本發(fā)明專利技術提供一種使用多腔室制程系統(tǒng)來處理基材的方法及設備，該系統(tǒng)具有增加的產能、增強的系統(tǒng)可靠度、改善的器件合格率表現(xiàn)、可重復性更高的晶片制程歷史、以及較小的占地面積(footprint)。該群集工具的各種實施例可使用以平行制程配置法配置的兩個或多個機械臂，以在留置在所述制程架內的各個制程腔室間傳送基材，因而可執(zhí)行預期的制程程序。在一個方面中，該平行制程配置法包含兩個或多個機械臂組件，該組件適于在垂直和水平方向上移動，以存取留置在所述制程架內的各個制程腔室。在一個實施例中，機械臂葉片適于限制基材，使得傳送過程期間該基材所經歷的加速不會使該機械臂葉片上的基材位置改變。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術的實施例大體來說是有關于一種整合式制程系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有能夠同步處理多個基材的多個制程站及機械臂。
技術介紹
形成電子器件的制程通常是在受控制的制程環(huán)境下在擁有連續(xù)處理基材(例如半導體晶片)的能力的多腔室制程系統(tǒng)(例如，群集工具)內完成。典型用來沉積(即涂 布)和顯影光阻材料的群集工具一般稱為自動化光阻涂布及顯影工具(track lithographytool)，或用來執(zhí)行半導體清潔制程，一般稱為濕式/清潔工具，典型的群集工具包含容納至少一個基材傳送機械臂的主架構，該機械臂在晶片盒/晶片匣安裝裝置和與該主架構連接的多個制程腔室間傳送基材。群集工具通常是經使用而使基材可在受控制的制程環(huán)境下以可重復方式處理。受控制的制程環(huán)境具有許多好處，包含在傳送期間及在完成各種基材制程步驟期間最小化基材表面的污染。在受控制環(huán)境下處理因而可減少缺陷的產生并改善元件合格率。基材制造制程的有效性通常是由兩個相關且重要的因素來權衡，即器件合格率和持有成本(cost of ownership, CoO)。這些因素是重要的，因為這些因素直接影響電子器件的生產成本，從而影響到器件制造商的市場競爭力。CoO雖然受多種因素影響，但是CoO大幅度地受到系統(tǒng)和腔室產能影響，簡言之即每小時利用預期制程程序處理的基材數(shù)量。制程程序一般定義為在該群集工具中的一個或多個制程腔室內完成的器件制造步驟或制程配方步驟的程序。制程程序一般可含有若干基材(或晶片)電子器件制造制程步驟。在降低CoO的努力下，電子器件制造商通常花費許多時間嘗試最佳化制程程序和腔室制程時間，以在群集工具構架限制及腔室制程時間給定的情況下達到可能的最大基材產能。在自動化光阻涂布及顯影式群集工具中，因為腔室制程時間往往較短(例如，約I分鐘即可完成該制程)，但需要完成典型制程程序的制程步驟數(shù)量很多，所以用來完成該制程程序的大部分時間是耗費在在各個制程腔室間傳送所述基材。典型的自動化光阻涂布及顯影制程程序一般包含如下步驟在基材表面上沉積一個或多層均勻的光阻(或阻抗)層，然后將該基材傳送出該群集工具至分離的步進機或掃描工具，以藉由將該光阻層暴露在光阻調整電磁輻射下來圖案化該基材表面，接著顯影該圖案化的光阻層。若群集工具內的基材產能不受機械臂限制的話，則最長的制程配方步驟一般會限制該制程程序的產能。這通常不會發(fā)生在自動化光阻涂布及顯影制程程序中，因為該程序具有短的制程時間和大量的制程步驟。常規(guī)制造制程的典型系統(tǒng)產能，例如執(zhí)行典型制程的自動化光阻涂布及顯影工具，一般是每小時100-120片基材間。CoO計算中的其他重要因素是系統(tǒng)可靠度和系統(tǒng)工作時間。這些因素對于群集工具的收益性和/或有效性是很重要的，因為系統(tǒng)無法處理基材的時間越長，使用者損失的金錢就越多，肇因于在群集工具中處理基材的機會的喪失。因此，群集工具使用者和制造商花費許多時間試圖研發(fā)擁有增加的工作時間的可靠的制程、可靠的硬件和可靠的系統(tǒng)。產業(yè)對于縮小半導體器件尺寸以改善器件處理速度并減少器件生熱的努力反而降低了產業(yè)對于制程變異的容忍度。為了最小化制程變異，自動化光阻涂布及顯影制程程序的重要因素是確保行經群集工具的每一個基材皆擁有相同的“晶片史(wafer history)”的問題。基材的晶片史通常是由制程工程師監(jiān)控及控制，以確保后來可能會影響器件效能的所有器件制造制程變量皆受到控制，而使相同批次內的所有基材總是以相同方式處理。為確保每一個基材皆擁有相同的“晶片史”，需要使每一個基材經受相同的可重復的基材制程步驟(例如一致的涂布制程、一致的硬烤制程、一致的冷卻制程等等)，并且每一個基材在各個制程步驟間的時間是相同的。光刻式器件制造制程對于制程配方變量和配方步驟間的時間的變異可以是非常敏感的，這些變異直接影響制程變異，并且最終影響到器件效能。因此，需要一種能夠執(zhí)行最小化制程變異和制程步驟間的時間變異的制程程序的群集工具及支持設備。此外，也需要能夠執(zhí)行給予均勻且可重復的制程結果，同時達到預期基材產能的器件制造制程的群集工具及支持設備。因此,存在有對于一種系統(tǒng)、一種方法和一種設備的需要,該系統(tǒng)、方法和設備可處理基材而使該基材符合所要求的器件效能目標并增加系統(tǒng)產能，因此降低制程程序CoO。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術大體來說提供一種處理基材的群集工具，包含第一制程架，含有第一組制程腔室，該第一組制程腔室具有垂直堆迭的兩個或多個基材制程腔室，以及第二組制程腔室，該第二組制程腔室具有垂直堆迭的兩個或多個基材制程腔室，其中該第一及第二組的兩個或多個基材制程腔室具有沿著第一方向排列的第一側，第一機械臂組件，該第一機械臂組件適于傳送基材至該第一制程架中的基材制程腔室，其中該第一機械臂組件包含第一機械臂，該第一機械臂具有擁有基材容納表面的機械臂葉片，其中該第一機械臂是適于將基材設置在通常容納在第一平面內的一個或多個點上，其中該第一平面與該第一方向以及和該第一方向垂直的第二方向平行，第一移動組件，具有適于將該第一機械臂設置在通常與該第一平面垂直的第三方向上的促動器組件，以及第二移動組件，具有適于將該第一機械臂設置在通常與該第一方向平行的方向上的促動器組件，以及傳送區(qū)域，在傳送區(qū)域中容納該第一機械臂，其中當該基材被設置在該機械臂葉片的基材容納表面上時，該傳送區(qū)域的寬度與該第二方向平行且比該第二方向的基材尺寸大約5%至約50%。本專利技術的實施例進一步提供一種處理基材的群集工具，包含第一制程架，該第一制程架含有具有垂直堆迭的兩個或多個基材制程腔室的兩個或多個組，其中該兩個或多個組的兩個或多個基材制程腔室具有沿著第一方向排列的第一側，以通過該第一側存取所述基材制程腔室，第二制程架，該第二制程架含有具有垂直堆迭的兩個或多個基材制程腔室的兩個或多個組，其中該兩個或多個組的兩個或多個基材制程腔室具有沿著第一方向排列的第一側，以通過該第一側存取所述基材制程腔室，第一機械臂組件，設置在該第一制程架和該第二制程架間，該第一機械臂組件適于將基材從該第一側傳送至該第一制程架中的基材制程腔室，其中該第一機械臂組件包含機械臂，該機械臂適于將基材設置在通常容納在水平面內的一個或多個點上，垂直移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該垂直方向平行的方向上的馬達，以及水平移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該第一方向平行的方向上的馬達，第二機械臂組件，設置在該第一制程架和該第二制程架間，該第二機械臂組件適于將基材從該第一側傳送至該第二制程架中的基材制程腔室，其中該第二機械臂組件包含機械臂，該機械臂適于將基材設置在通常容納在水平面內的一個或多個點上，垂直移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該垂直方向平行的方向上的馬達，以及水平移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該第一方向平行的方向上的馬達，以及第三機械臂組件，設置在該第一制程架和該第二制程架間，該第三機械臂組件適于將基材從該第一側傳送至該第一制程架中的基材制程腔室或從該第一側傳送至該第二制程架中的基材制程腔室，其中該第三機械臂組件包含機械臂，該機械臂適于將基材設置在通常容納在水平面內的一個或多個點上，垂直移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該垂直方向平行的方向上的馬達，以及水平移動組件，具有適于將該機械臂設置在通常與該本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于轉移基材的設備，包括：基座，具有基材支撐表面；反應構件，設置在該基座上；接觸構件，與適于將基材朝向該反應構件推動的促動器連接，以及制動構件，該制動構件在該接觸構件經設置來將該基材朝向該反應構件推動時適于抑制該接觸構件的移動。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：M·利斯，J·胡金斯，C·卡爾森，W·T·威弗，R·勞倫斯，E·英格哈特，D·C·魯澤克，D·塞法緹，M·庫查，K·范凱特，V·霍斯金，V·沙阿，S·洪喬姆，
申請(專利權)人：應用材料公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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