[發明專利]晶片處理系統及制造晶片的方法

無效

• 申請號: 200580039598.4
• 申請日: 2005-10-31
• 公開（公告）號: CN101208454A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 凱文·P·費爾貝恩;哈里·蓬內坎蒂;克里斯托弗·萊恩;羅伯特·愛德華·韋斯;伊恩·拉奇福特;特里·布盧克
• 申請（專利權）人: 因特維克有限公司
• 主分類號: C23C16/00
• 分類號: C23C16/00;C23F1/00;H01L21/306;C23C14/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術領域

本發明必定涉及晶片制造，尤其涉及用于晶片制造的通用加工工具中的模塊系統。

背景技術

晶片過去是成批處理的。例如，一批晶片在箱中經過處理步驟。之后，從裝置中移除它們，進而該裝置循環用于下一批次。循環涉及延遲和費用，這是因為一旦處理室打開并且暴露于大氣條件中的話，在下一批次能夠被循環或者通過系統處理之前需要進行抽空(pump?down)。然后該批次才能被運載通過下一工藝步驟。幾年后，批系統(batch?system)發展成單一晶片處理單元。這些發展的歷史在美國專利4,756,815中有描述，該專利還描述了以單個晶片模式而不是成批模式工作的濺射涂覆系統。實際上，在單個晶片上工作所產生的價值使得，從成批處理變為單個晶片處理經濟且可靠。現今典型的是：將處理室成串地設置在中心晶片處理系統周圍并將晶片從中心區域轉移到用于進行處理的處理室中，進而返回該中心區域，在該中心區域，晶片或許被運載到聚集地設置在中心區域四周的另一室，用于進一步處理。這些設備可以包括額外步驟。例如，U.S.4,756,815所述的設備的實例還包括除濺射之外的加熱和/或冷卻步驟。然而，這些處理組合趨向于與設備的主要或關鍵步驟相關，其中，加熱和/或冷卻步驟對裝置中執行的濺射步驟進行了補充。US?5,186,718和5,855,681中描述了專用裝置的實例。因為通常用于現今工業中的這些設備趨向于是單一功能單元，即，它們執行濺射或物理汽相沉積，或者它們執行化學汽相沉積(VCD)、或蝕刻、或離子注入等，所以制造者被迫購買用于各工藝步驟的單獨設備，以便用于制造最終的半導體器件。由于晶片轉移以及晶片在從設備到設備的過程中的其它與晶片處理有關的操作，產生了對于超凈清潔室的需求，并且這種需求加上在該清潔室中操作的多種機器或工具所占用的很大的占用面積進一步地增加了對于昂貴專用工具的需求，這進而又增加了在晶片制造領域的制造費用。AppliedMaterials，例如，半導體制造設備的主要制造商在其網站的ProductOverview中列舉了10多種不同機器。各機器的目的在于用在生產線上，該生產線的各單元用來實施不同處理。另外，這些單元每套將花掉幾百萬美圓，并且不必說還有其它的半導體制造設備的制造商，它們提供也用于制造線上的用于處理晶片的不同工藝的其它設備。現今建造新的生產線可能花費二十多億美圓，這對于任何企業都是重大投資。

通常，現今使用的單個晶片處理系統基于將處理室成串地設置在中心晶片處理系統周圍。象討論的一樣，該系統在利用制造地面(manufacturing?floor)上的空間效率低，尤其在清潔室中。在實現處理晶片的目標中的低效率還在于，在這些單元中，與處理子系統相對的晶片搬運子系統占系統的50％以上，其占地面積也是同樣。另外，在裝置搬運部分中的晶片通常使用機器人來處理而且機器人會妨礙系統的凈生產量。而且從生產率觀點看，晶片從一個室到達另一個室的順序不是理想的。而且還存在對于增加處理工位的限制。一方面，這可能由于中心部位上的開口數量，而另一方面，這可能由于在該中心區段周圍的物理空間的限制。相關室趨向于彼此獨立動作的這個事實，使得它們難以共享諸如泵、質量流控制器、或者能量發生器的輔助部件。而且因為所有的室都連于中心隔室，因而有交叉污染的實際危險，從而需要對可以結合到單一工具的處理步驟數量進行限制。

發明內容