TWI421928B - 清洗蝕刻機台之自動清洗方法 - Google Patents

Description

清洗蝕刻機台之自動清洗方法

本發明係有關於一種機台之自動清洗方法。特別是一種清洗蝕刻機台之自動清洗方法。

一般旋轉機台可用於塗布光阻，清洗或蝕刻晶圓或基片。清洗或蝕刻晶圓時，自轉盤飛濺出來之酸液由洩液槽收集排出，氣體則由排氣裝置排出，一般洩液槽皆固定不動，而轉盤可以上下移動，如授予Franz Sumnitsch等人之美國專利第4/903,717號專利揭示一種清洗蝕刻機台，其轉盤即可上下移動，以選擇不同之洩液槽來排出酸液，而排氣裝置則集中將所有洩液槽之酸性氣體排出，各洩液槽容易互相污染。授予王家康等人申請之中華民國專利申請第097148510號專利揭示另一種具有移動式洩液槽之清洗蝕刻機台。清洗蝕刻機台之轉盤保持在固定水平上，而洩液槽(drain tank)則可以上下移動，以分別將自旋轉轉盤上晶圓表面因離心力飛散之液體收集排出。由一組轉盤、一組洩液槽及使洩液槽之一移至轉盤水平上之升降裝置構成。轉盤係供吸住晶圓以進行清洗蝕刻及清洗之用，轉盤能以各種速度旋轉並供應蝕刻液及純水。多個洩液槽可視蝕刻液之種類或純水而決定其數，以排出廢液。另由排氣裝置將酸性氣體排出。

晶圓在多組之回收環間進行蝕刻/清洗製程，當使用之酸液具有結晶特性時，(因通風之固體轉角部位，液滴快速乾燥後殘餘物即為結晶)就會衍生出“結晶固體”於洩液槽內緣，結晶將造成產品品質受影響，嚴重甚至可能造成破片，而且也會加重系統維護負擔。因此有一需求，清洗蝕刻機台具有定時自動清洗結晶之功能，以避免產品品質受影響。

本發明即針對此一需求，提出一種能解決以上缺點之自動或手動清洗結晶之方法。

本發明之目的在提供一種清洗蝕刻機台之自動清洗方法，以避免產品品質受影響或造成破片。

本發明之次一目的在提供一種清洗蝕刻機台之自動清洗方法，以減輕系統維護負擔。

為達成上述目的及其他目的，本發明之第一觀點教導一種清洗蝕刻機台之自動清洗方法，至少包含下列步驟：定義清洗配方：以測試方式決定使用的酸液、回收環變高度d(約為0~10mm)、上下移動之速度、往復之重複數、停留時間、設定的時間間隔Ti，然後指定檔名；執行配方蝕刻的時間大於該設定的時間間隔Ti，則發警示；定義自動清洗的條件，以免影響製程；以空白晶圓(Dummy wafer)放於特定安排擺放處，如緩衝室；於定時或自動清洗的條件成立，自緩衝室取空白晶圓至結晶發生之特定回收環位置處；執行可將結晶洗淨之清洗配方；清洗後將空白晶圓以純水洗淨後回復至擺放處，完成自動或手動結晶清洗功能；偵測下一次啟動條件。清洗配方之執行，亦可簡化為人工以手動操作。

本發明之以上及其他目的及優點參考以下之參照圖示及最佳實施例之說明而更易完全瞭解。

請參考第1圖，第1圖係依據本發明實施例之清洗蝕刻機台101之剖面圖。清洗蝕刻機台101主要之兩部分為轉盤102及洩液槽103。轉盤102上可置放晶圓104，洩液槽103俱有回收環(Ring)105，本實施例有四個回收環105-1至105-4，轉盤102可以上下移動，洩液槽103固定，或洩液槽103可以上下移動而轉盤102固定於一定平面，使晶圓104平面與洩液槽103之一個回收環(Ring)對準。不同之蝕刻液使用固定之回收環，以免互相污染。晶圓在多組之回收環間進行蝕刻/清 洗製程，當應用之酸液具有結晶特性時，(因通風之固體轉角部位106、107，液滴快速乾燥後殘餘物即為結晶)就會衍生出“結晶固體”於洩液槽內緣，因此，必須定時自動清洗此結晶固體，以保障品質，減少破片，減輕系統維護之負擔。

每一回收環結晶清洗配方使用的酸液(Media)，應由晶圓廠依蝕刻液之種類以測試方式決定，檔名由系統指定。測試時，先調整回收環高度，如第2圖所示，第2圖為回收環通風之固體轉角部位106、107由製程時之固定高度調整至可變動高度，作動區間為向回收環上/下緣延伸距離d，約0~10mm，調整出一組可清洗結晶之位置高度d，清洗配方即依該高度執行。上下移動速度可調整；往復之重複數(Cycle)可調整，上下範圍之位置高度之停留時間可調整。供液臂(Swing Arm)固定於晶圓中心。分別以水/蝕刻液測試，判斷結晶是否可被清除，若以上清洗有正面效果，明確定義該清洗配方與啟動時間後，由系統指定檔名。

自動清洗的條件(以下條件都要成立)：1.系統不在自動跑貨(Auto Run)狀態；2.機械手臂(Robot)、緩衝室(Buffer)、第一晶圓室(Chamber 1)第二晶圓室(Chamber 2)在線上待命(Online Ready)自動(Auto)的狀態；3.緩衝室有晶圓、機械手臂及第一、二晶圓室沒有貨，或是在離線(Undock)的狀態；4.裝載艙口(Load Ports)是沒有貨，或是在離線的狀態；5.回收環使用某一具有結晶性之酸液已到達指定的閒置(Idle)時間Ti；6.回收環窗(Windows)已關。

原則上，跑貨中，不會做清洗。清洗中，無法跑貨。每個回收環分別記錄使用某一具有結晶性之酸液在自動跑貨模式下最後一次完成配方蝕刻的時間。若回收環判斷目前時間與最後一次執行配方蝕刻的時間大於設定的時間間隔Ti，則發警示(Alarm)。該警示不中止目前自動跑貨，已下達跑貨(RUN)的FOUP或晶圓盒(Cassette)中的晶圓可以全部跑完，但無法 下新的貨，以利在本次自動跑貨後，執行清洗。(主要避免連續跑貨狀況下，若跑了某批貨，是不使用具有結晶性之酸液，該批貨執行時間已大於設定的時間間隔Ti，若下批貨要使用具有結晶性之酸液，則會因回收環未清洗，而導致異常)。執行清洗以完成清洗配方才會清除需要清洗的警示，該警示未排除前，無法下新的貨。若是由人進行回收環保養(Maintenance)，在回收環保養後，可由回收環手動畫面輸入特殊指令，清除回收環需要清洗的狀態，否則，在回收環由保養模式進入(Initialize)到待命(Ready Idle)狀態時，有可能就會使清洗條件滿足而開始自動清洗。若清洗過程異常，排除後，晶圓回到緩衝室，若必要模組又回到了自動跑貨模式，自動再次執行一次清洗。清洗過程異常，需提供清洗完成(Clean Out)的功能，將空白晶圓(Dummy Wafer)移回緩衝室。清洗配方由晶圓廠自定，檔名由系統指定。若該檔名配方不存在，則不會進行清洗，也不會觸發需要清洗的警示。清洗配方內容使用的酸液(Media)為特定酸液名稱，用來指定特殊的回收環(Ring)位置，該位置會是晶圓廠在原本回收環位置上/下特定移位(Offset)的位置，以利噴到結晶，將結晶清洗掉。此上/下特定移位的位置，以及詳細清洗方式，將由晶圓廠由回收環手動指令介面噴水或噴酸，再由原廠回收環的使用者操作介面(UI)手動操作回收環的上下，系統軟體(VM)需確認現有程式可以輔助晶圓廠的手動測試。在測試後，晶圓廠將決定清洗結晶的方式，再視清洗需要，定出回收環的清洗方式，最後再修改程式。在清洗後，回收環需判斷每一個酸的第一片不能回收。同時，只在有使用具有結晶性之酸液時，才記錄需要清洗時間。若清洗後自動跑貨沒用到具有結晶性之酸液，則結束後，不用再清洗。

清洗之步驟如下：以空白晶圓(Dummy wafer)放於特定安排擺放處，如緩衝室；於定時與下列條件成立，當該結晶之回收環之清洗酸液(media)待命(idle)累積一段時間Ti未 生產跑片；取空白晶圓至結晶發生之特定回收環位置處；執行可將該結晶洗淨之清洗配方，清洗配方包括供應之清洗酸液，即可溶解或移除該結晶之酸液；清洗後將空白晶圓以純水洗淨後回復至擺放處，完成自動結晶清洗功能；然後偵測下一次啟動條件。清洗配方之執行，亦可簡化為人工以手動操作。

藉由以上較佳之具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實例來對本發明之範疇加以限制。相反的，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範疇內。

101‧‧‧清洗蝕刻機台

102‧‧‧轉盤

103‧‧‧洩液槽

104‧‧‧晶圓

105、105-1、105-2、105-3、105-4‧‧‧回收環

106、107‧‧‧回收環通風之固體轉角部位

第1圖係依據本發明實施例之清洗蝕刻機台101之剖面圖。

第2圖為回收環通風之固體轉角部位。

101．．．清洗蝕刻機台

102．．．轉盤

103．．．洩液槽

104．．．晶圓

105、105-1、105-2、105-3、105-4．．．回收環

106、107．．．回收環通風之固體轉角部位

Claims (3)

1. 一種清洗蝕刻機台之自動清洗方法，至少包含下列步驟：定義清洗配方：以測試方式決定使用的酸液、回收環變高度d、上下移動之速度、往復之重複數、停留時間、設定的時間間隔Ti，然後指定檔名；執行配方蝕刻的時間大於該設定的時間間隔Ti，則發警示；定義自動清洗的條件，以免影響製程；以空白晶圓(Dummy wafer)放於特定安排擺放處，如緩衝室；於定時或自動清洗的條件成立，自緩衝室取空白晶圓至結晶發生之特定回收環位置處；執行可將結晶洗淨之清洗配方；清洗後將空白晶圓以純水洗淨後回復至擺放處，完成自動結晶清洗功能；偵測下一次啟動條件。
2. 如申請專利範圍第1項之自動清洗方法，其中該回收環變高度d為0~10mm。
3. 如申請專利範圍第1項之自動清洗方法，其中該清洗配方之執行，可簡化為人工以手動操作。