專利名稱：半導體襯底制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體襯底制造方法，尤其涉及通過將晶片浸入處理溶液來處理晶片的半導體襯底制造方法。
背景技術(shù)：
濕法刻蝕的典型處理例子是將晶片浸入溶液。濕法刻蝕的一個問題是改進同面均勻性。通常，在槽中通過循環(huán)刻蝕液把新刻蝕液加在反應(yīng)面上來確保同面均勻性。
晶片浸入溶液來處理的另一個例子是晶片的清洗處理。日本專利特許公開8-293478公開了一種晶片的清洗裝置，其在晶片部分浸入溶液時通過加超聲波和旋轉(zhuǎn)晶片來提高晶片的清洗效率。
日本專利特許公開8-293478公開的晶片清洗裝置是通過使晶片與旋轉(zhuǎn)凸輪接觸而旋轉(zhuǎn)晶片的，它使凸輪和其附件產(chǎn)生顆粒。
該種晶片清洗裝置中，超聲波的駐波強度在晶片的中心和周邊部分是變化的。由于凸輪阻擋了超聲波的傳輸，超聲波就不能均勻地作用在晶片的整個表面上。因此就不能均勻地處理晶片。
上述晶片清洗裝置中，超聲波使凸輪和槽中的溶液振動，結(jié)果晶片也發(fā)生振動。晶片和凸輪必然相互滑脫，晶片就不能均勻地旋轉(zhuǎn)。
上述晶片清洗裝置中，當處理具有定向平面的晶片時，把旋轉(zhuǎn)力從凸輪送到晶片的狀態(tài)在定向平面和剩余部分處會變化。由于這個原因晶片不能均勻旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮了上述存在的問題，其目的是使晶片的處理均勻。
本發(fā)明另一個目的是防止因顆粒產(chǎn)生的污染。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理裝置是通過把晶片浸入處理溶液來處理晶片的晶片處理裝置，特征是包括晶片處理槽，直接或間接固定晶片的固定部分，以及從處理槽之上支撐固定部分以在處理槽里擺動固定部分的驅(qū)動部分。
上述晶片處理裝置中，驅(qū)動部分還作為把晶片在該裝置和其它裝置之間傳送的傳送機構(gòu)。
該晶片處理裝置還包括在處理槽中產(chǎn)生超聲波的超聲產(chǎn)生裝置。
晶片處理裝置還包括當驅(qū)動部分擺動晶片時與晶片周邊部分接觸的擺動支撐部件，從而由驅(qū)動部分支撐擺動。
該晶片處理裝置中，與晶片周邊部分接觸的擺動支撐部件部分最好為圓形。
晶片處理裝置中，可與晶片周邊部分接觸的擺動支撐部件部分最好在與晶面基本上平行的方向有槽。
該晶片處理裝置中，槽最好呈V形。
晶片處理裝置中，槽最好呈全波整流形。
晶片處理裝置中，處理槽最好包括含有溢出槽的循環(huán)機構(gòu)。
晶片處理裝置中，當晶片周邊部分與擺動支撐部件接觸時，驅(qū)動部分最好擺動固定部分以旋轉(zhuǎn)晶片。
晶片處理裝置中，超聲產(chǎn)生裝置最好包括超聲槽，超聲源，以及調(diào)整超聲槽里超聲源位置的調(diào)整機構(gòu)，超聲波最好通過放在超聲槽里的超聲傳輸媒質(zhì)傳送到處理槽。
晶片處理裝置中，驅(qū)動部分最好包括水平驅(qū)動固定部分的第一驅(qū)動部分，以及垂直驅(qū)動固定部分的第二驅(qū)動部分。
晶片處理裝置中，固定部分最好將晶片基本垂直于處理槽底面固定，驅(qū)動部分最好在與處理槽底面基本垂直的平面內(nèi)擺動晶片。
晶片處理裝置中，驅(qū)動部分最好在處理槽內(nèi)擺動固定部分以完全均勻用處理液處理晶片。
晶片處理裝置中，固定部分最好能夠固定可存許多晶片的晶片支架。
晶片處理裝置中，最好至少部分處理槽，固定部分以及可與處理溶液接觸的驅(qū)動部分是從石英和塑料構(gòu)成的組中選擇的材料制成。
晶片處理裝置中，最好至少部分處理槽，固定部分以及可與處理溶液接觸的驅(qū)動部分是從氟樹脂、氯乙烯、聚乙烯，聚丙烯，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)，聚醚醚酮(PEEK)構(gòu)成的組中選擇的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的晶片傳送裝置是傳送晶片的晶片傳送裝置，特征是包括直接或間接固定晶片的固定部分，沿傳送槽驅(qū)動固定部分的驅(qū)動部分，驅(qū)動部分把晶片浸入晶片處理槽并沿傳送槽在中途擺動晶片。
晶片傳送裝置中，驅(qū)動部分最好包括水平驅(qū)動固定部分的第一驅(qū)動部分，以及垂直驅(qū)動固定部分的第二驅(qū)動部分。
晶片傳送裝置中，固定部分最好將晶片實質(zhì)上垂直于處理槽底面固定，驅(qū)動部分最好在與處理槽底面實質(zhì)上垂直的平面內(nèi)擺動晶片。
晶片傳送裝置中，驅(qū)動部分最好在處理槽內(nèi)擺動固定部分以實質(zhì)上均勻地在處理槽中用處理液處理晶片。
晶片傳送裝置中，驅(qū)動部分最好在處理槽中擺動固定部分，當晶片周邊部分與處理槽內(nèi)形成的凸部接觸時以加強晶片的擺動。
晶片傳送裝置中，驅(qū)動部分最好在處理槽中擺動固定部分，當晶片周邊部分與處理槽內(nèi)形成的凸部接觸時以旋轉(zhuǎn)晶片。
晶片傳送裝置中，固定部分最好能夠固定能存放多個晶片的晶片支架。
根據(jù)本發(fā)明的半導體制造裝置，特征是包括晶片傳送裝置，以及一個或多個晶片處理裝置。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是通過把晶片浸入處理液來處理晶片的晶片處理方法，特征是包括在從晶片處理槽上方支撐晶片的同時將晶片浸入處理液，以及在處理槽內(nèi)擺動晶片。該晶片處理方法在晶片于處理槽內(nèi)擺動的同時，處理液中最好產(chǎn)生超聲波。
該晶片處理方法在晶片于處理槽內(nèi)擺動的時候，晶片周邊部分最好與處理槽內(nèi)形成的凸部接觸以加強晶片的擺動。
該晶片處理方法在晶片于處理槽內(nèi)擺動的時候，晶片周邊部分最好與處理槽內(nèi)形成的凸部接觸以旋轉(zhuǎn)晶片。
該晶片處理方法中，晶片最好擺動以實質(zhì)上均勻地用處理液處理晶片。
該晶片處理方法適于用刻蝕液作為處理液來刻蝕晶片。
該晶片處理方法適于用刻蝕液作為處理液來刻蝕具有多孔硅層的晶片。
根據(jù)本發(fā)明的SOI晶片制造方法，特征是包括在一部分制造步驟中通過使用該晶片處理方法制造SOI晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法，特征是包括通過使用該晶片處理裝置來處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法，特征是包括通過使用該晶片處理裝置在晶片上刻蝕特定層。
根據(jù)本發(fā)明的SOI晶片制造方法，特征是包括在一部分制造步驟中通過使用該晶片處理方法來制造SOI晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波來處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，并且在改變作用在晶片上的超聲波強度的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波來處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，并且在移動晶片的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，并且在擺動晶片的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，在擺動晶片穿過超聲波振動面的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，支撐實質(zhì)上與超聲波振動面垂直的晶片，并且在擺動晶片穿過超聲波振動面的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的晶片處理方法是用超聲波處理晶片的晶片處理方法，特征是包括完全將晶片浸入處理液，支撐實質(zhì)上與超聲波振動面平行的晶片，并且在擺動晶片穿過超聲波振動面的同時處理晶片。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底側(cè)和單獨制備的第二襯底，在第一襯底側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉第一襯底暴露第二襯底側(cè)上的多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底面完全浸入刻蝕液的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底側(cè)的表面露出，刻蝕步驟改變作用在第二襯底側(cè)的超聲波強度。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，在預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上的多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底一側(cè)的表面暴露，該刻蝕步驟移動第二襯底一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，在第一襯底一側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)中去掉第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底一側(cè)的表面暴露，該刻蝕步驟擺動第二襯底一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，在第一襯底一側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)中去掉第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底一側(cè)的表面暴露，該刻蝕步驟擺動第二襯底一側(cè)以通過超聲波的振動平面。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，在第一襯底一側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)中去掉第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液且實質(zhì)上垂直于超聲波振蕩平面而被牢固夾持的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底一側(cè)的表面暴露，該刻蝕步驟擺動第二襯底一側(cè)穿過超聲波的振動平面。
根據(jù)本發(fā)明的半導體襯底制造方法，特征是包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟，粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，在第一襯底一側(cè)和第二襯底之間夾非多孔層的步驟，從粘結(jié)結(jié)構(gòu)中去掉第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)多孔層的除去步驟，以及在多孔層露出的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液且實質(zhì)上平行于超聲波振蕩平面而被牢固夾持的同時刻蝕多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此使第二襯底一側(cè)的表面暴露，該刻蝕步驟擺動第二襯底一側(cè)通過超聲波的振動平面。


本發(fā)明的其它目的，特征和優(yōu)點將通過參考附圖對本發(fā)明實施例的詳細描述得以明確。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的晶片處理裝置結(jié)構(gòu)外形視圖；圖1B是支架驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)外形視圖；圖2A到2E是說明晶片擺動方法視圖；圖3是擺動支撐部件結(jié)構(gòu)例子視圖；圖4A和4B是擺動支撐部件結(jié)構(gòu)另一例子視圖；
圖5A是結(jié)合晶片處理裝置的晶片處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外形的透視圖；圖5B是結(jié)合晶片處理裝置的晶片處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外形正視圖；圖6A到6D是說明晶片擺動方法另一個例子的視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的晶片處理裝置結(jié)構(gòu)外形視圖；圖8A到8F分別為表示制造半導體襯底方法的視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖解釋本發(fā)明優(yōu)選實施例。[第一實施例]圖1A是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的晶片處理裝置結(jié)構(gòu)外形視圖。根據(jù)該實施例的晶片處理裝置，能廣泛用于刻蝕、清洗以及把處理液用于晶片的其它處理之中。
根據(jù)該實施例的晶片處理裝置100中，與處理液接觸的部分最好按其預(yù)計的用途由石英或塑料制成。優(yōu)選的塑料例子為氟樹脂，氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚醚醚酮(PEEK)。優(yōu)選的氟樹脂的例子為PVDF，PFA，及PTFE。
該晶片處理裝置100具有晶片處理槽11和在晶片處理槽11中擺動晶片支架21的支架驅(qū)動機構(gòu)31。晶片處理裝置100最好包括超聲槽61。
為處理晶片，晶片處理槽11用處理液填滿。4-平面溢出槽12裝在晶片處理槽11上，并通過裝有過濾器的循環(huán)器71把處理液從晶片處理槽11底部送給晶片處理槽11。從晶片處理槽11溢出的處理液存放在4-平面溢出槽12內(nèi)，并從4-平面溢出槽12的底部釋放至循環(huán)器71。由于在用支架驅(qū)動機構(gòu)31擺動晶片支架21的同時晶片處理裝置100攪動處理液，因此處理液的液位能夠保持不變。所以含有4-平面溢出槽12的循環(huán)系統(tǒng)是很有用的。
晶片支架21可以是市售產(chǎn)品，最好由石英或塑料制成。優(yōu)選的塑料例子是氟樹脂，氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚醚醚酮(PEEK)。優(yōu)選的氟樹脂的例子為PVDF，PFA，和PTFE。
支架驅(qū)動機構(gòu)31有一對夾緊晶片支架21的夾持部分31a。晶片支架21由一對夾持部分31a夾住，并浸入晶片處理槽11。當晶片支架21在晶片處理槽11內(nèi)擺動的同時，能夠?qū)?1進行預(yù)定的處理。支架驅(qū)動機構(gòu)31的作用是把固定有已進行前序處理的晶片41的晶片支架21送到晶片處理槽11或者下道處理工序，而它是用作晶片處理裝置100的一部分。
該實施例中，晶片41是通過用夾持部分31a固定晶片支架21來間接固定的。另一方面，晶片41能夠直接固定，例如用夾盤(ChuckingPad)代替夾持部分31a。固定晶片41的方向并不限于與晶片處理槽11底面垂直的方向，可以是與底面平行的方向。
在利用支架驅(qū)動機構(gòu)31擺動晶片41時，為了提高晶片41的擺動效率，擺動支撐部件13最好裝配在晶片處理槽11的底部。當晶片支架21移動時，擺動支撐部件13與晶片支架21所支撐的晶片41的周邊部分相接觸，靠摩擦力轉(zhuǎn)動晶片41且在晶片支架21中垂直移動它。為提高被處理晶片的同面均勻性，擺動支撐部件13很有用。
為了垂直(y軸方向)和/或水平(x軸方向)移動擺動支撐部件13，裝配傳送機構(gòu)也很有效。在這種情況下，擺動支撐部件13本身能夠移動以旋轉(zhuǎn)晶片41并且在晶片支架21中垂直移動它。因此，通過支架驅(qū)動機構(gòu)31，晶片支架21的移動范圍將會縮小，也就是說，能減小晶片處理槽11的尺寸。
超聲源51裝配在超聲槽61中，其中充滿超聲傳播媒質(zhì)(例如水)。超聲源51固定在調(diào)節(jié)機構(gòu)62之上以垂直和/或水平調(diào)節(jié)超聲源51的位置。通過調(diào)節(jié)機構(gòu)62以調(diào)節(jié)超聲源51和晶片處理槽11的相對位置可以優(yōu)選地把超聲波供給到晶片處理槽11，更確切地說是到晶片41。超聲源51最好具有調(diào)節(jié)所產(chǎn)生超聲波的頻率或強度的功能。這可進一步優(yōu)選超聲波的供給。由于超聲源51有優(yōu)選供給于晶片41的超聲波的功能，所以可以處理不同類型的晶片。
圖1B是支架驅(qū)動機構(gòu)31的結(jié)構(gòu)外形視圖。通過伸展開/關(guān)連桿31b可打開夾持部分31a，且通過收縮這些連桿31b而關(guān)閉它。支架驅(qū)動機構(gòu)31在x-軸方向沿水平傳動軸31c移動，在y-軸方向沿垂直傳動軸31d移動。
圖2A到2E是說明晶片擺動方法的視圖。圖2A到2E中箭頭表示晶片支架21移動方面。圖2A表明晶片開始擺動前時刻的狀態(tài)，當接到晶片擺動開始的指示時，在計算機的控制下支架驅(qū)動機構(gòu)31向下壓夾持部分31a，如圖2B所示。在該下壓過程中，晶片41的周邊部分與擺動支撐部件13相接觸。結(jié)果，晶片41較低的部分就由擺動支撐部件13支撐。
與晶片41接觸時擺動支撐部件13可能產(chǎn)生一些顆粒。最好磨圓擺動支撐部件13的頂部使擺動支撐部件13與晶片41光滑接觸，如圖3所示。
因為擺動支撐部件13足以支撐晶片41的擺動，所以它可以做成一種形狀，例如薄板，從而不阻礙超聲波的傳播。有這種形狀，則供給到晶片41的超聲波能夠均勻，從而均勻地處理晶片41。
當改變晶片41和擺動支撐部件13的相對位置關(guān)系時，也就是晶片41和晶片處理槽11的相對位置關(guān)系時，因為是用晶片處理裝置100處理晶片41，所以由擺動支撐部件13引起的輕微超聲波不均勻不會造成任何問題。
因為稍微增大晶片支架21的下壓量就能增加晶片41和擺動支撐部件13之間的接觸壓力，所以可避免擺動支撐部件13與晶片41間的滑動，從而防止操作失敗。這是因為如果下壓量太小，作用在晶片支架21上的晶片41的重力遠大于作用在擺動支撐部件13頂部上的重力。當所用擺動支撐部件13具有本實施例中的形狀時，晶片41與擺動支撐部件13接觸后，下壓量最好約30mm。
當下壓晶片支架21時，在計算機的控制下支架驅(qū)動機構(gòu)31把夾持部分31a向右移(x軸的正方向)，如圖2C所示。結(jié)果，晶片41在順時針旋轉(zhuǎn)的同時在晶片處理槽11內(nèi)實質(zhì)上水平向右移動(x軸的正方向)。夾持部分31a的移動量必須落在一個范圍之內(nèi)，在該范圍內(nèi)這些夾持部分31a不撞著晶片支架21低部的開口部分。
晶片支架21向右(x軸正方向)移動之后，在計算機控制之下支架驅(qū)動機構(gòu)31垂直移動夾持部分31a，如圖2D所示。夾持部分31a的移動量最好落在一范圍之內(nèi)，在該范圍內(nèi)晶片41不靠近處理液的液面14。這是因為如果晶片41靠近液面14則一些顆?？赡芨街诰?1的表面。
當完成晶片支架21的向上移動時，在計算機控制下支架驅(qū)動機構(gòu)31把夾持部分31a向左移(x軸的負方向)使其返回到初始狀態(tài)(圖2A)，如圖2E所示。
經(jīng)過重復(fù)執(zhí)行上面的操作(圖2A→圖2B→圖2C→圖2D→圖2E)，能夠適當擺動和均勻處理晶片41。
根據(jù)晶片處理裝置100，因為晶片41在通過調(diào)節(jié)超聲槽61優(yōu)選的超聲波范圍內(nèi)擺動，因而作用在晶片41之上的超聲波可被優(yōu)化。
超聲波的駐波有固定間隔的波腹(高強度部分)和波節(jié)(低強度部分)。所以在晶片處理槽11中超聲波難于均勻。
但是，晶片處理裝置100用支架驅(qū)動機構(gòu)31擺動晶片41，所以能均勻地處理晶片41而不管超聲波強度的一些不均勻分布。即使晶片41的移動方向是單向的，例如水平的、垂直的或斜向的，它都對晶片41的處理均勻性有貢獻。通過沿軸向(Z軸方向)擺動晶片41，可以校正水平面內(nèi)超聲波高強度部分引起的晶片間處理不均勻性。
因為晶片處理裝置100還包括擺動支撐部件13，晶片41的擺動量可以有效地增加。擺動支撐部件13的固定位置不只局限于晶片處理槽11的底部。只要擺動支撐部件13能與晶片支架21的所有晶片41接觸，它就可以被固定在例如晶片處理槽11的側(cè)壁上或支架驅(qū)動機構(gòu)31的側(cè)壁上(這種情況下，要裝配用于改變擺動支撐部件13和夾持部分31a相對位置關(guān)系的機構(gòu))。
根據(jù)晶片處理裝置100，因為晶片處理槽11中沒有驅(qū)動機構(gòu)，所以沒有驅(qū)動機構(gòu)產(chǎn)生的顆粒。
即使晶片處理裝置100不包括任何超聲槽61，它也可用作適于晶片處理的裝置。更準確地說，如果晶片處理裝置100具有用支架驅(qū)動機構(gòu)31在晶片處理槽11內(nèi)擺動晶片支架21的功能，它就可以依靠這種功能來均勻處理晶片41，并且有效攪動處理液。處理晶片41過程中產(chǎn)生的氣體或類似物質(zhì)可從晶片41表面有效地去掉。因為支架驅(qū)動機構(gòu)31既可用作傳送又可用作擺動晶片41的機構(gòu)，所以晶片可以被高效率地處理。
圖4A是擺動支撐部件13結(jié)構(gòu)的另一例子的總視圖。圖4B是擺動支撐部件13的部分放大視圖。如果超聲波強度高，擺動支撐部件13的頂部與晶片41間可能有滑動從而無法有效地擺動晶片41。
圖4A和4B中所示的擺動支撐部件13’具有相距固定間隔的V-形槽13a。通過形成V-形槽13a，與晶片41的接觸面積增大。因為擺動支撐部件13’與晶片41嚙合以擠壓它，所以晶片41的擺動效率提高了。即使晶片41振動而暫時與擺動支撐部件13’間留有空隙，除非晶片41精確地垂直移動，則與晶片41的摩擦力并不減小。
擺動支撐部件13’頂部的槽可能為形狀13b，即全波整流形狀。在這種情況下，不像V-形槽13a，因為該槽無尖端，所以與晶片41接觸時將抑制顆粒產(chǎn)生。[第二實施例]圖5A是一個包含晶片處理裝置100的晶片處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)外形透視圖。圖5B是圖5A中晶片處理系統(tǒng)的部分的正視圖。
這種晶片處理系統(tǒng)最好是裝載機、晶片處理裝置(例如刻蝕或清洗裝置)、旋轉(zhuǎn)干燥器、卸載機以及諸如此類的組合。
參考數(shù)碼31’指示一個實質(zhì)上與支架驅(qū)動機構(gòu)31有相同功能的支架驅(qū)動機構(gòu)，它有夾持晶片支架21的夾持部分31a’、水平(各裝置的對準方向)驅(qū)動晶片支架21的裝置和垂直驅(qū)動晶片支架21的裝置。
這種晶片處理系統(tǒng)能在計算機控制下自動處理晶片。操作人員的介入產(chǎn)生的顆粒可被防止附著在晶片上，并且處理效率能夠提高。[第三實施例]第三實施例將示范另一種晶片擺動方法。圖6A到6D是說明本實施例中晶片擺動方法的視圖。在圖6A到6D中，箭頭方向指示晶片支架21的移動方向。圖6A表明開始擺動晶片前時刻的狀態(tài)。當接到開始晶片擺動的指示時，在計算機控制下支架驅(qū)動機構(gòu)31使夾持部分31a向下移動到右方，如圖6B所示。移動的方向適當?shù)嘏c水平面成45°角。當晶片支架21已向下移動到右方時，晶片41沿著擺動支撐部件13的頂部順時針旋轉(zhuǎn)，其同時晶片周邊部分由晶片支架21的左側(cè)壁擠壓。
晶片支架21向下移到右方之后，晶片41的重心相對于擺動支撐部件13的頂部是移到了右方，晶片41旋向晶片支架21的右側(cè)壁從而停留在圖6C所示的狀態(tài)。
晶片支架21向下移到右方時，支架驅(qū)動機構(gòu)31使夾持部分31a向上移到左方，如圖6D所示。移動方向最好與圖6B中所示的移動方向相反。
當晶片支架21已向上移到左方時，晶片41沿著擺動支撐部件13逆時針旋轉(zhuǎn)，同時其周邊部分由晶片支架21的右側(cè)壁擠壓。通過把晶片支架21移到圖6A所示的狀態(tài)，一次操作就完成了。
經(jīng)過重復(fù)執(zhí)行上面的操作(圖6A→圖6B→圖6C→圖6D)，晶片41能夠被適當?shù)財[動和均勻地處理。[第四實施例]第四實施例涉及具有另一種結(jié)構(gòu)的晶片處理裝置。圖7是表明根據(jù)本實施例的晶片處理裝置結(jié)構(gòu)外形視圖。與根據(jù)第一實施例晶片處理裝置100的結(jié)構(gòu)中相同的參考數(shù)據(jù)實質(zhì)上指示相同的組成部件，所以不再描述。
根據(jù)第四實施例的晶片處理裝置101用一個幾乎與晶片處理槽11底表面平行(也就是與超聲波振動平面幾乎平行)的晶片移動機構(gòu)80來夾持晶片41，并且在將其完全浸入晶片處理槽11中的處理液(例如清洗或刻蝕液)時擺動晶片41。按這種方式，能均勻處理晶片41，且防止顆粒污染晶片41。
晶片移動機構(gòu)80用臂81夾住晶片41，并在晶片處理槽11內(nèi)擺動晶片41。晶片41的擺動方向最好垂直于超聲波的振動平面(也就是垂直方向)，或者平行于振動平面(也就是水平方向)。
在晶片處理裝置101中，晶片41也最好是在完全浸入處理液時被處理。在這種情況下，能防止顆粒附著于鄰近處理液和周圍大氣界面處的晶片41之上。
根據(jù)晶片處理裝置101，通過在晶片處理槽11中擺動晶片41來均勻地處理它。[晶片處理裝置的應(yīng)用]根據(jù)上面的實施例，晶片處理裝置100適合于用作，例如，刻蝕裝置。根據(jù)該刻蝕裝置，1，能均勻刻蝕晶片，2，減少顆粒污染，和3，提高刻蝕速率。
晶片處理裝置100適合于作刻蝕有多孔硅層晶片的刻蝕裝置?？涛g多孔硅的機理已在K.Sakaguchi等人，日本應(yīng)用物理，34卷，第1部分，2B期，842到847頁(1995年)的文章中公開了。當刻蝕液通過毛細作用滲入多孔硅的孔中并刻蝕孔壁時，多孔硅就被刻蝕了。隨著孔壁變薄，除某點外這些壁無法自持。最后，多孔層完全塌陷從而完成刻蝕。當孔壁只在刻蝕液的作用下而沒有任何刻蝕輔助以達到塌陷時，孔壁的刻蝕速率低，且刻蝕時間長。在多孔層塌陷區(qū)，下層將被刻蝕。正因為這個原因，多孔硅晶片同面刻蝕速率的變化和晶片間的刻蝕速率變化最好盡可能地加以抑制。
例如，通過在單晶硅襯底上形成多孔硅層，再在多孔硅層上生長外延層，外延層上再形成絕緣膜以制備第一襯底。第一襯底與第二襯底粘接，使絕緣膜夾在其中。然后，把單晶硅從第一襯底較低表面處去掉，刻蝕多孔硅層以制造SOI晶片。這種方法只要求約105的刻蝕選擇性(多孔硅/外延層)。
即使使用有高選擇性的刻蝕方法，但刻蝕去掉多孔硅層時暴露的SOI層表面要被輕微地刻蝕。這種輕微的不希望有的刻蝕不會嚴重降低SOI層厚度的均勻性，但要求較高的選擇性和較高的厚度均勻性。將來隨著晶片尺寸增大，將要求SOI層有較高的厚度均勻性。
當晶片處理裝置100用于多孔硅刻蝕裝置時，SOI層的同面變化和晶片間的變化可通過在晶片處理槽中擺動晶片得以抑制，并且能夠制造較高質(zhì)量的SOI襯底。
通過擺動晶片，還有，當供給超聲波時執(zhí)行刻蝕，能夠加速多孔硅層的塌陷，縮短刻蝕時間，以及提高刻蝕選擇性。
下面將描述用根據(jù)上面的實施例的晶片處理裝置制造半導體襯底的方法的例子。
圖8A到8F分別是表示制造半導體襯底方法的視圖。大體上講，該制造方法中，第一襯底的制備為在單晶硅襯底上形成多孔硅層，在多孔硅層上形成非多孔層，以及在非多孔層上優(yōu)選形成絕緣膜。第一結(jié)構(gòu)和單獨制備的第二襯底粘結(jié)起來，中間夾有絕緣層。之后，單晶硅襯底從第一襯底下表面去掉，刻蝕多孔硅層制造半導體襯底。
下面參考附圖8A到8F更詳細說明上述制造半導體襯底的方法。
制備用于形成第一襯底的單晶Si襯底501，在單晶Si襯底501的主表面上形成多孔Si層502(見圖8A)。至少有一個非多孔層503形成在多孔硅層502上(見圖8B)。非多孔層503的優(yōu)選例子有單晶Si層，多晶Si層，非晶Si層，金屬膜層，化合物半導體層，以及超導層。諸如MOSFET元件就可形成在非多孔層503上。
SiO2層504最好作為另一非多孔層形成在非多孔層503上，并被用作第一襯底(見圖8c)。SiO2層是有用的，因為當后序步驟中粘結(jié)第一襯底和第二襯底時，粘結(jié)界面的界面能量能夠從活性層中釋出。
第一襯底和第二襯底505在室溫下緊密粘結(jié)以在它們之間夾有SiO2層(見圖8D)。增強這種粘結(jié)可通過在需要時由陽極耦合，加壓或熱處理或它們的組合來實現(xiàn)。
當單晶Si層形成為非多孔層503時，在SiO2層通過熱氧化或類似方法形成在單晶Si層表面之后，第一襯底最好粘結(jié)到第二襯底505。
第二襯底505的優(yōu)選例子有Si襯底，有形成在Si襯底上的SiO2層的襯底，透光襯底，諸如石英或類似材料的襯底，以及藍寶石襯底。第二襯底505有足以粘結(jié)的平坦表面，并可以是另外類型的襯底。
圖8D表示第一和第二襯底通過SiO2層504的粘結(jié)狀態(tài)。當非多孔層503或第二襯底不是Si時，不需形成SiO2層504。
粘結(jié)時，可在第一和第二襯底間插入薄的絕緣板。
在多孔Si層502的邊界處將第一襯底從第二襯底上去除(見圖8E)。去除方法包括使用研磨、拋光，刻蝕或類似方法的第一方法(放棄第一襯底法)，以及在多孔層502的邊界處分開第一和第二襯底的第二方法。第二方法中，通過去掉殘留在被分開的第一襯底上的多孔Si以及平面化第一襯底表面，第一襯底能按需要進行回收。
有選擇地刻蝕和去除多孔硅層502(見圖8F)。晶片處理裝置100或101適于這種刻蝕。由于在晶片完全浸入刻蝕液和擺動的同時(晶片如圖8E所示晶片)，該晶片處理裝置使用了超聲波，因而晶片難以被顆粒污染，刻蝕做到了均勻刻蝕。根據(jù)該晶片處理裝置，縮短了刻蝕時間，增加了非多孔層503和多孔層504之間的刻蝕選擇性?？涛g時間的縮短是因為超聲波促進了刻蝕，刻蝕選擇性的增加是因為超聲波所促進的刻蝕在多孔層504上要比在非多孔層503上顯著得多。
當非多孔層503為單晶Si時，除常用刻蝕液外，下述刻蝕液適于Si。
(a)氫氟酸(b)把至少醇和過氧化氫之一加入氫氟酸做成的混合液。
(c)緩沖的氫氟酸(d)把至少醇和過氧化氫之一加入緩沖的氫氟酸做成的混合液。
(e)氫氟酸，硝酸和醋酸的混合液使用上述刻蝕液，可選擇地刻蝕多孔層502留下下層的非多孔層503(單晶Si)。因為對非多孔Si層而言多孔硅有大的表面積，通過上述刻蝕液能容易地有選擇地刻蝕多孔層502，因而，刻蝕以很大的速率進行。
圖8E簡略示出由上述制造方法得到的半導體襯底。根據(jù)該制造方法，在第二襯底505的整個表面上均勻形成平坦的非多孔層503(例如單晶Si層)。
例如，如果采用絕緣襯底作為第二襯底505，由上述制造方法得到的半導體襯底能有效地用于形成絕緣的電子元件。
本發(fā)明能夠使晶片處理均勻，能夠防止由顆粒引起的晶片污染。
本發(fā)明并不限于上述實施例，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)能夠做各種改變和改造。因此，為通知公眾本發(fā)明的范圍提出了下述權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底，將所述非多孔層夾在第一襯底一側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上的所述多孔層的除去步驟；以及在所述多孔層暴露的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面；改變作用在第二襯底一側(cè)上的超聲波強度的刻蝕步驟。
2.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底以把所述非多孔層夾在第一襯底一側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上所述多孔層的除去步驟；在所述多孔層暴露的第二襯底側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面；移動第二襯底一側(cè)的刻蝕步驟。
3.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底以把所述非多孔層夾在第一襯底一側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上所述多孔層的除去步驟；以及在所述多孔層暴露的第二襯底完全浸入刻蝕液的同時刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面；擺動第二襯底一側(cè)的刻蝕步驟。
4.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底以把所述非多孔層夾在第一襯底一側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上所述多孔層的除去步驟；以及在所述多孔層暴露的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液的同時刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面；擺動第二襯底一側(cè)穿過超聲波振動面的刻蝕步驟。
5.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底以把所述非多孔層夾在第一襯底一側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上所述多孔層的除去步驟；以及在所述多孔層暴露的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液并將第二襯底實質(zhì)上垂直支撐于超聲波振動平面的同時刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面，擺動第二襯底一側(cè)穿過超聲波振動平面的刻蝕步驟。
6.一種半導體襯底制造方法，包括在第一襯底表面的多孔層上形成非多孔層的步驟；粘結(jié)預(yù)期結(jié)構(gòu)的第一襯底一側(cè)和單獨制備的第二襯底以把所述非多孔層夾在第一襯底側(cè)和所述第二襯底之間的步驟；從粘結(jié)結(jié)構(gòu)去掉所述第一襯底以暴露第二襯底一側(cè)上所述多孔層的除去步驟；以及在所述多孔層暴露的第二襯底一側(cè)完全浸入刻蝕液并將第二襯底實質(zhì)上平行支撐于超聲波振動平面的同時，刻蝕所述多孔層的刻蝕步驟，使用超聲波，由此暴露第二襯底一側(cè)的表面；擺動第二襯底一側(cè)穿過超聲波振動平面的刻蝕步驟。
全文摘要
支架驅(qū)動機構(gòu)用夾持部分固定晶片支架，并在晶片處理槽內(nèi)擺動它。當晶片周邊部分與擺動支撐部件的頂部接觸時，晶片旋轉(zhuǎn)并在晶片支架里垂直運動。晶片能被有效地擺動，能做到均勻處理。通過使用超聲槽里的超聲波，能夠提高處理速率。
文檔編號H01L21/20GK1420524SQ0213055
公開日2003年5月28日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月4日
發(fā)明者柳田一隆, 坂口清文 申請人:佳能株式會社