本发明专利技术提供用于制造半导体的方法及设备，其包含至少两个具有数个外壁的传送处理室、至少一控制处理室接附至该传送处理室、至少一负载锁定处理室接附至所述传送处理室的所述壁面、以及至少五个制程处理室接附至该传送处理室的该壁面。本发明专利技术并提供一种沉积高介电常数薄膜的方法及设备，其至少包含于第一制程处理室的一基材上，沉积基底氧化物；对至少一第二制程处理室中的基材表面，提供去耦合等离子硝化；于第三制程处理室中，对该基材表面进行退火；以及于至少一第四制程处理室中，沉积多晶硅，其中该第一、第二、第三及第四制程处理室是与一共同内部处理室流体连通。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术实施例大致关于集成电子元件制程系统，其是利用多个沉积制 程模组执行数道制程序列。
技术介绍
半导体元件是通过由处理多处理室制程系统(例如集成工具)中的基材 而形成。 一般希望多处理室是于封闭环境中彼此连通，因可减少化学及微 粒污染，并避免基材暴露于所述处理室间的空气下所可能产生的额外电源 消耗。所述处理室是以坚硬壁面、窗口、密封阀以及其他设备分隔，以保 护其余的制程系统，且所述处理室彼此可通过由密封阀及机械臂存取，以 将基材传送于所述处理室之间。经控制的制程环境包括主机、压力控制系 统、基材传送机械臂、负载锁定室以及多制程处理室。于经控制的环境中 进行制程可减少缺陷并改善元件良率。图1 (习知技术)绘示用于半导体基材制程的多制程处理室平台的概要图，其是由加州圣塔克拉拉市应用材料公司所制造且上市的CENTURA 制程工具。图2绘示用于半导体基材制程的另一多制程处理室平台的概要 图，是由加州圣塔克拉拉市应用材料公司所制造且上市的ENDURA 制程 工具。此等工具适于使用单一、双或多叶片机械臂，以将基材传送于处理 室之间。前述分段式真空(staged-vacuum)基材制程系统描述于美国专利第 5,186,718号，于1993年2月16日颁发，标题为「 Staged-Vacuum Substrate Processing System and Method J乙文中，其全文合并于此以 供参考。所述处理室的确切配置及结合可应实施制造制程的特定步骤而作 变动。图1(习知技术)所示的制程工具100包含数个制程处理室114A-D、传 送处理室110、检修室116A-B以及一对负载锁定处理室106A-B。为传送 基材于所述处理室之间，传送处理室110更包括一机械式传送机构113。传送机构113具有一对基材传送叶片113A,分别接附于延伸臂113B的末 端。所述叶片113A是用于将各个基材送至所述制程处理室或送出。于操 作中，所述基材传送叶片的一个(例如传送机构113的叶片113A)会自所述 负载锁定处理室(例如处理室106A-B)的一个取得基材W，并将基材W载 送至所述处理室114A-D的第一制程站，例如物理气相沉积(PVD)处理室。 若处理室中有基材，机械臂会等待制程完成且以叶片113A将经处理基材 由处理室移出，并以第二叶片(未示出)送入新基材。 一旦基材经处理，其 可接着移至第二制程站。对每个动作来说，传送机构113通常具有一载送 基材的叶片，以及一空置以进行基材交换的叶片。传送机构113会在各处 理室中等待直至完成交换。一旦制程于所述制程处理室中完成，传送机构113会将基材W由最后 制程处理室移出，并将基材W送至负载锁定处理室106A-B内的卡匣。即 基材由所述负载锁定处理室106A-B移动至工厂接口 104。通常是操作工 厂接口 104以于大气压力清洁环境下将所述基材传送于容器装填器 105A-D以及负载锁定处理室106A-B之间。工厂接口 104中的清洁环境通 常经由空气过滤处理提供，例如HEPA过滤。工厂接口 104也可包括基材 指向器/准直器(未示出)，用以在制程前适当校准基材。工厂接口 104中设 有至少一基材机械臂，例如机械臂108A-B,以将所述基材传送于工厂接口 104内的不同位置/处所之间，以及传送至与其连通知其他位置。机械臂 108A-B也可配置以由工厂接口 104第一端沿封围件104内的轨道系统移 动至第二端。图2(习知技术)中的制程工具200包括如四个制程处理室232,234,236 及238、 一内传送处理室258、 一预清洁处理室222、 一冷却处理室224、 一最初传送处理室206、基材指向器及除气处理室218及216、以及一对 负栽锁定处理室202及204。最初传送处理室206相对于所述负载锁定处 理室202及204、基材指向器及除气处理室216及218、预清洁处理室222 及冷却处理室224设于中心处。为于此等处理室中进行基材传送，最初传 送处理室206设有第一机械臂传送机构210,例如单一叶片机械臂(Single Blade Robot, SBR)。所述基材通常由储存器运送至制程工具200中的卡匣(未示出)，位于所述负载锁定处理室202或204的一个内。单一叶片机械 臂210每次一片由卡匣传送至四个处理室212，214,216及218的任一个中。 一般而言，特定基材是先置于基材指向器及所述除气处理室216及218的 一个中，接着移至预清洁处理室212。冷却处理室214通常直到基材已于 制程处理室232,234,236及238内作处理后才使用。各个基材是承载于该 单一叶片机械臂210的一对延伸臂末端的基材传送叶片上。传送操作是由 微处理器控制器所控制。内传送处理室258由四个制程处理室232,234,236及238以及预清洁 处理室222及冷却处理室224围绕并由所述处理室作存取。为进行所述处 理室中的传送，内传送处理室258设有第二传送机构230，例如双叶片机 械臂(Dual Blade Robot, DBR)。该双叶片机械臂230具有一对基材传送叶 片，接附至一对延伸臂的末端。于操作中，双叶片机械臂230的基材传送 叶片的一个会自预清洁处理室222取得基材，并载送至第一制程站，例如 物理气相沉积处理室232。若处理室已有基材，双叶片机械臂230会等到 制程完才作基材交换，亦即，以一叶片将经处理基材由处理室移出，并以 第二叶片送入新基材。 一旦基材经处理(即，基材上有物理气相沉积材料)， 基材会接着移至第二制程站如此进行。对每一动作而言，双叶片机械臂230 通常有一叶片载送基材，而一叶片空置以进行基材交换。双叶片机械臂230 会于各处理室处等待直至交换完成。一旦制程处理室内的制程完成，传送机构230会将基材由制程处理室 移出，并运送至冷却处理室222。基材接着利用最初传送处理室206内的 第一机械传送机构210由冷却处理室移出。最后，基材置于所述负载锁定 处理室202或204的一个内的卡匣中，完成集成工具内的基材制造制程。基材制造制程效率是由两相关因素测量，即元件良率及业者成本。此 等因素直接影响电子元件的生产成本以及元件制造商的竟争力。虽受许多 因素影响，但业者成本最受系统及处理室产量、或每小时利用制程序列处 理基材的数目所影响。制程序列为元件制造步骤的结合，其是于集成工具 中的一或多个制程处理室中完成。若集成工具中的基材产量并不受限于机 械臂可利用性，长的元件制造步骤便会影响制程序列的产量，增加业者成本并可能使制程序列不切实际。集成工具是利用数个适于实施半导体元件制造制程的单一基材制程处理室。 一般习知制造制程(例如PVD处理室或CVD处理室)的系统产量每 小时可沉积处理约30至60片的基材。两到四个具有典型预制程步骤及后 制程步骤两者的制程处理室有约1至2分钟的最大制程时间。最大制程步 骤时间会依据平行制程或系统中多余处理室的数目而改变。较小半导体元件的主要优点在于改善元件处理速度，并降低元件所产 生的热。半导体元件尺寸缩减会使制程变异容忍度缩减。为符合此等较严 的制程要求，业界已发展出新的制程，但仍需要较多的时间来完成。例如， 有些原子层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造半导体的集成制程工具，其至少包含： 第一制程工具，具有至少一传送处理室以及至少一负载锁定，该负载锁定是连接该传送处理室； 第二制程工具，具有至少一传送处理室；以及 至少一中间处理室，连接至该第一制程工具以及该第二制程工具； 其中至少五个制程处理室是连接至该传送处理室。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R塔库尔，M斯普林特，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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