CN111341721A - 包括一单晶圆、缩小体积的处理室的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括一单晶圆、缩小体积的处理室的系统，其中，本文公开的一说明性系统包括位于一处理工具内的一处理室，以及适于定位在该处理室内的一晶圆加工位置以及定位于该处理室外的一卡盘晶圆转移位置的一晶圆卡盘。

Description

包括一单晶圆、缩小体积的处理室的系统
技术领域
一般而言，本发明涉及包括一单晶圆、缩小体积的处理腔的系统以及通过该系统处理半导体晶圆的方法的各种实施例。
背景技术
在现代集成电路产品中，如为处理器，存储设备，ASIC等，有大量的电路组件(特别是晶体管)被设置在一有限的芯片区域内。晶体管有多种形状和形式，例如，平面型晶体管、场效应晶体管(FinFET)、纳米线设备、全空乏绝缘体上硅(FDSOI)设备等。晶体管通常是NFET或PFET型设备，其中，“N”和“P”的名称是基于用于生成该设备的源漏区域的掺杂剂类型。这种设备是在硅等半导体材料制成的基板或晶体上制造的。
此类设备的形成包括在非常专业的处理工具中执行各种不同的处理操作，例如，蚀刻工艺、沉积工艺、退火工艺等。该晶圆可以在一个处理室中单独处理，或者可以在一个单独的处理室中同时处理多个晶圆。半导体制造业的本质是持续减低制造成本，以提高利润率，以及满足客户对更低价格的一贯需求。因此，一种趋势是在同一时间加工尽可能多的晶圆以提高生产能力，从而达到不断增长的生产目标。
在现代半导体制造设备中，通过使用各种自动化晶圆转移系统，被加工的晶圆通常在此类设备中的许多处理工具之间以及内部移动。一种常见的配置通常涉及将包含多个独立晶圆的一晶圆载体定位在机械臂可从载体上抓取所需的单个芯片，并将这些晶圆分发到一个或多个将执行处理操作的处理室的位置。此外，晶圆提升系统通常存在于每个处理室中，以从机械臂接收一晶圆，然后通常将该晶圆降低至一加工位置，在该位置，该晶圆将在处理室中被处理。然后将机械臂从该处理器中取出，并在该晶圆上制成该处理操作。通常，这种处理操作可能涉及使用一种或多个处理气体，并且这种处理操作可能必须在相对高压的条件下执行，因此需要使用相对大量的处理气体。此外，在某些应用中，处理气体可能相对昂贵。因此，在一相对大体积的处理室中进行某些处理操作可能需要使用大量相对昂贵的处理气体，增加了集成电路产品的生产成本。
本公开涉及一种包括单晶圆、体积缩小的处理室的系统以及通过该系统处理半导体晶圆的方法的各种实施例，该系统可以避免，或至少减少上述一个或多个问题的影响。
发明内容
以下是至少一公开实施例的一简化摘要，以提供对本文公开的主题的一些方面的基本理解。本摘要并非对本文披露的所有主题的详尽概述。其目的不在于识别本文所公开的主题的关键或关键要素，也不在于划定针对本文所公开的主题的任何权利要求的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一些概念，作为本申请稍后讨论的更详细描述的前序。
本发明通常涉及包括一单晶圆，缩小体积的处理室的一种系统以及通过此系统处理半导体晶圆的方法的各种实施例。本文公开的一说明性系统包括位于一处理工具内的一处理室，和适于定位在该处理室内的一晶圆加工位置以及定位在该处理室外的一卡盘晶圆转移位置的一晶圆卡盘。
本文公开的另一说明性系统包括位于一处理工具内的一处理室，适于定位于该处理室内的一晶圆加工位置上以及定位于该处理室外的一卡盘晶圆转移位置上的一晶圆卡盘，以及位于该晶圆卡盘内的至少一提升销开口。于本实施例中，该系统还包括位于该处理室外的一晶圆提升系统，其适于使至少一晶圆提升销移动穿过该提升销开口并将该至少一晶圆提升销定位在一提升销晶圆转移位置；以及一晶圆转移系统，其适于当该至少一晶圆提升销位于该提升销晶圆转移位置时，将该处理室中的一待处理晶圆定位在该至少一晶圆提升销上。
本文公开的一说明性方法包括：将一晶圆卡盘定位在一处理工具的一处理室之外的一卡盘晶圆转移位置，其中，该晶圆卡盘具有延伸穿过该晶圆卡盘的至少一提升销开口，移动至少一晶圆提升销，以使其穿过该至少一提升销开口并移动至该至少一晶圆提升销位于一提升销晶圆转移位置的一位置；以及当该至少一提升销位于该提升销晶圆转移位置时，将该处理室内的一待处理晶圆定位在该至少一晶圆提升销上。于本实施例中，该方法还包括将该至少一晶圆提升销移动至一缩回的提升销位置，使得该至少一晶圆提升销不再位于该至少一提升销开口中，且在该处理室中的该待处理晶圆位于该晶圆卡盘上，将该晶圆卡盘移动到该处理室内的一晶圆加工位置，以及对该处理室内的该待处理晶圆执行一加工操作。
附图说明
本公开可以通过参考以下结合附图的描述予以理解，其中，附图中类似的附图标记用于识别类似的组件；其中，
图1至图18为描述包括一单晶圆、体积缩小的处理室的系统以及通过该系统处理半导体晶圆的方法的各种实施例。
虽然本文公开的主题易受到各种修改和替代形式的影响，但其具体实施例已经在附图中以示例的方式予以示出并在本文中详细描述。然而，应当理解的是，本文中对具体实施例的描述并非旨在将本发明限制于所公开的特定形式，相反的，其意图是涵盖所有修改、
具体实施方式
以下描述各种说明性实施例。为了清楚起见，并未在本说明书中描述实际实现的所有特性。当然，在任何此类实际实施例的开发中，必须做出许多特定于实现的决策，以实现开发人员的特定目标，例如，符合系统相关和业务相关约束，不同的实现会有所不同。此外，应当理解，这样的开发工作可能是复杂且耗时的，然而却是本领域中具有此公开的利益的技术人员所从事的例常工作。
现在将参考附图描述本公开。附图中示意性地描绘了各种结构、系统和装置，仅用于说明的目的，而不以本领域技术人员所熟知的细节来模糊本发明。然而，附图被包括用于描述和解释本公开的说明性实施例。本文中使用的词语和短语应当被理解和解释为具有与本领域技术人员对这些词语和短语的理解一致的含义。术语或短语的特殊定义，即不同于本领域技术人员所理解的普遍或习惯意义的定义，不打算通过本文中术语或短语的一致用法来暗示。如果一个术语或短语意在具有特殊含义，即除本领域技术人员理解的含义以外的其它含义，这种特殊定义应在本说明书中以直接和明确规定术语或短语特殊定义的定义方式予以明确规定。
如本领域技术人员在完整阅读本申请后容易理解的，本文公开的方法和系统可用于制作各种不同的设备，包括但不限于，逻辑设备，存储设备等，并且设备可以是NFET或PFET。当然，本文中公开的发明不应被视为仅限于所描述的示例性实施例和本文中的描述。参考附图，现在更详细地描述本文所公开的方法和设备的各种示意性实施例。
图1至图18描绘了包含一处理工具102的一系统100以及通过该系统处理半导体晶圆的方法的各种实施例。图1是本文所公开的一系统100的一说明性实施例的一些主要组件的一说明性实施例的一块级描述。一般而言，系统100包括具有一小体积处理室130的一处理工具102(见图2)，一晶圆提升系统104，一晶圆卡盘移动系统105，一晶圆处理系统106，以及一系统控制器108。然而，任何现实世界系统的其它方面，例如，电力工艺、密封、处理气体入口、通风口、处理气体供应等，在图1中没有描述，以便不模糊本文所公开主题的呈现。处理工具102可以用作将半导体晶圆制造成功能性半导体设备以及各种集成电路产品的一精细制造工艺的一部分。
图1所示的系统100的说明性实施例仅包括一单处理工具102，一单晶圆提升系统104，一单晶圆卡盘移动系统105，一单晶圆处理系统106，以及一单控制器108。然而，如本领域技术人员在完全阅读本申请之后将理解的，对这种单实体的描述在本质上是具有代表性的，因为一现实世界系统100可以包括以各种不同配置排列的五个组件中的每一个的任何期望数量。例如，系统100可以包括多个独立的处理工具102(各处理工具102由一单晶圆提升系统104)、一单晶圆卡盘移动系统105，一单晶圆处理系统106，以及一个或多个控制器108，所有这些都可以放在一个或多个机柜中。在其它实施例中，各处理工具102可以通过专用的单晶圆提升系统104、专用的晶圆卡盘移动系统105、专用的单晶圆处理系统106和单专用控制器108来服务。控制器可以是独立的计算机，或者可以被安置在系统100的任何组件中，或者分散在系统100的各个组件中。因此，本文所公开的主题不应被视为限于本文所公开的系统的各个组件的任何特定形式或配置。
如本领域的技术人员所理解的，术语“晶圆”或“基板”在本文中互换使用，并且两者都指向任何半导体材料的任何形式或形状，其中，集成电路(任何类型、形状或形式)形成在晶圆或基板上。在本文所描述的示例中，基板118被简单描述地为由单个体半导体材料所组成。然而，如本领域技术人员在完整阅读本申请之后将理解的，本申请所公开的主题不应被视为限于基板118的本说明性示例。例如，基板118可以是FDSOI(全空乏绝缘体上硅)基板。一般而言，这种SOI基板包括一基底半导体基板，位于该基底基板上的一埋置绝缘层(当绝缘层包含二氧化硅时，有时称为“BOX”层)，以及位于绝缘材料的埋置层上的由一半导体材料构成的一主动层。传统上，并且在一个说明性实施例中，基底半导体基板可以包含硅，埋置绝缘层可以包含二氧化硅，且主动层可以包含硅和/或其它半导体材料。当然，基底半导体基板和主动层可以由各种不同的半导体材料中的任何一种所制成，并且基底半导体基板和主动层的材料在所有应用中不必由相同的材料制成，但在某些应用中可能会出现这种情况。因此，术语“基板”、“半导体基板”或“晶圆”应被理解为涵盖所有半导体材料和此类材料的所有形式。
图2至图8描绘了具有一小体积的处理室130的一处理工具102的一说明性实施例的各种视图，其可用于本文所公开的系统100中。在一实施例中，处理室130的尺寸被界定为使得在一给定处理周期期间，只能在处理室130中处理一单晶圆118。在该实施例中，处理工具102为一长方形，具有一长度“L”，一宽度“W”，以及一高度“H”的三维配置(见图7)。长度、宽度、和高度的测量值的绝对值可能因具体应用而不同。当然，本申请中的所有图纸都不是按比例绘制的。
图2是本文公开的处理工具102的一说明性实施例的横截面图。如上所述，处理工具102适于在一给定处理周期中仅处理一个单晶圆118。在此说明性实施例中，处理工具102包括一本体112，一腔室门114，一晶圆卡盘116，和一内部小体积的处理室130。晶圆卡盘116适于将在处理室130中的待处理晶圆118定位在晶圆卡盘116上。处理室130的底板包括具有一部分圆形端面120X的一切口卡盘凹槽120。当晶圆卡盘116位于处理室130内的晶圆加工位置时，切口卡盘凹槽120适于接收晶圆卡盘116。在本实施例中，本体112包括一顶表面112W，一底表面112X，一后表面112Y，以及一前表面112Z。腔室门114具有一前表面114X以及一后表面114Y。通常，腔室门114适于密封接合处理工具102/处理室130的前表面112Z，以便有效地关闭和密封处理室130。在所述的实施例中，晶圆卡盘116集成在腔室门114的后表面。晶圆卡盘116与腔室门114的附接可以通过多种技术(例如，焊接、螺栓连接等)来完成。
图3为处理室130的底板的一简单平面图。于该视图中描绘了形成在处理室130的底板中的切口卡盘凹槽120。图4是具有晶圆118定位于晶圆卡盘116上的晶圆卡盘116/腔室门114的一简单平面图。在所述实施例中，晶圆卡盘116包括一部分圆形端面116X，当晶圆卡盘116完全插入时，部分圆形端面116X适于定位在切口卡盘凹槽120的圆形端面120X的附近，处理室130内的晶圆加工位置。
图5是不具有晶圆118的晶圆卡盘116/腔室门114的简单平面图。如图所示，在晶圆卡盘116中设置有多个提升销孔124，以允许晶圆提升系统104的多个晶圆提升销140(下文讨论)通过提升销孔124。一般而言，晶圆提升销140的上表面140S适于当晶圆接头116处于其卡盘晶圆转移位置时，接合位于晶圆卡盘116的一上表面上或上表面上方的一晶圆118的一底表面(参见图6及图7(其中晶圆118可存在或不存在))。提升销孔124的数量和尺寸可根据具体应用而变化。在所述实施例中，在晶圆卡盘116中提供三个这样的提升销孔124。晶圆卡盘116可以是能够通过例如电阻加热来加热晶圆118的一加热卡盘，或者是一非加热卡盘。
图6和图7分别是简单的平面图和侧视图，描绘了处于打开位置的腔室门114，其中，晶圆卡盘116处于其卡盘晶圆转移位置，晶圆卡盘116上没有晶圆118。图8是一个简单的平面图，描绘了腔室门114处于关闭位置，其中，晶圆卡盘116处于晶圆加工位置，晶圆卡盘116上没有晶圆118。
在本文所描述的一实施例中，晶圆卡盘移动系统105具有多个支撑杆132(可操作地耦合(直接或间接)到晶圆卡盘116)以及用于将晶圆卡盘116从处理室130内的晶圆加工位置移动至卡盘晶圆转移位置的装置。如下所述，当晶圆卡盘处于其卡盘晶圆转移位置时，且当晶圆提升销140已经通过提升销开口124时，一晶圆118可以通过将晶圆定位在晶圆提升销140上而被转移至晶圆卡盘116或从晶圆卡盘116被转移。如图所示，在一说明性实施例中，多个支撑杆132可操作性地耦合至本体112和腔室门114上。支撑杆132以及驱动支撑杆132的装置适于提供从其晶圆加工位置移动晶圆卡盘116的装置(见图8)，其中，腔室门114密封接合至处理室130，以缩回或打开卡盘晶圆转移位置(图6及图7)，其中，一晶圆118可以被定位在晶圆卡盘116上或从晶圆卡盘116上移除。图8描绘了在腔室门114处于其关闭位置时的支撑安132的位置，以及晶圆卡盘116在其晶圆加工位置(不包括晶圆118)时的位置(虚线内)。在该位置，支撑杆132位于处理工具102的本体112中形成的凹槽或通道(未示出)内，该凹槽或通道适于容纳支撑杆132。如上所述，晶圆卡盘位于其卡盘晶圆转移位置时的支撑杆132的位置如图6及图7所示。
晶圆卡盘移动系统105的组件可以包括各种传统机电驱动装置或设备中的任何一种。例如，晶圆卡盘移动系统105可以包括用于驱动支撑杆132的装置，其可包括一个或多个液压或气动气缸(未示出)，一个或多个位置检测开关(例如，限位开关)以及一个或多个电性马达(未示出)，其可操作地耦合(直接或间接)至支撑杆132上以便将其从缩回位置移动至延伸位置，反之亦然。这种晶圆卡盘移动系统105的结构、功能和操作为本领域的技术人员所熟知。
在一说明性实施例中，当晶圆卡盘116处于其卡盘晶圆转移位置时(如图6及图7)，晶圆提升系统104和晶圆处理系统106的组合适于(1)将在处理室130中的一待处理晶圆118放置在晶圆卡盘116上，或(2)将先前在处理室130中处理的一晶圆118从晶圆卡盘116的上表面移除。
图9是本文所公开的一新型系统100的一说明性实施例的简单平面图，其中，描绘了晶圆处理系统106的一说明性实施例。控制器108和晶圆提升系统104未在图9中示出。图10是图9所示的系统100的说明性实施例的一侧视图。控制器108在图10中未予示出，但晶圆提升系统104在图10中简单示出。
参考图9和图10，其简单描述了晶圆处理系统106包括一机械臂137，机械臂137包括一晶圆夹持组件138，其可操作性地耦接至机械臂137的一端。机械臂137和晶圆夹持组件138的组合适于从一晶圆载体(未示出)抓住并取回一单晶圆118，晶圆载体包含逐个处理处理室130中待处理的多个独立晶圆118。如下面所详述的，机械臂137和晶圆夹持组件138适用于(1)当晶圆提升销140处于其延伸提升销晶圆转移位置时，将一特定被抓取的晶圆118定位并放置在晶圆提升销140上，以及(2)在晶圆先前在处理室130中被处理之后，从延伸晶体提升销140抓取并移除一晶圆118并将其送回该晶圆载体。本文所描述的晶圆处理系统106可以具有与市场上可买到的各种不同晶圆处理系统中任何一种相当的结构和功能能力。如上所述，晶圆处理系统106可以是一个或多个实体晶圆处理系统，每个实体晶圆处理系统适于服务于整个系统100中的一个或多个处理室130。
图10和图11简单描述了可用于本文所公开的各种系统中的一晶圆提升系统104的一示例性实施例。晶圆提升系统104包括多个晶圆提升销140，各晶圆提升销140具有一上晶圆接合表面140S。各晶圆提升销140适于延伸通过卡盘116中的提升销孔124中的一个。晶圆提升销140可以从延伸位置(如图10所示)移动，由此，晶圆提升销140的上表面140S被定位在一平面141中-该提升晶圆转移位置。当提升销140已通过卡盘116的开口124移动到其延伸提升销晶圆转移位置时，晶圆转移系统106可以被驱动到(1)将一晶圆118(在处理室130中待处理的)放置在延伸晶圆提升销140上，或(2)将一晶圆118(先前在处理工具102中被处理)从延伸晶圆提升销140上提起，并将处理过的晶圆118放置在一晶圆载体(未示出)中。晶圆提升销140还适于移动到一缩回位置，由此提升销140的上表面140S移动至一平面142中，平面142至少低于晶圆提升销140不再处于干扰其它系统移动相对于处理室130的移动的一位置的水平，例如，以便不干扰腔室门114从一关闭位置移动到一打开位置，反之亦然。在一说明性实施例中，晶圆提升销140可以完全缩回，使得晶圆提升销140完全缩回到晶圆提升系统104的一外壳(未示出)内的位置。晶圆提升销140的数量和尺寸可根据具体应用而变化。在所公开的实施例中，描绘了三个晶圆提升销140。如本领域技术人员在完整阅读本申请后所理解的，由于本文所公开的晶圆提升系统104实体地位于处理室130之外，因此仅当卡盘116处于图10所示的其晶圆转移位置时，提升销140将从其缩回位置移动到其延伸位置。
本文所描述的晶圆提升系统104可以具有与市场上可买到的各种不同的晶圆提升系统中的任何一种等效的结构和功能能力。晶圆提升销140可以通过使用各种传统机电驱动装置和设备从一缩回位置(其中，表面140S位于或低于平面142)驱动到一延伸位置(其中，表面140S位于平面141，且晶圆提升销140位于提升销晶圆转移位置)，反之亦然。例如，用于驱动晶圆提升销140的装置可以包括一个或多个液压或气动气缸(未示出)，一个或多个位置检测开关(例如，限位开关)和/或一个或多个马达(未示出)，该马达可操作地耦合(直接或间接)至晶圆提升销140以便将其从缩回位置移动到延伸位置，反之亦然。用于移动晶圆提升销140的这种系统的结构、功能和操作为本领域的技术人员所熟知。
图11简单地描述了可将晶圆提升销140从一延伸位置移动至一缩回位置(反之亦然)的一装置的一说明性实施例。如图所示，多个晶圆提升销140可操作地耦合至位于外壳147内的一可移动块144。多个固定导杆146耦接至外壳147。固定导杆146穿过形成在可移动块144中的开口148。支架150固定在可移动块144的侧面。支架150包括多个齿部151。图11中还示意性地描述了处于外壳147内的一固定位置的马达154(例如，一步进马达)。一说明性的小齿轮152可操作地耦合至马达154的轴杆(未示出)上。小齿轮152包括多个齿部153(仅示出其中的一个)。小齿轮152上的齿部153适于与支架150上的齿部151接合。于本实施例中，由于当马达154被驱动时，齿部153和齿部151之间的相互作用，可移动块144在固定导杆146上向上或向下移动(取决于小齿轮152的旋转方向)，从而使所连接的晶圆提升销140移动到其延伸或缩回位置。
图1所示的说明性控制器108旨在广泛地表示任何类型的一个或多个计算机设备，所述计算机设备可编程以执行本文所述的各种功能。在所示的实施例中，控制器108是通过软件编程以实现本文所述的功能的一计算机。此外，为控制器108所描述的功能可以由分布在系统100中的一个或多个控制器来执行。例如，控制器108可以是用于控制半导体制造设施的全部或部分处理操作的一fab级控制器。或者，控制器108可以是仅控制制造设备的部分或单元的一低级计算机。此外，控制器108可以是一独立设备(或可相互操作的多个独立设备)，或者其可以位于处理工具102、晶圆提升系统104和/或晶圆处理系统106中的任何一个上或其中。然而，如本领域的技术人员应当了解的，也可以使用设计用于实现特定功能的硬件控制器(未示出)。
本文所公开的处理工具102可用于执行任何类型的处理操作。在一说明性实施例中，处理工具102可适于在处理室130中执行一退火处理。在一非常具体的实施例中，处理工具102可用于在处理室130中使用一处理气体来执行一高压退火工艺，该处理气体包括氘或卤素，作为退火工艺(一HPD2退火工艺)中的至少一种处理气体。在一说明性实施例中，HPD2退火工艺可以在大约0.5-3MPa的压力以及约300-500℃的温度下执行。传统HPD2退火工具是间歇式加热炉(batch furnace)。与本文所公开的处理室130的体积相比，传统的单晶圆退火工具具有一更大的体积。根据本发明，处理室130的体积极可能的小，以减少退火工艺期间产生高压处理条件所需的处理气体(例如氘)的体积。这是一个重要的特点，因为氘是一种相对昂贵的处理气体。在每一个工艺周期期间减少氘的消耗可以大大节省成本。在传统的间歇式加热炉中，执行这种HPD2退火工艺，晶圆提升系统通常位于处理室中，从而使得处理室的一内部尺寸足够大(至少在直立方向上)，以容纳晶圆提升系统硬件以及此硬件在晶圆提升工艺期间的移动。反之，这些因素倾向于增加现有技术的处理室的体积，超出了执行工艺操作的的实际需求。多余的处理体积必须充满处理气体以执行所需的工艺操作。在一说明性实施例中，这种单晶圆现有技术处理工具(通常不用于HPD2退火工艺)可以具有约为10-30升的一体积的一处理室。相反，由于晶圆提升系统104被设置在处理室130之外，因此，与现有技术退工工具中的处理室相比，处理室130的体积可以被特别设计成与具有一相对较小的体积。例如，在一说明性实施例中，其中，晶圆118具有大约200-300mm的一体积，本文公开的处理室130的内部体积可约为0.2-5升。当然，处理室130的绝对体积可以根据特定应用以及本文所处理的晶圆118的尺寸而变化。
图12至图18描绘了具有一小体积处理室130的处理工具102的另一说明性实施例的各种视图，处理工具102可用于本文公开的系统100中。一般而言，在本实施例中，本实施例的处理工具102包括允许或阻止访问处理室130的一槽体170，以替代上述的腔室门114。如图12所示，一上门凹口174和一下门凹口176形成在本体112中。上门凹口174和下门凹口176适于接收一滑动门172，滑动门172可被启动以打开或关闭槽体170。在图12中，滑动门172被描绘为当处于其凸起位置时槽体170打开，晶圆卡盘116可插入处理室130中或从处理室130中取出。如前所述，在一实施例中，处理室130适于在一给定处理后期期间仅处理一单晶圆118。
图13为在移除了晶圆卡盘116的情况下，仅处理室130的底部或底板的一简单平面图。图13也描绘了下门凹口176。图14为晶圆118位于卡盘116上的晶圆卡盘116的一简单平面图。需注意的是，于本实施例中，多个附接结构116A耦合至晶圆卡盘116上。于实际操作中，附接结构116A可以是实体上与晶圆卡盘116分离的组件，或者它们可以形成为晶圆卡盘116的一整合部分。附接结构116A适于可操作地耦接至上述支撑杆132。在一些实施例中，附接结构116A可以简单地是支撑杆132的一延伸。图15是移除了晶圆118的一晶圆卡盘116的说明性实施例的一简单平面图。如前所述，多个提升销孔124设置在晶圆卡盘116中，从而在当驱动晶圆卡盘移动系统105以使晶圆卡盘116从其处理室130内的晶圆加工位置移动至其卡盘晶圆转移位置时，允许上述的晶圆提升系统104的晶圆提升销140穿过提升销孔124，以接合位于晶圆卡盘116的上表面上的一先前处理的晶圆118的底部。
图16和图17分别是简单的平面图和侧视图，其描绘了在一晶圆118未放置在晶圆卡盘116的情况下，处于其卡盘晶圆转移位置的晶圆卡盘116。图18是一个简单平面图，其描绘了在晶圆118未放置在晶圆卡盘116的情况下，处于其处理室130内的晶圆加工位置的晶圆卡盘。图16和图18中没有显示上门凹口172和下门凹口176。上门凹口172和下门凹口176显示在图17中。图17还描绘了处于关闭位置的滑动门172，其中，槽体170被阻挡，且对处理室130的访问被阻挡。需注意的是，当处于其关闭位置时，滑动门172的一下端172A位于下门凹口176内。
如图所示，多个支撑杆132可操作性地耦接至本体112和附接结构116A。如前所述，支撑杆132以及驱动支撑杆132的装置适于使晶圆卡盘116从其处理室130内的晶圆加工位置(图18)移动到其处理室130之外的卡盘晶圆转移位置(图16或图17)。滑动门172关闭且晶圆卡盘处于处理室130内的晶圆加工位置时的支撑杆132的位置如图18所示。如前所述，于该位置，支撑杆132位于适于容纳支撑杆132的本体112中的凹槽或通道(未示出)内。支撑杆132可以使用如上所述的各种装置来驱动。通过使用本领域技术人员所熟知的各种传统机电驱动装置中的任何一种，滑动门170可以从槽体170开启的一缩回位置(图12)被驱动到槽体170关闭的一延伸位置(图17)，反之亦然。例如，用于驱动滑动门170的装置可以包括一个或多个液压或气动气缸(未示出)，一个或多个位置检测开关(例如限位开关)，以及一个或多个马达(未示出)，其可操作地耦接(直接或间接)至滑动门170，以便将其从回缩位置移动至延伸位置，反之亦然。
本实施例的处理工具102适于以与前述实施例基本相同的方式与上述晶圆提升系统104和晶圆处理系统106互动。例如，与前述实施例一样，当晶圆卡盘116处于其卡盘晶圆转移位置时(如图16和图17所示)，晶圆提升系统104与晶圆处理系统106的组合适于(1)将在处理室130中的一待处理晶圆118设置在晶圆卡盘116上，或者(2)将先前在处理室130中处理过的一晶圆118从晶圆卡盘116上移除。
现在将描述使用本文所公开的系统的一说明性实施例的一说明性工艺流程或方法。假设包含多个在处理工具102中待处理的晶圆的一载体位于一位置，于该位置上，晶圆处理系统106可以访问这些晶圆，且处理工具102是空的：
1.将晶圆卡盘116移动到其在处理室130之外的卡盘晶圆移动位置(例如图6至图7；图16至图17)；
2.当晶圆卡盘116处于其卡盘晶圆转移位置时，启动晶圆提升系统104以使晶圆提升销140延伸穿过晶圆卡盘116中相应的开口124，直至晶圆提升销140到达其延伸位置，使得晶圆提升销140的上表面140S位于平面141中-提升销晶圆转移位置(例如参见图10)；
3.启动晶圆转移系统106，以从晶圆载体上抓取一单晶圆118并将被抓取的晶圆118放置在延伸的晶圆提升销140上；
4.启动夹持器138以使其脱离与晶圆的接合，从而使晶圆118留在提升销140的上表面140S上，且提升销140位于其延伸的晶圆转移位置；
5.将机械臂137和夹持器138撤回到不会干扰晶圆卡盘116或其它系统组件的移动的一位置；
6.启动晶圆提升系统104，以使晶圆提升销140通过晶圆卡盘116中的开口124移回到其缩回位置，由此，提升销140的上表面140S处于一个平面内，使得晶圆提升销140不干扰系统组件或晶圆转移操作的任何进一步的移动。此操作导致在处理室130中的待处理晶圆118被放置在晶圆卡盘116的上表面上；
7.启动晶圆卡盘移动系统，使具有晶圆118位于其上的晶圆卡盘116移动到处理工具102中的处理室130内的晶圆加工位置(例如参见图2和图12(当处理晶圆118时，滑动门170将被关闭))；
8.对处理室130内的晶圆118执行处理操作，直到完成；
9.启动晶圆卡盘移动系统，以将具有现处理中的晶圆118设置于其上的晶圆卡盘116移动至晶圆卡盘116的卡盘晶圆转移位置(例如参见图6至图7；图16至图17)；
10.当晶圆卡盘116处于其晶圆转移位置时，启动晶圆提升系统104以使晶圆提升销140延伸通过晶圆卡盘116中的开口124，从而接合现处理中的晶圆118的底部。继续向上移动晶圆提升销140，直至晶圆提升销140处于其延伸位置，使得晶圆提升销140的上表面140S位于平面141中-提升销晶圆转移位置(例如参见图10)；以及
11.启动晶圆转移系统106以抓取现处理中的晶圆118，并将现处理中的晶圆从延伸的晶圆提升销140上提起，以及将现处理中的晶圆118返送至晶圆载体。
当然，如本领域的技术人员在完全阅读本申请之后将理解的，上面描述的许多操作可以同时执行，不一定在采取另一个操作之前完全完成。例如，晶圆提升系统104可被驱动以使晶圆提升销140穿过晶圆卡盘116中的开口124并朝其最终的延伸晶圆转移位置(平面141中的表面140S)移动，而晶圆处理系统106用于将处理室130中的一待处理晶圆118朝晶圆卡盘116移动。
以上公开的特定实施例仅是说明性的，因为本发明可以以不同但等效的方式进行修改和实践，这些方式对于受益于本文教示的本领域技术人员而言是显而易见。例如，可以以不同的顺序执行上述处理步骤。此外，除了在上述的权利要求书中所描述的之外，本文所示的结构或设计的细节没有任何限制。因此，显然可以改变或修改上面公开的特定实施例，并且所有这些变化都在本发明的范围和精神范围内考虑。应注意的是，术语的使用，例如，用于描述本说明书和所附权利要求书中的各种工艺步骤或结构“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用作对这些步骤/结构的速记参考，并不一定意味着这些步骤/结构是按照该顺序执行/形成的。当然，可能需要也可能不需要这些步骤的有序序列，这取决于确切的权利要求语言。因此，本申请的保护范围如权利要求书所述。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
一处理工具；
一处理室，在该处理工具内；以及
一晶圆卡盘，该晶圆卡盘适于定位于位于该处理室内的一晶圆加工位置以及定位于位于该处理室之外的一卡盘晶圆转移位置。
2.如权利要求1所述的系统，还包括：
至少一提升销开口，在该晶圆卡盘内；
一晶圆提升系统，位于该处理室之外，该晶圆提升系统包括至少一晶圆提升销，藉此，当该晶圆卡盘在该卡盘晶圆转移位置时，该至少一晶圆提升销适于延伸穿过该至少一提升销开口并定位于一提升销晶圆转移位置；以及
一晶圆转移系统，当该至少一晶圆提升销在该提升销晶圆转移位置时，该晶圆转移系统适于将在该处理室中的一待处理晶圆定位在该至少一晶圆提升销上。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该晶圆卡盘是操作地耦接至一腔室门，该腔室门适于结合该处理室的一正面以关闭该处理室，从而将该晶圆卡盘定位在该处理室内的该晶圆加工位置。
4.如权利要求3所述的系统，其中，该晶圆卡盘集成形成于该腔室门。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括与该处理室连通的一槽体以及适于从一第一位置移动移动至一第二位置的一滑动门，藉此，在该第一位置时，该槽体为打开且该晶圆卡盘可定位在该处理室内的该晶圆加工位置，在该第二位置时，该滑动门阻止该槽体且该晶圆卡盘无法定位在该处理室内。
6.如权利要求2所述的系统，其中，该晶圆提升系统包括用于将该至少一晶圆提升销从一完全缩回位置移动到该提升销晶圆转移位置的装置。
7.如权利要求6所述的系统，其中，用于移动该至少一晶圆提升销的该装置包括一可移动本体，一马达，操作性地耦接至该马达的一小齿轮，以及操作地耦接至该可移动本体的一支架，其中，该至少一晶圆提升销是操作性地耦接至该可移动本体，而该支架和该小齿轮适于操作地相互接合。
8.如权利要求1所述的系统，其中，该处理室具有不超过5升的一体积，且其中，该处理室的尺寸被界定为使得在任何给定时间只能在该处理室中处理一单晶圆。
9.如权利要求1所述的系统，其中，该处理室适于对定位于其中的一晶圆执行一退火工艺，其中，该退火工艺在至少0.5MPa的压力使用包含氘或一卤素的一处理气体执行。
10.如权利要求1所述的系统，其中，该处理室包括该处理室的一底板中的一切口凹口，其中，该切口凹口适于当该晶圆夹盘位于该处理室内的该晶圆加工位置时，接收该晶圆卡盘。
11.如权利要求1所述的系统，其中，该至少一晶圆提升销包括三个晶圆提升销。
12.一种系统，包括：
一处理工具；
一处理室，在该处理工具内，其中，该处理室的尺寸被界定为使得在任何给定时间在该处理室中仅可处理一单晶圆；该处理室还包括：
一切口凹口，在该处理室的一底板中；以及
一体积，不超过5升；
一晶圆卡盘，该晶圆卡盘适于定位在该处理室内的一晶圆加工位置以及位于该处理室之外的一卡盘晶圆转移位置，其中，当该晶圆位于该处理室内的该晶圆加工位置时，该晶圆卡盘定位于该切口凹口中；
多个提升销开口，在该晶圆卡盘中；
一晶圆提升系统，在该处理室之外，该晶圆提升系统包括多个晶圆提升销，藉此，当该晶圆卡盘位于该卡盘晶圆转移位置时，各该多个晶圆提升销适于延伸通过该多个提升销开口中的相应一个，直至该多个晶圆提升销定位于一提升销晶圆转移位置为止；以及
一晶圆转移系统，适于当该多个晶圆提升销位于该提升销晶圆转移位置时，将该处理室中的一待处理晶圆定位于该多个晶圆提升销上。
13.如权利要求12所述的系统，其中，该晶圆卡盘是操作地耦接至一腔室门，该腔室门适于接合该处理室的一正面以关闭该处理室，从而将该晶圆卡盘定位于该处理室内的该晶圆加工位置。
14.如权利要求12所述的系统，其中，该系统还包括与该处理室连通的一槽体，以及适于从一第一位置移动至一第二位置的一滑动门，藉此，在该第一位置时，该槽体为打开且该晶圆卡盘可定位在该处理室内的该晶圆加工位置，在该第二位置时，该滑动门阻止该槽体且该晶圆卡盘无法定位在该处理室内。
15.如权利要求12所述的系统，其中，该处理室适于对定位于其中的一晶圆执行一退火工艺，其中，该退火工艺在至少0.5MPa的压力使用包含氘或一卤素的一处理气体执行。
16.一种在包括一处理工具以及位于该处理工具内的一处理室的一系统中处理一晶圆的方法，该方法包括：
将一晶圆卡盘定位于该处理室之外的一卡盘晶圆转移位置，该晶圆卡盘包括延伸穿过该晶圆卡盘的至少一提升销开口；
当该晶圆卡盘位于该处理外之外的该卡盘晶圆转移位置时，将该至少一晶圆提升销移动穿过该至少一提升销开口并移动至该至少一晶圆提升销位于一提升销晶圆转移位置的一位置；
当该至少一晶圆提升销在该提升销晶圆转移位置时，将在处理室中的一待处理晶圆放置在该至少一晶圆提升销上；
将该至少一晶圆提升销移动至一缩回的提升销位置，使得该至少一晶圆提升销不再位于该至少一提升销开口中，且该处理室中的该待处理晶圆位于该晶圆卡盘上；
将该晶圆卡盘移动到该处理室内的一晶圆加工位置；以及
对该处理室中的该待处理晶圆执行一工艺操作。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该处理室包括位于该处理室的一底板中的一切口凹口，且其中，将该晶圆卡盘移动到该晶圆加工位置包括将该晶圆卡盘定位在该处理室的该底板中的该切口凹口中。
18.如权利要求16所述的方法，其中，该处理室的尺寸被界定为使得在任何给定时间只能在该处理室中仅处理一单晶圆，其中，该处理室具有最多5升的一体积，且其中，执行该处理操作包括在至少0.5MPa的压力使用包括氘或一卤素的一处理气体执行一退火工艺。
19.如权利要求16所述的方法，其中，该晶圆卡盘是操作性地耦接至一腔室门，且其中，将该晶圆卡盘移动至该晶圆加工位置包括移动该腔室门，直至该腔室门接合该处理室的一正面以关闭该处理室，且从而将该晶圆卡盘定位于该处理室内的该晶圆加工位置为止。
20.如权利要求16所述的方法，其中，该系统还包括与该处理室连通的一槽体，以及适于从一第一位置移动至一第二位置的一滑动门，藉此，当在该第一位置时，该槽体为打开，当在该第二位置时，该滑动门阻止该槽体，其中，该方法还包括在将该晶圆卡盘移动到该处理室内的该晶圆加工位置之后，将该滑动门移动到该第二位置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11769673B2 (en) * 2021-02-15 2023-09-26 Globalfoundries U.S. Inc. Semiconductor wafer processing system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348552A (zh) * 1999-04-02 2002-05-08 硅谷集团热系统责任有限公司 具有诸垂直堆叠处理室的半导体晶片生产系统和单轴双晶片传送系统
CN102246263A (zh) * 2008-12-12 2011-11-16 应用材料股份有限公司 生产线式涂布系统中的处理台的整合
US20160118242A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Tokyo Electron Limited Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
CN107564830A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 无锡华瑛微电子技术有限公司 半导体处理设备组以及半导体处理设备
WO2018135792A1 (en) * 2017-01-23 2018-07-26 Applied Materials, Inc. Transfer module, substrate processing system having transfer chamber, and substrate processing method using substrate transfer system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944940A (en) 1996-07-09 1999-08-31 Gamma Precision Technology, Inc. Wafer transfer system and method of using the same
US6146463A (en) * 1998-06-12 2000-11-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for aligning a substrate on a support member
US6719516B2 (en) 1998-09-28 2004-04-13 Applied Materials, Inc. Single wafer load lock with internal wafer transport
US20060137609A1 (en) 2004-09-13 2006-06-29 Puchacz Jerzy P Multi-single wafer processing apparatus
US9390909B2 (en) * 2013-11-07 2016-07-12 Novellus Systems, Inc. Soft landing nanolaminates for advanced patterning
US9353439B2 (en) * 2013-04-05 2016-05-31 Lam Research Corporation Cascade design showerhead for transient uniformity
KR20160013916A (ko) * 2013-05-23 2016-02-05 가부시키가이샤 니콘 기판 유지 방법 및 장치, 그리고 노광 방법 및 장치
US9017526B2 (en) * 2013-07-08 2015-04-28 Lam Research Corporation Ion beam etching system
US9646850B2 (en) 2015-07-06 2017-05-09 Globalfoundries Inc. High-pressure anneal
CN108140549B (zh) * 2015-10-04 2022-12-20 应用材料公司 缩减空间的处理腔室
US9735035B1 (en) * 2016-01-29 2017-08-15 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for estimating on-wafer oxide layer reduction effectiveness via color sensing
US11201078B2 (en) * 2017-02-14 2021-12-14 Applied Materials, Inc. Substrate position calibration for substrate supports in substrate processing systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348552A (zh) * 1999-04-02 2002-05-08 硅谷集团热系统责任有限公司 具有诸垂直堆叠处理室的半导体晶片生产系统和单轴双晶片传送系统
CN102246263A (zh) * 2008-12-12 2011-11-16 应用材料股份有限公司 生产线式涂布系统中的处理台的整合
US20160118242A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Tokyo Electron Limited Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
CN107564830A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 无锡华瑛微电子技术有限公司 半导体处理设备组以及半导体处理设备
WO2018135792A1 (en) * 2017-01-23 2018-07-26 Applied Materials, Inc. Transfer module, substrate processing system having transfer chamber, and substrate processing method using substrate transfer system

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