連結(jié)型真空處理工具和使用該工具的方法
【專利說(shuō)明】連結(jié)型真空處理工具和使用該工具的方法
[0001]本申請(qǐng)要求享有于2012年8月8日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/681，062號(hào)的申請(qǐng)和于2012年11月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/723，775號(hào)的申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，為達(dá)所有的目的在此將所述申請(qǐng)以引用的方式全部并入本文。
[0002]領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體裝置制造，且更具體地說(shuō)，涉及真空處理工具和使用該工具的方法。
[0004]背景
[0005]半導(dǎo)體裝置的制造通常涉及相對(duì)于基板或“晶片”(諸如硅基板、玻璃板等)執(zhí)行一系列程序。這些步驟可包括拋光、沉積、蝕刻、光刻、熱處理等。通常在單一處理系統(tǒng)或包括多個(gè)處理腔室的“工具”中可執(zhí)行數(shù)個(gè)不同處理步驟。然而，通常情況為其他工藝在制造設(shè)施內(nèi)的其他處理位置處執(zhí)行，且因此必需將基板在制造設(shè)施內(nèi)從一個(gè)處理位置傳送至另一處理位置。取決于待制造的半導(dǎo)體裝置的類型，在該制造設(shè)施內(nèi)的許多不同處理位置處可能執(zhí)行所使用的相對(duì)大量的處理步驟。
[0006]將基板從基板載體(諸如密封箱、晶盒、容器等)內(nèi)部的一個(gè)處理位置傳送至另一處理位置為已知的。使用自動(dòng)基板載體傳送裝置(諸如自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)、懸吊式(overhead)輸送系統(tǒng)、基板載體搬運(yùn)機(jī)器人等)將基板載體從制造設(shè)施內(nèi)部的位置移動(dòng)到另一位置、或從基板載體傳送裝置將基板載體移送、或?qū)⒒遢d體移送至基板載體傳送裝置也為已知的。
[0007]這樣的基板的傳送通常涉及使基板暴露于室內(nèi)空氣中，或至少暴露于非真空環(huán)境中。任一情況均可使基板暴露于不良環(huán)境(例如，氧化物質(zhì))和/或污染物中。
[0008]概述
[0009]在一些實(shí)施方式中，提供連結(jié)型處理工具系統(tǒng)，該連結(jié)型處理工具系統(tǒng)包括(I)第一處理工具，該第一處理工具具有經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室的至少一第一移送室；
(2)第二處理工具，該第二處理工具具有經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室的至少一第二移送室；(3)第三移送室，該第三移送室耦接在第一處理工具與第二處理工具之間，且經(jīng)設(shè)置以在第一處理工具與第二處理工具之間移送基板；和(4)單一序列器，該序列器控制連結(jié)型處理工具系統(tǒng)的第一處理工具、第二處理工具與第三移送室之間的基板移送操作。
[0010]在一些實(shí)施方式中，提供連結(jié)型處理工具系統(tǒng)，該連結(jié)型處理工具系統(tǒng)包括(I)第一處理工具，該第一處理工具具有經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室的至少一第一移送室；
(2)第二處理工具，該第二處理工具具有經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室的至少一第二移送室；和(3)緩沖腔室，該緩沖腔室耦接至第一處理工具和第二處理工具中的至少一者和工廠接口，緩沖腔室經(jīng)設(shè)置以從工廠接口取回基板且將基板移送至第一處理工具和第二處理工具中的至少一者。第一處理工具和第二處理工具和緩沖腔室經(jīng)設(shè)置以便使從緩沖腔室移送的基板與緩沖腔室分離，且在真空環(huán)境下時(shí)，使所述基板在第一處理工具的處理腔室與第二處理工具的處理腔室之間移送且在第一處理工具的處理腔室與第二處理工具的處理腔室之內(nèi)處理所述基板。
[0011]在一些實(shí)施方式中，提供連結(jié)型處理工具系統(tǒng)，該連結(jié)型處理工具系統(tǒng)包括(I)第一處理工具，該第一處理工具具有第一移送室和第二移送室，所述第一移送室和第二移送室的每一者經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室；(2)第二處理工具，該第二處理工具具有第三移送室和第四移送室，所述第三移送室和第四移送室的每一者經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室；(3)第三處理工具，該第三處理工具具有第五移送室和第六移送室，所述第五移送室和第六移送室的每一者經(jīng)設(shè)置以耦接至多個(gè)處理腔室；(4)第一通路，該第一通路將第一處理工具的第二移送室耦接至第二處理工具的第三移送室；(5)第二通路，該第二通路將第一處理工具的第二移送室耦接至第二處理工具的第四移送室；(6)第三通路，該第三通路將第三處理工具的第五移送室耦接至第二處理工具的第三移送室；和(7)第四通路，該第四通路將第三處理工具的第五移送室耦接至第二處理工具的第四移送室。第二處理工具的第三移送室用作緩沖腔室，緩沖腔室經(jīng)設(shè)置以從工廠接口取回基板且將基板移送至第一處理工具的第二移送室。第一處理工具、第二處理工具和第三處理工具經(jīng)設(shè)置以便使從第三移送室移送至第二移送室中的基板與第三移送室分離，且在真空環(huán)境下且與第三移送室隔離時(shí)，基板在耦接至第一移送室、第二移送室、第四移送室、第五移送室和第六移送室的處理腔室之間移送，且在所述處理腔室處理中處理基板。提供根據(jù)本發(fā)明的這些和其他態(tài)樣的許多其他實(shí)施方式。
[0012]根據(jù)以下詳細(xì)描述、附加權(quán)利要求書(shū)及附圖，本發(fā)明的其他特征和態(tài)樣將變得更加完全顯而易見(jiàn)。
[0013]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0014]圖1A圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的連結(jié)型處理工具(linked processingtool, LPT)系統(tǒng)的實(shí)例，該LPT系統(tǒng)包括連結(jié)至與第三處理工具連結(jié)的第二處理工具的第一處理工具。
[0015]圖1B圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的圖1A的LPT系統(tǒng)的替代實(shí)施方式。
[0016]圖1C為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的LPT系統(tǒng)的替代實(shí)施方式的俯視示意圖。
[0017]圖2為圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式與三個(gè)單機(jī)處理工具的典型工廠布置相比圖1C的LPT的占地面積(footprint)的俯視示意圖。
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式與單機(jī)處理工具的布置實(shí)例相比圖1C的四個(gè)LPT的布置實(shí)例的俯視示意圖。
[0019]圖4A為根據(jù)本發(fā)明所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0020]圖4B為根據(jù)本發(fā)明所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0021]圖5為圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式與三個(gè)單機(jī)處理工具的典型工廠布置相比圖4A的LPT的占地面積的俯視不意圖。
[0022]圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式與單機(jī)處理工具的布置實(shí)例相比圖4A的LPT的布置實(shí)例的俯視示意圖。
[0023]圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0024]圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0025]圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0026]圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一替代LPT的俯視示意圖，該LPT類似于圖9的LPT，但該LPT包括較少的基板移送件。
[0027]圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一替代LPT的俯視示意圖，該LPT類似于圖7的LPT，但該LPT包括較少的基板移送件。
[0028]圖12為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的另一替代LPT的俯視示意圖，在該LPT中四個(gè)處理工具在真空環(huán)境下與多個(gè)移送室及真空增設(shè)裝置(vacuum extens1n)親接。
[0029]圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0030]圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0031]圖15為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0032]圖16為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的另一替代LPT的俯視示意圖。
[0033]具體描述
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，一或更多個(gè)處理工具可耦接在一起或“連結(jié)”以形成連結(jié)型處理工具(LPT)系統(tǒng)。如以下將要進(jìn)一步描述，使用LPT系統(tǒng)允許在真空環(huán)境下將基板傳送至LPT系統(tǒng)內(nèi)的各處理工具的不同腔室位置，且可顯著增加主機(jī)上可用的高度真空或“清潔”腔室位置(例如，小面(facet))的數(shù)目。(通常將所述處理工具用作彼此獨(dú)立操作的獨(dú)立、單機(jī)處理工具。)
[0035]在一些實(shí)施方式中，可將LPT系統(tǒng)視為至少對(duì)操作員和/或工廠軟件而言的單一工具，且該LPT系統(tǒng)可使用一個(gè)序列器、一個(gè)監(jiān)控器、一個(gè)基板歷史和/或一個(gè)到工廠的連接。舉例而言，LPT系統(tǒng)可使用單一軟件和/或單一使用者接口，以允許⑴經(jīng)由同一監(jiān)控器觀察到全部數(shù)據(jù)和屏幕；⑵使用單一序列器、基板歷史、事件日志、錯(cuò)誤恢復(fù)等；和/或
(3)使用到工廠主機(jī)的單一連接。該實(shí)施方式可提供使用者類似于觀察當(dāng)使用單一工具，提供統(tǒng)一錯(cuò)誤恢復(fù)，且沒(méi)有用于將基板從LPT系統(tǒng)內(nèi)的一工具移送至下一工具的專門(mén)程序的經(jīng)驗(yàn)?；宸祷剌d體所執(zhí)行的方式可與