[發明專利]半導體晶片制造中的污染控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201110386260.3
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102412174A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張海芳;婁曉琪;俞曉菁
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 章侃銥;張浴月

技術領域

本發明涉及半導體晶片(wafer)制造技術領域，尤其涉及一種在半導體晶片的制造過程中利用導片機流程實現的污染控制方法及系統。

背景技術

在半導體晶片的制造過程中，防止交叉污染的重要性向來有目共睹。一旦存在帶有污染標識的晶片進入關鍵工藝設備后，將嚴重影響此關鍵工藝的設備氛圍，在不停頓的后續作業中，此氛圍將嚴重影響后續大批量的晶片，其會在器件中引入一些有害元素，從而直接導致器件可靠性變差、甚至不工作；更有甚者，關鍵工藝的設備受到上述污染后，可能直接導致設備不可再利用。所有這些將對工廠的運作產生致命性的影響。

另一方面，隨著制造工藝的不斷發展，銅制程由于其低阻、高抗電遷移等優越性而開始應用于0.13μm及以下的半導體制造工藝中。然而，基于生產線的產能以及成本的考慮，需要銅制程與鋁制程共用生產線，此時污染控制變得尤為重要，這是因為銅的污染會嚴重影響器件性能，例如，致使短溝道效應增強等。目前，針對類似上述這種共用生產線的不同流程段之間避免污染的需要，通常是用導片機(Sorter)流程進行導片來實現，然而，導片機流程對于污染的控制僅限于FOUP(front-opening?unified?pod，前端開口晶片盒，本文中簡稱為晶片盒)類型的確認，而并不限制晶片批(Lot)的污染標識；而且，在將Lot經過導片后轉到新的FOUP時，也不會對當前Lot的污染標識進行更改；由此可能造成如下兩個問題。

首先，如果Lot在本工藝段內的污染標識沒有去除，但被允許進入其他工藝段，便可能會造成對后續工藝段所用Foup的污染和機臺的污染。例如，Lot從鎳工藝段(NI)轉到標準前端工藝段(FE)時，假設一開始確認的Foup類型為Type?NI，Lot的污染標識為NI；在Lot經過導片機后，Foup實物會換成Type?FE的類型，但Lot的污染標識仍為NI，而沒有通過例如清洗過程等加以去除；這樣，還帶著NI污染的Lot會直接經過導片機，從而污染類型為Type?FE的Foup，同時還可能污染FE工藝段的機臺。

其次，如果Lot在本流程段內的污染指標得以去除，該Lot在進入下個流程段時，由于下個流程段的Foup已經被使用過，從而該Foup可能將其帶有的污染標識傳染給Lot，而此Lot卻還保持原來的污染標識，由此造成Lot的實際污染與污染標識不符，進而有成為潛在污染源的隱患。例如，Lot從標準后端工藝段(BE)轉到銅工藝段(CU)時，假設一開始確認的Foup類型為Type?BE，Lot的污染標識為BE；在Lot經過導片機后，Foup實物會換成Type?CU的類型，但Lot的污染標識仍為BE；然而事實上，Lot已經被帶有CU的Foup污染，從而造成Lot的實際污染與污染標識不符，由此可能在后續工藝段中污染其他的Foup，同時也可能污染后續工藝段的機臺。

發明內容

本發明的實施例旨在提供一種半導體晶片制造中的污染控制方法及裝置，以解決現有技術中僅對晶片盒類型進行確認的污染控制手段所存在的上述問題。

為實現上述目的，本發明的實施例提供了一種半導體晶片制造中的污染控制方法，應用于包括多個工藝段的晶片生產線，各工藝段對應不同類型的晶片盒，且相鄰的工藝段之間設有導片機，所述導片機用于將晶片批從前一工藝段對應類型的晶片盒交換至后一工藝段對應類型的晶片盒，其中，該方法包括以下步驟：

S1.在晶片批經過所述導片機時，判斷所述晶片批所經過的前一工藝段與預設的允許所述導片機進行晶片批交換的前一工藝段是否相符，判斷所述晶片批所經過的前一工藝段與所述晶片批所處的晶片盒的類型是否對應，并判斷所述晶片批帶有的污染標識與預設的所述導片機允許經過的污染標識是否相符；

S2.在上述判斷結果均為是時，控制所述導片機執行所述晶片批的交換；

S3.在所述導片機執行所述交換后，將所述晶片批的污染標識變更為與所述導片機執行晶片批交換的后一工藝段對應。

本發明的實施例還相應提供了一種半導體晶片制造中的污染控制裝置，應用于包括多個工藝段的晶片生產線，各工藝段對應不同類型的晶片盒，且相鄰的工藝段之間設有導片機，所述導片機用于將晶片批從前一工藝段對應類型的晶片盒交換至后一工藝段對應類型的晶片盒，其中，該裝置包括：

條件檢測單元，用于在晶片批經過所述導片機時，判斷所述晶片批所經過的前一工藝段與預設的允許所述導片機進行晶片批交換的前一工藝段是否相符，判斷所述晶片批所經過的前一工藝段與所述晶片批所處的晶片盒的類型是否對應，并判斷所述晶片批帶有的污染標識與預設的所述導片機允許經過的污染標識是否相符；