【发明授权】一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法_上海华力微电子有限公司_201810503740.5 

申请/专利权人:上海华力微电子有限公司

申请日:2018-05-23

发明/设计人:谢素兰

公开(公告)日:2020-10-16

代理机构:上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)

公开(公告)号:CN108754458B

代理人:智云

主分类号:C23C16/52(20060101)

地址:201203 上海市浦东新区张江高科技园区高斯路568号

分类号:C23C16/52(20060101);C23C16/458(20060101);H01L21/67(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.16#授权;2018.11.30#实质审查的生效;2018.11.06#公开

摘要:本发明公开了一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法,涉及半导体制造工艺技术领域。所述化学气相淀积机台包括基座和传送装置,所述传送装置用于带动一晶圆朝靠近或远离所述基座的方向运动,以使所述晶圆靠近所述基座并在所述基座上进行成膜反应,或使所述晶圆远离所述基座。当机台触发报警时,所述化学气相淀积机台暂停工作,所述传送装置将晶圆抬起,使晶圆和基座保持分离;解除报警,所述传送装置将晶圆传回基座上,化学气相淀积机台恢复工作。所述化学气相淀积机台及处理机台报警的方法可防止机台触发报警后,高温基座继续加热晶圆,防止反应腔内的残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷,最终导致晶圆报废。

主权项:1.一种化学气相淀积机台,其特征在于,包括基座和传送装置,所述传送装置用于带动一晶圆朝靠近或远离所述基座的方向运动,以使所述晶圆靠近所述基座并在所述基座上进行成膜反应,或使所述晶圆远离所述基座;正常工作时,所述传送装置用于带动所述晶圆朝靠近所述基座的方向运动;当机台发生异常报警时,程式停止,所述传送装置带动所述晶圆朝远离所述基座的方向运动。

全文数据:一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造工艺技术领域,尤其是一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法。背景技术[0002]化学气相淀积CVD是利用气相反应,在高温、等离子或激光辅助等条件下控制反应气压、气流速率、基片材料温度等因素,从而控制纳米微粒薄膜的成核生长过程;或者通过薄膜后处理,控制非晶薄膜的晶化过程,从而获得纳米结构的薄膜材料的方法。目前,在芯片制造过程中,大部分所需的薄膜材料,不论是导体、半导体,或是介电材料,都可以用化学气相淀积来制备,如二氧化硅膜、氮化硅膜、多晶硅膜等。它具有淀积温度低,薄膜成分和厚度易控,薄膜厚度与淀积时间成正比,均匀性与重复性好,台阶覆盖好,操作方便等优点。其中淀积温度低和台阶覆盖好对超大规模集成电路的制造十分有利。化学气相淀积法在半导体工业中应用广泛的,是目前集成电路生产过程中最重要的薄膜淀积方法。[0003]化学气相淀积工艺是半导体工艺中非常重要的一个环节,导电薄膜层和绝缘薄膜层对能否在硅衬底上成功制作出半导体器件而言至关重要。Vector机台是化学气相淀积工艺的一种主流机台,几乎可以用于淀积各种性质的导电薄膜层和绝缘薄膜层,应用非常广泛。在晶圆传送或淀积过程中,机台发生异常报警,程式停止,晶圆停留在反应腔内的基座上,基座继续加热晶圆,反应腔内的残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷,晶圆在反应腔内停留的时间越久,形成缺陷的几率越高,最终导致晶圆报废。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种化学气相淀积机台及方法,防止在淀积过程中,化学气相淀积机台发生异常报警后,程式停止,晶圆停留在反应腔内的基座上,反应腔内的残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷,最终导致晶圆报废。[0005]为了达到上述目的,本发明提供了一种化学气相淀积机台,其特征在于,包括基座和传送装置,所述传送装置用于带动一晶圆朝靠近或远离所述基座的方向运动,以使所述晶圆靠近所述基座并在所述基座上进行成膜反应,或使所述晶圆远离所述基座。[0006]可选的,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件用于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动。[0007]可选的,所述基座数量为多个,所述传送装置还用于带动所述晶圆运动,以使所述晶圆从其中一个基座上方运动至另一个基座上方。[0008]可选的,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件用于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动,并且所述支架能够自转以带动所述承载部件所述承载部件从其中一个基座上方运动至另一个基座上方。[0009]可选的,所述承载部件的数量为多个,每个所述承载部件均与所述支架的一端连接,所述支架自转时带动所述多个承载部件同步转动。i[0010]可选的,所述承载部件的数量为4个,所述基座的数量为4个,4个所述承载部件关于所述支架对称分布,且4个所述基座关于所述支架对称分布。[0011]可选的,所述承载装置为托盘。[0012]本发明还提供一种处理机台报警的方法,所述机台为本节前文所述的化学气相淀积机台,所述处理机台报警的方法包括以下步骤:[0013]S1:所述化学气相淀积机台触发报警,所述化学气相淀积机台暂停工作;[0014]S2:所述传送装置将晶圆抬起,使晶圆和基座保持分离;[0015]S3:解除报警,所述传送装置将晶圆传回基座上,化学气相淀积机台恢复工作。[0016]可选的,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件用于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动;_[0017]所述S2具体包括:所述支架沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝远离所述基座的方向运动,使所述晶圆和所述基座保持分尚;、、[0018]所述S3具体包括:解除报警,所述支架沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近所述基座的方向运动,将所述晶圆传回至所述基座上,所述化学气相淀积机台恢复工作。[0019]可选的,所述基座的数量为多个,所述传送装置包括支架和多个承载部件,每个所述承载部件均与所述支架的一端连接,多个所述承载部件用于分别承载一个所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向同步运动,并且所述支架能够自转以带动多个所述承载部件同步转动;_[0020]所述S2具体包括:所述支架沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝远离所述基座的方向同步运动,使多个所述晶圆和对应的所述基座保持分离;[0021]所述S3具体包括:解除报警,所述支架沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝靠近所述基座的方向同步运动,将所述晶圆传回至对应的所述基座上,所述化学气相淀积机台恢复工作。[0022]与现有技术相比,本发明提供的化学气相淀积机台及处理机台报警的方法中,当机台触发异常报警时,传送装置立即将所有晶圆抬起,使晶圆和基座保持分离,避免高温基座继续加热晶圆,防止反应腔内的残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷。附图说明[0023]图1是一种化学气相淀积机台报警时晶圆和基座位置示意图。[0024]图2是气体在晶圆表面成核反应示意图。[0025]图3是本发明一本实施例中机台报警时晶圆和基座位置示意图。[0026]图4是本发明一实施例提供的化学气相淀积机台结构简图。[0027]图5是本发明一实施例提供的化学气相淀积机台基座结构简图。[0028]其中:10-晶圆,20-基座,21-基座位置1,22-基座位置2,23-基座位置3,24-基座位置,3〇-传送装置,31-承载部件,32-支架,41-左真空锁,42-右真空锁,50-加热源。具体实施方式[0029]下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。[0030]图1是一种化学气相淀积工艺的机台发生报警异常时,晶圆10和基座20的位置示意图,如图1所述,当化学气相淀积机台报警时,机台暂停工作,根据等离子体增强程式设定,基座20的温度为350〜400摄氏度,此时晶圆10仍然停留在反应腔内的基座20上。图2是气体在晶圆表面成核反应的示意图,如图2所述,反应腔内残留的气体原子或分子反应物会结合起来,附着在晶圆表面形成小晶核,并在晶圆表面进行成核反应,随着晶圆在反应腔内停留的时间增加,晶圆表面会逐渐形成缺陷,最终导致晶圆报废。[0031]本实施例提供了一种化学气相淀积机台,如图3所述,化学气相淀积机台包括基座20和传送装置30,所述传送装置30用于带动晶圆10朝靠近或远离所述基座20的方向运动,以使所述晶圆10靠近所述基座20并在所述基座20上进行成膜反应,或使所述晶圆10远离所述基座20。正常工作时,传送装置30用于带动晶圆10朝靠近所述基座20的方向运动,以使所述晶圆10靠近所述基座20并在所述基座20上进行成膜反应。当机台发生异常报警时,程式停止,传送装置30带动晶圆10朝远离所述基座20的方向运动,避免晶圆10继续停留在反应腔内的基座20上,基座20继续加热晶圆10,反应腔内的残留气体在晶圆10表面进行成核反应,逐渐形成缺陷,最终导致晶圆报废。[0032]图3是本发明一本实施例中机台报警时晶圆和基座位置示意图。作为本发明的一种实现方式,如图3所示,所述传送装置30包括承载部件31和支架32,所述承载部件31与所述支架32的一端连接,所述承载部件31用于承载所述晶圆10,所述支架32能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件31朝靠近或远离所述基座2〇的方向运动。[0033]图4是本发明一实施例提供的化学气相淀积机台结构简图,如图4所示,述基座2〇数量为多个,所述传送装置30还用于带动所述晶圆1〇运动,以使所述晶圆1〇从其中一个基座20上方运动至另一个基座20上方。因此,所述化学气相淀积机台可同时对多片晶圆进行薄膜淀积。图5是化学气相淀积机台基座结构简图,如图5所示,所述基座2〇下设置有加热源50。所述加热源用于加热基座20,根据目前等离子体增强程式设定,基座2〇的温度设定为350〜400摄氏度。[0034]如图4所示,所述传送装置30包括支架32和承载部件31,所述支架32位于机台的反应腔正中央,所述支架32能够自转以带动所述承载部件31从其中一个基座2〇上方运动至另一个基座20上方。[0035]如图4所示,所述承载部件31的数量为多个,每个所述承载部件31均与所述支架32的一端连接,所述支架32自转时带动所述多个承载部件31同步转动,以带动所述承载部件31从其中一个基座20上方运动至另一个基座20上方。[0036]如图4所示,在本实施例中,所述承载部件31的数量为4个,所述基座2〇的数量为4个,4个所述承载部件20关于所述支架32对称分布,且所述基座2〇分布在所述承载部件31正下方。本领域的技术人员可以理解的是,本实施例所选用的承载部件的数量并非对承载部件的限定,而只是一种优选方案。承载部件的数量也可以是2个,此时所述承载部件上下对称分布,或者承载部件的数量为3个,此时所述承载部件呈倒立的等边三角形分布。[0037]如图3所示,所述承载部件31为托盘。作为本领域技术人员,容易理解的是,承载部件31也可以采用其他类型的机构比如静电吸盘等。[0038]本实施例还提供一种处理机台报警的方法,采用本节前文所述化学气相淀积机台,所述处理机台报警的方法包括以下步骤:[0039]S1:所述化学气相淀积机台触发报警,所述化学气相淀积机台暂停工作;[0040]S2:所述传送装置30将晶圆10抬起,使晶圆10和基座20保持分离;[0041]S3:解除报警,所述传送装置30将晶圆10传回基座20上,化学气相淀积机台恢复工作。[0042]在本实施例中,机台报警时,所述支架32沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件31朝远离所述基座20的方向运动,使所述晶圆10和所述基座20保持分离;解除报警时,所述支架32沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件31朝靠近所述基座20的方向运动,将所述晶圆10传回至所述基座20上,所述化学气相淀积机台恢复工作。[0043]在实施例中,当所述承载部件31和基座20数量为多个,机台报警时,所述支架32沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件31朝远离所述基座20的方向同步运动,使多个所述晶圆10和对应的所述基座20保持分离;解除报警时,所述支架32沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件31朝靠近所述基座20的方向同步运动,将所述晶圆10传回至对应的所述基座20上,所述化学气相淀积机台恢复工作。[0044]如图4所示,应用于化学气相淀积工艺机台只有一个反应腔,反应腔的腔体内包含4个基座2〇,晶圆10初始位置在左真空锁,淀积成膜作业过程中传送手臂将晶圆10从左真空锁41传进腔体,然后由传送装置3〇带动从第一个基座21顺时针转动,经过第二基座22、第三基座23和第四基座24回到第一个基座21,然后传送手臂再将晶圆传送到右真空锁42,最后传送回前开晶圆盒,晶圆10进入腔体后在每个基座20上按照程式设置时间淀积成膜。在淀积成膜过程中机台发生异常报警后,程式停止,传送装置30立即将所有晶圆托起,使晶圆10和基座20分_,防止反应腔内的残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷。[0045]综上,在本发明一实施例提供一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法中,淀积成膜过程中机台发生异常报警后,程式停止,传送装置立即将所有晶圆托起,使晶圆和基座分离,防止晶圆停留在反应腔内基座上,反应腔内残留气体在晶圆表面进行成核反应,逐渐形成缺陷,最终导致晶圆报废。[0046]上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明掲露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。

权利要求:丄.一种化学气相淀积机台,其特征在于,包括基座和传送装置,所述传送装置用于带动一晶圆朝靠近或远离所述基座的方向运动,以使所述晶圆靠近所述基座并在所述基座上进行成膜反应,或使所述晶圆远尚所述基座。2.根据权利要求1所述的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件用于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动。3.根据权利要求1或2所述的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所"述基座数量为多个,所述传送装置还用于带动所述晶圆运动,以使所述晶圆从其中一个基座上方运动至另一个基座上方。4.根据权利要求3所述的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件用于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动,并且所述支架能够自转以带动所述承载部件所述承载部件从其中一个基座上方运动至另一个基座上方。5.根据权利要求4所述的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所述承载部件的数量为多个,每个所述承载部件均与所述支架的一端连接,所述支架自转时带动所述多个承载部件同步转动。6.根据权利要求5所述的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所述承载部件的数量为4个,所述基座的数量为4个,4个所述承载部件关于所述支架对称分布,且4个所述基座关于所述支架对称分布。7.根据权利要求2的一种化学气相淀积机台,其特征在于,所述承载装置为托盘。8.—种处理化学气相淀积机台报警的方法,其特征在于,所述化学气相淀积机台为如权利要求1-7任一项所述的化学气相淀积机台,所述处理方法包括以下步骤:S1:所述化学气相淀积机台触发报警,所述化学气相淀积机台暂停工作;S2:所述传送装置将晶圆抬起,使晶圆和基座保持分离;S3:解除报警,所述传送装置将晶圆传回基座上,化学气相淀积机台恢复工作。9.根据权利要求8所述的一种处理化学气相淀积机台报警的方法,其特征在于,所述传送装置包括支架和承载部件,所述承载部件与所述支架的一端连接,所述承载部件^于承载所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向运动;^^所述S2具体包括:所述支架沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝远离所述基座的方向运动,使所述晶圆和所述基座保持分离;所述S3具体包括:解除报警,所述支架沿其延伸方向直线运动以带动所述承载部件朝靠近所述基座的方向运动,将所述晶圆传回至所述基座上,所述化学气相淀积机台恢复工作。10.根据权利要求8所述的一种处理化学气相淀积机台报警的方法,其特征在于,所述基座的数量为多个,所述传送装置包括支架和多个承载部件,每个所述承载部件均与所述支架的一端连接,多个所述承载部件用于分别承载一个所述晶圆,所述支架能够沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝靠近或远离所述基座的方向同步运动,并且所述支架能够自转以带动多个所述承载部件同步转动;。j所述S2具体包括:所述支架沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝远离所述基座的方向同步运动,使多个所述晶圆和对应的所述基座保持分离;所述S3具体包括:解除报警,所述支架沿其延伸方向直线运动以带动多个所述承载部件朝靠近所述基座的方向同步运动,将所述晶圆传回至对应的所述基座上,所述化学气相淀积机台恢复工作。

百度查询: 上海华力微电子有限公司 一种化学气相淀积机台及处理机台报警的方法