晶圓夾盤傾斜度的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種用于夾持晶圓的晶圓夾盤傾斜度的檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著半導體集成電路的高密度化、微細化和高速化，對工藝加工精度提出了更高的要求。影響工藝加工精度最主要的因素是執行各工藝的裝置是否滿足工藝要求。以電化學拋光為例，在電化學拋光工藝中，需要使用晶圓夾盤夾持晶圓相對于噴頭在豎直方向、水平方向移動和旋轉。噴頭向晶圓表面噴射拋光液，以實現對晶圓表面拋光。在電化學拋光過程中，晶圓夾盤的水平度決定了晶圓的水平度，晶圓的水平度越高，電化學拋光工藝的精度就越高，也就是電化學拋光均勻性越高。一旦晶圓夾盤傾斜了，晶圓表面拋光均勻性就會變差，從而導致電化學拋光良率降低。因此，檢測晶圓夾盤是否傾斜，對電化學拋光工藝至關重要。而現有的電化學拋光設備中，晶圓夾盤通常安裝在拋光腔室內部，很難對其傾斜度進行檢測。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種晶圓夾盤傾斜度的檢測方法，該方法能夠利用現有的電化學拋光設備對晶圓夾盤的傾斜度進行檢測，而無需再借助其他裝置，解決了現有晶圓夾盤傾斜度檢測難的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提出的晶圓夾盤傾斜度的檢測方法，包括如下步驟:分別測量晶圓中心點(O點)以及晶圓上其他兩點(A點與B點)與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值H。，Ha, Hb，其中該其他兩點(A點和B點)的連線不經過晶圓中心點(O點);計算Ha與Hci之間的差值，以及Hb與Hci之間的差值；結合A點與O點之間的水平距離La以及B點與O點之間的水平距離Lb，計算晶圓上A點與O點所在的直線與水平面之間的傾斜度為arctan ((Ha-H0) /La)，B點與O點所在的直線與水平面之間的傾斜度為arctan ((Hb-H0) /Lb) ο
[0005]綜上所述，本發明晶圓夾盤傾斜度的檢測方法利用現有的電化學拋光設備即可實現對晶圓夾盤的傾斜度進行檢測，解決了現有晶圓夾盤傾斜度檢測難的問題。
【附圖說明】
[0006]圖1示出了現有電化學拋光裝置的結構示意圖。
[0007]圖2示出了本發明晶圓夾盤傾斜度的檢測方法的流程圖。
[0008]圖3示出了測量晶圓上的點與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值的方法的流程圖。
[0009]圖4示出了晶圓的仰視圖。
【具體實施方式】
[0010]為詳細說明本發明的技術內容、所達成目的及效果，下面將結合實施例并配合圖式予以詳細說明。
[0011]參考圖1所示，圖1示出了現有電化學拋光裝置的結構示意圖。現有電化學拋光裝置包括晶圓夾盤101、噴頭102、拋光液供應管道103、流量控制器104、電源105及運動控制器(圖中未示)。晶圓夾盤101夾持晶圓106。噴頭102設置在晶圓夾盤101的下方，噴頭102向晶圓106表面噴射拋光液。拋光液供應管道103與噴頭102連接，拋光液供應管道103向噴頭102供應拋光液。流量控制器104設置在拋光液供應管道103上，流量控制器104控制向噴頭102供應的拋光液的流量，使供應至噴頭102的拋光液的流量維持恒定，從而保證從噴頭102噴射出的拋光液的液面高度一定并保持不變。電源105的陽極與晶圓106電連接，電源105的陰極與噴頭102電連接，電化學拋光時，通過拋光液構成導通的拋光電流回路。運動控制器與晶圓夾盤101連接，運動控制器控制晶圓夾盤101相對于噴頭102在豎直方向(Z軸方向)、水平方向(X軸方向)移動和旋轉，運動控制器實時記錄晶圓夾盤101相對于初始位置(Home位置)在Z軸方向、X軸方向移動的距離以及旋轉的角度。電化學拋光前，晶圓夾盤101從初始位置在Z軸方向下降至工藝位置，噴頭102對準晶圓106的中心(圖4中的O點位置)，電化學拋光過程中，晶圓夾盤101沿X軸方向水平移動并旋轉，從而實現對晶圓106的全局平坦化。
[0012]參考圖2，基于上述現有的電化學拋光裝置，本發明提出了一種晶圓夾盤傾斜度的檢測方法，包括如下步驟:
[0013]步驟S201:分別測量晶圓中心點(O點)以及晶圓上其他兩點(A點與B點)與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值H。，Ha, Hb，其中該其他兩點(A點和B點)的連線不經過晶圓中心點(O點)；
[0014]步驟S202:計算Ha與H。之間的差值，以及Hb與H。之間的差值；
[0015]步驟S203:結合A點與O點之間的水平距離La以及B點與O點之間的水平距離Lb，計算晶圓上A點與O點所在的直線與水平面之間的傾斜度為arctan ((Ha-HJ/La)，B點與O點所在的直線與水平面之間的傾斜度為arctan ((Hb-H。) /Lb)。
[0016]在一個實施例中，如圖4所示，A點與O點所在的直線與B點與O點所在的直線垂直。
[0017]在一個實施例中，如圖3所示，測量晶圓上的點與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值的方法，包括如下步驟:
[0018]步驟S301:設置一誤差值；
[0019]步驟S302:將晶圓夾盤置于初始位置，噴頭對準晶圓上的待測點；
[0020]步驟S303:使晶圓夾盤在Z軸方向下降至工藝位置，接通電源，拋光電流回路導通；
[0021]步驟S304:使晶圓夾盤在Z軸方向上升一定值高度，該定值高度大于所設置的誤差值；
[0022]步驟S305:檢測拋光電流回路是否導通，如果拋光電流回路導通，則返回步驟S304 ;如果拋光電流回路不導通，則進行步驟S306 ；
[0023]步驟S306:使晶圓夾盤在Z軸方向下降，下降的高度值為前一次上升的高度值的一半;
[0024]步驟S307:檢測拋光電流回路是否導通，如果拋光電流回路導通，則使晶圓夾盤在Z軸方向上升，上升的高度值為前一次下降的高度值的一半；如果拋光電流回路不導通，則使晶圓夾盤在Z軸方向下降，下降的高度值為前一次下降的高度值的一半；
[0025]步驟S308:判斷晶圓夾盤在Z軸方向上升或下降的高度值是否小于或等于所設置的誤差值，如果否，則返回步驟S307 ;如果是，則進行步驟S309 ；
[0026]步驟S309:記錄此時晶圓夾盤距離初始位置的高度值，該高度值即為晶圓上的待測點與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值。
[0027]下面通過一具體實例進一步說明測量晶圓上的點與噴頭噴射出的拋光液的液面之間的高度值的方法。