[发明专利]湿法刻蚀机台及消除硅片刻蚀差异的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种湿法刻蚀机台以及利用这种湿法刻蚀机台消除硅片刻蚀差异的方法。

背景技术

在很多湿法刻蚀机台中，硅片的处理方式是批次作业方式。一般分为满批作业和非满批作业。当湿法刻蚀机台是满批作业，硅片会按照1至25或25至1的顺序放置。每个批次的第一枚硅片和其他硅片相比，它的前面是没有其它硅片挡住；当湿法刻蚀机台为非满批作业，则除了第一枚硅片以外，还会有其他硅片前面没有等距离的硅片挡住。

在实际的生产中我们发现，处于第一枚的硅片的实际刻蚀量总会比其他的硅片要小，比如在BOE(缓冲氧化膜刻蚀剂)对氧化膜的刻蚀，在满批作业时，第一枚硅片的刻蚀量会比后续的硅片小20A左右。如图1所示，横坐标中为硅片的个数，纵坐标为硅片的刻蚀量，可见其中第一个硅片所对应的纵坐标，即第一个硅片的刻蚀量比后续的硅片小20A左右。

造成上述刻蚀差异的原因是，第一枚硅片由于前面没有其他硅片的阻挡，导致在后续的水槽清洗时，第一枚硅片上的化学药液会被更快的清洗掉，所以导致刻蚀量比后续的硅片要小。而在一个完整的集成电路的工艺制作过程中，往往会包含很多步骤的湿法刻蚀作业，多步累积以后，第一枚硅片和后续硅片的膜厚差异会相当可观，比如STI(浅沟道隔离)上的氧化膜高度就可能有很大差异，对后续的工艺过程和器件的关键参数以及可靠性都会有影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种湿法刻蚀机台能够在刻蚀硅片时减少硅片之间的刻蚀差异，为此本发明还提供一种利用湿法刻蚀机台消除硅片刻蚀差异的方法。

为解决上述技术问题，本发明湿法刻蚀机台的技术方案是，包括硅片位置传感器，它能够检测硅片在湿法刻蚀机台上所处的位置以及湿法刻蚀机台上硅片的数目，湿法刻蚀机台的机械手能够取放硅片并改变待刻蚀硅片在湿法刻蚀机台上的位置，还包括档片，该档片能够通过机械手被插入在湿法刻蚀机台上，控制终端与硅片位置传感器相连接，接受硅片位置传感器检测的有关硅片位置和数目的信息，且控制终端与机械手相连接，控制机械手取放硅片和档片。

本发明消除硅片刻蚀差异的方法的技术方案是，包括以下步骤：

1)硅片进入湿法刻蚀机台；

2)硅片位置传感器检测硅片在湿法刻蚀机台上所处的位置以及湿法刻蚀机台上硅片的数目，并将该信息传输给控制终端；

3)控制终端判断本批次的硅片是否是满批，若为满批，则控制终端控制机械手在第一枚硅片前、距离第一片硅片距离为连续两片硅片之间距离的地方插入档片，若不是满批，则控制终端控制控制机械手调整硅片的位置，使硅片依次连续排列，并在第一枚硅片前、距离第一片硅片距离为连续两片硅片之间距离的地方插入档片；

4)进行刻蚀作业，并在刻蚀的全部作业完成后取出档片；

5)控制终端控制机械手将硅片位置调整恢复到步骤2)时的位置。

本发明通过对湿法刻蚀机台的改进，通过控制机械手调整硅片的位置和增加挡片段方法消除硅片刻蚀的差异。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有技术中由硅片位置引起的硅片刻蚀差异示意图；

图2、图3为本发明流程结构示意图；

图4为本发明流程示意图。

具体实施方式

本发明的湿法刻蚀机台，除了包括通常的湿法刻蚀机台的部件，能实现通常的湿法刻蚀机台的功能之外，还有以下特征：

包括湿法刻蚀机台的硅片位置传感器，除了和控制终端相连接确认进机台的批次和硅片是正确的，还能够检测硅片在湿法刻蚀机台上所处的位置以及湿法刻蚀机台上硅片的数目，并且将上述位置和数目的信息传输到控制终端中。

包括控制终端，一方面，与硅片位置传感器相连接，接收硅片位置传感器的传输的信息，通过该信息判断作业的硅片是否是满批。另一方面，与机械手相连接，并且控制终端能够控制机械手操作硅片和档片，将硅片和档片放置到湿法刻蚀机台上的适当位置，以及将硅片恢复原始位置和将档片放置到档片存放装置中。

包括档片，该档片可以用来放置在排在第一个的硅片前面，使得第一枚硅片前面也有一个硅片，从而在水槽清洗的时候，第一枚硅片上的药液不会相对其他晶片更快的被清洗掉。这个档片可以通过湿法刻蚀机台的机械手放置到湿法刻蚀机台上，也可以通过机械手从湿法刻蚀机台取走。由于该档片需要经常被放置和移开，为了方便存放和回收档片，在本发明中还可以包括一个档片的供给和回收装置，用以存放、提供和回收档片。