本公開總體涉及具有擴(kuò)展的襯底處理能力的襯底處理系統(tǒng)。該技術(shù)的一些更具體的方面涉及襯底處理系統(tǒng),其包括由附加的外側(cè)裝載鎖定模塊互連的內(nèi)側(cè)襯底搬運室和外側(cè)襯底搬運室。這種布置和這些附加部件增加系統(tǒng)中襯底處理室的數(shù)量和襯底處理能力。
背景技術(shù):
1、在半導(dǎo)體器件的制造過程中,例如在集成電路和電子器件的制造過程中,材料層通常被沉積到襯底上。材料層沉積通常通過在襯底處理室裝置內(nèi)支撐襯底、將襯底加熱到期望的沉積溫度以及使一種或多種材料層前體流過室裝置并穿過襯底來完成。隨著前體流過襯底,材料層逐漸形成在襯底表面上,通常根據(jù)襯底的溫度和室裝置內(nèi)的環(huán)境條件。
2、現(xiàn)有的襯底處理系統(tǒng)100包括圖1總體所示類型的“簇型”系統(tǒng)。這種襯底處理系統(tǒng)100包括襯底搬運室102,其通過閘閥106可操作地與兩到四個襯底處理室104連接。每個襯底處理室104被裝備成在襯底支撐件108上接收襯底,襯底支撐件108在處理期間(例如在如上所述的材料層沉積期間)保持襯底。
3、襯底搬運室102包括機(jī)械臂110,用于通過閘閥106將襯底移入和移出各種襯底處理室104。在使用中,閘閥106打開,機(jī)械臂110的末端執(zhí)行器110a延伸穿過打開的閘閥106,以將襯底插入襯底處理室104的內(nèi)部室或從該內(nèi)部室移除襯底(例如將襯底放置在襯底支撐件108上或從其移走襯底)。一旦機(jī)械臂110從襯底處理室104縮回,閘閥106關(guān)閉,從而將襯底處理室104與襯底搬運室102密封。然后,可以在襯底處理室104和/或襯底搬運室102中進(jìn)行其他期望的動作。
4、圖1進(jìn)一步示出了該襯底處理系統(tǒng)100包括裝載鎖定模塊112。裝載鎖定模塊112通過閘閥116與襯底搬運室102連接。裝載鎖定模塊112包括襯底保持部件114,用于在進(jìn)入襯底搬運室102以進(jìn)行進(jìn)一步處理的途中和離開襯底搬運室102的途中(在處理完成之后)保持襯底。機(jī)械臂110的末端執(zhí)行器110a移動通過閘閥116(當(dāng)打開時),以將襯底從裝載鎖定模塊112移動到襯底搬運室102中(用于層沉積和其他處理),以及從襯底搬運室102移動到裝載鎖定模塊112中(在處理完成之后)。裝載鎖定模塊112和閘閥116保持襯底與襯底搬運室102的環(huán)境隔離,直到襯底搬運室102內(nèi)的條件(例如溫度、壓力、大氣含量等)準(zhǔn)備好插入襯底。
5、裝載鎖定模塊112還通過另一個閘閥118與設(shè)備前端模塊120聯(lián)接。設(shè)備前端模塊120包括機(jī)械臂122。該機(jī)械臂122的末端執(zhí)行器122a移動通過閘閥118(當(dāng)打開時),以將襯底從設(shè)備前端模塊120移動到裝載鎖定模塊112中(用于層沉積和其他處理),以及從裝載鎖定模塊112移動到設(shè)備前端模塊120中(在處理完成之后)。設(shè)備前端模塊120的機(jī)械臂122還從裝載端口124a-124c中的一個拾取用于處理的新襯底,并且將處理過的襯底返回到裝載端口124a-1240c中的一個,例如以傳送到另一個位置用于進(jìn)一步處理。
6、這種類型的傳統(tǒng)半導(dǎo)體生產(chǎn)系統(tǒng)和方法對于它們的預(yù)期目的來說通常是可接受的,但還有改進(jìn)的空間。降低制造成本、減少處理時間和/或提高制造效率的改進(jìn)將是本領(lǐng)域中受歡迎的進(jìn)步。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的各方面涉及具有擴(kuò)展的襯底處理能力的襯底處理系統(tǒng)和方法。如上所述,本技術(shù)的一些更具體的方面涉及襯底處理系統(tǒng)和方法,包括并使用由附加的外側(cè)裝載鎖定模塊互連的內(nèi)側(cè)襯底搬運室和外側(cè)襯底搬運室。這種布置和這些附加部件增加整個襯底處理系統(tǒng)中襯底處理室的數(shù)量和襯底處理能力。
2、根據(jù)本技術(shù)的至少一些示例的半導(dǎo)體或其它襯底處理系統(tǒng)可以包括第一襯底搬運室,其具有:(a)第一面,(b)相對于第一面以傾斜角延伸的第二面,(c)相對于第一面以傾斜角延伸的第三面,(d)相對于第二面以傾斜角延伸的第四面,(e)相對于第三面以傾斜角延伸的第五面,以及(f)連接在第四面和第五面之間的第六面。第一裝載鎖定模塊與第一面連接,并且該第一裝載鎖定模塊包括一個或多個第一襯底支撐件,用于保持襯底通過第一面移入和移出第一襯底搬運室。第二裝載鎖定模塊與第六面連接。該系統(tǒng)還包括第二襯底搬運室,其具有:(a)與第二裝載鎖定模塊連接的第七面,(b)相對于第七面以傾斜角延伸的第八面,(c)相對于第七面以傾斜角延伸的第九面,(d)相對于第八面以傾斜角延伸的第十面,以及(e)相對于第九面以傾斜角延伸的第十一面。第二裝載鎖定模塊包括一個或多個第二襯底支撐件,用于保持襯底通過第六面和第七面在第一襯底搬運室和第二襯底搬運室之間轉(zhuǎn)移。
3、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第十一面可以相對于第十面以傾斜角延伸。
4、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第二面、第三面、第八面、第九面、第十面和第十一面中的每個都可以與閘閥連接,該閘閥配置為與相應(yīng)的襯底處理模塊連接。
5、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,根據(jù)該技術(shù)的襯底處理系統(tǒng)的示例可以包括:(i)與第二面可釋放地聯(lián)接的第一襯底處理室;(ii)與第三面可釋放地聯(lián)接的第二襯底處理室;(iii)與第八面可釋放地聯(lián)接的第三襯底處理室;(iv)與第九面可釋放地聯(lián)接的第四襯底處理室;(v)與第十面可釋放地聯(lián)接的第五襯底處理室;和/或(vi)與第十一面可釋放地聯(lián)接的第六襯底處理室。
6、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第一襯底處理室、第二襯底處理室、第三襯底處理室、第四襯底處理室、第五襯底處理室和/或第六襯底處理室中的一個或多個(可選地每個)可以包括至少四個襯底支撐件。
7、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第一襯底處理室、第二襯底處理室、第三襯底處理室、第四襯底處理室、第五襯底處理室和/或第六襯底處理室中的一個或多個(可選地每個)可以包括至少兩個襯底支撐件。
8、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代:(a)第四面可以具有比第一面、第二面、第三面和第六面中的每個的邊到邊尺寸短的邊到邊尺寸,和/或(b)第五面可以具有比第一面、第二面、第三面和第六面中的每個的邊到邊尺寸短的邊到邊尺寸。
9、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第四面的邊到邊尺寸和第五面的邊到邊尺寸可以基本相等,和/或第一面、第二面、第三面和第六面的邊到邊尺寸可以基本相等。
10、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第六面的邊到邊尺寸可以基本等于第七面的邊到邊尺寸。
11、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第八面、第九面、第十面和第十一面中的每個的邊到邊尺寸可以基本等于第七面的邊到邊尺寸。
12、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,在第一面和第二面之間限定的傾斜角可以基本等于在第一面和第三面之間限定的傾斜角;和/或第七面和第八面之間限定的傾斜角可以基本等于第七面和第九面之間限定的傾斜角。
13、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,在第一面和第二面之間限定的傾斜角可以基本等于在第七面和第八面之間限定的傾斜角。
14、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,圍繞第七面、第八面、第九面、第十面和第十一面延伸的第二襯底搬運室的外周形成正五邊形。
15、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,圍繞第一面、第二面、第三面、第四面、第五面和第六面延伸的第一襯底搬運室的外周形成六邊形,該六邊形具有第一長度的四條邊和比第一長度短的第二長度的兩條邊。
16、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第一裝載鎖定模塊和第二裝載鎖定模塊可以彼此互換。
17、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第一裝載鎖定模塊和第二裝載鎖定模塊中的每個可以包括以2×2矩陣布置的襯底轉(zhuǎn)移端口。
18、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第四面和/或第五面可以構(gòu)成完全封閉和密封的壁。
19、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,第四面可以包括至少一個襯底轉(zhuǎn)移槽,和/或第五面可以包括至少一個襯底轉(zhuǎn)移槽。
20、半導(dǎo)體或其他襯底處理方法可以使用具有上述任何特征和/或特征組合的襯底處理系統(tǒng)。
21、根據(jù)本技術(shù)的至少一些示例的半導(dǎo)體或其它襯底處理方法可以包括將第一襯底從第一裝載鎖定模塊移動到第一襯底搬運室中,其中第一襯底搬運室包括:(a)第一面,(b)相對于第一面以傾斜角延伸的第二面,(c)相對于第一面以傾斜角延伸的第三面,(d)相對于第二面以傾斜角延伸的第四面,(e)相對于第三面以傾斜角延伸的第五面,以及(f)連接在第四面和第五面之間的第六面,并且其中第一襯底通過第一面從第一裝載鎖定模塊移動到第一襯底搬運室中。該方法還可以包括:(i)將第一襯底從第一襯底搬運室移入第一襯底處理模塊,其中第一襯底處理模塊與第二面或第三面中的一個連接;(ii)在第一襯底處理模塊中對第一襯底執(zhí)行第一處理過程;(iii)將第一襯底從第一襯底處理模塊移動到第一襯底搬運室中;(iv)將第一襯底從第一襯底搬運室通過第六面移動到與第六面連接的第二裝載鎖定模塊中;以及(v)將第一襯底從第二裝載鎖定模塊移動到第二襯底搬運室中。第二襯底搬運室可以包括:(a)與第二裝載鎖定模塊連接的第七面,(b)相對于第七面以傾斜角延伸的第八面,(c)相對于第七面以傾斜角延伸的第九面,(d)相對于第八面以傾斜角延伸的第十面,以及(e)相對于第九面以傾斜角延伸的第十一面。在該方法中,第一襯底通過第七面從第二裝載鎖定模塊移動到第二襯底搬運室中。該方法還可以包括:(i)將第一襯底從第二襯底搬運室移動到第二襯底處理模塊中,其中第二襯底處理模塊與第八面、第九面、第十面或第十一面中的一個連接;以及(ii)在第二襯底處理模塊中對第一襯底執(zhí)行第二處理過程。
22、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,根據(jù)該技術(shù)的至少一些示例的方法可以包括:(a)將第一襯底從第二襯底處理模塊移動到第二襯底搬運室中;(b)將第一襯底從第二襯底搬運室移動通過第七面并進(jìn)入第二裝載鎖定模塊;(c)將第一襯底從第二裝載鎖定模塊移動通過第六面并進(jìn)入第一襯底搬運室;以及(d)將第一襯底從第一襯底搬運室移動通過第一面并進(jìn)入第一裝載鎖定模塊。
23、除了上述一個或多個特征之外,或者作為替代,根據(jù)本技術(shù)的至少一些示例的方法可以使用具有上述任何特征和/或特征組合的半導(dǎo)體或其他襯底處理系統(tǒng)。
24、提供本
技術(shù)實現(xiàn)要素:
是為了以簡化的形式介紹與該技術(shù)相關(guān)的一些概念。這些概念在以下公開內(nèi)容的示例的詳細(xì)描述中被進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明內(nèi)容不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。