半导体多站处理腔体制造技术

本发明专利技术揭露一种半导体多站处理腔体，其中每一站包含：由多个壁所定义的一下沉空间，其提供有用于支撑基板或晶圆的一支撑座，该支撑座与定义该下沉空间的多个内壁之间形成一第一间隙；一覆盖组件，固定于一盖体且位于该支撑座的上方以定义一处理区，该覆盖组件包含一喷淋板，该喷淋板与该上盖之间形成用于提供吹扫气体的一第二间隙；及一隔离组件，可升降于该下沉空间与该覆盖组件之间，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的处理区或退回下沉空间中。当该隔离组件包围该处理区时，该站与相邻的另一站形成结构上的隔离。

【技术实现步骤摘要】
半导体多站处理腔体
本专利技术揭露一种半导体处理腔体，尤其是一种具有可彼此隔离的多站处理腔体及其移动晶圆的手段。
技术介绍
在半导体制程中，产能一直是具有挑战性的。随着技术的进步，半导体基板必须以连续且有效率的方式进行处理。例如，多腔体的制程设备或集束型设备(clustertools)满足了这样的需求，其可分批处理多个基板，而不必为了某个基板的处理来改变整个处理过程的主要真空环境。这种多腔体的设备取代了仅处理单个基板并随后再将此基板传递至另一腔体期间内使此基板暴露于空气的作法。藉由将多个处理腔体连接到一共同的传递腔体(transferchamber)，使得基板在一个处理腔体完成处理后，可在相同的真空环境下，将此基板传递至下一个处理腔体进行处理。美国专利公告第US6319553揭露了一种可同时执行不兼容处理的多站处理腔体，包含具有多个下沉空间的一基座，这些下沉空间放置有晶圆或基板支撑座(pedestals)，而下沉空间与支撑座之间形成有一间隙。所述腔体也包含多个喷淋头配置且对齐于支撑座的上方，供应反应气体至支撑座上的基板或晶圆。反应气体经由所述间隙被拉至下沉空间底并经由排气泵浦抽出。所述腔体还包含一分度盘(indexingplate)用于将一基板或晶圆从腔体中的一站移动至另一站。藉由一气流手段，所述腔体的多个站可彼此隔离以同步执行不兼容的处理。由于不同的处理可在同一时间执行，降低了机器空转的期间，据此提升了产量。然而，其他类似前述多站处理腔体的设备可能存在一些缺失，如基板或晶圆于站至站的移动中可能会发生污染，在电浆或加热处理的环境中这些站可能会彼此干扰，进而影响产品良率和产量。因此，抑制处理过程中的污染以及改进多站处理腔体中站与站的隔离能力为业界所存在之需求。
技术实现思路
为了解决前述缺失及达到所述改进，本专利技术目的在于提供一种半导体多站处理腔体，具有相连通的多个站，该等多个站可执行相同或不同的处理。这些站的每一者包含：由多个壁所定义的一下沉空间，其提供有用于支撑基板或晶圆的一支撑座，该支撑座与定义该下沉空间的多个内壁之间形成一第一间隙；一覆盖组件固定于一盖体且分别位于该支撑座的上方以定义一处理区，该覆盖组件包含一喷淋板，其与该上盖之间形成用于提供吹扫气体的一第二间隙；一隔离组件可升降于该下沉空间与该覆盖组件之间，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的处理区或退回下沉空间中。当该隔离组件包围该处理区时，该站与相邻的另一站形成结构上的隔离。在一具体实施例中，该等多个站经由一传输层相连通，该传输层允许所述腔体内的一或多个托臂通过该等多个站。所述托臂具有一第一延伸部及连接该第一延伸部的一第二延伸部，该第一延伸部与该第二延伸部的连接定义一夹角，该夹角经配置以使该托臂可停留在经隔离的相邻两个站之间定义的一停留空间。在一具体实施例中，该等多个站的每一者还包含一带孔罩体，其固定容置于该下沉空间中以定义一抽气气室，该带孔罩体具有多个穿孔使该处理区经由该等多个孔与该抽气气室相连通。所述第一间隙、第二间隙、穿孔及抽气气室决定该站的排气路径。本专利技术还有另一目的在于提供一种半导体处理系统，包含：前述多站处理腔体；一负载腔体，用于承载经处理及未处理的基板或晶圆；一传输腔体，连接于该半导体多站处理腔体与负载腔体之间以传递基板或晶圆。在一具体实施例中，该负载腔体具有多个垂直堆栈的层用于放置基板或晶圆，且该负载腔体还具备预热和冷却的能力。在一具体实施例中，该负载腔体具有一上腔体及一下腔体，其中该上腔体用于放置经处理的基板或晶圆，该下腔体用于放置未处理的基板或晶圆。在一具体实施例中，该传输腔体还经由一缓冲腔体耦接至另一传输腔体，且该缓冲腔体还具备预热和冷却的能力。本专利技术还基于前述多站处理腔体提供一种半导体多站处理腔体的操作方法，包含：将该等多个托臂转动至一第一等待位置，由所述腔体的一第一对站接收一第一对基板；将该等多个托臂转动至一第一接取位置以将该第一对基板从该第一对站转移至该等多个托臂上；将该等多个托臂转动至一第二等待位置，由所述腔体的该第一对站接收一第二对基板；将该等多个托臂转动至一第二接取位置以将该第二对基板从该第一对站转移至该等多个托臂上；将该等多个托臂转动至一第三等待位置，由所述腔体的该第一对站接收一第三对基板；将该等多个托臂转动至一第三接取位置以将该第一对基板及该第二对基板从该等多个托臂分别转移至一第二对站及一第三对站；及将该等多个托臂转动至一第四等待位置，以等待所述腔体执行相同或不相同的处理。本专利技术还基于前述多站处理腔体提供一种半导体多站处理腔体的操作方法，包含：将该等多个托臂转动至一第一等待位置，以从所述腔体的一第一对站取出一第一对基板；将该等多个托臂转动至一第一接取位置，以将一第二对基板从一第二对站转移至该等多个托臂上；将该等多个托臂转动至一第二接取位置，以将该第二对基板转移至该第一对站；及将该等多个托臂转动至一第二等待位置，以从所述腔体的该第一对站取出该第二对基板。本专利技术还基于前述多站处理腔体提供又一半导体多站处理腔体的操作方法，尤其所述腔体使用单一托臂进行加载和卸除，该方法包含：将该托臂在一接取位置与该等多个站之间移动，以依序加载多个基板至该等多个站或自该等多个站卸除多个基板，其中该托臂在移动的过程中并未通过任一基板的上方。本专利技术的再一目在于提供一种隔离组件，用于一半导体多站处理腔体中的一个站，使该站与其他站相互结构隔离，其中该站包含由多个壁定义的一下沉空间及一覆盖组件，该下沉空间提供有用于支撑基板的一支撑座。其中，该隔离组件的结构配置成适于可于该下沉空间及该覆盖组件之间升降，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的一处理区或退回该下沉空间。在一具体实施例中，该隔离组件为环形结构。在另一实施例中，该隔离组件的结构配置为适于在该支撑座与该多个壁之间定义的一间隙中被升降。在又一实施例中，隔离组件具有一啮合手段用于和该覆盖组件连接。对于相关领域一般技术者而言这些与其他的观点与实施例在参考后续详细描述与伴随图示之后将变得明确。附图说明参照下列图式与说明，可更进一步理解本专利技术。非限制性与非穷举性实例系参照下列图式而描述。在图式中的构件并非必须为实际尺寸；重点在于说明结构及原理。图1为本专利技术半导体多站处理腔体主体的一具体实施例(移除上盖和转动组件)；图2为本专利技术半导体多站处理腔体的上盖底视图；图3为本专利技术半导体多站处理腔体主体的俯视图(含转动组件和托臂)；图4为局部放大第三图的转动组件及托臂；图5为本专利技术半导体多站处理腔体的剖面图，包含上盖及主体；图6为本专利技术半导体多站处理腔体其中一站的剖面图(未结构隔离)；图7为本专利技术多站处理腔体其中一站的剖面图(经结构隔离)；图8A至I为本专利技术半导体多站处理腔体的基板加载动作；图9为本专利技术半导体多站处理腔体的一操作方块流程(加载)；图10A至H为本专利技术半导体多站处理腔体的基板卸除动作；图11为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体多站处理腔体，其特征在于，具有相连通的多个站，该等多个站可执行相同或不同的处理，该等多个站的每一者包含：/n由多个壁所定义的一下沉空间，该下沉空间提供有用于支撑基板或晶圆的一支撑座，该支撑座与定义该下沉空间的多个壁之间形成一第一间隙；一覆盖组件，固定于一盖体且位于该支撑座的上方以定义一处理区，该覆盖组件包含一喷淋板，该喷淋板与该上盖之间形成用于提供吹扫气体的一第二间隙；及一隔离组件，可升降于该下沉空间与该覆盖组件之间，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的处理区或退回下沉空间中，其中当该隔离组件包围该处理区时，该站与相邻的另一站形成结构上的隔离。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体多站处理腔体，其特征在于，具有相连通的多个站，该等多个站可执行相同或不同的处理，该等多个站的每一者包含：
由多个壁所定义的一下沉空间，该下沉空间提供有用于支撑基板或晶圆的一支撑座，该支撑座与定义该下沉空间的多个壁之间形成一第一间隙；一覆盖组件，固定于一盖体且位于该支撑座的上方以定义一处理区，该覆盖组件包含一喷淋板，该喷淋板与该上盖之间形成用于提供吹扫气体的一第二间隙；及一隔离组件，可升降于该下沉空间与该覆盖组件之间，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的处理区或退回下沉空间中，其中当该隔离组件包围该处理区时，该站与相邻的另一站形成结构上的隔离。


2.根据权利要求1所述的一种半导体多站处理腔体，其特征在于，其中该等多个站经由一传输层相连通，该传输层允许所述腔体内的一或多个托臂通过该等多个站。


3.根据权利要求2所述的一种半导体多站处理腔体，其特征在于，其中该托臂具有一第一延伸部及连接该第一延伸部的一第二延伸部，该第一延伸部与该第二延伸部的连接定义一夹角，该夹角经配置以使该托臂可停留在经隔离的相邻两个站之间定义的一停留空间。


4.根据权利要求1所述的一种半导体多站处理腔体，其特征在于，其中该等多个站的每一者还包含：一带孔罩体，固定容置于该下沉空间中以定义一抽气气室，该带孔罩体具有多个穿孔使该处理区经由该等多个孔与该抽气气室相连通。


5.根据权利要求4所述的一种半导体多站处理腔体，其特征在于，其中该第一间隙、该第二间隙、该等多个穿孔及该抽气气室决定该站的排气路径。


6.一种半导体处理系统，其特征在于，包含：一半导体多站处理腔体，具有相连通的多个站，该等多个站可执行相同或不同的处理，该等多个站的每一者包含：由多个壁所定义的一下沉空间，该下沉空间提供有用于支撑基板或晶圆的一支撑座，该支撑座与定义该下沉空间的多个内壁之间形成一第一间隙；一覆盖组件，固定于一盖体且位于该支撑座的上方以定义一处理区，该覆盖组件包含一喷淋板，该喷淋板与该上盖之间形成用于提供吹扫气体的一第二间隙；及一隔离组件，可升降于该下沉空间与该覆盖组件之间，以选择地包围该支撑座与该覆盖组件之间定义的处理区或退回下沉空间中，其中当该隔离组件包围该处理区时，该站与相邻的另一站形成结构上的隔离；一负载腔体，用于承载经处理及未处理的基板或晶圆；及一传输腔体，连接于该半导体多站处理腔体与负载腔体之间以传递基板或晶圆。


7.根据权利要求6所述的一种半导体处理系统，其特征在于，该负载腔体具有多个垂直堆栈的层用于放置基板或晶圆，且该负载腔体还具备预热和冷却的能力。


8.根据权利要求6所述的一种半导体处理系统，其特征在于，该负载腔体具有一上腔体及一下腔体，其中该上腔体用于放置经处理的基板或晶圆，该下腔体用于放置未处理的基板或晶圆。


9.根据权利要求6所述的一种半导体处理系统，其特征在于，该传输腔体还经由一缓冲腔体耦接至另一传输腔体，且该缓冲腔体还具备预热和冷却的能力。


10.一种半导体多站处理腔体的操作方法，其特征在于，该半导体多站处理腔体包含相连通的多个站，该等多个站彼此间隔并围绕所述腔体的一中心对称排列，该半导体多站处理腔体还包含多个托臂，该等多个托臂经配置以该中心为圆心同步转动以通过该等多个站，该方法包含：将该等多个托臂转动至一第一等待位置，由所述腔体的一第一对站接收一第一对基板；将该等多个托臂转动至一第一接取位置以将该第一对基板从该第一对站转移至该等多个托臂上；将该等多个托臂转动至一第二等待位置，由所述腔体的该第一对站接收一第二对基板；将该等多个托臂转动至一第二接取位置以将该第二对基板从该第一对站转移至该等多个托臂上；将该等多个托臂转动至一第三等待位置，由所述腔体的该第一对站接收一第三对基板；将该等多个托臂转动至一第三接取位置以将该第一对基板及该第二对基板从该等多个托臂分别转移至一第二对站及一第三对站；及将该等多个托臂转动至一第四等待位置，以等待所述腔体执行相同或不相同的处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭华强，周仁，吕光泉，张孝勇，李晶，荒见淳一，金基烈，申思，刘忠武，王卓，
申请(专利权)人：沈阳拓荆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21