CN113496912A - 监测晶圆及监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种监测晶圆及监测系统,监测晶圆包括:基底,所述基底具有第一表面,所述第一表面用于朝向晶圆承载盘且与所述晶圆承载盘相固定;压力检测装置,所述压力检测装置位于所述基底上,用于获取所述第一表面受到的压力。本发明能够对基底朝向晶圆承载盘的第一表面进行压力检测。

Description

监测晶圆及监测系统
技术领域
本发明实施例涉及半导体领域,特别涉及一种监测晶圆及监测系统。
背景技术
目前,静电吸盘是半导体蚀刻机台的重要组成部分,在利用半导体蚀刻机台辅助进行晶圆的工艺制程时,常采用静电吸盘承载晶圆以实现固定效果。此外,为加快制作效率,通常在一个机台的多个腔室内进行同一工艺制程。
在进行上述工艺制程后,若不同腔室形成的产品表现不同,则需要检查半导体蚀刻机台是否发生故障;此外,若在工艺制程过程中,反应腔室内发生氦泄露,也需要检查半导体刻蚀机台是否发生故障。
在对半导体蚀刻机台进行故障检查时,需要对可能存在故障的结构进行更替,而由于静电吸盘存在装配困难和价值高昂等特点,若在静电吸盘不存在性能问题的情况下进行更新替换,则会出现费时费力费财的情况。
发明内容
本发明实施例提供一种监测晶圆及监测系统,该监测晶圆能够对监测晶圆朝向晶圆承载盘的表面所承受的压力进行检测,进而基于检测到的压力数据判断晶圆承载盘的承载性能是否存在问题。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种监测晶圆,包括:基底,所述基底具有第一表面,所述第一表面用于朝向晶圆承载盘且与所述晶圆承载盘相固定;压力检测装置,所述压力检测装置位于所述基底上,用于获取所述第一表面受到的压力。
另外,所述基底具有与所述第一表面相对的第二表面,所述基底内具有自所述第二表面向所述第一表面延伸的凹槽,所述压力检测装置嵌入所述凹槽内;所述监测晶圆还包括:保护层,所述保护层位于所述第二表面,用于密封所述压力检测装置。
另外,监测晶圆还包括:粘结层,所述粘结层的材料包括硅树脂胶黏剂,用于粘接所述基底与所述保护层。
另外,监测晶圆还包括:感应线圈,所述感应线圈与所述压力检测装置连接,用于向所述压力检测装置供电。
另外,监测晶圆还包括:供电装置,所述供电装置分别与所述压力检测装置和所述感应线圈连接,用于接收所述感应线圈的充电,且用于向所述压力检测装置供电。
另外,监测晶圆还包括:处理器,所述处理器与所述压力检测装置连接,用于存储所述压力检测装置获取到的压力数据。
另外,所述处理器还用于通过所述感应线圈发送已存储的所述压力数据。
另外,所述压力检测装置包括信号放大器和至少一压力传感器,所述信号放大器用于放大所述压力传感器获取到的所述压力。
另外,在所述压力传感器朝向所述第一表面的方向上,所述压力传感器朝向所述第一表面的表面与所述第一表面的间距大于或等于0.2mm。
另外,所述压力检测装置包括多个压力传感器,所述压力传感器用于检测所在位置的压力,所述第一表面包括中间区域和包围所述中间区域的外侧区域,所述中间区域内包括至少一所述压力传感器,所述外侧区域内包括至少一所述压力传感器。
另外,在所述中间区域朝向所述外侧区域的方向上,所述外侧区域包括多个依次包绕的环状子区域,每一所述环状子区域内包括至少一所述压力传感器。
另外,所述第一表面为圆面,所述压力传感器的数量为33个。
本发明实施例还提供一种监测系统,包括:至少一块上述监测晶圆;晶圆传送盒,所述晶圆传送盒用于承载所述监测晶圆,并用于获取所述监测晶圆中的压力数据;电子设备,所述电子设备与所述晶圆传送盒连接,所述电子设备用于获取并分析所述压力数据。
另外,所述监测晶圆包括感应线圈和与所述感应线圈连接的供电装置,所述晶圆传送盒包括适配线圈,所述感应线圈与所述适配线圈之间可互感,所述晶圆传送盒通过所述适配线圈和所述感应线圈向所述监测晶圆内的供电装置充电。
与现有技术相比,本发明实施例提供的技术方案具有以下优点:
上述技术方案中,压力检测装置检测基底朝向晶圆承载盘的第一表面的压力,在晶圆承载盘承载监测晶圆后,可基于压力检测装置获取到的压力数据分析晶圆承载盘的承载性能。
另外,将压力检测装置嵌入基底内的凹槽中,并用位于第二表面的保护层进行密封封闭,如此,有利于避免压力检测装置在检测过程中受到损伤,进而保证检测到的压力数据的有效性。
另外,第一表面包括内侧区域和外侧区域,且内侧区域或外侧区域中包含有至少一个压力传感器,如此,在当晶圆承载盘发生故障时,能够根据处于不同位置的压力传感器所检测到的压力数据分析发生故障的区域。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明一实施例提供的一种监测晶圆的剖面结构示意图;
图2至图4为本发明一实施例提供的监测晶圆的结构示意图;
图5为本发明一实施例提供的压力检测装置分布示意图;
图6为本发明一实施例提供的监测晶圆压力变化示意图;
图7为本发明一实施例提供的监测晶圆压力分布示意图;
图8为本发明又一实施例提供的监测晶圆压力分布示意图;
图9为本发明另一实施例提供的监测系统。
具体实施方式
由背景技术可知,现有技术在产品或制程工艺出现问题后,在不拆除晶圆承载盘的条件下无法确定晶圆承载盘的承载性能是否存在问题。
为解决上问题,本发明实施例提供一种监测晶圆、故障定位方法及监测系统,通过在监测晶圆的基底上设置压力检测装置,检测基底朝向晶圆承载盘的第一表面所受到的压力,如此,在相应工艺制程结束后若发现制程产品不满足要求或者在工艺制程过程中制程工艺发生预料之外的偏差,可基于压力检测装置检测到的压力数据分析晶圆承载盘的承载性能是否合格。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1是本发明一实施例提供的一种监测晶圆的剖面结构示意图。
参考图1,晶圆承载盘2承载监测晶圆1,监测晶圆1具有第一表面111,第一表面111朝向晶圆承载盘2且与晶圆承载盘2相固定。
本实施例中,晶圆承载盘2与高压电源20的负极21连接,晶圆承载盘2包括电介质层23,电介质层23内具有直流电极231。当直流电极231与高压电源20的负极21连通时,电介质层23表面会产生极化电荷,而极化电荷会产生电场,这一电场会进一步促使置于晶圆承载盘2上的监测晶圆1表面产生极化电荷,分布在第一表面111的电荷与分布在电介质层23靠近监测晶圆1的表面的电荷极性相反,如此,晶圆承载盘2吸附固定住监测晶圆1。
本实施例中,晶圆承载盘2还与高压电源20内的电流互感器22连接。电流互感器22用于检测监测晶圆1内因电荷移动而产生的电流24的参数,高压电源20可根据电流互感器22检测到的电流参数调节输出电流的大小,进而调整晶圆承载盘2的吸附能力。
晶圆承载盘2对监测晶圆1的吸附能力与监测晶圆1的第一表面111的清洁度有关,当聚合物附着在第一表面111时,容易导致晶圆承载盘2的吸附力不足,进而导致无法保证监测晶圆1的位置精度和无法形成满足预设要求的产品。
需要说明的是,监测晶圆1的尺寸应当与实际工艺过程中使用的晶圆的尺寸相同,如此,有利于保证监测晶圆1获取到的压力数据的有效性。
本实施例中,高压电源20为直流电源;在其他实施例中,电源为低流直流电源,电源的正极与电介质层中的直流电极连接。
图2至图4为本发明一实施例提供的监测晶圆的结构示意图。
参考图2,基底11具有与第一表面相对的第二表面112,基底11内具有自第二表面112向第一表面延伸的凹槽113,凹槽113用于嵌入压力检测装置;监测晶圆1还包括保护层14,保护层14用于密封压力检测装置,避免压力检测装置因制程工艺而受到损伤,从而确保压力检测装置具有较好的检测精度。
本实施例中,保护层14的材料包括氧化钇或氟氧化钇,用于避免压力检测装置受到制程工艺所产生的等离子体或外部注入的等离子体的伤害;此外,监测晶圆还包括涂覆在基底11表面的粘结层125,用于粘接基底11和保护层14,粘结层125的材料包括硅树脂胶黏剂,在固化后能够起到良好的粘附作用。
硅树脂胶黏剂由硅树脂(如聚甲基苯基硅氧烷)加入某些无机填料(云母、石棉等)和有机溶剂(如甲苯、二甲苯)混合而成。硅树脂胶黏剂具有耐高温、耐腐蚀、耐辐照以及耐候等性能,能够在400℃的高温下长期工作而不被破坏。如此,能够避免工艺制程中的高温导致粘附层125失效,进而保证压力检测装置的密封性和压力检测装置的检测精度。
参考图3,压力检测装置嵌入凹槽113内。
本实施例中,压力检测装置包括压力传感器121,压力传感器121用于检测其自身在第一表面111上的正投影处的压力。
凹槽113的深度通常大于或等于压力传感器121的厚度,从而使得压力传感器121能够完全嵌入凹槽113内,避免位于第二表面112上的保护层14无法完全密封压力传感器121,进而保证压力传感器121的安全性。需要说明的是,压力传感器121的厚度也可以大于凹槽113的深度,只要不影响保护层14的密封效果即可。
压力传感器121的检测精度与传感距离d有关,传感距离d指的是在压力传感器121朝向第一表面111的方向上,压力传感器121朝向第一表面111的表面与第一表面111的间距,传感间距d越小,压力传感器121的检测精度越高,。
本实施例中,压力检测装置还包括信号放大器(未图示),信号放大器用于放大压力传感器121获取到的压力,提高压力传感器121的检测精度。如此,有利于增加传感间距d的可选范围,避免需要的传感间距d过小而导致凹槽113底部的基底11因过薄发生断裂等问题。
本实施例中,传感间距d大于或等于0.2mm,基底11的厚度为0.8mm~1.2mm,例如0.9mm、1mm或1.1mm。
此外,监测晶圆1包括导线126和粘合盘127,导线126用于连通压力传感器121与其他电子元件,粘合盘127用于固定导线126,避免导线126移动从而造成短路等问题。其中,粘合盘127和导线126既可以位于凹槽113内也可以置于第二表面112上,只要不影响保护层14的密封效果即可。
参照图4,本实施例中,监测晶圆1还包括感应线圈122,感应线圈122与压力传感器121连接。感应线圈122可接收与其适配的另一线圈所传递的能量和信号,并用于向压力传感器121供电。如此,监测晶圆1无需通过有线的方式从外界电源中获取电力,有利于避免导线暴露在工艺环境下所容易出现的短路或断路等问题,进而保证压力传感器121能够稳定有效地检测第一表面(未标示)的压力。
监测晶圆1还包括供电装置123,供电装置123分别与压力传感器121和感应线圈122连接,供电装置123用于接收感应线圈122的充电,且用于向压力传感器121供电。如此,无需在制程工艺过程中持续为监测晶圆1供电,只需要在进行制程工艺之前向供电装置123充电,有利于避免能量传递受到工艺环境的影响或影响工艺环境,从而保证压力检测能够持续稳定地进行以及制备工艺能够按照预设参数进行。
其中,供电装置123包括可充电电池,供电装置123的数量根据供电装置123的功率以及供电对象的功率和布局决定。需要说明的是,由于感应线圈122获取到的电流为交流电,因此供电装置123内还需要有变频器,变频器将感应线圈122接收到的交流电转换为直流电,进而给供电装置123充电。
监测晶圆1还包括处理器124,处理器124与压力传感器121连接,用于存储压力传感器121获取到的压力数据。此外,处理器124还用于通过感应线圈122或蓝牙等形式向外发送压力数据,处理器124发送压力数据的方式既可以是主动地实时发送、主动地按照预设时间间隔发送或按照预设时间点发送,也可以是被动地在接收到预设指令之后再发送已存储的数据。处理器124通过感应线圈122进行信号传输时,变频器可以将电池的直流电转换为交流电并通过感应线圈向外发送信号。
本实施例中,感应线圈122、供电装置123以及处理器124都嵌入至凹槽113中,以保证保护层14的密封性。
参照图5,图5为本发明一实施例提供的压力检测装置分布示意图。
本实施例中,压力检测装置包括多个压力传感器121,第一表面111包括中间区域131和包围中间区域131的外侧区域132,中间区域131内包括至少一压力传感器121,外侧区域132包括至少一压力传感器121。其中,中间区域131内包括至少一压力传感器121指的是,至少一压力传感器121在第一表面111上的正投影位于中间区域131内,外侧区域132同理。
当制程工艺形成的产品存在缺陷或者制程工艺被干扰甚至是破坏时,可以通过分析中间区域131的压力和外侧区域132的压力判断晶圆承载盘的承载性能是否合格,只要其中一个区域的压力不满足预设要求,则晶圆承载盘的承载能力不合格;若不合格,可基于不满足预设要求的区域快速找到故障原因并解决故障。
也就是说,将第一表面111分为更小的多个区域,且每一区域内包括至少一压力传感器121,能够在晶圆承载盘的承载能力存在问题时,更为准确地确认发生问题的区域,进而基于发生问题的区域准确地找到故障原因,从而缩短机台回线时间。
在将第一表面111分为中间区域131和外侧区域132的基础上,将第一表面11分为更小的多个区域的方法,还包括:在中间区域131朝向外侧区域132的方向上,将外侧区域132分为多个依次包绕的环状子区域;每一环状子区域内和中间区域131内包括至少两个压力传感器121;在环宽不变的情况下,每一环状子区域内的压力传感器121的数量大于或等于该环状子区域所包绕的另一环状子区域内的压力传感器121的数量。
本实施例中,为提高问题区域确认的准确性以及降低制备监测晶圆的难度,在第一表面111为圆面且圆面直径为300mm的情况下,设置33个压力传感器。在其他实施例中,检测晶圆的直径还可以为200mm,所述压力传感器的个数可以按实际需要进行设置。
本实施例中,通过在监测晶圆1的基底11上设置压力检测装置,压力检测装置能够获取基底11朝向晶圆承载盘2的第一表面111的压力,如此,在工艺制程形成的产品存在缺陷或者工艺制程发生干扰或遭到破坏时,能够根据压力检测装置获得到的压力判断晶圆承载盘的吸附能力是否合格,从而避免在无法确认是否发生故障的情况下拆除晶圆承载盘,进而加快机台的回线;此外,还能够在进行重新装机后和机台维护后对晶圆承载盘进行测试,以保证晶圆承载盘具有较好的承载能力。
相应地,本发明实施例还提供一种故障定位方法,包括:提供晶圆承载盘和监测晶圆,监测晶圆的第一表面朝向晶圆承载盘且与晶圆承载盘相固定;对监测晶圆进行预设工艺,且在进行预设工艺过程中,获取第一表面的压力数据;基于压力数据,判断晶圆承载盘对监测晶圆的承载能力是否合格。
以下将结合附图对本发明实施例提供的故障定位方法进行详细说明。
图6为本发明一实施例提供的监测晶圆压力变化示意图;图7为本发明一实施例提供的监测晶圆压力分布示意图。
本实施例中,压力检测装置包括多个压力传感器,在进行预设工艺的过程中,压力传感器实时获取第一表面的压力。如此,能够获取第一表面在不同时间点的压力,有利于监测第一表面任一时间点的压力是否存在问题。
参考图6,压力变化示意图中包括多条压力曲线,压力曲线既可以代表的是一个压力传感器检测到的压力,也可以代表一个区域内的压力平均值;此外,在对多个晶圆承载盘的承载能力进行测试时,压力曲线还可以是每一监测晶圆获取的压力平均值,用户可以通过调整压力曲线所代表的含义来满足不同的需求。
由于压力曲线的压力值随着时间波动,因此根据某一时间点的压力或者不同时间点的压力差,用户能够直观判断出晶圆承载盘的承载能力是否发生异常。
在发现某一时间点晶圆承载盘的承载能力异常时,可以展示该时间点晶圆承载盘的压力状态。参考图7,以压力色彩表134为标准,将压力检测装置检测到的压力通过色彩模拟出来,如此,用户能够直观地判断出发生承载异常的位置,进而基于承载异常的位置快速找到故障原因并解决故障,提高机台回线时间。
本实施例中,用户可以根据需求将压力曲线设定为不同的含义,且可以根据压力曲线的含义不同设定不同的合格条件。举例来说:当压力检测装置包括多个压力传感器时,可以将压力曲线的含义设定为一个压力传感器检测到的压力,并可将合格条件设置为任一压力传感器获取到的压力大于第一预设值,以及任意两个压力传感器获取到的压力之差小于第二阈值值;当第一表面包括多个区域,每一区域内包括至少一个压力传感器时,可以将压力曲线的含义设定为一个区域的压力平均值,并可将合格条件设置为任一区域内的压力传感器获取的压力的平均值大于第三预设值且不同区域内的压力传感器获取的压力的平均值之差小于第四预设值;当对多个待检测的晶圆承载盘进行检测时,可以将压力曲线的含义设定为一个监测晶圆的压力平均值,并可将合格条件设置为监测晶圆获取的压力平均值大于第五预设值。
当采用多个腔室进行同一工艺制程以形成产品时,在保证产品符合要求的条件下通常还会保证不同腔室形成的产品具有较好的一致性,即不同腔室形成的产品偏差较小。为保证不同腔室形成的产品具有较好的一致性,通常需要提供一参考腔室,并将参考腔室内的晶圆承载盘对应的压力分布图作为参考标准,当某一机台某一腔室内形成的产品相对于参考腔室形成的产品有较大差异时,可以通过对比不同腔室内监测晶圆检测的压力,确认出现较大偏差的原因是否为不同腔室内的晶圆承载板的承载能力存在差异。
参考图8,图8为本发明又一实施例提供的监测晶圆压力分布示意图,第一压力分布图135、第二压力分布图136来源于一机台的不同腔室,第三压力分布图137和第四压力分布图138为来源另一机台的不同腔室,其中第一压力分布图135为一承载能力合格的晶圆承载盘的压力分布图,第四压力分布图为一待检测的晶圆承载盘的压力分布图。
本实施例中,当待检测的晶圆承载盘对应的监测晶圆获取的压力与承载能力合格的晶圆承载盘对应的监测晶圆获取的压力之差小于第六预设值时,待检测的晶圆承载盘的承载能力合格。
其中,监测晶圆获取的压力既可以是监测晶圆获取的多个的压力的平均值,也可以是特定的某一位置的压力,例如在压力分布图上处于相同位置的第一参考点141和第三参考点143,还可以是特定的两个位置的压力的差值,例如第一参考点141和第二参考点142的压力差值以及第三参考点143和第四参考点144的压力差值。
此外,为避免晶圆承载盘的承载压力有较大的波动,在进行预设工艺过程中,监测晶圆在不同时间获取的压力之差小于第七预设值时,晶圆承载盘的承载能力合格。
当晶圆承载盘的承载能力不合格时,可基于导致不合格的压力数据分析不合格原因;此外,还可以基于导致不合格的压力数据和标准的压力数据分析晶圆承载盘的寿命。
本实施例中,在进行预设工艺的过程中监测第一表面的压力,如此,在发生产品缺陷时,能够通过分析压力检测装置获取到的压力判断晶圆承载盘的承载能力是否存在问题,避免在不知道是否发生故障的条件下拆除晶圆承载盘,保证维修效率。
相应地,本发明实施例还提供一种监测系统。
参考图9,监测系统包括:至少一监测晶圆;晶圆传送盒3,晶圆传送盒3用于承载监测晶圆,并用于获取监测晶圆中的压力数据;电子设备4,电子设备4与晶圆传送盒3连接,电子设备4用于获取并分析压力数据。
以下将结合附图对本发明实施例提供的监测系统进行详细说明。
本实施例中,晶圆传送盒3内具有卡槽31,卡槽21用于承载监测晶圆;晶圆传送盒3内还具有配线圈,监测晶圆内具有感应线圈和与感应线圈连接的供电装置,感应线圈与适配线圈之间可互感,晶圆传送盒3可通过内部电源或外部电源、适配线圈以及感应线圈向监测晶圆内的供电装置充电。
本实施例中,监测晶圆的尺寸与通用的晶圆尺寸相同,晶圆传送盒3也与日常生产中的晶圆传送盒相同。
本实施例中,监测系统能够获取监测晶圆内压力数据,进而能够对压力数据进行分析,绘制出便于问题分析的图标,有利于快速确认是否存在故障以及及时找到故障并解决。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种监测晶圆,其特征在于,包括:
基底,所述基底具有第一表面,所述第一表面用于朝向晶圆承载盘且与所述晶圆承载盘相固定;
压力检测装置,所述压力检测装置位于所述基底上,用于获取所述第一表面受到的压力。
2.根据权利要求1所述的监测晶圆,其特征在于,所述基底具有与所述第一表面相对的第二表面,所述基底内具有自所述第二表面向所述第一表面延伸的凹槽,所述压力检测装置嵌入所述凹槽内;
所述监测晶圆还包括:保护层,所述保护层位于所述第二表面,用于密封所述压力检测装置。
3.根据权利要求2所述的监测晶圆,其特征在于,还包括:粘结层,所述粘结层的材料包括硅树脂胶黏剂,用于粘接所述基底与所述保护层。
4.根据权利要求2或3所述的监测晶圆,其特征在于,还包括:感应线圈,所述感应线圈与所述压力检测装置连接,用于向所述压力检测装置供电。
5.根据权利要求4所述的监测晶圆,其特征在于,还包括:供电装置,所述供电装置分别与所述压力检测装置和所述感应线圈连接,用于接收所述感应线圈的充电,且用于向所述压力检测装置供电。
6.根据权利要求4所述的监测晶圆,其特征在于,还包括:处理器,所述处理器与所述压力检测装置连接,用于存储所述压力检测装置获取到的压力数据。
7.根据权利要求6所述的监测晶圆,其特征在于,所述处理器还用于通过所述感应线圈发送已存储的所述压力数据。
8.根据权利要求1所述的监测晶圆,其特征在于,所述压力检测装置包括信号放大器和至少一压力传感器,所述信号放大器用于放大所述压力传感器获取到的所述压力。
9.根据权利要求8所述的监测晶圆,其特征在于,在所述压力传感器朝向所述第一表面的方向上,所述压力传感器朝向所述第一表面的表面与所述第一表面的间距大于或等于0.2mm。
10.根据权利要求1所述的监测晶圆,其特征在于,所述压力检测装置包括多个压力传感器,所述第一表面包括中间区域和包围所述中间区域的外侧区域,所述中间区域内包括至少一所述压力传感器,所述外侧区域内包括至少一所述压力传感器。
11.根据权利要求10所述的监测晶圆,其特征在于,在所述中间区域朝向所述外侧区域的方向上,所述外侧区域包括多个依次包绕的环状子区域,每一所述环状子区域内包括至少一所述压力传感器。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的监测晶圆,其特征在于,所述第一表面为圆面,所述压力传感器的数量为33个。
13.一种监测系统,其特征在于,包括:
至少一片如权利要求1~12中任一项所述的监测晶圆;
晶圆传送盒,所述晶圆传送盒用于承载所述监测晶圆,并用于获取所述监测晶圆中的压力数据;
电子设备,所述电子设备与所述晶圆传送盒连接,所述电子设备用于获取并分析所述压力数据。
14.根据权利要求13所述的监测系统,其特征在于,所述监测晶圆包括感应线圈和与所述感应线圈连接的供电装置,所述晶圆传送盒包括适配线圈,所述感应线圈与所述适配线圈之间可互感,所述晶圆传送盒通过所述适配线圈和所述感应线圈向所述监测晶圆内的供电装置充电。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113977451A (zh) * 2021-10-25 2022-01-28 长鑫存储技术有限公司 半导体设备的检测系统及检测方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112071768B (zh) * 2020-09-04 2022-09-20 晶能光电(江西)有限公司 P面工艺监测结构及方法、晶圆结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037157A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Canon Inc 基板保持装置、露光装置、デバイス製造方法、半導体製造工場および半導体製造装置の保守方法
US20050274191A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Piezo resistance type semiconductor device and its manufacturing method
US20070107523A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Galewski Carl J Distributed Pressure Sensoring System
CN101719482A (zh) * 2009-11-25 2010-06-02 中国电子科技集团公司第二十四研究所 单片集成压力传感器的制造方法
CN104634501A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 盛思锐股份公司 压力传感器
CN105206506A (zh) * 2014-06-30 2015-12-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆的处理方法
US20170131217A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Leonard TEDESCHI Particle monitoring device
CN109794855A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 长鑫存储技术有限公司 对作用于基底上的压力的测量方法
US20190206712A1 (en) * 2017-09-08 2019-07-04 Applied Materials, Inc. Substrate chucking and dechucking methods

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1383198A (zh) * 2001-04-24 2002-12-04 华邦电子股份有限公司 作用于晶片表面压力零件的压力分布测量与回馈方法
US7646580B2 (en) * 2005-02-24 2010-01-12 Kyocera Corporation Electrostatic chuck and wafer holding member and wafer treatment method
US7851233B2 (en) * 2009-03-26 2010-12-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-chuck for automated clamped force adjustment and calibration
US20140208850A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Geun-Woo Kim Apparatus and method of detecting a defect of a semiconductor device
KR101507548B1 (ko) * 2014-01-17 2015-04-07 피에스케이 주식회사 지지 유닛 및 기판 처리 장치
US9754769B2 (en) * 2015-09-15 2017-09-05 Lam Research Corporation Metrology methods to detect plasma in wafer cavity and use of the metrology for station-to-station and tool-to-tool matching
WO2017066873A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-27 Novena Tec Inc. Process monitoring device
GB201806377D0 (en) * 2018-04-19 2018-06-06 Metryx Ltd Semiconductor wafer mass metrology apparatus and semiconductor wafer mass metrology method
CN108805247A (zh) * 2018-04-26 2018-11-13 京东方科技集团股份有限公司 电子标签、数据写入终端及电子标签系统
US11054317B2 (en) * 2018-09-28 2021-07-06 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for direct measurement of chucking force on an electrostatic chuck
US11373890B2 (en) * 2018-12-17 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Wireless in-situ real-time measurement of electrostatic chucking force in semiconductor wafer processing
US20220378324A1 (en) * 2019-10-18 2022-12-01 Timpel Medical B.V. Methods of displaying ventilation distribution and related systems and devices

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037157A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Canon Inc 基板保持装置、露光装置、デバイス製造方法、半導体製造工場および半導体製造装置の保守方法
US20050274191A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Piezo resistance type semiconductor device and its manufacturing method
US20070107523A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Galewski Carl J Distributed Pressure Sensoring System
CN101719482A (zh) * 2009-11-25 2010-06-02 中国电子科技集团公司第二十四研究所 单片集成压力传感器的制造方法
CN104634501A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 盛思锐股份公司 压力传感器
CN105206506A (zh) * 2014-06-30 2015-12-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆的处理方法
US20170131217A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Leonard TEDESCHI Particle monitoring device
US20190206712A1 (en) * 2017-09-08 2019-07-04 Applied Materials, Inc. Substrate chucking and dechucking methods
CN109794855A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 长鑫存储技术有限公司 对作用于基底上的压力的测量方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113977451A (zh) * 2021-10-25 2022-01-28 长鑫存储技术有限公司 半导体设备的检测系统及检测方法
CN113977451B (zh) * 2021-10-25 2023-08-25 长鑫存储技术有限公司 半导体设备的检测系统及检测方法

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Publication number Publication date
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US20230142868A1 (en) 2023-05-11
CN113496912B (zh) 2023-10-17

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