本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件尺寸不斷縮小，對器件的制造技術(shù)要求越來越高，因此，對于刻蝕時(shí)晶圓與刻蝕腔體中靜電吸附盤中心之間重合的精度要求也越來越高。

每片晶圓都會在其記錄晶圓編號處設(shè)計(jì)有對準(zhǔn)缺口，當(dāng)晶圓吸附在靜電吸附盤上時(shí)，該對準(zhǔn)缺口處的靜電吸附盤表面就將露出。因此，在淺溝槽刻蝕或多晶硅刻蝕過程中，為了保護(hù)靜電吸附盤，避免其在晶圓對準(zhǔn)缺口處露出的表面遭受等離子的連續(xù)轟擊，延長其使用壽命，在通過搬運(yùn)手臂進(jìn)行晶圓的逐次傳送時(shí)，采取了晶圓與晶圓之間每次按照順時(shí)針方向依次轉(zhuǎn)動一定角度的方式進(jìn)行傳送，以便當(dāng)不同晶圓先后吸附在靜電吸附盤上時(shí)，各晶圓上的對準(zhǔn)缺口在靜電吸附盤上的位置不斷變換，以減少靜電吸附盤在同一位置遭受等離子的連續(xù)轟擊。但在淺溝槽隔離和多晶硅刻蝕工藝技術(shù)日趨成熟的同時(shí)，也存在著以下的一些問題。

請參閱圖1-圖4，圖1-圖4是晶圓通過刻蝕腔體隔離閥門時(shí)的位置狀態(tài)示意圖。如圖1所示，刻蝕腔體設(shè)有用于傳送晶圓時(shí)供晶圓進(jìn)出的隔離閥F，在隔離閥F的兩側(cè)，以左右非對稱方式各設(shè)有一個位置傳感器G，形成非對稱的位置傳感器G，用于在晶圓兩側(cè)輪廓位置分別感測晶圓的通過。因此，當(dāng)晶圓的邊緣經(jīng)過腔體隔離閥門F時(shí)，共有四次遮擋安置于閥門上的非對稱位置傳感器G的機(jī)會。當(dāng)晶圓的對準(zhǔn)缺口E在傳送過程中不經(jīng)過兩個非對稱的位置傳感器G的其中任意一個時(shí)，連接位置傳感器G的搬運(yùn)控制器就能夠精確識別首先被感測到的晶圓邊緣的A點(diǎn)位置。之后，在該晶圓通過過程中，將依次識別到晶圓上的位置B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖2-圖4所示。

請參閱圖5-圖6，圖5-圖6分別是晶圓非對準(zhǔn)缺口位置經(jīng)過位置傳感器時(shí)和晶圓對準(zhǔn)缺口位置經(jīng)過位置傳感器時(shí)搬運(yùn)控制器計(jì)算的晶圓圓心位置與晶圓實(shí)際圓心位置的關(guān)系示意圖。如圖5所示，搬運(yùn)控制器可以根據(jù)位置傳感器感應(yīng)的晶圓邊緣A、B、C、D四個點(diǎn)位置，通過其連線及對稱中心線精確計(jì)算出晶圓的圓心位置，并校正搬運(yùn)手臂的最終放置位置，從而將晶圓安置于與靜電吸附盤中心對準(zhǔn)的正確位置。

如圖6所示，當(dāng)晶圓對準(zhǔn)缺口在晶圓傳送過程中經(jīng)過任意一個位置傳感器時(shí)，如正好經(jīng)過隔離閥左邊的位置傳感器，則搬運(yùn)控制器所識別的晶圓邊緣A點(diǎn)的位置將成為晶圓缺口的邊緣；之后，依次可得到位置B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。由于該A點(diǎn)至晶圓圓心的距離小于晶圓半徑，因此，這樣計(jì)算得到的晶圓圓心將不再是晶圓的實(shí)際圓心，因而計(jì)算圓心(圖示的實(shí)線圓)與實(shí)際圓心(圖示的虛線圓)發(fā)生了偏移，導(dǎo)致晶圓實(shí)際圓心的最終安置位置將偏離靜電吸附盤的正中心。

在淺溝槽刻蝕或多晶硅刻蝕過程中，為了保護(hù)靜電吸附盤，晶圓與晶圓之間將順序采用按順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)一定角度的方式進(jìn)行逐次傳送。但這樣的傳送方式卻存在著確定的隱患：當(dāng)某個晶圓偏轉(zhuǎn)到其對準(zhǔn)缺口正好通過位置傳感器的位置時(shí)，搬運(yùn)控制器在判斷晶圓圓心時(shí)就會出現(xiàn)誤判斷。如6所示，該A點(diǎn)相對于非晶圓缺口通過時(shí)得到的A點(diǎn)位置要偏向晶圓的內(nèi)測，而A點(diǎn)位置的改變，將導(dǎo)致由A-B連線和C-D連線所計(jì)算得到的圓心偏離實(shí)際圓心。搬運(yùn)手臂按照計(jì)算得到的圓心位置傳送晶圓，就會無法精確安置晶圓于靜電吸附盤的中心。

由于當(dāng)前使用的干法刻蝕設(shè)備設(shè)計(jì)的局限性，位置傳感器和搬運(yùn)控制器都無法正確識別晶圓對準(zhǔn)缺口和真正的晶圓邊緣，因而無法將晶圓精確安置于靜電吸附盤的中心，導(dǎo)致由靜電吸附盤背面噴射的冷卻氦氣的流量異常偏高。該大流量氦氣會將靜電吸附盤邊緣的刻蝕生成物濺射到晶圓的表面，從而導(dǎo)致晶圓缺陷的異常增高，特別是將導(dǎo)致晶圓邊緣處的低良率或者零良率問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法，所述晶圓通過搬運(yùn)手臂傳送至刻蝕腔體中的靜電吸附盤上，所述刻蝕腔體設(shè)有用于晶圓進(jìn)出的隔離閥，所述隔離閥兩側(cè)以非對稱方式各設(shè)有一個位置傳感器，用于分別感測晶圓的通過，所述搬運(yùn)手臂和位置傳感器分別連接搬運(yùn)控制器，所述晶圓傳送方法包括以下步驟：

步驟S01：以晶圓上的對準(zhǔn)缺口作為旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)，在搬運(yùn)控制器上設(shè)定晶圓傳送時(shí)的初始角度、單次旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)角度范圍，以使晶圓在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)時(shí)，其對準(zhǔn)缺口在傳送過程中都不會通過兩個位置傳感器中的任意一個；

步驟S02：搬運(yùn)手臂按照初始角度抓取第一個晶圓，向隔離閥方向傳送，搬運(yùn)控制器根據(jù)兩個位置傳感器感應(yīng)的晶圓邊緣非對準(zhǔn)缺口處的四個點(diǎn)位置，計(jì)算出晶圓圓心的精確位置，并校正搬運(yùn)手臂的最終放置位置，將晶圓送入刻蝕腔體，使晶圓安置于靜電吸附盤上，并位于中心對準(zhǔn)的位置進(jìn)行工藝；

步驟S03：完成工藝后，退出第一個晶圓；

步驟S04：搬運(yùn)手臂在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)逐次傳送相對于前一個晶圓旋轉(zhuǎn)單次旋轉(zhuǎn)角度的后續(xù)晶圓進(jìn)行工藝，直至完成整個批次的晶圓傳送。

優(yōu)選地，以對準(zhǔn)缺口位于晶圓傳送方向上的位置作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)，其對應(yīng)的初始角度為零度。

優(yōu)選地，以對準(zhǔn)缺口朝向晶圓傳送方向的位置作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)。

優(yōu)選地，以對準(zhǔn)缺口背向晶圓傳送方向的位置作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)角度范圍以初始角度為起點(diǎn)，向其兩側(cè)對稱偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成。

優(yōu)選地，當(dāng)某個晶圓旋轉(zhuǎn)至旋轉(zhuǎn)角度范圍中的最大角度時(shí)，對下一個晶圓返回初始角度并向其另一側(cè)旋轉(zhuǎn)一個單次旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行傳送。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)角度范圍以初始角度為起點(diǎn)，向其一側(cè)偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成。

優(yōu)選地，當(dāng)某個晶圓旋轉(zhuǎn)至旋轉(zhuǎn)角度范圍中的最大角度時(shí)，對下一個晶圓返回初始角度進(jìn)行傳送。

優(yōu)選地，所述單次旋轉(zhuǎn)角度的大小由對準(zhǔn)缺口的開口角度決定。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過預(yù)判斷晶圓對準(zhǔn)缺口經(jīng)過隔離閥位置傳感器時(shí)四個可能的遮擋位置，在搬運(yùn)控制器上進(jìn)行初始角度、單次旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)角度范圍的設(shè)定，以避免晶圓對準(zhǔn)缺口從該四個遮擋位置經(jīng)過位置傳感器而引起搬運(yùn)控制器對晶圓圓心位置的誤判，從而實(shí)現(xiàn)對晶圓傳送位置的精確控制，達(dá)到使晶圓安置于靜電吸附盤中心的目的，避免造成背面氦氣流量異常引起的宕機(jī)以及晶邊缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)方便，效果顯著，可適用于工藝過程中對晶圓中心對準(zhǔn)要求較高的制程。

附圖說明

圖1-圖4是晶圓通過刻蝕腔體隔離閥門時(shí)的位置狀態(tài)示意圖；

圖5-圖6分別是晶圓非對準(zhǔn)缺口位置經(jīng)過位置傳感器時(shí)和晶圓對準(zhǔn)缺口位置經(jīng)過位置傳感器時(shí)搬運(yùn)控制器計(jì)算的晶圓圓心位置與晶圓實(shí)際圓心位置的關(guān)系示意圖；

圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1-圖4。在本發(fā)明的一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法中，所述晶圓通過搬運(yùn)手臂(圖略)傳送至刻蝕腔體中并放置在靜電吸附盤(圖略)上，所述刻蝕腔體設(shè)有用于傳送晶圓時(shí)供晶圓進(jìn)出的隔離閥，在隔離閥的兩側(cè)，以左右非對稱方式各設(shè)有一個位置傳感器，形成非對稱的位置傳感器，用于在晶圓兩側(cè)輪廓位置分別感測晶圓的通過。

因此，當(dāng)晶圓的邊緣經(jīng)過腔體隔離閥門時(shí)，共有四次遮擋安置于閥門上的非對稱位置傳感器機(jī)會。所述搬運(yùn)手臂和位置傳感器分別連接搬運(yùn)控制器(圖略)。當(dāng)晶圓的對準(zhǔn)缺口在傳送過程中不經(jīng)過兩個非對稱的位置傳感器的其中任意一個時(shí)，連接位置傳感器的搬運(yùn)控制器就能夠精確識別首先被感測到的晶圓邊緣的A點(diǎn)位置。之后，在該晶圓通過過程中，將依次識別到晶圓上的位置B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。通過搬運(yùn)控制器可獲得兩個位置傳感器反饋的晶圓邊緣四個位置信息，從而可以進(jìn)行晶圓圓心計(jì)算，并據(jù)此校正搬運(yùn)手臂的最終放置位置。

每片晶圓都會在其記錄晶圓編號處設(shè)計(jì)有對準(zhǔn)缺口，當(dāng)晶圓吸附在靜電吸附盤上時(shí)，該對準(zhǔn)缺口處的靜電吸附盤表面就將露出。因此，在淺溝槽刻蝕或多晶硅刻蝕過程中，為了保護(hù)靜電吸附盤，避免其在晶圓對準(zhǔn)缺口處露出的表面遭受等離子的連續(xù)轟擊，延長其使用壽命，在通過搬運(yùn)手臂進(jìn)行晶圓的逐次傳送時(shí)，采取了晶圓與晶圓之間每次按照順時(shí)針方向依次轉(zhuǎn)動一定角度的方式進(jìn)行傳送，以便當(dāng)不同晶圓先后吸附在靜電吸附盤上時(shí)，各晶圓上的對準(zhǔn)缺口在靜電吸附盤上的位置不斷變換，以減少靜電吸附盤在同一位置遭受等離子的連續(xù)轟擊。

在以下本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，請參閱圖7，圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法流程圖。如圖7所示，本發(fā)明的一種用于優(yōu)化晶圓邊緣缺陷的晶圓傳送方法，可包括以下步驟：

步驟S01：設(shè)定晶圓傳送時(shí)的初始角度、單次旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)角度范圍。

具體方法是：以晶圓上的對準(zhǔn)缺口作為旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)，在搬運(yùn)控制器上設(shè)定晶圓傳送時(shí)的初始角度、單次旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)角度范圍，以使晶圓在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)時(shí)，其對準(zhǔn)缺口在傳送過程中都不會通過兩個位置傳感器中的任意一個。

例如，可以對準(zhǔn)缺口位于晶圓傳送方向上的位置、即搬運(yùn)手臂的中軸線方向(如圖1中的垂直虛線方向)作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)。此時(shí)，該對準(zhǔn)缺口對應(yīng)的初始角度為零度(以晶圓圓心為原點(diǎn))?？砂ㄒ詫?zhǔn)缺口朝向晶圓傳送方向的位置作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)；或者，以對準(zhǔn)缺口背向晶圓傳送方向的位置(如圖1中的對準(zhǔn)缺口位置所示)作為晶圓旋轉(zhuǎn)角度的起點(diǎn)。

所述旋轉(zhuǎn)角度范圍可以初始角度為起點(diǎn)，向初始角度的兩側(cè)對稱偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成?；蛘撸鲂D(zhuǎn)角度范圍也可以初始角度為起點(diǎn)，向其某一側(cè)偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成。

在此情形下，所述單次旋轉(zhuǎn)角度的大小應(yīng)由對準(zhǔn)缺口的開口角度決定，例如單次旋轉(zhuǎn)角度的大小應(yīng)不小于對準(zhǔn)缺口的開口角度。

步驟S02：按照初始角度抓取并傳送第一個晶圓。

通過搬運(yùn)控制器指令搬運(yùn)手臂按照設(shè)定的初始角度抓取第一個晶圓，向隔離閥方向傳送。當(dāng)晶圓經(jīng)過隔離閥時(shí)，搬運(yùn)控制器即可根據(jù)兩個位置傳感器感應(yīng)的晶圓邊緣非對準(zhǔn)缺口處的四個遮擋點(diǎn)位置信息，計(jì)算出晶圓圓心的精確位置，并校正搬運(yùn)手臂的最終放置位置。然后，通過搬運(yùn)手臂將晶圓從隔離閥送入刻蝕腔體，并使晶圓圓心與靜電吸附盤的中心對準(zhǔn)，將晶圓安置于靜電吸附盤上進(jìn)行工藝。

步驟S03：完成工藝后，退出第一個晶圓。

步驟S04：以每次旋轉(zhuǎn)單次旋轉(zhuǎn)角度的方式，在旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)逐次傳送晶圓。

搬運(yùn)手臂根據(jù)搬運(yùn)控制器指令，在設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，逐次傳送晶圓。每傳送一個后續(xù)晶圓，都在前一個晶圓的旋轉(zhuǎn)角度基礎(chǔ)上，增加一個單次旋轉(zhuǎn)角度對該晶圓進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并在通過位置傳感器時(shí)計(jì)算出晶圓圓心的精確位置，據(jù)此校正搬運(yùn)手臂的最終放置位置。然后，通過搬運(yùn)手臂將晶圓從隔離閥送入刻蝕腔體，并使晶圓圓心與靜電吸附盤的中心對準(zhǔn)，將晶圓安置于靜電吸附盤上進(jìn)行工藝，直至完成整個批次的晶圓傳送及工藝。

如果所述旋轉(zhuǎn)角度范圍是以初始角度為起點(diǎn)，向初始角度的兩側(cè)對稱偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度所構(gòu)成的，則在整個批次的晶圓傳送及工藝過程中，當(dāng)某個晶圓旋轉(zhuǎn)至旋轉(zhuǎn)角度范圍中的最大角度時(shí)，對下一個晶圓返回初始角度并向其另一側(cè)旋轉(zhuǎn)一個單次旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行傳送。以此類推，從而可使靜電吸附盤表面邊緣對應(yīng)晶圓對準(zhǔn)缺口的位置避免連續(xù)受到等離子轟擊。

如果所述旋轉(zhuǎn)角度范圍是以初始角度為起點(diǎn)，向初始角度的一側(cè)偏轉(zhuǎn)若干單次旋轉(zhuǎn)角度所構(gòu)成的，則在整個批次的晶圓傳送及工藝過程中，當(dāng)某個晶圓旋轉(zhuǎn)至旋轉(zhuǎn)角度范圍中的最大角度時(shí)，對下一個晶圓返回初始角度再次依次旋轉(zhuǎn)進(jìn)行傳送。

綜上所述，本發(fā)明通過預(yù)判斷晶圓對準(zhǔn)缺口經(jīng)過隔離閥位置傳感器時(shí)四個可能的遮擋位置，在搬運(yùn)控制器上進(jìn)行初始角度、單次旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)角度范圍的設(shè)定，以避免晶圓對準(zhǔn)缺口從該四個遮擋位置經(jīng)過位置傳感器而引起搬運(yùn)控制器對晶圓圓心位置的誤判，從而實(shí)現(xiàn)對晶圓傳送位置的精確控制，達(dá)到使晶圓安置于靜電吸附盤中心的目的，避免造成背面氦氣流量異常引起的宕機(jī)以及晶邊缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)方便，效果顯著，可適用于工藝過程中對晶圓中心對準(zhǔn)要求較高的制程，例如淺溝槽刻蝕或多晶硅刻蝕制程。

以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。