发明名称 被加工物件之表面压力分布感知系统及其方法
摘要 一种被加工物件之表面压力分布感知系统及其方法,系可利用被加工物件之表面压力分布感知系统以模拟化学机械研磨设备移除晶圆表面的材质之状态,用以了解晶圆表面压力分布,并进而作半导体制程参数之调整依据,并藉由图形或数据的结果输出方式,俾可以更准确了解晶圆表面压力分布。
申请公布号 TW579562 申请公布日期 2004.03.11
申请号 TW092103350 申请日期 2003.02.18
申请人 南亚科技股份有限公司 发明人 陈志焜;龚耀雄
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 谢宗颖 台北市大安区敦化南路二段七十一号十八楼;王云平 台北市大安区敦化南路二段七十一号十八楼
主权项 1.一种被加工物件之表面压力分布感知系统,该系统系对被夹紧于二物体间之被加工物件进行压力分布感测,其包括:压力感知装置,其包括基板及复数感测单元,该等感测单元系设置于该基板之表面,且该压力感知装置系夹置于二物体间,该等感测单元系提供电讯息;讯号传送装置,其系电性连接于该压力感知装置之感测单元,且接收该等感测单元之电讯息,并处理该讯息,再以无线输出;讯号接收装置,其接收该讯号传送装置之输出讯息,且进一步处理后并输出;及讯号输出装置,其电性连接于该讯号接收装置,且接收该讯号接收装置之讯息,并显示其感测结果。2.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该基板系为晶圆。3.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系呈行列状地布设于该基板之一表面。4.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系排列成一圈圈之同心圆状地布设于该基板之一表面,且每一圈系由数个该等感测单元系排列成。5.如申请专利范围第4项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中圆心系设置有呈圆形之感测单元。6.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系呈矩形。7.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系呈扇形。8.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该压力感知装置之压力感知装置与该物体间系夹设有保护膜。9.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中每一感测单元系包括有导电迹线及感知器,该导电迹线系布设于该基板之表面,及感知器系覆盖于该导电迹线及该基板表面,且该导电迹线与该感知器系相互电性连接。10.如申请专利范围第9项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为该压电材料制成。11.如申请专利范围第10项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该压电材料系为石英(Quartz)、钛酸铅锆陶瓷(PbZrTiO3,PTZ)、钛酸钡(BaTiO3)或氧化锌(ZnO)等材料。12.如申请专利范围第9项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为压阻材料制成。13.如申请专利范围第9项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为薄膜状。14.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号传送装置系包括第一讯号处理单元及讯号传送模组,且该第一讯号处理单元系电性连接于该讯号传送模组,该第一讯号处理单元系电性连接于该感测单元,且用以处理该感测单元之讯号且传送至该讯号传送模组,该讯号传送模组系将该第一讯号处理单元之输出讯号以无线传输之方式输出。15.如申请专利范围第14项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号传送装置系近一步包括第一电源供应单元,系电性连接于该第一讯号处理单元及该讯号传送模组,用以供应其电源。16.如申请专利范围第15项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该第一电源供应单元系为电池。17.如申请专利范围第14项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该第一讯号处理单元系包括第一讯号放大器、第一A/D转换器,且相互电性连接,并该等感测单元系电性连接于该第一讯号放大器,用以放大讯号,该第一A/D转换器系电连接于该讯号传送模组,用以将讯号转换为数位讯号。18.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号接收装置系包括第二讯号处理单元及讯号接收模组,且该讯号接收模组系电性连接于该第二讯号处理单元,且该第二讯号处理单元系电性连接于该讯号输出装置,该讯号接收模组系接收该讯号传送装置之无线讯号,且传送至第二讯号处理单元,该第二讯号处理单元系将该讯号处理后再传送至该讯号输出装置。19.如申请专利范围第18项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号接收装置系进一步包括第二电源供应单元,其电性连接于该讯号接收模组及该第二讯号处理单元,用以供应其电源。20.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系为显示装置或列印装置。21.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系以图形之方式显示结果。22.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系数値之方式显示结果。23.如申请专利范围第1项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该二物体系为化学机械研磨设备之晶圆载具及研磨台,且该压力感知装置系设置于该晶圆载具之端面,且压抵于该研磨台上。24.如申请专利范围第23项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中进一步包括压护环,其设置该晶圆载具之下端面,且环绕该压力感知装置,该压护环之侧面并形成有穿孔,系使电连线延伸穿过该穿孔,且电性连接于该讯号传送装置及压力感知装置。25.如申请专利范围第23项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号传送装置系设置于该晶圆载具之上端面。26.一种压力感知装置,其包括:基板;及复数个感测单元,且每一该感测单元系包括导电迹线及感知器,且设置于该基板上,该等感知器系分别电连接于该等导电迹线,藉由该等感知器感知压力,且利用该等导电迹线作为讯号传递。27.如申请专利范围第26项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该基板系为晶圆。28.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中该等导电迹线系布设该基板之表面,且该等感知器系设置于该等导电迹线及该基板上。29.如申请专利范围第28项所述之压力感知装置,其中该等感测单元之感知器系为该压电材制成。30.如申请专利范围第29项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该压电材料系为石英(Quartz)、钛酸铅锆陶瓷(PbZrTiO3,PTZ)、钛酸钡(BaTiO3)或氧化锌(ZnO)等材料。31.如申请专利范围第28项所述之压力感知装置,其中该等感测单元之感知器系为该压阻材制成。32.如申请专利范围第28项所述之压力感知装置,其中该等感测单元之感知器系为薄膜状。33.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中该等感测单元系行列状地布设于该基板之一表面。34.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中该等感测单元系排列成一圈圈之同心圆状地布设于该基板之一表面,且每一圈系由数个该等感测单元系排列成。35.如申请专利范围第34项所述之压力感知装置,其中圆心系设置有呈圆形之感测单元。36.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中该等感测单元系呈矩形。37.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中该等感测单元系呈扇形。38.如申请专利范围第26项所述之压力感知装置,其中进一步包括保护膜,其设置于该等感知器之表面。39.一种被加工物件之表面压力分布感知系统,该系统系对被夹紧于二物体间之被加工物件进行压力分布感测,其包括:压力感知装置,其为基板之表面设置有复数感测单元,且该压力感知装置系夹置于物件间,该等感测单元系提供电讯号;讯号接收装置,其接收该压力感知装置之电讯号,且进一步处理后并输出;及讯号输出装置,其电性连接于该讯号接收装置,且接收该讯号接收装置之讯号,并显示其感测结果。40.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该基板系为晶圆。41.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系行列状地布设于该基板之一表面。42.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系排列成一圈圈之同心圆状地布设于该基板之一表面,且每一圈系由数个该等感测单元系排列成。43.如申请专利范围第42项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中圆心系设置有呈圆形之感测单元。44.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系呈矩形。45.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元系呈扇形。46.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该压力感知装置之压力感知装置与物件间系夹设有保护膜。47.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该感测单元系包括有导电迹线及感知器,该导电迹线系布设于该基板之表面,及感知器系覆盖于该导电迹线及基板表面,且该导电迹线与该感知器系相互电性连接。48.如申请专利范围第47项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为该压电材制成。49.如申请专利范围第48项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该压电材料系为石英(Quartz)、钛酸铅锆陶瓷(PbZrTiO3,PTZ)、钛酸钡(BaTiO3)或氧化锌(ZnO)等材料。50.如申请专利范围第47项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为该压阻材制成。51.如申请专利范围第47项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该等感测单元之感知器系为薄膜状。52.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号接收装置系包括讯号放大器、A/D转换器及讯号处理器,且依序电性连接,并该等感测单元系电连接于该讯号放大器,该讯号处理器系电连接于该讯号输出装置。53.如申请专利范围第52项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号传送装置系近一步包括电源供应单元,其系电性连接于该讯号放大器、A/D转换器及讯号处理器,用以供应其电源。54.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系为显示装置或列印装置。55.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系图形之方式显示结果。56.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号输出装置系数値之方式显示结果。57.如申请专利范围第39项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该二物体系为化学机械研磨设备之晶圆载具及研磨台,且该压力感知装置系设置于该晶圆载具之端面,且压抵于该研磨台上。58.如申请专利范围第57项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中进一步包括压护环,其设置该晶圆载具之下端面,且环绕该压力感知装置,该压护环之侧面并形成有穿孔,系使电连线延伸穿过该穿孔,且电性连接于该讯号接收装置及压力感知装置。59.如申请专利范围第57项所述之被加工物件之表面压力分布感知系统,其中该讯号传送装置系设置于该晶圆载具之上端面。60.一种被加工物件之表面压力分布感知方法,该方法系对被夹紧于二物体间之被加工物件进行压力分布感测,其步骤为:提供被加工物件之表面压力分布感知系统,并将压力感知装置设置于该二物体间;施加压力于该将压力感知装置以提供电讯息,该表面压力分布感知系统并接收该压力感知装置之电讯息;及利用该表面压力分布感知系统以显示该被加工物件之表面压力分布资讯。61.如申请专利范围第60项所述之被加工物件之表面压力分布感知方法,其中该施加压力于该将压力感知装置以提供电讯息,该表面压力分布感知系统并接收该压力感知装置之电讯号之步骤中,该表面压力分布感知系统系利用讯号传送装置系接收该等感测单元之电讯息,并处理该讯息,再以无线输出,并利用讯号接收装置接收该讯号传送装置之输出讯号。62.如申请专利范围第60项所述之被加工物件之表面压力分布感知方法,其中该利用该表面压力分布感知系统以显示该被加工物件之表面压力分布资讯之步骤,系利用讯号输出装置接收该讯号接收装置之讯号,以输出其感测结果。63.如申请专利范围第60项所述之被加工物件之表面压力分布感知方法,其中该被加工物件之表面压力分布资讯系为等压线图示显示该被加工物件之表面压力分布。64.如申请专利范围第60项所述之被加工物件之表面压力分布感知方法,其中该被加工物件之表面压力分布资讯系以时间及力量之直角座标方式显示被加工物件之表面压力分布。图式简单说明:第一图系本发明之被加工物件之表面压力分布感知系统使用于化学机械研磨设备示意图第二图系本发明之被加工物件之表面压力分布感知系统示意图第三图系本发明之压力感知装置装设于晶圆载具端面的侧视图第四图系本发明之压力感知装置的上视图第五图系本发明之另一种压力感知装置的上视图第六图系本发明之另一种被加工物件之表面压力分布感知系统示意图第七图系本发明之被加工物件之表面压力分布感知系统示输出之表面压力分布资料示意图第八图系本发明之被加工物件之表面压力分布感知系统示输出之直角座标方式显示表面压力分布资料示意图
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