[發明專利]濕法刻蝕機臺及消除硅片刻蝕差異的方法

有效

• 申請號: 200910057265.4
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101886262A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 楊華;姚嫦媧
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: C23F1/08
• 分類號: C23F1/08;C23F1/24
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種濕法刻蝕機臺以及利用這種濕法刻蝕機臺消除硅片刻蝕差異的方法。

背景技術

在很多濕法刻蝕機臺中，硅片的處理方式是批次作業方式。一般分為滿批作業和非滿批作業。當濕法刻蝕機臺是滿批作業，硅片會按照1至25或25至1的順序放置。每個批次的第一枚硅片和其他硅片相比，它的前面是沒有其它硅片擋住；當濕法刻蝕機臺為非滿批作業，則除了第一枚硅片以外，還會有其他硅片前面沒有等距離的硅片擋住。

在實際的生產中我們發現，處于第一枚的硅片的實際刻蝕量總會比其他的硅片要小，比如在BOE(緩沖氧化膜刻蝕劑)對氧化膜的刻蝕，在滿批作業時，第一枚硅片的刻蝕量會比后續的硅片小20A左右。如圖1所示，橫坐標中為硅片的個數，縱坐標為硅片的刻蝕量，可見其中第一個硅片所對應的縱坐標，即第一個硅片的刻蝕量比后續的硅片小20A左右。

造成上述刻蝕差異的原因是，第一枚硅片由于前面沒有其他硅片的阻擋，導致在后續的水槽清洗時，第一枚硅片上的化學藥液會被更快的清洗掉，所以導致刻蝕量比后續的硅片要小。而在一個完整的集成電路的工藝制作過程中，往往會包含很多步驟的濕法刻蝕作業，多步累積以后，第一枚硅片和后續硅片的膜厚差異會相當可觀，比如STI(淺溝道隔離)上的氧化膜高度就可能有很大差異，對后續的工藝過程和器件的關鍵參數以及可靠性都會有影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種濕法刻蝕機臺能夠在刻蝕硅片時減少硅片之間的刻蝕差異，為此本發明還提供一種利用濕法刻蝕機臺消除硅片刻蝕差異的方法。

為解決上述技術問題，本發明濕法刻蝕機臺的技術方案是，包括硅片位置傳感器，它能夠檢測硅片在濕法刻蝕機臺上所處的位置以及濕法刻蝕機臺上硅片的數目，濕法刻蝕機臺的機械手能夠取放硅片并改變待刻蝕硅片在濕法刻蝕機臺上的位置，還包括檔片，該檔片能夠通過機械手被插入在濕法刻蝕機臺上，控制終端與硅片位置傳感器相連接，接受硅片位置傳感器檢測的有關硅片位置和數目的信息，且控制終端與機械手相連接，控制機械手取放硅片和檔片。

本發明消除硅片刻蝕差異的方法的技術方案是，包括以下步驟：

1)硅片進入濕法刻蝕機臺；

2)硅片位置傳感器檢測硅片在濕法刻蝕機臺上所處的位置以及濕法刻蝕機臺上硅片的數目，并將該信息傳輸給控制終端；

3)控制終端判斷本批次的硅片是否是滿批，若為滿批，則控制終端控制機械手在第一枚硅片前、距離第一片硅片距離為連續兩片硅片之間距離的地方插入檔片，若不是滿批，則控制終端控制控制機械手調整硅片的位置，使硅片依次連續排列，并在第一枚硅片前、距離第一片硅片距離為連續兩片硅片之間距離的地方插入檔片；

4)進行刻蝕作業，并在刻蝕的全部作業完成后取出檔片；

5)控制終端控制機械手將硅片位置調整恢復到步驟2)時的位置。

本發明通過對濕法刻蝕機臺的改進，通過控制機械手調整硅片的位置和增加擋片段方法消除硅片刻蝕的差異。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為現有技術中由硅片位置引起的硅片刻蝕差異示意圖；

圖2、圖3為本發明流程結構示意圖；

圖4為本發明流程示意圖。

具體實施方式

本發明的濕法刻蝕機臺，除了包括通常的濕法刻蝕機臺的部件，能實現通常的濕法刻蝕機臺的功能之外，還有以下特征：

包括濕法刻蝕機臺的硅片位置傳感器，除了和控制終端相連接確認進機臺的批次和硅片是正確的，還能夠檢測硅片在濕法刻蝕機臺上所處的位置以及濕法刻蝕機臺上硅片的數目，并且將上述位置和數目的信息傳輸到控制終端中。

包括控制終端，一方面，與硅片位置傳感器相連接，接收硅片位置傳感器的傳輸的信息，通過該信息判斷作業的硅片是否是滿批。另一方面，與機械手相連接，并且控制終端能夠控制機械手操作硅片和檔片，將硅片和檔片放置到濕法刻蝕機臺上的適當位置，以及將硅片恢復原始位置和將檔片放置到檔片存放裝置中。

包括檔片，該檔片可以用來放置在排在第一個的硅片前面，使得第一枚硅片前面也有一個硅片，從而在水槽清洗的時候，第一枚硅片上的藥液不會相對其他晶片更快的被清洗掉。這個檔片可以通過濕法刻蝕機臺的機械手放置到濕法刻蝕機臺上，也可以通過機械手從濕法刻蝕機臺取走。由于該檔片需要經常被放置和移開，為了方便存放和回收檔片，在本發明中還可以包括一個檔片的供給和回收裝置，用以存放、提供和回收檔片。