CN110718491B - 晶圆处理方法以及晶圆处理模块 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种晶圆处理方法以及晶圆处理模块，一种防止在处理模块中太早解除夹持的晶圆处理方法，包括：将晶圆放置在具有提升插销的吸座上，其中提升插销的一或多者包括压力感应器，配置以测量通过晶圆所施加的压力；测量通过晶圆施加在所述一或多个提升插销的第一压力；降低提升插销，以将晶圆放置在吸座上；加工晶圆；以及从吸座去除晶圆，其中从吸座去除晶圆的操作包括将所述一或多个提升插销压靠在晶圆上以测量通过晶圆所施加的第二压力；当测量到的第二压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。

Description

晶圆处理方法以及晶圆处理模块
技术领域
本公开实施例涉及一种晶圆提升方法以及晶圆处理模块。
背景技术
处理模块的吸座(chuck)可包括晶圆提升机构，上述晶圆提升机构可为或可不为吸座组件的一部分。晶圆提升机构是配置以将吸座上方的晶圆升起，使得可以将晶圆传送出处理模块。
发明内容
在一些实施例中，提供一种防止太早在处理模块中解除夹持的晶圆处理方法，包括：使用提升插销将晶圆放置在吸座上方，其中提升插销的一或多者包括压力感应器，配置以测量通过晶圆所施加的压力；测量通过晶圆施加在一或多个提升插销的第一压力；降低提升插销，以将晶圆放置在吸座上；通过吸座对晶圆施加第一电压；加工晶圆；以及从吸座去除晶圆，其中从吸座去除晶圆的操作包括：对晶圆施加第二电压；在晶圆上流动一气体，以去除残留的静电荷；将一或多个提升插销压靠在晶圆上以测量通过晶圆所施加的第二压力；以及响应于测量到的第二压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
在一些实施例中，提供一种处理模块，包括吸座、晶圆提升机构、以及气体源，气体源配置以响应于测量到的压力大于对应于晶圆的重量的压力时而将气体流动到晶圆上。晶圆提升机构包括(i)提升插销，配置以将晶圆从吸座提升或降低在吸座上的晶圆，以及(ii)位于一或多个提升插销上的压力感应器，配置以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销上的压力。
在一些实施例中，提供一种晶圆处理方法，包括：使用提升插销将晶圆放置在吸座上方，其中提升插销的一或多者包括压力感应器，配置以测量晶圆施加的一压力；将晶圆静置在吸座上方的提升插销上，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的第一压力；降低提升插销，以将晶圆放置在吸座上；加工晶圆；以及从吸座去除晶圆，其中去除晶圆的操作包括：在晶圆上流动气体；将升降插销压靠在晶圆上，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的第二压力；以及响应于所测量的第二压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
附图说明
以下将配合说明书附图详述本公开的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，多种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本公开的特征。
图1是根据一些实施例的描述静电吸座的解除夹持程序的方法的流程图。
图2是根据一些实施例的示例性处理模块的剖面图，其中晶圆静置在处理模块的吸座的提升插销上。
图3是根据一些实施例的在吸座的提升插销上的压力感应器的放大立体图。
图4是根据一些实施例的具有缩回的提升插销的吸座的立体图，其中在提升插销上具有压力感应器。
图5是根据一些实施例的具有升起的提升插销的吸座的立体图，其中在提升插销上具有压力感应器。
图6是根据一些实施例的示例性处理模块的剖面图，其中晶圆静置在处理模块的吸座上并且力量施加在晶圆上。
图7和图8是根据一些实施例的具有示例性提升插销和压力感应器配置的吸座的立体图。
图9是根据一些实施例的描述真空吸座的解除夹持程序的方法的流程图。
图10是根据一些实施例的示例性处理模块的剖面图，其中晶圆静置在模块的吸座的提升插销上。
图11是根据一些实施例的示例性处理模块的剖面图，其中晶圆静置在处理模块的吸座上并且力量施加在晶圆上。
附图标记说明：
100、900 方法
110、120、130、140、150、160、170、180、190、910、920、930、940、950、960、970、980操作
200、1000 处理模块
210 废气开口
220 吸座
230 晶圆
240 电源供应器
250、800 提升插销
260 压力感应器
220s、260s 顶表面
300 导线
600 力
1010 真空吸座
1020 向下力
1030 针孔
具体实施方式
以下公开内容提供了用于实现本公开的不同特征的许多不同实施例或示例。以下描述组件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例，而不是限制性的。例如，在以下描述中在第二特征之上或之上形成第一特征可以包括其中第一和第二特征以直接接触形成的实施例，并且还可以包括其中可以在其之间形成附加特征的实施例。第一和第二特征，使得第一和第二特征可以不直接接触。另外，本公开可以在各种示例中重复参考数字及/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不表示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
在一些实施例中，用词“约”和“实质上”可以代表在给定值的5％内变化的值(例如±1％、±2％、±3％、±4％、±5％的值)。
在本说明书中的用词“垂直”代表名义上垂直于基板表面。
在半导体制造的期间，在处理模块中处理由半导体或介电材料制成的晶圆。晶圆处理包括将晶圆传送到处理模块中、将晶圆放置在晶圆吸座上、加工晶圆、从晶圆吸座上抬起晶圆、并从处理模块中去除晶圆。在加工期间，晶圆吸座是配置以固定晶圆、加热晶圆、偏压晶圆(如向晶圆施加电压)或其组合。在加工期间，可以通过静电力(如使用静电吸座)或通过真空(如通过真空吸座)来固定晶圆。将晶圆放置并固定在吸座上的操作程序称为“夹持(chucking)”，而将晶圆从吸座上抬起以便将晶圆传送到处理模块外的操作程序称为“解除夹持(de-chucking)”。
解除夹持程序可以包括晶圆提升机构(例如提升插销(lift pins)或环)，晶圆提升机构可为或可不为吸座组件的一部分，吸座组件配置以在吸座上方的垂直方向上提升晶圆，因此可将晶圆从处理模块传送出来(例如通过机械手臂)。如果“太早”解除夹持，即若晶圆提升机构在晶圆上仍存在下压力而非仅有晶圆本身的重量时就试图提升晶圆，则可能会在晶圆上产生应力。所诱发的应力可能造成材料从晶圆分层(delamination)。因此，由于太早解除夹持，晶圆可能会破裂或产生其他缺陷，会不利于后续的工艺。在某些情况下，太早解除夹持可能会损坏处理模块内的晶圆。
本公开涉及一种防止在处理模块中太早解除夹持的方法。此方法的实施例利用包括压力感应器的晶圆提升机构，上述压力感应器是配置以在尝试从吸座提升晶圆之前(如在解除夹持时)测量通过晶圆施加到晶圆提升机构的下压力。根据一些实施例，如果测量到的压力与对应于晶圆重量的压力相等，则提升机构可以从吸座升起晶圆。而如果测量的压力大于对应于晶圆重量的压力，则晶圆可保留在吸座上，直到测得的压力变为等于对应于晶圆重量的压力。在一些实施例中，晶圆提升机构包括提升插销，在提升插销上具有压力感应器。压力感应器可以通过有线连接或无线通信将压力读数传送到控制提升机构移动的单元。
图1是根据一些实施例的描述解除夹持程序的示例性方法100。图1的方法100中描述的解除夹持程序使用具有提升插销的静电吸座，而上述提升插销包括压力感应器。根据一些实施例，压力感应器配置以在解除夹持过程期间测量对应于施加到晶圆的向下力(例如下压力)。本公开不限于此操作性描述。应了解可执行额外的操作。此外，并非本公开所提供的所有操作都需要被执行。再者，可以同时执行一些操作，或者以与图1中所示的顺序不同的顺序执行。在一些实施例中，除了本文所描述的操作的外或取代本文所描述的操作，可执行一或多道其他的操作。为了说明，方法100是参考图2至图8的实施例所描述。
示例性的方法100是从操作110开始，其中晶圆被传送到处理模块中并放置在处理模块的静电吸座的提升插销上。举例来说而非限制，图2是示例性处理模块200的剖面图。为了说明，图2包括处理模块200的选定部分，并且亦可包括其他的部分(未示出)。图2中未示出的部分可包括但不限于化学输送线路、热电偶(thermocouples)、压力感应器、控制单元、传送模块、泵、槽/闸阀(slot/gate valves)、电子元件、机械手臂等。
处理模块200包括一或多个废气开口210和吸座220。在一些实施例中，吸座220是静电吸座(electrostatic chuck，ESC)，其可在加工期间、夹持操作期间或解除夹持操作期间偏压晶圆230(例如向晶圆230施加电压)。举例来说而非限制，吸座220可以连接到一或多个外部的电源供应器240，电源供应器240可以提供直流(direct current，DC)电压。
吸座220还包括晶圆提升机构，上述晶圆提升机构包括提升插销250。然而，本公开并不限于此，并且晶圆提升机构亦可包括提升环(lift ring)或其他类似的元件。提升插销250可以物理地连接到活塞或其他可以在垂直方向上提升/降低提升插销250和晶圆230的机电系统(图2中未示出)。根据一些实施例，压力感应器260附接到每个提升插销250的顶表面。
根据一些实施例，图3是在其上具有压力感应器260的提升插销250的放大立体图。为了说明，图3包括提升插销250的选定部分，并且亦可包括其他部分(未示出)。在一些实施例中，压力感应器260的直径范围为约1mm至约5mm。提升插销250和压力感应器260可以不限于图3的示例并且可以具有其他的形状(例如矩形、多边形等)。举例来说而非限制，压力感应器260可以覆盖提升插销250的顶表面，如图3所示。在一些实施例中，提升插销250可以具有中空的本体以容纳压力感应器260的导线300。举例来说，导线300可以连接到外部单元，上述外部单元可以处理由压力感应器260所发送的信号。或者压力感应器260亦可无线地发送信号。举例来说，压力感应器260可以包括射频(radio frequency，RF)发射器、蓝牙(Bluetooth，BT)发射器或其他合适的发射器。在一些实施例中，可以对提升插销250进行冷却，以将压力感应器260的温度维持在预定的数值以下(例如低于110℃)。举例来说，冷却水可以在提升插销的一部分空心本体中循环。在一些实施例中，顶表面260s与晶圆230的底表面(例如“背侧”表面或“未处理的”表面)接触。
举例来说而非限制，压力感应器260可为压阻(piezoresistive)压力感应器、电磁(electromagnetic)压力感应器、电容(capacitive)压力感应器、压电(piezoelectric)压力感应器、光学(optical)压力感应器，或其他可以附接到提升插销250的合适感应器。
根据一些实施例，图4是吸座220的立体图，其中提升插销250是缩回的状态。在一些实施例中，当提升插销250缩回时，压力感应器260的顶表面260s可实质上与吸座220的顶表面220s共面(coplanar)。在一些实施例中，压力感应器260的顶表面260s可以在吸座220的顶表面220s之下。因此，当提升插销250缩回时，压力感应器260可与或可不与晶圆230的背侧接触。
根据一些实施例，图5是吸座220的立体图，其中提升插销250是升起的状态。当提升插销250升起时，晶圆230静置在压力感应器260的顶表面260s上。在一些实施例中，当提升插销250被升起且当晶圆230静置在压力感应器260的顶表面260s上时，压力感应器260可以测量施加在提升插销250上的对应于向下力的压力(例如下压力)，例如晶圆的重量。举例来说，当晶圆230静置在升起的提升插销250上时，每个提升插销250(在垂直方向上)上的压力可以用下述方程式描述：
Figure BDA0002127965240000061
其中“压力感应器的面积”是指压力感应器260与晶圆230所接触的面积(例如顶表面260s的面积)。根据上述方程式，如果顶表面260s的面积是已知的，则可以计算晶圆的重量。
当提升插销250缩回但是压靠在静置在吸座220上的晶圆230时，如图4所示，压力感应器260不仅可以测量对应于晶圆230的重量的压力，亦可测量施加在晶圆230上的其他力。这种力可包括例如来自吸座220的静电力。换句话说，每个提升插销250上的测量压力可以用以下方程式描述：
Figure BDA0002127965240000071
其中分子是施加在晶圆230上的力的总和。举例来说，分子可包括但不限于来自静电吸座的静电力。此外，分子还可以包括晶圆的重量。在一些实施例中，如果吸座220是真空吸座(例如在晶圆230的顶表面和背面之间产生压力差的吸座)，则分子是对应于与施加在晶圆230上的压力差相关的力，与静电分量相反。在静电吸座的情况下，P2采用以下形式：
Figure BDA0002127965240000072
其中FES是晶圆230在静电吸座220上所经历的静电力。图6根据一些实施例示意性地示出当晶圆230静置在吸座220上并且提升插销250压靠在晶圆230上时，所施加到压力感应器260上的力600。
根据一些实施例，提升插销250的数量并不限于图2和图4至图6的范例。因此，亦可能有具有额外的提升插销250的吸座(例如具有四、五、六、或八个提升插销)的各种配置。举例来说，根据一些实施例，图7是具有不同数量的提升插销250(例如具有五个提升插销)的吸座220的立体图。在一些实施例中，压力感应器260可以设置在提升插销250的子集合(subset)上，如图8所示，其中升起的提升插销800不包括压力感应器260。上述实施例和其他替代性的配置亦在本公开的构思和范围内。
参考图1，示例性方法100继续进行到操作120，其中施加到每个提升插销250上的第一压力P1被量侧。如上所述并参考图2，所测量到的第一压力P1是对应于晶圆230的重量。根据压力P1的读数，只要压力感应器260的顶表面260s的面积是已知的，就可以计算晶圆230的重量。举例来说而非限制，如上所述，第一压力可以通过导线300(在图3中示出)或通过无线装置传送到控制单元并由控制单元存储。一旦测量到第一压力，便在吸座220中降低提升插销250，直到晶圆230的背面静置在吸座220上，如图6所示。
参考图1，示例性方法100继续进行到操作130。在操作130中，使用电源供应器240(图6中所示)通过吸座220来施加第一电压到晶圆230上。施加在晶圆230上的第一电压的极性和大小(例如偏压条件)取决于处理模块200中的加工条件。根据一些实施例，施加在晶圆230上的第一电压(例如偏压)在晶圆230上诱发电荷，而导致在晶圆和吸座之间形成静电力，从而防止晶圆230在工艺期间在吸座220的顶表面上“滑动”(例如改变位置)。在一些实施例中，施加的第一电压或偏压是直流(Direct current，DC)电压。
参考图1，示例性方法100继续进行到操作140，其中在处理模块200中加工晶圆230。举例来说而非限制，上述加工可包括材料沉积(例如金属、介电质、半导体等)、材料蚀刻、化学机械研磨(chemical mechanical polishing)、清洁处理、光刻操作或半导体制造设施中所可采用的任何操作。
在操作150中，当处理模块200中的晶圆加工结束时，将第二电压(或偏压)施加到晶圆230上。在一些实施例中，在操作150期间施加到晶圆230的第二电压具有与第一电压相反的极性，并且其大小等于或不同于操作130中的第一电压的大小。在一些实施例中，操作150中的第二电压(或偏压)是相对于操作130的第一电压的“反向电压”(reversedvoltage)或“反向偏压”(reversed bias)。操作150中的第二电压的目的是为了去除第一电压所造成的感应电荷及反转施加到晶圆230的静电力，并因此“释放”晶圆230，使得晶圆230可以被解除夹持。
然而，反向电压(第二电压)有时可能无法完全地从晶圆230去除电荷(例如当没有允许电荷逃逸的导电路径时)。因此，即使在操作150中施加反向电压(第二电压)之后，晶圆230上也可能还留有残留的电荷。为了去除任何残留的电荷，根据操作160，使气体在晶圆230上流动。在一些实施例中，上述气体是不与晶圆230上的材料反应的惰性气体。举例来说而非限制，上述气体可包括氦气、氩气、氙气、氖气等。可以通过位于晶圆230水平面上方或下方的气体流水线(图2和图6中未示出)在处理模块200中的晶圆230上释放出上述气体。举例来说，可以通过位于处理模块200的侧壁上的一或多个气体流水线在处理模块200中释放出上述气体。此外，上述气体可以通过一或多个废气开口210从处理模块200排出。
在操作170中，如图6所示，将提升插销250压靠在晶圆230的背面上。压力感应器260可以根据上述的P2方程式来测量每个提升插销250上的第二压力P2。在一些实施例中，第二压力P2对应于(i)由于晶圆230的重量以及(ii)由于晶圆230上的残留的静电电荷的静电力而施加在提升插销250上的下压力的总和。
在图1的操作180中，确定第二压力是否与第一压力相等。举例来说，如果操作160去除晶圆230上的残留的静电电荷，则第二压力P2将等于第一压力P1。因此，在示例性方法100的操作190中，可以通过提升插销250来升起晶圆230(例如解除夹持晶圆230)。如果第二压力高于第一压力，则可以重复操作160。举例来说，在晶圆230上仍然存在残留的静电电荷的情况下，操作170中测量到的第二压力将大于操作120中测量到的压力(例如P2>P1)。因此，可以重复操作160，直到操作170中测量的压力变成等于在操作120中测量的第一压力P1。举例来说，在重复操作160之后，将压力感应器260压在晶圆230上以测量“第三压力P3”。在图1的操作180中，确定第三压力是否等于第一压力。如果第三压力P3等于第一压力P1，则可以根据操作190解除夹持晶圆230，否则可以再次重复操作160。
在一些实施例中，操作170可以与操作160同时执行。举例来说，根据操作170测量第二压力P2的同时，流动操作160中的气体。在一些实施例中，并且在操作160开始时，第二压力P2大于第一压力P1。然而，随着时间过去，当晶圆230上残留的静电电荷被去除时，第二压力P2变得等于压力P1。上述方案并非限制性的，并且可以在操作160之后开始操作170，并且一旦操作160结束(例如当气体已经停止流动时)便可以测量第二压力P2。根据以上描述，压力感应器260可以在操作160期间或在操作160结束时连续地或间歇地测量压力。根据一些实施例，示例性方法100的操作160至190的不同组合和置换皆在本公开的构思和范围内。
针对静电吸座描述了示例性方法100。然而，示例性方法100可以不限于静电吸座，并且可以应用于其他类型的吸座，例如真空吸座。图10是具有真空吸座1010的示例性处理模块1000的剖面图。对于真空吸座1010，第二压力P2具有对应于晶圆230的顶部和背面之间的压力差的分量，并且与静电分量相反。换句话说，晶圆230的顶表面和背面之间的这种压力差表现为晶圆230上额外的向下力1020。上述额外的向下力1020可以在加工期间将晶圆230固定在真空吸座1010上。此外，在真空吸座1010的状况下，不需要通过真空吸座1010向晶圆230施加电压。
举例来说而非限制，图9是根据一些实施例的描述解除夹持程序的示例性方法900。图9的方法900中描述的解除夹持程序利用真空吸座1010和提升插销250，其中提升插销250包括压力感应器260，如图10所示。根据一些实施例，压力感应器260提供对应于在解除夹持过程中通过晶圆施加到吸座的提升插销的向下力的压力读数。本公开不限于此操作性描述。应了解可执行额外的操作。此外，并非本公开所提供的所有操作都需要被执行。再者，可以同时执行一些操作，或者以与图9中所示的顺序不同的顺序执行。在一些实施例中，除了本文所描述的操作的外或取代本文所描述的操作，可执行一或多道其他的操作。
示例性方法900从操作910开始。在一些实施例中，操作910类似于图1中所示的方法100的操作110。举例来说并且参考图11，晶圆230被传送到处理模块1000中并且放置在处理模块1000的真空吸座1010的提升插销250上。可以通过机械臂在处理模块1000中传送晶圆230。
示例性方法900继续进行到操作920。在一些实施例中，操作920类似于图1中所示的方法100的操作120。举例来说并且参考图11，晶圆230静置在吸座1010的压力感应器260的顶表面260s上。在一些实施例中，当提升插销250升起并且晶圆230静置在压力感应器260的顶表面260s上时，压力感应器260可以测量施加在提升插销250上对应于晶圆230的重量的压力。举例来说，当晶圆230静置在升起的提升插销250上时，每个提升插销250上的压力可以用下述方程式描述：
Figure BDA0002127965240000101
其中“压力感应器的面积”是指与晶圆230接触的压力感应器260的面积，例如顶表面260s的面积，如图3所示。根据上述方程式，如果已知顶表面260s的面积，则可以计算晶圆的重量。
参考图9和图10，示例性方法900继续进行到操作930，其中在晶圆上施加压力差。根据一些实施例，上述压力差将晶圆230固定在吸座1010上。参考图10，吸座1010可以配备有延伸穿过吸座1010的主体的小的针孔1030。此外，小的针孔1030可以通过吸座1010的底部经由废气开口210连接到外部的泵流水线，这可以在吸座1010的顶表面和晶圆230的背面之间产生真空。因此，如上所述会在晶圆230的顶表面和背面之间形成压力差，而在晶圆230上产生向下力1020。
示例性方法900继续进行到操作940，其中对晶圆进行加工。在一些实施例中，操作940类似于操作140。举例来说，晶圆加工可包括材料沉积、材料蚀刻、化学机械研磨、光刻操作、晶圆清洁操作或半导体制造中可采用的任何操作。
在示例性方法900的操作950中，流动气体以使晶圆230的顶表面和背面之间的压力差平衡。举例来说而非限制，可通过吸座1010的针孔1030释放惰性气体，以增加晶圆230的背面上的压力。惰性气体可包括氩气、氙气、氦气等。在一些实施例中，操作950可进行预定的时间量。
在示例性方法900的操作960中，将提升插销压靠在晶圆230上，并且压力感应器260可以测量第二压力P2。根据一些实施例，可以使用以下方程式决定每个提升插销250上的第二压力P2：
Figure BDA0002127965240000111
如上所述，其中FDif是对应于晶圆230的顶表面和背面之间的压力差的下压力。因此第二压力P2对应于由于(i)晶圆230的重量以及(ii)由于在晶圆背面产生的真空而在晶圆上形成的压力差所引起的下压力的总和。
在一些实施例中，操作960与操作950同时开始。举例来说，根据操作960测量第二压力的同时流动操作950中的气体。在一些实施例中，并且在操作950开始时，第二压力P2大于第一压力P1。然而，随着时间过去，当晶圆230上的压力差反转时，第二压力P2变得等于压力P1。这种方案不是限制性的，且可在操作950之后开始进行操作960，并且一旦操作950结束(例如当气体已经停止流动时)，则可以测量第二压力P2。
根据操作970，确定第二压力是否等于第一压力。举例来说，如果操作950成功并且施加到晶圆的压力差发生反转，则第二压力P2将等于第一压力P1。因此根据操作980，可以通过提升插销250来升起晶圆230(例如可解除夹持晶圆230)。另一方面，如果残余的压力差保持在晶圆230上并且第二压力高于第一压力，则可以根据需要来重复操作950，直到操作960中测量的压力变得等于操作920中测量的第一压力P1。举例来说，在重复操作950之后，将压力感应器260压在晶圆230上以测量“第三压力P3”。根据操作970，确定第三压力是否等于第一压力。如果第三压力P3等于第一压力P1，则可以根据操作980对晶圆230解除夹持。
如上所述，压力感应器260可以在操作950期间或在操作950结束时连续地或间歇地测量压力。根据一些实施例，示例性方法900的操作950至980的不同组合和置换亦在本公开的构思和范围内。
本公开涉及一种防止在处理模块中太早解除夹持的方法。此方法利用晶圆提升机构(例如提升插销)上的压力感应器，上述晶圆提升机构是配置以在执行解除夹持操作之前测量施加在晶圆上的压力。根据一些实施例，测量的压力可用于评估作用在晶圆上的下压力是否会干扰解除夹持过程(例如阻碍解除夹持过程)。在一些实施例中，测量的压力对应于晶圆的重量的力、静电力、由于压力差所引起的力、或其组合。根据一些实施例，如果测量的压力等于对应于晶圆重量的压力，则提升机构可以从吸座上升起芯片。而如果测量的压力大于对应于晶圆重量的压力，则晶圆保留在吸座上，直到测量的压力变得等于对应于晶圆重量的压力。
在一些实施例中，提供一种防止太早在处理模块中解除夹持的晶圆处理方法，包括：使用提升插销将晶圆放置在吸座上方，其中提升插销的一或多者包括压力感应器，配置以测量通过晶圆所施加的压力；测量通过晶圆施加在一或多个提升插销的第一压力；降低提升插销，以将晶圆放置在吸座上；通过吸座对晶圆施加第一电压；加工晶圆；以及从吸座去除晶圆，其中从吸座去除晶圆的操作包括：对晶圆施加第二电压；在晶圆上流动一气体，以去除残留的静电荷；将一或多个提升插销压靠在晶圆上以测量通过晶圆所施加的第二压力；以及响应于测量到的第二压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
在一些实施例中，提供一种处理模块，包括吸座、晶圆提升机构、以及气体源，气体源配置以响应于测量到的压力大于对应于晶圆的重量的压力时而将气体流动到晶圆上。晶圆提升机构包括(i)提升插销，配置以将晶圆从吸座提升或降低在吸座上的晶圆，以及(ii)位于一或多个提升插销上的压力感应器，配置以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销上的压力。
在一些实施例中，提供一种晶圆处理方法，包括：使用提升插销将晶圆放置在吸座上方，其中提升插销的一或多者包括压力感应器，配置以测量晶圆施加的一压力；将晶圆静置在吸座上方的提升插销上，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的第一压力；降低提升插销，以将晶圆放置在吸座上；加工晶圆；以及从吸座去除晶圆，其中去除晶圆的操作包括：在晶圆上流动气体；将升降插销压靠在晶圆上，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的第二压力；以及响应于所测量的第二压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
如本公开一些实施例所述的晶圆处理方法，第一电压与第二电压的极性相反。测量第一压力的操作包括测量晶圆的重量。测量第一压力的操作包括将晶圆静置在吸座上方的一或多个提升插销上。第二压力对应于静电力以及晶圆的重量。去除晶圆的操作还包括：响应于第二压力大于第一压力时，重新将气体通过晶圆上方；将一或多个提升插销压靠在晶圆上，以测量由晶圆所施加的第三压力；以及响应于测量到的第三压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
如本公开一些实施例所述的晶圆处理模块，压力感应器的每一者的截面积实质上等于或小于一或多个提升插销的每一者的截面积。气体包括惰性气体。气体包括氦气、氩气、氙气、或氖气。压力感应器的每一者是配置以压靠在晶圆的背面，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的压力。压力感应器的每一者是设置在提升插销的对应的其中一者的顶表面上，且压力感应器的每一者的直径介于约1mm至约5mm的范围中。晶圆提升机构包括三个或三个以上的提升插销，且提升插销上具有对应的压力感应器。一或多个提升插销是配置以在低于约110℃的温度下维持对应的压力感应器。压力感应器的每一者更配置以通过有线连接、无线连接、或其组合来传送对应于测量到的压力的压力读数。吸座为真空吸座或为静电吸座。
如本公开一些实施例所述的晶圆处理方法，第一压力对应于晶圆的一重量，且第二压力对应于晶圆的重量以及施加到晶圆的一或多道力量。一或多道力量包括静电力、压力差所造成的力、或其组合。去除晶圆的操作还包括：响应于测量的第二压力大于第一压力时，重新将气体流动到晶圆上方；将升降插销压靠在晶圆上，以测量通过晶圆施加到一或多个提升插销的第三压力；以及响应于所测量的第三压力实质上等于第一压力时，使用提升插销将晶圆提升到吸座上方。
应理解的是，本公开的权利要求是由实施方式来解释，而非摘要。本公开的摘要可以描述发明人所预期的本公开的一或多个但并非所有可能的实施例，因此，并不旨在以任何方式限制随后的权利要求。
上述内容概述许多实施例的特征，因此任何所属技术领域中技术人员，可更加理解本公开的各面向。任何所属技术领域中技术人员，可能无困难地以本公开为基础，设计或修改其他工艺及结构，以达到与本公开实施例相同的目的及/或得到相同的优点。任何所属技术领域中技术人员也应了解，在不脱离本公开的构思和范围内做不同改变、代替及修改，如此等效的创造并没有超出本公开的构思及范围。

Claims (20)

1.一种晶圆处理方法，包括：
使用多个提升插销将一晶圆放置在一吸座上方，其中该多个提升插销的一或多者包括一压力感应器，配置以测量通过该晶圆所施加的一压力；
测量通过该晶圆施加在该多个提升插销的一第一压力；
降低该多个提升插销，以将该晶圆放置在该吸座上；
通过该吸座对该晶圆施加一第一电压；
加工该晶圆；以及
从该吸座去除该晶圆，其中从该吸座去除该晶圆的操作包括：
对该晶圆施加一第二电压；
在该晶圆上流动一气体，以去除残留的一静电荷；
将该多个提升插销压靠在该晶圆上并使该多个提升插销与该吸座的顶表面共面以测量通过该晶圆所施加的一第二压力；以及
响应于测量到的该第二压力实质上等于该第一压力时，使用该多个提升插销将该晶圆提升到该吸座上方。
2.如权利要求1所述的晶圆处理方法，其中该第一电压与该第二电压的极性相反。
3.如权利要求1所述的晶圆处理方法，其中测量该第一压力的操作包括测量该晶圆的重量。
4.如权利要求1所述的晶圆处理方法，其中测量该第一压力的操作包括将该晶圆静置在该吸座上方的该多个提升插销上。
5.如权利要求1所述的晶圆处理方法，其中该第二压力对应于一静电力以及该晶圆的一重量。
6.如权利要求1所述的晶圆处理方法，其中去除该晶圆的操作还包括：
响应于该第二压力大于该第一压力时，重新将该气体通过该晶圆上方；
将该多个提升插销压靠在该晶圆上，以测量由该晶圆所施加的一第三压力；以及
响应于测量到的该第三压力实质上等于该第一压力时，使用该多个提升插销将该晶圆提升到该吸座上方。
7.一种晶圆处理模块，包括：
一吸座；
一晶圆提升机构，包括多个提升插销，配置以将一晶圆从该吸座提升或降低在该吸座上的该晶圆，其中该多个提升插销的一或多者包括一压力感应器，配置以：
使该多个提升插销与该吸座的顶表面共面，并且压靠在该晶圆上，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销上的一第一压力或一第二压力；以及响应于测量到的该第二压力实质上等于该第一压力时，将该晶圆提升到该吸座上方；
一气体源，配置以响应于测量到的该压力大于对应于该晶圆的一重量的一压力时而将一气体流动到该晶圆上，以去除残留的一静电荷，其中在去除该静电荷之前，将该晶圆静置在该吸座上方的该多个提升插销上，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销的第一压力，而在去除该静电荷之后，将该晶圆静置在该吸座上方的该多个提升插销上，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销的第二压力。
8.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销的一或多者的该压力感应器的每一者的截面积实质上等于或小于该多个提升插销的每一者的截面积。
9.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该气体包括惰性气体。
10.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该气体包括氦气、氩气、氙气、或氖气。
11.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销的一或多者的该压力感应器的每一者是配置以压靠在该晶圆的一背面，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销的压力。
12.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销的一或多者的该压力感应器的每一者是设置在该多个提升插销的对应的其中一者的一顶表面上，且该多个提升插销的一或多者的该压力感应器的每一者的直径介于1mm至5mm的范围中。
13.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销的数量为三个或三个以上，且该多个提升插销上具有对应的该多个提升插销的该压力感应器。
14.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销是配置以在低于110℃的温度下维持一对应的压力感应器。
15.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该多个提升插销的一或多者的该压力感应器的每一者更配置以通过一有线连接、一无线连接、或其组合来传送对应于测量到的该压力的一压力读数。
16.如权利要求7所述的晶圆处理模块，其中该吸座为真空吸座或为静电吸座。
17.一种晶圆处理方法，包括：
使用多个提升插销将一晶圆放置在一吸座上方，其中该多个提升插销的一或多者包括一压力感应器，配置以测量该晶圆施加的一压力；
将该晶圆静置在该吸座上方的该多个提升插销上，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销的一第一压力；
降低该多个提升插销，以将该晶圆放置在该吸座上；
加工该晶圆；以及
从该吸座去除该晶圆，其中去除该晶圆的操作包括：
在该晶圆上流动一气体，以去除残留的一静电荷；
将该多个提升插销压靠在该晶圆上，并使该多个提升插销与该吸座的顶表面共面，以测量通过该晶圆施加到该多个提升插销的一第二压力；以及
响应于所测量的该第二压力实质上等于该第一压力时，使用该多个提升插销将该晶圆提升到该吸座上方。
18.如权利要求17所述的晶圆处理方法，其中该第一压力对应于该晶圆的一重量，且该第二压力对应于该晶圆的该重量以及施加到该晶圆的一或多道力量。
19.如权利要求18所述的晶圆处理方法，其中该一或多道力量包括静电力、压力差所造成的力、或其组合。
20.如权利要求17所述的晶圆处理方法，其中去除该晶圆的操作还包括：
响应于测量的该第二压力大于该第一压力时，重新将该气体流动到该晶圆上方；
将该多个提升插销压靠在该晶圆上，以测量通过该晶圆施加到该一或多个提升插销的一第三压力；以及
响应于所测量的该第三压力实质上等于该第一压力时，使用该多个提升插销将该晶圆提升到该吸座上方。
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