[發明專利]基板處理系統和方法

在審

• 申請號: 201280061122.0
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN104428883A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: T·佩德森;H·希斯爾邁爾;M·春;V·普拉巴卡;B·阿迪博;T·布盧克
• 申請（專利權）人: 因特瓦克公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/687
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉;王英

相關案子

本申請要求2011年11月8日提交的美國臨時申請序列號61/557363的優先權利益，該臨時申請的公開文本通過引用被全部并入本文。

技術領域

本申請涉及用于基板處理，例如硅基板處理以形成半導體電路、太陽能電池、平板顯示器等的系統和方法。

背景技術

基板處理系統在本領域中是公知的。基板處理系統的例子包括濺射和離子注入系統。雖然在很多這樣的系統中基板在處理期間是靜止的，這樣的靜止系統在滿足對高吞吐量處理的最近要求方面有困難。高吞吐量處理對處理基板(例如太陽能電池)特別嚴格。因此，需要新的系統架構來滿足這個要求。

發明內容

包括本發明的下列概述，以便提供對本發明的一些方面和特征的基本理解。該概述不是本發明的廣泛概述，且因此它并不打算特別標識本發明的關鍵或重要元件或描繪本發明的范圍。它的唯一目的是以簡化的形式介紹本發明的一些概念作為下面介紹的更詳細的描述的序言。

在本文公開的是實現基板的高吞吐量處理的處理系統和方法。一個實施例提供一種系統，其中基板在處理系統(例如濺射目標或離子注入束)的前面連續移動。在處理系統的前面行進期間，基板以一個速度移動，而在來/往裝載和卸載位置行進期間，基板以比第一速度高得多的第二速度移動。這實現系統的總高吞吐量。

各種所公開的實施例提供用于使用兩個卡盤(chuck)陣列來處理基板(例如離子注入)的真空處理系統。在所述實施例中，每個卡盤陣列具有位于每個陣列上的靜電卡盤上的兩行晶片，但其它實施例可使用一行或多行。將陣列安裝在室的相對側上，使得它們可每個都具有晶片/氣體連接和電連接，而不干擾另一陣列的操作。在每個陣列上使用至少兩行實現連續的處理，即，處理室的連續利用而沒有閑置時間。例如，通過使用兩行用于離子注入，離子束可總是被保持在一個卡盤陣列上，同時另一陣列被卸載/裝載并在經處理的陣列離開束之前返回到處理位置。

在所公開的實施例中，同時裝載在卡盤陣列上的所有晶片。晶片成排地來自裝載鎖，幾個晶片并列，例如三個晶片并列。當兩行存在于進入的輸送機上時，晶片被升高到拾取和放置機構。在一個實施例中，拾取和放置機構使用靜電卡盤來保持晶片，但也可使用其它機構(例如真空裝置)。系統可以可選地包括用于使用正確的對齊將晶片定位在卡盤上的動態晶片定位機構以確保處理與晶片對齊。例如，當執行離子注入時，對齊確保注入特征垂直于或平行于晶片邊緣。

在一個實施例中，卡盤陣列具有用于在裝配期間確保行進的方向平行于處理室(例如平行于注入掩模特征)的手動對齊特征。在一個例子中，首先通過使用在掩模位置處的照相機和陣列上的特征將卡盤陣列與注入掩模對齊。然后通過將具有精確對齊特征的對齊晶片從輸入輸送機輸送到卡盤陣列來將在拾取和放置機構上的每個頭與掩模對齊。陣列接著在掩模對齊照相機之下移動，且確定對齊晶片的角位移。這個角位移接著用于調節拾取和放置頭。步驟重復，直到對齊是令人滿意的為止。這些步驟建立固定的對齊。它們在晶片處理期間沒有被系統動態地控制和改變。

拾取和放置頭也可具有動態晶片對齊。例如，當晶片在氣墊上浮動時，卡爪可用于推晶片以緊靠對齊銷。可通過經由晶片冷卻通道使氣體流到卡盤中來建立這個氣墊，使得這些通道提供雙重目的。如果需要的話，對齊銷可安裝在用于高度的動態控制的壓電臺上。

在一個特定的例子中，提供一種離子注入系統，該系統包括真空外殼、將離子束輸送到真空外殼內部的處理區內的離子注入室。第一和第二卡盤陣列被配置成分別在第一和第二軌道組件上來回騎行，其中升高機構被配置成改變在較高的位置和較低的位置之間的軌道組件的高度。第一和第二卡盤陣列中的每個具有懸臂式部分，多個處理卡盤位于懸臂式部分上。第一和第二卡盤組件中的每個被配置成當其相應的軌道組件在較高的位置中時在相應的軌道組件上在向前的方向上行進，并當其相應的軌道組件在較低的位置中時在相應的軌道組件上在向后的方向上騎行，從而在其它卡盤組件之下通過。

在所描述的離子注入系統中，交付輸送機皮帶位于真空外殼內部，在它的入口側上，且移除輸送機位于真空室內部，在其出口側中。第一拾取機構被配置成從交付輸送機移除晶片，并將晶片放置在第一和第二卡盤組件上。第二拾取機構被配置成從第一和第二卡盤組件移除晶片，并將晶片交付到移除輸送機皮帶。提供照相機來使能對第一拾取機構進行對齊。照相機被配置成拍攝第一和第二卡盤組件在位于處理區中時的圖像。分析該圖像以確定第一拾取機構的對齊。