高密度、受控的集成电路工厂制造技术

一种高密度、受控的集成电路工厂，其具有占用工厂地面空间约三分之二的处理模块，而剩余的三分之一工厂地面空间用于服务所述处理模块，并用于向所述处理模块装载晶片和从所述处理模块卸载晶片。在所述工厂地面下方提供有底层地面，以允许服务升降机跨所述工厂行进。可以将服务升降机提升到工厂地面水平面以服务处理模块。也在所述处理模块上方提供有架空线，以跨所述工厂运输服务物品和晶片。以跨所述工厂运输服务物品和晶片。以跨所述工厂运输服务物品和晶片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高密度、受控的集成电路工厂
相关申请
[0001]本申请要求申请日为2019年4月18日的美国临时申请No.62/835,984的优先权和权益，出于所有目的通过引用将该美国临时申请No.62/835,98特此并入本文。


[0002]本公开涉及集成电路(IC)处理。更具体地，本公开涉及将IC处理室集成到尽可能密集并控制环境的工厂中。

技术介绍

[0003]当前的IC制造平台被设计为供人类操作用于形成半导体器件的工具(例如，处理室)。当前的设计导致工厂空间浪费，因为半导体晶片经常在大气和真空之间转移。目前，架空空间仅用于工具前面，系统之间提供走廊以移动大型系统。
[0004]当前的工厂在系统之间在大气或N2中转移晶片。系统本身通常在真空中运行。一些系统，例如湿式清洁系统，在大气或N2中运行。因此，晶片经常在大气和真空之间转移，这耗费时间、能量和空间。
[0005]因此，随着IC处理已经发展为具有更少的人机交互，期望具有高效的工厂设计，并且尽可能少地浪费空间。

技术实现思路

[0006]根据一个实施方案，提供了一种集成电路制造工厂。该工厂包括多个用于处理集成电路的处理模块，处理模块位于工厂的地面或者工厂地面的未占用空间。该多个处理模块占据工厂一半以上的地面，并且未占用空间小于工厂地面的一半。
[0007]根据另一实施方案，提供了一种集成电路制造工厂。该工厂包括多个用于处理集成电路的处理模块和工厂地面的未占用空间。多个处理模块位于工厂的地面上，并且未占用空间包括位于工厂地面上的多个服务区和位于工厂地面上的多个装载区。
附图说明
[0008]本公开通过示例的方式，而非限制的方式，在附图中示出，其中相似的参考标记指代类似的元件，并且其中：
[0009]图1A是一个典型IC制造工厂的示例的示意性俯视图；
[0010]图1B示出了图1A中所示的IC制造工厂中的典型处理工具；
[0011]图2A是根据一个实施方案的高效IC制造工厂的清洁室水平面的示意性俯视图；
[0012]图2B更详细地示出了示例性服务区；
[0013]图2C更详细地示出了示例性装载区；
[0014]图3A是可移动真空转移模块的一个实施方案的横截面图；
[0015]图3B是可移动真空转移模块的另一个实施方案的横截面图；
[0016]图3C是可移动真空转移模块的一个实施方案的俯视图；
[0017]图4是工厂的底层地面水平面的一个实施方案的示意性俯视图；
[0018]图5是工厂的一个实施方案的横截面图。
具体实施方式
[0019]现在将参考附图中所示的本公开的几个优选实施方案来详细描述本公开。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本公开。在其他情况下，为了避免不必要地混淆本公开，没有详细描述众所周知的处理步骤和/或结构。
[0020]图1A是典型IC制造工厂100的示例的示意性俯视图。如图1A所示，当前的IC工厂是为人类在工厂中操作处理工具110而设计的。典型的处理工具110在图1B中示出，并且可以包括真空转移模块(VTM)、封闭式前端模块(EFEM)和处理模块，该处理模块用于执行半导体处理步骤，例如化学机械平坦化、薄膜沉积(例如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电沉积)、抛光、蚀刻、图案化或光刻、光刻胶旋涂、离子注入、扩散和用于电介质膜生长的氧化。如图1B所示，处理工具110包括EFEM 112，该EFEM 112是用于将晶片从大气转移到真空的转移模块；以及VTM 114，该VTM 114是用于在真空和处理室116之间转移晶片的转移模块。
[0021]典型的IC工厂在处理工具110之间设有走廊，以提供空间以在必要时将处理工具110带出。如图1A所示，有大量浪费的地面空间专门用于处理工具110之间的走廊，包括提供用于服务处理工具110的空间的服务区120和供操作员操作处理工具110以及将晶片移入和移出处理室的装载和工具操作员区域130。因此，在当前的IC制造工厂中存在大量未被处理工具110占用的地面空间。在下面描述的IC工厂的实施方案中，未占用地面空间更少，并且占用地面空间的单独的VTM和EFEM也是不必要的。
[0022]图2A是根据一个实施方案的高效IC制造工厂200的清洁室水平面的示意性俯视图。在这里描述的实施方案中，超过一半的工厂地面空间被IC处理模块210占用，而小于一半的工厂地面空间未被IC处理模块210占用。如图2A所示，大约三分之二的工厂地面空间被IC处理模块210占用，并且大约三分之一的工厂地面空间未被占用以允许用于服务处理模块210并用于将晶片装载到IC处理模块210和从IC处理模块210卸载晶片的空间。未占用的地面空间包括服务区220(用于处理模块210的服务)和装载区230(用于向处理模块210装载晶片和从处理模块210卸载晶片)。
[0023]如图2A所示，服务区220和装载区230位于每个处理模块的不同侧。可以提供一个服务区220来服务一个以上的处理模块210。在图2A所示的实施方案中，每个服务区220被提供用于服务至少两个处理模块210。一些服务区220可以服务多达四个处理模块210。类似地，可以提供一个装载区230，用于向一个以上处理模块210装载晶片和从一个以上处理模块210卸载晶片。在图2A所示的实施方案中，每个装载区230被提供用于向至少两个处理模块210装载晶片和从至少两个处理模块210卸载晶片。一些装载区230可以用于向多达四个处理模块210装载晶片和从多达四个不同的处理模块210卸载晶片。
[0024]如图2A所示，工厂200还设有架空线240、250以允许通过处理模块210跨工厂转移物品。根据一些实施方案，架空线240、250设有轨道，以允许架空转移系统转移物品，例如服
务物品(例如，备件)，或可移动真空转移模块(MVTM)300(图3A
‑
3C)，以沿着处理模块210上方的轨道移动。服务物品可以沿着架空线240运输到需要服务的特定处理模块210。类似地，如下面更详细描述的，MVTM 300也可以沿着架空线250运输以与特定的处理模块210对接以从处理模块210卸载晶片并将晶片在MVTM 300的受控真空环境内转移到另一个处理模块210。根据其他实施方案，架空线240、250没有轨道，而是提供路径，类似无人机的设备可以沿着该路径飞行以运输服务物品和MVTM 300。
[0025]如上所述，架空线240允许架空转移可能需要用于服务处理模块的服务物品(例如备件)，并且架空线250允许跨工厂200架空转移MVTM 300。图3A
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3C更详细地示出了MVTM 300。
[0026]MVTM 300是紧凑的可移动前开口通用吊舱(FOUP)，其允许在受控真空环境350中转移晶片380本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成电路制造工厂，包括：用于处理集成电路的多个处理模块，其中所述多个处理模块定位在所述工厂的地面，并且其中所述多个处理模块占用所述工厂的多于一半的所述地面；以及所述工厂的所述地面的未占用空间，其中所述未占用空间小于所述工厂的所述地面的一半。2.根据权利要求1所述的集成电路制造工厂，其中所述未占用空间包括多个定位在所述工厂的所述地面上的服务区；和多个定位在所述工厂的所述地面上的装载区。3.根据权利要求2所述的集成电路制造工厂，其中每个所述处理模块包括服务侧和装载侧。4.根据权利要求2所述的集成电路制造工厂，其中每个所述处理模块的所述服务侧和所述装载侧位于所述处理模块的不同侧上。5.根据权利要求4所述的集成电路制造工厂，其中所述服务侧与所述装载侧成90度定位。6.根据权利要求3所述的集成电路制造工厂，其中服务区具有面向所述服务区的至少两个服务侧，其中所述至少两个服务侧包括第一处理模块的第一服务侧和第二处理模块的第二服务侧。7.根据权利要求3所述的集成电路制造工厂，其中装载区具有面向所述装载区的至少两个装载侧，其中所述至少两个装载侧包括第一处理模块的第一装载侧和第二处理模块的第二装载侧。8.根据权利要求2所述的集成电路制造工厂，还包括跨越所述工厂的架空线，其中所述架空线定位在所述处理模块上方，用于跨所述工厂转移物品。9.根据权利要求8所述的集成电路制造工厂，其中所述架空线包括至少一条服务架空线和至少一条晶片转移架空线，其中所述至少一条服务架空线被配置为将服务物品转移到服务区和从所述服务区转移所述服务物品，并且所述至少一条晶片转移架空线被配置为将可移动真空转移模块转移到装载区和从所述装载区转移所述可移动真空转移模块。10.根据权利要求9所述的集成电路制造工厂，其中所述可移动真空转移模块被配置为与处理模块对接。11.根据权利要求9所述的集成电路制造工厂，其中所述可移动真空转移模块中的每一个都配置为沿晶片转移架空线在处理模块之间在真空中运输晶片。12.根据权利要求2所述的集成电路制造工厂，还包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：索斯藤，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：