專利名稱：通過精確的晶片定位對準消除系統(tǒng)處理的成品率下降的制作方法
背景技術(shù)：
一般地說，本申請涉及半導(dǎo)體器件處理方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種處理半導(dǎo)體器件時，通過精確晶片定位對準消除系統(tǒng)處理的成品率下降。
背景技術(shù)：
把電子器件和彼此連接限定于半導(dǎo)體基板或晶片表面上或其附近的各種處理方法都是眾所周知的。這樣的處理包括使用光致抗蝕劑對表面繪制圖樣，利用光刻、離子注入等去蝕刻材料，以確定器件和膜的淀積，以及繪制彼此連接的圖樣。這些處理通常已被眾所周知，而且處于穩(wěn)定的精加工中，以提高合格率。所說的合格率是由基板制成的優(yōu)良半導(dǎo)體芯片的百分比。這些已經(jīng)其它一些處理方法還在改進之中，以便能夠確定日漸減小的幾何形狀。
用來實現(xiàn)更小的幾何形狀的兩種方法在于通過限定更多的豎向器件，以及通過改進器件之間的電隔離。這可以通過在半導(dǎo)體基板表面中蝕刻深溝槽來完成。在隨后的處理步驟中，可用不同的材料填充溝槽以實現(xiàn)所期望的效果。例如，填充有絕緣體，如二氧化硅的溝槽將與相鄰的硅島電性隔離，減少了其間所建立的器件的電性干擾。作為另一個例子，填充有導(dǎo)電層，如多晶硅的溝槽能夠形成電荷存儲電容器，用于動態(tài)隨機存取存儲器，其中的導(dǎo)電層在溝槽中通過薄絕緣氧化物而隔開。
在半導(dǎo)體表面上形成深溝槽的一種常規(guī)方法是等離子蝕刻法。在抽空的室內(nèi)進行等離子蝕刻，在所說的室內(nèi)，將晶片設(shè)置在靜電夾盤(ESC)上，這種靜電夾盤形成平行板等離子體反應(yīng)器的陰極。通過液體冷卻系統(tǒng)使該ESC在內(nèi)部冷卻，以控制晶片的溫度。從晶片背面一側(cè)運走熱量，同時使正面一側(cè)受到蝕刻。將氣體等離子體引進到所說的室內(nèi)，提供蝕刻處理所用的離子或自由基。施加射頻能量，以激勵等離子體和蝕刻過程。可以增加聚焦環(huán)，以聚焦或集中反應(yīng)離子或自由基。以控制器為基礎(chǔ)的計算機根據(jù)指令程序控制操作，隨時指令程序反應(yīng)需要的時間、溫度和蝕刻特定的膜所需的其它處理條件。甚至還可以通過增加自動裝置(robot)使這種處理過程進一步自動化，這種自動裝置把晶片從自先前的處理或存儲位置放置于室內(nèi)，并在蝕刻之后作為隨后的處理步驟移動晶片。合理設(shè)計的蝕刻處理通常將在整個晶片表面制得相當高的成品得率。
在半導(dǎo)體處理過程中，盡管降低成品率下降一直是工藝改進的一個目標，但是作為正?，F(xiàn)象，可以容許很小數(shù)量級的成品率下降。不能允許巨大的成品率下降，而且，在成品率問題被孤立出來并對其校正時，就會使處理裝置離線。在中等的成品率下降情況下，利用各種出錯修復(fù)程序進行分辨率嘗試。例如，在等離子體蝕刻處理中，調(diào)整背面一側(cè)的冷卻壓力或處理氣體，能夠臨時改善這個問題。然而，這些調(diào)整會掩蓋問題的真實根源，而且并不是消除成品率下降的長期方案。
因此，需要一種改進的方法，降低在半導(dǎo)體處理中的工藝成品率下降。

發(fā)明內(nèi)容
僅只作為說明，當前公開的各實施例改善了在半導(dǎo)體處理室中晶片定位的精確度。按照第一方面，對于特定處理或設(shè)備，晶片邊緣的成品率下降與晶片在設(shè)備中的精確機械定位有關(guān)。確定精確定位，并將精確定位用于晶片定位自動裝置的校準。按照第二方面，比如在每個預(yù)防性維護操作期間，對半導(dǎo)體處理裝置的對準方法確定了晶片的精確定位。通過將晶片定位與具體合適的對準夾具相比較，可以極好地確定正確的定位或校準。然后，由晶片定位自動裝置使用這一被校準的位置。
僅以介紹的方式給出前述各優(yōu)選實施例的討論。這部分的任何內(nèi)容都不應(yīng)當作為對下述的權(quán)利要求的限制，這些權(quán)利要求限定了本發(fā)明的范圍。


圖1是等離子體蝕刻裝置的示意圖；圖2是定位于圖1的等離子體蝕刻裝置中所用靜電夾盤上的對準夾具的示意圖；圖3是在圖1等離子體蝕刻裝置中晶片定位校準時所用清潔蓋的俯視圖；圖4是貫穿圖1等離子體蝕刻裝置中的圖2對準夾具的圖3清潔蓋的圖片；圖5是說明半導(dǎo)體處理裝置所用對準方法的流程圖；圖6說明用以提高半導(dǎo)體制造處理產(chǎn)品得率的方法。
具體實施例方式
對于精確手動斷路的需求源自有關(guān)深溝槽硅等離子蝕刻給出中的晶片邊緣成品率問題。起初，成品率下降的早期檢測與經(jīng)受等離子體處理之晶片上的特定邊緣位置處的掃描電子顯微鏡(SEM)輪廓相關(guān)。使用該方法，完成了多次實驗，以檢驗處理成套硬件和在處理室中的晶片定位誤差的理論。所述成套的硬件包括包含在具有晶片的處理室中的結(jié)構(gòu)，例如聚焦環(huán)。
晶片方向關(guān)于靜電夾盤(ESC)以很小增量(±0.05mm)的不對準與自SEM獲得的測量結(jié)果有關(guān)，這關(guān)系到特定的成品率下降。通過補償關(guān)于ESC的聚焦環(huán)的定位分辨不相關(guān)性。
由于成品率下降區(qū)域的圖形或形狀的緣故，識別了兩個可能的根本原因之一。認為對于不適當?shù)木鋮s使得處理室中部分晶片的溫度上升的影響的認識是成品率下降的一個原因。這是由于定位在流體冷卻的ESC上的晶片或由于自最近的處理套件部分相分離的影響所引起的。在蝕刻處理室的正常工作期間，處理套件部分的消耗也被認為是引起系統(tǒng)的成品率下降的原因。在兩種情況下，處理套件部分都是石英，但是在其它的應(yīng)用中，該部分可以是另一種常用的材料如陶瓷(氧化鋁)或硅。
在第一種情況下，認為在等離子體蝕刻環(huán)境中的那些部分變得非常熱，且使得晶片邊緣變得過熱。然而，發(fā)現(xiàn)了離處理套件部分最遠的晶片邊緣是硅晶片的受影響邊緣。實驗的結(jié)果顯示，這種情況下的套件部分盡管熱，但是實際上卻用作非常熱的晶片邊緣的散熱片，其中非常熱的晶片邊緣伸出ESC 2mm。石英位于流體冷卻的ESC上，其中流體冷卻的ESC持續(xù)地從該部分和晶片移走熱量。
在第二種情況下，同樣被稱為聚焦環(huán)的石英套件部分上的晶片補償組合，將晶片相對于過程氣體放置在所不希望的位置中，所說的過程氣體是在等離子體蝕刻處理期間，消耗處理套件部分時所產(chǎn)生的。在處理套件部分的消耗中，產(chǎn)生了特定的副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物參與了蝕刻處理。采用使處理套件部分的消耗附近被優(yōu)化的處理過程，增大硅晶片與處理套件部分之間的距離，同時處理套件減少了在蝕刻處理期間產(chǎn)生的副產(chǎn)物的作用。由于減少副產(chǎn)物的作用，每次硅晶片與處理套件部分未被恰當?shù)貙蕰r，都會出現(xiàn)系統(tǒng)化的成品率下降。
如果硅晶片的定位未被精確地位于ESC的中心，則在研究中也注意到在整個等離子體蝕刻室的定期維修(PM)期間成品率下降的量增加。周期性地進行定期維修，如一個月一次。理論上講，所述處理套件部分的消耗，不僅用于改變傳熱效果，而且根據(jù)石英所放的核素，還會影響晶面邊緣處工藝化學(xué)的變化。由于離開晶片距離增大的緣故，從所述的環(huán)放出的這些核素很少有機會成為處理氣體的一部分。
現(xiàn)有的晶片定位校準方法不能夠改進確保晶片成品率提高所需要的晶片定位精確度。通過在真空的室中目視校準位晶片，預(yù)先在試制的室(develpomentchamber)中實行晶片對準。要求晶片對準，而無需以三葉狀的對準夾具來光學(xué)增強至±0.15mm的容許偏差。采用這種方法，不能夠可靠地使精確度提高至超出±0.15mm，而且還經(jīng)常將晶片錯誤地對準到夾具邊緣外部。稍微有一點在夾具的周界外部的晶片可落入到對準袋中，這種對準袋使得能夠接受手動斷路的現(xiàn)象。其它的對準方法包括使用夾具，以使管腳通過孔落下，同時還在自動操作手柄的情況下將它與孔對準。采用這種方法使容許偏差受到限制，并且，由于機械磨損之故，在整個時間中都會有誤差增加。
為了提高在所需的容許偏差內(nèi)對準晶片的能力，選擇顯微鏡作為光學(xué)增強設(shè)備，在對準夾具內(nèi)部給出一致的晶片對準。對于一種應(yīng)用來講，選擇可從PeakOptics獲得的Peak Long Distance Microscope LDM 40放大顯微鏡。該放大顯微鏡具有8-12英寸的焦距(清潔的真空蓋與晶片邊緣之間的距離)，并且裝有測量標線，用以在測量的精確定位中起輔助作用。
也可以用200.2mm、四葉片的對準夾具來代替200.3mm、三葉片的對準夾具。四葉片通過增加參考點給出更好的對準分辨率，使自動裝置移動的自由度與正、負達到方向以及正、負的θ(theta)轉(zhuǎn)動相匹配。目的是調(diào)整晶片，使得在晶片邊緣和對準夾具之間，在它的每個葉片處都有相等的間隔。
采用這種方法，使晶片定位精確度最佳，并且消除了關(guān)于所述室內(nèi)被處理的所有部分的相關(guān)邊緣成品率下降。
以下參考附圖，圖1是等離子體蝕刻器100的正視圖。等離子體蝕刻器100包括處理室102和控制器104。所述處理室102包括壁106和蓋108，它們限定了等離子體蝕刻空間110。這個等離子體蝕刻器100還包括比如流體控制裝置，用以抽空以及填充處理室110中的氣體，還包括等離子體處理所用的射頻(RF)能量源，還包括用于聚焦處理室110中RF能量的聚焦環(huán)或其它套件部分，以及用于冷卻處理室110及其中所含之物的熱處理裝置。
控制器104包括一個或多個處理器和存儲器。存儲器存儲用于控制處理室中等離子體蝕刻處理所用的數(shù)據(jù)和指令。在一個實施例中，等離子體蝕刻器100是由日本東京的Tokyo Electron，Ltd.制造并出售的等離子體蝕刻系統(tǒng)?？捎闷渌嗨频难b置代替，而且其它類型的半導(dǎo)體處理裝置也可從這里公開的所述方法和裝置中獲益。
包含在處理室110中的是靜電夾盤(ESC)112。設(shè)置在ESC 112上的是對準夾具114和半導(dǎo)體基板或晶片116。
ESC 112可由任何合適的材料制成。然而，由于等離子體蝕刻是高溫處理，而且由于要想一致性地蝕刻晶片表面上的膜，這個晶片116的熱均勻性很重要，所以可以由導(dǎo)熱材料，如鋁或氮化鋁制成ESC 112。還使ESC 112冷卻，例如，利用液體冷卻劑在ESC 112中的流動，從晶片116的背面一側(cè)傳遞熱，從而控制晶片116的熱環(huán)境。
在等離子體蝕刻處理期間使用ESC 112保持晶片116。由晶片116的背面一側(cè)使晶片116被設(shè)置成與ESC 112機械式地接觸。雖然這里公開的方法和裝置在較寬范圍的半導(dǎo)體處理應(yīng)用中都是有用的，但是附圖的優(yōu)選實施例是等離子體蝕刻處理過程。在等離子體蝕刻中，在如二氧化硅的晶片116的前面一側(cè)上形成膜之后，使用常規(guī)的光刻處理形成圖樣。然后將晶片置于處理室110中，并將等離子體氣體引入到室110中。在應(yīng)用合適的RF能量的情況下，使等離子體離子推進到晶片116的表面，移除表面膜的暴露部分。當完成這一過程時，從室110移出晶片116。
為了在處理室110中定位晶片116以及從室110移出晶片116，壁106限定開口118，而且自動操作手柄120可以通過開口118延伸，使與晶片116接合。作為示例的自動裝置系統(tǒng)，比如可由日本的Y-askawa Electric Corporation制造。在一些應(yīng)用中，自動操作手柄120從用來存儲和傳送晶片組的晶片盒中選擇晶片。自動操作手柄120在控制系統(tǒng)的控制下動作，這種控制系統(tǒng)包括控制處理器的軟件程序，處理器反過來控制致動器，致動器精確地移動并放置所述自動操作手柄120。自動裝置控制系統(tǒng)可以由位置來編程，所說的位置是要要在ESC112上設(shè)置晶片116的位置，而且，在被稱做手動斷路的處理的進一步的處理周期中，所述自動裝置將把晶片116置于極端精確的編程位置處。由兩個變量來限定自動裝置的位置，達到或R，以及角度或θ或Th。等離子體蝕刻器100的定期維修和檢查的一個方面是驗證通過自動操作手柄120進行的手動斷路位置的編程。
圖2是定位于靜電夾盤112上的對準夾具114的等容(isometric)視圖。在常規(guī)應(yīng)用中，在等離子體蝕刻器102的定期維修和檢查(如定期維修)期間使用對準夾具114，以精確地對準或再對準用于隨后操作的自動操作手柄120。對準夾具114是圓形的，以便與ESC 112的頂部匹配。對準夾具114包含多個對準葉片122，這些葉片高出夾具114的部分邊緣124，并在將自動操作手柄與ESC 112對準的處理期間，提供得到改進的明顯度。夾具114還包括線向標126，以指出夾具114向自動操作手柄的R和θ移動方向的正確取向。
過去，具有三個對準葉片和200.3mm直徑的對準夾具用于自動操作手柄的對準，這種自動操作手柄用于處理具有200mm直徑的晶片。常規(guī)的對準夾具114設(shè)置于ESC上，并在校準的直徑環(huán)內(nèi)部目測或者是通過其它的方法對準。200.3mm的常規(guī)夾具在夾具的內(nèi)部邊緣和晶片的外部邊緣之間留出0.3mm的總間隔。這種常規(guī)的對準夾具和對準處理，產(chǎn)生±0.15的最大對準精確度。報告已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大于±0.05的不對準將會引起用于200mm的晶片深溝槽蝕刻處理的實質(zhì)上的成品率下降。
按照本申請，開發(fā)出對準夾具114，增強晶片定位對準的精確度，從而降低或者消除在等離子體蝕刻期間的處理成品率下降。于是，對準夾具114包括四個葉片122。這些葉片用于目測對準晶片和ESC 112。以前，使用三葉片對準夾具，其中三個相同的葉片均勻地設(shè)置在夾具邊緣的周邊上。然而，這樣的三個對準葉片并非定位在使它們能夠幫助技術(shù)人員試圖對準機械操作手柄和晶片的位置。所述的四葉片對準夾具114具有四個葉片，它們也是被均勻地設(shè)置在夾具114的邊緣124的周邊上。然而，這四個葉片沿著直徑相對，因此它們可用于幫助技術(shù)人員使對準夾具相對的邊緣與晶片相對準。
另外，對準夾具114具有200.2mm的直徑。相對于200mm晶片這種狹窄的直徑使晶片外部邊緣和夾具114內(nèi)部邊緣之間的總間隔降低到0.1mm，增大了在所希望的±0.05mm容許偏差內(nèi)對準自動操作手柄的可能性。然而，對于一些技術(shù)人員來講，目測達到這樣小的容許偏差是困難的。
圖3表示設(shè)在處理室110上的清潔蓋108，并示出室110內(nèi)部下面的對準夾具114和晶片116的示意圖。蓋108包括手柄302、304，用來安裝蓋108。在維修處理期間，清潔蓋108代替常規(guī)的等離子體蝕刻室的蓋。常規(guī)的蓋是處理室110的一部分，并且必須在室110中經(jīng)受真空。為對準自動操作手柄120，禁止在室110內(nèi)部見到常規(guī)蓋。代替清潔蓋108，使得能夠看見對準夾具114和用于對準的晶片116。
自蓋108至晶片的距離接近8-10時。這個距離可以使得精確對準很困難。正如所注意到的那樣，在對準夾具114與晶片邊緣之間的距離小于0.1mm。如果從一個角度而不是直接從上面看的話，則這一明顯的間隔甚至可以更小，而且對于技術(shù)人員甚至是更為難以解決的。
因此，圖1的實施例包括測量顯微鏡128，在對準處理期間，可將它設(shè)置在看穿蓋108的上方。在一種示意性的應(yīng)用中，可以選擇從Peak Optics獲得的Peak Long Distance Microscope LDM40放大顯微鏡。對應(yīng)于蓋108和晶片116之間的距離，這種顯微鏡的焦距為8-12時。此外，在這種實施例中，測量標度與顯微鏡128一起使用，為的是增加測量的精確度?？梢允褂闷渌线m的光學(xué)器件。
圖4表示在對準處理期間穿透整個顯微鏡128的示意圖。可以看見的是晶片116和對準夾具114，以及晶片116的外部邊緣404和夾具114的內(nèi)部邊緣406之間的間隔402。在這一實施例中，對準夾具114事實上是三葉片夾具，具有在夾具114的周邊均勻設(shè)置的三個葉片122，而不是圖1的四葉片夾具。
圖4中還能看見測量標度408。校準該標度408，以測量0.005mm的長度，以便能夠測量在夾具114的邊緣和晶片116的邊緣之間距離。由于技術(shù)人員將僅僅作出自晶片的一側(cè)至相對側(cè)的分度的對比，所以沒有必要具有校準分度。只有在該測量中具有某些數(shù)量的分度是重要的，以便使晶片的兩個相對側(cè)之間的這一對比可以產(chǎn)生良好的分辨率。
在其它的應(yīng)用中，提供其它的間隔或者要求其它的容許偏差時，可以代換其它的器件。例如，為了能夠測量所述的間隔，代替具有0.005等分的標度，可以使用一種用以表示標準間隔的標度標記，如0.05mm。所述標準間隔可以被表示為兩個居中的垂直線，或者表示為盒子，或者為垂直線與間隔的組合。在這種情況下，代替測量關(guān)于晶片相對兩側(cè)的距離，技術(shù)人員可以只確認間隔402小于在標度408上可見的標準間隔。
圖5是說明半導(dǎo)體處理裝置所用對準方法的流程圖?？梢越Y(jié)合有如圖1等離子體蝕刻器100的等離子體蝕刻系統(tǒng)來實行圖5的方法，并且，下面的說明假設(shè)這是所希望的應(yīng)用。相應(yīng)地，權(quán)利要求5方法的目標是對準自動操作手柄，以便按可重復(fù)的高精確度(如在0.05mm之內(nèi))把半導(dǎo)體晶片設(shè)置在等離子體蝕刻器處理室中。作為可供選擇的方式，可以結(jié)合任何其它半導(dǎo)體處理裝置實行圖5的方法。所述方法始于方框500。
在方框502，準備處理室。在一種應(yīng)用中，在定期維修工序期間，比如每月一次的定期維修(PM)實行圖5的方法。對于室的準備所需的工序中間是調(diào)整室和/或靜電夾盤的溫度，隔離室，以及給室換氣，并且，如果存在聚焦環(huán)的話則將其移除，并移除被稱做是上部未遮(depo-shield)的蓋。
在方框504，把晶片定位夾具插入到處理室中的靜電夾盤上。優(yōu)選的是，把夾具，如夾具114，譬如通過將其大小設(shè)定為稍大于將要在室中處理的晶片，并且利用包含四個對準葉片，適于利用精確的等離子體蝕刻器對準。如果使用四葉片夾具，則應(yīng)該定位所述四個葉片，以使它們與自動操作手柄的+R和-R方向(即沿著半徑移動)和+Th和-Th方向(沿著自動操作手柄的旋轉(zhuǎn)弧)對準。
在方框506，將清潔蓋設(shè)置于處理室上。利用清潔蓋，可使技術(shù)人員能夠從上面看到處理室中，以對準自動操作手柄。
在方框508，將晶片設(shè)置在等離子體蝕刻室中，并使晶片的位置垂直于測量顯微鏡。按照一種實施例，所述晶片是虛設(shè)的晶片，僅只用于對準等離子蝕刻器的目的。作為可供選擇的方式，利用要被處理的晶片來實行對準。通過自動操作手柄將晶片移動至其對準點。技術(shù)人員使用顯微鏡或其它合適的放大裝置，并觀測晶片的邊緣與對準夾具的周圍邊緣之間的間隔。按照一種實施例，技術(shù)人員比較沿+R和-R軸在關(guān)于直徑相對的兩側(cè)上的間隔，并且相類似地還比較沿+Th和-Th軸在關(guān)于直徑相對的兩側(cè)上的間隔。可以觀測在晶片邊緣的更多區(qū)域處的更多間隔，而不是這里描述的四個。作為可供選擇的方式，如果不使用或不能獲得四葉片對準夾具，可以使用邊緣位置的任何設(shè)置，提供必要的精確度。按照另一種實施例，使用顯微鏡的測量標度測量在這些位置處的間隔，并比較該間隔。也可使用其它的位置確定技術(shù)。作為可供選擇的方式，在定位精確度容許偏差下的四周界位置處減小所述間隔，其中選擇定位精確度容許偏差，使得在蝕刻器中或其它處理裝置中處理隨后的晶片時，使成品率下降最小化。
在方框510，確定自動操作手柄對準。相對于靜電夾盤和對準夾具調(diào)整晶片的位置，以使晶片邊緣與比如四個邊界位置處的對準夾具之間的間隔變化最小化。按照一種實施例，技術(shù)人員借助與通過顯微鏡可以看見的標準間隔對比確定沿著兩個軸的相對側(cè)的間隔是否基本相同，同時調(diào)整自動操作手柄的位置，直至在所述相對側(cè)上的間隔處于視覺容許偏差之內(nèi)。按照另一種實施例，在測量間隔之后，技術(shù)人員調(diào)整位置，使得在全部相對側(cè)上的測量都在比如0.05mm的測量容許偏差之內(nèi)。一旦調(diào)整并確定了位置，就以隨后在等離子體蝕刻器中設(shè)置晶片時使用的經(jīng)調(diào)整的位置來編程自動裝置。
在方框512，確定晶片位置是否關(guān)于各個側(cè)面均等地遠離對準夾具。如果不是，則該方法回到方框512，重新對準自動操作手柄。確認對準還可以包含將晶片降低到靜電夾盤上，以確定在夾盤上最后的晶片對準?？芍匦买炞C晶片的中心位于那個位置。如果該位置為精確對準的，則可以將限定該位置的數(shù)據(jù)存儲在自動操作手柄的控制系統(tǒng)的存儲器中。隨后，在存儲位置中精確定位晶片的制造期間，將使用這種位置數(shù)據(jù)。
為了提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)量，有些自動操作手柄包括兩個分叉，用于分別支持兩個晶片。如果是這種情況，則可重復(fù)方框508、510和512，以對準自動操作手柄的其它分叉。
另外，控制過程繼續(xù)進到方框514，以完成室維修。在一個例子中，這包括為室換氣和清潔室，如果必要的話，移除定位夾具，并重新安裝聚焦環(huán)，移除清潔蓋，并重新安裝上部未遮的蓋，閉合蓋并抽空室。
圖6說明增加半導(dǎo)體制造工藝生產(chǎn)量的方法。該方法始于方框600。在方框602，對于半導(dǎo)體制造工藝中實行的處理步驟而言的成品率下降與晶片的機械定位相關(guān)。本文描述的示意性實施例中，所述處理步驟是等離子體蝕刻步驟，具體地說是，在比如晶片表面上的二氧化硅那樣的膜上制造深溝槽的等離子體蝕刻步驟。然而，這種方法還可以擴展為其它的工藝步驟，特別是需要通過自動裝置在處理室中精確定位晶片的那些工藝。
可以通過任何合適的方法實現(xiàn)方框602的相關(guān)性。例如，可以對多個測試晶片實行比如等離子體蝕刻那樣的處理步驟。然后測試該測試晶片，以識別在實行處理步驟期間所產(chǎn)生的缺陷，以及缺陷在晶片上的位置。同時，識別出測試晶片各自的對準位置或相對的未對準。通過這種方式，使缺陷的位置與對準位置相關(guān)，使得能夠檢測各個圖樣。在一個例子中，確定大于0.05mm的偏離中心的未對準在晶片邊緣上產(chǎn)生新月狀的區(qū)域。也可使用其它類型缺陷的分析和統(tǒng)計操作，以使各缺陷與未對準相關(guān)。
在方框604，根據(jù)框602的相關(guān)性，確定標定的定位位置。這可以是比如居中于等離子體蝕刻器的靜電夾盤上的位置。作為可供選擇的方式，這種位置可以偏離中心的補償，或者是一些其它形式的不均勻，同時解決在方框602中檢測的成品率下降。類似地，在方框606，根據(jù)在方框602中確定的相關(guān)性限定精確的容許偏差。這種容許偏差一般是這樣的一個值，利用這個值，可以以方框604的標定定位位置取代晶片的位置，同時仍保持可以接受的處理步驟的成品率下降。
最后，在方框608，編程晶片定位自動裝置，以將制成的晶片設(shè)置在方框604的標定的定位位置處。隨后，將在自自動裝置至等離子體蝕刻器的晶片的手動斷路期間使用該位置。
由前述內(nèi)容，可以看出各實施例提供一種用于降低在半導(dǎo)體處理中的成品率下降的改進的方法。晶片的機械定位與在具體處理步驟的執(zhí)行期間產(chǎn)生的成品率下降是相關(guān)的。限定標定的位置和容許偏差，并隨后在處理步驟的執(zhí)行期間使用。在定期維修操作期間，處理過程用于將處理裝置高精確度地與標定的位置對準，并且如果必要的的話重新對準。它的效果在于通過降低在處理步驟期間產(chǎn)生的缺陷而明顯提高的成品率。第二個效果是提高處理裝置的可靠性，在檢定和在對準處理期間，它不再頻繁地出現(xiàn)故障。
因此，意思是認為前述的詳細描述是說明性的而不是限制性的，并且應(yīng)能理解，下述各權(quán)利要求，包括它們的全部等價物，意在限定本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種處理半導(dǎo)體基板的方法，所述方法包括如下步驟使實行半導(dǎo)體制造處理中的處理步驟的成品率下降與半導(dǎo)體基板的機械定位相關(guān)；和根據(jù)所述相關(guān)性，在隨后執(zhí)行處理步驟期間，將半導(dǎo)體基板設(shè)置在具有足夠定位精確度的位置，使成品率下降降低到預(yù)定臨界值之下。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，還包括以下步驟根據(jù)所述該相關(guān)性，確定在支持設(shè)備上的半導(dǎo)體基板的標定定位位置；根據(jù)所述相關(guān)性，確定定位精確度的容許偏差。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述處理步驟包括等離子蝕刻步驟，并且定位精確度的容許偏差小于或等于離開標定位置±0.05mm。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，還包括編程保持基板的自動操作手柄，將半導(dǎo)體基板設(shè)置在定位容許偏差之內(nèi)的標定定位位置的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述相關(guān)成品率下降包括對于多個測試基板實行處理步驟；識別執(zhí)行處理步驟期間產(chǎn)生的缺陷和測試基板上的缺陷位置；識別測試基板的對準位置；和使缺陷的位置和對準位置相關(guān)。
6.一種用于半導(dǎo)體處理裝置的對準方法，所述對準方法包括如下步驟將對準夾具安裝在處理裝置的夾盤上；在處理裝置中將半導(dǎo)體基板放置在夾盤上；目測地比較半導(dǎo)體基板的邊緣和半導(dǎo)體基板的至少四個周界位置處的對準夾具之間的間隔；根據(jù)所述目測的對比，相對于夾盤和對準夾具調(diào)整半導(dǎo)體基板的位置，使半導(dǎo)體基板和在至少四個周界位置處的對準夾具之間的間隔變化最小化；和利用在處理裝置中隨后設(shè)置的半導(dǎo)體基板所用的經(jīng)調(diào)整的位置編程基板轉(zhuǎn)移自動裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的對準方法，其中，所述目測比較間隔步驟包括通過放大裝置觀測半導(dǎo)體基板的邊緣和對準夾具；使所述間隔與測量參數(shù)比較。
8.如權(quán)利要求7所述的對準方法，其中，所述調(diào)整半導(dǎo)體的位置包括減小在定位精確度容許偏差之下的至少四個周界位置處的間隔，選擇定位精確度容許偏差，使在處理裝置中隨后處理半導(dǎo)體基板時的成品率下降最小化。
9.如權(quán)利要求6所述的對準方法，其中，所述半導(dǎo)體基板是要被處理的基板。
10.如權(quán)利要求6所述的對準方法，其中，所述半導(dǎo)體基板是一個虛設(shè)的基板。
全文摘要
一種用于半導(dǎo)體處理的方法，包括在半導(dǎo)體制造過程中所用的執(zhí)行處理步驟成品率下降與半導(dǎo)體基板的機械定位相關(guān)，并根據(jù)所述相關(guān)性，將半導(dǎo)體基板設(shè)置于具有足夠定位精確度的位置，使成品率下降減小到預(yù)定臨界值之下。
文檔編號H01L21/68GK1822345SQ200510137329
公開日2006年8月23日 申請日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者克里斯托弗·德瓦尼, 查爾斯·E·文迪蒂 申請人:里士滿英飛凌科技公司