提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质。


背景技术：

2.近年来，图像传感器(cmos)被广泛应用于移动成像、数字静止和视频摄像头、基于互联网的视频会议、监控和生物识别等领域，由于其独特的工作性能，cmos图像传感器在当前先进的半导体生产工艺中具有特殊的工艺要求。上述工艺的完成，通常是将晶圆放置在半导体加工设备反应腔室内的卡盘上，对晶圆进行加工。卡盘起到支撑、固定晶圆的作用。静电吸盘是一种利用静电力固定晶圆的卡盘结构，消除了传统机械卡盘结构复杂，晶圆有效加工面积减少等缺点。
3.静电吸盘是利用静电引力将晶圆固定在卡盘上，可以减少碎片现象，同时还可增大晶圆的有效加工面积，并减少晶圆表面腐蚀物颗粒的沉积。静电吸盘通常包括卡盘、直流电源和吸附电极；其中，卡盘用于支撑和固定晶圆，直流电源与内嵌在静电吸盘内的吸附电极电连接，用以为静电吸盘的吸附电极提供电能。在实施工艺时，机械手将晶圆放置在卡盘的承载面上，直流电源向吸附电极施加直流电压，从而在晶圆表面感应出静电荷，这些静电荷使得晶圆与吸附电极之间产生静电引力，借助该静电引力可将晶圆固定在静电吸盘的承载面。在工艺结束后，直流电源关闭，晶圆表面的静电荷通过接地pin释放，以释放静电，消除静电引力。
4.在离子注入时，通常时采用静电中和和束流控制装置(简称pfg)提供电子来中和离子束的电荷，但是因pfg是由金属材料制造而成，为了降低金属污染，在作业cmos图像传感器的成像区时pfg是关闭的。在超高能长时间作业pfg关闭条件下，静电吸盘表面部分的吸附电极释放电荷能力变差，残余电荷聚集容易造成吸附电极材料老化，从而加速静电吸盘寿命降低，更换周期长，价格昂贵。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质，解决了现有技术中超高能长时间作业pfg关闭条件下残余电荷聚集造成吸附电极材料老化的问题。
6.为达到上述目的，本发明提供一种提升静电吸盘使用寿命的方法，包括：
7.通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，根据种类不同将所述晶圆划分为第一晶圆组及第二晶圆组，并使所述第一晶圆组与所述第二晶圆组的离子注入工艺交替进行；
8.通过机械手抓取所述晶圆并放置在一离子注入机台的静电吸盘上；
9.通过所述静电吸盘对所述晶圆进行静电吸附，以进行离子注入工艺；
10.当待加工的晶圆为所述第一晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由开启状态调整为关闭状态；当待加工的晶圆为所述第二晶圆组中的晶圆时，将所述静电中和
和束流控制装置由所述关闭状态调整为所述开启状态。
11.可选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压调整至最优值。
12.可选的，所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压的最优值为800v。
13.可选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述机械手的抓取速率调整至最优值。
14.可选的，所述机械手的抓取速率的最优值为30％。
15.可选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量至最优值。
16.可选的，所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量的最优值为12torr。
17.可选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离电压至最优值。
18.可选的，所述静电中和和束流控制装置的电离电压的最优值为5v。
19.基于同一技术构思，本发明还提供了一种可读存储介质，所述计算机程序被执行时能实现根据如上所述的提升静电吸盘使用寿命的方法。
20.在本发明提供的一种提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质中，通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，使得离子注入时不需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆和需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆交替作业，能够避免静电中和和束流控制装置长期关闭导致的残余电荷聚集造成静电吸盘的吸附电极材料老化的问题，提升静电吸盘的使用寿命。
附图说明
21.本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：
22.图1为本发明一实施例提供的提升静电吸盘使用寿命的方法的步骤图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
24.如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“至少
两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。
25.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.请参照图1，图1为本发明一实施例提供的提升静电吸盘使用寿命的方法的步骤图。本实施例提供了一种提升静电吸盘使用寿命的方法，包括：
27.s1、通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，根据类型不同将所述晶圆划分为第一晶圆组及第二晶圆组，并使所述第一晶圆组与所述第二晶圆组的离子注入工艺交替进行；
28.s2、通过机械手抓取所述晶圆并放置在一离子注入机台的静电吸盘上；
29.s3、通过所述静电吸盘对所述晶圆进行静电吸附，以便进行离子注入工艺；
30.s4、当待加工的晶圆为所述第一晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由开启状态调整为关闭状态；当待加工的晶圆为所述第二晶圆组中的晶圆时，将所述静电中和和束流控制装置由所述关闭状态调整为所述开启状态。
31.通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，使得离子注入时不需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆和需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆交替作业，能够避免静电中和和束流控制装置长期关闭导致的残余电荷聚集造成静电吸盘的吸附电极材料老化的问题，提升静电吸盘的使用寿命。
32.具体的，先执行步骤s1，通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，根据类型不同将所述晶圆划分为第一晶圆组及第二晶圆组，并使所述第一晶圆组与所述第二晶圆组的离子注入工艺交替进行。需要理解的是，所述“第一”和“第二”主要是为了区别不同类型的晶圆，这里可以理解为所述第一晶圆组中的晶圆为在离子注入过程中不需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆类型，所述第二晶圆组中的晶圆为在离子注入过程中需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆类型。
33.然后执行步骤s2和s3，通过机械手抓取所述晶圆并放置在一离子注入机台的静电吸盘上，以及通过所述静电吸盘对所述晶圆进行静电吸附，以便进行离子注入工艺。
34.最后执行步骤s4，对待加工的晶圆进行监测，当加工所述第一晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由开启状态调整为关闭状态；当加工所述第二晶圆组中的晶圆时，将所述静电中和和束流控制装置由所述关闭状态调整为所述开启状态。
35.优选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压调整至最优值，在该最优值下静电吸盘的静电释放能力得到明显改善。该最优值可通过多次预先试验得到，根据试验结果表明，所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压的最优值为800v。
36.优选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述机械手的抓取速率调整至最优
值，在该最优值下静电吸盘的静电释放能力得到明显改善。该最优值可通过多次预先试验得到，根据试验结果表明，所述机械手的抓取速率的最优值为30％。
37.优选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量至最优值，在该最优值下静电吸盘的静电释放能力得到明显改善。该最优值可通过多次预先试验得到，根据试验结果表明，所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量的最优值为12torr。
38.优选的，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离电压至最优值，在该最优值下静电吸盘的静电释放能力得到明显改善。该最优值可通过多次预先试验得到，根据试验结果表明，所述静电中和和束流控制装置的电离电压的最优值为5v。
39.基于同一发明构思，本发明实施例还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被执行时能实现如上的提升静电吸盘使用寿命的方法。
40.可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备，例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所描述的计算机程序可以从可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机程序，并转发该计算机程序，以供存储在各个计算/处理设备中的可读存储介质中。用于执行本发明操作的计算机程序可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机程序可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意类型的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机程序的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
41.这里参照根据本发明实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序实现。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些程序在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一
个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机程序存储在可读存储介质中，这些计算机程序使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有该计算机程序的可读存储介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
42.也可以把计算机程序加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的计算机程序实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
43.综上，本发明实施例提供了一种提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质，通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，使得离子注入时不需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆和需要开启静电中和和束流控制装置的晶圆交替作业，能够避免静电中和和束流控制装置长期关闭导致的残余电荷聚集造成静电吸盘的吸附电极材料老化的问题，提升静电吸盘的使用寿命。
44.上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，包括：通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，根据类型不同将所述晶圆划分为第一晶圆组及第二晶圆组，并使所述第一晶圆组与所述第二晶圆组的离子注入工艺交替进行；通过机械手抓取待加工的晶圆并放置在一离子注入机台的静电吸盘上；通过所述静电吸盘对所述待加工的晶圆进行静电吸附，以便进行离子注入工艺；当所述待加工的晶圆为所述第一晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由开启状态调整为关闭状态；当所述待加工的晶圆为所述第二晶圆组中的晶圆时，将所述静电中和和束流控制装置由所述关闭状态调整为所述开启状态。2.根据权利要求1所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压调整至最优值。3.根据权利要求2所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，所述静电吸盘的吸附电极上施加的直流电压的最优值为800v。4.根据权利要求1所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，在对所述晶圆进行离子注入之前，将所述机械手的抓取速率调整至最优值。5.根据权利要求4所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，所述机械手的抓取速率的最优值为30％。6.根据权利要求1所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量至最优值。7.根据权利要求6所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，所述静电中和和束流控制装置的电离气体流量的最优值为12torr。8.根据权利要求1所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，在对所述晶圆进行离子注入之前，调整所述静电中和和束流控制装置的电离电压至最优值。9.根据权利要求8所述的提升静电吸盘使用寿命的方法，其特征在于，所述静电中和和束流控制装置的电离电压的最优值为5v。10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时能实现根据权利要求1-9中任一项所述的提升静电吸盘使用寿命的方法。

技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种提升静电吸盘使用寿命的方法及可读存储介质，方法包括：通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，根据类型不同将晶圆划分为第一晶圆组及第二晶圆组，并使第一晶圆组与第二晶圆组的离子注入工艺交替进行；通过机械手抓取待加工的晶圆并放置在一离子注入机台的静电吸盘上，进行静电吸附；当待加工的晶圆为第一晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由开启状态调整为关闭状态；当待加工的晶圆为第二晶圆组中的晶圆时，将静电中和和束流控制装置由关闭状态调整为开启状态。通过派工控制机台优化晶圆的跑货方案，能够避免静电中和和束流控制装置长期关闭导致的残余电荷聚集造成吸附电极材料老化的问题。附电极材料老化的问题。附电极材料老化的问题。


技术研发人员：张陈丽 陈娜 时锋
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/7/13