CN116848629A - 用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局 - Google Patents

用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局 Download PDF

Info

Publication number
CN116848629A
CN116848629A CN202280013740.1A CN202280013740A CN116848629A CN 116848629 A CN116848629 A CN 116848629A CN 202280013740 A CN202280013740 A CN 202280013740A CN 116848629 A CN116848629 A CN 116848629A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
substrate
type
efem
chiplets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280013740.1A
Other languages
English (en)
Inventor
R·A·哈利斯
C·S·格鲁夫
P·Z·沃斯
A·尚塔拉姆
A·伊尔玛兹
A·尼桑
J·R·比姆吉亚尼
N·平格尔
V·迪卡普里奥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US17/513,631 external-priority patent/US11935771B2/en
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN116848629A publication Critical patent/CN116848629A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67184—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the presence of more than one transfer chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本文提供将小芯片接合至基板的方法和装置。在一些实施例中，一种用于处理基板的多腔室处理工具包括：设备前端模块(EFEM)，所述设备前端模块(EFEM)具有用于接收一种或多种类型的基板的一个或多个载入口；以及多个自动化模块，所述多个自动化模块彼此耦接并具有耦接至EFEM的第一自动化模块，其中多个自动化模块中的每一者包括传送腔室和耦接至传送腔室的一个或多个处理腔室，其中传送腔室包括被配置成保持多个一种或多种类型的基板的缓冲器，并且其中传送腔室包括传送机器人，所述传送机器人被配置成在缓冲器、一个或多个处理腔室、以及设置在多个自动化模块中的相邻自动化模块中的缓冲器之间传送一种或多种类型的基板。

Description

用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局
技术领域
本公开的实施例总体涉及基板处理设备。
背景技术
在制造半导体集成电路器件期间，基板经历各种工艺。这些工艺中的一些工艺包括晶片切割，其中处理过的晶片置于切割带上并被切割或分成多个晶粒或小芯片。一旦晶片已被切割，小芯片通常就留在切割带上，直到它们被提取并接合至基板。用于清洁、切割小芯片并将小芯片接合至基板的常规处理工具通常包括容纳在主机工具中的多个工具或单个线性机器人。许多腔室或处理模块可耦接至主机，并通常确定主机和单个线性机器人的长度。然而，包含容纳在主机中的单个线性机器人的工具提供受限的可扩展性和处理产出率。
因此，发明人提供了用于处理基板的改进的多腔室处理工具。
发明内容
本文提供用于处理基板的方法和装置。在一些实施例中，一种用于处理基板的多腔室处理工具包括：设备前端模块(EFEM)，所述设备前端模块(EFEM)具有用于接收一种或多种类型的基板的一个或多个载入口；以及多个自动化模块，所述多个自动化模块彼此耦接并具有耦接至EFEM的第一自动化模块，其中多个自动化模块中的每一者包括传送腔室和耦接至传送腔室的一个或多个处理腔室，其中传送腔室包括被配置成保持多个一种或多种类型的基板的缓冲器，并且其中传送腔室包括被配置成在缓冲器、一个或多个处理腔室、以及设置在多个自动化模块中的相邻自动化模块中的缓冲器之间传送一种或多种类型的基板的传送机器人。
在一些实施例中，一种用于处理基板的多腔室处理工具包括：设备前端模块(EFEM)，所述设备前端模块(EFEM)具有用于接收第一类型的基板的一个或多个第一载入口，用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板的一个或多个第二载入口，以及EFEM机器人，所述EFEM机器人被配置成传送第一类型的基板和第二类型的基板；以及多个自动化模块，所述多个自动化模块彼此耦接并具有耦接至EFEM的第一自动化模块，其中多个自动化模块中的每一者包括传送腔室和耦接至传送腔室的一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室包含以下各项中的至少一者：湿式清洁腔室、等离子体腔室、脱气腔室、辐射腔室、或接合器腔室，其中传送腔室包括被配置成保持第一类型的基板中的一者或多者和第二类型的基板中的一者或多者的缓冲器，并且其中传送腔室包括传送机器人，所述传送机器人被配置成在缓冲器、一个或多个处理腔室、以及设置在多个自动化模块中的相邻自动化模块中的缓冲器之间传送第一类型的基板和第二类型的基板；并且其中多个自动化模块中的第一自动化模块的一个或多个处理腔室包括等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者并包括湿式清洁腔室，多个自动化模块中耦接至第一自动化模块的第二自动化模块包括等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者，并且多个自动化模块中耦接至第二自动化模块的第三自动化模块包括一个或多个接合器腔室，所述一个或多个接合器腔室被配置成从第二类型的基板移除多个小芯片并将多个小芯片接合至第一类型的基板上。
在一些实施例中，一种将多个小芯片接合至基板上的方法，包括以下步骤：将第一类型的基板加载到具有多个自动化模块的多腔室处理工具的设备前端模块(EFEM)的第一载入口上；使用EFEM机器人将第一类型的基板传送至第一缓冲器，所述第一缓冲器设置在耦接至EFEM的第一自动化模块中；将第一类型的基板从第一缓冲器连续地传送至第一湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第一脱气腔室以执行脱气工艺以干燥第一类型的基板，传送至第一等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从第一类型的基板移除不需要的材料，以及传送至接合器腔室；使用EFEM机器人传送具有多个小芯片的第二类型的基板至第一缓冲器；将第二类型的基板从第一缓冲器连续地传送至第二湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第二脱气腔室以执行脱气工艺以干燥第二类型的基板，传送至第二等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从第二类型的基板移除不需要的材料，传送至辐射腔室以执行辐射工艺以减弱多个小芯片与第二类型的基板之间的接合，以及传送至接合器腔室；将多个小芯片中的至少一些小芯片从第二类型的基板传送至接合器腔室中的第一类型的基板；以及将多个小芯片中的至少一些小芯片接合至接合器腔室中的第一类型的基板。
本文提供用于将小芯片接合至基板的方法和装置。在一些实施例中，一种用于处理基板的多腔室处理工具包括：第一设备前端模块(EFEM)，所述第一设备前端模块(EFEM)具有用于接收一种或多种类型的基板的一个或多个载入口；第二EFEM，所述第二EFEM具有用于在多腔室处理工具的与第一EFEM相对的侧面上接收一种或多种类型的基板的一个或多个载入口；以及多个大气模块主机(AMM)，所述多个大气模块主机(AMM)彼此耦接并具有耦接至第一EFEM的第一AMM和耦接至第二EFEM的最后一个AMM，其中多AMM中的每一者包括传送腔室和耦接至传送腔室的一个或多个处理腔室，其中传送腔室包括被配置成保持多个一种或多种类型的基板的缓冲器，并且其中传送腔室包括传送机器人，所述传送机器人被配置成在缓冲器、一个或多个处理腔室、以及设置在多个AMM中的相邻AMM中的缓冲器之间传送一种或多种类型的基板。
在一些实施例中，一种用于处理基板的多腔室处理工具包括：第一设备前端模块(EFEM)，所述第一设备前端模块(EFEM)具有用于接收第一类型的基板的一个或多个第一载入口，用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板的一个或多个第二载入口，以及EFEM机器人，所述EFEM机器人用于传送第一类型的基板和第二类型的基板；第二EFEM，所述第二EFEM具有用于接收第一类型的基板的一个或多个第二载入口，用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板的一个或多个第二载入口，以及EFEM机器人，所述EFEM机器人用于传送第一类型的基板和第二类型的基板；以及多个大气模块主机(AMM)，所述多个大气模块主机(AMM)彼此耦接并具有耦接至第一EFEM的第一AMM和耦接至第二EFEM的最后一个AMM，其中多个AMM中的每一者包括传送腔室和耦接至传送腔室的一个或多个处理腔室，所述一个或多个处理腔室包含以下各项中的至少一者：湿式清洁腔室、等离子体腔室、脱气腔室、辐射腔室、或接合器腔室，其中传送腔室包括被配置成保持第一类型的基板中的一者或多者和第二类型的基板中的一者或多者的缓冲器，并且其中传送腔室包括传送机器人，所述传送机器人被配置成在缓冲器、一个或多个处理腔室、以及设置在多个AMM中的相邻AMM中的缓冲器之间传送第一类型的基板和第二类型的基板；并且其中多个AMM中的第一AMM的一个或多个处理腔室包括等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者并包括湿式清洁腔室，多个AMM中耦接至第一AMM的第二AMM包含等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者，并且多个AMM中耦接至第二AMM的第三AMM包含一个或多个接合器腔室，所述一个或多个接合器腔室被配置成从第二类型的基板移除多个小芯片并将多个小芯片接合至第一类型的基板。
在一些实施例中，一种将多个小芯片接合至基板上的方法，包括以下步骤：将第一类型的基板加载到具有多个AMM的多腔室处理工具的设备前端模块(EFEM)的第一载入口上；使用EFEM机器人将第一类型的基板传送至第一缓冲器，所述第一缓冲器设置在耦接至EFEM的第一AMM中；将第一类型的基板从第一缓冲器连续地传送至第一湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第一脱气腔室以执行脱气工艺以干燥第一类型的基板，传送至第一等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从第一类型的基板移除不需要的材料，以及传送至接合器腔室；使用EFEM机器人传送具有多个小芯片的第二类型的基板至第一缓冲器；将第二类型的基板从第一缓冲器连续地传送至第二湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第二脱气腔室以执行脱气工艺以干燥第二类型的基板，传送至第二等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从第二类型的基板移除不需要的材料，传送至辐射腔室以执行辐射工艺以减弱多个小芯片与第二类型的基板之间的接合，以及传送至接合器腔室；将多个小芯片中的至少一些小芯片从第二类型的基板传送至接合器腔室中的第一类型的基板；以及将多个小芯片中的至少一些小芯片接合至接合器腔室中的第一类型的基板；以及将具有接合的多个小芯片的第一类型的基板从最后一个AMM加载至多腔室处理工具的第二EFEM的载入口。
本公开的其他和进一步实施例描述如下。
附图说明
上文简要概述并在下文更详细讨论的本公开的实施例可以通过参考附图中描绘的本发明的说明性实施例来理解。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型实施例，因此不应被视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同样有效的实施例。
图1描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图2描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图3描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图4描绘根据本公开的至少一些实施例的以T型配置布置的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图5描绘根据本公开的至少一些实施例的以U型配置布置的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图6描绘根据本公开的至少一些实施例的第二类型的基板。
图7描绘根据本公开的至少一些实施例的简化自动化模块或大气模块主机的等轴视图。
图8描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的方法的流程图。
图9描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
图10描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。
为了便于理解，在可能的情况下，使用了相同的附图标记来表示图中共有的相同元件。附图并未按比例绘制，并且为了清晰起见可以简化。一个实施例的元件和特征可以有益地并入其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
本文提供用于处理基板的方法和装置的实施例。装置通常包括模块化的多腔室处理工具，并包括用于将基板装载进出多腔室处理工具的一个或多个设备前端模块(EFEM)，所述设备前端模块耦接至多个自动化模块(也称为多个大气模块化主机(AMM))，所述多个自动化模块被配置成对基板执行一个或多个处理步骤。一个或多个处理步骤可以是制造或封装集成电路中的任何适当步骤。例如，一个或多个处理步骤可被配置成执行以下步骤中的一者或多者：用于将多个小芯片接合至基板上的接合工艺、等离子体切割或切单工艺、基板清洁工艺、基板电镀或涂覆工艺等。多个AMM通常可与EFEM对接以将基板转移至与AMM中的每一者相关联的一个或多个处理腔室。
多个AMM中的每一个包括传送机器人，从而允许传送机器人并行工作，以通过促进同时处理多个基板来有利地增加处理产出率。对于将多个小芯片接合至基板上的示例工艺，多腔室处理工具有利地允许将具有不同尺寸的多个小芯片接合至基板上，并允许在多腔室处理工具内将多个小芯片接合在基板上的多个层中。
图1描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具100的示意性俯视图。多腔室处理工具100通常包括设备前端模块(EFEM)102和串联耦接至EFEM 102的多个AMM 110。多个AMM 110被配置成通过多腔室处理工具100将一种或多种类型的基板112从EFEM 102往返移动，并对一种或多种类型的基板112执行一个或多个处理步骤。多个AMM 110中的每一个通常包括传送腔室116和耦接至传送腔室116的一个或多个处理腔室106以执行一个或多个处理步骤。多个AMM 110经由其相应传送腔室116彼此耦接，以有利地提供多腔室处理工具100的模块化可扩展性和客制化。如图1所示，多个AMM110包括三个AMM，其中第一AMM 110a耦接至EFEM 102，第二AMM 110b耦接至第一AMM 110a，并且第三AMM 110c耦接至第二AMM 110b。
EFEM 102包括用于接收一种或多种类型的基板112的多个载入口114。在一些实施例中，一种或多种类型的基板112包括200mm晶片、300mm晶片、450mm晶片、带框基板、载体基板、硅基板、玻璃基板等。在一些实施例中，多个载入口114包括用于接收第一类型的基板112a的一个或多个第一载入口114a或用于接收第二类型的基板112b的一个或多个第二载入口114b中的至少一者。在一些实施例中，第一类型的基板112a具有与第二类型的基板112b不同的尺寸。在一些实施例中，第二类型的基板112b包括带框基板或载体基板。在一些实施例中，第二类型的基板112b包括设置在带框或载体板上的多个小芯片。在一些实施例中，第二类型的基板112b可保持不同类型和尺寸的小芯片。因此，一个或多个第二载入口114b可具有不同尺寸或配置成加载具有不同尺寸的第二类型的基板112b的接收表面。
在一些实施例中，多个载入口114沿EFEM 102的公共侧布置。尽管图1描绘一对第一载入口114a和一对第二载入口114b，但EFEM 102可包括载入口的其他组合，诸如一个第一载入口114a和三个第二载入口114b。
在一些实施例中，EFEM 102包括扫描站108，扫描站108具有基板ID读取器以用于扫描一种或多种类型的基板112以识别信息。在一些实施例中，基板ID读取器包括条形码读取器或光学字符识别(OCR)读取器。多腔室处理工具100被配置成使用来自被扫描的一种或多种类型的基板112的任何识别信息，以基于识别信息来确定工艺步骤，例如，针对第一类型的基板112a和第二类型的基板112b的不同工艺步骤。在一些实施例中，扫描站108还可被配置成旋转移动，以对准第一类型的基板112a或第二类型的基板112b。在一些实施例中，多个AMM 110中的一个或多个AMM 110包括扫描站108。
EFEM机器人104设置在EFEM 102中并被配置成在多个载入口114至扫描站108之间运输第一类型的基板112a和第二类型的基板112b。EFEM机器人104可包括用于搬运第一类型的基板112a的基板终端受动器和用于搬运第二类型的基板112b的第二终端受动器。EFEM机器人104可旋转或旋转和线性地移动。
图6描绘根据本公开的至少一些实施例的第二类型的基板112b。在一些实施例中，第二类型的基板112b是通常包含由带框604围绕的背衬带层602的带框基板。在使用中，多个小芯片606可附接至背衬带302。多个小芯片606通常经由切单工艺形成，所述切单工艺将半导体晶片610切割成多个小芯片606或晶粒。在一些实施例中，带框604由诸如不锈钢之类的金属制成。带框604可具有一个或多个凹口608以便于对准和搬运。对于具有300mm直径的半导体晶片610，带框604可具有约340mm至约420mm的宽度和约340mm至约420mm的长度。第二类型的基板112b可替代地是载体板，所述载体板被配置成使多个小芯片606耦接至载体板。
返回参考图1，一个或多个处理腔室106可与传送腔室116密封接合。传送腔室116通常在大气压下操作，但可被配置成在真空压力下操作。例如，传送腔室116可以是被配置成在约700托或更大的大气压下操作的非真空腔室。另外，尽管一个或多个处理腔室106通常被描绘为与传送腔室116正交，但一个或多个处理腔室106可相对于传送腔室116以一定角度设置，或正交与一定角度的组合。例如，第二AMM 110b描绘一个或多个处理腔室106中相对于传送腔室116以一定角度设置的一对处理腔室。
传送腔室116包括被配置成保持一个或多个第一类型的基板112a的缓冲器120。在一些实施例中，缓冲器120被配置成保持第一类型的基板112a中的一个或多个和第二类型的基板112b中的一个或多个。传送腔室116包括传送机器人126，传送机器人126被配置成在缓冲器120、一个或多个处理腔室106、以及设置在多个AMM 110中的相邻AMM中的缓冲器之间传送第一类型的基板112a和第二类型的基板112b。例如，第一AMM 110a中的传送机器人126被配置成在第一AMM 110a与第二AMM 110b中的缓冲器120之间传送第一类型的基板112a和第二类型的基板112b。在一些实施例中，缓冲器120设置在传送腔室116的内部体积内，有利地减少了整个工具的占地面积。另外，缓冲器120可通向传送腔室116的内部体积以便于传送机器人126进出。在一些实施例中，缓冲器120还可被配置成对第二类型的基板112b执行辐射工艺。
图7描绘根据本公开的至少一些实施例的多个AMM 110的传送腔室116的等轴视图。传送腔室116以简化形式描绘以描述关键部件。传送腔室116通常包括框架710，框架710由板(图7中示出了顶板712，未示出侧板)覆盖以封闭传送腔室116。在一些实施例中，传送腔室116的宽度小于长度。顶板712(或侧板)可包括选择性地打开或关闭以用于维护传送腔室116的进出口716。侧板在与一个或多个处理腔室106、EFEM 102或相邻传送腔室中的至少一者的界面处包括开口。尽管图7示出具有矩形或箱形的传送腔室116，但传送腔室116可具有任意其他适当的形状，诸如圆柱形、六边形等。一个或多个处理腔室106可正交地耦接至传送腔室116或可相对于传送腔室116以一定角度耦接。
传送腔室116可具有一个或多个环境控制。例如，传送腔室116中的气流开口(例如，进出口716)可包括用于过滤进入传送腔室116的气流的过滤器。其他环境控制可包括湿度控制、静态控制、温度控制、或压力控制中的一者或多者。
传送机器人126通常被容纳在框架710内。传送机器人126被配置成用于在传送腔室116内旋转移动或旋转和线性移动。在一些实施例中，传送机器人126经由传送腔室116的底板上的轨道或经由传送机器人126底下的轮子来线性地移动。传送机器人126包括具有一个或多个终端受动器730的伸缩臂720，终端受动器730可延伸到一个或多个处理腔室106和相邻AMM中。在一些实施例中，一个或多个终端受动器730包括用于搬运第一类型的基板112a的基板终端受动器和用于搬运第二类型的基板112b的第二终端受动器。在一些实施例中，对于具有约2.0米至约2.5米长度的传送腔室116，伸缩臂720可具有多达约1.0米的行程长度。在一些实施例中，EFEM机器人104与传送机器人126具有相同类型和配置，以用于增强部件通用性。
缓冲器120被容纳在框架710内，例如，框架710的内部体积中。在一些实施例中，缓冲器120被配置成旋转以用期望方式将第一类型的基板112a与第二类型的基板112b对准。在一些实施例中，缓冲器被配置成以垂直堆叠保持一种或多种类型的基板112，从而有利地减少传送腔室116的占地面积。例如，在一些实施例中，缓冲器120包括多个架子722，以用于存储或保持一个或多个第一类型的基板112a和一个或多个第二类型的基板112b。在一些实施例中，多个架子722以垂直间隔开的配置来设置。在一些实施例中，缓冲器120包括六个架子。在一些实施例中，多个架子包括用于容纳第二类型的基板112b的两个架子。
返回参考图1，一个或多个处理腔室106可包括被配置成在大气压下操作的常压腔室和被配置成在真空压力下操作的真空腔室。常压腔室的示例通常可包括湿式清洁腔室、辐射腔室、加热腔室、计量腔室、接合腔室等。真空腔室的示例可包括等离子体腔室。如果需要，上文讨论的常压腔室类型也可被配置成在真空下操作。一个或多个处理腔室106可以是执行接合工艺、切割工艺、清洁工艺、电镀工艺等所需的任何处理腔室或模块。
在一些实施例中，多个AMM 110中的每一者的一个或多个处理腔室106包括湿式清洁腔室122、等离子体腔室130、脱气腔室132、辐射腔室134、或接合器腔室140中的至少一者，使得多腔室处理工具100包括至少一个湿式清洁腔室122、至少一个等离子体腔室130、至少一个脱气腔室132、至少一个辐射腔室134、以及至少一个接合器腔室140。
湿式清洁腔室122被配置成执行湿式清洁工艺以经由诸如水之类的流体清洁一种或多种类型的基板112。湿式清洁腔室122可包括用于清洁第一类型的基板112a的第一湿式清洁腔室112a或用于清洁第二类型的基板112b的第二湿式清洁腔室122b。
脱气腔室132被配置成执行脱气工艺以经由例如高温烘焙工艺从基板112移除湿气。在一些实施例中，脱气腔室132包括用于第一类型的基板112a的第一脱气腔室132a和用于第二类型的基板112b的第二脱气腔室132b。
等离子体腔室130可被配置成执行蚀刻工艺以从第一类型的基板112a或第二类型的基板112b移除不需要的材料，例如有机材料和氧化物。在一些实施例中，等离子体腔室130包括用于第一类型的基板112a的第一等离子体腔室130a和用于第二类型的基板112b的第二等离子体腔室130b。等离子体腔室130还可被配置成执行蚀刻工艺以将基板112切割成小芯片。在一些实施例中，等离子体腔室130可被配置成执行沉积工艺(例如，物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺等)，以用期望的材料层涂覆第一类型的基板112a或第二类型的基板112b。
辐射腔室134被配置成对第二类型的基板112b执行辐射工艺以减少多个小芯片606与背衬带602之间的粘附力。例如，辐射腔室134可以是被配置成将紫外线辐射引导至背衬带602处的紫外线辐射腔室或被配置成加热背衬带602的加热腔室。多个小芯片606与背衬带602之间的减少的粘附力便于更容易从第二类型的基板112b移除多个小芯片606。在一些实施例中，辐射腔室134被配置成保持并处理多个第二类型的基板112b。
接合器腔室140被配置成将多个小芯片606中的至少一部分传送并接合至第一类型的基板112a中的一个。接合器腔室140通常包括用于支撑第一类型的基板112a中的一者的第一支撑件142和用于支撑第二类型的基板112b中的一者的第二支撑件144。
在一些实施例中，第一AMM 110a中的一个或多个处理腔室106包括等离子体腔室130或脱气腔室132中的至少一者，并且包括湿式清洁腔室122。在图1的说明性示例中，第一AMM 110a包括在第一AMM 110a的第一侧上的第一等离子体腔室130a和第二等离子体腔室130b。在一些实施例中，第一AMM 110a包括在第一AMM 110a的与第一侧相对的第二侧上的第一湿式清洁腔室122a和第二湿式清洁腔室122b。在一些实施例中，第二AMM包括等离子体腔室130或脱气腔室132中的至少一者，以及辐射腔室134。
在一些实施例中，多个AMM 110中的最后一个AMM(例如图1的第三AMM 110c)包括一个或多个接合器腔室140(图1中示出两个)。在一些实施例中，两个接合器腔室中的第一接合器腔室被配置成移除和接合具有第一尺寸的小芯片，并且两个接合器腔室中的第二接合器腔室被配置成移除和接合具有第二尺寸的小芯片。在一些实施例中，多个AMM 110中的任一者包括被配置成对一种或多种类型的基板112进行测量的计量腔室118。在图1中，计量腔室118被示为第二AMM 110b中耦接至第二AMM 110b的传送腔室116的部分。然而，计量腔室118可耦接至任何传送腔室116或在传送腔室116内。
控制器180控制本文所述的多腔室处理工具中的任一者(包括多腔室处理工具100)的操作。控制器180可使用多腔室处理工具100的直接控制，或替代地，通过控制与多腔室处理工具100相关联的计算机(或控制器)来控制。在操作中，控制器180实现来自多腔室处理工具100的数据收集和反馈，以优化多腔室处理工具100的性能。控制器180通常包括中央处理单元(CPU)182、存储器184、以及支持电路186。CPU 182可以是可在工业环境中使用的任意形式的通用计算机处理器。支持电路186通常耦接至CPU 182，并可包含高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源等。软件例程(诸如下文所述的方法)可存储在存储器184中，并且在由CPU 182执行时，将CPU 182转换成特定用途计算机(控制器180)。软件例程还可由远离多腔室处理工具100放置的第二控制器(未示出)存储和/或执行。
存储器184为包含指令的计算机可读存储介质的形式，所述指令在由CPU 182执行时，促进半导体工艺和设备的操作。存储器184中的指令为程序产品的形式，诸如实现本原理的方法的程序。程序代码可依据许多不同编程语言中的任一种。在一个示例中，本公开可作为存储在与计算机系统一起使用的计算机可读存储介质上的程序产品实现。程序产品的(多个)程序定义各方面(包括本文所述方法)的功能。说明性计算机可读存储介质包括但不限于：在其上永久存储信息的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器装置，诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM磁盘、闪存、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；以及其上存储可变信息的可写存储介质(例如，软盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。当携带引导本文所述方法的功能的计算机可读指令时，此类计算机可读存储介质为本原理的方面。
图2描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具200的示意性俯视图。多腔室处理工具200与多腔室处理工具100类似，其中一个或多个处理腔室106具有不同配置。多腔室处理工具200包括三个AMM。在一些实施例中，第一AMM110a包括被配置成对第一类型的基板112a进行脱气的第一脱气腔室132a和被配置成对在第一AMM 110a的第一侧上的第二类型的基板112b进行脱气的第二脱气腔室132b，以及在第一AMM 110a的与第一侧相对的第二侧上的两个湿式清洁腔室122b。在一些实施例中，第一AMM 110a的第二侧可替代地包括两个第一湿式清洁腔室122a或一个第一湿式清洁腔室122a和一个第二湿式清洁腔室122b。
在一些实施例中，第二AMM 110b包括第一等离子体腔室130a和在第二AMM 110b的第一侧上的第二等离子体腔室130b。在一些实施例中，第二AMM 110b的与第一侧相对的第二侧包括两个湿式清洁腔室122a。在一些实施例中，第二AMM 110b的第二侧包括第一湿式清洁腔室122a和辐射腔室134。在一些实施例中，最后一个AMM(例如，图2的第三AMM 110c)的一个或多个处理腔室106包括两个接合器腔室140和辐射腔室134。在一些实施例中，辐射腔室134沿传送腔室116的宽度设置。相比于多腔室处理工具100，辐射腔室134放置在第三AMM 110c中有利地提供了具有额外两个湿式清洁腔室122的多腔室处理工具200。
图3描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具300的示意性俯视图。多腔室处理工具300与多腔室处理工具200类似，除了多腔室处理工具300包括第四AMM 110d和第五AMM 110e。在一些实施例中，多个AMM 110包括具有一个或多个接合器腔室140的一个或多个AMM，一个或多个接合器腔室140设置在第一AMM 110a与最后一个AMM(例如图3的第五AMM 110e)之间。
在一些实施例中，多腔室处理工具300包括六个接合器腔室140，其中六个接合器腔室140被配置成处理相同类型和尺寸的小芯片或不同类型和尺寸的小芯片。在一些实施例中，第五AMM 110e包括辐射腔室134。相比于图2的多腔室处理工具200，多腔室处理工具300的模块化配置有利地促进并行接合或附加基板和附加类型和尺寸的小芯片。
图4描绘根据本公开的至少一些实施例的以T型配置布置的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具400的示意性俯视图。与线性布局(诸如多腔室处理工具300)相比，多腔室处理工具400的T型配置有利地减少了工具的长度，同时具有与多腔室处理工具300相同或类似数量的处理腔室。
在一些实施例中，如图4所示，多个AMM 110包括连接模块410，连接模块410在连接模块410的三个侧面上耦接至AMM。在一些实施例中，多个AMM 110包括耦接至EFEM 102的第一AMM 110a、在一端处耦接至第一AMM 110a并且在相对端处耦接至连接模块410的第二AMM110b。在一些实施例中，第三AMM 110c和第四AMM 110d在连接模块410的相对侧处耦接至连接模块410。在一些实施例中，第五AMM 110e在与连接模块410相对的一端处耦接至第四AMM110d。在一些实施例中，连接模块410中的传送机器人126被配置成在连接模块410中的缓冲器120与第三AMM 110c和第四AMM 110d中的缓冲器之间传送一种或多种类型的基板112。在一些实施例中，连接模块410包括在连接模块410的与第二AMM 110b相对的一侧上的辐射腔室134。
图5描绘根据本公开的至少一些实施例的以U型配置布置的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具500的示意性俯视图。多腔室处理工具500包括以U型配置布置的多个AMM 110。如图5所示，第一组三个AMM 110a～110c线性地排列，第二组三个AMM 110d～110f从第一组垂直延伸，并且第三组三个AMM 110g～110i从第二组垂直延伸并平行于第一组。与线性配置(诸如图3的多腔室处理工具300)相比，多腔室处理工具500的U型配置有利地减少了工具的长度。
在一些实施例中，第二EFEM 502耦接至多个AMM 110中的最后一个AMM。例如，在图5中，最后一个AMM或第九个AMM 110i耦接至第两个EFEM 502。在一些实施例中，第二EFEM502包括一个或多个载入口514和EFEM机器人104。在一些实施例中，一个或多个载入口514包括用于接收第一类型的基板112a的一个或多个第一载入口514a和用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板112b的一个或多个第二载入口514b。在一些实施例中，一个或多个载入口514包括四个第二载入口514b，并且没有第一载入口514a。第二EFEM 502的添加有利地向工具添加额外的载入口和额外的扫描站108，从而增加处理产出率。第二EFEM 502的添加还有利地允许一种或多种类型的基板112从一端进入多腔室处理工具500，并从另一端离开，而无需返回到那一端，从而减少搬运并增加处理产出率。减少对一种或多种类型的基板112的搬运可有利地减少多腔室处理工具500中的颗粒生成和污染。在一些实施例中，EFEM102和第二EFEM 502中的每一个都具有两个或更多个载入口。在一些实施例中，EFEM 102和第二EFEM 502一起包括两个或更多个第一载入口114a和四个或更多个第二载入口116b。在一些实施例中，EFEM 102和第二EFEM 502一起包括第一载入口114a中的两个第一载入口114a和第二载入口116b中的六个第二载入口116b。第二EFEM 502可添加到本文描述的多腔室处理工具中的任一者。
在具有U型配置的一些实施例中，多个AMM 110中的一个AMM可包括两个缓冲器120。图5描绘了具有两个缓冲器120的第六AMM 110f，然而第二组三个AMM 110d～110f中的任一者可包括两个缓冲器120。在一些实施例中，第三AMM 110c和第七AMM 110g可包括辐射腔室134。与图1至图5中任一者中的多个AMM 110相关联的一个或多个处理腔室106的配置是示例性的，并且可以任何合适的方式重新布置一个或多个处理腔室106，以用于多腔室处理工具100、200、300、400、500、900、1000中的任一者中的期望应用。
图8描绘根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的方法800的流程图。在802处，方法800包括将基板(例如，第一类型的基板112a)加载到具有多个AMM(例如，多个AMM 110)的多腔室处理工具(例如，多腔室处理工具100、200、300、400、500、900、1000)的设备前端模块(EFEM)(例如，设备前端模块102)的载入口(例如，基板载入口114a)上。
在804处，方法800包括使用EFEM机器人(例如，EFEM机器人104)将第一类型的基板传送到设置在耦接至EFEM的第一AMM(例如，第一AMM 110a)中的第一缓冲器(例如，缓冲器120)。在一些实施例中，EFEM机器人用于在将第一类型的基板传送到第一缓冲器之前，将第一类型的基板传送至EFEM中的扫描站(例如，扫描站108)以记录识别信息，以基于识别信息确定工艺步骤。例如，识别信息可指示以下各项中的至少一者：将有多少不同类型的小芯片接合至第一类型的基板，将有多少层小芯片接合至第一类型的基板，或者小芯片接合至第一类型的基板时的期望布置。识别信息还可指示需要哪些预接合工艺步骤(例如，湿式清洁、等离子体蚀刻、脱气、紫外线工艺等)和工艺参数(例如，持续时间、功率、温度等)。识别信息可经由基板ID读取器(诸如OCR读取器或条形码读取器)读取。
在806处，方法800包括经由多个AMM中的每个AMM中的相应传送机器人(例如，传送机器人126)，将第一类型的基板从第一缓冲器连续传送到第一湿式清洁腔室(例如，第一湿式清洁腔室122a)以执行清洁工艺，传送至第一脱气腔室(例如，第一脱气腔室132a)以执行脱气工艺以干燥第一类型的基板，传送至第一等离子体腔室(例如，第一等离子体腔室130a)以执行等离子体蚀刻工艺以从第一类型的基板移除不需要的材料，以及传送至接合器腔室(例如，接合器腔室140)。
在808处，方法800包括使用EFEM机器人将具有多个小芯片的第二类型的基板(例如，第二类型的基板112b)从第二载入口(例如，一个或多个第二载入口114b)传送至第一缓冲器。在一些实施例中，EFEM机器人用于在将第二类型的基板传送到第一缓冲器之前，将第二类型的基板传送至EFEM中的扫描站以记录识别信息，以基于识别信息确定工艺步骤。识别信息可经由OCR读取器或条形码读取器读取。
在810处，方法800包括经由多个AMM中的每个AMM中的相应传送机器人，将第二类型的基板从第一缓冲器连续传送至第二湿式清洁腔室(例如，第二湿式清洁腔室122b)以执行清洁工艺，传送至第二脱气腔室(例如，第二脱气腔室132b)以执行脱气工艺以干燥第二类型的基板，传送至第二等离子体腔室(例如，第二等离子体腔室130b)以执行等离子体蚀刻工艺以从第二类型的基板移除不需要的材料，传送至辐射腔室(例如，辐射腔室134)以执行辐射工艺以减弱小芯片与第二类型的基板之间的粘合剂接合，并传送至接合器腔室。在一些实施例中，辐射工艺为UV辐射工艺。在一些实施例中，辐射工艺为加热工艺。
在812处，方法800包括将多个小芯片中的至少一些小芯片从第二类型的基板传送至接合器腔室中的第一类型的基板。在814处，方法800包括经由适当接合方法将多个小芯片中的至少一些小芯片接合至接合器腔室中的第一类型的基板。在一些实施例中，在将多个小芯片中的至少一些小芯片接合至接合器腔室中的第一类型的基板后，将第一类型的基板传送至第二接合器腔室。在一些实施例中，将第二类型的基板的第二者传送至第二接合器腔室。在一些实施例中，第二类型的基板中的第二者包括多个第二小芯片，所述多个第二小芯片尺寸不同于所述多个小芯片的尺寸。在一些实施例中，将多个第二小芯片中的至少一些第二小芯片传送并接合至第二接合器腔室中的第一类型的基板上。在816处，方法800包括将具有接合的多个小芯片的第一类型的基板从最后一个AMM加载到多腔室处理工具的第二EFEM(例如，第二EFEM)的载入口。
在一些实施例中，可将第一类型的基板传送至第三接合器腔室，以将第三多个小芯片接合至第一类型的基板，第一类型的基板的尺寸与多个小芯片和第二多个小芯片的尺寸不同。因此，多腔室处理工具被配置成根据需要容纳N个接合器腔室，以将N种不同类型或尺寸的小芯片接合至给定基板上。例如，图4的多腔室处理工具400包括六个接合器腔室，以适应六种不同类型或尺寸的小芯片。一旦接合完成，第一类型的基板经由缓冲器并经由多腔室处理工具的传送机器人运回第一载入口。一旦接合完成，第二类型的基板可保留在多腔室处理工具中以用于后续处理或后续第一类型的基板，或者替代地，可经由缓冲器并经由传送机器人运回到第二载入口。
在一些实施例中，多个小芯片沿着第一类型的基板上的第一层小芯片布置。在一些实施例中，将具有第一层小芯片的第一类型的基板传送至多腔室处理工具的第一等离子体腔室，以执行补充等离子体蚀刻工艺以移除不需要的材料。在一些实施例中，第一类型的基板随后被传送至接合腔室或第二接合腔室。在接合腔室或第二接合腔室中，将来自第二类型的基板的多个小芯片或来自第二类型的基板中的一者的多个第二小芯片沿着第二层小芯片传送至第一层上。第二层小芯片可包括与第一层小芯片相同类型和尺寸的小芯片。替代地，第二层小芯片可包括与第一层小芯片不同类型或尺寸的小芯片中的至少一者。
在一些实施例中，在多腔室处理工具中同时处理第一类型的基板和第二类型的基板。在一些实施例中，在多腔室处理工具中同时处理多个第一类型的基板和多个第二类型的基板，以有利地提高处理产出率。多腔室处理工具可包括第二EFEM(例如，第二EFEM 502)或第三EFEM，以提供额外的载入口和扫描站，从而有利地提高处理能力。例如，第一类型的基板中的第一基板或第二类型的基板中的第一基板中的至少一者可经历湿式清洁工艺，而第一类型的基板中的第二基板正在经历脱气工艺，并且第一类型的基板中的第三基板和第二类型的基板中的第二基板正在经历接合工艺。在另一示例中，第一类型的基板中的第一基板和第一类型的基板中的第二基板可经历湿式清洁工艺，而第一类型的基板中的第三基板正在经历脱气工艺，并且第一类型的基板中的第四基板和第一类型的基板中的第五基板分别正在经历与第二类型的基板中的第一基板和第二类型的基板中的第二基板接合工艺。这些是可以如何在多腔室处理工具中处理多个第一类型的基板和第二类型的基板的非限制性示例。
在一些实施例中，多腔室处理工具可被配置成在将小芯片接合至第一类型的基板之前，使用多腔室处理工具的等离子体腔室执行等离子体切割或切单工艺。在一些实施例中，多腔室处理工具可被配置成在将小芯片接合至第一类型的基板之前或之后执行额外的清洁或亚态电镀工艺。多个AMM通常可与EFEM对接，以将基板传送至与AMM中的每一者相关联的一个或多个处理腔室。因此，可使用适当数量的AMM和相关联处理腔室来适应期望的处理基板的产出率。
图9描绘了根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具的示意性俯视图。多腔室处理工具900类似于多腔室处理工具200，除了多腔室处理工具900包括第四AMM 110d和第二EFEM 502，第二EFEM 502在与EFEM 102相对的侧面上耦接至第四AMM 110d。在一些实施例中，辐射腔室134耦接至第四AMM 110d，并且第二EFEM502耦接至辐射腔室134。这种布置有利地允许第一类型的基板112a和第二类型的基板112b从EFEM 102进入多腔室处理工具900并从第二EFEM 502离开，从而提高产出率。第二EFEM502可结合在本文公开的工具中的任一者中。
在一些实施例中，传送腔室116中的一者或多者可包括预对准器910，预对准器910被配置成以期望取向旋转并对准第一类型的基板112a或第二类型的基板112b。预对准器910可与缓冲器120分离。在一些实施例中，与具有接合器腔室140的AMM 110相关联的传送腔室116可包括预对准器910。在一些实施例中，辐射腔室134可被配置成旋转布置在其中的一种或多种类型的基板112。
图10描绘了根据本公开的至少一些实施例的用于将小芯片接合至基板的多腔室处理工具1000的示意性俯视图。多腔室处理工具1000可类似于多腔室处理工具900，除了多腔室处理工具1000包括多个EFEM 102。在一些实施例中，本文公开的多腔室处理工具中的任一者可在工具的一端包括多个EFEM 102并在工具的另一端上包括第二EFEM，例如，如图10所示。EFEM 102中的多个EFEM有利地允许增加一个或多个载入口的容量，从而增加产出率。EFEM 102中的多个EFEM有利地提供了额外的载入口，以方便额外的晶粒类型。例如，一个EFEM 102可包括用于第一类型的基板112a的两个载入口和用于第二类型的基板112b的两个载入口，并且EFEM 102中的另一个EFEM 102则可包括用于第二类型的基板112b的四个载入口。第二类型的基板112b可包括不同晶粒类型和尺寸。
在一些实施例中，传送腔室116可设置在EFEM 102中的每一者与第一AMM 110a之间。在一些实施例中，传送腔室116可包括一个或多个架子1010，一个或多个架子1010被配置成保持并旋转一种或多种类型的基板112。在一些实施例中，传送腔室可包括设置在传送腔室116中的传送机器人126的任一侧上的一个或多个架子1010中的一者或多者。传送机器人126可被配置成将基板112从一个或多个架子1010传送至第一AMM 110a。
尽管前述内容针对本公开的实施例，但可在不脱离本公开基本范围的情况下设计本公开的其他和进一步实施例。

Claims (20)

1.一种用于处理基板的多腔室处理工具，包含：
设备前端模块(EFEM)，所述设备前端模块(EFEM)具有用于接收一种或多种类型的基板的一个或多个载入口；以及
多个自动化模块，所述多个自动化模块彼此耦接并具有耦接至所述EFEM的第一自动化模块，其中所述多个自动化模块中的每一者包括传送腔室和耦接至所述传送腔室的一个或多个处理腔室，其中所述传送腔室包括被配置成保持多个所述一种或多种类型的基板的缓冲器，并且其中所述传送腔室包括传送机器人，所述传送机器人被配置成在所述缓冲器、所述一个或多个处理腔室、以及设置在所述多个自动化模块中的相邻自动化模块中的缓冲器之间传送所述一种或多种类型的基板。
2.如权利要求1所述的多腔室处理工具，其中所述一个或多个载入口包括用于接收第一类型的基板的一个或多个第一载入口和用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板的一个或多个第二载入口，并且其中所述多个自动化模块中的每一者的所述一个或多个处理腔室包括湿式清洁腔室、等离子体腔室、脱气腔室、辐射腔室或接合器腔室中的至少一者，使得所述多腔室处理工具包括至少一个湿式清洁腔室、至少一个等离子体腔室，至少一个脱气腔室、至少一个辐射腔室和至少一个接合器腔室。
3.如权利要求2所述的多腔室处理工具，其中第一自动化模块的所述一个或多个处理腔室包括等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者，并包括湿式清洁腔室，并且所述多个自动化模块中的最后一个自动化模块包括一个或多个接合器腔室，所述一个或多个接合器腔室被配置成从所述第二类型的基板移除所述多个小芯片并将所述多个小芯片接合至所述第一类型的基板上。
4.如权利要求2所述的多腔室处理工具，其中所述至少一个湿式清洁腔室包括用于清洁所述第一类型的基板的第一湿式清洁腔室和用于清洁所述第二类型的基板的第二湿式清洁腔室，其中所述至少一个等离子体腔室包括用于处理所述第一类型的基板的第一等离子体腔室和用于处理所述第二类型的基板的第二等离子体腔室，并且其中所述至少一个脱气腔室包括用于处理所述第一类型的基板的第一脱气腔室和用于处理所述第二类型的基板的第二脱气腔室。
5.如权利要求1所述的多腔室处理工具，其特征在于以下各项中的至少一者：
所述传送腔室是非真空腔室，或者
所述EFEM包括具有基板ID读取器的扫描站。
6.如权利要求1所述的多腔室处理工具，其中所述多个自动化模块包括具有一个或多个接合器腔室的一个或多个自动化模块，所述一个或多个接合器腔室设置在所述第一自动化模块与最后一个自动化模块之间。
7.如权利要求1至6中任一项所述的多腔室处理工具，其中多个自动化模块包括耦接至所述EFEM的第一自动化模块，在一端处耦接至所述第一自动化模块并在相对端处耦接至连接模块的第二自动化模块，在所述连接模块的相对侧耦接至所述连接模块的第三自动化模块和第四自动化模块，以及在与所述连接模块相对的一端处耦接至所述第四自动化模块的第五自动化模块，其中所述连接模块包括缓冲器和传送机器人。
8.如权利要求1至6中任一项所述的多腔室处理工具，进一步包含耦接至所述多个自动化模块中的最后一个自动化模块的第二EFEM，其中所述多个自动化模块以线性配置布置。
9.如权利要求1至6中任一项所述的多腔室处理工具，进一步包含耦接至所述多个自动化模块中的最后一个自动化模块的第二EFEM，其中所述第二EFEM包含多个载入口和EFEM机器人；并且其中所述多个自动化模块以U型配置布置。
10.如权利要求1所述的多腔室处理工具，其中所述一个或多个载入口包括用于接收第一类型的基板的一个或多个第一载入口和用于接收具有多个小芯片的第二类型的基板的一个或多个第二载入口，并且所述EFEM包括EFEM机器人，EFEM机器人被配置成传送所述第一类型的基板和所述第二类型的基板；并且
其中所述多个自动化模块中的第一自动化模块的所述一个或多个处理腔室包括等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者并包括湿式清洁腔室，所述多个自动化模块中耦接至所述第一自动化模块的第二自动化模块包含等离子体腔室或脱气腔室中的至少一者，并且所述多个自动化模块中耦接至所述第二自动化模块的第三自动化模块包含一个或多个接合器腔室，所述一个或多个接合器腔室被配置成从所述第二类型的基板移除所述多个小芯片并将所述多个小芯片接合至所述第一类型的基板。
11.如权利要求10所述的多腔室处理工具，其中所述第三自动化模块包括两个接合器腔室，其中所述两个接合器腔室中的第一接合器腔室被配置成移除和接合具有第一尺寸的小芯片，并且所述两个接合器腔室中的第二接合器腔室被配置成移除和接合具有第二尺寸的小芯片。
12.如权利要求10至11中任一项所述的多腔室处理工具，其特征在于以下各项中的至少一者：
所述缓冲器被配置成旋转以对准所述第二类型的基板，或者
所述传送机器人被配置成用于在所述传送腔室内旋转移动和线性移动。
13.如权利要求10至11中任一项所述的多腔室处理工具，其中所述EFEM机器人和所述传送机器人包括用于搬运所述第一类型的基板的第一终端受动器和用于搬运所述第二类型的基板的第二终端受动器。
14.如权利要求10至11中任一项所述的多腔室处理工具，进一步包含耦接至所述多个自动化模块中的最后一个自动化模块的第二EFEM。
15.一种将多个小芯片接合至基板上的方法，包含以下步骤：
将第一类型的基板加载到具有多个自动化模块的多腔室处理工具的设备前端模块(EFEM)的第一载入口上；
使用EFEM机器人将所述第一类型的基板传送至第一缓冲器，所述第一缓冲器设置在耦接至所述EFEM的第一自动化模块中；
将所述第一类型的基板从所述第一缓冲器连续地传送至第一湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第一脱气腔室以执行脱气工艺以干燥所述第一类型的基板，传送至第一等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从所述第一类型的基板移除不需要的材料，以及传送至接合器腔室；
使用所述EFEM机器人传送具有多个小芯片的第二类型的基板至所述第一缓冲器；
将所述第二类型的基板从所述第一缓冲器连续地传送至第二湿式清洁腔室以执行清洁工艺，传送至第二脱气腔室以执行脱气工艺以干燥所述第二类型的基板，传送至第二等离子体腔室以执行等离子体蚀刻工艺以从所述第二类型的基板移除不需要的材料，以及传送至辐射腔室以执行辐射工艺以减弱所述多个小芯片与第二类型的基板之间的接合，以及传送至所述接合器腔室；
将所述多个小芯片中的至少一些小芯片从所述第二类型的基板传送至所述接合器腔室中的所述第一类型的基板；以及
将所述多个小芯片中的所述至少一些小芯片接合至所述接合器腔室中的所述第一类型的基板。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包含以下步骤：
使用所述EFEM机器人在将所述第一类型的基板和所述第二类型的基板传送至所述第一缓冲器之前，将所述第一类型的基板和所述第二类型的基板传送至所述EFEM中的扫描站以记录识别信息，以基于所述识别信息确定工艺步骤。
17.如权利要求15所述的方法，其中并行处理所述第一类型的基板和所述第二类型的基板。
18.如权利要求15所述的方法，其中在所述多腔室处理工具中并行处理多个第一类型的基板和多个第二类型的基板。
19.如权利要求15至18中任一项所述的方法，进一步包含以下步骤，
将所述第一类型的基板传送至第二接合器腔室；
将所述第二类型的基板中的第二基板传送至所述第二接合器腔室，其中所述第二类型的基板中的所述第二基板包含具有不同于所述多个小芯片的尺寸的多个第二小芯片；以及
将所述第二小芯片中的至少一些第二小芯片传送至所述第一类型的基板。
20.如权利要求15至18中任一项所述的方法，其中所述多个小芯片沿第一层小芯片布置在所述第一类型的基板上，并进一步包含以下步骤：
将具有所述第一层小芯片的所述第一类型的基板传送至所述第一等离子体腔室以执行补充等离子体蚀刻工艺，以移除不需要的材料；
将所述第一类型的基板传送至所述接合腔室或第二接合腔室；以及
将来自所述第二类型的基板的所述多个小芯片或来自所述第二类型的基板中的第二基板的多个第二小芯片传送至所述接合腔室或所述第二接合腔室中的所述第一层小芯片上。
CN202280013740.1A 2021-02-17 2022-02-17 用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局 Pending CN116848629A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/177,882 2021-02-17
US17/513,631 2021-10-28
US17/513,631 US11935771B2 (en) 2021-02-17 2021-10-28 Modular mainframe layout for supporting multiple semiconductor process modules or chambers
PCT/US2022/016732 WO2022178086A1 (en) 2021-02-17 2022-02-17 Modular mainframe layout for supporting multiple semiconductor process modules or chambers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116848629A true CN116848629A (zh) 2023-10-03

Family

ID=86158462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280013740.1A Pending CN116848629A (zh) 2021-02-17 2022-02-17 用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN116848629A (zh)
TW (1) TW202335172A (zh)
WO (1) WO2023076249A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9558974B2 (en) * 2012-09-27 2017-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor processing station and method for processing semiconductor wafer
KR20160119380A (ko) * 2015-04-03 2016-10-13 삼성전자주식회사 기판 제조 장치, 기판 제조 방법, 및 그를 포함하는 패브리케이션 라인
KR101837552B1 (ko) * 2015-10-02 2018-03-13 에이피시스템 주식회사 Tsv 공정용 진공 라미네이팅 장치
US10559483B2 (en) * 2016-08-10 2020-02-11 Lam Research Corporation Platform architecture to improve system productivity
CN111668092A (zh) * 2020-04-24 2020-09-15 北京华卓精科科技股份有限公司 晶圆键合的方法
US11935771B2 (en) * 2021-02-17 2024-03-19 Applied Materials, Inc. Modular mainframe layout for supporting multiple semiconductor process modules or chambers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023076249A1 (en) 2023-05-04
TW202335172A (zh) 2023-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6585470B2 (en) System for transporting substrates
CN105529293B (zh) 用于传送晶片的设备前端模块以及传送晶片的方法
KR102476085B1 (ko) 개선된 기판 스토리지 및 프로세싱
JP5751690B2 (ja) 半導体製造装置
JPH04190840A (ja) 真空処理装置
JP4342745B2 (ja) 基板処理方法および半導体装置の製造方法
US11935771B2 (en) Modular mainframe layout for supporting multiple semiconductor process modules or chambers
US20200051842A1 (en) Adaptive inset for wafer cassette system
WO2001040085A1 (en) Small footprint carrier front end loader
CN116848629A (zh) 用于支持多个半导体处理模块或腔室的模块化主机布局
US20080156359A1 (en) Systems and methods for modular and configurable substrate cleaning
US11935770B2 (en) Modular mainframe layout for supporting multiple semiconductor process modules or chambers
US11984335B2 (en) FOUP or cassette storage for hybrid substrate bonding system
JP2873761B2 (ja) 半導体製造装置
JP4838293B2 (ja) 基板処理方法、半導体装置の製造方法および基板処理装置
US20240170443A1 (en) Integrated process flows for hybrid bonding
JP4359109B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2004080053A (ja) 半導体製造装置
US20240096664A1 (en) On-board cleaning of tooling parts in hybrid bonding tool
US20230040192A1 (en) Wet clean spray process chamber for substrates
KR20160149705A (ko) 하이브리드 버퍼챔버
CN113728422A (zh) 真空处理装置
JPH0466119A (ja) 真空処理方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination