一种静电夹盘的陈化处理方法与流程

专利2022-05-09  3



1.本申请涉及等离子体处理技术领域,尤其涉及一种静电夹盘的陈化处理(即seasoning)方法。


背景技术:

2.随着等离子体技术的不断发展,使得应用该技术的等离子体处理设备也不断的改进,现已研发出来几种等离子体处理设备,如电容耦合等离子体(即capacitively coupled plasma,ccp)处理设备、电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,icp)处理设备以及电子回旋共振等离子体(electron cyclotron resonance,ecr)处理设备。但是,现有等离子体处理设备在对晶圆进行等离子体处理时,有时会出现处理完成后的晶圆成品的关键尺寸(即critical dimension)不符合目标需求的现象,影响晶圆成品的良率。


技术实现要素:

3.为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种静电夹盘的陈化处理方法,以降低对晶圆进行等离子体处理时,出现处理完成后的晶圆成品的关键尺寸不符合目标需求的现象的概率,提高晶圆成品的良率。
4.为解决上述问题,实施例提供了如下技术方案:
5.一种静电夹盘的陈化处理方法,应用于等离子体处理设备,所述等离子体处理设备包括:等离子体处理腔,位于所述等离子体处理腔内的基座以及置于所述基座表面的静电夹盘,该方法包括:
6.步骤1:将晶圆置于所述静电夹盘的表面;
7.步骤2:对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一状态和第二状态之间切换,并获取位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度,其中,所述晶圆在所述第一状态下的体积与在所述第二状态下的体积不同;
8.步骤3:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,对位于所述静电夹盘表面的晶圆继续进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
9.可选的,所述第一条件为对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理之后的温度值比对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理之前的温度值低至少第一温度,所述第一温度为0.3℃。
10.可选的,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:
11.增加所述静电夹盘上施加的偏置电压,以增加所述静电夹盘对位于所述静电夹盘表面的晶圆的吸附力。
12.可选的,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包
括:
13.增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压,以增加所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力。
14.可选的,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:
15.改变对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行等离子体处理过程中的等离子体能量,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压。
16.可选的,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:
17.改变所述等离子体处理反应腔内的反应气体的压强,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压。
18.可选的,所述对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理包括:
19.步骤21:对位于所述静电夹盘表面的晶圆执行第一等离子体处理过程第一时间;
20.步骤22:对位于所述静电夹盘表面的晶圆执行第二等离子体处理过程第二时间;
21.步骤23:重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;
22.其中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率和所述第二等离子体处理过程对应的射频功率不同。
23.可选的,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率。
24.可选的,重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件包括:
25.如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的当前状态不满足第三条件,直接重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;
26.如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的当前状态满足第三条件,则更换晶圆后再重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件。
27.可选的,对所述晶圆进行预设等离子体处理还包括:
28.对所述静电夹盘进行清洗,去除所述静电夹盘表面沉积的聚合物。
29.可选的,所述陈化处理方法还包括:
30.步骤4:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,则维持当前所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度在第一预设温度范围内。
31.可选的,所述如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,则维持当前所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一预设温度范围内包括:
32.步骤41:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶
圆的温度在所述第二预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第二预设温度范围内;
33.步骤42:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第二预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第三预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度在所述第三预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第三预设温度范围内,其中,所述第二预设温度范围内的最小值不小于所述第三预设温度范围内的最大值;
34.步骤43:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第三预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第一预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一预设温度范围内,则停止对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理;其中,所述第三预设温度范围内的最小值不小于所述第一预设温度范围的最大值。
35.可选的,所述第一预设温度范围为81℃-82.5℃,包括端点值。
36.可选的,所述陈化处理方法还包括:
37.如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度小于第二温度,则停止对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,其中,所述第二温度不大于所述第一预设温度范围的最小值。
38.可选的,所述对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理的总时间取值范围为5-15小时。
39.与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
40.本申请实施例所提供的静电夹盘的陈化处理方法,先对放置在静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一状态和第二状态之间切换,以利用晶圆在不同状态之间的体积变化,对所述静电夹盘的表面进行研磨,以降低所述静电夹盘表面的毛糙度,如果在对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理一段时间后,位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,以使得位于所述静电夹盘表面的晶圆与所述静电夹盘之间产生更大的摩擦作用力,从而提高位于所述静电夹盘表面的晶圆对所述静电夹盘的研磨效果,以便于降低所述静电夹盘表面的毛糙度,进而在后续利用该静电夹盘对量产的晶圆进行等离子体处理时,可以提高静电夹盘和晶圆之间的不同区域的热传导的均匀度,降低由于所述静电夹盘表面毛糙度较大而影响晶圆良率的概率,以提高晶圆的成品良率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本申请一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程图;
43.图2为利用本申请实施例提供的静电夹盘的陈化处理方法对静电夹盘进行陈化处理前的等离子体处理设备的结构示意图;
44.图3为利用本申请实施例提供的静电夹盘的陈化处理方法对静电夹盘进行陈化处理后的等离子体处理设备的结构示意图;
45.图4为本申请另一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图;
46.图5为本申请又一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图;
47.图6为本申请另一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图;
48.图7为本申请又一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图;
49.图8为本申请实施例提供的一种所述晶圆的温度(即temperature)随着预设等离子体处理时间的变化趋势示意图;
50.图9为本申请另一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图;
51.图10为本申请又一实施例提供的一种静电夹盘的陈化处理方法的流程示意图。
具体实施方式
52.下面将结合实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是一部分实施例,而不是全部的实施例。基于中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于保护的范围。
53.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解,但是还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背内涵的情况下做类似推广,因此不受下面公开的具体实施例的限制。
54.正如背景技术部分所述,现有等离子体处理设备在对晶圆进行等离子体处理时,有时会出现处理完成后的晶圆成品的关键尺寸不符合目标需求的现象,影响晶圆成品的良率。
55.发明人发现,这种现象经常发生在等离子体处理设备中的静电夹盘更换后的一段时间内。发明人进一步研究发现,这是由于新更换的静电夹盘表面毛糙度较大,从而使得该静电夹盘与其表面放置的晶圆不同区域的热传导效果不同,进而使得放置在静电夹盘表面的晶圆不同区域温度不同,导致晶圆表面不同区域的等离子体处理效果不同,使得处理完成后的晶圆的关键尺寸不在目标范围内,无法满足目标需求,影响晶圆的生产良率。
56.有鉴于此,本申请实施例提供了一种静电夹盘的陈化处理方法。如图1-图3所示,图1示出了本申请一实施例提供的静电夹盘的陈化处理方法流程图,图2示出了利用本申请实施例提供的静电夹盘的陈化处理方法对静电夹盘进行陈化处理前的等离子体处理设备的结构示意图,图3示出了利用本申请实施例提供的静电夹盘的陈化处理方法对静电夹盘进行陈化处理后的等离子体处理设备的结构示意图。如图2和图3所示,所述等离子体处理设备包括:等离子体处理腔1,位于所述等离子体处理腔1内的基座2以及置于所述基座2表面的静电夹盘3,如图1所示,该方法包括:
57.步骤1:将晶圆4置于所述静电夹盘3的表面。可选的,在本申请的一个实施例中,所述晶圆4为纯硅晶圆,在本申请的其他实施例中,所述晶圆4还可以为其他材质的晶圆,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
58.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述晶圆4背离所述静电夹盘3的一侧涂覆有耐腐蚀涂层,以防止后续的预设等离子体处理过程中对晶圆4表面进行刻蚀。具体的,在本申请的一个实施例中,所述耐腐蚀涂层包括氮化硅涂层,在本申请其他实施例中,所述耐腐蚀涂层还可以包括其他材质的硬涂层,本申请对此不做限定,具体视情况而定,只要能够防止后续的预设等离子体处理过程对所述晶圆4的表面造成损伤即可。
59.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述晶圆4与所述静电夹盘3接触的一侧也涂覆有耐腐蚀涂层,以防止利用所述晶圆对所述静电夹盘进行陈化处理的过程中,所述晶圆的磨损过快,但本申请对此不做限定,具体视情况而定。
60.可选的,在本申请的一个实施例中,所述静电夹盘3为陶瓷材料的静电夹盘3,在本申请的其他实施例中,所述静电夹盘3还可以为其他材质的静电夹盘3,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
61.步骤2:对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在第一状态和第二状态之间切换,并获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度,其中,所述晶圆4在所述第一状态下的体积与在所述第二状态下的体积不同。
62.可选的,在本申请的一个实施例中,所述等离子体处理设备还包括温度检测元件,所述温度检测元件用于检测位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度。需要说明的是,在本申请实施例中,所述温度检测元件可以包括一个温度传感器,也可以包括多个温度传感器,以利用多个温度传感器组成传感器阵列,提高对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度检测的精度。本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
63.在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述晶圆在第一状态下的体积大于所述晶圆在第二状态下的体积,即在本申请实施例中,所述第一状态为晶圆的膨胀状态,所述第二状态为晶圆的收缩状态,在本申请的另一个实施例中,所述晶圆在第一状态下的体积小于所述晶圆在第二状态下的体积,即在本申请实施例中,所述第一状态为晶圆的收缩状态,所述第二状态为晶圆的膨胀状态,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
64.下面以所述晶圆在第一状态下的体积大于所述晶圆在第二状态下的体积,即所述第一状态为晶圆的热膨胀状态,所述第二状态为晶圆的收缩状态为例,对本申请实施例所提供的陈化处理方法进行说明。
65.需要说明的是,在本申请实施例中,所述晶圆4在第一状态和第二状态之间切换包括:所述晶圆4先由第一状态切换到第二状态,再由所述第二状态切换到所述第一状态,反复循环,以利用晶圆4的体积不断变化,对静电夹盘3表面进行研磨,降低静电夹盘3表面的毛糙度。
66.具体的,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图4所示,所述对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理包括:
67.步骤21:对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4执行第一等离子体处理过程第一时间;
68.步骤22:对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4执行第二等离子体处理过程第二时间;
69.步骤23:重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;
70.其中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率和所述第二等离子体处理过程对应的射频功率不同。
71.需要说明的是,在对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行等离子体处理时,该等离子体处理过程对应的射频功率越高,相应的,位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度越高,因此,在本申请实施例中,可以通过设置所述第一等离子体处理过程对应的射频功率和所述第二等离子体处理过程对应的射频功率不同,来使得晶圆4在所述第一等离子体处理过程中和所述第二等离子体处理过程中的温度不同,进而使得所述晶圆4在所述第一等离子体处理过程中和所述第二等离子体处理过程中的体积不同。
72.可选的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率,以使得在对所述晶圆4进行所述第一等离子体处理过程时,所述晶圆4的温度较高,体积较大,处于体积膨胀状态,在对所述晶圆4进行所述第二等离子体处理过程时,所述晶圆4的温度较低,体积较小,处于体积收缩状态,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率也可以小于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率,以使得在对所述晶圆4进行所述第一等离子体处理过程时,所述晶圆4的温度较低,体积较小,处于体积收缩状态,在对所述晶圆4进行所述第二等离子体处理过程时,所述晶圆4的温度较高,体积较大,处于体积膨胀状态,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
73.下面以所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率为例,继续对本申请实施例所提供的陈化处理方法进行描述。
74.需要说明的是,在本申请实施例中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率包括:所述第一等离子体处理过程对应的高频信号功率大于所述第二等离子体处理过程对应的高频信号功率以及所述第一等离子体处理过程对应的低频信号功率大于所述第二等离子体处理过程对应的低频信号功率中的至少一个。
75.记所述第一等离子体处理过程对应的高频信号功率为w1,所述第二等离子体处理过程对应的高频信号功率为w
’1,所述第一等离子体处理过程对应的低频信号功率为w2,所述第二等离子体处理过程对应的低频信号功率为w
’2。则,在本申请实施例中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率包括:w1>w
’1和w2>w
’2中的至少一个。
76.可选的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率包括:所述第一等离子体处理过程对应的高频信号功率大于所述第二等离子体处理过程对应的高频信号功率,且所述第一等离子体处理过程对应的低频信号功率大于所述第二等离子体处理过程对应的低频信号功率,即在本申请实施例中w1>w
’1且w2>w
’2,以增加所述晶圆4在第一状态和第二状态的体积变化,提高位于所述静电夹盘3表面的晶圆4对所述静电夹盘3的研磨效果。
77.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述预设等离子体处理过程中高频信号的频率取值范围为54mhz-66mhz,包括端点值,低频信号的频率取值范围为
2mhz-13.4mhz,包括端点值;所述第一等离子体处理过程中,高频信号的功率w1的取值范围为2430w-2970w,包括端点值,低频信号的功率w2的取值范围为270w-330w,包括端点值;所述第二等离子体处理过程中,高频信号的功率w
’1的取值范围为180w-220w,包括端点值,低频信号的功率w
’2的取值范围为180w-220w,包括端点值。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
78.需要说明的是,在对晶圆4进行所述预设等离子体处理的过程中,所述晶圆4可能发生破损或表面沉积反应聚合物,为了防止晶圆4破损或是晶圆4表面沉积的聚合物对静电夹盘3造成污染,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,该方法还包括:在对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程一定次数后,将静电夹盘3表面的晶圆4更换为新的晶圆4。可选的,在本申请的一个实施例中,该方法还包括:在对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程5次后,将静电夹盘3表面的晶圆4更换为新的晶圆4。
79.具体的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件包括:
80.如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的当前状态不满足第三条件,直接重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;
81.如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的当前状态满足第三条件,则更换晶圆4后再重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件。
82.可选的,在本申请的一个实施例中,所述第三条件包括晶圆4表面的清洁度满足预设要求。需要说明的是,所述晶圆4表面的清洁度与对所述晶圆4重复步骤21和步骤22的次数有关,对所述晶圆4重复步骤21和步骤22的次数越多,所述晶圆4表面沉积的反应聚合物越多,所述晶圆4表面的清洁度越低。具体的,在本申请的一个实施例中,所述第三条件为对所述晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程的次数为5个循环次数,以便于控制晶圆的更换频率,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
83.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第二条件为在所述静电夹盘表面运行预设数量的晶圆,即依次在所述静电夹盘表面放置预设数量个晶圆,并对每个晶圆交替执行5个循环的第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程。可选的,所述预设数量取值范围为18-22,如20,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
84.在本申请的另一个实施例中,所述第二条件也可以为对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理的时间为第三时间,可选的,所述第三时间的取值范围为3h-5h,包括端点值,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
85.需要说明的是,在本申请实施例中,获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是指在对位于所述静电夹盘3进行所述预设等离子体处理完成后,获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆的温度。如所述第二条件为在所述静电夹盘表面运行20片晶圆时,在第20片晶圆运行完成后,获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆的温度。
86.在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一时间的取值范围为20s-40s,包括端点值;所述第二时间的取值范围为20s-40s,包括端点值;需要说明的是,在本申请实施例中,所述第一时间和所述第二时间可以相同,也可以不同,本申请对此
不做限定,具体视情况而定。
87.步骤3:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘33与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4继续进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
88.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一条件为对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在进行预设等离子体处理之后的温度值比对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在进行预设等离子体处理之前的温度值低至少第一温度,可选的,在本申请的一个实施例中,所述第一温度为0.3℃,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
89.需要说明的是,如果对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在进行所述预设等离子体处理之前的温度与对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在进行所述预设等离子体处理之后的温度的差值小于第一温度,说明所述预设等离子体处理过程对所述静电夹盘3的研磨效果较为有限,因此,在本申请实施例中,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,再继续对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换,以通过增加静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,来提高晶圆4对静电夹盘3的陈化处理效果。
90.在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图5所示,所述如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4继续进行所述预设等离子体处理,使得所述晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换包括:
91.步骤31:增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4继续交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程第四时间后,获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度,判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否符合第四条件,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不符合第四条件,则停止对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,提示异常;
92.可选的,在本申请的一个实施例中,所述第四条件为对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4继续交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程第四时间后的温度低于对其进行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程前的温度,可选的,在本申请的一个实施例中,第四时间的取值范围为2200s-3300s,包括端点值;具体的,在本申请的一个实施例中,对所述静电夹盘3表面一片晶圆进行等离子体处理过程的时间为275s,则所述第四时间为依次对8-12片晶圆进行等离子体处理过程所用的时间,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
93.步骤32:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4表面的温度符合第四条件,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否小于第二温度,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度小于所述第二温度,则停止对所述晶圆进行所述预设等离子体处理,提示异常。
94.步骤33:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不小于所述第二温度,则判
断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第一预设温度范围内,如果所述晶圆4的温度在所述第一预设温度范围内,则停止对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理。
95.步骤34:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不小于所述第二温度,且位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第一预设温度范围内,则继续对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程第四时间,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第一预设温度范围内。
96.需要说明的是,在本申请实施例中,所述第二温度不大于所述第一预设温度范围的最小值。可选的,在本申请的一个实施例中,所述第二温度为81℃,所述第一预设温度范围为81℃-82.5℃,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
97.还需要说明的是,所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力受所述静电夹盘3与其表面的晶圆4之间的电压的影响,其中,所述静电夹盘3与其表面的晶圆4之间的电压由施加在所述静电夹盘3上的偏置电压和所述晶圆4的鞘层电压构成,增大所述静电夹盘3上施加的偏置电压,可以增加所述静电夹盘3与其表面的晶圆4上感应的电荷之间的电吸引,从而增加所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的吸附力;增大所述晶圆4表面的鞘层电压,也可以增加所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力。
98.基于此,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力包括:增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压,以增加所述静电夹盘3对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的吸附力。可选的,在本申请的一个实施例中,所述静电夹盘3的厚度为1mm,所述偏置电压施加在所述静电夹盘3的中间位置,该中间位置距离所述静电夹盘3背离所述基座2的一侧的距离为0.5mm,但本申请对此不做限定,具体视情况而定。需要说明的是,所述施加在所述静电夹盘3上的偏置电压为直流电压。
99.在本申请的另一个实施例中,所述增大所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的作用力包括:增加位于所述静电夹盘3表面的晶圆4表面的鞘层电压,以增加所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力;在本申请的又一个实施例中,所述增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力包括:增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压以及增加所述晶圆4表面的鞘层电压,以增加所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
100.还需要说明的是,所述晶圆4表面的鞘层电压受等离子体处理过程中的等离子体状态的影响,其中,所述等离子体状态受对所述晶圆4进行等离子体处理过程中的等离子体能量、所述等离子体处理反应腔内的反应气体的压强、反应气体的种类、射频rf电压源的频率、射频rf电压源的功率等的影响。
101.因此,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力包括:改变对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行等离子体处理过程中的等离子体能量,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压,从而增加所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力。在本申请的另一个实施例中,所述增大所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力包括:改变所述等离子体处理反应腔内的反应气体的压强,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压,从而增加所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4
之间的作用力,在本申请的其他实施例中还可以通过改变其他条件如射频rf电压源的频率、射频rf电压源的功率以及反应气体的种类来增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压,从而增加所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
102.需要说明的是,由于静电夹盘3上的偏置电压仅影响所述静电夹盘3对其表面的晶圆4的吸附力,而增加所述晶圆4表面的鞘层电压,不仅会改变所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的作用力,还会影响所述晶圆4表面的等离子体处理效果,因此,通过改变静电夹盘3上的偏置电压更容易控制所述静电夹盘3和其表面的晶圆4之间的作用力,故在本申请实施例中,优选通过增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压,来增加所述静电夹盘3对其表面的晶圆4的吸附力。
103.由上可知,本申请是通过改变所述静电夹盘3上的偏置电压来改变所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,从而使得改变所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力的方式更加灵活,又由于施加在所述静电夹盘3的偏置电压的调节幅度比较大,从而使得改变所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力具有更宽的操作窗口。
104.需要说明的是,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,说明当前的等离子体处理过程对所述静电夹盘3的陈化处理效果较好,因此,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述陈化处理方法还包括:
105.步骤4:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,则继续维持当前所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在第一预设温度范围内。
106.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述步骤4:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,维持当前所述静电夹盘3与位于所述静电夹盘3表面的晶圆4之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在第一预设温度范围内包括:
107.步骤41:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第二预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内。
108.具体的,如图6所示,在本申请的一个实施例中,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第二预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内包括:
109.步骤411:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合第一条件,判断位于所
述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4在所述第二预设温度范围内,则对所述晶圆4交替执行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程第五时间;
110.步骤412:获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度,并判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否符合所述第一条件,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合所述第一条件,则返回执行步骤411,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内。
111.步骤42:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第三预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第三预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第三预设温度范围内,其中,所述第二预设温度范围内的最小值不小于所述第三预设温度范围内的最大值。
112.继续如图6所示,具体的,在本申请的一个实施例中,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第三预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第三预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第三预设温度范围内包括:
113.步骤421:如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4不在所述第二预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第三预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第三预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4交替执行第一等离子体处理过和第二等离子体处理过程第六时间;
114.步骤422:获取位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度,并判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否符合所述第一条件,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度符合所述第一条件,则返回执行步骤421,直至位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第三预设温度范围内。
115.可选的,在本申请的一个实施例中,所述第二预设温度范围为84℃-91℃,包括端点值,所述第三预设温度范围为82.5℃-84℃,包括端点值,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
116.步骤43:继续如图6所示,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第三预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在第一预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第一预设温度范围内,则停止对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,其中,所述第三预设温度范围内的最小值不小于所述第一预设温度范围的最大值,可选的,在本申请的一个实施例中,所述第一预设温度范围为81℃-82.5℃,包括端点值,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
117.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图6所示,所述陈化处理方法还包括:
118.如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第一预设温度范围内,即位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度小于所述第二温度,则停止对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,提示异常,其中,所述第二温度不大于所述第一预设温度范围的最小值。
119.需要说明的是,所述晶圆4的温度越高,需要对其进行所述预设等离子体处理的时间越长,可选的,在本申请的一个实施例中,所述第五时间的取值范围为4950s-6050s,包括端点值,即运行18-22片晶圆所用的时间,也即依次对18-22片晶圆进行交替进行第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程所用的时间;所述第六时间的取值范围为2200s-3300s,包括端点值,即运行8-12片晶圆所用的时间,即依次对8-12片晶圆交替进行所述第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程所用的时间,本申请对此不做限定,具体视情况而定。可选的,对所述晶圆交替进行一次第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程所用的时间为55s,对每个晶圆交替进行5次第一等离子体处理过程和第二等离子体处理过程后更换晶圆。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
120.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图7所示,所述静电夹盘3的陈化处理方法还包括:在执行步骤2中对所述晶圆4进行预设等离子体处理之前先判断所述静电夹盘3是否为新的静电夹盘,如果所述静电夹盘3为新的静电夹盘,则获取放置在所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度,判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否大于第三温度,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度大于所述第三温度,则不对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,直接提示异常,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不大于所述第三温度,则判断位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度是否在所述第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度在所述第二预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行等离子体处理,直至所述晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内;如果位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度不在所述第二预设温度范围内,则执行步骤42。可选的,在本申请的一个实施例中,所述第三温度为91℃,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
121.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,在完成对所述静电夹盘3的陈化处理过程中,一般需要使用的晶圆数量取值范围为10-100,包括端点值,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
122.需要说明的是,在对所述晶圆4进行预设等离子体处理的过程中,所述静电夹盘3表面也会沉积聚合物,从而对静电夹盘3表面造成污染,因此,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理还包括:对所述静电夹盘3进行清洗,去除所述静电夹盘3表面沉积的聚合物。
123.在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,对所述静电夹盘3进行清洗包括利用氧气对所述静电夹盘进行清洗,但本申请对此并不做限定,只要对所述静电夹盘进行清洗的气体包括氧气即可。
124.图8示出了位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度(temperature)随着预设等离子体处理时间增加的变化趋势,从图8中可以看出,利用本申请实施例所提供的陈化处理方法对所述静电夹盘进行陈化处理过程中,位于所述静电夹盘3表面的晶圆4的温度会经历三个阶段,在第一个阶段trend1中,对所述晶圆4进行预设等离子体处理,使得所述晶圆4的温
度一直下降直至稳定,第二个阶段trend2中,维持当前所述静电夹盘3和所述晶圆4之间的作用力(即施加在所述静电夹盘3上的电压为v1),继续对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理,此时所述晶圆4的温度基本稳定,不再发生较大变化,且所述晶圆4未达到第一预设温度范围内,在第三个阶段trend3中,增大所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的作用力(即将施加在所述静电夹盘3上的电压由v1变为v2,其中v2>v1),继续对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理,使得所述晶圆4的温度一直下降直至达到第一预设温度范围。
125.需要说明的是,对所述晶圆4进行预设等离子体处理的总时间不宜太短,也不宜太长,如果对所述晶圆4进行预设等离子体处理的总时间太短,导致晶圆4的温度变化不易控制,如果对所述晶圆4进行预设等离子体处理的总时间太长,容易导致维护的时间过长,因此,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述对所述晶圆4进行预设等离子体处理的总时间取值范围为5-15小时,即利用本申请实施例所提供的陈化处理方法对所述静电夹盘进行陈化处理过程的总时间取值范围为5-15小时。
126.本申请实施例所提供的静电夹盘的陈化处理方法,先对位于静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理,使得所述晶圆4在第一状态和第二状态之间切换,其中,所述晶圆4在第一状态下的体积与在第二状态下的体积不同,以使得位于静电夹盘3表面的晶圆4与所述静电夹盘3之间产生摩擦,对所述静电夹盘3的表面进行研磨,并获取位于静电夹盘3表面的晶圆4的温度,如果位于静电夹盘3表面的晶圆4的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘3与其表面的晶圆4之间的作用力,继续对位于静电夹盘3表面的晶圆4进行所述预设等离子体处理,使得所述晶圆4在所述第一状态和所述第二状态之间切换,以使得所述晶圆4与所述静电夹盘3之间产生更大的摩擦,最终将静电夹盘3的表面磨平,从而使得静电夹盘3和晶圆4之间的不同区域的热传导效果相同,以使得晶圆4不同区域的温度相同,进而使得晶圆4不同区域的等离子体处理相同,以提高晶圆4的成品良率。
127.下面结合一具体实施例,对本申请提供的静电夹盘的陈化处理方法进行描述。
128.在本申请的一个实施例中,如表1所示,所述预设等离子体处理过程中,高频信号的频率为60mhz,低频信号的频率为2mhz,施加在静电夹盘3的初始偏置电压hv为100v;在所述第一等离子体处理过程中,频率为60mhz的高频信号对应的高功率为300w,频率为2mhz的低频信号对应的高功率为2700w,所述第一等离子体处理过程的持续时间为30s;在所述第二等离子体处理过程中,频率为60mhz的高频信号对应的低功率为200w,频率为2mhz的低频信号对应的低功率为200w,所述第二等离子体处理过程的持续时间为20s,其中,由所述第一等离子体处理过程对应的射频功率降为所述第二等离子体处理过程对应的射频功率的时间为2s,由所述第二等离子体处理过程对应的射频功率升为所述第一等离子体处理过程对应的射频功率的时间为3s。
129.表1:
[0130][0131]
如图9所示,在本申请的一个具体实施例中,该陈化处理方法包括:
[0132]
步骤51:判断待处理的静电夹盘3是否为新的静电夹盘,如果所述静电夹盘3为新的静电夹盘,将待处理静电夹盘放置在等离子体处理设备中,获取晶圆4的温度,判断晶圆4的温度是否大于91℃;如果晶圆4的温度大于91℃,则不对晶圆进行预设等离子体处理,直接提示异常;如果晶圆4的温度不大于91℃,则判断所述晶圆4的温度是否在84℃-91℃范围内;
[0133]
步骤52:如果所述晶圆4的温度在84℃-91℃范围内,则对所述晶圆4交替进行上述所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程5次,更换晶圆,直至运行20片晶圆4后,获取所述晶圆4的温度,判断晶圆的温度是否降低0.3℃或以上;
[0134]
步骤53:如果所述晶圆4降低的温度不小于0.3℃,则判断所述晶圆4的温度是否在84℃-91℃范围内,如果所述晶圆4的温度在84℃-91℃范围内,则更换晶圆,维持当前所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的作用力,返回执行步骤52,直至所述晶圆4的温度不在84℃-91℃范围内。
[0135]
步骤54:如果所述晶圆4的温度不在84℃-91℃范围内,则判断所述晶圆4的温度是否在82.5℃-84℃范围内,如果所述晶圆4的温度在82.5℃-84℃范围内,则更换晶圆,对所述晶圆交替执行所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程5次,再更换晶圆,直至运行10片晶圆4后,获取所述晶圆4的温度,并判断所述晶圆4降低的温度是否不小于0.3℃;
[0136]
步骤55:如果所述晶圆4降低的温度不小于0.3℃,则判断所述晶圆4的温度是否在82.5℃-84℃范围内,如果所述晶圆4的温度还在82.5℃-84℃范围内,则更换晶圆,维持当前所述静电夹盘3与所述晶圆4之间的作用力,返回执行步骤54,直至所述晶圆4的温度不在82.5℃-84℃范围内。
[0137]
步骤56:如果所述晶圆4的温度不在82.5℃-84℃范围内,则判断所述晶圆4的温度是否在81℃-82.5℃范围内,如果所述晶圆4的温度在81℃-82.5℃范围内,则停止对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理,如果所述晶圆4的温度不在81℃-82.5℃范围内,即所述晶圆4的温度小于81℃,则停止对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理,提示异常;
[0138]
在上述实施例中,如图10所示,该方法还包括:
[0139]
步骤57:如果所述晶圆4降低的温度小于0.3℃,则增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压,以增大所述静电夹盘3和所述晶圆4之间的作用力,其他条件不变,继续对位于静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理,交替所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程5次,运行10片晶圆4后,获取所述晶圆4的温度,判断所述晶圆4的温度是否降低,如果所述晶圆表面的温度没有降低,则停止对所述晶圆进行所述预设等离子体处理,提示异常。
[0140]
步骤58:如果所述晶圆表面的温度有降低,则判断所述晶圆4的温度是否小于81℃,如果所述晶圆4的温度小于81℃,则停止对所述晶圆进行所述预设等离子体处理,提示异常。
[0141]
步骤59:如果所述晶圆4的温度不小于81℃,则判断所述晶圆4的温度是否在81℃-82.5℃的范围内,如果所述晶圆4的温度在81℃-82.5℃的范围内,则停止对所述晶圆4进行所述预设等离子体处理,陈化处理完成;
[0142]
步骤60:如果所述晶圆4的温度不小于81℃,且所述晶圆4不在81℃-82.5℃的范围内,则更换晶圆,继续对位于所述静电夹盘3表面的晶圆4进行预设等离子体处理,对其交替执行所述第一等离子体处理过程和所述第二等离子体处理过程5次,更换晶圆,直至运行10片晶圆4后,获取所述晶圆4的温度,判断所述晶圆4的温度是否降低,如果所述晶圆表面的温度没有降低,则停止对所述晶圆进行所述预设等离子体处理,提示异常,如果所述晶圆表面的温度有降低,返回执行步骤58-步骤60,直至所述晶圆4的温度在81℃-82.5℃的范围内。
[0143]
上述实施例中,所述增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压包括:将所述静电夹盘3的电压由100v增加到200v,在本申请的其他实施例中,所述增加所述静电夹盘3上施加的偏置电压还可以包括:将所述静电夹盘3的电压由100v增加到大于100v的其它电压值,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
[0144]
综上,本申请实施例所提供的静电夹盘的陈化处理方法,先对放置在静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一状态和第二状态之间切换,以利用晶圆在不同状态之间的体积变化,对所述静电夹盘的表面进行研磨,以降低所述静电夹盘表面的毛糙度,如果在对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理一段时间后,位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,以使得位于所述静电夹盘表面的晶圆与所述静电夹盘之间产生更大的摩擦作用力,从而提高位于所述静电夹盘表面的晶圆对所述静电夹盘的研磨效果,以便于降低所述静电夹盘表面的毛糙度,进而在后续利用该静电夹盘对量产的晶圆进行等离子体处理时,可以提高静电夹盘和晶圆之间的不同区域的热传导的均匀度,降低由于所述静电夹盘表面毛糙度较大而影响晶圆良率的概率,以提高晶圆的成品良率。
[0145]
本说明书中各个部分采用并列和递进的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
[0146]
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征:
1.一种静电夹盘的陈化处理方法,其特征在于,应用于等离子体处理设备,所述等离子体处理设备包括:等离子体处理腔,位于所述等离子体处理腔内的基座以及置于所述基座表面的静电夹盘,该方法包括:步骤1:将晶圆置于所述静电夹盘的表面;步骤2:对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一状态和第二状态之间切换,并获取位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度,其中,所述晶圆在所述第一状态下的体积与在所述第二状态下的体积不同;步骤3:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不符合第一条件,则增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,对位于所述静电夹盘表面的晶圆继续进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换。2.根据权利要求1所述的陈化处理方法,所述第一条件为对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理之后的温度值比对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理之前的温度值低至少第一温度,所述第一温度为0.3℃。3.根据权利要求1所述的陈化处理方法,其特征在于,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:增加所述静电夹盘上施加的偏置电压,以增加所述静电夹盘对位于所述静电夹盘表面的晶圆的吸附力。4.根据权利要求1所述的陈化处理方法,其特征在于,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压,以增加所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力。5.根据权利要求4所述的陈化处理方法,其特征在于,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:改变对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行等离子体处理过程中的等离子体能量,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压。6.根据权利要求4所述的陈化处理方法,其特征在于,所述增大所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力包括:改变所述等离子体处理反应腔内的反应气体的压强,以增加位于所述静电夹盘表面的晶圆的鞘层电压。7.根据权利要求1-6任一项所述的陈化处理方法,其特征在于,所述对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理包括:步骤21:对位于所述静电夹盘表面的晶圆执行第一等离子体处理过程第一时间;步骤22:对位于所述静电夹盘表面的晶圆执行第二等离子体处理过程第二时间;步骤23:重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;其中,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率和所述第二等离子体处理过程对应的射频功率不同。8.根据权利要求7所述的陈化处理方法,其特征在于,所述第一等离子体处理过程对应的射频功率大于所述第二等离子体处理过程对应的射频功率。
9.根据权利要求7所述的陈化处理方法,其特征在于,重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件包括:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的当前状态不满足第三条件,直接重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件;如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的当前状态满足第三条件,则更换晶圆后再重复步骤21和步骤22,直至所述预设等离子体处理过程满足第二条件。10.根据权利要求1所述的陈化处理方法,其特征在于,对所述晶圆进行预设等离子体处理还包括:对所述静电夹盘进行清洗,去除所述静电夹盘表面沉积的聚合物。11.根据权利要求1所述的陈化处理方法,其特征在于,所述陈化处理方法还包括:步骤4:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,则维持当前所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度在第一预设温度范围内。12.根据权利要求11所述的陈化处理方法,其特征在于,所述如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,则维持当前所述静电夹盘与位于所述静电夹盘表面的晶圆之间的作用力,继续对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,使得位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一状态和所述第二状态之间切换,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆在第一预设温度范围内包括:步骤41:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度符合第一条件,判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第二预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度在所述第二预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第二预设温度范围内;步骤42:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第二预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第三预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度在所述第三预设温度范围内,则对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,直至位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第三预设温度范围内,其中,所述第二预设温度范围内的最小值不小于所述第三预设温度范围内的最大值;步骤43:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度不在所述第三预设温度范围内,则判断位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度是否在第一预设温度范围内,如果位于所述静电夹盘表面的晶圆在所述第一预设温度范围内,则停止对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理;其中,所述第三预设温度范围内的最小值不小于所述第一预设温度范围的最大值。13.根据权利要求11或12所述的陈化处理方法,其特征在于,所述第一预设温度范围为81℃-82.5℃,包括端点值。14.根据权利要求12所述的陈化处理方法,其特征在于,所述陈化处理方法还包括:如果位于所述静电夹盘表面的晶圆的温度小于第二温度,则停止对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理,其中,所述第二温度不大于所述第一预设温度范
围的最小值。15.根据权利要求1所述的陈化处理方法,其特征在于,所述对位于所述静电夹盘表面的晶圆进行所述预设等离子体处理的总时间取值范围为5-15小时。
技术总结
本申请实施例公开了一种静电夹盘的陈化处理方法,该处理方法先对放置在静电夹盘表面的晶圆进行预设等离子体处理,使得晶圆在第一状态和第二状态之间切换,以利用晶圆在不同状态之间的体积变化,对静电夹盘的表面进行研磨,以降低静电夹盘表面的毛糙度,如果在对晶圆进行预设等离子体处理一段时间后,晶圆的温度不符合第一条件,则增大静电夹盘与晶圆之间的作用力,继续对晶圆进行预设等离子体处理,从而提高晶圆对静电夹盘的研磨效果,以便于降低静电夹盘表面的毛糙度,进而在后续利用该静电夹盘对量产的晶圆进行等离子体处理时,可以提高静电夹盘和晶圆之间的不同区域的热传导的均匀度,以提高晶圆的成品良率。以提高晶圆的成品良率。以提高晶圆的成品良率。


技术研发人员:伊凡
受保护的技术使用者:中微半导体设备(上海)股份有限公司
技术研发日:2019.12.31
技术公布日:2021/7/15

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