一种晶圆腐蚀实验的自动化方法

    技术2025-02-15  50


    本发明涉及晶圆腐蚀试验,尤其涉及一种晶圆腐蚀实验的自动化方法。


    背景技术:

    1、晶圆腐蚀在实验室中的试验,目前仍然以人工手动操作为主,因此,在手动操作中仍然受到人为因素的影响,比如实验室采用化学溶液覆盖腐蚀区域、通电腐蚀、一次清洗腐蚀区域、二次清洗腐蚀区域等步骤来完成整个腐蚀工艺,但由于腐蚀溶液覆盖的时间和通电时间的差别,可能会导致实验结果存在不确定性因素。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,该晶圆腐蚀实验的自动化方法旨在解决现有技术下人工手动操作可能会导致实验结果存在不确定性因素的技术问题。

    2、本发明的技术方案为:一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,包括有自行开发的操控软件和执行操作的设备;

    3、操控软件可进行通电腐蚀时长、通电腐蚀电压大小、腐蚀过程中超声清洗频率以及时长、清洗时长、清洗过程中超声清洗频率及时长参数的设置;

    4、设备是本方法的直接执行部分,包括隔离罩、固定底座、溶液槽、吹气口、机械臂、晶圆放置盘、进样口和源表;其中隔离罩内侧固定连接有固定底座;固定底座上端四角处均固定连接有四个溶液槽;隔离罩内侧设置有与溶液槽一一对应的四个吹气口;固定底座上端中部安装有机械臂;机械臂上安装有晶圆放置盘;隔离罩左侧设置有进样口;固定底座、四个溶液槽、四个吹气口和机械臂封闭在隔离罩中,保证实验过程的独立性;

    5、其步骤如下:

    6、步骤一:样品从进样口在机械臂的带动下,按操控软件设定的程序自动进入隔离罩内部,随后机械臂带动晶圆放置盘转动-90度,再移动至工序一溶液槽正上方后停止,随后机械臂带动晶圆放置盘向下移动,直到晶圆放置盘伸入工序一溶液槽中规定的位置停止并锁死;

    7、步骤二:源表根据操控软件的自动化程序进行参数设定,开始施加第一工序的电压信号,同时开始计时,工序一溶液槽电解完成后,机械臂将晶圆放置盘和样品提升至安全高度停止,然后机械臂再带动晶圆放置盘转动至第二溶液槽上方;

    8、步骤三:源表根据操控软件的自动化程序进行参数设定,开始施加第二工序的电压信号,机械臂将晶圆放置盘和样品降至第二溶液槽规定位置、停止并锁死,随后开始计时,完成第二工序后停止源表供电,机械臂再次将晶圆放置盘和样品提升至安全高度停止并锁死,随后机械臂再将晶圆放置盘转至第三溶液槽正上方后停止;

    9、步骤四:不断重复以上步骤,直到最后样品在最后一道工序的溶液槽中完成通电反应,机械臂提升晶圆放置盘和样品升至安全高度停止;

    10、步骤五:机械臂带动晶圆放置盘和样品旋转+90度,并从进样口伸出,以便人工取下样品并进行下一样品放置。

    11、作为优选,步骤一中机械臂转动-90度后,此时晶圆放置盘垂直向下,四个溶液槽(3)均具有超声波功能。

    12、作为优选,步骤二中每一步计时时长和总计时时长自主化设置。

    13、作为优选,步骤二、步骤三和步骤四中晶圆放置盘和样品提升时,吹气口同步送气,对样品进行吹气清洁。

    14、作为优选,步骤三中每一步计时时长和总计时时长自主化设置。

    15、作为优选,操控软件用于控制机械臂运动及源表和超声设备的参数设定。

    16、作为优选,晶圆放置盘处于安全高度时,其下端的位置高于溶液槽上端的位置。

    17、作为优选,步骤五中机械臂带动晶圆放置盘和样品旋转+90度后,晶圆放置盘和样品转至水平位置。

    18、本发明的有益效果:将传统人工手动操作流程转化为设备自动化实验流程,通过设备自动化操作,可精确控制通电时间、晶圆在溶液中浸入时间、化学溶液温度、超声振动频率等因素,为腐蚀工艺增添新活力,从而保证稳定且可重复验证的结果,利用超声清洗,促进晶圆腐蚀过程中废弃物脱落,能够避免因实验人员疲劳而造成的实验误差,能够独立控制每个溶液槽是否通电和通电时长、是否超声清洗和清洗时长,通过数字化记录实验参数,有效避免人为记录错误。



    技术特征:

    1.一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,包括有自行开发的操控软件和执行操作的设备;其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:步骤一中机械臂(5)转动-90度后,此时晶圆放置盘(7)垂直向下,四个溶液槽(3)均具有超声波功能。

    3.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:步骤二中每一步计时时长和总计时时长自主化设置。

    4.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:步骤二、步骤三和步骤四中晶圆放置盘(7)和样品提升时,吹气口(4)同步送气,对样品进行吹气清洁。

    5.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:步骤三中每一步计时时长和总计时时长自主化设置。

    6.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:操控软件用于控制机械臂(5)运动及源表和超声设备的参数设定。

    7.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:晶圆放置盘(7)处于安全高度时,其下端的位置高于溶液槽(3)上端的位置。

    8.根据权利要求1所述的一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,其特征在于:步骤五中机械臂(5)带动晶圆放置盘(7)和样品旋转+90度后,晶圆放置盘(7)和样品转至水平位置。


    技术总结
    本发明涉及晶圆腐蚀试验技术领域,尤其涉及一种晶圆腐蚀实验的自动化方法。技术问题:该晶圆腐蚀实验的自动化方法旨在解决现有技术下人工手动操作可能会导致实验结果存在不确定性因素的技术问题。技术方案:一种晶圆腐蚀实验的自动化方法,包括有自行开发的操控软件和执行操作的设备;操控软件可进行通电腐蚀时长、通电腐蚀电压大小、腐蚀过程中超声清洗频率以及时长、清洗时长、清洗过程中超声清洗频率及时长参数的设置。本发明将传统人工手动操作流程转化为设备自动化实验流程,为腐蚀工艺增添新活力,从而保证稳定且可重复验证的结果,利用超声清洗,促进晶圆腐蚀过程中废弃物脱落,通过数字化记录实验参数,有效避免人为记录错误。

    技术研发人员:张凯,吴言华,孔慧
    受保护的技术使用者:上海电子信息职业技术学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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