具有减少占地面积的半导体处理工具平台配置制造技术

基板处理系统包括具有受控环境的工厂接口和传送腔室。传送腔室包括四个第一小平面和三个第二小平面，其中三个第二小平面的每一个具有比四个第一小平面的每一个的宽度窄的宽度。第一处理腔室附接到四个第一小平面的一个。第一辅助腔室附接到三个第二小平面的第一个，其中第一辅助腔室小于第一处理腔室。负载锁定附接到三个第二小平面的第二个和工厂接口。机器人附接到传送腔室的底部，机器人适以将基板传送进出第一处理腔室、第一辅助腔室及负载锁定。负载锁定。负载锁定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减少占地面积的半导体处理工具平台配置


[0001]本公开内容的实施方式涉及具有减少占地面积的半导体处理工具平台配置。

技术介绍

[0002]半导体装置的制造涉及对基板或“晶片”(诸如硅基板、玻璃板及类似者)执行一系列程序。这些步骤可包括抛光、沉积、蚀刻、光刻、热处理等。通常在包括多个处理腔室的单个处理系统或“工具”中执行许多不同的处理步骤。由于用以附接到处理腔室的每个传送腔室上的小平面数量有限，一些工具涉及多个传送腔室，处理腔室可用于在同一工具(如，包括类似的处理环境，诸如压力、温度、清洁空气水平、真空度等)内执行所有步骤。在处理工具内包括多个处理腔室可增加晶片处理产量。
[0003]仅作为示例，当前采用的用于膜层的外延沉积(生长)的工具包括由通孔连接的两个六小平面传送腔室，以促进基板在其间通过。第一个传送腔室经由负载锁定而连接到前界面(使用两个小平面)，使用另外两个小平面附接到通孔，从而留下两个小平面用于附接到两个预清洁腔室。采用预清洁腔室来制备晶片的表面，以便在外延处理腔室内沉积外延生长层。因此，采用第一传送腔室用于预清洁腔室，而第二传送腔室的四个小平面附接到四个外延处理腔室，使用剩余的两个小平面连接到通孔。以这种方式，两个传送腔室被结合以便在同一工具内执行预清洁和外延生长沉积并维持四个处理腔室的能力。由于使用了传送腔室和通孔，这种处理工具的占地面积相当大，占用了宝贵且越来越昂贵的制造设施的平方英尺。

技术实现思路

[0004]于此描述的一些实施方式涵盖包括基板处理系统的系统，基板处理系统包括具有受控环境的工厂接口和传送腔室。传送腔室包括四个第一小平面和三个第二小平面，其中三个第二小平面的每一个具有比四个第一小平面的每一个的宽度窄的宽度。第一处理腔室附接到四个第一小平面的一个。第一辅助腔室附接到三个第二小平面的第一个，其中第一辅助腔室小于第一处理腔室。负载锁定附接到三个第二小平面的第二个和工厂接口。机器人附接到传送腔室的底部，机器人适以将基板传送进出第一处理腔室、第一辅助腔室及负载锁定。
[0005]在相关实施方式中，于此描述的是用于半导体制造装置的主要框架，主要框架包括传送腔室。传送腔室包括
[0006]底部和附接到底部的四个第一小平面，其中第一小平面的每一个适于附接到处理腔室。两个第二小平面附接到底部，其中两个第二小平面的每一个具有比四个第一小平面的每一个的宽度窄的宽度并且适于附接到比处理腔室小的辅助腔室。单个第三小平面附接到底部，其中单个第三小平面适于连接到负载锁定。机器人附接到底部，机器人适以将基板传送进出处理腔室、辅助腔室和负载锁定。
[0007]在用于操作基板处理系统的方法的进一步实施方式中，基板处理系统包括上述系
统所述的部件以及工厂接口中的工厂接口机器人。方法包括以下步骤：由工厂接口机器人将基板从工厂接口传送到负载锁定。方法进一步包括以下步骤：由传送腔室机器人将基板从负载锁定传送到第一辅助腔室。方法进一步包括以下步骤：由传送腔室机器人将基板从第一辅助腔室传送到第一处理腔室。方法进一步包括以下步骤：由传送腔室机器人将基板从第一处理腔室传送到负载锁定。
[0008]根据本公开内容的这些和其他实施方式提供了许多其他特征。本公开内容的其他特征和实施方式将从以下详细描述、权利要求和附随的附图而变得更加清楚。
附图说明
[0009]在附随的附图的图中由示例而非限制的方式显示了本公开内容，其中相似的附图标记指示相似的元件。应注意在这份公开内容中对“一”或“一个”实施方式的不同引用并不一定是指同一实施方式，且此类引用表示至少一个。
[0010]图1A
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图1B是根据各种实施方式的示例处理工具的俯视示意图。
[0011]图2是根据实施方式的另一处理工具的俯视示意图。
[0012]图3是根据实施方式的传送腔室的俯视平面图。
[0013]图4A
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图4B分别是处理工具的俯视和侧视示意图，显示了根据各种实施方式的用于辅助腔室的支撑部件的位置的多个潜在区域。
[0014]图5A
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图5C分别是根据实施方式的处理工具的俯视示意图和侧视透视图，其中用于辅助腔室的支撑部件定位在特定位置。
[0015]图6是根据各种实施方式的操作所公开的处理工具的方法的流程图。
具体实施方式
[0016]于此描述的实施方式涉及用于具有减少占地面积的半导体工具平台配置的系统和方法。例如，为了解决与包括两个传送腔室的处理工具的大尺寸占地面积有关的上述缺陷，本公开内容采用单个传送腔室以附接到两个辅助腔室(如，其可为预清洁腔室、后清洁腔室、脱气腔室、批量晶片储存器或它们的结合)以及连接到四个处理腔室和负载锁定。在一些实施方式中，传送腔室设计成具有七个小平面，其中四个较大并且适以附接到较大的处理腔室，并且其中三个较小并且被设计为附接到较小的辅助腔室和负载锁定。在一个实施方式中，四个较大的小平面依次位于传送腔室的后端，而三个较小的小平面依次位于处理腔室的前端。在一个实施方式中，负载锁定附接在三个较小小平面的中央一个。于此的术语“小平面”可被认为与传送腔室的“侧面”同义。
[0017]在这些和其他实施方式中，虽然负载锁定可为附接到大气工厂接口(FI)的批量负载锁定，但是负载锁定也可附接到包括受控环境或大气(如，在高于大气压下由惰性气体环境密封或由超低湿度和/或超低氧水平控制)的FI。在一个实施方式中，惰性气体循环通过受控环境，以实现超低湿度和超低氧环境。在另一个实施方式中，额外清洁的干燥空气通过受控环境循环，以实现超低湿度环境。在一些实施方式中，超低湿度和超低氧是指比环境条件中的氧和湿度水平的25％或更低(如，环境空气中的氧或湿度水平的1/4或更低)。在其他实施方式中，超低湿度和超低氧气是指比环境条件中的氧气和湿度水平的35％或更低。
[0018]使用具有受控环境的FI可允许使用单槽或双槽负载锁定。单槽负载锁定可允许单
个晶片同时在任一方向上通过，而双槽负载锁定可允许两个晶片同时在相反方向上通过，如，进入传送腔室中的未处理的晶片和离开传送腔室的已处理的晶片。在这些实施方式中，由于具有受控环境的FI，可避免批量负载锁定，从而允许已处理和未处理的晶片自由且有效地通过负载锁定，而不必进一步对FI加压并准备传送。因此，已处理和未处理的晶片可聚集在前开式晶片传送盒(FOUP)中，FOUP可附接并密封到FI。
[0019]在一些实施方式中，处理工具的平方英尺被减小，使得重新封装辅助腔室的一些支撑部件可能是可取的。这些支撑部件可包括(例如)分别向辅助腔室供应气体的气体面板、相关的气体管线、交流(AC)功率箱、相关的电缆以及电控制箱和相关的接口。将更详细地讨论定位这些支撑部件的实施方式。
[0020]本公开内容的实施方式的优点包括(但不限于)增加处理工具每平方英尺空间的生产率、将负载锁定简化为较低的轮廓(这也节省空间)并且通常增加处理晶片每小时每平方英尺(WPPS)约5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】1.一种基板处理系统，包含：工厂接口，具有受控环境；传送腔室，包含：四个第一小平面；和三个第二小平面，其中所述三个第二小平面的每一个具有比所述四个第一小平面的每一个的宽度窄的宽度；第一处理腔室，附接到所述四个第一小平面的一个；第一辅助腔室，附接到所述三个第二小平面的第一个，其中所述第一辅助腔室小于所述第一处理腔室；负载锁定，附接到所述三个第二小平面的第二个和所述工厂接口；和机器人，附接到所述传送腔室的底部，所述机器人适以将多个基板传送进出所述第一处理腔室、所述第一辅助腔室及所述负载锁定。2.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述第一处理腔室为外延处理腔室，且其中所述受控环境为包含比环境条件中的氧和湿度水平的25％或更低的超低氧和超低湿度的环境。3.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述受控环境是惰性气体环境。4.如权利要求1所述的基板处理系统，进一步包含：气体面板，位于所述第一辅助腔室附近或上方的一个；和一个或多个气体管线，连接在所述气体面板和所述第一辅助腔室之间，以将多种处理气体从所述气体面板供给到所述第一辅助腔室。5.如权利要求1所述的基板处理系统，进一步包含第二辅助腔室，附接到所述三个第二小平面中的第三个，其中所述负载锁定附接到在所述第一辅助腔室和所述第二辅助腔室之间的所述传送腔室。6.如权利要求5所述的基板处理系统，其中所述第一辅助腔室或所述第二辅助腔室的至少一个包含预清洁腔室、后清洁腔室、脱气腔室或批量晶片储存器。7.如权利要求5所述的基板处理系统，进一步包含气体面板，位于所述第一辅助腔室和所述第二辅助腔室的一个与所述基板处理系统的底板之间，所述气体面板将多种处理气体供给到所述第一辅助腔室和所述第二辅助腔室。8.如权利要求5所述的基板处理系统，其中所述四个第一小平面沿着与附接所述负载锁定的前端相对的所述传送腔室的后端依序定位，并且进一步包含：第二处理腔室，附接到所述四个第一小平面的第二个；第三处理腔室，附接到所述四个第一小平面的第三个；和第四处理腔室，附接到所述四个第一小平面的第四个。9.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述负载锁定是批量负载锁定、单槽负载锁定或双槽负载锁定的一种。10.如权利要求1所述的基板处理系统，进一步包含三个附加处理腔室，附接到所述四个第一小平面的三个，其中两个相对处理腔室之间的外部距离在140英寸的20％以内，并在所述工厂接口的前表面和相邻处理腔室的后端之间的长度为150英寸的20％以内。11.如权利要求1所述的基板处理系统，其中在机器人的中心与所述第一辅助腔室的一
个的中心之间的距离在35英寸的20％以内。12.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述机器人包含臂和终端受动器，结合长度足以将基板到达所述第一处理腔室、所述第一辅助腔室和所述负载锁定的中心。13.如权利要求1所述的基板处理系统，其中所述第一辅助腔室附接到邻近所述负载锁定的第一侧的所述传送腔室，并且进一步包含：交流(AC)功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：