[发明专利]脱气方法

说明书

本发明提供了一种半导体衬底的脱气方法，所述方法包括：依次将多个半导体衬底装载至脱气装置中；对半导体衬底以并行的方式进行脱气，每个半导体衬底在不同的、与半导体衬底被装载至脱气装置的时间相关的时间开始脱气；以及，当半导体衬底完成脱气后，将所述半导体衬底从所述脱气装置中卸载，而装载顺序靠后的半导体衬底仍然进行脱气；其中，半导体衬底的脱气是在小于10^‑4托的压强中进行的，并且在半导体衬底的脱气期间，所述脱气装置是被连续泵送的。

技术领域

本发明涉及一种对多个半导体衬底进行脱气的方法，以及相关联的装置。

背景技术

半导体器件的制造是在严格受控的条件下执行的，其中将杂质维持在较低含量一般是很有必要的。杂质的一种潜在来源是待加工的半导体晶圆。因此，在一个或多个制造工艺步骤之前，对半导体晶圆进行脱气过程是众所周知的。例如，半导体器件的制造工艺经常使用将高纯度材料的薄膜层沉积在衬底上的技术。在这些工艺期间，使处理室保持为不含污染物以便所沉积的膜具有所需的性能，是非常重要的。很多标准的行业技术诸如物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)和化学气相沉积(CVD，Chemical vapordeposition)都是在真空条件下进行操作的。为了使沉积的膜污染最小，维持低压是很重要的。

很多现代化的生产方法需要使用的衬底涂覆有受热时会释放大量气体的材料。这种材料的例子包括有机钝化层、粘合剂、光刻胶或旋涂材料。此外，越来越多的显著释放气体的新型衬底材料被使用。在晶圆封装行业中，诸如聚酰亚胺(PI，Polyimide)和聚苯并噁唑(PBO，Polybenzoxazole)的材料是尤其有问题的。当例如这样的材料释放气体时，污染物将被释放到加工工具中并掺入正在生成的膜中。这可能会导致实质性问题。例如，所沉积的膜的性能和特性降低。

通常使用群集工具来节省半导体晶圆的制造成本。一般地，晶圆从盒体或前开式晶圆盒(Front Opening Unified Pods，FOUPs)中传输至在低压强中运行的传输模块。传输模块中的一个或多个机器人将晶圆从盒体/FOUP移动至位于接近传输模块的多个模块中。位于所述传输模块周围的模块通常在真空条件下进行操作，并且每个模块具有除了其它功能之外的专用功能，例如脱气，蚀刻，PVD沉积。

在后续的处理步骤(例如作为标准工艺流程的一部分的沉积步骤)之前，在专用的脱气处理模块中对半导体衬底进行脱气是比较普遍的。已知的是，提供有一次仅对一个晶圆进行脱气的脱气模块。批次脱气模块也是已知的。在这些布置中，可一起装载多个晶圆并脱气。然而，半导体行业中所使用的很多新型材料具有极低的脱气率，这将导致长达30分钟或更长的脱气时间。然而，实现任何商用处理设备的高吞吐量以使相关的固定成本可在每个晶圆基础上最小化是很重要的。由于脱气率低和脱气时间长将导致吞吐量太低而在商业上难以接受，因此对排气严重的衬底的处理在经济上是不可行的。

发明内容

本发明在至少一些实施例中解决了上述的一个或多个问题。虽然本发明尤其适用于包括排气严重的材料(如PBO及PI)的半导体衬底，然而本发明仍可广泛地应用于各种半导体衬底。

根据本发明的第一方面，提供了一种半导体衬底的脱气方法，所述方法包括：

依次将多个半导体衬底装载至脱气装置中；

对半导体衬底以并行的方式进行脱气，每个半导体衬底在不同的、与该半导体衬底被装载至脱气装置中的时间相关的时间开始脱气；以及，

当半导体衬底完成脱气后，将所述半导体衬底从所述脱气装置中卸载，而装载顺序靠后的半导体衬底仍然进行脱气；

其中，所述半导体衬底的脱气是在小于10^-4托(Torr)的压强中进行的，并且在半导体衬底的脱气期间，所述脱气装置是被连续泵送的。