CN107564830B - 半导体处理设备组以及半导体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露了一种半导体处理设备组以及半导体处理设备,其中,半导体处理设备组包括至少两个沿横向分布的用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室和承载半导体晶圆在多个横向分布的微腔室之间移动的晶圆承载部。在微腔室处于关闭位置时,半导体晶圆被晶圆承载部安置于微腔室中,进行单晶圆化学处理;在打开位置时,晶圆承载部承载半导体晶圆从一个微腔室移动到另一微腔室。使得本发明提供的半导体处理设备组在保留单晶圆处理技术的同时能够对半导体晶圆进行批量化处理。
Description
【技术领域】
本发明涉及半导体晶圆或相似工件的表面处理领域,特别涉及一种用于化学处理半导体晶圆表面,以及清洁、蚀刻及其它处理的装置。
【背景技术】
在半导体集成电路制造的工艺流程中,有近100个以上的步骤与晶圆表面清洗和化学处理有关,这些步骤占总生产流程步骤的25%至35%。而在目前集成电路制造业所使用的晶圆表面化学处理和清洗设备中,有近70%仍为传统的批式处理清洗设备和RCA类清洗方法。
随着集成电路生产中晶圆尺寸不断地增大(200mm→300mm→450mm),电子元件刻线宽度不断地缩小(65nm→45nm→32nm),传统批式化学处理和清洗技术(即每次处理多于25片晶圆)所要面对的挑战也不断增加,这些挑战包括有晶圆表面处理均匀性问题和批量处理有可能发生的交叉污染问题;对于超微小粒子的去除能力不足的问题;兆声(Megasonics)技术对超微结构的损伤问题;具有低介电常数和高介电常数的新材料和金属栅极等表面的化学处理和清洗难题等等。同时还因为存在晶圆单面化学处理和清洗的实际需求、晶圆的去薄以及在线设备的联机等众多因素,促使了半导体晶圆的清洗技术逐渐地由传统批量处理技术转向单晶圆处理技术。
在实际使用中,单晶圆处理技术的好处已在IC生产后段(BEOL)的广泛应用中明显体现,并已开始逐渐扩展到IC生产前段工序(FEOL)中。然而,单晶圆处理技术在IC生产前段工序的广泛应用严重地受限于单晶圆化学处理设备相对于传统多晶圆批量处理设备的低通量问题。仅仅靠增加更多单晶圆化学处理设备并不能够很好地解决与传统批量处理设备在生产通量上的差距,因为成本上升的速度远比生产通量要上升的快得多。
因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种半导体处理设备组,所述半导体处理设备组在保留单晶圆处理技术的同时能够对半导体晶圆进行批量化处理。
本发明的另一目的在于提供一种半导体处理设备,所述半导体处理设备具有单晶圆处理能力,通过若干台相同的该设备可以结合导轨等组件组装成所述半导体处理设备组。
根据本发明的一个方面,本发明提供一种半导体处理设备组,所述半导体处理设备组包括至少两个沿横向分布的用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室,每个微腔室包括形成上工作表面的上腔室部、形成下工作表面的下腔室部和位于所述上、下腔室部之间的晶圆承载部,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动,在关闭位置时,半导体晶圆被所述晶圆承载部安置于所述上工作表面和下工作表面之间,且半导体晶圆的表面与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙,所述微腔室包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口,在打开位置时,所述晶圆承载部承载半导体晶圆从一个微腔室移动到另一微腔室。
进一步地,所述晶圆承载部包括一薄板部,所述薄板部的中央形成有吻合于半导体晶圆形状的穿孔,所述薄板部的穿孔边缘包括有用于固定半导体晶圆边缘的一个或者多个固定组件。
进一步地,与每个微腔室对应的晶圆承载部在横向互相活动相连,所述半导体处理设备组还包括承受各个晶圆承载部的横向导轨,
在打开位置时,所述晶圆承载部沿所述横向导轨的导引承载半导体晶圆从一个微腔室移动到另一微腔室。
进一步地,所述半导体处理设备组还包括承受各个晶圆承载部的弯曲导轨,
在打开位置时,所述晶圆承载部沿所述横向导轨和弯曲导轨的导引承载半导体晶圆从任意微腔室之间移动。
进一步地,每个微腔室的上腔室部和下腔室部的边缘包含对应的柱位孔,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向贯穿所述柱位孔的立柱的导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。
进一步地,所述半导体处理设备组还包括位于上腔室部上方的上部驱动装置和位于下腔室部下方的下部驱动装置,所述上、下驱动装置分别驱动所述上腔室部和所述下腔室部沿纵向贯穿所述柱位孔的立柱的导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。
进一步地,所述上部驱动装置包括上顶盖板和上底盖板,所述上顶盖板和上底盖板分别包括对应形状的基板部,并且所述上顶盖板的基板部向下延伸有顶侧壁,所述上底盖板的基板部向上延伸有底侧壁,所述上顶盖板的基板部、顶侧壁、底侧壁和所述上底盖板的基板部围成的空腔内包含第一流体驱动装置,所述第一流体驱动装置与所述基板部相连,
所述上顶盖板固定于所述立柱的预定位置,所述上底盖板与上腔室部固定相连或一体成型,藉由所述第一流体驱动装置的膨胀和收缩,驱动所述上底盖板与上腔室部沿所述立柱纵向移动;
所述下部驱动装置包括下顶盖板和下底盖板,所述下顶盖板和下底盖板分别包括对应形状的基板部,并且所述下顶盖板的基板部向下延伸有顶侧壁,所述下底盖板的基板部向上延伸有底侧壁,所述下顶盖板的基板部、顶侧壁、底侧壁和所述下底盖板的基板部围成的空腔内包含第二流体驱动装置,所述第二流体驱动装置与所述基板部相连,
所述下底盖板固定于所述立柱的预定位置,所述下顶盖板与下腔室部固定相连或一体成型,藉由所述第二流体驱动装置的膨胀和收缩,驱动所述下顶盖板与下腔室部沿所述立柱纵向移动。
进一步地,所述半导体处理设备组还包括晶圆承载部驱动装置,所述晶圆承载部驱动装置驱动所述晶圆承载部沿所述导轨移动。
进一步地,每个微腔室还包括处理流体供应装置和处理流体收集装置,
所述处理流体供应装置,连接于供处理流体进入所述微腔室的入口,用于提供处理流体,和
所述处理流体收集装置,连接于供处理流体排出所述微腔室的出口,用于收集处理流体处理半导体晶圆后的废液,
其中,所述处理流体包括化学制剂和气体。
根据本发明的另一方面,本发明还提供一种半导体处理设备,所述半导体处理设备包括:用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室,每个微腔室包括形成上工作表面的上腔室部、形成下工作表面的下腔室部和位于所述上、下腔室部之间的晶圆承载部,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动,在关闭位置时,半导体晶圆被所述晶圆承载部安置于所述上工作表面和下工作表面之间,且半导体晶圆的表面与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙,所述微腔室包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口,在打开位置时,所述晶圆承载部承载半导体晶圆从所述微腔室中移出。
与现有技术相比,本发明中半导体处理设备组通过提供多个横向分布的微腔室和承载半导体晶圆在多个横向分布的微腔室之间移动的晶圆承载部,使得本发明提供的半导体处理设备组在保留单晶圆处理技术的同时能够对半导体晶圆进行批量化处理。
【附图说明】
结合参考附图及接下来的详细描述,本发明将更容易理解,其中同样的附图标记对应同样的结构部件,其中:
图1为本发明中的半导体处理设备组在一个实施例中的结构示意图;
图2A为本发明中的半导体处理设备在一个实施例中的组装示意图;
图2B为本发明中的半导体处理设备在一个实施例中的爆炸示意图;
图3为本发明中的驱动装置在一个实施例中的结构示意图;
图4A为本发明中的上顶盖板在一个实施例中的斜上方立体图;
图4B为本发明中的上顶盖板在一个实施例中的斜下方立体图;
图5A为本发明中的上腔室部在一个实施例中的斜上方立体图;
图5B为本发明中的上腔室部在一个实施例中的斜下方立体图;
图6A为本发明中的横向导轨在一个实施例中的斜上方立体图;
图6B为本发明中的横向导轨在一个实施例中的斜下方立体图;
图7A为本发明中的晶圆承载部在一个实施例中的斜上方立体图;
图7B为本发明中的晶圆承载部在一个实施例中的斜下方立体图;
图8A为本发明中的下腔室部在一个实施例中的斜上方立体图;
图8B为本发明中的下腔室部在一个实施例中的斜下方立体图;
图9A为本发明中的下底盖板在一个实施例中的斜上方立体图;
图9B为本发明中的下底盖板在一个实施例中的斜下方立体图;
图10为本发明中的半导体处理设备组中的晶圆承载部及其导轨在一个实施例中的俯视示意图;
图11为本发明中的半导体处理设备组中的晶圆承载部及其导轨在另一个实施例中的俯视示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1,其示出了本发明中的半导体处理设备组在一个实施例100中的结构示意图。所述半导体处理设备组100包括至少两个横向分布的半导体处理设备120。每个半导体处理设备120中都形成有用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室,每个微腔室都包括有可沿横向导轨140横向移动的晶圆承载部160。
每个半导体处理设备120中的微腔室都可在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。在微腔室处于关闭位置时,半导体晶圆10被晶圆承载部160安置于微腔室中,且半导体晶圆10的表面与微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙。微腔室中还包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口,使得诸如气体或者化学制剂之类的处理流体可以被引入所述微腔室内部以对其内的半导体晶圆进行分析、清洁、蚀刻及其它处理,并在处理过程中及处理完毕后,将处理后的处理流体引出所述微腔室。在所述微腔室处于打开位置时,晶圆承载部160可以沿横向导轨140的横向导引下承载半导体晶圆从一个半导体处理设备120的微腔室移动到另一个半导体处理设备120的微腔室。
为了便于描述,请结合参考图2A和图2B,其分别示出了图1中所示半导体处理设备120在一个实施例中的组装示意图和爆炸示意图。简单来讲,所述半导体处理设备120包括上部驱动模块220、微腔室模块240、下部驱动模块260和立柱模块280。所述前三个模块中的各个组件由包含四根平行立柱的立柱模块280所固定、支撑或导引,并沿所述立柱模块280由上往下分别为上部驱动模块220、微腔室模块240和下部驱动模块260。其中,微腔室模块240包括形成上工作表面的上腔室部123、形成下工作表面的下腔室部124、位于上、下腔室部之间的晶圆承载部160以及位于上、下腔室部之间的用于横向导引晶圆承载部160的横向导轨140。所述上腔室部123形成的上工作表面、晶圆承载部160的中间部分和下腔室部124形成的下工作表面可闭合围成所述微腔室。所述上部驱动模块220用于驱动所述上腔室部123沿所述立柱模块280沿纵向上、下移动,所述下部驱动模块260用于驱动所述下腔室部124沿所述立柱模块280沿纵向上、下移动,从而实现所述微腔室在打开位置和关闭位置之间的转换。
在详细描述半导体处理设备之前,请先参考图3,其示出了上部驱动模块220和下部驱动模块260在一个实施例中的驱动原理图,图3示出的驱动装置300包括顶盖板320和底盖板340,所述顶盖板320和底盖板340分别包括对应形状的基板部,在所述基板部的四角形成有对应用于贯穿所述立柱模块280的柱位孔,并且所述顶盖板320的基板部322向下延伸有顶侧壁324,所述底盖板340的基板部342向上延伸有底侧壁344,所述顶盖板320的基板部322、顶侧壁324、底侧壁344和所述底盖板340的基板部322围成的空腔内包含一流体驱动装置360,所述流体驱动装置360可以是一个气袋。所述流体驱动装置360与所述顶盖板320和所述底盖板340的基板部紧密固定连接。当所述顶盖板320和所述底盖板340中的一个被固定于所述立柱模块280的预定位置时,藉由所述流体驱动装置360的膨胀和收缩,可以驱动所述顶盖板320和所述底盖板340中的另一个及与其相连的组件沿所述立柱模块280移动。当然,所述顶盖板320和所述底盖板340中的另一个及与其相连的被驱动组件可以直接一次成型为一个部分。
为了说明上部驱动模块,请重新参考图2A和图2B所示,所述上部驱动模块220包括上顶盖板222、第一流体驱动装置224和上腔室部123的上半部分,此处的上腔室部123的上半部分相当于图3中的底盖板340。
请结合参考图4A和图4B,其分别示出了所述上顶盖板222在一个实施例中的斜上视立体图和斜下视立体图。所述上顶盖板222包括基板部402,所述基板部402的四角形成有对应用于贯穿所述立柱模块280的柱位孔404,并且所述上顶盖板222的基板部402向下延伸形成有上顶侧壁406。所述上顶盖板222可以通过图2中所示螺帽组226固定于所述立柱模块280的顶端。
请继续参考图5A,其示出了所述上腔室部123的斜上方立体图。所述上腔室部123的包括基板部502,所述基板部502的四角形成有用于活动贯穿所述立柱模板280的柱位孔504,并且所述上腔室部123的基板部502向上延伸形成有上底侧壁506。所述上顶盖板222的基板部402、上顶侧壁406、所述上腔室部123的上底侧壁506和基板部502围成的空腔内包含第一流体驱动装置224。在通常情况下,所述上顶侧壁406和所述上底侧壁506构成类似套筒的结构。所述第一流体驱动装置224可以是一个气袋,并且第一流体驱动装置224的上下两面都与上顶盖板222和上腔室部123的基板部固定连接。由于上顶盖板222被固定于所述立柱模块280的顶端,所以当第一流体驱动装置224膨胀或者收缩时,所述上腔室部123将沿所述立柱模块280的导引在纵向上下移动。
为了说明微腔室模块,请重新参考图2A和图2B所示,所述微腔室模块240包括形成上工作表面的上腔室部123、形成下工作表面的下腔室部124、位于上、下腔室部之间的晶圆承载部160以及位于上、下腔室部之间的用于横向导引晶圆承载部160的横向导轨140。
请参考图5B,其示出了所述上腔室部123的斜下方立体图。所述上腔室部123包括基板部502,所述基板部502的下方向内凹陷形成有略大于半导体晶圆半径的圆形凹坑,所述圆形凹坑的坑面508形成了所述微腔室的上工作表面。所述圆形凹坑的深度可以等于二分之一晶圆厚度加预定间隙宽度,该预定间隙宽度通常为0.1mm与10.1mm之间。
请结合参考图6A和图6B,其分别示出了所述横向导轨140的斜上方立体图和斜下方立体图。所述横向导轨140包括相对的第一导轨142和第二导轨144。所述第一导轨142和第二导轨144的两端都形成有用于贯穿所述立柱模块280的柱位孔。并且该柱位孔内包含有螺纹或其他方式,可以将第一导轨142和第二导轨144固定于所述立柱模块280的中央位置。所述第一导轨142和第二导轨144的相对一侧分别包含有第一凹槽143和第二凹槽145,用于横向导引晶圆承载部160的移动。
请结合参考图7A和图7B,其分别示出了所述晶圆承载部160的斜上方立体图和斜下方立体图。所述晶圆承载部160包括薄板部162,所述薄板部162的中央形成有吻合于半导体晶圆形状的穿孔,所述薄板部162的穿孔边缘164包括有用于固定半导体晶圆边缘的一个或者多个固定组件166,所述固定组件166可在一用于固定半导体晶圆的关闭位置和一用于装载或移除半导体晶圆的打开位置之间相对移动。具体地将,所述固定组件166可以为能够根据控制而伸缩的夹具,以便将半导体晶圆夹持在所述薄板部162的穿孔中,而使得半导体晶圆的上、下两个表面分别与上腔室部的上工作表面和下腔室部的下工作表面相对外露。所述晶圆承载部160的薄板部162的两个边缘还对应于横向导轨140形成有第一凸楞167和第二凸楞168,用于沿所述横向导轨140的凹槽的导引而移动。
请继续参考图8A,其示出了所述下腔室部124的斜上方立体图。所述下腔室部124包括基板部802,所述基板部802的四角形成有用于活动贯穿所述立柱模板280的柱位孔804,所述基板部802的上方向内凹陷形成有略大于半导体晶圆半径的圆形凹坑,所述圆形凹坑的坑面806形成了所述微腔室的下工作表面。所述圆形凹坑的深度可以等于二分之一晶圆厚度加预定间隙宽度,该预定间隙宽度通常为0.1mm与10.1mm之间。
显然,当所述上腔室部123被上部驱动模块220驱动沿纵向向下移动并与晶圆承载部160的上表面贴合,且所述下腔室部124被下部驱动模块260驱动沿纵向向上移动并与晶圆承载部160的下表面贴合时,所述上腔室部123的上工作表面、所述晶圆承载部160的薄板部162的穿孔边缘和所述下腔室部124的下工作表面围合成所述微腔室,此时,所述上、下腔室部处于用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置。而当所述上腔室部123被上部驱动模块220驱动沿纵向向上移动并与晶圆承载部160的上表面不贴合,且所述下腔室部124被下部驱动模块260驱动沿纵向向下移动并与晶圆承载部160的下表面不贴合时,所述上、下腔室部处于用于移动晶圆承载部160的打开位置。此时晶圆承载部160可以沿横向导轨140的导引而横向移动。
为了说明下部驱动装置,请重新参考图2A和图2B所示,所述下部驱动模块260包括下腔室部124的下半部分、第二流体驱动装置262和下底盖板264,此处的下腔室部124的下半部分相当于图3中的顶盖板320。
请继续参考图8B,其示出了所述下腔室部124的斜下方立体图。所述下腔室部124包括基板部802,所述基板部802的下方向下延伸形成有下顶侧壁808。
请结合参考图9A和图9B,其分别示出了所述下底盖板264的斜上方立体图和斜下方立体图。所述下底盖板264包括基板部902,在所述基板部902的四角形成有用于贯穿所述立柱模块280的柱位孔,并且可以通过图2所示螺帽组266与所述立柱模块280的下端固定。所述基板部902向上延伸有下底侧壁904,所述下腔室部124的基板部802、下顶侧壁808、所述下底盖板264的下底侧壁904和基板部902围成的空腔内包含第二流体驱动装置262。通常情况下,所述下顶侧壁808和所述下底侧壁904形成类似于套筒的结构。所述第二流体驱动装置262可以是一个气袋,所述第二流体驱动装置262与所述下腔室部124的基板部802和所述下底盖板264的基板部902紧密固定连接。由于所述下底盖板264被固定于所述立柱模块280的下端,所以当第二流体驱动装置262膨胀或者收缩时,所述下腔室部124将沿所述立柱模块280的导引在纵向上下移动。
需要重复说明或者补充说明的是,所述立柱模块280的顶端、中部和底部都包括有螺纹,以便采用相应的螺帽与相关的组件进行固定。
综上所述,每个微腔室包括形成上工作表面的上腔室部、形成下工作表面的下腔室部和位于所述上、下腔室部之间的晶圆承载部,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。在关闭位置时,半导体晶圆被所述晶圆承载部安置于所述上工作表面和下工作表面之间,且半导体晶圆的表面与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙,所述微腔室包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口,使得诸如气体或者化学制剂之类的处理流体可以被引入所述微腔室内部以对其内的半导体晶圆进行分析、清洁、蚀刻及其它处理,并在处理过程中及处理完毕后,将处理后的处理流体引出所述微腔室。
请重新参考图1,一台半导体处理设备组100包括有至少两个半导体处理设备120,比如图中所示的3个。所有半导体处理设备120可以沿直线排列。每个半导体处理设备120中的晶圆承载部160可以通过连接组件180沿横向活动连接,该连接组件180可以为能够水平弯曲但不能横向伸缩的弹性材料制作。同时,所述半导体处理设备组100还包括晶圆承载部驱动装置(未具体示出),所述晶圆承载部驱动装置可以驱动所述晶圆承载部160沿所述横向导轨140移动。显然,当每个半导体处理设备120中的微腔室处于打开位置时,位于前一个半导体处理设备120的微腔室中的半导体晶圆可以被所述晶圆承载部160移动至后一个半导体处理设备120的微腔室中。本领域的技术人员已经可以思及,当在同一水平面上设置多个利用连接组件180首尾相接的晶圆承载部160,并且提供相应的弯曲导轨结合横向导轨形成的导轨14的导引,可以使该多个晶圆承载部160形成类似于传送带结构的装置,以便使半导体晶圆的处理能够实现流水线处理,如图10中所示。
当然,为了形成类似于传送带结构的导轨,还可以采用其它方案。请参考图11,其示出了本发明中的半导体处理设备组中的晶圆承载部及其导轨在另一个实施例1100中的俯视示意图。在本实施例中,各个半导体处理设备之间无间隙并排放置(未具体示出),并且也在同一水平面上设置了11个首尾相接的晶圆承载部。作为本实施例的一个特点,本实施例中采用了可以承受12个晶圆承载部160的呈“口”字形的导轨14,当所述11个首尾相接的晶圆承载部160承受于该导轨14上时,正好会留有一个晶圆承载部的空位。凭借该空位,可以使该11个首尾相接的晶圆承载部160在呈“口”字形的导轨14上顺时针移动或者逆时针移动,也实现了类似于传送带结构的装置。当然,与图10所示实施例相比,本实施例中的晶圆承载部160可能还需要略微有造型上的变换,比如需要在四边都形成有符合导轨14的凸棱。对于此部分内容,乃本领域技术人员易于思及的内容,不再赘述。
在其他实施例中,还可以采用机械手或者机器人来配合图1所述设备组完成流水线生产。具体地讲,可以在最后一个半导体处理设备对半导体晶圆进行处理完毕后,由机械手来移除晶圆。并将晶圆承载部再返回到最先一个半导体处理设备的晶圆承载部入口处,重新装载一个待处理的半导体晶圆于所述晶圆承载部内以便开始下一轮处理。
作为本发明的另一个重点和亮点,半导体处理设备组中可以由任意个半导体处理设备结合相应的导轨等自由组合而成。也就是说,半导体处理设备组中可以根据实际应用的需要来设置半导体处理设备的个数。在一个具体的实施例中,半导体晶圆的表面处理可以包括多个步骤,比如假设半导体晶圆有四个步骤,且每个步骤中对半导体晶圆进行处理时采取的化学制剂也不同。那么,可以在一个半导体处理设备组中设置四个半导体处理设备,每个半导体处理设备按照顺序依次用来进行所述四个步骤中的单步骤处理,则所述半导体处理设备组可以按照流水线处理方式对很多半导体晶圆进行处理。同样的,如果一次处理过程有六个步骤,则可以在一个半导体处理设备组中设置六个半导体处理设备,依次类推。采用上述处理过程,使半导体处理设备组在保留单晶圆处理技术的同时能够对半导体晶圆进行批量化处理。
当然,在具体的实施例中,每个半导体处理设备还可以包括处理流体供应装置和处理流体收集装置,所述处理流体供应装置连接于供处理流体进入所述微腔室的入口,用于提供处理流体。所述处理流体收集装置连接于供处理流体排出所述微腔室的出口,用于收集处理流体处理半导体晶圆后的废液,其中,所述处理流体包括化学制剂和气体。另一方面,为了能够监测整个分析处理过程,每个半导体处理设备还可以包含若干感测器,用于感测所述半导体处理装置中的处理液体在处理前、处理中和处理后的诸如温度、浓度和含有物质及含有物质的浓度等参数。诸如此类,皆因具体实施例的不同设计人员和处理需求而定,本文不再一一类述。但是应当注意到,可能为了各种感测器、处理液体供应及回收装置和气体供应及回收装置等的安装和实施,前文中所述的各个组件的具体形状和结构可能会发生相应的适应性变化和造型。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。
Claims (8)
1.一种半导体处理设备组,其特征在于,其包括:
包括至少两个沿横向分布的相互独立的用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室,每个微腔室包括形成上工作表面的上腔室部、形成下工作表面的下腔室部和位于所述上、下腔室部之间的晶圆承载部,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动,
在关闭位置时,所述上腔室部和所述下腔室部将所述晶圆承载部夹持在中间,所述上腔室部与所述晶圆承载部接触,所述下腔室部与所述晶圆承载部接触,半导体晶圆被所述晶圆承载部安置于所述上工作表面和下工作表面之间,所述上腔室部形成的上工作表面、晶圆承载部的中间部分和下腔室部形成的下工作表面可闭合围成所述微腔室,且半导体晶圆的表面与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙,所述微腔室包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口,
在打开位置时,所述晶圆承载部承载半导体晶圆从一个微腔室移动到另一微腔室,
所述半导体处理设备组还包括承受各个晶圆承载部的横向导轨,
在打开位置时,所述晶圆承载部沿所述横向导轨的导引承载半导体晶圆从一个微腔室移动到另一微腔室。
2.根据权利要求1所述的半导体处理设备组,其特征在于,所述晶圆承载部包括一薄板部,所述薄板部的中央形成有吻合于半导体晶圆形状的穿孔,所述薄板部的穿孔边缘包括有用于固定半导体晶圆边缘的一个或者多个固定组件。
3.根据权利要求2所述的半导体处理设备组,其特征在于,所述半导体处理设备组还包括承受各个晶圆承载部的弯曲导轨,
在打开位置时,所述晶圆承载部沿所述横向导轨和弯曲导轨的导引承载半导体晶圆从任意微腔室之间移动。
4.根据权利要求1至3任一所述的半导体处理设备组,其特征在于,每个微腔室的上腔室部和下腔室部的边缘包含对应的柱位孔,所述上腔室部和所述下腔室部可沿纵向贯穿所述柱位孔的立柱的导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。
5.根据权利要求4所述的半导体处理设备组,其特征在于,所述半导体处理设备组还包括位于上腔室部上方的上部驱动装置和/或位于下腔室部下方的下部驱动装置,所述上、下驱动装置分别驱动所述上腔室部和所述下腔室部沿纵向贯穿所述柱位孔的立柱的导引在一用于容纳和处理半导体晶圆的关闭位置和一用于移动晶圆承载部的打开位置之间相对移动。
6.根据权利要求5所述的半导体处理设备组,其特征在于,所述上部驱动装置包括上顶盖板和上底盖板,所述上顶盖板和上底盖板分别包括对应形状的基板部,并且所述上顶盖板的基板部向下延伸有顶侧壁,所述上底盖板的基板部向上延伸有底侧壁,所述上顶盖板的基板部、顶侧壁、底侧壁和所述上底盖板的基板部围成的空腔内包含第一流体驱动装置,所述第一流体驱动装置与所述基板部相连,
所述上顶盖板固定于所述立柱的预定位置,所述上底盖板与上腔室部固定相连或一体成型,藉由所述第一流体驱动装置的膨胀和收缩,驱动所述上底盖板与上腔室部沿所述立柱纵向移动;
所述下部驱动装置包括下顶盖板和下底盖板,所述下顶盖板和下底盖板分别包括对应形状的基板部,并且所述下顶盖板的基板部向下延伸有顶侧壁,所述下底盖板的基板部向上延伸有底侧壁,所述下顶盖板的基板部、顶侧壁、底侧壁和所述下底盖板的基板部围成的空腔内包含第二流体驱动装置,所述第二流体驱动装置与所述基板部相连,
所述下底盖板固定于所述立柱的预定位置,所述下顶盖板与下腔室部固定相连或一体成型,藉由所述第二流体驱动装置的膨胀和收缩,驱动所述下顶盖板与下腔室部沿所述立柱纵向移动。
7.根据权利要求2或3所述的半导体处理设备组,其特征在于,所述半导体处理设备组还包括晶圆承载部驱动装置,所述晶圆承载部驱动装置驱动所述晶圆承载部沿所述导轨移动。
8.根据权利要求4所述的半导体处理设备组,其特征在于,每个微腔室还包括处理流体供应装置和处理流体收集装置,
所述处理流体供应装置,连接于供处理流体进入所述微腔室的入口,用于提供处理流体,和
所述处理流体收集装置,连接于供处理流体排出所述微腔室的出口,用于收集处理流体处理半导体晶圆后的废液,
其中,所述处理流体包括化学制剂和气体。
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