CN101919038A - 晶片弯曲度量装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种量化晶片弯曲的装置，该装置设在等离子处理***内。该装置包括用于夹持晶片的支撑机构。该装置还包括第一组传感器，其构造为采集该晶片上多个数据点的第一组测量数据。该第一组测量数据指示该第一组传感器和该晶片之间的最小间隙。该第一组传感器设在第一位置中，该位置在该等离子处理***的一组工艺模块外面。

Description

晶片弯曲度量装置及其方法
背景技术
等离子处理的进步促进半导体工业的发展。通常，多个半导体器件可由从单个所处理的晶片(即，基片)切割下的模片产生。因为大多数用于处理晶片的制法假设晶片是平面的，所以非平面晶片(例如，具有弯曲的晶片)会导致多种变化，其会导致产生有缺陷的半导体器件。
理想情况下，晶片优选是平的。然而，多数晶片往往稍有弯曲和/或***，由此导致该晶片变成非平面。该晶片的非平面性可能是由于该晶片的原始形状导致的和/或可能由施加在膜上的应力(例如，机械应力)导致的，该膜在一个或多个步骤中沉积在该晶片上。在有些情况下，如果该晶片过于不平，则可以认为该晶片不能使用，可以丢弃。
在某些处理步骤过程中，如蚀刻，知道该晶片的构造是很重要的，以便精确确定蚀刻的量以及防止该处理室内的电极意外碰到该晶片由此导致对该晶片和/或该电极的损坏。这对于那些对晶片弯曲敏感的处理室尤其适用。在一个示例中，斜缘蚀刻器对于晶片弯曲尤其敏感，因为上电极会十分靠近该晶片以便沿该晶片的边缘(例如，斜缘)蚀刻。
在斜缘蚀刻器中，上电极和晶片之间的间隙大约0.35毫米。然而，该晶片弯曲可能大到0.25毫米。因此，如果该晶片弯曲没有正确地鉴别，则该上电极可能会意外地碰到该晶片，由此对该晶片和/或该上电极造成损害。另外，因为引入该工艺模块的等离子的量还依赖于知道实际的间隙，所以不能精确鉴别该间隙会导致处理中的变化。
因此，在该晶片上执行蚀刻之前，可进行测量以确定该晶片弯曲程度。然而，该沉积工艺期间，通常不能进行联线(in-line)测量。因此，测量数据不能输入进该蚀刻工艺以确定该晶片弯曲程度。而是，可采用独立的度量工具来确定晶片弯曲的测量值。然而，该独立的度量工具通常用于执行特征测量。换句话说，并不测量每个晶片以确定该晶片的晶片弯曲。而是，可采用一个样品来确定晶片弯曲的类型，这可表征一组晶片。另外，因为该独立的度量工具不是原位的或者甚至不是联线的，所以测量数据通常并不是使该数据能够容易前馈到别的工具的格式，如斜缘蚀刻器。
一种已经采用的、能够进行原位测量的方法在工艺模块中包括度量工具以测量该晶片弯曲。在一个示例中，该晶片弯曲的测量可在该晶片搁在处理模块中的静电卡盘上、等待该蚀刻工艺开始时进行。一种执行这个测量的方法包括照射一束光掠过该晶片，并且随着降低该处理模块的上电极以减少该上电极和该晶片之间的间隙而测量光亮度等级。当检测不到预定量的光线时，则停止降低该上电极。在这个点，该上电极确定为非常靠近该晶片但是还没有碰到该晶片。
识别出该上电极接近触及该晶片的点的目的是确定该电极和该晶片之间的最小距离，由此鉴别该晶片的高度。不幸的是，所采用的这个测量局限于单个点。因此，该测量不是该晶片的实际高度。
考虑这种情况，其中例如，上电极和晶片之间的间隙是0.35毫米(正如斜缘蚀刻器中常见的)。因为处理可能不得不在该晶片的0.1毫米内执行，所以能够正确识别该晶片的真实高度可防止该晶片和/或上电极受到损害。在一个示例中，如果该晶片的真实高度是0.25毫米；然而，局部测量表明该晶片的高度是0.20毫米。由于该处理步骤(在这个示例中)要求0.1毫米来执行该处理，但是该上电极实际上是距该晶片0.05毫米，该晶片会无意地使得该晶片被蚀刻过深，这会导致产生坏的半导体器件。
为了便于讨论，图1A、1B和1C示出非平面晶片构造的示例。图1A示出具有碗形形状的晶片100，其中边缘102的高度高于中心104。图1B示出具有穹顶形状的晶片110，其中边缘112的高度低于中心114。图1C示出具有波浪形状(例如类似炸薯片)的晶片120，其中晶片120上每个点的高度会变化。
如图1A、1B和1C可见，晶片可存在不同的构造。因此，在单个点进行测量不足以确定电极和晶片之间的真实最小距离。即使对多于单个点进行测量，但是趋势是向该晶片的中心进行测量。然而，如从这些图可见的，该真实高度会根据该晶片的构造变化。然而，因为这些测量是作为该处理步骤的一部分来进行，所以通常没有足够的时间来进行足够的采样以确定该晶片的真实高度而不会负面影响总的处理时间。
另外，该现有技术方法并不是为了鉴别该晶片的厚度。换句话说，一些晶片可能符合标准质量，比常规的大约0.77毫米的厚度薄。因为，该厚度无法利用单个点的测量来确定，所以不能精确确定该上电极和该晶片之间的真实间隙。结果，处理中会发生变化，这会产生有缺陷的产品。
发明内容
在一个实施方式中，本发明涉及量化晶片弯曲的装置。该装置设在等离子处理***内。该装置包括用于夹持晶片的支撑机构。该装置还包括第一组传感器，其构造为采集该晶片上多个数据点的第一组测量数据。该第一组测量数据表明该第一组传感器和该晶片之间的最小间隙。该第一组传感器设在该等离子处理***的一组工艺模块之外的第一位置。
上述概要仅涉及这里公开的本发明的实施方式的一个，并且不是为了限制本发明的范围，该范围在这里的权利要求中阐述。本发明的这些和其他特征将在下面的具体描述中结合附图更详细地说明。
附图说明
在附图中，本发明作为示例而不是作为限制来说明，其中类似的参考标号指出相似的元件，其中：
图1A、1B和1C示出非平面晶片的构造的示例。
图2示出在本发明一个实施方式中、说明等离子处理***(例如，斜缘蚀刻器)内可实现晶片弯曲度量装置的不同位置的示例的简化框图。
图3A示出在本发明一个实施方式中、具有单个固定的传感器的晶片弯曲度量装置的简化框图。
图3B示出在本发明一个实施方式中、具有固定的传感器阵列的晶片弯曲度量装置的简化框图。
图4A示出在本发明一个实施方式中、具有移动传感器的晶片弯曲度量装置的简化框图。
图4B示出在本发明一个实施方式中、具有传感器阵列的晶片弯曲度量装置位置的简化框图。
图5A示出在本发明一个实施方式中、具有固定的传感器和转动晶片的晶片弯曲度量装置。
图5B示出在本发明一个实施方式中、固定的传感器阵列和可转动的晶片的晶片弯曲度量装置。
图6A示出在本发明一个实施方式中的正弦曲线。
图6B示出在本发明一个实施方式中的带有干扰的正弦曲线。
图7A示出在本发明一个实施方式中，具有转动的传感器和静止的晶片的晶片弯曲度量装置。
图7B示出在本发明一个实施方式中、具有转动的传感器阵列和静止的晶片的晶片弯曲度量装置。
图8示出在本发明一个实施方式中、晶片弯曲度量装置的简图，其中晶片转动而一组传感器移动。
图9示出在本发明一个实施方式中、说明应用晶片弯曲装置的方法的简化流程图。
具体实施方式
现在将根据其如在附图中说明的几个实施方式来具体描述本发明。在下面的描述中，阐述许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员，显然，本发明可不利用这些具体细节的一些或者全部而实施。在有的情况下，公知的工艺步骤和/或结构没有说明，以避免不必要的混淆本发明。
这里描述了各种实施方式，包括方法和技术。应当记住，本发明还覆盖包括计算机可读介质的制造品，在该介质上存储有用于实施该创新性技术的实施方式的计算机可读指令。该计算机可读介质可包括，例如，半导体、光磁、光学或其他形式的用于存储计算机可读代码的计算机可读介质。进而，本发明还覆盖执行本发明的设备或***。这种设备包括专用和/或可编程电路以执行与本发明实施方式有关的操作。这种设备的示例包括适当编程的通用目的计算机和/或专用计算装置，并且包括计算机/计算装置和适于与本发明实施方式有关的各种操作的专用/可编程电路的组合。
本领域技术人员明白一旦晶片处于处理模块内，则可执行多个步骤以准备和稳定该处理模块，从而在实际处理开始之前设定适当的条件和环境。因此，相当多的时间和资源专门用于该处理模块的准备以创建正确的处理环境。
在现有技术中，当测量晶片时，如果该晶片的构造过于不平，则该晶片有可能被识别为“坏的”晶片。如果识别出这样的“坏的”晶片，则通常抛弃该晶片并用另一晶片替换。不幸的是，在识别出“坏的”晶片的那一刻，已经花费了相当的时间和资源来准备该处理模块。
本发明一方面，发明人在这里实现了不必在总的处理时间上增加额外的时间和资源。而是，如果该测量在该处理模块之外但在该等离子处理***内(如对准器内)执行，例如，可测量该晶片而不增加总的处理时间。因而，可在处理另一晶片的同时，测量一个晶片。
参照本发明的实施方式，为量化晶片弯曲而提供晶片弯曲度量装置。本发明的实施方式包括用于实现该晶片弯曲度量装置的一个或多个位置。本发明的实施方式还包括不同构造的晶片弯曲度量装置。
在本发明一个实施方式中，晶片弯曲度量装置实现在该工艺模块外面的位置。如前面所提到的，该工艺模块内该晶片弯曲的测量会导致总的处理时间增加。该半导体工业中，减少处理时间以增加产量为一个公司提供对其竞争对手的竞争优势。利用该晶片弯曲度量装置，该晶片弯曲度量装置可设在该等离子处理***内，允许联线测量而不增加实际的处理时间。
为了测量该移动，该晶片弯曲度量装置可包括传感器，其可有策略地设置以捕获晶片移动，在一个示例中，该晶片弯曲度量装置可设为靠近大气传输模块(ATM)的入口。例如，该晶片弯曲度量装置可随着该晶片由机器人从前开式晶圆盒(FOUP)转移进入该ATM而测量该晶片。类似地，该晶片弯曲度量装置可设在别的模块的入口，如对准器的入口、气密模块的入口、真空传输模块(VTM)的入口等。如可从前面所述看出的，该位置靠近该FOUP的好处是能够快速的将该晶片移进或移出该等离子处理***。基于这个标准，该ATM的入口策略上比该VTM的入口有利。
在一个实施方式中，晶片弯曲度量装置可设在该对准器内。本领域技术人员明白该对准器构造为在将晶片移进工艺模块之前对该晶片定中心。对于该对准器，为了执行其任务，该对准器可至少包括静电卡盘(其上设置晶片)和一组用于执行联线度量的传感器。因此，将该晶片弯曲度量装置集成在该对准器中需要对该对准器进行最低程度的修改，如***至少一个额外的传感器用以收集必需的测量数据。
如从前面所述可以认识到的，等离子处理***内多个位置可用来设置晶片弯曲度量装置。每个位置相比该现有技术装置明显的好处在于在这些位置任意一个执行联线度量对总的工艺时间具有明显小的影响。换句话说，没有为了能够执行测量而将额外的时间增加到该总的工艺时间。并且，如果确定晶片是“坏的”并必须从工艺模块移走，但是准备该工艺模块的宝贵时间不会损失。进一步，因为在该晶片位于工艺模块外面时进行测量，所以可将更多的时间分配给该测量工艺，由此使得能够收集更多的测量数据。
在一个实施方式中，晶片弯曲度量装置是灵活的装置，其允许不同的构造以适应不同的可设置该晶片弯曲度量装置的位置。在一个实施方式中，该晶片弯曲度量装置可包括用于执行联线度量的一组传感器。该组传感器可构造为在将晶片移动通过该等离子处理***时测量该晶片。在一个实施方式中，该组传感器可包括(但不限于)一组接触传感器、一组电容传感器、一组感应传感器、一组激光传感器、一组超声波传感器、一组反射传感器、一组光束传感器等。
现有技术中，由于时间限制和该处理模块中更多空间上的约束，测量在该晶片上一个或两个点上进行。与现有技术不同的是，可在多个点进行测量，由此提供更准确的晶片弯曲图像。尽管一个传感器足以收集足够的测量数据以确定晶片弯曲，但是带有更多传感器的晶片弯曲度量装置能够获得更多的采样测量值，由此提供更加精确的该晶片构造的图像。因此，该晶片弯曲度量装置中包含的传感器的数量仅受到物理局限(例如，空间分配)和制造商基于额外的传感器相比额外的成本所产生的收益作出的决定的限制。
现有技术中，可确定晶片弯曲；然而，现有技术方法并不说明晶片的厚度。本领域技术人员明白不是所有的晶片都具有相同的厚度。已知该晶片的厚度，就可调整制法以说明厚度差。在一个示例中，可为蚀刻标准晶片(其通常是大约0.77毫米厚)设计一个制法。然而，晶片厚度会偏离标准。在一个示例中，一些晶片可能只有大约0.55毫米厚。因此，如果在用于较薄的晶片时不加以调整，那么设计用于蚀刻标准晶片的制法会产生有缺陷的半导体器件。
在一个实施方式中，第二组传感器可对着该第一组传感器设置(即一组传感器设在该晶片上方，一组传感器设在该晶片下方)。该第二组传感器可构造为在与该第一组传感器相同的位置收集额外的测量数据。利用该第一和第二组传感器的两组测量值，可确定晶片的厚度。
参照下面的附图和讨论，可更好地理解本发明的特征和优点。
图2示出在本发明一个实施方式中，说明等离子处理***(例如，斜缘蚀刻器)内可实现晶片弯曲度量装置的不同位置的示例的简化框图。等离子处理***200可包括多个基片夹持位置，如前开式晶圆盒(FOUP)202和204，其中可在将晶片移进等离子处理***200用于处理之前放置晶片。
考虑这种情况，其中例如，一组晶片层叠在FOUP 204中。传统上，大气传输模块(ATM)206内的机械臂将晶片218从FOUP 204穿过ATM 206移动到对准器220。一旦该对准器具有至少定中心的晶片218，该机械臂可将晶片218从对准器220通过ATM 206移至一个气密模块(AL 222和AL 224)。该气密模块匹配ATM 206和真空传输模块VTM 208之间环境的能力允许晶片218在两个加压环境之间移动而不会损坏。从气密模块(如AL 222)，晶片218可由VTM 208内的第二机械臂移至一个工艺模块(210、212、214和216)。
现有技术中，用于确定该晶片弯曲的测量在该工艺模块之一中进行。如从图中可看出的，晶片218可传输通过多个模块，然后到达该工艺模块之一。如果认为晶片218是“坏的”晶片，晶片218会不得不通过所有其他模块向回传输出来。如从前面所述可以认识到的，总的处理时间可能会不必要的增加，不仅是由于当晶片218在该工艺模块之一内部时测量该晶片弯曲所需要的时间，还由于当认为该晶片是“坏的”时去除晶片所需要的时间。
在本发明一个实施方式中，晶片弯曲度量装置可实体上设在该工艺模块的外面，由此使得晶片处理能够在执行测量的同时进行。换句话说，可进行平行处理，在工艺模块内处理第一晶片，同时该晶片弯曲度量装置测量另一晶片的晶片弯曲。利用平行处理，可进行联线度量而不会不必要地增加总的工艺时间。并且，如果认为该晶片是“坏”的，那么也不会浪费太多的时间，因为该测量在该工艺模块外面进行。
如前面所提到的，晶片弯曲度量装置在该工艺模块外面的可能的位置可以变化。在一个实施方式中，晶片弯曲度量装置可设为靠近ATM 206的入口(即，在位置230)。通过将该晶片弯曲度量装置设在位置230，则随着晶片(如晶片218)首先从FOUP 202或FOUP204移进等离子处理***200，可进行测量。因此，如果该测量数据鉴别出该晶片(如晶片218)是“坏的”晶片，则只浪费了非常少的时间和资源，因为该晶片仍保持接近等离子处理***200的入口。
在一个实施方式中，晶片弯曲度量装置也设在靠近该对准器220的入口(即，在位置232)。类似位置230，位置232仍靠近等离子处理***200的入口，由此最小化该晶片鉴别为“坏”时处理该晶片(如晶片218)所用掉的时间和资源的量。
在又一实施方式中，晶片弯曲度量装置可设在对准器220内(即，在位置234)。除了靠近等离子处理***200的入口，位置234的优点还在于已经存在组件(如支撑晶片的卡盘和度量工具)以执行该测量。因此，不得不对对准器220进行最低程度的修改以使得该晶片弯曲的测量能够进行。关于该晶片弯曲度量装置的讨论将在下面的附图中提供。
其他可能用于放置晶片弯曲度量装置的位置可包括将该装置设为靠近该气密模块的入口(即，在位置236)或在VTM 208内(位置238)。已经提到的这些位置仅是可设置晶片弯曲装置的各种不同位置的示例。如从前面所述可以认识到的，该晶片弯曲度量装置设置为越靠近等离子处理***200的入口，则当该认为晶片是“坏”的时浪费的时间和资源越小。并且，可最大化处理的每分钟吞吐量，因为当鉴别出“坏的”晶片时晶片处理没有受到不利影响，和/或不需要从总的处理时间分配出时间以执行该晶片弯曲的测量。
如前面所提到的，该晶片弯曲度量装置可在不同位置实现。因为该晶片弯曲度量装置实现在该工艺模块的外面，所以可分配更多的时间以执行晶片弯曲的测量以便收集更好的测量数据，其可提供对上电极和晶片之间真实最小距离的更好的表征。在一个实施方式中，晶片可具有不同的构造以便适应不同的位置。接下来的几个图将提供可实现的构造的示例。为了便于讨论，接下来的几幅图将在该晶片弯曲度量装置设在对准器220内的情况下讨论。
图3A示出在本发明一个实施方式中，具有单个固定的传感器的晶片弯曲度量装置300的简化框图。考虑这种情况，其中例如，晶片302在对准器内设在静电卡盘304顶部上。晶片弯曲度量装置300可包括设在晶片302上方的传感器306。在一个实施方式中，传感器306可以是能够确定两个物体(如该晶片和该传感器)之间距离的度量工具。传感器306的示例可包括(但不限于)接触传感器、电容传感器、感应传感器、激光传感器、超声波传感器、反射传感器、贯通梁传感器等。在这个构造中，传感器306是静止的而晶片302移动，由此能够测量点阵。在一个实施方式中，该晶片在Z方向移动，由此使得能够沿同一直线的不同点收集测量数据。由于在该晶片(例如，310)上的不同点进行多个测量，所以距离表面的真实最小距离可从该组测量值获得，而不是只是单个点的局部最小值(如该现有技术中常见的)。
另外，晶片弯曲度量装置300可包括设在晶片302下方的第二传感器308。传感器308进行的测量可沿与传感器306相同的直线并在相同的点进行。如从前面所述可以认识到的，第二传感器308不需要在传感器306采用的每个点上进行测量以确定晶片302的厚度。
为了确定该晶片的厚度，把这两个传感器获取的测量值加起来，并且从这两个传感器之间实际距离中减去所得的和。在一个示例中，假设传感器306和晶片302之间的距离是0.38毫米，传感器308和晶片302之间的距离是0.35毫米。由于每个传感器之间的距离是已知的(假设在这个示例中，传感器306和308之间的距离是1.43毫米)，该晶片的厚度可通过从这两个传感器实际的距离中减去该两个传感器距该晶片距离的和来确定。因此，对于这个例子，该晶片的厚度是(1.43-(0.38+0.35))＝0.70毫米。
图3B示出，在本发明一个实施方式中，固定的传感器阵列352的晶片弯曲度量装置350的简化框图。晶片弯曲度量装置350类似于晶片弯曲度量装置300，其中沿单个直线进行多点测量。然而，通过设置传感器阵列352，可沿超过一条直线进行测量(如线358、360和362)。如前面所提到的，可在晶片弯曲度量装置内实现的传感器的数量可根据制造商的决定而变化。尽管单个传感器足以确定晶片356的弯曲，但是如果制造商确定需要额外的测量数据以提供对该晶片构造的更好了解，则可能希望包括额外的传感器。类似于图3A，一组传感器354可设在该晶片下方。如从前面所述可以认识到的，一个或多个传感器可设在该晶片下方以收集可确定该晶片的厚度的数据。
图4A示出，在本发明一个实施方式中，具有移动传感器的晶片弯曲度量装置400的简化框图。考虑这种情况，其中例如，晶片402设在静电卡盘404的顶部。晶片弯曲度量装置400可包括设在晶片402上方的传感器406。在这个构造中，传感器406在Z方向移动，而晶片402是静止的。这个构造可应用在晶片可能搁在的多个位置中。又，由于在该晶片上沿同一直线(410)的不同的点收集多个测量值，所以可确定的最小值并非特定点的局部，而是该晶片更准确的最小值。
类似于上面的图3B，图4B示出在本发明一个实施方式中，具有传感器阵列452的晶片弯曲度量装置450的简化框图。晶片弯曲度量装置450是类似于晶片弯曲度量装置400，其中随着传感器阵列452纵贯晶片456移动可进行多点测量。然而，利用传感器阵列，同时可获取超过一组的测量值(如458、460和462)。因此，更多的测量数据可用来确定该晶片的真正最小值。
在本发明一个实施方式中，图4A和4B两者可包括设在该晶片下方的第二组传感器(分别为408和454)。第二组传感器(408和454)可从与该第一组传感器(分别为406和452)相同的位置采集测量数据来确定该晶片的厚度。如前面所提到的，该第二组传感器进行的测量局限于单个点，而不是该晶片上所有点(其中的测量值由该第一组传感器采集)。类似于上面的附图，晶片的厚度可通过从这两个传感器实际的距离中减去该两个传感器距该晶片距离的和来确定。
图5A示出在本发明一个实施方式中，具有固定的传感器506和转动晶片502的晶片弯曲度量装置500。考虑这种情况，其中例如晶片502设在对准器内、静电卡盘504的顶部上。在该对准器转动的同时，在环形方向(508)获取多个测量值。本领域技术人员明白当对准器转动时，该对准器会遭遇颤动效应。因此，该第一弯曲序列是该对准器的颤动效应并且可图表表示为正弦曲线。图6A示出在一个实施方式中图表600的示例，其中晶片颤动602被曲线拟合为正弦曲线604。注意该图表是晶片位置对时间。然而，时间可转变为时间变量，因为该对准器的转动速度容易测得并且在大多数对准器上利用刻痕检测周期得到验证。换句话说，如果该Z方向上的测量值作为时间变量函数绘制并产生正弦曲线，那么晶片502可认为是平的，因为该曲线是由于该对准器的转动效应而导致的。然而，如果该正弦曲线示出扰动(例如，***)，那么该晶片上可能存在弯曲。图6B示出在一个实施方式中图表650的示例，其中测量表明相比正弦曲线652的扰动654。
图5B示出在本发明一个实施方式中，具有固定的传感器阵列和可转动的晶片556的晶片弯曲度量装置550。晶片弯曲度量装置550类似于晶片弯曲度量装置500，可在环形方向获取多个点的测量值。然而，通过设置传感器阵列552，可采集沿多于一个圆周(如圆周558、560和562)的测量值。因此，更多的测量数据可用来确定该晶片的真正最小值。因此，利用多个测量值，可为该晶片生成形态图表以提供对该晶片真正最小值更好的了解。
类似于图3A、3B、4A和4B中其他的构造，第二组传感器可设在该晶片下方以采集额外的测量数据，这些数据可用来确定晶片的厚度。在一个示例中，图5A中，第二组传感器510可设在晶片502下方以确定晶片502的厚度。
类似地，第二组传感器554可如图5B所示设在该晶片下方以确定该晶片的厚度。然而，该晶片的厚度也可在没有该额外的第二组传感器的情况下、通过从别的晶片收集到的历史测量数据推测该厚度而确定。
图7A示出在本发明一个实施方式中、带有转动的传感器和静止的晶片的晶片弯曲度量装置700。考虑这种情况，其中例如，晶片702设在对准器内、静电卡盘704顶部上。当传感器706转动，可在环形方向(708)获取多个测量值。又，由于在该对准器转动时，该对准器可能经历的潜在颤动，第一弯曲序列实际上反映的是该对准器的颤动效应。因此，正弦曲线实际上表明该晶片是平的。然而，如果该晶片不是完全平，那么扰动(例如，***)会出现在该正弦曲线上。在一个实施方式中，第二传感器710可设在晶片702下方以便确定晶片702的厚度。如前面所提到的，传感器710必须至少沿传感器706已经测量的相同位置之一获得测量值。
图7B示出在本发明一个实施方式中、具有转动的传感器阵列和静止的晶片756的晶片弯曲度量装置750。晶片弯曲度量装置750类似于晶片弯曲度量装置700，其中在环形方向沿多个点获取测量值。然而，通过采用传感器阵列752，可沿多于一个圆周(如圆周758、760和762)获取测量值。
在一个实施方式中第二传感器754可设在该晶片下方以便确定该晶片的厚度。然而，该晶片的厚度也可在没有该额外的第二组传感器的情况下、通过从别的晶片收集到的历史测量数据推测该厚度而确定。
图8示出在本发明一个实施方式中、晶片弯曲度量装置800的简图，其中晶片802转动而一组传感器804移动。随着晶片802转动，传感器组804可以间断运动方式(820)或连续运动(822)移动。考虑这种情况，其中例如设在对准器内、静电卡盘806顶部上的晶片802转动。当该组传感器804移动，可在环形方向(824)进行多次测量。类似于图5A、5B、7A和7B，第一弯曲序列反映的是该对准器的颤动。因此，没有扰动的正弦曲线实际上表明平的晶片。另外，晶片厚度可通过在该晶片下方设置第二传感器808来确定。
图9示出在本发明一个实施方式中、说明应用晶片弯曲装置的方法的简化流程。考虑这种情况，其中例如一批晶片位于FOUP上。
在第一步902，将晶片从该FOUP移进预处理模块环境。在一个示例中，来自该批晶片的晶片可通过位于大气传输模块内的机械臂从该FOUP穿过该ATM传输到对准器。在对准该晶片之后，将该晶片移动通过该气密模块之一进入该VTM。从该VTM，将该晶片移进该工艺模块之一。
在下一步骤904，收集一组测量数据。随着该晶片移动通过该预处理模块环境，一组传感器(其可以策略性地设在该工艺模块外面)用来在该晶片上测量一组数据点。在一个实施方式中，测量是自动执行的(没有人工干预)。
如前面图2中所提到的，该组传感器的位置可根据制造商的决定而变化。在一个示例中，该组传感器可位于该ATM的入口。另一示例中，该组传感器可设在该对准器内。如从前面所述可以认识到的，该组传感器设在该工艺模块外面使得能够在不负面影响处理时间的情况下进行测量。
在另一实施方式中，第二组传感器可设为与该第一组传感器相对。本领域技术人员明白晶片厚度可以不同。因为该晶片的厚度会影响处理，所以能够确定该晶片的厚度可为技术人员提供用于处理该晶片的数据。在一个示例中，一种制法设计为蚀刻0.77毫米厚的标准晶片。如果该晶片厚度为0.55毫米，则可调节该制法以解释该厚度差。在一个实施方式中，如果该晶片厚度不在预先设定的范围内，则技术员可去除该“坏的”晶片，由此最小化处理“坏的”晶片(会产生不符合标准的器件)的宝贵处理时间。
在接下来的步骤906，确定该晶片的质量。如果确定该晶片是不符合标准的晶片(基于预先确定的标准)，则在下面的步骤908从处理***中去除该晶片。然而，如果认为该晶片是“好的”晶片，则与该晶片相关联的该组测量数据可输入该制法。在一个实施方式中，可根据需要利用该组测量数据调节该制法，由此在处理过程中解释该晶片构造(步骤910)。
如从前面所述可以认识到的，本发明的一个或多个实施方式提供用于测量晶片弯曲而不会过分增加总的工艺时间的晶片弯曲度量装置。通过在工艺模块外面的位置执行联线度量，可在确定晶片弯曲程度的同时进行平行的处理。因此，可使用更少的时间和资源，由此降低半导体器件的制造成本。
尽管本发明依照多个实施方式描述，但是存在落入本发明范围内的改变、置换和各种替代等同物。尽管这里提供多个不同示例，但是意图是这些示例是说明性的而不是对本发明的限制。
并且，这里为了方便提供了标题和概要，不应当用来解释这里的权利要求的范围。进而，摘要是以高度概括的形式撰写的并且在这里为了方便而提供，因此不应当用来解释或者限制在权利要求中表述的总的发明。如果这里使用了术语“组”，这种属于意图是具有数学意义上的一般理解，涵盖零个、一个或多于一个元素。还应当注意，有许多实现本发明方法和设备的方式。所以，其意图是下面所附的权利要求解释为包括所有这样的落入本发明主旨和范围内的改变、置换和各种替代等同物。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
修改的权利要求
(国际局在2009年7月7日收到)
1.一种量化晶片弯曲的装置，所述装置设在等离子处理***内，包括：
支撑机构，用于夹持晶片；和
第一组传感器，所述第一组传感器构造为采集所述晶片上多个数据点的第一组测量数据，所述第一组测量数据指示所述第一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，所述第一组传感器设在第一位置中，所述第一位置在所述等离子处理***的一组工艺模块外面，其中所述第一组传感器在第一方向移动而所述晶片是静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑机构是机械臂和静电卡盘之一。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器的所述位置设为下列之一：
前开式晶圆盒(FOUP)和大气传输模块(ATM)之间，
所述ATM和对准器之间，
所述对准器内，
所述ATM和气密模块之间，
所述气密模块和真空传输模块(VTM)之间，和
所述VTM内。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器是单个传感器。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器包括传感器阵列。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片在第一方向移动而所述第一组传感器是静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
7.(删除)
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片转动而所述第一组传感器在所述Z方向移动。
9.根据权利要求1所述的装置，其中当另一晶片在该组工艺模块的一个工艺模块中处理时，所述第一组传感器收集所述第一组测量数据。
10.根据权利要求1所述的装置进一步包括第二组传感器，
所述第二组传感器构造为收集第二组测量数据，其中所述第二组测量数据包括由所述第一组传感器测量的所述多个数据点的至少一个数据点，和
所述第二组传感器设在所述等离子处理***内的第二位置，所述第二位置与所述第一位置相对，其中所述第一组传感器和所述第二组传感器之间存在间隙，由此使得所述晶片能够设在所述第一组传感器和所述第二组传感器之间。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第二组传感器正好平行于所述第一组传感器。
12.根据权利要求11所述的装置，其中通过对比所述第一组测量数据与所述第二组测量数据确定所述晶片的晶片厚度。
13.一种在等离子处理***内量化晶片弯曲的方法，包括：
将晶片传输进所述等离子处理***；
收集所述晶片上多个数据点的测量数据，所述测量数据指示一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，该组传感器设在所述等离子处理***的一组工艺模块的外面，其中该组传感器在第一方向移动而所述晶片静止，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一；和
如果所述测量数据在一组预先设定的范围内，则将所述晶片移到该组工艺模块的一个工艺模块中用以处理，其中采用所述测量数据调节处理所述晶片的制法。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括，如果所述测量数据在该组预先设定的范围之外，则从所述等离子处理***去除所述晶片。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在该组工艺模块之外的位置执行所述测量数据的收集，所述位置是下列之一：
前开式晶圆盒(FOUP)和大气传输模块(ATM)之间，
所述ATM和对准器之间，
所述对准器内，
所述ATM和气密模块之间，
所述气密模块和真空传输模块(VTM)之间，和
所述VTM内。
16.根据权利要求13所述的方法，其中利用所述测量数据确定所述晶片的厚度，通过将该组传感器的第一传感器子组设在所述晶片上方以及将该组传感器的第二传感器子组设在所述晶片下方来收集所述测量数据，其中通过将所述第一传感器子组收集的第一组测量数据与所述第二传感器子组收集的第二组测量数据对比以确定所述晶片的厚度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二组测量数据包括所述第一组传感器测量的多个数据点的至少一个数据点。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述晶片在第一方向移动而该组传感器静止，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
19.(删除)
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述晶片转动而所述第一组传感器在所述Z方向移动。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
根据19条(1)的声明
删除权利要求7和19。
权利要求2-6和9-18未修改。
以修改后的权利要求1、8、13和20替换原权利要求1、8、13和20。
修改后，权利要求1-6、8-18和20作为审查基础。没有增加新的实质内容。

Claims (20)

1.一种量化晶片弯曲的装置，所述装置设在等离子处理***内，包括：
支撑机构，用于夹持晶片；和
第一组传感器，所述第一组传感器构造为采集所述晶片上多个数据点的第一组测量数据，所述第一组测量数据指示所述第一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，所述第一组传感器设在第一位置中，所述第一位置在所述等离子处理***的一组工艺模块外面。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述支撑机构是机械臂和静电卡盘之一。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器的所述位置设为下列之一：
前开式晶圆盒(FOUP)和大气传输模块(ATM)之间，
所述ATM和对准器之间，
所述对准器内，
所述ATM和气密模块之间，
所述气密模块和真空传输模块(VTM)之间，和
所述VTM内。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器是单个传感器。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器包括传感器阵列。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片在第一方向移动而所述第一组传感器是静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组传感器在第一方向移动而所述晶片是静止的，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶片转动而所述第一组传感器在Z方向移动。
9.根据权利要求1所述的装置，其中当另一晶片在该组工艺模块的一个工艺模块中处理时，所述第一组传感器收集所述第一组测量数据。
10.根据权利要求1所述的装置进一步包括第二组传感器，
所述第二组传感器构造为收集第二组测量数据，其中所述第二组测量数据包括所述第一组传感器所测量的所述多个数据点的至少一个数据点，和
所述第二组传感器设在所述等离子处理***内的第二位置，所述第二位置与所述第一位置相对，其中所述第一组传感器和所述第二组传感器之间存在间隙，由此使得所述晶片能够设在所述第一组传感器和所述第二组传感器之间。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第二组传感器正好平行于所述第一组传感器。
12.根据权利要求11所述的装置，其中通过对比所述第一组测量数据与所述第二组测量数据确定所述晶片的晶片厚度。
13.一种在等离子处理***内量化晶片弯曲的方法，包括：
将晶片传输进所述等离子处理***；
收集所述晶片上多个数据点的测量数据，所述测量数据指示一组传感器和所述晶片之间的一组距离数据，该组传感器设在所述等离子处理***的一组工艺模块的外面；和
如果所述测量数据在一组预先设定的范围内，则将所述晶片移到该组工艺模块的一个工艺模块中用以处理，其中采用所述测量数据调节处理所述晶片的制法。
14.根据权利要求13所述的方法进一步包括，如果所述测量数据在该组预先设定的范围之外，则从所述等离子处理***去除所述晶片。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在该组工艺模块之外的位置执行所述收集测量数据，所述位置是下列之一：
前开式晶圆盒(FOUP)和大气传输模块(ATM)之间，
所述ATM和对准器之间，
所述对准器内，
所述ATM和气密模块之间，
所述气密模块和真空传输模块(VTM)之间，和
所述VTM内。
16.根据权利要求13所述的方法，其中利用所述测量数据确定所述晶片的厚度，通过将该组传感器的第一传感器子组设在所述晶片上方以及将该组传感器的第二传感器子组设在所述晶片下方来收集所述测量数据，其中通过将所述第一传感器子组收集的第一组测量数据与所述第二传感器子组收集的第二组测量数据对比以确定所述晶片的厚度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二组测量数据包括所述第一组传感器测量的多个数据点的至少一个数据点。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述晶片在第一方向移动而该组传感器静止，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
19.根据权利要求13所述的方法，其中该组传感器在第一方向移动而所述晶片静止，其中所述第一方向包括Z方向和转动方向之一。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述晶片转动而所述第一组传感器在Z方向移动。
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