[发明专利]刻蚀清洗工艺中的硅片搬送方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体地说，涉及一种刻蚀清洗工艺中的硅片搬送方法及设备。

背景技术

蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。蚀刻不仅运用半导体器件和集成电路的基本制造工艺，而且还应用于薄膜电路、印刷电路和其他微细图形的加工。

蚀刻技术可以分为干蚀刻(dry etching)和湿蚀刻(wet etching)两类，区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。

干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；另一方面，还可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此，干法刻蚀是硅片片表面物理和化学两种过程平衡的结果。

湿蚀刻是一种纯化学刻蚀，具有优良的选择性，刻蚀完当前薄膜就会停止，而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。由于所有的半导体湿法刻蚀都具有各向同性，所以无论是氧化层还是金属层的刻蚀，横向刻蚀的宽度都接近于垂直刻蚀的深度。湿法刻蚀一般被用于工艺流程前面的硅片片准备、清洗等不涉及图形的环节，而在图形转移中干法刻蚀已占据主导地位。

目前广泛使用的金属铝湿法刻蚀工艺一般是用铝腐蚀液刻蚀金属，然而，因为湿法刻蚀的各向同性，腐蚀液在刻蚀金属铝的同时，也腐蚀铝下层的薄氧化层。当薄氧化层厚度小于铝条之间的间距，则当金属铝被完全刻蚀干净的时候，薄氧化层已经被腐蚀干净，衬底材料硅也被腐蚀，形成硅屑析出。因此，需要对金属铝湿法刻蚀后产生的硅屑进行清洗。通常采用干法或湿法工艺清洗刻蚀后产生的硅屑。

无论是干法还是湿法工艺清洗，都要一个搬送设备将硅片搬送到待处理的位置。比如，现有技术中APPRECIA公司的TIGRIS300湿法蚀刻清洗设备，搬送装置会从放置前端开口晶片盒（Front Opening Unified Pods，简称FOUP）的位置（Front‐OpeningInterfaceMechanical Standard，简称FIMS）取出硅片Wafer，夹紧硅片（Lock wafer）后放置到装载推进器（Loading pusher）等待位置，之后再进入刻蚀槽进行处理。

将硅片从装载单元stocker中搬送出来的详细过程如下：

搬入口挡板（Load port shutter）把装载有待处理硅片的装载盒foup从存储架stocker中的一个位置输送到另外一个位置，便于装载盒输送机械手（foup transfer robot）抓取，并由装载盒输送机械手输送到存储架stocker的输出口；

在存储架stocker的输出口处，硅片搬送机械手（wafer transfer robot）首先从装载盒foup中取出硅片wafer放到缓存（buffer）区中；其后，硅片搬送机械手将硅片wafer加载到装载推进器load pusher上，运送到刻蚀槽内进行处理，等处理完毕后，通过卸载推进器unload pusher传送回来，再按照与搬出相反的流程放置回装载盒foup内，完成搬入搬出的整个流程。

但是，在实现本发明的过程中，发明人发现硅片搬送机械手将硅片wafer加载到装载推进器load pusher的过程中，往往出现由于硅片的位置会出现偏差，导致硅片搬送机械手无法夹紧硅片。因此，硅片搬送机械手从一个位置搬送到另一个位置的过程中，一旦有上下旋转的动作，硅片wafer就会跌落，导致出现硅片碎片等技术问题。详细参见图1‐图4，图1‐图4为现有技术中硅片跌落过程示意图。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种刻蚀清洗工艺中的硅片搬送方法及设备，用以解决硅片的位置会出现偏差，硅片搬送机械手无法夹紧硅片，硅片wafer就会跌落，导致出现硅片碎片的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种刻蚀清洗工艺中的硅片搬送方法，其包括：

装载盒输送机械手将装载有目标硅片的硅片盒搬送到存储架的输出口处；