本发明提供一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置及方法，转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中每个顶针均设有传感器；传感器用于探测顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，使得顶针顶端与晶圆背面紧密贴合。本发明通过将光刻制程晶圆清洗单元中和晶圆接触的转台设计成多个有一定半径、密集排布、能独立升降且带有传感器的顶针，利用传感器探测各个顶针与晶圆之间的距离，并调节顶针的高度使每个顶针都能与晶圆背面紧密贴合，以得到优良的真空吸附效果，减少因晶圆背面污染或晶圆翘曲造成

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114695202 A (43)申请公布日 2022.07.01 (21)申请号 9.5 (22)申请日 2022.02.28 (71)申请人 上海华力集成电路制造有限公司 地址 201203 上海市浦东新区康桥东路298 号1幢1060室 (72)发明人 钱睿赖璐璐郭晓波张聪 (74)专利代理机构 上海浦一知识产权代理有限 公司 31211 专利代理师 戴广志 (51)Int.Cl. H01L 21/67 (2006.01) H01L 21/683 (2006.01) H01L 21/687 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (54)发明名称 一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置 及方法 (57)摘要 本发明提供一种增大集成电路中旋转工艺 窗口的装置及方法，转台上设有由多个密集排布 且能独立升降的顶针，其中每个顶针均设有传感 器；传感器用于探测顶针的顶端与晶圆背面的距 离，并基于探测到的距离自动调节所述顶针的高 度，使得顶针顶端与晶圆背面紧密贴合。本发明 通过将光刻制程晶圆清洗单元中和晶圆接触的 转台设计成多个有一定半径、密集排布、能独立 升降且带有传感器的顶针，利用传感器探测各个 顶针与晶圆之间的距离，并调节顶针的高度使每 个顶针都能与晶圆背面紧密贴合，以得到优良的 A 真空吸附效果，减少因晶圆背面污染或晶圆翘曲 2 造成转台与晶圆之间接触不良，无法有效吸附而 0 2 5 在旋转作业中发生掉/退片，最终提高生产效率。 9 6 4 1 1 N C CN 114695202 A 权利要求书 1/1页 1.一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置，其特征在于，至少包括： 转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所述每个顶针均设 有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基于探测到的距离 自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合。 2.根据权利要求1所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的装置，其特征在于：所述转台 的半径为50mm至150mm。 3.根据权利要求1所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的装置，其特征在于：每个所述 顶针均由内管以及套设在所述内管外的外管组成，其中所述外管的底部设有所述传感器， 所诉内管的所述顶端设有线所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的装置，其特征在于：所述传感 器为气压传感器、气体传感器或激光传感器中的任意一种。 5.一种增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，其特征在于，至少包括： 步骤一、提供转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所述每 个顶针均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基于探 测到的距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合； 步骤二、使用机械手臂将晶圆传送至所述转台上方； 步骤三、提供设定距离值；利用设置于所述每个顶针上的传感器探测该顶针与所述晶 圆背面的距离；将探测的所述距离与所述设定距离值比较，若探测的所述距离与所述设定 距离不符，则基于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，直至所述每个顶针顶端与晶圆 背面的距离与所述设定距离值相符为止； 步骤四、将所述转台升起，使得所述每个顶针的顶端吸住所述晶圆的背面。 6.根据权利要求5所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，其特征在于：步骤三中 将探测的所述距离与所述设定距离值比较的方法为差值法和均方差法。 7.根据权利要求5所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，其特征在于：该方法还 包括步骤五：将所述转台下降至槽内，开始旋转作业。 8.根据权利要求5所述的增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，其特征在于：步骤四中 通过设置在所述每个顶针顶端的真空吸盘吸住所述晶圆的背面。 2 2 CN 114695202 A 说明书 1/3页 一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置及方法 技术领域 [0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装 置及方法。 背景技术 [0002] 集成电路工艺中传统的旋转工艺转台如图1所示，通过将晶圆真空吸附在一个圆 形转台上对晶圆实现高速旋转。 [0003] 晶圆背面经常有颗粒污染，尤其到了后半段制程，晶背颗粒污染更加严重，这些颗 粒导致晶圆表面局部凸起。由于圆形转台与晶圆接触面积较大，当晶背颗粒污染严重时，转 台会因为无法与晶圆背面全面贴合，导致吸附真空度下降，从而在旋转作业的时候发生掉 片或者退片 [0004] 另一方面，随着晶圆上薄膜的不断叠加以及热处理过程等，晶圆受到应力的作用， 尤其到了后道制程，应力效应会导致晶圆有不同程度的变形，翘曲度变大。这种情况下，平 面转台也不能与晶圆背面完全贴合，旋转作业的时候有掉片、退片的风险。 发明内容 [0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种增大集成电路中旋转 工艺窗口的装置及方法，用于解决现有技术中因晶圆背面污染或晶圆翘曲造成转台与晶圆 之间接触不良，无法有效吸附而在旋转作业中发生掉片的问题。 [0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种增大集成电路中旋转工艺窗口 的装置，至少包括： [0007] 转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所述每个顶针 均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基于探测到的 距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合。 [0008] 优选地，所述转台的半径为50mm至150mm。 [0009] 优选地，每个所述顶针均由内管以及套设在所述内管外的外管组成，其中所述外 管的底部设有所述传感器，所诉内管的所述顶端设有线] 优选地，所述传感器为气压传感器、气体传感器或激光传感器中的任意一种。 [0011] 本发明还提供一种增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，至少包括： [0012] 步骤一、提供转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所 述每个顶针均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基 于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合； [0013] 步骤二、使用机械手臂将晶圆传送至所述转台上方； [0014] 步骤三、提供设定距离值；利用设置于所述每个顶针上的传感器探测该顶针与所 述晶圆背面的距离；将探测的所述距离与所述设定距离值比较，若探测的所述距离与所述 设定距离不符，则基于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，直至所述每个顶针顶端与 3 3 CN 114695202 A 说明书 2/3页 晶圆背面的距离与所述设定距离值相符为止； [0015] 步骤四、将所述转台升起，使得所述每个顶针的顶端吸住所述晶圆的背面。 [0016] 优选地，步骤三中将探测的所述距离与所述设定距离值比较的方法为差值法和均 方差法。 [0017] 优选地，该方法还包括步骤五：将所述转台下降至槽内，开始旋转作业。 [0018] 优选地，步骤四中通过设置在所述每个顶针顶端的真空吸盘吸住所述晶圆的背 面。 [0019] 如上所述，本发明的增大集成电路中旋转工艺窗口的装置及方法，具有以下有益 效果：本发明通过将光刻制程晶圆清洗单元中和晶圆接触的转台设计成多个有一定半径、 密集排布、能独立升降且带有传感器的顶针，利用传感器探测各个顶针与晶圆之间的距离， 并调节顶针的高度使每个顶针都能与晶圆背面紧密贴合，以得到优良的真空吸附效果，减 少因晶圆背面污染或晶圆翘曲造成转台与晶圆之间接触不良，无法有效吸附而在旋转作业 中发生掉/退片，最终提高生产效率。 附图说明 [0020] 图1显示为本发明的转台及为转台上的密集排布的多个顶针的结构示意图； [0021] 图2显示为本发明中密集排布的顶针示意图； [0022] 图3显示为本发明中的传感器结构示意图。 具体实施方式 [0023] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。 [0024] 请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本 发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。 [0025] 本发明提供一种增大集成电路中旋转工艺窗口的装置，至少包括： [0026] 转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所述每个顶针 均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基于探测到的 距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合。 [0027] 如图1所示，图1显示为本发明的转台及为转台上的密集排布的多个顶针的结构示 意图。所述转台(图1中的三维转台)上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针01，如图2 所示，图2显示为本发明中密集排布的顶针示意图。如图3所示，图3显示为本发明中的传感 器结构示意图。其中所述每个顶针均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与 晶圆背面的距离，并基于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶 圆背面紧密贴合。 [0028] 本发明进一步地，本实施例的所述转台的半径为50mm至150mm。 4 4 CN 114695202 A 说明书 3/3页 [0029] 本发明进一步地，本实施例的每个所述顶针均由内管以及套设在所述内管外的外 管组成，其中所述外管的底部设有所述传感器，所诉内管的所述顶端设有线] 本发明进一步地，本实施例的所述传感器为气压传感器、气体传感器或激光传感 器中的任意一种。 [0031] 本发明还提供一种增大集成电路中旋转工艺窗口的方法，，至少包括： [0032] 步骤一、提供转台，所述转台上设有由多个密集排布且能独立升降的顶针，其中所 述每个顶针均设有传感器；所述传感器用于探测所述顶针的顶端与晶圆背面的距离，并基 于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，使得所述顶针顶端与晶圆背面紧密贴合； [0033] 步骤二、使用机械手臂将晶圆传送至所述转台上方； [0034] 步骤三、提供设定距离值；利用设置于所述每个顶针上的传感器探测该顶针与所 述晶圆背面的距离；将探测的所述距离与所述设定距离值比较，若探测的所述距离与所述 设定距离不符，则基于探测到的距离自动调节所述顶针的高度，直至所述每个顶针顶端与 晶圆背面的距离与所述设定距离值相符为止； [0035] 本发明进一步地，本实施例的步骤三中将探测的所述距离与所述设定距离值比较 的方法为差值法和均方差法。 [0036] 步骤四、将所述转台升起，使得所述每个顶针的顶端吸住所述晶圆的背面。 [0037] 本发明进一步地，本实施例的步骤四中通过设置在所述每个顶针顶端的真空吸盘 吸住所述晶圆的背面。 [0038] 综上所述，本发明通过将光刻制程晶圆清洗单元中和晶圆接触的转台设计成多个 有一定半径、密集排布、能独立升降且带有传感器的顶针，利用传感器探测各个顶针与晶圆 之间的距离，并调节顶针的高度使每个顶针都能与晶圆背面紧密贴合，以得到优良的真空 吸附效果，减少因晶圆背面污染或晶圆翘曲造成转台与晶圆之间接触不良，无法有效吸附 而在旋转作业中发生掉/退片，最终提高生产效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的 种种缺点而具高度产业利用价值。 [0039] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。 5 5 CN 114695202 A 说明书附图 1/1页 图1 图2 图3 6 6

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