專利名稱：在晶片解除卡緊期間減少晶片上顆粒數(shù)量的設(shè)備和方法
在晶片解除卡緊期間減少晶片上顆粒數(shù)量的設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件(如集成電路、存儲(chǔ)單元等)制造中，執(zhí)行一系列制造步驟以在半導(dǎo)
體晶片("晶片")上形成特征。這些步驟在提供低壓氣體的處理室中執(zhí)行。多種電壓(如
RF電壓)施加到該室中的一個(gè)或多個(gè)電極以建立等離子來(lái)執(zhí)行這些步驟，包括例如蝕刻和 沉積。在這些步驟期間，通過(guò)靜電卡盤(pán)(ESC)將晶片固定地夾持在該室中。ESC構(gòu)造有一個(gè) 或多個(gè)電極，將電壓施加該電極上。該電壓引起促使晶片靠著該ECS的電荷。施加別的電 壓以將晶片從ESC分開(kāi)，即稱為解除卡緊的步驟。 在ESC的壽命期間，重復(fù)應(yīng)用這些所施加的電壓會(huì)使得ESC退化。結(jié)果，ESC的顆 粒會(huì)從ESC剝落并變得散布在該室中。等離子也會(huì)成為顆粒源。隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù) 過(guò)渡到100納米以下尺度的制造，在這種室中存在不希望的顆粒因?yàn)槔缃档统善仿识?為更大的問(wèn)題，。 鑒于之前所述，需要降低室中的顆粒數(shù)量，包括降低解除卡緊操作過(guò)程中停留在 晶片上的顆粒數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
—般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)降低工藝室中的顆粒數(shù)量來(lái)滿足這些需求。更具體地，當(dāng)將 工藝室配置為具有在其中將晶片傳輸出該工藝室的區(qū)域時(shí)可滿足這些需求。將電極安裝在 該室內(nèi)，并且偏置為實(shí)現(xiàn)晶片處理。關(guān)于晶片解除卡緊步驟，將該偏置從處理狀態(tài)改變?yōu)閭?輸狀態(tài)，重新偏置的電極可有效建立跨越傳輸區(qū)域的電場(chǎng)，在該區(qū)域中將晶片從該室移出。 該電場(chǎng)使得該傳輸區(qū)域中的顆粒移出該傳輸區(qū)域，減少在該晶片解除卡緊期間圍繞或解除 該晶片的顆粒數(shù)量。在將該處理后并解除卡緊的晶片傳輸出該室的過(guò)程中，由于圍繞或接 觸該晶片的顆粒數(shù)量減少，該處理后的晶片經(jīng)受更少的顆粒，并且在比允許顆粒在該解除 卡緊及傳輸步驟過(guò)程中留在該區(qū)域中并停留在該晶片上更加清潔的條件下離開(kāi)該室。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以許多方式實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)備、方法和系統(tǒng)。下面描述本發(fā)明多 個(gè)創(chuàng)新性實(shí)施例。 在一個(gè)實(shí)施例中，提供在晶片等離子處理之后捕獲顆粒離開(kāi)工藝室中晶片傳輸區(qū) 域的設(shè)備。第一電極安裝在該工藝室內(nèi)該傳輸區(qū)域的一側(cè)上。第二電極安裝在該室內(nèi)在該 傳輸區(qū)域的相對(duì)側(cè)上，與該第一電極隔開(kāi)。電源跨過(guò)該第一和第二電極連接以在這些電極 之間以及跨越該傳輸區(qū)域建立電場(chǎng)。該電場(chǎng)在這些電極的特定一個(gè)上捕獲某些特定的顆粒 從而促使該室中的顆粒離開(kāi)該傳輸區(qū)域。 在另一實(shí)施例中，設(shè)備減少晶片等離子處理后工藝室中的傳輸區(qū)域中的顆粒數(shù) 量。該設(shè)備配置為運(yùn)行在兩個(gè)狀態(tài)，第一狀態(tài)是處理該晶片的狀態(tài)，第二狀態(tài)是用以將該處 理后的晶片從該室移出的晶片傳輸狀態(tài)。第一多狀態(tài)電極安裝在該工藝室內(nèi)。第二多狀態(tài) 電極安裝在該室內(nèi)，與該第一電極隔開(kāi)。該第二電極配置為在晶片處理后使該晶片解除卡 緊進(jìn)入傳輸區(qū)域。電極偏置控制器配置為偏置這些電極用以運(yùn)行在每個(gè)狀態(tài)。例如，對(duì)于 該晶片傳輸狀態(tài)，該控制器配置為在同一時(shí)刻將該第二電極接地、施加正DC電勢(shì)至該第一
5電極以及使得該第二電極解除卡緊該晶片以便于將該晶片置于該傳輸區(qū)域中。 在又一實(shí)施例中，提供一種準(zhǔn)備工藝室以將處理后的晶片傳輸出該工藝室的方
法。支撐電極可安裝該晶片用以處理。該處理造成將不希望的顆粒釋放到該室中的工藝空
間內(nèi)。第二電極對(duì)著該支撐電極并形成該工藝空間。該方法的步驟可包括在該工藝空間限
定晶片傳輸區(qū)域從而該工藝空間的分隔部分將該區(qū)域與各該電極分開(kāi)。同時(shí)執(zhí)行終止該晶
片的等離子處理、將該支撐電極接地、施加正DC電勢(shì)至該第二電極以及將該晶片從該支撐
電極解除卡緊進(jìn)入該傳輸區(qū)域而促使這些顆粒遠(yuǎn)離該晶片。 本發(fā)明的這些和其他特征將在下面結(jié)合附圖、作為本發(fā)明示例說(shuō)明的具體描述中 變得更加明顯。


通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將容易理解本發(fā)明，以及類似的參考標(biāo)號(hào)指出相
似的元件。 圖1是按照本發(fā)明處理晶片的集成型(cluster-type)架構(gòu)的俯視示意圖。
圖2是該架構(gòu)的處理室的正視示意圖，示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，該室配置為 降低該室中不希望顆粒的影響。 圖3是圖2—部分的放大視圖，示出按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，氣體和起頂銷將該晶 片升離第二電極。 圖4是圖2—部分的示意圖，示出在傳輸狀態(tài)，控制器控制第一電極上的正電壓值 從而促使帶電顆粒遠(yuǎn)離該升起的晶片并離開(kāi)該傳輸區(qū)域。 圖5示出在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中該控制器構(gòu)造為將一定電壓范圍的正電壓施加 到該第一電極。 圖6說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明描述為設(shè)備、所使用的系統(tǒng)以及減少工藝室中顆粒的數(shù)量的方法。該工藝室 配置有將晶片傳輸出該工藝室的區(qū)域。將電極安裝在該室中，并偏置為影響晶片處理。關(guān) 于晶片解除卡緊步驟，將偏置從處理狀態(tài)改變?yōu)閭鬏敔顟B(tài)。重新偏置的電極有效建立跨過(guò) 傳輸區(qū)域的電場(chǎng)，在該區(qū)域中該晶片待被從該室移出。該電場(chǎng)促使不希望的顆粒離開(kāi)該傳 輸區(qū)域，減少當(dāng)該晶片解除卡緊進(jìn)入該區(qū)域時(shí)圍繞或接觸該晶片的顆粒數(shù)量。在該處理后 的且解除卡緊的晶片傳輸進(jìn)該區(qū)域以及離開(kāi)該室期間，被促使離開(kāi)該傳輸區(qū)域的顆粒不會(huì) 接觸該晶片。結(jié)果，與在該解除卡緊和傳輸步驟過(guò)程中允許該顆粒留在該傳輸區(qū)域并使得 不希望的顆粒停留在該晶片上相比，該處理后的晶片可在更加清潔的條件下離開(kāi)該室。
然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然本發(fā)明可不使用這些具體細(xì)節(jié)的某些或全 部的情況下實(shí)施。在有的情況下，公知的工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)沒(méi)有說(shuō)明，以避免不必要的混 淆本發(fā)明。 這里使用的詞"晶片"，表示(而不是限制)半導(dǎo)體基片、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)、玻璃基 片和平面顯示表面、液晶顯示表面等，在處理室中可在其上形成多種材料或各種材料的層， 如其中建立等離子用以處理的室，例如蝕刻或沉積。
圖1是按照本發(fā)明處理晶片的集成型構(gòu)架的俯視示意圖。許多處理室(或模塊) 之一 42示為布置為圍繞傳輸模塊44。各該工藝模塊42和該傳輸模塊44之間的門(mén)閥46用 來(lái)保持各個(gè)模塊42和44中的環(huán)境以便于將該晶片40傳輸進(jìn)該工藝模塊42。還可以通過(guò) 將該處理室42與該傳輸模塊44分開(kāi)促進(jìn)在這種模塊42中的晶片處理。打開(kāi)該門(mén)閥46還 便于該處理后的晶片40傳輸離開(kāi)該處理室42。傳輸區(qū)域48在圖1的俯視圖和圖2的正視 圖中以虛線示出。因此該傳輸區(qū)域48是從該工藝模塊42延伸進(jìn)該傳輸模塊44的伸長(zhǎng)的 三維容積。圖1中傳輸單元50示為將晶片40移進(jìn)以及將處理后的晶片移出該室42。該室 42中的處理可使用半導(dǎo)體集成電路技術(shù)。隨著該技術(shù)過(guò)渡到100納米以下尺度的制造，該 室42中存在不希望的顆粒51已經(jīng)帶來(lái)更多的問(wèn)題，例如成品率。 圖2是該處理室42之一的正視示意圖，示出該室42配置為減少該室42中不希望 顆粒51的影響。圖2說(shuō)明延伸進(jìn)該室42的該三維傳輸區(qū)域48的高度低于第一 (或上部) 電極52。該區(qū)域48示為從該第一電極52向下延伸至第二 (或下部)電極54。該傳輸區(qū) 域48配置為高度在該電極52和54之間。每個(gè)電極52及54和該區(qū)域48之間可具有大約 12mm的空間。圖2因此示出該第一電極52安裝在該工藝室42中該傳輸區(qū)域48的一側(cè)64 上(示例上側(cè))。圖2還示出該第二電極54安裝在該室42該傳輸區(qū)域48的相對(duì)側(cè)66上 (示例下側(cè))并與該第一電極52隔開(kāi)。 圖3示出該第二電極54可配置為靜電卡盤(pán)(ESC)，其由電壓VC偏置以靜電方式安 裝該晶片并將該晶片40保持在該第二電極54上用于處理。該電壓VC稱為卡緊電壓或卡 緊偏置。該第二電極54的構(gòu)造可包括通道56，可通過(guò)其提供氣體(箭頭57)如氦氣。在使 用例如氬等離子放電大多數(shù)卡緊電壓VC的等離子解除卡緊工藝之后，提供該示例性的氦 氣57可與中斷該卡緊偏置連動(dòng)。在這個(gè)示例中，在該氬等離子解除卡緊之后，通過(guò)示例性 的氦氣解除卡緊步驟，該氣體57可克服在減少或去除該卡緊偏置之后將該晶片40保持在 該第二電極54上的殘余力。圖3示出適當(dāng)降低該卡緊電壓VC和在受控壓力下施加該氣體 57，該氣體57將該晶片40升起離開(kāi)該第二電極54以便于該晶片移進(jìn)該傳輸區(qū)域。該晶片 因此從該卡盤(pán)54脫離。該升起的晶片40稱做浮在該第二電極54上方。該升起的(釋放 的)晶片40在圖3中示為被起頂銷67進(jìn)一步升起并進(jìn)入該傳輸區(qū)域48。圖3示出該晶片 在上部位置，適于被該傳輸單元50捕獲。 本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的ESC壽命分析表明將該偏置電壓VC施加到該ESC和將 該偏置電壓從該ESC54去除的重復(fù)應(yīng)用導(dǎo)致該上部ESC表面和由該上部ESC表面支撐的該 晶片下部(背部)表面之間的摩擦。這種摩擦引起該ESC衰退。該分析表明該ESC的顆粒 58(圖3)會(huì)剝落該ESC。該剝落的顆粒58可進(jìn)入該傳輸區(qū)域48，在那里該顆粒58稱為"不 希望"的顆粒51，并會(huì)變得散布在該室42中。還研究該晶片40的處理，包括該室42中建 立的用以晶片處理(例如蝕刻)和其他目的的等離子60的影響。這種分析還指出該等離 子60也會(huì)是該室52內(nèi)該傳輸區(qū)域48中其他顆粒62的源。這種分析還表明來(lái)自該等離子 60的顆粒58會(huì)帶負(fù)電。進(jìn)而，發(fā)明人可識(shí)別出來(lái)自該ESC的顆粒58帶正電。
為了減少?gòu)V義上晶片處理后該室42內(nèi)該不期望的顆粒51的數(shù)量，圖4示出本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施例，其中該第一電極52可配置為安裝在該工藝室42內(nèi)的多狀態(tài)電極。同時(shí)， 在這樣的實(shí)施例中，該第二電極54可配置為安裝在該室42、與該第一電極52隔開(kāi)的多狀態(tài) 電極。電極偏置控制器68可控制該電極52和54的多態(tài)方面的配置。該控制器68配置為
7將該電極52和54偏置為在兩個(gè)示例性狀態(tài)的每個(gè)中運(yùn)行。第一狀態(tài)(狀態(tài)1)是處理狀 態(tài)，其中該控制器68激活狀態(tài)1控制器70。該狀態(tài)1控制器70的運(yùn)行可包括運(yùn)行使用個(gè) 人計(jì)算機(jī)69執(zhí)行傳輸制法R的程序。因此，狀態(tài)1控制器70開(kāi)始可控制該門(mén)閥46以便于 該晶片40傳輸進(jìn)入這些處理室42之一，然后將該處理室42與該傳輸模塊44隔開(kāi)。當(dāng)該閥 門(mén)46打開(kāi)時(shí)，該傳輸單元50可移進(jìn)該傳輸區(qū)域48以將該晶片從該傳輸模塊44傳輸至該 工藝室52，將該晶片置于該ESC54上。狀態(tài)1控制器70還配置為使得RF電勢(shì)VRF施加到 該ESC54以及將該第一電極52接地。狀態(tài)1中，該控制器70因此利用合適的電勢(shì)VRF (例 如，2、27或60MHz)激勵(lì)該ESC 54，在該室42中建立該等離子60用以處理該晶片40，例如， 用以通常的蝕刻工藝。 第二狀態(tài)(或狀態(tài)2)是傳輸(或晶片傳輸)狀態(tài)，其中該控制器68配置為啟動(dòng) 狀態(tài)2控制器72并使得狀態(tài)1控制器70終止該晶片40的等離子處理操作。在等離子處 理終止并導(dǎo)致的該狀態(tài)l電極偏置VRF關(guān)閉(即，終止那個(gè)偏置)的同時(shí)，該第二狀態(tài)控制 器72開(kāi)始改變到狀態(tài)2偏置。狀態(tài)2偏置中，該控制器72將該第二電極54接地并施加正 DC電勢(shì)VDC至該第一電極52。圖4示出在該傳輸狀態(tài)(狀態(tài)2)，通過(guò)該控制器68引起的 步驟，該狀態(tài)2控制器72控制該正電壓VDC電勢(shì)的值從而促使該室42的帶電的顆粒58和 64遠(yuǎn)離該晶片40并遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域48，以將該傳輸區(qū)域48的條件設(shè)定為用以移動(dòng)該晶片 40離開(kāi)該室42。該詞"條件設(shè)定"指的是該傳輸區(qū)域48包含或其中具有數(shù)量與例如狀態(tài)1 中該區(qū)域48中的顆粒51數(shù)量相比減少的顆粒51。關(guān)于該帶負(fù)電的顆粒62，例如，該促使 其離開(kāi)是朝向并至該上部電極52。該正電勢(shì)VDC選擇為將該負(fù)電顆粒62保持在該上部電 極52，直到如通過(guò)在該等離子蝕刻完成并將晶片從該室42取出之后的無(wú)晶片自動(dòng)清潔工 藝來(lái)去除。關(guān)于該帶正電的顆粒58，例如，促使其從該晶片40離開(kāi)是排斥該顆粒58向下回 到并進(jìn)入該卡盤(pán)54，直到按照上述的方式去除。 狀態(tài)2中的在狀態(tài)2控制器72控制下的操作包括中斷該卡緊偏置。例如，該卡緊 電壓VC的值可降低以引起解除卡緊操作。隨著該VC的值降低，該氣體57提供至這些通道 56。該氣體57克服該卡盤(pán)偏置VC充分降低或去除之后傾向于將該晶片40保持在該第二 電極54上的殘余力。將該氣體57提供至這些通道56因此克服該ECS54在該晶片40上的 夾持力(即，克服朝向該靜電卡盤(pán)54的力)。圖5中，該晶片40示為由該氣體57和該銷 67(圖3)向上移進(jìn)該傳輸區(qū)域48。由于正顆粒58被排斥到達(dá)該下部電極54，該晶片40(其 現(xiàn)在不在該傳輸區(qū)域48中)受到的不期望的顆粒51數(shù)量降低。 由該狀態(tài)2控制器72控制該正電壓VDC電勢(shì)的值(即，以促使該室42內(nèi)的帶電 顆粒58和64遠(yuǎn)離該晶片40和離開(kāi)該傳輸區(qū)域48)使得在這些電極52和54之間、跨過(guò)該 傳輸區(qū)域48建立電場(chǎng)(見(jiàn)圖5中線EF)。該電場(chǎng)EF在這些電極52和54之間的帶電顆粒 58和62施加靜電力F。作用在該帶正電的顆粒58 (如圖5中所示向下)上的力F通過(guò)將這 些帶正電的顆粒58保持在該靜電卡盤(pán)54上來(lái)捕獲這些顆粒58 (見(jiàn)捕獲的顆粒58T，圖5)。 如圖5所示，在該晶片40在該傳輸區(qū)域48中，所捕獲的顆粒58T遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域48中的 該晶片。 該力F還通過(guò)將這些顆粒62向上推到該上部電極52來(lái)捕獲帶負(fù)電的顆粒62，其 離開(kāi)并處于該傳輸區(qū)域48上方(見(jiàn)所捕獲的顆粒62T，圖5)。如圖5所示，對(duì)于該晶片40 在該傳輸區(qū)域中，以及顆粒62被捕獲在該上部電極52上，所捕獲的顆粒62遠(yuǎn)離該晶片，以及該晶片受到更少的不期望的顆粒51并為從該室42傳輸設(shè)定好條件。
該狀態(tài)2控制器72進(jìn)一步配置為保持狀態(tài)2，同時(shí)維持施加到該第一電極52的該 正DC電勢(shì)VDC、通過(guò)將該第二電極54接地、持續(xù)供應(yīng)該氣體57至這些通道56以及驅(qū)動(dòng)該 起頂銷67進(jìn)一步升起該晶片40 ( S卩，跨過(guò)該空間88進(jìn)入該傳輸區(qū)域48)。盡管以這種方式 保持狀態(tài)2，但是該狀態(tài)2控制器72還啟動(dòng)該晶片傳輸單元50的運(yùn)行從而將末端執(zhí)行器 74(圖5)移進(jìn)該該室42的該傳輸區(qū)域48中。當(dāng)該末端執(zhí)行器74對(duì)準(zhǔn)該晶片40時(shí)，該控 制器72使得該末端執(zhí)行器74從上部位置(擱在該起頂銷67上)拾取該晶片。圖3示出 該晶片40在該ESC54上方的該傳輸區(qū)域48中該上部位置、該起頂銷67上(圖5中未示)。 該末端執(zhí)行器74拾取該晶片然后通過(guò)該傳輸區(qū)域48縮回，將該晶片移進(jìn)該傳輸模塊54，同 時(shí)在該傳輸區(qū)域58中運(yùn)送該晶片40以及同時(shí)將分別捕獲的負(fù)和正顆粒62和58保持遠(yuǎn)離 所傳輸?shù)木?0。更具體地，圖1示出的該晶片傳輸單元50可配置為在該傳輸區(qū)域48移 動(dòng)，并與電極52和54隔開(kāi)用以移動(dòng)所釋放的晶片40離開(kāi)該室42。該晶片40的移動(dòng)因此 是在該傳輸區(qū)域48中，其中所釋放的晶片40保持遠(yuǎn)離被該靜電卡盤(pán)54捕獲的該顆粒58。 所釋放的晶片40還保持為遠(yuǎn)離被促向該上部電極54的該顆粒62。 圖5示出在一個(gè)實(shí)施例中，改變?yōu)闋顟B(tài)2偏置由該第二狀態(tài)控制器72將電源76 連接到該第一電極52而引起。該電源76配置為通過(guò)將該正DC電勢(shì)施加到該第一電極52 以及通過(guò)開(kāi)關(guān)73將該第二電極54接地而建立電場(chǎng)EF。該電場(chǎng)EF建立在該電極52和54 之間并跨過(guò)該傳輸區(qū)域48。這樣配置，該電源76使得該電場(chǎng)EF施加該靜電力F。該電場(chǎng) EF在某個(gè)特定電極上捕獲該顆粒51特定的一些，從而該室42中的顆粒51如上面所限定的 那樣被"促離"。例如，如上所述，作用在該帶正電的顆粒58上的力F(如圖5所示的向下) 通過(guò)將這些帶正電的顆粒58保持在該靜電卡盤(pán)54來(lái)捕獲這些顆粒58。如圖5所示所捕獲 的顆粒58遠(yuǎn)離處于該傳輸區(qū)域48中該晶片40。還如上所述，該力F還通過(guò)將帶負(fù)電的顆 粒62向上推至該上部電極52來(lái)捕獲該顆粒62，其離開(kāi)并處于該傳輸區(qū)域48上方，并因此 遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域48。 在一個(gè)實(shí)施例中，圖5所示的該電源76可配置為施加到該正DC電勢(shì)該第一 (上 部)電極52在從約30伏特到約100伏特的范圍內(nèi)。 在另一實(shí)施例中，圖l所示的該晶片傳輸單元50可配置為在該傳輸區(qū)域48中移 動(dòng)并與該電極52和54分開(kāi)，用以移動(dòng)所釋放的晶片40離開(kāi)該室42。該晶片40的移動(dòng)因 此是在該傳輸區(qū)域48中在所釋放的晶片40保持遠(yuǎn)離捕獲在該靜電卡盤(pán)54上的該顆粒58 的情況下進(jìn)行的。 回顧上面所述，本發(fā)明的實(shí)施例減少該工藝室42中的該傳輸區(qū)域48中的顆粒51 的數(shù)量，如在等離子處理該晶片40之后。這些實(shí)施例配置為運(yùn)行在兩個(gè)狀態(tài)，第一狀態(tài)是 用以處理該晶片40的狀態(tài)。該第二狀態(tài)是該晶片傳輸狀態(tài)，用以將該處理后的晶片40從 該室42移出。該第一多狀態(tài)電極可以是安裝在該工藝室42中的電極52。該第二多狀態(tài) 電極可以是安裝在該室42中、與該第一電極52分開(kāi)的該下部電極54。通過(guò)該通道56和 該起頂銷67以及減少該卡緊偏置VC，該第二電極54配置為解除卡緊該晶片40。圖3和5 示出晶片處理后解除卡緊進(jìn)入該傳輸區(qū)域48。該電極偏置控制器68配置為偏置該電極52 和54以運(yùn)行在每個(gè)狀態(tài)，并通過(guò)該狀態(tài)控制器70和72動(dòng)作。對(duì)于該第二 (晶片傳輸)狀 態(tài)，該控制器68使得該狀態(tài)2控制器72配置為同時(shí)進(jìn)行(i)將該第二電極54接地，(ii)
9施加該正DC電勢(shì)VDC至該第一電極52，和(iii)使得該第二電極54解除卡緊該晶片40以 將該晶片置于該傳輸區(qū)域48(例如，通過(guò)該氣體57和該銷67)。對(duì)于這個(gè)第二狀態(tài)，該控 制器72因此配置為控制該正DC電勢(shì)VDC的值從而促使該室42中帶電的不期望的顆粒51 遠(yuǎn)離該晶片40以將該傳輸區(qū)域48為移動(dòng)該晶片40離開(kāi)該室42設(shè)定條件。該晶片傳輸器 50運(yùn)送該解除卡緊晶片40通過(guò)該室42。在狀態(tài)2，該室42中的顆粒51可包括例如該電極 52和54之間的該帶負(fù)電的顆粒62和從該第二電極54釋放的該帶正電的顆粒58。該控制 器72描述為保持施加到該第一電極52的該正DC電勢(shì)VDC并將該第二電極54保持接地， 以及啟動(dòng)該晶片傳輸器50的運(yùn)轉(zhuǎn)以運(yùn)送該晶片40。在該傳輸器50運(yùn)送該晶片通過(guò)該傳輸 區(qū)域48時(shí)，所保持的電勢(shì)VDC和接地有效的捕獲各個(gè)負(fù)和正顆粒62及58遠(yuǎn)離該晶片40。
在另一實(shí)施例中，圖4示出支撐件78，用于彼此分隔安裝各第一和第二電極52和 54(為該電極52示出一個(gè)支撐件78，可以理解也為該電極54提供類似的支撐件)。圖5示 出在該電極52和54之間并隔開(kāi)它們的該傳輸區(qū)域48。該狀態(tài)2控制器72描述為設(shè)定該 DC電勢(shì)VDC的受控值從而帶負(fù)電的顆粒62被促使至離開(kāi)該傳輸區(qū)域48的該第一 電極52。 可以理解在該第二電極54接地的情況下以及設(shè)置值VDC偏置該電極52的情況下，該帶正 電的顆粒58被促向該第二電極54并離開(kāi)該傳輸區(qū)域48。 在另一實(shí)施例中，圖5示出該晶片傳輸單元50，配置有運(yùn)送該末端執(zhí)行器74的臂 80。該臂80安裝為移進(jìn)和移出該室42，以及從該起頂銷67升起該晶片以及將該晶片放在 該起頂銷上。該臂80配置為移動(dòng)在該傳輸區(qū)域48中。圖5還示出該第二電極54可配置 為靜電卡盤(pán)?？ūP(pán)54可提供有晶片安裝表面82，三個(gè)該起頂銷67延伸穿過(guò)該表面82，以 及該通道56限定為穿過(guò)該表面82。該通道56配置為引導(dǎo)示例性的氦氣氣體57 (解除卡緊 氣體)至該晶片以在晶片處理后將該晶片40從該表面82解除卡緊進(jìn)入該傳輸區(qū)域48，圖 3所示。利用施加到該電極52的該正DC電勢(shì)VDC，該電場(chǎng)EF跨過(guò)該傳輸區(qū)域48從該第一 電極52到該第二電極54以促使帶電顆粒51離開(kāi)該傳輸區(qū)域48，從而該傳輸區(qū)域48中由 該臂80移動(dòng)的該處理后并解除卡緊的晶片40經(jīng)受較少數(shù)量的帶電顆粒51。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，提供一種用于準(zhǔn)備工藝室以從該工藝室傳輸處理后的晶 片的方法。該室可以是室42，該晶片可以是當(dāng)將晶片40從安裝晶片40用以處理的支撐電 極54去除時(shí)，待在該傳輸區(qū)域48中傳輸?shù)木?0。圖3示出該處理傾向于將該不期望的 顆粒51釋放進(jìn)該室42中的工藝空間86內(nèi)。圖5中，該電極54示為對(duì)著該支撐電極52， 該電極52和54限定該工藝空間86。圖6說(shuō)明該方法的流程圖90，其可從開(kāi)始進(jìn)行到步 驟92，在該工藝空間限定晶片傳輸區(qū)域從而該工藝空間的分隔部分將該區(qū)域與各該電極分 開(kāi)。該晶片傳輸區(qū)域可以是在該工藝空間86中的區(qū)域48。圖5示出該工藝空間86的分 隔部分88可將該傳輸區(qū)域48與各該電極52和54分開(kāi)。該方法可進(jìn)行到步驟94，同時(shí)執(zhí) 行某些進(jìn)一步的步驟而促使該室中的顆粒遠(yuǎn)離該晶片。這種促使可以作用于不期望的顆粒 51，包括帶正電的顆粒58和帶負(fù)電的顆粒62。操作94的某些進(jìn)一步的步驟示為包括步驟 96，終止該晶片的等離子處理。步驟96可由該控制器68以上述方式執(zhí)行，其配置為開(kāi)啟狀 態(tài)2控制器72以使得狀態(tài)1控制器70終止等離子處理該晶片40的操作。如上所述，終止 等離子處理導(dǎo)致該狀態(tài)1電極偏置VRF的關(guān)閉(即，終止偏置)。 通過(guò)同時(shí)進(jìn)行某些進(jìn)一步的步驟促使該室中的顆粒遠(yuǎn)離的步驟94可進(jìn)一步包括 步驟98。步驟98將該支撐電極接地。該支撐電極是支撐該晶片40的下部電極54。對(duì)于
10該第二 (晶片傳輸)狀態(tài)，該控制器68可使得該控制器72配置為將該第二電極54接地， 如圖5所示。 通過(guò)同時(shí)進(jìn)行某些進(jìn)一步的步驟促使該室中的顆粒遠(yuǎn)離的步驟94可進(jìn)一步包括 步驟IOO。步驟100可施加正DC電勢(shì)VDC至該電極52。并且，對(duì)于該晶片傳輸狀態(tài)，該控 制器68可使得該控制器72施加該電勢(shì)VDC至該上部電極52，如圖5所示。
通過(guò)同時(shí)進(jìn)行某些進(jìn)一步的步驟促使該室中的顆粒遠(yuǎn)離的步驟94可進(jìn)一步包括 步驟102。步驟102可使得該第二電極54解除卡緊該晶片40以將該晶片置于該傳輸區(qū)域 48中(如圖3所示)。并且，對(duì)于該晶片傳輸狀態(tài)，該控制器68可使得該控制器72減少該 卡緊偏置VC，以導(dǎo)致將該氣體56提供至該下部電極(該卡盤(pán))54，并驅(qū)動(dòng)該起頂銷67。這 使得該第二電極54解除卡緊該晶片40并將該晶片置于該傳輸區(qū)域48中，完成該方法。
對(duì)于該第二狀態(tài)，這些步驟96、98、 100和102使得該正DC電勢(shì)VDC的受控的值能 夠促使該室42的帶電顆粒51遠(yuǎn)離該晶片40以使該傳輸區(qū)域48為移動(dòng)該晶片40離開(kāi)該 室42設(shè)定條件。該晶片傳輸器50升起然后運(yùn)送該解除卡緊的晶片40通過(guò)該室42的該傳 輸區(qū)域48，該晶片遠(yuǎn)離該不期望的顆粒51。如上所述，在狀態(tài)2，該室42中的顆粒51可包 括例如該電極52和54之間的該帶負(fù)電的顆粒62和從該第二電極54釋放的該帶正電的顆 粒58。保持該正DC電勢(shì)VDC施加到該第一電極52，并可以是處于從約30伏特到約100伏 特范圍內(nèi)的正DC電勢(shì)。該第二電極54保持接地。該晶片40在從該支撐電極54移除后、 跨過(guò)在該工藝空間86的該分隔部分88 (該下部部分88)之一并進(jìn)入該傳輸區(qū)域48保持解 除卡緊，遠(yuǎn)離被促離該傳輸區(qū)域的該顆粒51。然后，可啟動(dòng)該晶片傳輸器50的運(yùn)行以運(yùn)送 該晶片40。所保持的電勢(shì)VDC和接地有效地持續(xù)促使這些顆粒遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域48，并且在 該傳輸單元50運(yùn)送該晶片通過(guò)該傳輸區(qū)域48時(shí)，捕獲各自的負(fù)和正顆粒62和58以遠(yuǎn)離 該晶片40。 盡管這里詳細(xì)地描述本發(fā)明的若干實(shí)施例，但是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本 發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為許多別的具體形式而不背離本發(fā)明的主旨和范圍。所以，當(dāng)前實(shí)例和實(shí)施例 應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是說(shuō)明性的而限制性的，并且本發(fā)明不限于這里提供的這些細(xì)節(jié)，而是可在所附 權(quán)利要求的范圍內(nèi)修改和實(shí)施。
1權(quán)利要求
一種在晶片等離子處理之后捕獲顆粒離開(kāi)工藝室中晶片傳輸區(qū)域的設(shè)備，該設(shè)備包括第一電極，安裝在該工藝室內(nèi)該傳輸區(qū)域的一側(cè)上；第二電極，安裝在該室內(nèi)在該傳輸區(qū)域的相對(duì)側(cè)上，與該第一電極隔開(kāi)；和與該第一電極連接以在這些電極之間以及跨越該傳輸區(qū)域建立電場(chǎng)的電源，該電場(chǎng)在這些電極的特定一個(gè)上捕獲某些特定的顆粒從而促使該室中的顆粒離開(kāi)該傳輸區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該電源配置為通過(guò)施加正DC電勢(shì)到該第一電極而該第二電極接地建立該電場(chǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中帶負(fù)電的顆粒傾向于在該等離子處理該晶片之后處于該室中；禾口所配置的電源使得該電場(chǎng)在該帶負(fù)電的顆粒上施加靜電力，該力促使該帶負(fù)電的顆粒 靠著該第一電極并遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中 該第二電極配置為在該室中靜電安裝該晶片用以處理； 該第二電極傾向于將帶正電的顆粒釋放進(jìn)該室的該傳輸區(qū)域；禾口所配置的電源使得該電場(chǎng)在該帶正電的顆粒上施加靜電力，該力促使該帶正電的顆粒 朝向該第二電極并遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該室中的顆粒包括在這些電極之間的傳輸區(qū)域中的帶負(fù)電的顆粒和從該第二電極釋 放的帶正電的顆粒；禾口該電源配置為建立該電場(chǎng)，通過(guò)施加正DC電勢(shì)到該第一電極以及該第二電極接地而 建立該電場(chǎng)，該電場(chǎng)施加靜電力，其將帶負(fù)電的顆粒保持靠著該第一電極并遠(yuǎn)離該傳輸區(qū) 域，該力促使帶正電的顆粒朝向該第二電極并遠(yuǎn)離該傳輸區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該正DC電勢(shì)在從約30伏特到約100伏特的范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該正DC電勢(shì)在約30伏特到約IOO伏特的范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該第二電極配置成靜電卡盤(pán)以在該室中安裝該晶片用以處理； 該第二電極傾向于將帶正電的顆粒釋放進(jìn)該室的該傳輸區(qū)域；該靜電卡盤(pán)配置為對(duì)著該晶片提供氣體以將該晶片從該靜電卡盤(pán)釋放，從而便于將該 晶片移進(jìn)該傳輸區(qū)域；禾口該電源配置為通過(guò)施加正DC電勢(shì)到該第一電極以及該靜電卡盤(pán)接地來(lái)建立該電場(chǎng)， 所配置的電源使得該電場(chǎng)施加靜電力，其將帶正電的顆粒捕獲在該靜電卡盤(pán)處而遠(yuǎn)離該傳 輸區(qū)域中的晶片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括晶片傳輸單元，配置為在該傳輸區(qū)域移動(dòng)并與這些電極隔開(kāi)用以移動(dòng)所釋放的晶片離 開(kāi)該室，該移動(dòng)在該傳輸區(qū)域內(nèi)以及所釋放的晶片保持為遠(yuǎn)離被捕獲在該靜電卡盤(pán)處的顆 粒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中 帶負(fù)電的顆粒傾向于等離子處理晶片之后在該室中；禾口所配置的電源使得該電場(chǎng)在這些電極之間施加靜電力以促使帶負(fù)電的顆粒靠著該第 一電極并遠(yuǎn)離由該晶片傳輸單元移動(dòng)的晶片。
11. 減少晶片等離子處理后工藝室中的傳輸區(qū)域中顆粒數(shù)量的設(shè)備，該設(shè)備配置為運(yùn) 行在兩個(gè)狀態(tài)，第一狀態(tài)是處理該晶片的狀態(tài)，第二狀態(tài)是用以將該處理后的晶片從該室 移出的晶片傳輸狀態(tài)，該設(shè)備包括第一多狀態(tài)電極，安裝在該工藝室內(nèi)；第二多狀態(tài)電極，安裝在該室內(nèi)并與該第一電極隔開(kāi)，該第二電極配置為在晶片處理 后使該晶片解除卡緊進(jìn)入傳輸區(qū)域；禾口電極偏置控制器，配置為偏置這些電極用以運(yùn)行在每個(gè)狀態(tài)，對(duì)于該晶片傳輸狀態(tài)該 控制器配置為在同一時(shí)刻(i)將該第二電極接地，(ii)施加正DC電勢(shì)至該第一電極，和 (iii)使得該第二電極解除卡緊該晶片以便于將該晶片置于該傳輸區(qū)域中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，對(duì)于該第二狀態(tài)，該控制器配置為控制該正DC 電勢(shì)的值從而促使該室中的帶電顆粒遠(yuǎn)離該晶片以使該傳輸區(qū)域?yàn)樵摼x開(kāi)該室設(shè)定 條件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括晶片傳輸器用以傳送該解除卡緊 的晶片通過(guò)該傳輸區(qū)域；其中該室的顆粒包括這些電極之間的帶負(fù)電的顆粒和從該第二電極釋放的帶正電的顆粒；和該控制器進(jìn)一步配置為保持施加到該第一電極的該正DC電勢(shì)并保持該第二電極接 地，以及啟動(dòng)該晶片傳輸器的運(yùn)轉(zhuǎn)以運(yùn)送該晶片，所保持的電勢(shì)和接地有效地促使在該傳 輸器運(yùn)送該晶片通過(guò)該傳輸區(qū)域時(shí)該負(fù)和正顆粒遠(yuǎn)離該晶片。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中該室中的顆粒包括這些電極之間的帶負(fù)電的顆 粒和從該第二電極釋放的帶正電的顆粒；該設(shè)備進(jìn)一步包括用以彼此隔開(kāi)安裝該第一和第二電極的支撐件，該傳輸區(qū)域位于這些電極之間并與這 些電極隔開(kāi)；其中該控制器設(shè)置該DC電勢(shì)的受控值從而促使帶負(fù)電的顆粒離開(kāi)至該第一電極而離開(kāi)該 傳輸區(qū)域；禾口利用接地以及利用設(shè)置值偏置各個(gè)電極，該帶正電的顆粒被促向該第二電極并離開(kāi)該 傳輸區(qū)域。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括晶片傳輸臂，安裝為移進(jìn)和移出 該室，該臂配置為移動(dòng)在該傳輸區(qū)域中；其中該第二電極配置成靜電卡盤(pán)，其設(shè)有晶片安裝表面和限定為穿過(guò)該表面的通道，該通 道配置為引導(dǎo)解除卡緊氣體至該晶片以將該晶片從該表面解除卡緊并便于晶片在晶片處 理后移進(jìn)該傳輸區(qū)域；禾口該正DC電勢(shì)跨過(guò)該傳輸區(qū)域從該第一電極到該第二電極以促使帶電顆粒離開(kāi)該傳輸 區(qū)域從而由該臂在該傳輸區(qū)域移動(dòng)的該處理后的并解除卡緊的晶片經(jīng)受減少數(shù)量的帶電 顆粒。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中該控制器配置為施加從30伏特到100伏特范圍 的該正DC電勢(shì)。
17. —種準(zhǔn)備工藝室以將處理后的晶片傳輸出該工藝室的方法，支撐電極安裝該晶片 用以處理，該處理傾向于造成不希望的顆粒被釋放到該室中的工藝空間內(nèi)，第二電極對(duì)著 該支撐電極并形成該工藝空間；該方法包括如下步驟在該工藝空間限定晶片傳輸區(qū)域從而該工藝空間的分隔部分將該區(qū)域與各該電極分 開(kāi)；和通過(guò)同時(shí)執(zhí)行進(jìn)一步的步驟來(lái)促使該室中的顆粒遠(yuǎn)離該晶片(i) 終止該晶片的等離子處理，(ii) 將該支撐電極連接到地，(iii) 施加正DC電勢(shì)到該第二電極，以及(iv) 將該晶片從該支撐電極解除卡緊進(jìn)入該傳輸區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中 該工藝空間的顆粒包括帶負(fù)電的顆粒和帶正電的顆粒；禾口 該進(jìn)一步的連接和施加的步驟促使該顆粒離開(kāi)該傳輸區(qū)域。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所示的方法，其中該進(jìn)一步的施加步驟施加從約30伏特到約100 伏特范圍的正DC電勢(shì)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所示的方法，其中該進(jìn)一步的解除卡緊步驟是從該支撐電極移動(dòng) 該晶片跨過(guò)該工藝空間的分隔部分之一并進(jìn)入該傳輸區(qū)域遠(yuǎn)離那些被促離該傳輸區(qū)域的 顆粒。
全文摘要
捕獲顆粒遠(yuǎn)離室內(nèi)的晶片傳輸區(qū)域。第一電極在該區(qū)域的一側(cè)上。第二電極在該區(qū)域的相對(duì)側(cè)上。跨過(guò)這些電極連接的電源在這些電極之間建立靜電場(chǎng)。該電場(chǎng)將這些顆粒捕獲在這些電極上，遠(yuǎn)離該區(qū)域。為了從該室傳輸該晶片，該第二電極安裝該晶片用以處理，該第一電極對(duì)著該第二電極限定工藝空間。該區(qū)域在空間中，以及該空間的分隔部分將該區(qū)域與每個(gè)電極分開(kāi)。通過(guò)同時(shí)終止顆粒該晶片的等離子處理、將該第二電極接地、施加正DC電勢(shì)至該第一電極以及將該晶片從該第二電極解除卡緊進(jìn)入該區(qū)域而促使遠(yuǎn)離該晶片。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK101711425SQ200880021113
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者姜肖恩, 湯姆·崔, 趙尚俊, 韓太竣 申請(qǐng)人:朗姆研究公司