[發明專利]刻蝕清洗工藝中的硅片搬送方法及設備

有效

• 申請號: 201410127052.5
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103915367A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 吳智翔;張弢;劉鵬
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體地說，涉及一種刻蝕清洗工藝中的硅片搬送方法及設備。

背景技術

蝕刻(etching)是將材料使用化學反應或物理撞擊作用而移除的技術通過曝光制版、顯影后，將要蝕刻區域的保護膜去除，在蝕刻時接觸化學溶液，達到溶解腐蝕的作用，形成凹凸或者鏤空成型的效果。蝕刻不僅運用半導體器件和集成電路的基本制造工藝，而且還應用于薄膜電路、印刷電路和其他微細圖形的加工。

蝕刻技術可以分為干蝕刻(dry?etching)和濕蝕刻(wet?etching)兩類，區別就在于濕法使用溶劑或溶液來進行刻蝕。

干法刻蝕是用等離子體進行薄膜刻蝕的技術。當氣體以等離子體形式存在時，它具備兩個特點：一方面等離子體中的這些氣體化學活性比常態下時要強很多，根據被刻蝕材料的不同，選擇合適的氣體，就可以更快地與材料進行反應，實現刻蝕去除的目的；另一方面，還可以利用電場對等離子體進行引導和加速，使其具備一定能量，當其轟擊被刻蝕物的表面時，會將被刻蝕物材料的原子擊出，從而達到利用物理上的能量轉移來實現刻蝕的目的。因此，干法刻蝕是硅片片表面物理和化學兩種過程平衡的結果。

濕蝕刻是一種純化學刻蝕，具有優良的選擇性，刻蝕完當前薄膜就會停止，而不會損壞下面一層其他材料的薄膜。由于所有的半導體濕法刻蝕都具有各向同性，所以無論是氧化層還是金屬層的刻蝕，橫向刻蝕的寬度都接近于垂直刻蝕的深度。濕法刻蝕一般被用于工藝流程前面的硅片片準備、清洗等不涉及圖形的環節，而在圖形轉移中干法刻蝕已占據主導地位。

目前廣泛使用的金屬鋁濕法刻蝕工藝一般是用鋁腐蝕液刻蝕金屬，然而，因為濕法刻蝕的各向同性，腐蝕液在刻蝕金屬鋁的同時，也腐蝕鋁下層的薄氧化層。當薄氧化層厚度小于鋁條之間的間距，則當金屬鋁被完全刻蝕干凈的時候，薄氧化層已經被腐蝕干凈，襯底材料硅也被腐蝕，形成硅屑析出。因此，需要對金屬鋁濕法刻蝕后產生的硅屑進行清洗。通常采用干法或濕法工藝清洗刻蝕后產生的硅屑。

無論是干法還是濕法工藝清洗，都要一個搬送設備將硅片搬送到待處理的位置。比如，現有技術中APPRECIA公司的TIGRIS300濕法蝕刻清洗設備，搬送裝置會從放置前端開口晶片盒（Front?Opening?Unified?Pods，簡稱FOUP）的位置（Front‐OpeningInterfaceMechanical?Standard，簡稱FIMS）取出硅片Wafer，夾緊硅片（Lock?wafer）后放置到裝載推進器（Loading?pusher）等待位置，之后再進入刻蝕槽進行處理。

將硅片從裝載單元stocker中搬送出來的詳細過程如下：

搬入口擋板（Load?port?shutter）把裝載有待處理硅片的裝載盒foup從存儲架stocker中的一個位置輸送到另外一個位置，便于裝載盒輸送機械手（foup?transfer?robot）抓取，并由裝載盒輸送機械手輸送到存儲架stocker的輸出口；

在存儲架stocker的輸出口處，硅片搬送機械手（wafer?transfer?robot）首先從裝載盒foup中取出硅片wafer放到緩存（buffer）區中；其后，硅片搬送機械手將硅片wafer加載到裝載推進器load?pusher上，運送到刻蝕槽內進行處理，等處理完畢后，通過卸載推進器unload?pusher傳送回來，再按照與搬出相反的流程放置回裝載盒foup內，完成搬入搬出的整個流程。

但是，在實現本發明的過程中，發明人發現硅片搬送機械手將硅片wafer加載到裝載推進器load?pusher的過程中，往往出現由于硅片的位置會出現偏差，導致硅片搬送機械手無法夾緊硅片。因此，硅片搬送機械手從一個位置搬送到另一個位置的過程中，一旦有上下旋轉的動作，硅片wafer就會跌落，導致出現硅片碎片等技術問題。詳細參見圖1‐圖4，圖1‐圖4為現有技術中硅片跌落過程示意圖。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種刻蝕清洗工藝中的硅片搬送方法及設備，用以解決硅片的位置會出現偏差，硅片搬送機械手無法夾緊硅片，硅片wafer就會跌落，導致出現硅片碎片的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種刻蝕清洗工藝中的硅片搬送方法，其包括：

裝載盒輸送機械手將裝載有目標硅片的硅片盒搬送到存儲架的輸出口處；