一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法技术

本发明专利技术公开了一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法，通过预判断晶圆对准缺口经过隔离阀位置传感器时四个可能的遮挡位置，在搬运控制器上进行初始角度、单次旋转角度以及旋转角度范围的设定，以避免晶圆对准缺口从该四个遮挡位置经过位置传感器而引起搬运控制器对晶圆圆心位置的误判，从而实现对晶圆传送位置的精确控制，达到使晶圆安置于静电吸附盘中心的目的，避免造成背面氦气流量异常引起的宕机以及晶边缺陷的产生。本发明专利技术方法实现方便，效果显著，可适用于工艺过程中对晶圆中心对准要求较高的制程。

Wafer delivery method for optimizing wafer edge defect

The invention discloses a method for wafer transfer optimization of wafer edge defect judgment, wafer alignment gap through an isolation valve position sensor four possible occlusion position through the pre initial angle, in handling controller single rotation angle and rotation angle range setting, in order to avoid the wafer gap from the four occlusion position through the position sensor and controller of wafer handling error caused by the center position, so as to realize the accurate control of the wafer transfer position, the wafer is arranged at the center of the electrostatic adsorption disc to avoid causing abnormal on the back of the helium flow rate and crystal defects edge down. The method of the invention has the advantages of convenient realization and obvious effect, and can be applied to the process requiring higher alignment of the wafer center in the process.

【技术实现步骤摘要】
一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法
本专利技术涉及微电子领域，更具体地，涉及一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法。
技术介绍
随着半导体集成电路技术的发展，半导体器件尺寸不断缩小，对器件的制造技术要求越来越高，因此，对于刻蚀时晶圆与刻蚀腔体中静电吸附盘中心之间重合的精度要求也越来越高。每片晶圆都会在其记录晶圆编号处设计有对准缺口，当晶圆吸附在静电吸附盘上时，该对准缺口处的静电吸附盘表面就将露出。因此，在浅沟槽刻蚀或多晶硅刻蚀过程中，为了保护静电吸附盘，避免其在晶圆对准缺口处露出的表面遭受等离子的连续轰击，延长其使用寿命，在通过搬运手臂进行晶圆的逐次传送时，采取了晶圆与晶圆之间每次按照顺时针方向依次转动一定角度的方式进行传送，以便当不同晶圆先后吸附在静电吸附盘上时，各晶圆上的对准缺口在静电吸附盘上的位置不断变换，以减少静电吸附盘在同一位置遭受等离子的连续轰击。但在浅沟槽隔离和多晶硅刻蚀工艺技术日趋成熟的同时，也存在着以下的一些问题。请参阅图1-图4，图1-图4是晶圆通过刻蚀腔体隔离阀门时的位置状态示意图。如图1所示，刻蚀腔体设有用于传送晶圆时供晶圆进出的隔离阀F，在隔离阀F的两侧，以左右非对称方式各设有一个位置传感器G，形成非对称的位置传感器G，用于在晶圆两侧轮廓位置分别感测晶圆的通过。因此，当晶圆的边缘经过腔体隔离阀门F时，共有四次遮挡安置于阀门上的非对称位置传感器G的机会。当晶圆的对准缺口E在传送过程中不经过两个非对称的位置传感器G的其中任意一个时，连接位置传感器G的搬运控制器就能够精确识别首先被感测到的晶圆边缘的A点位置。之后，在该晶圆通过过程中，将依次识别到晶圆上的位置B点、C点和D点，如图2-图4所示。请参阅图5-图6，图5-图6分别是晶圆非对准缺口位置经过位置传感器时和晶圆对准缺口位置经过位置传感器时搬运控制器计算的晶圆圆心位置与晶圆实际圆心位置的关系示意图。如图5所示，搬运控制器可以根据位置传感器感应的晶圆边缘A、B、C、D四个点位置，通过其连线及对称中心线精确计算出晶圆的圆心位置，并校正搬运手臂的最终放置位置，从而将晶圆安置于与静电吸附盘中心对准的正确位置。如图6所示，当晶圆对准缺口在晶圆传送过程中经过任意一个位置传感器时，如正好经过隔离阀左边的位置传感器，则搬运控制器所识别的晶圆边缘A点的位置将成为晶圆缺口的边缘；之后，依次可得到位置B点、C点和D点。由于该A点至晶圆圆心的距离小于晶圆半径，因此，这样计算得到的晶圆圆心将不再是晶圆的实际圆心，因而计算圆心(图示的实线圆)与实际圆心(图示的虚线圆)发生了偏移，导致晶圆实际圆心的最终安置位置将偏离静电吸附盘的正中心。在浅沟槽刻蚀或多晶硅刻蚀过程中，为了保护静电吸附盘，晶圆与晶圆之间将顺序采用按顺时针方向偏转一定角度的方式进行逐次传送。但这样的传送方式却存在着确定的隐患：当某个晶圆偏转到其对准缺口正好通过位置传感器的位置时，搬运控制器在判断晶圆圆心时就会出现误判断。如6所示，该A点相对于非晶圆缺口通过时得到的A点位置要偏向晶圆的内测，而A点位置的改变，将导致由A-B连线和C-D连线所计算得到的圆心偏离实际圆心。搬运手臂按照计算得到的圆心位置传送晶圆，就会无法精确安置晶圆于静电吸附盘的中心。由于当前使用的干法刻蚀设备设计的局限性，位置传感器和搬运控制器都无法正确识别晶圆对准缺口和真正的晶圆边缘，因而无法将晶圆精确安置于静电吸附盘的中心，导致由静电吸附盘背面喷射的冷却氦气的流量异常偏高。该大流量氦气会将静电吸附盘边缘的刻蚀生成物溅射到晶圆的表面，从而导致晶圆缺陷的异常增高，特别是将导致晶圆边缘处的低良率或者零良率问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法，所述晶圆通过搬运手臂传送至刻蚀腔体中的静电吸附盘上，所述刻蚀腔体设有用于晶圆进出的隔离阀，所述隔离阀两侧以非对称方式各设有一个位置传感器，用于分别感测晶圆的通过，所述搬运手臂和位置传感器分别连接搬运控制器，所述晶圆传送方法包括以下步骤：步骤S01：以晶圆上的对准缺口作为旋转角度的起点，在搬运控制器上设定晶圆传送时的初始角度、单次旋转角度以及旋转角度范围，以使晶圆在旋转角度范围内任意旋转时，其对准缺口在传送过程中都不会通过两个位置传感器中的任意一个；步骤S02：搬运手臂按照初始角度抓取第一个晶圆，向隔离阀方向传送，搬运控制器根据两个位置传感器感应的晶圆边缘非对准缺口处的四个点位置，计算出晶圆圆心的精确位置，并校正搬运手臂的最终放置位置，将晶圆送入刻蚀腔体，使晶圆安置于静电吸附盘上，并位于中心对准的位置进行工艺；步骤S03：完成工艺后，退出第一个晶圆；步骤S04：搬运手臂在旋转角度范围内逐次传送相对于前一个晶圆旋转单次旋转角度的后续晶圆进行工艺，直至完成整个批次的晶圆传送。优选地，以对准缺口位于晶圆传送方向上的位置作为晶圆旋转角度的起点，其对应的初始角度为零度。优选地，以对准缺口朝向晶圆传送方向的位置作为晶圆旋转角度的起点。优选地，以对准缺口背向晶圆传送方向的位置作为晶圆旋转角度的起点。优选地，所述旋转角度范围以初始角度为起点，向其两侧对称偏转若干单次旋转角度构成。优选地，当某个晶圆旋转至旋转角度范围中的最大角度时，对下一个晶圆返回初始角度并向其另一侧旋转一个单次旋转角度进行传送。优选地，所述旋转角度范围以初始角度为起点，向其一侧偏转若干单次旋转角度构成。优选地，当某个晶圆旋转至旋转角度范围中的最大角度时，对下一个晶圆返回初始角度进行传送。优选地，所述单次旋转角度的大小由对准缺口的开口角度决定。从上述技术方案可以看出，本专利技术通过预判断晶圆对准缺口经过隔离阀位置传感器时四个可能的遮挡位置，在搬运控制器上进行初始角度、单次旋转角度以及旋转角度范围的设定，以避免晶圆对准缺口从该四个遮挡位置经过位置传感器而引起搬运控制器对晶圆圆心位置的误判，从而实现对晶圆传送位置的精确控制，达到使晶圆安置于静电吸附盘中心的目的，避免造成背面氦气流量异常引起的宕机以及晶边缺陷的产生。本专利技术方法实现方便，效果显著，可适用于工艺过程中对晶圆中心对准要求较高的制程。附图说明图1-图4是晶圆通过刻蚀腔体隔离阀门时的位置状态示意图；图5-图6分别是晶圆非对准缺口位置经过位置传感器时和晶圆对准缺口位置经过位置传感器时搬运控制器计算的晶圆圆心位置与晶圆实际圆心位置的关系示意图；图7是本专利技术一较佳实施例的一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。请参考图1-图4。在本专利技术的一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法中，所述晶圆通过搬运手臂(图略)传送至刻蚀腔体中并放置在静电吸附盘(图略)上，所述刻蚀腔体设有用于传送晶圆时供晶圆进出的隔离阀，在隔离阀的两侧，以左右非对称方式各设有一个位置传感器，形成非对称的位置传感器，用于在晶圆两侧轮廓位置分别感测晶圆的通过。因此，当晶圆的边缘经过腔体隔离阀门时，共有四次遮挡安置于阀门上的非对称位置传感器机会。所述搬运手臂和位置传感器分别连接搬运控制器(图略)。当晶圆的对准缺口在传送过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法，所述晶圆通过搬运手臂传送至刻蚀腔体中的静电吸附盘上，所述刻蚀腔体设有用于晶圆进出的隔离阀，所述隔离阀两侧以非对称方式各设有一个位置传感器，用于分别感测晶圆的通过，所述搬运手臂和位置传感器分别连接搬运控制器，其特征在于，所述晶圆传送方法包括以下步骤：步骤S01：以晶圆上的对准缺口作为旋转角度的起点，在搬运控制器上设定晶圆传送时的初始角度、单次旋转角度以及旋转角度范围，以使晶圆在旋转角度范围内任意旋转时，其对准缺口在传送过程中都不会通过两个位置传感器中的任意一个；步骤S02：搬运手臂按照初始角度抓取第一个晶圆，向隔离阀方向传送，搬运控制器根据两个位置传感器感应的晶圆边缘非对准缺口处的四个点位置，计算出晶圆圆心的精确位置，并校正搬运手臂的最终放置位置，将晶圆送入刻蚀腔体，使晶圆安置于静电吸附盘上，并位于中心对准的位置进行工艺；步骤S03：完成工艺后，退出第一个晶圆；步骤S04：搬运手臂在旋转角度范围内逐次传送相对于前一个晶圆旋转单次旋转角度的后续晶圆进行工艺，直至完成整个批次的晶圆传送。

【技术特征摘要】
1.一种用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法，所述晶圆通过搬运手臂传送至刻蚀腔体中的静电吸附盘上，所述刻蚀腔体设有用于晶圆进出的隔离阀，所述隔离阀两侧以非对称方式各设有一个位置传感器，用于分别感测晶圆的通过，所述搬运手臂和位置传感器分别连接搬运控制器，其特征在于，所述晶圆传送方法包括以下步骤：步骤S01：以晶圆上的对准缺口作为旋转角度的起点，在搬运控制器上设定晶圆传送时的初始角度、单次旋转角度以及旋转角度范围，以使晶圆在旋转角度范围内任意旋转时，其对准缺口在传送过程中都不会通过两个位置传感器中的任意一个；步骤S02：搬运手臂按照初始角度抓取第一个晶圆，向隔离阀方向传送，搬运控制器根据两个位置传感器感应的晶圆边缘非对准缺口处的四个点位置，计算出晶圆圆心的精确位置，并校正搬运手臂的最终放置位置，将晶圆送入刻蚀腔体，使晶圆安置于静电吸附盘上，并位于中心对准的位置进行工艺；步骤S03：完成工艺后，退出第一个晶圆；步骤S04：搬运手臂在旋转角度范围内逐次传送相对于前一个晶圆旋转单次旋转角度的后续晶圆进行工艺，直至完成整个批次的晶圆传送。2.根据权利要求1所述的用于优化晶圆边缘缺陷的晶圆传送方法，其特征在于，以对准缺口位于晶圆传送方向上的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇艳，许进，荆泉，任昱，张旭升，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31