[發明專利]前開式環形盒

在審

• 申請號: 201911281036.0
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN111489984A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 斯科特·王;達蒙·蒂龍·格內特;德里克·約翰·威特科維基;亞歷克斯·帕特森;理查德·H·古爾德;奧斯丁·恩戈;馬克·艾斯托奎
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張華

本發明涉及前開式環形盒。用于與處理模塊交換消耗部件的盒包括具有前側、后側以及第一和第二橫向側的底板。第一支撐柱設置在鄰近前側的第一橫向側上。第二支撐柱設置在鄰近前側的第二橫向側上。第三支撐柱設置在鄰近后側的第一橫向側上，而第四支撐柱設置在鄰近后側的第二橫向側上。每個支撐柱包括沿縱向分布并且指向內部的多個支撐指狀物。第一硬質止動柱平行于第三支撐柱設置，第二硬質止動柱平行于第四支撐柱設置。連接到底板的外殼結構被配置為包圍第一、第二、第三和第四支撐柱、頂板和第一和第二硬質止動柱，并且包括設置在底板的前側上的前開口。門與前開口配合，并且包括用于當消耗部件被接納在盒中時將消耗部件固定在盒中的保持組件。

本申請是申請日為2016年10月24日、中國專利申請號為201610944877.5、發明名稱為“前開式環形盒”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明的實施方式涉及在制造半導體晶片中使用的群集工具組件，更具體地涉及實現從群集工具組件輸送和移除消耗部件(consumable part)的更換站。

背景技術

在制造工藝中使用以產生半導體晶片的典型的群集工具組件包括一個或多個處理模塊，其中每個處理模塊用于執行如清潔操作、沉積、蝕刻操作、漂洗操作、干燥操作等特定制造操作。用于執行這些操作的化學過程和/或處理條件導致經常暴露到處理模塊內的惡劣條件下的處理模塊的硬件組件中的一些損壞。這些受損的或磨損掉的硬件組件需要周期性地且及時地更換，以確保受損的硬件組件不使處理模塊中的其它硬件組件暴露在惡劣條件下，并確保半導體晶片的質量。例如，設置在處理模塊中的半導體晶片附近的邊緣環可能會受到損壞，這是由于該邊緣環的位置和它持續暴露于來自在蝕刻操作中使用的處理模塊內產生的等離子體的離子轟擊。受損的邊緣環需要及時更換，以確保受損的邊緣環不使底層的硬件組件(如卡盤)暴露于惡劣的工藝條件。可更換的硬件組件在本文中被稱作消耗部件。

當前更換受損的消耗部件的方法需要經過培訓的技術服務人員來執行一系列步驟。技術人員需要使群集工具組件脫機，抽吸/清掃群集工具組件以避免暴露于有毒殘留物，打開群集工具，移除受損的消耗部件，并用新的消耗部件更換受損的消耗部件。一旦受損部件被更換，技術人員必須接著清潔群集工具，抽吸群集工具組件至真空并調節群集工具組件以用于晶片處理。在一些情況下，調節可以包括通過在半導體晶片上運行測試工藝，獲取半導體晶片的橫截面并分析橫截面，以確保該工藝操作的質量，從而使群集工具組件合格。更換受損的消耗部件是復雜且費時的過程，需要群集工具組件脫機相當長的時間，從而影響了半導體制造商的利潤率。

就是在這樣的背景下產生本發明的實施方式。

發明內容

本發明的實施方式定義能耦合到群集工具組件的更換站并且該更換站被設計為在不需要破壞真空(即，將群集工具組件暴露到大氣條件)的情況下移除和更換布置在群集工具組件內的處理模塊的受損的硬件組件(例如邊緣環)?？梢愿鼡Q的受損的硬件組件在本文還被稱為消耗部件。群集工具組件包括一個或多個處理模塊，其中每個處理模塊配置成執行半導體晶片處理操作。由于處理模塊中的消耗部件被暴露于其內部的化學品和工藝條件，所以消耗部件會受到損壞并需要及時地進行更換。通過安裝更換站到群集工具組件，受損的消耗部件可以在不打開群集工具組件的情況下進行更換。更換站包括具有用于存儲新的和用過的消耗部件的隔室的部件緩沖區。更換站和一個或多個處理模塊耦合到控制器，以使控制器在一個或多個處理模塊被保持在真空狀態下時能協調更換站與一個或多個處理模塊之間的訪問(access)，以便能夠更換消耗部件。

為了提供對受損的消耗部件的便捷的訪問，處理模塊可以被設計為包括升降機構。當接合時，升降機構被配置為使消耗部件能被移動到升高位置，使得群集工具組件內可用的機械手可以用于訪問處理模塊和從處理模塊取回升高的消耗部件。更換的消耗部件被提供給處理模塊，升降機構用于接收該消耗部件并使其下降到處理模塊中的位置。