CN101978466B - 具有电容敏感特性的静电卡盘装置，以及相关的操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于处理工件，例如半导体晶片，的半导体工件加工系统。同时还提供了相关的操作控制方法。所述系统包括一个配置成接收工件的静电卡盘，以及与所述静电卡盘连接的夹持电压源。所述静电卡盘具有夹持电极装置，所述夹持电压源与所述夹持电极装置连接。所述夹持电压源包括配置成为所述夹持电极装置产生直流(DC)夹持电压的直流(DC)电压产生装置，为所述夹持电极装置产生交流(AC)激励信号的交流(AC)电压产生装置，以及与所述夹持电极装置连接的处理结构。所述处理结构配置成分析响应于所述AC激励信号而获得的工件存在信号的特征，以及基于该特征，检验工件相对于所述静电卡盘的合适的/不合适的放置。

Description

具有电容敏感特性的静电卡盘装置,以及相关的操作方法
技术领域
本发明所记载的实施例通常涉及工件处理。特别地，本发明的实施例涉及在使用半导体工件处理系统，例如化学气相沉积系统的处理和操作过程中，探测工件，例如半导体晶片的处理状态条件。
背景技术
静电卡盘用于在多种半导体工件处理系统中支撑晶片。例如在沉积系统中，在向晶片上沉积薄膜的过程中，使用静电卡盘在合适的位置夹持晶片。或者例如在刻蚀系统中，在将材料从晶片上通过化学刻蚀去除的过程中，使用静电卡盘在合适的位置夹持晶片。这些系统典型地包括反应腔，用于从腔中排出气体的真空泵系统，用于将化学反应物输送到腔中的反应物传输系统，以及在处理过程中用于将工件保持在合适的位置的工件支撑系统。
典型的工件支撑系统使用台板在处理过程中支撑工件。一些系统还使用静电卡盘，利用静电力将工件保持在合适的位置。静电卡盘具有使用夹持电压激励的电极，将晶片通过静电夹持在静电卡盘的表面。静电卡盘中的电极连接到静电电源和控制器。静电电源接收来自于控制器的控制信号，产生适于使用夹持力夹持衬底的夹持电压。
在处理过程开始之前，晶片被传输到反应腔中，典型地放置在升降杆上，该升降杆在晶片被放置到静电卡盘上之前用于支撑晶片。升降杆然后下降(和/或静电卡盘上升)这样晶片就被放置在静电卡盘的表面上而不是升降杆上。这时，对静电卡盘实施夹持电压，用于在处理的准备阶段夹持晶片。在处理过程完成后，移除夹持电压，从静电卡盘上释放晶片，使用升降杆从静电卡盘的表面上托起晶片。这样，就可以使用传送机构从升降杆上移除处理过的晶片。
晶片相对于静电卡盘合适的位置在典型的半导体工件处理过程之前，之中，以及之后的不同的时间都是很重要的。例如，在实施夹持电压之前保证晶片放置在静电卡盘上合适的位置是重要的。又例如，人们希望能够确定晶片在特定的时间内是被夹持的或者是无阻尼的。又例如，保证在加工循环的加工之前晶片处于升降杆上合适的位置是很重要的。
发明内容
本发明提供了一种适用于半导体工件加工系统中的静电卡盘装置，以及相关的操作方法。该静电卡盘装置包括电容传感器子系统，其与静电卡盘的夹持电压源合为一体。电容传感器子系统向静电卡盘的夹持电极提供激励信号，并且测定响应于该激励信号的晶片状态条件。特别地，晶片和静电卡盘之间电容的改变(响应于晶片的位置相对于静电卡盘的上表面的改变)产生来源于激励信号的工件存在信号的可探测的特征。电容传感器子系统在加工之前，之间和/或之后探测并分析这些特征，来检验晶片相对于静电卡盘的合适位置。
从静电卡盘装置的实施例中可以发现本发明的上述以及更多的方面，该静电卡盘装置包括配置成用于接收工件的台板，静电卡盘，用于夹持的电极装置，该电极装置配置成用于接收直流(DC)夹持电压，该电压使工件通过静电粘附到卡盘上，以及一个与电极装置连接的电容传感器子系统。电容传感器子系统配置成用于产生电极装置所需的交流(AC)激励信号，并且分析该激励信号的电特性，该电特性会受到工件和卡盘之间的电容变化的影响。
通过控制半导体工件加工系统的方法的实施例，可以得知本发明的上述以及更多的方面，该系统具有用于在加工过程中保持工件的静电卡盘。该方法包括：施加AC激励信号到静电卡盘的电极上；获得响应于AC激励信号的工件存在信号，该工件存在信号受静电卡盘和工件之间的电容的影响；识别工件存在信号的特征；以及根据所述特征的指示的方式控制系统的操作。
通过系统的实施例可得知本发明的上述以及更多的方面，该系统包括：静电卡盘，配置成用于接收工件，静电卡盘包括夹持电极装置；以及与夹持电极装置电连接的夹持电压源。夹持电压源包括：一个DC电压产生装置，配置成产生夹持电极装置所需要的夹持电压；以及AC电压产生装置，配置成产生夹持电极装置所需要的AC激励信号；以及与夹持电极装置连接的处理结构。处理结构配置成分析响应于AC激励电流而获得的工件存在信号的特征，以及，根据这些特征，判定工件相对于静电卡盘处于正常/不正常的位置。
发明内容部分以简单的形式将下文中将要详细记载的内容做了一个精选的介绍。发明部分不是用于指明该发明所声称的主题的主要特征或者基本特点，也不是用于帮助确定本发明所生成的主题的保护范围。
附图说明
参考下文中的详细说明和权利要求书并结合下述附图，可以对本发明的主题进行更完整的理解，在全部的附图中相似的附图标记指代类似的部件。
图1是一个CVD系统的实施例的示意图；
图2是静电卡盘的一个实施例的截面图，示出了与升降杆的连接关系；
图3是图2中示出的静电卡盘的顶视图；
图4是图2中示出的静电卡盘的截面图，示出了晶片位于升降杆的合适的位置；
图5是静电卡盘的一个实施例的截面图，其中晶片装载在合适的位置；
图6是静电卡盘的一个实施例的截面图，其中晶片装载在不合适的位置；
图7是具有电容传感器子系统的静电卡盘装置的实施例的示意图；
图8是在对工件进行加工的过程中从半导体工件加工系统的电容传感器子系统所获得的优选的工件存在信号的曲线图；
图9是用于说明控制半导体工件加工系统的方法的实施例的流程图；以及
图10是在自夹持恢复过程中从半导体工件加工系统的电容传感器子系统所获得的优选的工件存在信号的曲线图。
具体实施方式
下文中的详细记载仅仅用于从本质上说明而不是用于限制该发明的主题或者应用的实施例，以及这些实施例的使用。这里所使用的术语“优选的”的含义是“作为示例，举例，或者说明”。这里作为实施例所记载的任何设备都不能被解释为是优选的，或者优于其它的设备。而且，前述技术领域，背景技术，发明内容或者下文中的详述中所明示的或者暗示的原理都不能解释为具有限制作用。
技术和工艺在本文中以功能和/或逻辑块部件的形式来记载，并且结合操作，处理任务和功能的符号表示，所述功能可通过各种不同的计算部件或者设备来实施。这样的操作，任务，以及功能有时被看作是被计算机执行的，计算的，软件实现的，或者计算机实现的。实际上，一个或者多个处理设备可通过操作在系统存储器中表现为数据比特的电信号，以及其它的处理信号，来实现所述的操作，任务和功能。存储数据比特的存储单元是物理单元，具有特定的响应于数据比特的电的，磁的，光的，或者有机的性质。能够想到，图中示出的不同的块部件可通过构造成用于实现特定功能的一定数量的硬件，软件，和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可使用在一个或者多个微处理器或者其它控制设备的控制下可实现多种功能的多种集成电路部件，例如存储元件，数据信号处理元件，逻辑元件，查找表格，或者类似物。
下文的记载可能涉及“连接”或者“耦合”在一起的元件或者节点或者功能部件。这里使用的，除非特别说明，“连接”意味着一个元件/节点/功能部件直接连接到(或者直接通讯连接到)另外的元件/节点/功能部件，而并不一定需要机械连接。同样地，除非特别说明，“耦合”意味着一个元件/节点/功能部件直接地或者间接地连接到(或者直接地或间接地通讯连接到)其它的元件/节点/功能部件，而并不一定需要机械连接。
本文中，“节点”指代任何内部的或者外部的引用点，连接点，接合点，信号线，导电元件，或者类似物，在这里存在有给定的信号，逻辑级，电压，数据模式，电流，或者参量。而且，可通过一个物理元件来实现两个或者更多个节点(并且两个或者更多个信号甚至在被接收后或者以公共模式被输出后可被多路复用，调制，或者修正)。
另外，特定的术语也可在下文中使用，只是为了参考的目的，因此并不是为了限制，例如，象“上面的”，“下面的”，“在上面”，以及“在下面”这样的术语在图中用于指出方向，作为参考。象“前面”，“后面”，“背后”，“侧面”，“外侧的”和“内侧的”用于统一地但是在任意的一个参照系中描述部件的一部分的方向和/或位置，该参照系参考文中的内容以及记载下文中讨论的部件的相关附图来说是清楚的。这样的术语包括上文中特别提及的，它们的派生词，以及具有相似含义的词。类似地，术语“第一”，“第二”，和其它这样的用于指示结构的数量词并不用于暗示次序或者顺序，除非在文中清楚说明。
下文中的实施例可用于任何形式的使用静电卡盘的半导体工件加工系统。系统可以是化学气相沉积(CVD)的一种，高密度等离子体CVD(HDP-CVD)，等离子体加强CVD(PECVD)，物理气相沉积(PVD)，原子层沉积(ALD)，粒子加强ALD(iALD)，抗蚀剂去膜，化学刻蚀，等离子体刻蚀，光刻，或者其它的半导体加工系统。
图1是HDP-CVD系统100的实施例的示意图。简单来说，传统的与半导体晶片加工，CVD过程，CVD系统和相关的系统部件，电容传感器和系统的其它功能方面(以及系统的个别操作部件)相关的技术在图中没有仔细示出。HDP-CVD系统100包括处理腔室102，将HDP-CVD系统100的其它部件密封起来，并且作为容纳通过与电导线圈104连接的RF电源产生的等离子体，该电导线圈环绕着处理腔室102(在其上或者嵌入处理腔室的壁内)。处理腔室的壁可用铝、氧化铝、和/或其它合适的材料制备。电导线圈104通过低频RF电源106驱动。由RF电源106提供的能量和频率足够从处理气体中产生高密度的等离子体。
HDP-CVD系统100包括底座108，构造成支撑工件110，例如正在进行HDP-CVD处理的半导体工件。在这个实施例中，基座108包括静电卡盘112，用于在沉积反应过程中保持工件110在合适的位置。如下文中将要详述的，静电卡盘112可与电容传感器子系统合作，用于在HDP-CVD处理过程之前，之中，和/或之后探测特定的工件状态条件。而且，如这里记载的，静电卡盘112可以是合适构造的所述的静电卡盘装置的一部分。
高频RF电源114用于使工件110偏压，将带电的先驱物吸引到工件110上用于沉积或者刻蚀反应。来自于RF电源114的电能通过例如电极或者电容器与工件110连接。注意到施加到工件110上的偏压不一定是RF偏压。其它频率的以及DC偏压都是可以使用的。
处理气体通过一个或者多个腔室入口116进入腔室。气体可以是预混合的，也可以不是。另外的入口可布置在处理腔室的任何位置。处理气体可包括惰性气体或者反应气体如氢气、氦气、氩气、氮气、氧气，或者硅烷。优选地，处理气体通过气体供给入口机构被引入。气体或者气体混合物可通过初级气体环117引入，可使气体直接或者非直接地朝着工件110的表面。在这个实施例中，一个或者多个环形入口118连接到初级气体环117，来通过腔体入口116将气体或者气体混合物供给到处理腔室102中。由气体进入处理腔室102而引起的声波前端(sonic front)可自己引起气体在各个方向快速地扩散，包括朝向工件110。处理气体通过一个或者多个出口120从处理腔室102中排出。至少一个真空泵(例如涡轮分子泵)122典型地将气体排出，在腔室102中维持合适的低压。
图2是静电卡盘200的实施例的简化的截面图，示出了与升降杆202的结合关系，图3是静电卡盘200的顶视图。静电卡盘200可并入CVD系统例如CVD系统100内。在这个实施例中，静电卡盘200与三个升降杆202合作，三个升降杆布置成三角形布局，互相成大约120度分开(如图3所示)。升降杆202适于配置成并且能够被控制来根据需要升降工件，如台板201上的晶片。在特定的实施例中，升降杆202使用陶瓷材料制备，他们相对于静电卡盘200的高度可通过主机，即半导体工件处理系统来控制。
升降杆202相对于静电卡盘200是可升降的，来调节位置，并且将晶片移动到静电卡盘200的台板201上，这里台板201构造成适于接收晶片。在这点上，图2示出的升降杆202位于低的位置，这里，升降杆202的上端位于比静电卡盘200的上表面203低的位置。图4是静电卡盘200的简化的截面图，示出了晶片204位于升降杆202上合适的位置。在图4中示出了升降杆202位于升起的位置上，这里升降杆202的上端位于比静电卡盘200的上表面203高的位置。在这个升起的位置上，晶片204可通过合适构造的半导体工件处理系统的传输臂从升降杆202上被移除。这里使用的，晶片在升降杆上“合适的”位置意味着晶片位于支撑晶片所需要的最少数量的升降杆上。在图示的实施例中，当晶片204位于所有三个升降杆上时，就获得了晶片204合适的位置，如图4中所示。这样的合适的位置能够使晶片204位于静电卡盘200上稳定的并且水平的位置。相反，“不合适的”位置意味着晶片204没有与一个或者多个升降杆202接触。这样不合适的位置可引起晶片204倾斜或者在静电卡盘200上保持一个不合适的位置。
图5是静电卡盘200的截面图，示出了晶片204在上表面203上的合适的装置。该静电卡盘200的优选实施例包括保护环206以及通过保护环206和上表面203所限制出的空穴208。保护环206可以是与静电卡盘200连接的分离的部件，或者是形成在静电卡盘200的本体上的固有的部件。在特定的实施例中，静电卡盘200和/或保护环使用陶瓷材料制备。如图3中所示，保护环206定义出了空穴208的圆周的边界，该空穴的形状和尺寸是适应晶片204的。这里使用的，晶片的“合适的”装载意味着晶片完全位于空穴208内，如图5中所示。在实际使用中，这样的合适的装载在静电卡盘200被激励来夹持晶片204紧靠在上表面203之前就获得了。相反，晶片的“不合适的”装载意味着晶片没有完全位于空穴208内。在这点上，图6是静电卡盘200的截面图，示出了表示晶片的不合适的装载的一种状态。这里，晶片204的一部分位于保护环206上，造成晶片204相对于上表面203的倾斜。在另外一个实施例中，晶片是偏离的，完全位于保护环206上(不与上表面203接触)，这也是晶片的不合适的装载状态。如果静电卡盘200被激励，但是晶片204位于不合适的装载位置，晶片204和/或静电卡盘200就可能会毁坏。必须强调，不合适装载位置的晶片204的半导体工件处理的质量会被明显损害。
记载的半导体工件处理系统的一个实施例使用静电卡盘装置，夹持电压源，电容传感技术，以及合适配置的处理机构来测量，探测，分析，和/或检验特定的条件，状态，或者晶片相对于静电卡盘的位置。例如，系统(优选相应的处理机构)可被相应地配置成检验工件在静电卡盘上的合适的/不合适的装载状态(如上文结合附图2-6所解释的那样)。在另外一个实施例中，系统(优选相应的处理机构)可被相应地配置成检验工件位于多个升降杆上合适的/不合适的位置(如上文中结合附图2-6所解释的那样)。而且，系统(优选相应的处理机构)可被相应地构造成检验工件是否被静电夹持器合适地/不合适地夹持(如下文中将要详述的)。另外，系统还可被相应地配置成实施自夹持恢复过程，该过程当正常的夹持电压被移除，而晶片仍然被静电夹持在静电卡盘上时可以启动。该自夹持恢复过程将在下文中详细描述。
图7是具有电容传感器子系统的静电卡盘装置300的实施例的示意图。静电卡盘装置300通常包括，但是不限于，静电卡盘302和与静电卡盘302连接的夹持电压源304。有选地，静电卡盘302包括用作台板的夹持电极装置306，这里夹持电极装置306被相应地配置成接收直流(DC)电压来将工件308(例如半导体晶片)静电地吸附到静电卡盘302上。而且，夹持电压源304的图示的实施例包括电容传感器驱动器和处理器结构301，以及DC电压产生装置312。
夹持电压源304可作为主系统的一个集成的子系统而实现，图7中示出了这种情况的简化的实施例。该夹持电压源304的实施例具有正电压输出节点314和负电压输出节点316。正电压输出节点314连接到夹持电极装置306的一个电极318上，负电压输出节点316连接到夹持电极装置306的另外一个电极320上，DC电压产生装置312被相应地配置成为夹持电极装置306产生夹持电压，其中DC夹持电压通过正电压输出节点314和负电压输出节点316来施加。一种DC电压产生装置312的实现方法是使用相邻的正DC电压电源322和相邻的负DC电压电源324，其中控制正DC电压电源322在正电压输出节点314产生需要的正向的DC电势，控制负DC电压电源324在负电压输出节点316产生需要的负的DC电势。夹持电极装置306响应于相对电压的不同来产生必要的静电夹持力。在特定的实施例中，DC电压产生装置312可使用如图7中所示的相邻的偏压电源326。偏压电源326连接到正DC电压电源322和负DC电压电源324，并且偏压电源326配置成为夹持电极装置306产生DC偏置电势。
夹持电压源304也可包括一个或者多个位于输出节点314/316和DC电压源322/324之间的射频(RF)滤波器327。RF滤波器327被相应配置成滤掉可能会进入夹持电压源304中的高频电压成分。在一个优选实施例中，例如，RF滤波器327提供13.56MHz和400kHz频率成分的大约40dBv的衰减。
电容传感器驱动器和处理结构310可通过任何数量的适于配置和布置成实现所述功能和操作的硬件、软件、和/或固件元件来实现。例如，在结构310的这个实施例中包括AC电压产生装置328，配置成用于为夹持电极装置306产生AC激励信号。在一些实施例中，AC激励信号具有大约1kHz的频率，其峰到峰电压为大约20伏。在其它的实施例中，用于沉积和刻蚀的频率范围为大约300kHz到大约100MHz。在一个优选实施例中，使用大约400kHz的频率作为离子源，使用大约13.56MHz的频率作为偏压。而且，根据有关的实际过程，电压可位于大约100Vrms到大约1100Vrms的范围内。
如下文中将要详述的，电容传感器子系统利用AC激励信号来探测工件308和静电卡盘302之间的电容变化。AC电压产生装置328的该实施例使用正AC电压节点330和负AC电压节点332。在这个实施例中，正AC电压节点330与夹持电极装置306的电极318连接，负AC电压节点332与夹持电极装置的电极320连接。这样，AC电压产生装置328利用AC激励信号通过正AC电压节点330和负AC电压节点332来夹持电极装置306。在特定的操作条件下，AC电压产生装置配置成将AC激励信号加载到由DC电压产生装置312所产生的DC夹持电压上。换句话说，夹持电极装置306上被同时施加了AC激励信号和DC夹持电压。这能够在将工件308通过静电夹持到静电卡盘302之前，之中，和之后都能使用AC激励信号来实现电容传感。
电容传感器驱动器和处理结构310可被配置成并且能够被控制实现作为静电卡盘300的电容传感器子系统的功能，其中电容传感器子系统至少包括AC电压产生装置328和相应的能够用于分析所述AC激励信号的电特性的处理结构，该AC激励信号受工件308和静电卡盘302的台板之间电容变化的影响。在实际使用中，用于支持电容传感器子系统的处理结构通过通用处理器，按内容寻址的存储器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列，任何合适的可编程逻辑设备，分立栅或者晶体管逻辑元件，分立硬件部件，或者任何用于实施所述功能的组合来实现或者执行。处理器可以是微处理器，控制器，微控制器，或者状态机。而且，处理器可作为计算设备的结合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或者多个微处理器与数字信号处理器核，或者任何其它类似的结构的结合。
作为对AC激励信号的响应，结构310获得并且分析工件存在信号的特征。这里所述的，工件存在信号的“特征”，是工件存在信号的任何可测量的，可探测的，可计算的，可观察的特征，数值，倾向，斜率，特性，波形，形状，或者模式。这些特征的示例包括，但是不限于，特定的电压水平；局部的或者全程的最小值或者最大值；信号的突然的升高或者降低；信号的升高或者降低的斜率的变化；或者类似物。这里记载的系统的示例可利用波形分析，信号处理，求平均值，和/或比较技术来分析，探测，和判定想得到的特定的特征。
基于工件存在信号的特定的所探测到的特征，结构310可检验工件308相对于静电卡盘302和/或升降杆202处于合适的或者不合适的位置。这样的检验是可能的，因为工件存在信号的电特性会受到工件308和静电卡盘302之间的电容变化的影响，并且因为这种电容会根据工件308相对于静电卡盘302的位置而发生变化。如下文中将要进一步描述的，结构310可构造成探测工件存在信号的状态特征，并且，响应于所探测的工件状态特征，控制半导体工件加工系统的操作。工件状态特征可以指示，但并不限于，工件308是合适地或者不合适地装载到静电卡盘302的台板上；工件308是否是合适地或者是无阻尼地被夹持在台板上；工件是合适地或者不合适地放置在升降杆上。
在操作中，AC电压产生装置328产生施加到夹持电极装置306上的AC激励信号。由1kHz，20伏特的峰到峰激励信号所产生的电容性电流被认为是晶片电容。当晶片与卡盘的表面物理分离的时候，电路中的电容性电流会发生变化。结构310控制具有电压特性并且根据工件和静电卡盘302之间的电容而发生变化的工件存在信号。在一个实际的实施例中，测量0到10伏特的电容，基于1.8V/nF。一个结构310的实施例可处理(例如翻译，编码，和/或放大)原始的感应数据来获得具有与结构310的硬件，软件，和处理逻辑一致的具有电压特性的工件存在信号。在对工件进行加工之前，之间或者之后的特定时间，分析工件存在信号的特定的特性，特征，和/或特点，例如电压水平。然后，结构310可将探测到的特性与相应的阈值，校准值，或者预期值相比较，来判断或者检验工件308相对于静电卡盘302的位置(通过所测得的电容的指示)在该特定的时间是否是合适的。在实际使用中，静电卡盘装置300可在整个处理循环的各个不同的时间来实施工件位置的检测。
图8是在工件加工过程中从CVD系统的电容传感器子系统所获得的工件存在信号400的示例的线图。可以预料工件存在信号400只代表一种可能的传感器输出，而且具有不同的特性，特点，电压水平，以及定时的信号可被产生并且通过CVD系统控制来实现本文所述的静电卡盘装置。而且，工件存在信号的特定的特征会受到特定半导体工件加工系统，所选择的工艺配方以及其它实际因素的影响。
为了叙述简单，图8中的工件存在信号400代表正常的，无差错的CVD工艺循环。图8的左侧对应着CVD处理循环的开始部分，晶片已经位于腔室中，但是在晶片装载到静电卡盘上之前。这时，晶片如图4中所示的位于升降杆的上面。在晶片和静电卡盘之间的空间中存在等离子体。等离子体作为很好的电导材料，并且因此，在这种条件下晶片和静电卡盘之间的电容很小。因此，在晶片被装载到卡盘上之前，工件存在信号400相对很高(例如，大约4.0伏)。
工件存在信号400的第一个明显的下降对应着晶片放置到静电卡盘的上表面上。这是由于升降杆的下降。这是，晶片应该如图5中所示正好位于空穴208中，没有放置在保护环206上。在时间t1或者接近时间t1时，电容传感器子系统可通过比较工件存在信号的当前电压水平和给定的阈值电压来检验晶片位于静电卡盘的合适的/不合适的位置。在图8中，对应着正常装载的晶片的探测电压为测试周期402中的大约2.3伏。在这个示例中，用于在时间t1比较的阈值电压可以是大约2.0伏。如果晶片没有被合适地装载到静电卡盘上，则工件和静电卡盘之间的电容就会比较高，并且因此，工件存在信号400就会在时间t1低于2.0伏。因此，如果电容传感器子系统在时间t1探测到的信号低于2.0伏，则可以假定晶片没有被合适地装载到静电卡盘上。
在时间tc或者其附近，向静电卡盘上施加夹持电压用于夹持晶片。在实际使用中，CVD系统会在时间t1到时间tc之间实施一个加热的过程，准备用于CVD过程的晶片。在时间tc的工件存在信号的上升对应着DC夹持电压的激活。当晶片被通过静电力夹持到静电卡盘上时就得到该状态(有时候被叫做“硬夹持”)。DC夹持电压使晶片平坦地位于静电卡盘上。因此，晶片和静电卡盘之间的电容降低，工件存在信号400升高。在图8中，对应着晶片被合适地夹持的探测电压为大约3.0伏，位于测试周期404内。人们希望在这时检测传感电压，来判定晶片是否被合适地夹持。在这个实施例中，用于在时间t2比较的合适的阈值电压为大约2.7伏。如果晶片这时没有被合适地夹持，则工件和静电卡盘之间的电容就会比较高，因此，在时间t2时工件存在信号400就会小于2.7伏。因此，如果电容传感器子系统探测到的电压小于2.7伏，则可以假定晶片没有被合适地夹持在静电卡盘上。
在时间点tUC或者其附近，夹持电压被从静电卡盘上移除来松开晶片。在时间tc和时间tUC之间，CVD系统在晶片上实施CVD过程。同样在这个时间，在紧接着CVD过程后，晶片可能会经受冷却过程和/或背面氦清除过程。工件存在信号400在时间tUC上的下降对应着DC夹持电压和全部DC偏压的移除，相应地也对应着静电粘附力的移除。因此，晶片从静电卡盘上卸载。因为晶片在自然的状态下可能不一定是完全平整的，DC夹持力的移除可使晶片“弹性”回到其自然的形状，这可引起晶片部分地“悬浮”在静电卡盘的表面上。因此，晶片和静电卡盘之间的电容增加，工件存在信号400降低。在图8中，对应着合适地无阻尼的晶片的探测电压为大约1.7伏，位于测试周期406。在时间点t3或者其附近，电容传感器子系统可通过比较工件存在信号400的电压水平和特定的阈值电压来检查晶片是否处于无阻尼的状态。在这个实施例中，用于在时间t3比较的合适的阈值电压为大约2.5伏。如果晶片不是无阻尼的，则工件和静电卡盘之间的电容就会比较低，因此工件存在信号400就会在时间t3高于2.5伏。因此，如果电容传感器子系统在时间t3探测到高于2.5伏的电压，则可以假定晶片仍然至少部分地被静电卡盘所夹持。
在这个优选实施例中，在处理后所探测的无阻尼电压(1.7v)低于处理前的无阻尼电压(2.3v)。这是因为晶片不是完全平整的，当晶片被夹持后，会变得平整。夹持过的晶片在处理过程中经受了热应力，在晶片无阻尼后其会回复到最初的状态。在这个转变中，有一个周期，晶片会振荡，从而给出一个较低的探测电压(1.7v)。一旦振荡停止，探测电压就会恢复到较高的值(2.3v)。
在时间点tL或者其附近，将使用升降杆将晶片从静电卡盘上抬起。在时间tL工件存在信号的升高对应着将晶片从静电卡盘的上表面上抬起。理想地，晶片在这时应该合适地位于升降杆上。在该优选实施例中，工件和静电卡盘之间的等离子体作为很好的导体。因此，晶片和静电卡盘之间的电容就下降了，工件存在信号400升高。在图8中，对应着正常抬起的晶片的探测电压为大约4.0伏，在周期408内。在时间点t4或者其附近，电容传感器子系统可通过比较工件存在信号400的电压水平和特定的阈值电压来检验晶片是合适地或者不合适地位于升降杆上。在这个实施例中，在时间点t4用于比较的合适的阈值电压为大约3.8伏。如果晶片没有合适地位于升降杆上，则工件和静电卡盘之间的电容就会比较高，因此工件存在信号400就会在时间点t4低于3.8伏。因此，如果在时间点t4电容传感器子系统探测到的电压低于3.8伏，则可假定晶片没有合适地位于升降杆上。
在实际使用中，本文中记载的CVD系统可能会需要校准来保证不同的阈值电压能够正确地反映出工件存在信号的预期趋势。如果电容传感器子系统在夹持电压源中实现，则人们希望只要夹持电压源更换时都要校准电压阈值。而且，为不同的静电卡盘装置校准电压阈值也是必要的。因此，电容传感器子系统具有用于多种静电卡盘类型和/或多种处理序列的多个校准设置。
本文所记载的电容传感技术可用于监控和/或控制任何使用静电卡盘的半导体工件加工系统的操作。在这点上，图9是用于说明控制半导体工件加工系统的方法500的实施例的流程图。与方法500有关的各种任务的实施可通过软件、硬件、固件、或者它们的任意组合来实施。为了说明的目的，方法500的下述内容将引述上文中提及的与附图1-7有关的元件。在实际使用中，方法500的一部分可能通过所记载的系统中不同的元件来实施，例如，静电卡盘，夹持电源，加工部件，或者类似物。应当理解方法500可包括任何数量的附加的或者替代的任务，图9中示出的任务不必按照说明的顺序来实施，并且方法500可能会结合到更多的具有本文没有记载的更多功能的综合程序或者方法中。
为了这个实施例的目的，半导体工件加工系统控制方法500开始于向主系统的静电卡盘的电极施加AC激励信号(任务502)。另外，方法500包括合适格式化的响应于AC激励信号的工件存在信号(任务504)。如上文中所述，工件存在信号受工件和静电卡盘之间的电容的影响，并且当电容发生改变时，工件存在信号的特定的电特性会发生改变。方法500的该实施例然后开始特定工件的处理操作(任务506)。特别地，这里记载的电容传感技术在半导体工件加工系统实施的实际过程之前，之间，以及之后都是有效的。
系统控制方法可在系统操作的过程中适当的时候分析工件存在信号。在特定的实施例中，方法500分析工件存在信号来识别(任务508)工件存在信号的特定的特征，其中这样的特征可用于在系统操作过程中不同的测量时间指示工件相对于静电卡盘位于合适的或者不合适的位置。如上文中参考图8所解释的，方法500可以将测得的工件存在信号的电压与一个或者多个阈值电压比较，并且/或者检验所测得的工件存在信号的电压是否位于特定测量时间的正常范围内。在这点上，询问任务510代表所探测的电压与一个或者多个与测量时间相关的校准阈值电压的比较。在实际使用中，不同的阈值电压可用于不同的任务时间。如上文中记载的，在任务508中识别到的特征可用于指示工件位于静电卡盘上的合适/不合适的位置；工件的夹持/非夹持状态；工件位于多个升降杆上的合适的/不合适的位置；或者其它状态。
如果询问任务510判定所测得的感应电压位于该测量时间的正常范围内，则系统控制方法500就正常进行(任务512)。否则，方法500就采取任何必要的行动(任务514)，如纠正动作，操作过程的终止，产生警报或者报警，或者类似物。在这个实施例中，方法500以所探测的一个或者多个特征所指引的方式来控制主机的操作(任务516)。例如，如果特征指引为工件位于静电卡盘的合适的最初位置，则任务516就开始静电夹持工件。如果，然而，特征指引为工件位于静电卡盘的不合适的位置，则任务516就产生适当的报警指示，警报，或者信息。可替代地或者另外地，任务516可引起半导体工件加工系统开始在静电卡盘上重新装载工件，来获得合适的位置。可替代地或者另外地，如果探测特征指示工件位于静电卡盘的不合适的位置，任务516可以终止系统的操作步骤。在另外一个实施例中，任务516会产生一个工件的夹持或者非夹持状态的标记。参考图8，这可以发生在时间点t2(正常的夹持状态)或者时间点t3(正常的非夹持状态)。如果工件的夹持状态不是所希望的，则任务516就引起操作步骤终止，产生警报，开始重新夹持过程，或者类似。在另外一个实施例中，如果探测到的特征指出工件位于升降杆上不合适的位置，则任务516产生合适的报警信息，信号，或者警报。可替代地或者另外地，任务516可促成半导体工件加工系统开始在升降杆上重新装载工件来获得合适的位置。可替代地或者另外地，如果探测的特征指示工件位于升降杆的不合适的位置，任务516可终止系统的操作步骤。这种纠正行动对于阻止工件和/或系统自身的损坏是所希望的。
如果操作完成(询问任务518)，则系统控制方法500就停止或者重复下一个工件。如果操作没有完成，则方法500就返回任务508，继续监控其它可探测的特征并以上文中记载的合适的方式继续操作半导体工件加工系统。
本文中的电容传感器子系统也可以配置成在半导体加工操作的过程中能够被控制来实施对工件的自夹持恢复过程。自夹持是一种在加工过程中可能会发生的问题情形，晶片与静电卡盘分离(这例如可以是由于施加到晶片上的背面氦气压力引起的)。晶片的这种分离使静电卡盘的表面暴露在等离子体中，这可引起卡盘表面的离子电荷的积累。如果在施加了夹持电压时卡盘的表面暴露在等离子体中，卡盘的表面就会收集离子(电荷)。因此，当DC夹持电压从静电卡盘上移除时，卡盘表面聚集的剩余电荷也会对晶片产生引力，造成晶片局部被静电夹持。这种情形是有问题的，因为绝大多数的系统通常在夹持电压被移除后，都希望晶片从静电卡盘上脱离，当实际上晶片仍然被夹持的时候。
仍然参考图8，在时间t3实施的检查过程检验工件是否是无阻尼的(假定它应当在正常的操作条件下)。如果在处理过程中残余的自夹持作用发生，则在时间t3探测到的传感电压就会高于比较阈值电压。换句话说，电容传感器子系统就会指示工件没有处于希望的无阻尼状态。在这个时间，特定的系统实施例可开始自夹持恢复程序，希望将工件在后续的程序开始之前从静电卡盘上释放。
在这个优选的实施例中，自夹持恢复程序寻找“释放”电压(当其施加到静电卡盘上时)释放被自夹持的晶片。换句话说，恢复程序确定一个补偿DC电压来抵消和中和掉静电卡盘表面积累的残余电荷。这可以通过向静电卡盘上施加不同的夹持电压同时监控工件存在信号(通过电容传感器子系统获得，如上文记载)来完成。虽然有积累的残余电荷，但是因为施加了不同的DC电压，特定的电压或者电压范围就可以将工件从静电卡盘上释放。通过监控和探测工件存在信号的特定的特征(使用上文中记载的方式)，当工件变成无阻尼，电容传感器子系统就可以探测到，并记录或者保存导致无夹持状态的相应的DC电压。通过向静电卡盘上施加适当的DC电压，来实现半导体工件加工系统释放工件。当检验到工件已经是无阻尼状态后，加工操作就按通常的方式继续进行，或者如果需要的话，就开始纠正动作，将残余电荷移除。
图10用曲线示出了自夹持恢复过程的实施例。图10是一个在自夹持恢复过程中从CVD系统的电容传感器子系统获得的工件存在信号600的实施例。图10还包括了电压扫描曲线602(在这个实施例中是V形的)，代表在自夹持恢复过程中施加到静电卡盘上的DC电压。在这个实施例中，纵坐标代表施加到静电卡盘的两个电极上的DC电压电势。为了简化叙述和说明，没有标出工件存在信号600的纵坐标。
工件存在信号600的相对平坦区604代表夹持的状态，其中残余的自夹持电荷(与施加的DC电压一起)将工件夹持在静电卡盘上。相反，工件存在信号600的下端代表无阻尼的状态，在这里施加的DC电压抵消了残余电荷。在这个实施例中，电容传感器子系统适于配置成探测工件存在信号的至少一个局部极小值，这里局部极小值位于两个局部极大值之间。图10中示出了两个这样的局部极小值。出现在两个M形区域606/608内。局部极小值点610指示着第一个无阻尼的状态，局部极小值点612指示着第二个无阻尼状态。
在操作过程中，在监控工件存在信号以探测局部极小点610/612出现的过程中，施加到静电卡盘上的DC电压是变化的。实际上，在工件的加工中和自夹持恢复程序中，使用的是相同的DC偏压。图10的实施例中DC电压从最大值的大约4000伏，变化到最小的大约0伏，然后回到最大值。其它的实施例中，电压会以不同的方式变化。在时间点t1或者其附近，所施加的大约3000伏的DC电压导致第一次无阻尼状态，对应着局部极小值610。为了比较，在没有发生自夹持的正常的条件下，当施加到静电卡盘上的DC电压为大约0伏的时候获得无阻尼的状态。同样，在时间点t2或者其附近，所施加的大约3000伏的DC电压导致第二次无阻尼状态，对应着局部极小值612。这样的多余的检测，如果不是必须的，是希望保证能发现正常的自夹持恢复电压。
电容传感器子系统然后可以记录导致无阻尼条件的电压值(在这个实施例中是3000伏)。然后施加这个电压到静电卡盘上来释放工件。使用自夹持恢复电压应当能够导致无阻尼的状态，这种状态可通过上文中结合图8所记载的方式来检验。
本文记载的主题和实施例可在任何使用静电卡盘的半导体工件加工反应器中实现。这样的反应器可实施不同的沉积或者刻蚀/去膜过程，并且可以采取很多不同的形式。通常，这样的设备包括一个或者多个反应腔室(有时包括多个站点)来容纳一个或者多个适于进行晶片加工的晶片。这一个或者多个腔室将晶片保持在所限定的位置(在这个位置可以移动或者不移动，例如旋转、振动，或者其它方式的运动)。在加工过程中，每个晶片都被静电夹持器或者其它的晶片保持设备所夹持。合适的反应器的示例有SPEEDTM HDP-CVD反应器，PDLTM硅氧化反应器，以及INOVATM PVD反应器，这些都可以从NovellusSystems，Inc.of San Jose，California获得。
虽然上文中记载了至少一个优选实施例，应当理解其可采取非常多的改变形式。还应当理解本文记载的实施例或者优选实施例的目的不是为了以任何方式限制其范围，适用性，或者该文所声称的主题。实际上，上述记载向本领域技术人员提供了实施上述实施例的便利的方法。应当理解，可对本主题的部件进行功能和配置上的多种改变而不超出本发明的范围。本发明的保护范围以本申请的权利要求书来限定，该权利要求书包括已知的等价形式以及在专利公开时能够预测的等价形式。

Claims (12)

1.一种静电卡盘装置，包括：
台板，其被配置为接收工件；
所述台板的电极装置，所述电极装置被配置为接收直流夹持电压，即DC夹持电压，以将所述工件静电吸附在所述台板上；以及
夹持电压源，其被配置为产生用于所述静电卡盘装置的直流夹持电压，所述夹持电压源包括：
可调节DC偏压电源，其被配置为产生用于所述电极装置的DC偏置电势；以及
与所述电极装置连接的电容传感器子系统，所述电容传感器子系统被配置为产生用于所述电极装置的交流激励信号，即AC激励信号，并且分析所述激励信号的电特性，所述电特性被所述工件和所述台板之间的电容变化影响。
2.如权利要求1所述的静电卡盘装置，所述的电容传感器子系统包括被配置为产生AC激励信号的AC电压产生装置。
3.如权利要求2所述的静电卡盘装置，其中所述AC电压产生装置被配置成将AC激励信号加载到DC夹持电压上。
4.如权利要求1所述的静电卡盘装置，所述的电容传感器子系统包括处理结构，所述处理结构被配置为探测所述激励信号的工件状态特征。
5.如权利要求4所述的静电卡盘装置，所述处理结构进一步被配置为响应于所探测到的工件状态特征来控制主机工件加工系统的操作。
6.如权利要求4所述的静电卡盘装置，其中所述工件状态特征指示所述工件是否合适地放置在所述台板上。
7.如权利要求4所述的静电卡盘装置，所述工件状态特征指示所述工件是否被合适地夹持到所述台板。
8.如权利要求1所述的静电卡盘装置，进一步包括夹持电压源，其中：
所述的夹持电压源被配置为产生所述DC夹持电压；以及
所述夹持电压源包括所述电容传感器子系统。
9.一种控制用于加工工件的半导体工件加工系统的方法，所述系统具有用于在加工过程中保持所述工件的静电卡盘，所述方法包括：
在对所述工件执行工件加工之前，对所述静电卡盘的电极施加交流激励信号，即AC激励信号；
在对所述工件执行工件加工之前，获得响应于所述AC激励信号的工件存在信号，所述工件存在信号受所述静电卡盘和所述工件之间电容的影响；
在对所述工件执行工件加工之前，识别所述工件存在信号的特征；
在对所述工件执行工件加工之前，如果所述特征指示所述工件在所述静电卡盘的不合适位置时，则产生警告指示；以及
之后在对所述工件执行工件加工的同时将恒定的DC夹持电压施加到所述静电卡盘。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括在对所述工件执行工件加工之前，如果所述特征指示所述工件在所述静电卡盘的不合适位置时，开始在所述静电卡盘上的所述工件的重新装载。
11.如权利要求9所述的方法，进一步包括在对所述工件执行工件加工之前，如果所述特征指示所述工件在所述静电卡盘的不合适位置时，终止所述系统的操作步骤。
12.如权利要求9所述的方法，其中
获得所述工件存在信号发生在测量时间；
识别所述工件存在信号的特征包括在所述测量时间识别所述工件存在信号的测量电压；以及
所述方法进一步包括比较所述测量电压和与所述测量时间相关的阈值电压。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009002400T5 (de) * 2008-10-07 2012-01-19 Ulvac, Inc. Verfahren zum Handhaben eines Substrats
US7851233B2 (en) * 2009-03-26 2010-12-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-chuck for automated clamped force adjustment and calibration
US9111729B2 (en) 2009-12-03 2015-08-18 Lam Research Corporation Small plasma chamber systems and methods
US8597448B2 (en) 2009-12-29 2013-12-03 Novellus Systems, Inc. Electrostatic chucks and methods for refurbishing same
US9190289B2 (en) 2010-02-26 2015-11-17 Lam Research Corporation System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas
US9155181B2 (en) 2010-08-06 2015-10-06 Lam Research Corporation Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus
US9449793B2 (en) 2010-08-06 2016-09-20 Lam Research Corporation Systems, methods and apparatus for choked flow element extraction
US9967965B2 (en) 2010-08-06 2018-05-08 Lam Research Corporation Distributed, concentric multi-zone plasma source systems, methods and apparatus
US8999104B2 (en) 2010-08-06 2015-04-07 Lam Research Corporation Systems, methods and apparatus for separate plasma source control
DE102011081666A1 (de) * 2011-08-26 2013-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktloser kapazitiver Abstandssensor
US9076831B2 (en) * 2011-11-04 2015-07-07 Lam Research Corporation Substrate clamping system and method for operating the same
US9177762B2 (en) 2011-11-16 2015-11-03 Lam Research Corporation System, method and apparatus of a wedge-shaped parallel plate plasma reactor for substrate processing
US10283325B2 (en) 2012-10-10 2019-05-07 Lam Research Corporation Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus
US9083182B2 (en) * 2011-11-21 2015-07-14 Lam Research Corporation Bypass capacitors for high voltage bias power in the mid frequency RF range
US8872525B2 (en) 2011-11-21 2014-10-28 Lam Research Corporation System, method and apparatus for detecting DC bias in a plasma processing chamber
US10586686B2 (en) 2011-11-22 2020-03-10 Law Research Corporation Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery
US9263240B2 (en) 2011-11-22 2016-02-16 Lam Research Corporation Dual zone temperature control of upper electrodes
US8898889B2 (en) 2011-11-22 2014-12-02 Lam Research Corporation Chuck assembly for plasma processing
US9396908B2 (en) 2011-11-22 2016-07-19 Lam Research Corporation Systems and methods for controlling a plasma edge region
KR101971312B1 (ko) * 2011-11-23 2019-04-22 램 리써치 코포레이션 다중 존 가스 주입 상부 전극 시스템
CN104011838B (zh) 2011-11-24 2016-10-05 朗姆研究公司 具有柔性对称的rf返回带的等离子体处理室
US8592786B2 (en) * 2012-03-23 2013-11-26 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Platen clamping surface monitoring
JP5957287B2 (ja) * 2012-05-10 2016-07-27 株式会社アルバック 給電装置
US10324121B2 (en) * 2012-12-28 2019-06-18 Axcelis Technologies, Inc. Charge integration based electrostatic clamp health monitor
US9508578B2 (en) 2014-02-04 2016-11-29 Globalfoundries Inc. Method and apparatus for detecting foreign material on a chuck
JP6225055B2 (ja) * 2014-03-26 2017-11-01 株式会社アドバンテスト ステージ装置および電子線装置
JP6546041B2 (ja) * 2015-08-25 2019-07-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
CN106920727B (zh) * 2015-12-24 2018-04-20 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其清洗方法
JP6643135B2 (ja) * 2016-02-17 2020-02-12 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置および物品製造方法
US10804821B2 (en) * 2016-11-04 2020-10-13 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and method for monitoring the relative relationship between the wafer and the chuck
CN108807216B (zh) * 2017-04-28 2021-07-13 北京北方华创微电子装备有限公司 粘片检测系统及方法、反应腔室、半导体加工设备
US10147610B1 (en) 2017-05-30 2018-12-04 Lam Research Corporation Substrate pedestal module including metallized ceramic tubes for RF and gas delivery
JP6942936B2 (ja) * 2017-08-25 2021-09-29 株式会社アルバック 真空装置、吸着電源
US10692749B2 (en) 2017-12-05 2020-06-23 Axcelis Technologies, Inc. Method to provide consistent electrostatic clamping through real time control of electrostatic charge deposition in an electrostatic chuck
JP6898526B2 (ja) * 2018-06-28 2021-07-07 アルバックテクノ株式会社 静電チャック用の給電装置及び基板管理方法
US11430688B2 (en) * 2018-09-04 2022-08-30 Lam Research Corporation Two-stage pin lifter for de-chuck operations
CN111323460B (zh) * 2018-12-13 2022-11-22 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 感测元件及应用其对静电吸附卡盘进行检测的方法
US11280811B2 (en) * 2019-06-17 2022-03-22 Advanced Energy Industries, Inc. High side current monitor
WO2021151565A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05 Asml Netherlands B.V. Metrology method and associated metrology and lithographic apparatuses
CN112526242B (zh) * 2020-11-26 2024-02-27 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及静电卡盘表面电荷量的检测方法
US11562918B2 (en) * 2021-01-07 2023-01-24 Advanced Energy Industries, Inc. Wafer chucking monitor using high frequency injected AC signal
CN114959624A (zh) * 2021-02-26 2022-08-30 台湾积体电路制造股份有限公司 物理气相沉积构件以及清洁静电吸盘的方法
JP7390328B2 (ja) 2021-03-30 2023-12-01 キヤノントッキ株式会社 制御装置、基板吸着方法及び電子デバイスの製造方法
WO2024075377A1 (ja) * 2022-10-05 2024-04-11 キヤノントッキ株式会社 成膜装置、検知装置および成膜装置の制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998057359A1 (en) * 1997-06-11 1998-12-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for wafer detection
US6430022B2 (en) * 1999-04-19 2002-08-06 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling chucking force in an electrostatic

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63169244A (ja) * 1987-01-06 1988-07-13 Canon Inc 試料保持装置
JP2678381B2 (ja) * 1987-05-06 1997-11-17 ユニサーチ・リミテッド 交流電界励振を利用した静電チャック
JP2695436B2 (ja) * 1988-06-24 1997-12-24 富士通株式会社 静電チャックの劣化検出回路
US5620525A (en) 1990-07-16 1997-04-15 Novellus Systems, Inc. Apparatus for supporting a substrate and introducing gas flow doximate to an edge of the substrate
US5436790A (en) * 1993-01-15 1995-07-25 Eaton Corporation Wafer sensing and clamping monitor
JPH07130827A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Hitachi Ltd ウエーハ静電吸着装置
JPH07153825A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Toto Ltd 静電チャック及びこの静電チャックを用いた被吸着体の処理方法
US5670066A (en) * 1995-03-17 1997-09-23 Lam Research Corporation Vacuum plasma processing wherein workpiece position is detected prior to chuck being activated
JPH08340041A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Fujitsu Ltd 静電チャックの基板吸着状態検出方法、そのための装置および半導体装置の製造方法
JPH09134950A (ja) * 1995-11-09 1997-05-20 Hitachi Ltd ウェハの静電吸着装置
JP3245369B2 (ja) * 1996-11-20 2002-01-15 東京エレクトロン株式会社 被処理体を静電チャックから離脱する方法及びプラズマ処理装置
JP4484883B2 (ja) * 1997-05-23 2010-06-16 株式会社アルバック 被吸着物の処理方法
US5933314A (en) * 1997-06-27 1999-08-03 Lam Research Corp. Method and an apparatus for offsetting plasma bias voltage in bi-polar electro-static chucks
US5872694A (en) * 1997-12-23 1999-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determining wafer warpage for optimized electrostatic chuck clamping voltage
US5948986A (en) * 1997-12-26 1999-09-07 Applied Materials, Inc. Monitoring of wafer presence and position in semiconductor processing operations
EP1061639A2 (en) * 1999-06-17 2000-12-20 Applied Materials, Inc. Chucking system amd method
US6572708B2 (en) 2000-02-28 2003-06-03 Applied Materials Inc. Semiconductor wafer support lift-pin assembly
US6938505B2 (en) * 2002-08-13 2005-09-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chamber wafer detection
US7154731B1 (en) 2003-07-18 2006-12-26 Novellus Systems, Inc. Reflective coating for electrostatic chucks
US7292428B2 (en) 2005-04-26 2007-11-06 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with smart lift-pin mechanism for a plasma reactor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998057359A1 (en) * 1997-06-11 1998-12-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for wafer detection
US6430022B2 (en) * 1999-04-19 2002-08-06 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling chucking force in an electrostatic

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平8-340041A 1996.12.24

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Publication number Publication date
KR20100131491A (ko) 2010-12-15
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