[發明專利]具有受控制的小型環境的晶片大氣壓輸送組件

有效

• 申請號: 00813643.2
• 申請日: 2000-09-28
• 公開（公告）號: CN1377510A
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 法羅·F·凱維;戴維·E·雅各布;蒂恩·杰伊·拉森;馬汀·R·馬拉欽
• 申請（專利權）人: 拉姆研究公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝

發明領域

本發明涉及在半導體處理設備的組件中傳送晶片的技術，特別涉及一種具有可控制的小型環境的組件。

背景技術

在半導體器件的制造中，各處理室間以接口相連以允許(例如在連接的處理室之間)傳送晶片或基板。這種傳送是經由輸送組件移動該晶片通過設置于連接的處理室的相鄰壁上的槽或開口。例如，輸送組件通常各種基板處理組件結合使用，基板處理組件可能包括半導體蝕刻系統、材料淀積系統、以及平板顯示器蝕刻系統。由于對于潔凈以及高處理精密度的要求的增長，所以對于在各個處理步驟中和之間減少人為影響的需求也在增長。已經通過實現一作為中間處理設備的真空輸送組件(典型地維持在一降低的壓力，例如：真空狀態)部分地滿足了這個需求。舉例而言，一真空輸送組件實際上可以座落于一個以上的無塵室儲存設備(貯存基板之處)與多個基板處理組件(實際上處理基板之處，例如：蝕刻，或于其上執行淀積)之間。以此方式，當需要處理一基板時，可以使用一座落于該輸送組件內部的機器人，從一真空預備室(load?lockchamber)取回一選擇的基板，并將其置于多個處理組件中的一個中。

如本領域技術人員所熟知，用以在多個儲存設備與處理組件中“輸送”基板的輸送組件的配置經常被稱為“群集工具結構”系統。圖1A顯示一典型的半導體處理群集結構200，說明與一真空輸送組件106相連接的各種室。顯示的真空輸送組件106連接至三個處理組件108a-108c，它們可以分別地被優化以執行各種制造過程。舉例而言，處理組件108a-108c可用以執行變壓器耦合等離子體(TCP)基板蝕刻、層淀積、和/或濺射。

一真空預備室104連接至真空輸送組件106，用以將基板導入真空輸送組件106。真空預備室104可以連接至與無塵室102相連接的大氣壓輸送組件(ATM)103。典型的ATM?103具有用以支撐晶片的晶片盒的區域，以及從該晶片盒取回該晶片與移動它們進出真空預備室104的機器人。眾所周知，真空預備室104在真空輸送組件106與ATM?103之間作為一壓力變化接口。因此，當ATM?103與無塵室102保持在大氣壓下時，真空輸送組件106可以保持在一個固定的壓力(例如：真空)。

圖1B顯示一局部系統圖150，包括一大氣壓輸送組件(ATM)103，其包括：過濾器/鼓風機152a；一機器人156，具有手臂組158；以及一架子154。在一晶片盒環境152b中，設計架子154用以支撐裝有晶片162的晶片盒160。ATM?103的晶片盒環境152b具有一門155，在處理期間門155可以被打開以插入或移除晶片盒160。在ATM?103中設計過濾器/鼓風機152a用以產生一氣流170，使該氣流大體上不受干擾地通過一微粒隔板171到達ATM?103的下部，接著由一排氣口152c排出。此外，簡單地顯示ATM?103連接至真空預備室104和輸送組件106。接著。如上所述，輸送組件106可以在選擇的處理組件108之間傳送晶片。

雖然現有技術ATM?103能夠相當有效地從晶片盒160傳送晶片進出真空預備室104，但可以觀察到在鼓風機152a操作期間，氣流170繞過晶片盒環境152b。因此，晶片盒環境152大體上保持靜態。亦即，操作期間晶片162間的環境大體上保持不受氣流170的影響。

圖1C顯示晶片盒160的更詳細視圖，晶片盒160具有多個晶片162。一般而言，晶片在一個處理組件108內接受處理并堆疊回晶片盒160之后，處理過后的氣體將會懸浮在各個晶片162之間。該氣體由從新近處理過的晶片162的上表面發出的166所標示的圖形表示。晶片162之間存在的氣體166所帶來的問題是：該化學氣體在某些情況下可能會繼續其化學反應，并造成經處理過的晶片162的合格率下降。假如晶片質量下降較多，則與合格率減少相關的潛在財政損失可能是顯著的。

不流動的晶片盒環境152b所帶來的另一項問題是：任何可能已經掉落在晶片162的表面上的微粒將在該晶片盒停放在晶片盒環境152b中期間繼續殘留于該晶片的上表面。這些微粒164在某些情況下可能會對晶片162上形成的半導體電路造成實質上的損害。眾所周知在各個處理操作之間是不允許微粒164殘留于晶片162表面上的。該微粒殘留于晶片162表面上的時間愈久，微粒對敏感的集成電路所造成的損害可能性也愈高，且愈難以清洗。