一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的制作方法

本发明涉及半导体刻蚀工艺领域，具体涉及一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置。

背景技术：

在半导体刻蚀工艺领域中，许多情况下，在刻蚀工艺后需要对晶片进行刻蚀后处理，也即去光刻胶处理。现有技术中的系统设备中，仅具有刻蚀功能，经刻蚀的半导体晶片需要被移出上述系统设备后，放入另外用于剥去光刻胶系统进行去光刻胶处理。现有技术的工艺设备及方法，由于需要将刻蚀后的晶片进行转移后完成去光刻胶处理，浪费了大量的时间，极大的影响了晶片的生产量。同时去光刻胶工艺需要在高温环境（200度以上）下进行，否则反应速度达不到经济要求，所以去光刻胶反应腔内安装晶片的机台内还还需要设置一个加热器，以加热刚完成等离子刻蚀工艺的晶圆。但是传统加热器由于是从下向上传递热量对晶片进行加热的，所以需要隔一段时间才能使得晶片表面温度达到要求，而且大量的热量在传递过程中没有向上到达晶片，而是向下或者向四周经过传递或者辐射到了光刻胶反应腔的其它部分，所以传统的电阻加热器在光刻胶反应腔中使用效率低下而且反应时间慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置，在处理腔上方设置加热器，将处理腔与真空进样腔连接，同时确保传输腔能够分别与处理腔、真空进样腔及刻蚀腔相互贯通，实现晶片的传递。本发明提供的用于半导体晶片剥去光刻胶装置能够避免浪费晶片转移的时间，提高晶片的生产量。本发明中，在进行晶片去光刻胶处理时，在处理腔上方设置加热器，由于晶片表面积较小，采用灯加热器直接加热晶片表面能够有效地实现去光刻胶处理，同时节约能源。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置，包含支撑架；其特点是，该装置包含：

至少一个处理腔，设置在所述支撑架上；

至少一个真空进样腔，与所述至少一个处理腔连接；

至少一个加热器，设置在对应所述至少一个处理腔的上方，所述至少一个加热器为辐射加热器；

至少一个刻蚀腔，设置在所述支撑架上；

传输腔，设置在所述支撑架上，并使得晶片在所述至少一个处理腔、所述至少一个真空进样腔及所述至少一个刻蚀腔之间传输。

所述至少一个加热器的工作功率≥10kw，使得所述晶片在灯加热器的照射下在10s内该晶片表面达到200℃-270℃的温度。

所述真空进样腔与所述处理腔相互连通。

所述真空进样腔靠近所述传输腔的一侧设有第一真空传递门；所述真空进样腔的另一侧设有晶片送入门；该真空进样腔内设有放置台，用于放置晶片。

所述处理腔内包含：

反应窗及隔板组件，设置在所述处理腔顶部；所述加热器透过所述反应窗及隔板组件对放入所述处理腔内的晶片进行加热；

离子喷射器，设置在所述处理腔外部，向该处理腔内部喷射等离子反应气体；

基台，设置在所述处理腔内；晶片设置在所述基台上；

第二真空传递门，设置在所述处理腔靠近所述传输腔的侧壁上；所述传输腔通过所述第二真空传递门将晶片送入所述处理腔的所述基台上。

所述至少一个刻蚀腔设有第三真空传递门；所述传输腔通过所述第一真空传递门与所述真空进样腔进行晶片传递，所述传输腔通过所述第二真空传递门与所述处理腔进行晶片传递，所述传输腔通过所述第三真空传递门与所述至少一个刻蚀腔进行晶片传递。

所述真空进样腔分别设置在一对所述处理腔之间。

所述真空进样腔靠近所述传输腔的一侧设有第一真空传递门；所述真空进样腔的另一侧设有晶片送入门；该真空进样腔内设有一对放置台，所述一对放置台上下相叠设置，每个所述放置台用于放置晶片。

每个所述处理腔内包含：

反应窗及隔板组件，设置在所述处理腔顶部；所述加热器透过所述反应窗及隔板组件对放入所述处理腔内的晶片进行加热；

离子喷射器，设置在所述处理腔外部，向该处理腔内部喷射等离子反应气体；

基台，设置在所述处理腔内；晶片设置在所述基台上；

第二真空传递门，设置在所述处理腔靠近所述传输腔的侧壁上；所述传输腔通过所述第二真空传递门将晶片送入所述处理腔的所述基台上。

所述至少一个刻蚀腔设有第三真空传递门；所述传输腔通过所述第一真空传递门与所述真空进样腔进行晶片传递，所述传输腔通过所述第二真空传递门与所述处理腔进行晶片传递，所述传输腔通过所述第三真空传递门与所述所述至少一个刻蚀腔进行晶片传递。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明公开的一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置，在处理腔上方设置加热器，将处理腔与真空进样腔连接，同时确保传输腔能够分别与处理腔、真空进样腔及刻蚀腔相互贯通，实现晶片的传递。本发明提供的用于半导体晶片剥去光刻胶装置能够避免浪费晶片转移的时间，提高晶片的生产量。本发明中，在进行晶片去光刻胶处理时，在处理腔上方设置加热器，由于晶片表面积较小，采用灯加热器直接加热晶片表面能够有效地实现去光刻胶处理，同时节约能源。同时，本发明中，真空进样腔内可以设置上下对称的放置台，能够同时对两片晶片进行处理，提高了该装置的工作效率。

附图说明

图1为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的整体结构示意图之一。

图2为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的整体结构示意图之二。

图3为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的整体结构示意图之一。

图4为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的实施例示意图之二。

图5为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的实施例示意图之三。

图6为本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的整体实施流程示意图。

图7是本发明一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置的实施例垂直剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置，该装置包含：支撑架、至少一个处理腔1、至少一个真空进样腔2、至少一个加热器3、至少一个刻蚀腔4及传输腔5，传输腔5内包括至少一个用于传输晶圆的机械臂。

其中，至少一个处理腔1设置在支撑架上；至少一个真空进样腔2与至少一个处理腔1连接；至少一个加热器3设置在对应至少一个处理腔1的上方；至少一个刻蚀腔4设置在支撑架上；传输腔5设置在支撑架上，并分别与至少一个处理腔1、至少一个真空进样腔2及至少一个刻蚀腔4相通。

本发明中，至少一个加热器3为辐射加热器，典型的如灯加热器3，本发明的辐射加热器包括一个或多个灯组或者与灯组匹配的反射聚焦装置，将大部分可见光或者红外光热量向下照射到待处理晶片上。至少一个加热器3的工作功率≥10kw。本实施例中要求，灯加热器3对晶片的照射要求在10s内使得该晶片表面达到200℃-270℃的温度。

实施例一

如图1、图4所示，一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置中包含：一个处理腔1、一个真空进样腔2、一个加热器3、刻蚀腔4及传输腔5。

其中，处理腔1设置在支撑架上，真空进样腔2与处理腔1连接，加热器3设置在处理腔1的上方，刻蚀腔4设置在支撑架上，传输腔5设置在支撑架上，并分别与处理腔1、真空进样腔2及刻蚀腔4相通。真空进样腔2与处理腔1相互连通。其中，刻蚀腔4设有第三真空传递门41。本发明中处理腔1除了可以位于真空进样腔2侧面联通到传输腔，也可以是如图7半导体晶片剥去光刻胶装置的垂直剖面示意图所示的结构，图中处理腔和真空进样腔两者相互叠放，处理腔1设置在真空进样腔上方，以节省空间提高整个晶圆处理系统的空间利用率。其中传输腔5通过真空传递门22’与真空进样腔2联通，真空进样腔2的另一端通过传递门21’与外部大气环境中的基片存储和传输系统，处理腔1通过传递门11’与传输腔5相联通。处理腔1与真空进样腔2之间通过共用的水平腔壁整合为一体。

真空进样腔2靠近传输腔5的一侧设有第一真空传递门22；真空进样腔2的另一侧设有晶片送入门21；该真空进样腔2内设有放置台23，用于放置晶片。

如图3所示，处理腔1内包含：反应窗及隔板组件12、离子喷射器13、基台14及第二真空传递门11。

其中，反应窗及隔板组件12设置在处理腔1顶部；离子喷射器13设置在处理腔1外部，向该处理腔1内部喷射反应离子；基台14设置在处理腔1内；第二真空传递门11设置在处理腔1靠近传输腔5的侧壁上。

本实施例中，将晶片设置在基台14上进行去光刻胶处理。加热器3能够透过反应窗及隔板组件12对放入处理腔1内的晶片进行加热。

传输腔5通过第一真空传递门22与真空进样腔2进行晶片传递，传输腔5通过第二真空传递门11与处理腔1进行晶片传递，并将晶片送入处理腔1的基台14上或从基台14上取出，传输腔5通过第三真空传递门41与至少一个刻蚀腔4进行晶片传递。

如图6所示，本发明公开的一种用于半导体晶片剥去光刻胶方法在本实施例的具体应用如下：

s1，晶片通过真空进样腔2的晶片送入门21送入真空进样腔2内，将该真空进样腔2内空气抽出，并保持该真空进样腔2内真空状态时，将上述晶片通过第一真空传递门22送入传输腔5内。

被处理晶片从外界大气环境通过晶片送入门21送入真空进样腔2后，将晶片送入门21关闭，同时将该真空进样腔2内空气抽出，并保持该真空进样腔2内真空状态，打开第一真空传递门22，传输腔5将晶片进行转移。

s2，晶片在传输腔5的带动下，通过第三真空传递门41送入刻蚀腔4内进行刻蚀。

s3，将刻蚀完成的晶片通过第三真空传递门41再次送入传输腔5内，在该传输腔5的带动下，通过第二真空传递门11送入对应的处理腔1内，将上述晶片剥去光刻胶。该步骤s3中：

s3.1，处理腔1顶部的灯加热器3透过该处理腔1的反应窗及隔板组件12，对放置在基台14上的晶片进行照射加热。

通过第二真空传递门11传输腔5将完成刻蚀的晶片置于基台14上，由于晶片表面积较小，灯加热器3对晶片的照射要求在10s内使得该晶片表面达到200℃-270℃的温度。

s3.2，离子喷射器13向该处理腔1内喷射等离子体，上述晶片在高温下通过等离子体对其表面进行光刻胶剥落。

s4，当上述晶片在处理腔1内完成剥去光刻胶后，再次通过第二真空传递门11送入传输腔5内，在该传输腔5的带动下，通过第一真空传递门22送入真空进样腔2。

当晶片完成处理后，通过晶片送入门21将完成处理的晶片从上述系统中取出。

实施例二

如图2、图5所示，一种用于半导体晶片剥去光刻胶装置包含：一对处理腔1、一个真空进样腔2、一对加热器3、至少一个刻蚀腔4及传输腔5。

其中，一对处理腔1设置在支撑架上，真空进样腔2分别设置在一对处理腔1之间，每个加热器3设置在对应处理腔1的上方，并与对应的处理腔1相互叠加设置，刻蚀腔4设置在支撑架上，传输腔5设置在支撑架上，并分别与一对处理腔1、真空进样腔2及刻蚀腔4相通。其中，刻蚀腔4设有第三真空传递门41。

如图3所示，每个处理腔1内包含：反应窗及隔板组件12、离子喷射器13、基台14及第二真空传递门11。

其中，反应窗及隔板组件12设置在处理腔1顶部；离子喷射器13设置在处理腔1外部，向该处理腔1内部喷射反应离子；基台14设置在处理腔1内；第二真空传递门11设置在处理腔1靠近传输腔5的侧壁上。

本实施例中，晶片设置在基台14上；传输腔5通过第二真空传递门11将晶片送入处理腔1的基台14上。每个加热器3透过对应的反应窗及隔板组件12对放入处理腔1内的晶片进行加热。

如图2所示，真空进样腔2靠近传输腔5的一侧设有第一真空传递门22；真空进样腔2的另一侧设有晶片送入门21；刻蚀腔4设有第三真空传递门41。

如图5所示，真空进样腔2内设有一对放置台23，一对放置台23上下相叠设置，每个放置台23用于放置晶片。两个放置台可以在真空进样腔2内通过隔离板互相隔离也可以互相联通。

传输腔5通过第三真空传递门与真空进样腔2进行一片或一对晶片传递，传输腔5通过第四真空传递门与处理腔1进行晶片传递，传输腔5通过第三真空传递门41与至少一个刻蚀腔4进行晶片传递。

如图6所示，本发明公开的一种用于半导体晶片剥去光刻胶方法在本实施例的具体应用如下：

s1，晶片通过真空进样腔2的晶片送入门21送入真空进样腔2内，将该真空进样腔2内空气抽出，并保持该真空进样腔2内真空状态时，将上述晶片通过第一真空传递门22送入传输腔5内。

本实施例中，当一对晶片通过真空进样腔2的晶片送入门21送入真空进样腔2时，将该真空进样腔2内空气抽出，并保持该真空进样腔2内真空状态后，通过第一真空传递门22传输腔5将一对晶片同时进行转移。

当一个被处理晶片从外界大气环境通过晶片送入门21送入真空进样腔2后，将晶片送入门21关闭，同时将该真空进样腔2内空气抽出，并保持该真空进样腔2内真空状态，打开第一真空传递门22，传输腔5将晶片进行转移。

s2，晶片在传输腔5的带动下，通过第三真空传递门41送入刻蚀腔4内进行刻蚀。

本实施例中，当传输腔5带动一对晶片进行转移时，则通过第三真空传递门41将一对晶片依次送入刻蚀腔4内进行刻蚀。也即在其中一个晶片完成刻蚀后，再将另一个晶片放入刻蚀腔4进行刻蚀。或将一对晶片分别转移至不同的刻蚀腔4进行刻蚀。

s3，将刻蚀完成的晶片通过第三真空传递门41再次送入传输腔5内，在该传输腔5的带动下，通过第二真空传递门11送入对应的处理腔1内，将上述晶片剥去光刻胶。该步骤s3中：

s3.1，处理腔1顶部的灯加热器3透过该处理腔1的反应窗及隔板组件12，对放置在基台14上的晶片进行照射加热。

传输腔5将完成刻蚀的一对晶片通过一对处理腔1的第二真空传递门11，置于对应的基台14上，由于晶片表面积较小，灯加热器3对晶片的照射要求在10s内使得该晶片表面达到200℃-270℃的温度。

s3.2，离子喷射器13向该处理腔1内喷射等离子体，上述晶片在高温下通过等离子体对其表面进行光刻胶剥落。

s4，当上述晶片在处理腔1内完成剥去光刻胶后，再次通过第二真空传递门11送入传输腔5内，在该传输腔5的带动下，通过第一真空传递门22送入真空进样腔2。

当一对或一个晶片完成处理后，通过晶片送入门21将完成处理的晶片从上述系统中取出。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。