專利名稱：提高單晶片反應(yīng)器的生產(chǎn)能力的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體制造加工系統(tǒng)，尤其是在單個(gè)晶片(single)反應(yīng)器中加工半導(dǎo)體晶片的提高生產(chǎn)能力的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在通過淀積薄膜材料制造半導(dǎo)體材料和器件結(jié)構(gòu)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)使用各種淀積系統(tǒng)。這些淀積系統(tǒng)包括反應(yīng)室，在反應(yīng)室內(nèi)在有氣相源材料的情況下把所晶片基片加熱到高溫，以在晶片表面上淀積所要求的薄膜。
硅外延膜典型地在兩種通用類型的反應(yīng)器中淀積。老式的是批量反應(yīng)器，這種反應(yīng)器一次裝入許多晶片。受提高生產(chǎn)能力的愿望所推動(dòng)，批量反應(yīng)器在體積上不斷地增長?，F(xiàn)有技術(shù)的批量反應(yīng)器的狀態(tài)是可以一次裝料34個(gè)100毫米直徑的晶片和18個(gè)150毫米直徑的晶片。批量反應(yīng)器的典型加工時(shí)間是幾個(gè)小時(shí)；所以可以達(dá)到每個(gè)小時(shí)幾十個(gè)晶片的生產(chǎn)能力。然而，裝入這樣多晶片所要求的大面積(在種大系統(tǒng)中的晶片架或者說基座的直徑在30英寸的數(shù)量級(jí))結(jié)果在所有的晶片上得不到所希望的均勻性。這種大系統(tǒng)中的基座典型地具有兩排或者多排同心的晶片，并且在每排中的特性可能顯著地不同。為了達(dá)到提高均勻性，特別是在大直徑晶片上提高均勻性(150毫米或者以上)，開發(fā)了單個(gè)晶片反應(yīng)器。
單個(gè)晶片反應(yīng)器有僅稍大于晶片直徑的加工室。這導(dǎo)致加工條件控制上的改善，并因此得到對(duì)產(chǎn)品薄膜均勻性的改善。產(chǎn)品薄膜中頭等重要的特性是膜厚的均勻性和硅外延薄膜的膜電阻率的均勻性。對(duì)于相對(duì)薄(＜30微米厚度)的外延膜，單個(gè)晶片反應(yīng)器的典型加工時(shí)間在10-20分鐘的數(shù)量級(jí)，結(jié)果，每小時(shí)的生產(chǎn)能力是3-6個(gè)晶片。
對(duì)于大面積的基片，單個(gè)晶片反應(yīng)室提供非常高的均勻性、再現(xiàn)性，和產(chǎn)出量。多晶片的反應(yīng)室一般不能夠達(dá)到同樣程度的均勻性和再現(xiàn)性，并且隨著基片直徑的增加，多晶片反應(yīng)室的性能顯著地下降。
在單個(gè)晶片淀積系統(tǒng)中，表達(dá)為單位時(shí)間加工的基片數(shù)量的生產(chǎn)能力，不隨著基片面積急劇地變化。從而，加工100毫米直徑的基片所要求的時(shí)間幾乎與加工200毫米直徑的基片所要求的時(shí)間相同。在單基片反應(yīng)器中較小基片的加工時(shí)間減少在5-15％的數(shù)量級(jí)。相反。在多基片反應(yīng)器中，隨著基片面積降低可以達(dá)到生產(chǎn)能力的大幅度提高。舉例來說，典型的桶式反應(yīng)器(例如，參見，1978年7月4日授與Berkman等的美國專利4,099,041“Susceptor for HeatingSemiconductor Substrates”)可以裝入15個(gè)150毫米的基片、18個(gè)125毫米的基片，和28個(gè)100毫米的基片。從而對(duì)于較小直徑的基片在生產(chǎn)能力上有大量的提高。
由于這種較高的生產(chǎn)效率，對(duì)于小直徑的基片單個(gè)晶片淀積工具不能與多基片反應(yīng)器進(jìn)行成本竟?fàn)?。但是這個(gè)缺點(diǎn)必須對(duì)單個(gè)晶片淀積室中加工較小直徑的基片時(shí)可達(dá)到的較大均勻性和再現(xiàn)性加以權(quán)衡。另外還有安裝單個(gè)晶片淀積系統(tǒng)的現(xiàn)存基礎(chǔ)。
1999年1月5日授與Mayden等的美國專利5,855,681“Ultra HighThroughput Wafer Vacuum Processing System”揭示一種解決達(dá)到晶片高生產(chǎn)能力的問題的方法。該專利公開的全部內(nèi)容收入本文作為參考。Mayden提供了一種復(fù)雜的設(shè)備，使用多個(gè)繞公共晶片加工系統(tǒng)(機(jī)器人)排列的雙晶片加工室，連同用于向系統(tǒng)送進(jìn)和取出晶片的裝料器室。Mayden的系統(tǒng)是整體的、獨(dú)立的晶片加工系統(tǒng)，包括多個(gè)復(fù)雜的輔助功能，所以需要錯(cuò)綜復(fù)雜而且昂貴設(shè)備，相應(yīng)地要求復(fù)雜而昂貴的支持系統(tǒng)。
因此在本領(lǐng)域內(nèi)需要通過在單位時(shí)間加工非常大量晶片來提高工作效率的小直徑基片的薄膜淀積系統(tǒng)，這種小直徑基片的薄膜淀積系統(tǒng)同時(shí)還要保留單個(gè)晶片淀積室特有的用相對(duì)簡單且經(jīng)濟(jì)的設(shè)備配置達(dá)到的均勻性和再現(xiàn)性的顯著優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的反應(yīng)器系統(tǒng)，用于外延薄膜形成。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種提高單個(gè)晶片反應(yīng)器的生產(chǎn)能力和工作效率的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種增加生產(chǎn)能力的薄膜淀積加工系統(tǒng)，用于小直徑的晶片，所述薄膜淀積系統(tǒng)利用現(xiàn)有的單個(gè)晶片反應(yīng)室及其相關(guān)(現(xiàn)有)晶片加工處理設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于小直徑晶片的增加生產(chǎn)能力的薄膜淀積加工系統(tǒng)，所述薄膜淀積系統(tǒng)以最小化新的成本要求、并且最大限度地利用半導(dǎo)體加工設(shè)備中的現(xiàn)有投資的方式，利用現(xiàn)有的單個(gè)晶片反應(yīng)室及其相關(guān)(現(xiàn)有)的晶片處理和加工設(shè)備。
從下面的揭示的內(nèi)容及所附的權(quán)利要求書中會(huì)更加充分地了解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明涉及一種用于單個(gè)晶片反應(yīng)器中加工多個(gè)半導(dǎo)體晶片的提高生產(chǎn)能力的方法和設(shè)備。
因此本發(fā)明的方法和設(shè)備需要實(shí)施現(xiàn)有單個(gè)晶片反應(yīng)器的翻新改造，以提高其生產(chǎn)能力。
在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)，所述半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)包括反應(yīng)器，含有單基片淀積室；和晶片支座，可以布置在所述淀積室內(nèi)，具有多個(gè)形成于其中的凹陷，所述凹陷的每個(gè)安排和構(gòu)造得在其中支托相應(yīng)大小的基片。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種提高半導(dǎo)體加工系統(tǒng)生產(chǎn)能力的方法，所述半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)包括反應(yīng)器，含有單基片淀積室；和晶片支座，晶片支座布置在所述淀積室內(nèi)，并具有多個(gè)形成于其中的凹陷，所述凹陷的每個(gè)安排和構(gòu)形得在其中支托相應(yīng)大小的基片。
從下面的揭示內(nèi)容及權(quán)利要求書中會(huì)更加充分地了解本發(fā)明的其它方面，特征及實(shí)施方式。


圖1A(現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有技術(shù)的基片支座的示意性俯視平面圖。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的基片支座的示意性俯視平面圖。
圖1C是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的基片支座的示意性俯視平面圖。
圖2A(現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有技術(shù)的基片盒的示意性俯視平面圖。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的基片盒的示意性俯視平面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的傳送裝配單元的示意性俯視平面圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種設(shè)備和方法，用于在原本是單個(gè)晶片加工系統(tǒng)的系統(tǒng)中一次加工兩個(gè)或者多個(gè)晶片。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明使用晶片支座(例如基座)支托多個(gè)基片，使用基片盒儲(chǔ)存和批量傳送多列基片，并且使用自動(dòng)傳送裝置從基片盒向反應(yīng)器傳送基片，并且在其后(基片在反應(yīng)器中淀積完畢后)從反應(yīng)器向相同的或不同的基片盒傳送基片。
所述自動(dòng)傳送裝置優(yōu)選地受計(jì)算機(jī)控制，并且不需要人員介入地工作。
所述基片盒可以用任何適當(dāng)?shù)姆绞綐?gòu)造，以向反應(yīng)器提供基片源，優(yōu)選地構(gòu)造成容納多列基片，以此作為晶片源，拾取所述晶片、將其傳送到反應(yīng)器的淀積室、在所述淀積室中涂覆，然后從反應(yīng)器中取出，再傳送到相同的或不同的基片盒傳送到相同的基片盒，或者不同的基片盒，或者其它的用于涂覆了的基片物品的存放器皿中，在下文中還要充分地說明。
圖1A是典型地用于單基片反應(yīng)器的現(xiàn)有技術(shù)的基片支座10的示意性俯視平面圖。現(xiàn)有技術(shù)基片支座10是圓板狀元件，用適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?，譬如具有足夠耐熱特性的石墨。示出的支?0為具有形成于其中的凹陷18，所述凹陷18以凹陷側(cè)壁20和凹陷底22為邊界。相應(yīng)地確定所述凹陷的尺寸，使得在其中可以放置大的基片，例如直徑為200毫米的晶片。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基片支座30的示意性俯視平面圖?；ё?0是圓板狀的，其外部尺寸(外徑)與單個(gè)晶片反應(yīng)器兼容并且對(duì)應(yīng)于如圖1A所示的現(xiàn)有技術(shù)支座的外部尺寸。
如圖1B所示，晶片支座30中形成有凹陷40和42，確定所述凹陷的每個(gè)的尺寸，使其可接納小于圖1A所示的相應(yīng)單個(gè)晶片支座的基片。例如，多凹陷晶片支座可以有在其中容納100毫米直徑的晶片的凹陷。
圖1C是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的基片支座60的示意性俯視平面圖。圖示的晶片支座60中形成有四個(gè)凹陷62，每個(gè)都有適當(dāng)?shù)闹睆嚼缍际?00毫米，以在其中支托相應(yīng)尺寸的晶片。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所述的凹陷典型地有稍大于支托在其中的晶片的尺寸特性，從而提供適當(dāng)?shù)呐浜希弦子诎丫迦氲剿霭枷葜?，并且易于從所述凹陷中取出的性能，不用粘接?br> 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供新型的基片盒和傳送裝置，使之能夠自動(dòng)地把多個(gè)基片同時(shí)地傳送進(jìn)淀積室和從淀積室傳送出。
圖2A示出適用于單室反應(yīng)器的現(xiàn)有技術(shù)的基片盒100。
基片盒100構(gòu)造得在相應(yīng)對(duì)置的側(cè)壁104和106的開槽102中支托多個(gè)基片，典型地是25個(gè)基片。側(cè)壁104和106在其相應(yīng)的末端與端壁108和110連接以形成一種開底的盒狀容器，基片在其中儲(chǔ)存和傳送。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基片盒120的示意性俯視平面圖。盒120的特征是在側(cè)壁124和128以及間壁126中的開槽122，這些壁都相互平行，并且如圖所示，這些壁與端壁130、132、134和136連接。
從而所述的盒形成雙隔間結(jié)構(gòu)，包括第一隔間138和第二隔間140以把基片容納在開槽122中。以此方式，第一列基片保留在盒的左部(隔間138，見圖2B所示俯視平面圖)，第二列基片保留在盒的右部(隔間140)(出于簡明的目的，在圖2B中未示出基片)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳送裝配單元144的示意性俯視平面圖。圖示實(shí)施例的傳送裝配單元144含有兩個(gè)操作桿(wand)輔助組件148和150，布置在機(jī)器人臂152上，并且借助于接有通向機(jī)器人臂的信號(hào)傳輸線154的處理器(CPU)156進(jìn)行自動(dòng)控制。
可以編程地安排處理器156，按照周期的時(shí)序或者其它預(yù)定的啟動(dòng)了的操作步驟序列，實(shí)現(xiàn)傳送組合單元的移動(dòng)和操作桿輔助組件148和150的抓取及釋松。所述的處理器可以是任何適當(dāng)類型的，例如微處理器或者微控制器單元，或者是計(jì)算機(jī)終端。
在運(yùn)行中，基片盒加入到裝料器站，傳送裝置(機(jī)器人)編程安排從所述盒中拾取基片然后把基片傳送到淀積室，把所述基片放進(jìn)晶片支座的凹陷中。在所述室內(nèi)淀積了薄膜之后，由傳送裝置取出所述基片，再傳送回或相同的或不同的盒。
在圖2B所示的雙基片列實(shí)施例中，在所述盒內(nèi)的各個(gè)擱盤部分的相應(yīng)基片的中心至中心的間隔(例如在左邊擱盤部的第一開槽中的晶片中心、與在右擱盤部的第一開槽中的晶片中心之間)與基片支座中這些基片的容納凹陷的中心至中心間隔相同，并且這樣的中心至中心間隔還與自動(dòng)基片傳送組件的操作桿元件的中心至中心間隔相同。
自動(dòng)基片傳送組件有利地用作機(jī)器人裝置，連接有多個(gè)“操作桿”或者晶片支座元件。在晶片傳送的過程中，例如，可以通過真空把晶片固定到相應(yīng)的操作桿上，如1988年10月4日授與Prentakis的美國專利4,775,281“Apparatus and Method for Loading and UnloadingWafers”所揭示，其內(nèi)容本文全部引入作為參考。變通地可以采用其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置和/或方法進(jìn)行晶片傳送。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)按可運(yùn)行的方式連接和應(yīng)用多晶片支座、包括多個(gè)操作桿的自動(dòng)基片傳送組件、以及多基片盒時(shí)，在單個(gè)晶片反應(yīng)器中加工較小的(例如100毫米)晶片，生產(chǎn)能力顯著地高于在相同的反應(yīng)器加工較大的(例如200毫米)晶片所能達(dá)到的生產(chǎn)能力。而且還保留了在單個(gè)晶片反應(yīng)室中固有的淀積均勻性和再現(xiàn)性的顯著優(yōu)勢(shì)。
本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員會(huì)清楚，在本發(fā)明的廣義范圍和精神實(shí)質(zhì)內(nèi)可以有各種變形。例如可以在多基片支座的凹陷內(nèi)同時(shí)加工兩個(gè)晶片，同時(shí)用現(xiàn)有技術(shù)的操作桿傳送系統(tǒng)進(jìn)行把晶片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的工作，就是說，通過兩個(gè)行程進(jìn)行。在這樣的安排中，通過適當(dāng)?shù)貙?duì)傳送裝置(機(jī)器人)編程，可以把晶片取出和/或放進(jìn)單個(gè)晶片支托盒，也可以把晶片放進(jìn)如圖2B描繪性所示的雙基片盒內(nèi)。
變通地，所述基片支座可以構(gòu)造得在其中形成三個(gè)或者多個(gè)凹陷，用于同時(shí)地加工兩個(gè)以上的基片。通過使用與圖2B所示類型相似的多基片盒和與圖3所示類型相似的多操作桿傳送裝置可以達(dá)到最大的生產(chǎn)能力。
使用不論是帶有圖2B所示的雙盒型還是帶有圖2A所示的現(xiàn)有技術(shù)的單盒的現(xiàn)有技術(shù)的單操作桿傳送裝置，都在本發(fā)明的廣義范圍和精神實(shí)質(zhì)之內(nèi)，并且可以由本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員不用太多的試驗(yàn)就可以實(shí)施。類似地，不論單個(gè)的還是雙操作桿傳送裝置也不論單盒還是雙盒都可以用于插入和取出用本發(fā)明的廣義實(shí)踐同時(shí)加工的奇數(shù)個(gè)基片。
作為另一個(gè)變形實(shí)施例，相同的系統(tǒng)可以擴(kuò)展為同時(shí)傳送和/或加工兩個(gè)以上的晶片。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中采用雙側(cè)操作桿，用于晶片的裝料和卸料，以一個(gè)晶片反向地布置在操作桿上，例如在其上面，而第二個(gè)晶片一般地放置在操作桿上在操作桿的下面。所述操作桿可以軸向轉(zhuǎn)動(dòng)把操作桿原來的底面轉(zhuǎn)變成頂面位置，并且同時(shí)地把操作桿原來的頂面轉(zhuǎn)變成底面位置，從而通過這樣的操作桿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)把關(guān)聯(lián)的晶片卡定在位。
在另一個(gè)實(shí)施例中可以使用多部件盒，以完全地取代操作桿。所述盒部件會(huì)起操作桿的作用進(jìn)行晶片的裝料和卸料，并且在臂上的叉狀附件(在其它的情況下是把操作桿組件安裝于其上)拾取所述盒部件。所述的盒本身在實(shí)質(zhì)上可以在系統(tǒng)的一個(gè)裝料器內(nèi)拆卸開，在另一個(gè)裝料器再重新組裝。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以按周期的方式把基座本身裝入和卸下。如果有兩個(gè)或者更多經(jīng)淀積室旋轉(zhuǎn)的基座，會(huì)降低淀積室蝕刻次數(shù)，從而在蝕刻一個(gè)基座時(shí)，另一個(gè)基座可以運(yùn)行加工。
在另一個(gè)實(shí)施例中本發(fā)明設(shè)想把單個(gè)晶片傳送進(jìn)和傳送出淀積室，同時(shí)用支托多個(gè)晶片的基座進(jìn)行生長過程。例如可以把基座構(gòu)成得在單個(gè)基座上支托兩個(gè)125毫米直徑的晶片，但是以順序的(逐個(gè)的)方式加入和卸出晶片。
例如，可以改造單個(gè)晶片反應(yīng)器，使其帶有構(gòu)成為在一般單個(gè)8英寸基座上支托兩個(gè)4英寸的晶片的基座。
在另一個(gè)例子中，可以通過提供構(gòu)成以支托五個(gè)4英寸晶片的基座改造單個(gè)晶片反應(yīng)器系統(tǒng)。
在各種其它的實(shí)施例中，可以選擇性地把系統(tǒng)安排得在裝料器中只用單個(gè)晶片支座，以方便晶片的裝料和卸料。
在本發(fā)明的實(shí)踐中還可以改變和修改基座環(huán)。
在下面的非限制性舉例中更加充分地顯示本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。
舉例1在ASM Epsilon一號(hào)，E2型硅化學(xué)氣相淀積(CVD)系統(tǒng)中實(shí)施了根據(jù)本發(fā)明的提高生產(chǎn)能力的薄膜淀積加工安排。若不加改造，這種單個(gè)晶片反應(yīng)器一次可以加工一個(gè)基片，這里基片的直徑范圍是100至200毫米。
根據(jù)本發(fā)明對(duì)系統(tǒng)改造后，系統(tǒng)運(yùn)行以同時(shí)加工兩個(gè)100毫米的晶片，帶有全自動(dòng)的晶片傳送。
把該系統(tǒng)改造成包括以下的部件設(shè)計(jì)雙盒以并排支托雙列100毫米晶片，并且配置進(jìn)現(xiàn)有的裝料器改裝傳送裝置以在晶片傳送臂上有雙操作桿。
晶片支座上設(shè)有兩個(gè)形成于其上的凹陷，形狀和位置做得可支托兩個(gè)100毫米的基片。
在現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)和晶片傳送輔助系統(tǒng)中進(jìn)行對(duì)工具和控制邏輯的伴隨修改。
進(jìn)行了200次以上的雙晶片傳送沒有操作問題發(fā)生。在單基片反應(yīng)器中同時(shí)地在兩個(gè)基片上淀積的薄膜的能力比順序地加工單個(gè)晶片有效地加倍了生產(chǎn)能力。這極大地降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)保留了薄膜淀積均勻性和再現(xiàn)性的顯著優(yōu)點(diǎn)。
本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員在本發(fā)明的揭示和描述的技術(shù)的基礎(chǔ)上可以舉一反三地把本發(fā)明擴(kuò)展到包括其它特征、變形和變通的實(shí)施方式。因此所附權(quán)利要求書要被認(rèn)為和解釋為在其精神和范圍內(nèi)包括所有的這些特征、變形和變通的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)，所述半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)包括反應(yīng)器，含有單基片淀積室；和晶片支座，可以布置在所述淀積室內(nèi)，具有多個(gè)形成于其中的凹陷，所述凹陷的每個(gè)安排和構(gòu)造得可在其中支托相應(yīng)大小的基片。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件，所述基片傳送組件包括操作桿陣列，該操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件，安排用于逐個(gè)把多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括基片盒，用于儲(chǔ)存和批量傳送多個(gè)陣列基片，并且可以針對(duì)自動(dòng)傳送組件定位成基片拾取和基片傳遞的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化基片傳送組件包括操作桿陣列，該操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿，其中所述自動(dòng)化基片傳送組件和基片盒構(gòu)造和安排得在把所述自動(dòng)化基片傳送組件移入到相對(duì)基片盒的拾取位置時(shí)，所述的多個(gè)操作桿接合多個(gè)基片并且把它們從所述基片盒中取出，這里每個(gè)操作桿從所述多個(gè)陣列基片中的不同陣列接合基片并從中提取該基片，從而在把所述自動(dòng)化基片傳送組件移入到相對(duì)基片盒的布置位置時(shí)，所述的多個(gè)操作桿松開多個(gè)基片并且把它們布置在所述基片盒上，這里每個(gè)操作桿松開一個(gè)基片并且把它布置進(jìn)所述多個(gè)陣列基片的不同陣列中。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化傳送組件包括雙側(cè)操作桿陣列，所述操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括裝料器室，和無操作桿的自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化傳送組件包括多部件的基片盒和傳送臂，所述傳送臂安排得選擇性地接合所述多部件的盒并且在裝料器室中從所述的多部件盒上松脫接合。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括蝕刻室，用于再生晶片；至少兩個(gè)晶片支座；和自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化傳送組件安排用于把所述至少兩個(gè)晶片支座之一送入所述的反應(yīng)器，并且用于在其后從反應(yīng)器和蝕刻室取出晶片支座，然后把晶片支座從蝕刻室送進(jìn)反應(yīng)器，并且把晶片支座從反應(yīng)器送進(jìn)蝕刻室。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶片支座有兩個(gè)凹陷于其上。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶片支座有四個(gè)凹陷于其上。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶片支座直徑在約200毫米到約350毫米的范圍。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶片支座直徑在約200毫米到約300毫米的范圍。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述的晶片支座凹陷直徑在約100毫米到約150毫米的范圍。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述的晶片支座凹陷直徑在約100毫米到約125毫米的范圍。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還含有基片盒，所述基片盒包括開槽構(gòu)件，用于把基片布置成多個(gè)陣列，并且其中相繼的陣列相互是并排的關(guān)系。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基片盒構(gòu)成和安排得可用于支托兩列基片，其中所有的基片是平面的并且在第一陣列中的每個(gè)相應(yīng)基片一般地各與第二陣列中相應(yīng)各基片共面。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二陣列相互平行。
19.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還含有自動(dòng)化基片傳送組件和基片盒，其中基片支座、自動(dòng)化基片傳送組件和基片盒構(gòu)成和安排得可用于同時(shí)加工兩個(gè)基片。
20.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，反應(yīng)器含有單個(gè)晶片淀積室，其尺寸做得可用于加工直徑200毫米的單個(gè)基片。
21.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)形成在晶片支座上的凹陷安排和構(gòu)造得可支托直徑100毫米的基片。
22.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)形成在晶片支座上的凹陷都是圓形的。
23.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還含有處理器用于按照周期的時(shí)序可編程地操作所述自動(dòng)化基片傳送組件。
24.一種提高半導(dǎo)體加工系統(tǒng)生產(chǎn)能力的方法，所述半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)包括反應(yīng)器，反應(yīng)器含有單基片淀積室，所述方法含有在所述的淀積室內(nèi)布置具有多個(gè)形成于其上的凹陷的晶片支座，并且所述凹陷的每個(gè)安排和構(gòu)造得在其中可支托相應(yīng)大小的基片。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括提供自動(dòng)化基片傳送組件，所述基片傳送組件包括操作桿陣列，該操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括提供自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化基片傳送組件安排可得用于逐個(gè)把多個(gè)多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括提供自動(dòng)化基片傳送組件。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，還包括提供基片盒，用于儲(chǔ)存和批量傳送多陣列基片，其中把所述基片盒相對(duì)自動(dòng)傳送組件布置成基片拾取和基片傳遞的關(guān)系。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，還包括自動(dòng)化基片傳送組件，所述自動(dòng)化基片傳送組件包括操作桿陣列，該操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿，其中所述基片盒包含多陣列基片，并且把所述基片盒相對(duì)自動(dòng)傳送組件布置成基片拾取和基片傳遞的關(guān)系；并且如下操作半導(dǎo)體加工系統(tǒng)，即通過在把所述自動(dòng)化基片傳送組件移入到相對(duì)基片盒的拾取位置，這時(shí)所述的多個(gè)操作桿接合多個(gè)基片并且把它們從所述基片盒中取出，這里每個(gè)操作桿從所述多陣列基片的不同陣列接合基片從中取出該基片；把承載著接合并取出了的基片的自動(dòng)化基片傳送組件移到淀積室，然后把基片松開放進(jìn)晶片支座中的相應(yīng)凹陷中；在淀積室內(nèi)向基片上淀積薄膜材料，以得到涂覆的基片；在淀積步驟完畢后把自動(dòng)化傳送組件移送進(jìn)淀積室，然后從晶片支座的相應(yīng)凹陷中取出涂覆了的基片；把承載取出的涂覆的基片的所述自動(dòng)化基片傳送組件移入到相對(duì)所述基片盒或第二基片盒的布置位置，然后松開涂覆的基片放進(jìn)所述基片盒或第二基片盒；從而相對(duì)于逐個(gè)傳送和加工單個(gè)基片提高了半導(dǎo)體加工系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，包括使用雙側(cè)操作桿陣列，所述操作桿陣列含有多個(gè)構(gòu)成并且安排得可以同時(shí)把相應(yīng)的多個(gè)基片傳送進(jìn)和傳送出淀積室的操作桿。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，順序地使用多個(gè)晶片支座，包括把多個(gè)晶片支座之一布置進(jìn)淀積室以加工其上的晶片，并且在加工其上的晶片的期間，同時(shí)地再生另一個(gè)在加工晶片期間已經(jīng)放在淀積室中的所述晶片支座。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述再生含有所述晶片支座的所述另一個(gè)的蝕刻加工。
33.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的晶片支座有兩個(gè)凹陷于其上。
34.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶片支座有四個(gè)凹陷于其上。
35.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的晶片支座直徑在約200毫米到約350毫米的范圍。
36.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的晶片支座直徑在約200毫米到約300毫米的范圍。
37.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述的晶片支座凹陷直徑在約100毫米到約150毫米的范圍。
38.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述的晶片支座凹陷直徑在約100毫米到約125毫米的范圍。
39.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還含有提供一種基片盒，所述基片盒包括開槽構(gòu)件，用于把基片布置成多個(gè)陣列，并且其中相繼的陣列相互是并排的關(guān)系。
40.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還含有提供一種基片盒，所述基片盒構(gòu)成和安排得可用于支托兩列基片，其中所有的基片是平面的并且在第一陣列中的每個(gè)相應(yīng)基片一般地各與第二陣列中相應(yīng)各基片共面。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，第一和第二陣列相互平行。
42.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還含有提供自動(dòng)化基片傳送組件和基片盒，其中基片支座、自動(dòng)化基片傳送組件和基片盒構(gòu)成和安排得可用于同時(shí)加工兩個(gè)基片。
43.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，反應(yīng)器含有單個(gè)晶片淀積室，其尺寸做得可加工直徑200毫米的單個(gè)基片。
44.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，多個(gè)形成在晶片支座上的凹陷安排和構(gòu)造得可支托直徑100毫米的基片。
45.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，每個(gè)形成在晶片支座上的凹陷都是圓形的。
46.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還含有提供自動(dòng)化基片傳送組件，用于把基片傳送進(jìn)和傳送出所述淀積室，并且按照周期的時(shí)序可編程地操作所述自動(dòng)化基片傳送組件。
全文摘要
一種半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)，所述半導(dǎo)體基片加工系統(tǒng)包括可以布置進(jìn)反應(yīng)器中的單基片反應(yīng)器和多晶片支座。所述系統(tǒng)在運(yùn)行方面還包括自動(dòng)基片傳送組件(144)，所述的自動(dòng)基片傳送組件(144)包括操作桿陣列，用于把相應(yīng)的多個(gè)晶片從反應(yīng)器傳送進(jìn)和傳送出，還包括多晶片盒(100)，用于向多個(gè)操作桿陣列同時(shí)地提供多個(gè)晶片。所述的多晶片改裝使之易于把現(xiàn)有的單個(gè)晶片反應(yīng)器升級(jí)，并且顯示出提高反應(yīng)器的生產(chǎn)能力，同時(shí)保留單個(gè)晶片反應(yīng)器系統(tǒng)的膜均勻性和淀積加工控制上的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65G49/07GK1533347SQ01808784
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月29日
發(fā)明者邁克爾·J·坦圭, 邁克爾 J 坦圭 申請(qǐng)人:高級(jí)技術(shù)材料公司