TWI906552B - 四點傾斜對準晶圓卡盤 - Google Patents

四點傾斜對準晶圓卡盤

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瓦倫 C 奥利弗
麥可 得瑞克
理查 安東尼
庫爾特 約翰斯
詹妮弗 黑
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美商科磊股份有限公司
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Abstract

一種設備包含:一卡盤,其經組態以固持一晶圓;及一傾斜板,其係安置在該卡盤下方,且係藉由經分開地配置在該卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲可調整地連接至該卡盤。該對上螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板。該對下螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。

Description

四點傾斜對準晶圓卡盤
本發明係關於一種用於固持一半導體晶圓之卡盤,且更特定言之,係關於一種用於一半導體晶圓之機械探針測試之可傾斜卡盤。
半導體製造產業之演進對良率管理及特定言之計量及檢測系統提出更高要求。臨界尺寸不斷縮小,但產業需要縮短達成高良率、高價值生產之時間。最小化從偵測到一良率問題至解決該問題之總時間判定一半導體製造商之投資回報率。
製造諸如邏輯及記憶體裝置之半導體裝置通常包含使用大量製程處理一半導體晶圓或EUV遮罩以形成半導體裝置之各種特徵及多個層級。例如,微影術係涉及將一圖案從一倍縮光罩轉印至配置於一半導體晶圓上之一光阻劑之一半導體製程。半導體製程之額外實例包含(但不限於)化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體裝置可經製造為一單一半導體晶圓上之一配置,該等半導體裝置經分開為個別半導體裝置。
在半導體製程之特定步驟之後,可執行黏著測試,以測試由一卡盤固持之一晶圓基板上之一經沈積膜層之黏著。此等測試使用一楔形探針,使其與經沈積膜接觸,從而留下層裂(spall)痕跡/斷裂。當晶圓基板與楔形探針正交時,可改良黏著之精度。然而,探針尖端無法以足以在安裝時與晶圓正交之對準公差製造且安裝至檢測設備。因此,可藉由檢測留在晶圓中之層裂斷裂來校準晶圓之角度。當層裂斷裂幾乎圍繞探針留下之壓痕對稱時,此可指示晶圓基板及楔形探針係正交的。當層裂斷裂更多位於探針留下之壓痕之一側上時,可指示晶圓與楔形探針不正交。在此等情況下,可期望將卡盤傾斜成與楔形探針正交。在一些情況下,可用一參考樣本替換晶圓以執行角度校準。
已經使用兩個主要機構用於卡盤傾斜對準:(1)3點調整及(2)萬向架裝置:
3點傾斜調整係基於一單一平面內三個非共線點之入射。當調整該等點之一者或兩者時,平面角可改變。然而,具有3點調整之一卡盤具有低剛度及剛度位置變化。歸因於取決於在晶圓上之探針位置之穿透深度及力量測,此可損及黏著測試之精度。使用此技術之對準亦係複雜的,此係因為一個點之調整導致卡盤在多個軸上傾斜。換言之,一單一傾斜軸僅可藉由調整該等點之兩者來精確調整。
萬向架裝置通常具有一單一支撐軸及至少一個額外之離軸傾斜調整。各軸可針對傾斜對準調整。然而,萬向架裝置之單一支撐軸亦具有較低之剛度及剛度位置變化,此可歸因於取決於晶圓上之探針位置之不同穿透深度及力量測而損及黏著測試之精度。
因此,需要一種具有高剛度及低剛度位置變化之卡盤以用於在機械探針測試期間改良精度。
本發明之一實施例提供一種設備。該設備可包含經組態以固持一晶圓之一卡盤。該設備可進一步包含安置在該卡盤下方之一傾斜板。該傾斜板可藉由分開配置在卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲可調整地連接至該卡盤。該對上螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉可將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板。該對下螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉可將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。
根據本發明之一實施例,該設備可進一步包含圍繞該對上螺絲之一對上彈簧及圍繞該對下螺絲之一對下彈簧。該對下彈簧及該對上彈簧可在該卡盤之該底表面與該傾斜板之一頂表面之間具有一預應力(pre-load)。
根據本發明之一實施例,該等上螺絲之一者之逆時針旋轉可導致該等上彈簧之對應一者將該卡盤之該對應邊角推離該傾斜板。該等下螺絲之一者之順時針旋轉可將該下螺絲之該螺絲頭與該卡盤之該底表面分開。
根據本發明之一實施例,該卡盤可包含從該卡盤之該頂表面延伸至該卡盤之該底表面之四個通孔,且該對上螺絲之至少部分及該對下螺絲之至少部分可安置在該等通孔內。該等通孔之各者可包含貫通至該卡盤之該頂表面之一上區段及貫通至該卡盤之該底表面之一下區段。該上區段之一直徑可小於該下區段之一直徑,此在其等之間界定一環形表面。該對上螺絲之螺絲軸件可延伸穿過該上區段及該下區段。該對下螺絲之該等螺絲頭可安置在該下區段中,可抵靠該環形表面擱置,且可經由該上區段接取。該對上彈簧及該對下彈簧可安置在該等通孔之各者之該下區段中,且可抵靠該環形表面擱置。該傾斜板可包含與該四個通孔對準之四個螺紋孔,且該對上螺絲及該對下螺絲可由該等螺紋孔螺紋地接納。
根據本發明之一實施例,卡盤板之頂表面可包含經組態以接納該晶圓之一凹入樣本區域。該卡盤板之該頂表面可進一步包含經組態以接納一參考材料之一參考區域。該參考區域可與該樣本區域分開。
根據本發明之一實施例,該設備可進一步包含一楔形壓頭。該楔形壓頭可經組態以探測安置在該樣本區域中之該晶圓及/或安置在該參考區域中之該參考材料。該卡盤可位於與該楔形壓頭正交之一平面中。
根據本發明之一實施例,該設備可進一步包含安置在該傾斜板下方且可移除地固定至該傾斜板之一基底板。
本發明之一實施例提供一種方法。該方法可包含使用分開配置在一卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲將該卡盤固定在一傾斜板之頂部上,以及將一晶圓安置在該卡盤上。該對上螺絲之螺絲頭可抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉可將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板。該對下螺絲之螺絲頭可抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉可將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。一對上彈簧可圍繞該對上螺絲,一對下彈簧可圍繞該對下螺絲,且該對下彈簧及該對上彈簧可在該卡盤之該底表面與該傾斜板之一頂表面之間具有一預應力。
根據本發明之一實施例,該方法可進一步包含藉由該等上螺絲之一者之逆時針旋轉調整該卡盤相對於該傾斜板之一平面,此可導致該等上彈簧之對應一者將該卡盤之該對應邊角推離該傾斜板。
根據本發明之一實施例,該方法可進一步包含藉由該等下螺絲之一者之順時針旋轉來調整該卡盤相對於該傾斜板之一平面,此可將該下螺絲之該螺絲頭與該卡盤之該底表面分開。
根據本發明之一實施例,該方法可進一步包含使用一楔形壓頭探測安置在該卡盤之該頂表面上之一樣本區域中之該晶圓。該卡盤可位於與該楔形壓頭正交之一平面中。
根據本發明之一實施例,該方法可進一步包含將一參考材料安置在該卡盤之該頂表面上之一參考區域中,及使用該楔形壓頭探測該參考材料。該參考區域可與該樣本區域分開。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2021年12月10日申請且指定為美國申請案第63/287,974號之臨時專利申請案的優先權,該案之揭示內容係以引用的方式併入本文中。
儘管將依據特定實施例描述所主張之標的物,然其他實施例(包含未提供本文中闡述之全部益處及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。可在不脫離本發明之範疇的情況下做出各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此,僅藉由參考隨附發明申請專利範圍來定義本發明之範疇。
本發明之一實施例提供一種設備100,如圖1及圖2中展示。設備100可包括一卡盤110。卡盤110可經組態以固持一晶圓112。晶圓112可係圓形的,具有高達300 mm之一直徑。晶圓112可安置在卡盤110之一頂表面111上之一樣本區域113內。樣本區域113可凹入卡盤110之頂表面111中。樣本區域113可安置於卡盤110之頂表面111中心。卡盤110可經組態以固持一參考樣本114。參考樣本114可係一熔融矽石或鋁晶圓。參考樣本114可用於力及深度量測之間接驗證或用於壓頭尖端之位置校準。參考樣本114可安置在卡盤110之頂表面111上之一參考區域115內。參考區域115可與樣本區域113分開。例如,參考區域115可安置於卡盤110之頂表面111之一邊角中。參考區域115可小於樣本區域113。參考區域115可係圓形的,具有大約10 mm之一直徑。憑藉樣本區域113及參考區域115,卡盤110可能夠同時固持一晶圓112及一參考樣本114,因此在執行壓頭校準之後可不必用晶圓112交換參考樣本114。卡盤110可經組態以固持安置在卡盤110之頂表面111上之複數個參考區域115中之複數個參考樣本114。卡盤110之頂表面111可具有一圓形或多邊形形狀。例如,卡盤110之頂表面111可係方形的。
設備100可進一步包括一傾斜板120。傾斜板120可係安置在卡盤110下方。傾斜板120之一頂表面121可具有一圓形或多邊形形狀。例如,傾斜板120之頂表面121可係方形的。傾斜板120可大於卡盤110。例如,傾斜板120之頂表面121之一面積可大於卡盤110之頂表面111之一面積。傾斜板120可係藉由一對上螺絲130及一對下螺絲140可調整地連接至卡盤110。該對上螺絲130及該對下螺絲140可係分開地配置在卡盤110之相對邊角中。換言之,該對上螺絲130之一者或該對下螺絲140之一者可係配置在卡盤110之各邊角中,而該對上螺絲130之另一者或該對下螺絲140之另一者可係配置在卡盤110之相對邊角中。例如,該對上螺絲130及該對下螺絲140可係配置成一方形形狀。該對上螺絲130可與該對下螺絲140相同。
雖然本文使用螺絲,但此意味著指代螺紋桿或此項領域中已知之其他螺紋緊固件。因此,在一例項中,一螺絲可包含一螺栓。本文使用之螺絲可具有右旋螺紋,其中螺紋順時針延伸,或左旋螺紋,其中螺紋逆時針延伸,或其等之任何組合。
如圖3及圖4中展示,該對上螺絲130可係內六角螺絲(socket cap screw)。該對上螺絲130可各包括一螺絲頭131及一螺絲軸件132。該對上螺絲130之螺絲頭131可抵靠卡盤110之頂表面111擱置。上螺絲130之一者之順時針旋轉可將卡盤110之一對應邊角推向傾斜板120。
如圖5及圖6中展示,該對下螺絲140可係內六角螺絲。該對下螺絲140可各包括一螺絲頭141及一螺絲軸件142。該對下螺絲140之螺絲頭141可抵靠卡盤110之一底表面116擱置。下螺絲140之一者之逆時針旋轉可將卡盤110之一對應邊角推離傾斜板120。
該對上螺絲130及該對下螺絲140可係具有粗節距之標準內六角螺絲。可使用具有細節距之內六角螺絲,此可容許隨著該對上螺絲130及該對下螺絲140之各旋轉對卡盤110進行更精細垂直調整。
如圖3至圖6中展示,設備100可進一步包括圍繞該對上螺絲130之一對上彈簧135及圍繞該對下螺絲140之一對下彈簧145。例如,該對上彈簧135之一內徑可大於該對上螺絲130之螺絲頭131之一直徑,且該對下彈簧145之一內徑可大於該對下螺絲140之螺絲頭141之一直徑。該對上彈簧135及該對下彈簧145可係螺旋彈簧。該對下彈簧145及該對上彈簧135可在卡盤110之底表面116與傾斜板120之頂表面121之間具有一預應力。該對上彈簧135及該對下彈簧145可足夠強以提升卡盤110之重量。換言之,所使用之特定彈簧可取決於卡盤110之特性(例如,尺寸、重量、材料)。因此,該對上彈簧135及該對下彈簧145可確保卡盤110保持與傾斜板120間隔開,且在調整程序期間與該對上螺絲130及該對下螺絲140維持接觸。
上螺絲130之一者之逆時針旋轉可導致上彈簧135之對應一者將卡盤110之對應邊角推離傾斜板120。下螺絲140之一者之順時針旋轉可使下螺絲140之螺絲頭141與卡盤110之底表面116分開,藉此使下彈簧145之一者支撐卡盤110之對應邊角。
在一些實施例中,可手動旋轉該對上螺絲130及該對下螺絲140。例如,該對上螺絲130及該對下螺絲140可藉由一手動螺絲起子旋轉。在其他實施例中,該對上螺絲130及該對下螺絲140可自動旋轉。例如,該對上螺絲130及該對下螺絲140可藉由電動控制旋轉。
卡盤110可包含從卡盤110之頂表面111延伸至卡盤110之底表面116之四個通孔150。通孔150可為非螺紋的。該對上螺絲130之至少部分及該對下螺絲140之至少部分可安置在通孔150內。該對上螺絲130之剩餘部分及下螺絲140之剩餘部分可延伸出卡盤110之底表面116。各通孔150可包括貫通至卡盤110之頂表面111之一上區段151及貫通至卡盤110之底表面116之一下區段152。上區段151之一直徑可小於下區段152之一直徑。例如,上區段151之直徑可小於螺絲頭131、141之一直徑,且可大於螺絲軸件132、142之一直徑。下區段152之直徑可大於該對上彈簧135及該對下彈簧145之一外徑。上區段151及下區段152可在其等之間界定一環形表面153。如本文所使用,環形表面153可被視為係凹入通孔150內之卡盤110之底表面116之部分。
如圖4中展示,該對上螺絲130之螺絲軸件132可延伸穿過對應通孔150之上區段151及下區段152,且延伸出卡盤110之底表面116。以此方式,該對上螺絲130之螺絲頭131可抵靠卡盤110之頂表面111擱置。
如圖6中展示,該對下螺絲140之螺絲頭141可安置在對應通孔150之下區段152中。螺絲頭141可抵靠環形表面153擱置。以此方式,螺絲頭141可經由上區段151接取,以便轉動該對下螺絲140。例如,一螺絲起子可穿過上區段151插入以轉動下螺絲140之一者。該對下螺絲140之螺絲軸件142可延伸穿過對應通孔150之下區段152,且延伸出卡盤110之底表面116。
如圖3至圖6中展示,該對上彈簧135及該對下彈簧145可安置在各通孔150之下區段152中。該對上彈簧135及該對下彈簧145可抵靠環形表面153擱置。以此方式,該對上彈簧135及該對下彈簧145可在卡盤110之環形表面153與傾斜板120之頂表面121之間具有一預應力。
傾斜板120可包含四個螺紋孔155。螺紋孔155可與四個通孔150對準。例如,螺紋孔155可配置成一方形形狀。該對上螺絲130及該對下螺絲140可由螺紋孔155螺紋地接納。螺紋孔155可具有與該對上螺絲130及該對下螺絲140相同之螺紋。螺紋孔155可至少部分地延伸穿過傾斜板120。例如,螺紋孔155可從傾斜板120之頂表面121延伸至傾斜板之一底表面126。
對於本發明之設備100,卡盤110可藉由該對上螺絲130及該對下螺絲140固定至傾斜板120,使得當該對上螺絲130沿一順時針方向轉動及該對下螺絲140沿一逆時針方向轉動時,卡盤110夾置及壓縮在該對上螺絲130之螺絲頭131與該對下螺絲140之螺絲頭141之間。以此方式,卡盤110可係穩定的,且具有具低位置變化之一高剛度。藉由在一順時針方向上轉動下螺絲140之一者,卡盤110可不再在該對上螺絲130之螺絲頭131與該對下螺絲140之螺絲頭141之間壓縮,使得上螺絲130之一者之一後續或同時順時針或逆時針旋轉及/或下螺絲140之另一者之順時針旋轉可更改卡盤110相對於傾斜板120之傾斜對準。以此方式,相鄰上螺絲130及下螺絲140可同時調整以使卡盤110繞一單一軸傾斜。
應理解,卡盤110可相對於傾斜板120傾斜之角度範圍可由卡盤110之一邊長及卡盤110與傾斜板120之間的分離支配。藉由相對於卡盤110之邊長增加卡盤110之底表面116與傾斜板120之頂表面121之間的分離,可達成較大之傾斜範圍。
返回參考圖1及圖2,設備100可進一步包括一基底板160。基底板160可安置在傾斜板120下方。例如,傾斜板120之底表面126可安置在基底板160之一頂表面161上。基底板160之頂表面161可具有一圓形或多邊形形狀。例如,基底板160之頂表面161可係方形的。基底板160可大於傾斜板120。例如,基底板160之頂表面161之一面積可大於傾斜板120之頂表面121之一面積。在一些實施例中,基底板160可係一半導體工具之部分。
基底板160可藉由複數個固定螺絲170可移除地固定至傾斜板120。複數個固定螺絲170可係內六角螺絲。複數個固定螺絲170可在傾斜板120之頂表面121上均勻地間隔開。例如,複數個螺絲170可包括配置成一方形形狀之四個固定螺絲170。複數個固定螺絲170可配置在傾斜板120之頂表面121之未被卡盤110覆蓋之一部分上。以此方式,當卡盤110固定至傾斜板120時,複數個固定螺絲170可係可接取的。
如圖4及圖6中展示,傾斜板120可進一步包括從傾斜板120之頂表面121延伸至傾斜板120之底表面126之複數個固定孔172。固定孔172可係非螺紋的。複數個固定螺絲170之至少部分可安置在複數個固定孔172內。複數個固定螺絲170之剩餘部分可延伸出傾斜板120之底表面126。複數個固定孔172可在傾斜板120之頂表面121上埋頭或埋入。以此方式,當安置在複數個固定孔172中時,複數個固定螺絲170可與傾斜板120之頂表面121齊平。
如在圖3及圖5中展示,基底板160可包括複數個接納孔175。複數個接納孔175可與複數個固定孔172對準。例如,複數個接納孔175可配置成一方形形狀。複數個固定螺絲170可由複數個接納孔175螺紋地接納。複數個接納孔175可具有與複數個固定螺絲170相同之螺紋。接納孔175可至少部分地延伸穿過基底板160。例如,接納孔175可從基底板160之頂表面161延伸至可未到達基底板160之一底表面166之一深度。
對於具有基底板160之設備100,可從基底板160移除經組裝之卡盤板110及傾斜板120,同時維持卡盤板110與傾斜板120之間的相對對準。
返回參考圖1,設備100可進一步包括一楔形壓頭180。楔形壓頭180可附接至一臂(未展示)且可使用一致動器(未展示)移動。楔形壓頭180可從臂移除及/或替換。楔形壓頭180之尺寸及材料可取決於特定應用。例如,楔形壓頭180可為金剛石。楔形壓頭180可具有一線性尖端181。例如,線性尖端181之長度可為50微米。楔形壓頭180可經組態以探測安置在樣本區域113中之晶圓112及/或安置在卡盤110之參考區域115中之參考材料114。卡盤110可位於與楔形壓頭180正交之一平面中。當卡盤110不在與楔形壓頭180正交之一平面中時,卡盤110之平面可藉由該對上螺絲130之一或多者及/或該對下螺絲140之一或多者之旋轉來調整。以此方式,卡盤110可固定在與楔形壓頭180正交之一平面中,以改良探測量測之精度。
本發明之一實施例提供圖7中展示之一方法200。方法200可包括以下步驟。
在步驟210,使用分開配置在一卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲將該卡盤固定在一傾斜板之頂部上。卡盤之一頂表面可具有一圓形或多邊形形狀。例如,卡盤之頂表面可係方形的。傾斜板之一頂表面可具有一圓形或多邊形形狀。例如,傾斜板之頂表面可係方形的。傾斜板可大於卡盤。例如,傾斜板之頂表面之一面積可大於卡盤之頂表面之一面積。該對上螺絲及該對下螺絲可分開配置在該卡盤之相對邊角中。換言之,該對上螺絲之一者或該對下螺絲之一者可配置在卡盤之各邊角中,而該對上螺絲之另一者或該對下螺絲之另一者可配置在卡盤之相對邊角中。例如,該對上螺絲及該對下螺絲可配置成一方形形狀。該對上螺絲可與該對下螺絲相同。該對上螺絲及該對下螺絲可係內六角螺絲,各內六角螺絲包括一螺絲頭及一螺絲帽。
該對上螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板。該對下螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。以此方式,卡盤壓縮在該對上螺絲之螺絲頭與該對下螺絲之螺絲頭之間。
在步驟220,將一晶圓安置在卡盤上。晶圓可係圓形的,具有高達300 mm之一直徑。晶圓可安置在卡盤之頂表面上之一樣本區域內。樣本區域可凹入卡盤之一頂表面中。樣本區域可安置於卡盤之頂表面中心。
根據本發明之一實施例,方法200可進一步包括以下步驟。
在步驟230,使用一楔形壓頭探測安置在卡盤之頂表面上之一樣本區域中之晶圓。樣本區域可凹入卡盤之頂表面中。樣本區域可安置於卡盤之頂表面中心。楔形壓頭可具有一線性尖端。該卡盤可位於與該楔形壓頭正交之一平面中。當卡盤不在與楔形壓頭正交之一平面中時,卡盤之平面可藉由該對上螺絲之一或多者及/或該對下螺絲之一或多者之旋轉來調整。以此方式,卡盤可固定在與楔形壓頭正交之一平面中,以改良探測量測之精度。
根據本發明之一實施例,方法200可進一步包括下列步驟。
在步驟225,將一參考材料安置在卡盤之頂表面上之一參考區域中。該參考區域可與該樣本區域分開。例如,參考區域可安置於卡盤之頂表面之一邊角中。參考區域可小於樣本區域。對於樣本區域及參考區域,卡盤可能夠同時固持一晶圓及一參考樣本,因此在執行角度校準之後可不必用晶圓交換參考樣本。卡盤可經組態以固持安置在卡盤之頂表面上之複數個參考區域中之複數個參考樣本。
在步驟235,使用楔形壓頭探測參考材料。藉由探測參考材料,可在探測晶圓之前執行卡盤之角度校準及/或楔形壓頭之校準。楔形壓頭可降低以探測參考材料,或楔形壓頭可以其他方式相對於參考材料平移以實現探測。
應理解,步驟225、235可係在步驟220之前、在步驟220與步驟230之間或在步驟230之後執行,且在本文不受限制。例如,晶圓及參考材料可同時被安置在卡盤上。藉由探測參考材料,可在對晶圓執行黏著測試之前執行卡盤及壓頭之校準。
根據本發明之一實施例,一對上彈簧可圍繞該對上螺絲,一對下彈簧可圍繞該對下螺絲,且該對下彈簧及該對上彈簧可在該卡盤之該底表面與該傾斜板之一頂表面之間具有一預應力。該對上彈簧之一內徑可大於該對上螺絲之螺絲頭之一直徑,且該對下彈簧之一內徑可大於該對下螺絲之螺絲頭之一直徑。該對上彈簧及該對下彈簧可係螺旋彈簧。
方法200可進一步包括在步驟230或步驟235之後執行之以下步驟中的至少一者。
在步驟240,檢測由楔形壓頭產生之層裂痕跡。當使用楔形壓頭探測晶圓或參考材料時,產生層裂痕跡。可檢測層裂痕跡以判定卡盤與楔形壓頭之相對對準。檢測可係使用一光學顯微鏡執行,該光學顯微鏡可被整合於探測系統中。當層裂痕跡表現為對稱時,卡盤可與楔形壓頭正交。當層裂痕跡表現為不對稱時,卡盤可與楔形壓頭未對準,使得卡盤之一平面可需要調整以達到一正交對準。例如,可在步驟240之後執行以下步驟中之至少一者。
在步驟250,藉由上螺絲之一者之逆時針旋轉,相對於傾斜板調整卡盤之一平面,此使上彈簧之對應一者將卡盤之對應邊角推離傾斜板。
在步驟255,藉由下螺絲之一者之順時針旋轉,相對於傾斜板調整卡盤之一平面,此將下螺絲之螺絲頭與卡盤之底表面分開。
在步驟250及/或步驟255之後,可用上螺絲及/或下螺絲之一不同者重複步驟250及/或步驟255,以進一步相對於傾斜板調整卡盤之平面。當平面經設定成一所要角度(例如,使得卡盤之平面與楔形壓頭正交)時,可在步驟260使用該對上螺絲及該對下螺絲將卡盤重新固定在傾斜板之頂部上。特定言之,在步驟250中未旋轉之上螺絲之任一者可順時針旋轉以將卡盤之一對應邊角推向傾斜板,及/或在步驟255中未旋轉之下螺絲之任一者可逆時針旋轉以將卡盤之一對應邊角推離傾斜板,藉此在一新的經傾斜調整位置中將卡盤夾置且壓縮在該對上螺絲之螺絲頭與該對下螺絲之螺絲頭之間,該卡盤係穩定且剛性的,具有低位置變化。
在一些實施例中,可手動旋轉該對上螺絲及該對下螺絲。例如,該對上螺絲及該對下螺絲可藉由一手動螺絲起子旋轉。在其他實施例中,該對上螺絲及該對下螺絲可自動旋轉。例如,該對上螺絲及該對下螺絲可藉由電動控制旋轉。
應理解,在執行步驟260之後,可重複步驟230及/或步驟235。例如,在將卡盤之平面調整至一新的傾斜位置後,可用楔形壓頭再次探測晶圓或參考材料。接著,可重複步驟240,以檢測新的層裂痕跡。若新的層裂痕跡表現為對稱,則卡盤可與楔形壓頭正交。若新的層裂痕跡表現為不對稱,則卡盤之平面可需要進一步調整,且可重複步驟250及/或步驟255及步驟260,直至達到一正交對準,此可藉由重複步驟230及/或步驟235中之探測及步驟240中之檢測來確認。
對於本發明之方法200,卡盤可藉由該對上螺絲及該對下螺絲固定至傾斜板,使得當該對上螺絲沿一順時針方向轉動且該對下螺絲沿一逆時針方向轉動時,卡盤夾置且壓縮在該對上螺絲之螺絲頭與該對下螺絲之螺絲頭之間。以此方式,卡盤可係穩定的,且具有具低位置變化之一高剛度。藉由在一順時針方向上轉動下螺絲之一者,卡盤可不再壓縮在該對上螺絲之螺絲頭與該對下螺絲之螺絲頭之間,使得上螺絲之一者之一後續或同時順時針或逆時針旋轉及/或下螺絲之另一者之順時針旋轉可更改卡盤板相對於傾斜板之傾斜對準。以此方式,相鄰之上螺絲及下螺絲可同時調整,以使卡盤繞一單一軸傾斜,使得卡盤之平面與楔形壓頭正交,以用於改良黏著測試之精度。
儘管已關於一或多個特定實施例描述本發明,然將瞭解,可在不脫離本發明之範疇之情況下製作本發明之其他實施例。因此,本發明被視為僅受隨附發明申請專利範圍及其等之合理解釋限制。
100:設備 110:卡盤/卡盤板 111:頂表面 112:晶圓 113:樣本區域 114:參考樣本/參考材料 115:參考區域 116:底表面 120:傾斜板 121:頂表面 126:底表面 130:上螺絲 131:螺絲頭 132:螺絲軸件 135:上彈簧 140:下螺絲 141:螺絲頭 142:螺絲軸件 145:下彈簧 150:通孔 151:上區段 152:下區段 153:環形表面 155:螺紋孔 160:基底板 161:頂表面 166:底表面 170:固定螺絲 172:固定孔 175:接納孔 180:楔形壓頭 181:線性尖端 200:方法 210:步驟 220:步驟 225:步驟 230:步驟 235:步驟 240:步驟 250:步驟 255:步驟 260:步驟
為更充分理解本發明之性質及目標,應參考結合隨附圖式進行之以下詳細描述,其中: 圖1係根據本發明之一實施例之一設備之一透視圖; 圖2係根據本發明之一實施例之一設備之一俯視圖; 圖3係沿圖2之線B-B之一截面視圖; 圖4係圖3之細節D之一細節視圖; 圖5係沿圖2之線C-C之一截面視圖; 圖6係圖5之細節E之一細節視圖;及 圖7係根據本發明之一實施例之一方法之一流程圖。
100:設備
110:卡盤/卡盤板
111:頂表面
113:樣本區域
115:參考區域
120:傾斜板
121:頂表面
130:上螺絲
140:下螺絲
150:通孔
160:基底板
161:頂表面
170:固定螺絲
180:楔形壓頭
181:線性尖端

Claims (20)

  1. 一種用於晶圓固持之設備,其包括: 一卡盤,其經組態以固持一晶圓;及 一傾斜板,其係安置在該卡盤下方,且藉由經分開地配置在該卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲可調整地連接至該卡盤; 其中該對上螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板;及 其中該對下螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。
  2. 如請求項1之設備,進一步包括: 一對上彈簧,其等圍繞該對上螺絲;及 一對下彈簧,其等圍繞該對下螺絲; 其中該對下彈簧及該對上彈簧在該卡盤之該底表面與該傾斜板之一頂表面之間具有一預應力。
  3. 如請求項2之設備,其中該等上螺絲之一者之逆時針旋轉導致該等上彈簧之對應一者將該卡盤之該對應邊角推離該傾斜板。
  4. 如請求項2之設備,其中該等下螺絲之一者之順時針旋轉將該下螺絲之該螺絲頭與該卡盤之該底表面分開。
  5. 如請求項2之設備,其中該卡盤包含從該卡盤之該頂表面延伸至該卡盤之該底表面之四個通孔,且該對上螺絲之至少部分及該對下螺絲之至少部分係安置在該等通孔內。
  6. 如請求項5之設備,其中該等通孔之各者包括: 一上區段,其貫通至該卡盤之該頂表面;及 一下區段,其貫通至該卡盤之該底表面; 其中該上區段之一直徑小於該下區段之一直徑,此在其等之間界定一環形表面。
  7. 如請求項6之設備,其中該對上螺絲之螺絲軸件延伸穿過該上區段及該下區段。
  8. 如請求項6之設備,其中該對下螺絲之該等螺絲頭係安置在該下區段中,抵靠該環形表面擱置,且可經由該上區段接取。
  9. 如請求項6之設備,其中該對上彈簧及該對下彈簧係安置在該等通孔之各者之該下區段中,且抵靠該環形表面擱置。
  10. 如請求項5之設備,其中該傾斜板包含與該四個通孔對準之四個螺紋孔,且該對上螺絲及該對下螺絲係由該等螺紋孔螺紋地接納。
  11. 如請求項1之設備,其中卡盤板之頂表面包括經組態以接納該晶圓之一凹入樣本區域。
  12. 如請求項11之設備,其中該卡盤板之該頂表面進一步包括經組態以接納一參考材料之一參考區域,該參考區域係與該樣本區域分開。
  13. 如請求項12之設備,進一步包括: 一楔形壓頭,其經組態以探測經安置在該樣本區域中之該晶圓及/或經安置在該參考區域中之該參考材料; 其中該卡盤位於與該楔形壓頭正交之一平面中。
  14. 如請求項1之設備,進一步包括: 一基底板,其係安置在該傾斜板下方且經可移除地固定至該傾斜板。
  15. 一種用於晶圓固持之方法,其包括: 使用經分開地配置在一卡盤之相對邊角中之一對上螺絲及一對下螺絲將該卡盤固定在一傾斜板之頂部上; 將一晶圓安置在該卡盤上; 其中該對上螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一頂表面擱置,使得該等上螺絲之一者之順時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推向該傾斜板;及 其中該對下螺絲之螺絲頭抵靠該卡盤之一底表面擱置,使得該等下螺絲之一者之逆時針旋轉將該卡盤之一對應邊角推離該傾斜板。
  16. 如請求項15之方法,其中一對上彈簧圍繞該對上螺絲,一對下彈簧圍繞該對下螺絲,且該對下彈簧及該對上彈簧在該卡盤之該底表面與該傾斜板之一頂表面之間具有一預應力。
  17. 如請求項16之方法,進一步包括: 藉由該等上螺絲之一者之逆時針旋轉,相對於該傾斜板調整該卡盤之一平面,此使該等上彈簧之對應一者將該卡盤之該對應邊角推離該傾斜板。
  18. 如請求項16之方法,進一步包括: 藉由該等下螺絲之一者之順時針旋轉,相對於該傾斜板調整該卡盤之一平面,此將該下螺絲之該螺絲頭與該卡盤之該底表面分開。
  19. 如請求項15之方法,進一步包括: 使用一楔形壓頭探測經安置在該卡盤之該頂表面上之一樣本區域中之該晶圓; 其中該卡盤係位於與該楔形壓頭正交之一平面中。
  20. 如請求項19之方法,進一步包括: 將一參考材料安置在該卡盤之該頂表面上之一參考區域中;及 使用該楔形壓頭來探測該參考材料; 其中該參考區域係與該樣本區域分開。
TW111138135A 2021-12-10 2022-10-07 四點傾斜對準晶圓卡盤 TWI906552B (zh)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110042006A1 (en) 2009-03-26 2011-02-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-chuck with automated clamped force adjustment and calibration

Patent Citations (1)

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US20110042006A1 (en) 2009-03-26 2011-02-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-chuck with automated clamped force adjustment and calibration

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