一种半导体芯片制造中Bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统及方法与流程

本申请涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统及方法。

背景技术：

1、在半导体芯片制造领域中，bumping涂布工艺为核心关键制程，对涂布膜厚均匀性要求达到微米级精度。涂布完成后需通过烘烤定型完成薄膜固化，该过程对工艺腔室内部气场稳定性要求极高。若腔室气场分布不均匀，易造成晶圆膜厚不均，使薄膜表面出现水波纹、变色等工艺异常。

2、目前，行业主要依靠人工目视检查晶圆表面并配合膜厚测试的方式，判定腔室内部气场均匀性。该传统检测方式存在明显缺陷：其一，检测效率低，需投入大量人力与时间，生产成本高；其二，检测结果依赖检验人员经验与判定标准，主观差异大，检测一致性差；其三，膜厚测量机采用点对点抽样检测方式，无法覆盖晶圆整面区域，存在量测盲区，不能全面、真实反映晶圆全域膜厚均匀状态。

3、除此之外，现有制程工艺与设备结构仍存在多项技术问题。在多站式沉积工艺中，工艺气体流量、通气时长等参数的调整，易破坏各工艺站位的气压平衡，引发站位间串气问题，进而影响晶圆薄膜沉积质量，降低产品良率。同时，现有涂布工艺单元的挡风板送风结构，受动力侧分压差异、送风管路长度不一致等因素影响，出风均匀性较差，实际风压与通风量无法满足标准工艺要求。上述问题共同导致半导体芯片涂布制程的薄膜质量与膜厚均匀性难以稳定保障。

4、综上，现有技术存在诸多亟待解决的技术缺陷：人工检测方式效率低、结果一致性差；传统点测方式存在量测盲区，无法实现晶圆整面检测；多站式沉积工艺易出现气压失衡、串气现象，影响薄膜沉积质量；涂布单元挡风板送风不均，无法满足工艺风压、风量要求；同时，现有技术难以实现薄膜生长过程的实时监测与动态调控，无法及时发现并修正膜厚异常问题。上述缺陷严重制约了半导体芯片涂布制程的生产效率与产品质量。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统及方法，可实现薄膜生长过程的实时监测与精准控制，稳定保障薄膜成型质量，为工艺优化与故障诊断提供可靠依据，提升半导体芯片制造的整体质量与生产效率。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，包括：

4、气场侦测模块，设置于bumping涂布工艺的腔室内，用于在腔室进行工艺气体充入或平衡过程中采集腔室内的多点压力数据；

5、成像处理模块，与所述气场侦测模块连接，用于根据多点压力数据生成三维气场分布图；

6、判断模块，与所述成像处理模块连接，用于根据所述三维气场分布图计算均匀性指标，并根据所述均匀性指标评估bumping涂布工艺的膜厚均匀性。

7、第二方面，本申请提供了一种基于上述系统的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，包括：

8、将气场侦测模块置于bumping涂布工艺的腔室内，并在腔室进行工艺气体充入或平衡过程中，通过所述气场侦测模块内的压力传感器阵列实时采集腔室内的多点压力数据；

9、基于多点所述压力数据生成三维气场分布图；

10、根据所述三维气场分布图计算均匀性指标，并根据所述均匀性指标评估bumping涂布工艺的膜厚均匀性。

11、根据本申请提供的具体实施例，本申请具有以下技术效果：

12、本申请通过气场侦测模块、成像处理模块与判断模块配合实现自动化检测，省去人工观测评判环节，既降低人力与时间成本，又消除人为判定偏差，提升检测结果一致性；依托腔室多点压力数据构建三维气场分布图，实现腔室气场全域表征，消除传统点测方式的量测盲区，可完整评估晶圆整体膜厚均匀性；同时能够实时采集工艺气体充入、气压平衡阶段的压力数据，快速识别多站工艺串气、挡风板送风风压不均等气场异常，提前预警膜厚缺陷，还可输出量化均匀性指标，实时监测薄膜成型过程，为工艺优化、设备故障诊断提供数据支撑，有效提升薄膜沉积质量与产品良率。

1.一种半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，其特征在于，所述气场侦测模块包括外壳、第一压力传感器阵列和第二压力传感器阵列；所述第一压力传感器阵列设置在外壳的内顶面；所述第二压力传感器阵列设置在外壳的侧周面。

3.根据权利要求2所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，其特征在于，所述外壳的外表面罩设有防护罩。

4.根据权利要求2所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，其特征在于，所述气场侦测模块还包括设置于外壳顶部的无线通信模块，以及设置于外壳底部的气体进出口。

5.根据权利要求1所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测系统，其特征在于，还包括：

6.一种基于权利要求1-5任一项所述系统的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，其特征在于，根据所述三维气场分布图计算均匀性指标，具体包括：

8.根据权利要求6所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，其特征在于，根据所述三维气场分布图计算均匀性指标，具体包括：

9.根据权利要求7或8所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，其特征在于，根据所述均匀性指标评估bumping涂布工艺的膜厚均匀性，具体包括：

10.根据权利要求6所述的半导体芯片制造中bumping涂布工艺的膜厚均匀性检测方法，其特征在于，在腔室进行工艺气体充入或平衡过程中，通过所述气场侦测模块内的压力传感器阵列实时采集腔室内的多点压力数据，具体包括：