上电极用于连接射频电源，所述上电极和所述晶圆之间形成有等离子体；