TW202331881A

TW202331881A - 多腔室半導體製程系統

Info

Publication number: TW202331881A
Application number: TW111102974A
Authority: TW
Inventors: 吳學憲; 詹志遠; 賴奕廷
Original assignee: 矽碁科技股份有限公司
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2023-08-01

Abstract

本發明關於一種多腔室半導體製程系統，包括：一機座，包括一座體及凸設於該座體之一設置面之複數支撐架；複數製程單元，連接於該複數支撐架；及一傳輸單元，連接於該複數支撐架且位於該複數製程單元之間，供於該複數製程單元之間取送一基板；其中，該機座之一長寬比值介於1至3。

Description

多腔室半導體製程系統

本發明係與半導體製程系統有關，特別是有關於一種多腔室半導體製程系統。

真空技術在半導體工業中扮演重要的角色，例如濺鍍、微影及蝕刻等製程皆需於真空腔體中進行，藉以減少氣體分子對試片加工之影響，有效確保生產品質。

於半導體製程中，一般會將多種製程儀器分別連接於一傳輸室，並於該傳輸室設置至少一機械手臂以於多個製程室及存放空間之間進行晶圓的傳遞，以達到自動化製程、提高生產效率之效果。然而，該些製程儀器係各自獨立的落地式裝置，若規格相異時易有組裝不便、穩定性不佳之疑慮，且該些製程儀器與該傳輸室組裝後不便於移動。此外，此類真空系統具有體積大、建構成本高等缺點，於小批量生產或研發測試階段中易造成成本之浪費，且製造時間長，生產效益不佳。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之多腔室半導體製程系統，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種多腔室半導體製程系統，體積小且便於組裝、移動。

為達成上述目的，本發明提供一種多腔室半導體製程系統，包括：一機座，包括一座體及凸設於該座體之一設置面之複數支撐架；複數製程單元，連接於該複數支撐架；及一傳輸單元，連接於該複數支撐架且位於該複數製程單元之間，供於該複數製程單元之間取送一基板；其中，該機座之一長寬比值介於1至3。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至6，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之多腔室半導體製程系統1包括一機座10、複數製程單元20及一傳輸單元30。

該機座10包括一座體11及凸設於該座體11之一設置面111之複數支撐架12；該複數製程單元20連接於該複數支撐架12；該傳輸單元30連接於該複數支撐架12且位於該複數製程單元20之間且供於該複數製程單元20之間取送一基板；其中，該機座10之一長寬比值介於1至3。藉此，該複數製程單元20整合連接於該機座10上，可緊湊配置以縮小整體體積，且該多腔室半導體製程系統1便於組裝及移動。

該傳輸單元30包括一傳輸腔室31，該傳輸腔室31周設複數第一取送通道311，各該製程單元20包括一處理腔室21，各該處理腔室21包括一連通於該處理腔室21內部且可對應連通於一該第一取送通道311之第二取送通道211，可供設於該傳輸腔室31內之移動手臂於該處理腔室21與該傳輸腔室31之間取送該基板，以達到自動化生產之目的。該傳輸腔室31包括複數轉折連接之側壁312，各該側壁312設有一該第一取送通道311，相鄰之二該側壁312之間之夾角不小於120度，藉此該複數製程單元20與該傳輸單元30可較緊湊地配置，且可組接之該複數製程單元20的數量亦多。較佳地，各該側壁312另設有一環繞一該第一取送通道311之密封件313，藉以有效保持內部真空，組接穩定性佳；當任一該第一取送通道311未與一該第二取送通道211相連通時（即未連接一該處理腔室21時），可藉由一蓋板314氣體密封地遮蔽該第一取送通道311，藉以保持該傳輸腔室31內之氣體密封狀態。也就是說，該傳輸單元30可依製程需求選擇性地連接一個或多個該製程單元20，該複數製程單元20例如但不限包括化學氣相沉積系統、濺鍍系統、熱蒸鍍系統、原子沉積系統及蝕刻系統等，配置自由度高、使用便利性佳。

較佳地，該機座10之一長度及一寬度皆不大於1.8公尺，有效減少該多腔室半導體製程系統1之占地面積；沿該機座10之一高度方向觀之，各該製程單元20不突出於該機座10，便於配置且可避免於移機時碰撞損壞。於本實施例中，沿該高度方向觀之，該機座10具有一呈矩形之外輪廓，該機座10之一長度介於0.9至1.2公尺，該機座10之一寬度介於1.2至1.5公尺；沿該高度方向觀之，該傳輸腔室31具有一呈八角形之外輪廓，相鄰之二該側壁312之間之夾角為135度，如圖2所示，藉此該傳輸單元30可連接至少六該製程單元20，以進行多樣化之加工製程。該座體11相異於該設置面111之一側設有複數腳輪13，便於移動該多腔室半導體製程系統1。於其他實施例中，沿該高度方向觀之，各該製程單元亦可至少2/3位於該機座之最外輪廓內；該機座及該傳輸腔室亦可配置為具有其他形狀之外輪廓。

該複數支撐架12至少部分可拆卸地連接於該設置面111，如圖4所示，可依需求裝設以符合不同配置需求；該複數支撐架12至少部分一體成形於該座體11，用以組裝該傳輸單元30等固有設備。詳細說，各該製程單元20相對遠離該傳輸單元30之一側設有一連接組件22，該連接組件22包括至少一連接一該製程單元20之抵接件221及至少一連接一該抵接件221與一該支撐架12之接桿222。配合參考圖3及圖4，各該支撐架12遠離該設置面111之一端包括一接孔121及一缺槽122，各該接桿222穿設於一該接孔121且部分顯露於一該缺槽122，便於對位組裝。各該處理腔室21之一底壁於遠離該傳輸腔室31之一側設有二間隔相對之卡槽212，各該抵接件221嵌設於一該卡槽212，組接穩定性佳；各該抵接件221包括至少一第一鎖孔221a及一第二鎖孔221b，至少一鎖固件223穿設於該至少一第一鎖孔221a並連接一該抵接件221與一該處理腔室21；各該接桿222為一穿設於該第二鎖孔221b之螺桿，複數螺母224鎖接於該螺桿且可分別與一該抵接件221及一該支撐架12抵接，藉由調整該複數螺母224與該螺桿之相對位置即可調整各該處理腔室21之高度。較佳地，該連接組件22另包括一可拆卸地跨接於相鄰之二該支撐架12之補強架225，一該製程單元20部分位於該二支撐架12與該補強架225之間，增加組裝穩定性。

該多腔室半導體製程系統1另包括一負載鎖定單元40及一抽氣單元50，於該座體11之一長度方向上，該負載鎖定單元40與該抽氣單元50位於該傳輸單元30之相對二側，該負載鎖定單元40供載入及載出該基板，減少壓力變化以保持該傳輸腔室31內之真空狀態，該抽氣單元50供排出來自該傳輸單元30之氣體，維持該傳輸腔室31內之真空度，便於連續加工製造且加工品質佳。該多腔室半導體製程系統1較佳可另包括一電性連接該複數製程單元20、該傳輸單元30、該負載鎖定單元40及該抽氣單元50之操作顯示介面70，可供整合控制前述各單元之參數條件及作動，便於操作。於其他實施例中，來自該複數製程單元之氣體亦可藉由該抽氣單元排出，藉以整合各氣體排放管路，有效減少配置空間以助於小型化。

配合參考圖5，該負載鎖定單元40面向該傳輸腔室31之一側壁312凸設一卡扣件41，該傳輸腔室31另包括一對應於該卡扣件41且沿該高度方向延伸之剖槽315，該剖槽315包括相互連通之一大徑段315a及一小徑段315b，該卡扣件41包括一容設於該大徑段315a之頭部411及一容設於該小徑段315b之身部412，可穩定地相定位組裝。各該製程單元20及該負載鎖定單元40之相對二側另設有複數鎖接件60，各該鎖接件60之一端螺接於該傳輸腔室31之一該側壁312、另一端朝該傳輸腔室31之一側迫抵於該複數製程單元20及該負載鎖定單元40其中一者，藉以使各該製程單元20及該負載鎖定單元40可分別與該傳輸腔室31之一該側壁312相互緊靠，密合度佳。較佳地，各該側壁312設有位於該第一取送通道311相對二側之二第一定位部316，該複數處理腔室21及該負載鎖定單元40分別設有二可與該二第一定位部316相對應地連接之第二定位部413。於本實施例中，各該第一定位部316為一凹孔，各該第二定位部413為一可插接於一該凹孔之凸柱，藉以穩定地定位組裝。然，該第一定位部及該第二定位部之數量亦可依需求變更；該第一定位部及該第二定位部之形狀亦可設置為其他構型。

1:多腔室半導體製程系統 10:機座 11:座體 111:設置面 12:支撐架 121:接孔 122:缺槽 13:腳輪 20:製程單元 21:處理腔室 211:第二取送通道 212:卡槽 22:連接組件 221:抵接件 221a:第一鎖孔 221b:第二鎖孔 222:接桿 223:鎖固件 224:螺母 225:補強架 30:傳輸單元 31:傳輸腔室 311:第一取送通道 312:側壁 313:密封件 314:蓋板 315:剖槽 315a:大徑段 315b:小徑段 316:第一定位部 40:負載鎖定單元 41:卡扣件 411:頭部 412:身部 413:第二定位部 50:抽氣單元 60:鎖接件 70:操作顯示介面

圖1為本發明一較佳實施例之立體圖。圖2為本發明一較佳實施例之俯視圖。圖3為本發明一較佳實施例之一連接組件與一製程單元之分解圖。圖4為本發明一較佳實施例之局部立體圖。圖5為本發明一較佳實施例之局部放大分解圖。圖6為本發明一較佳實施例之另一局部立體圖。

1:多腔室半導體製程系統

10:機座

111:設置面

12:支撐架

13:腳輪

20:製程單元

22:連接組件

225:補強架

30:傳輸單元

70:操作顯示介面

Claims

一種多腔室半導體製程系統，包括：一機座，包括一座體及凸設於該座體之一設置面之複數支撐架；複數製程單元，連接於該複數支撐架；及一傳輸單元，連接於該複數支撐架且位於該複數製程單元之間，供於該複數製程單元之間取送一基板；其中，該機座之一長寬比值介於1至3。
如請求項1所述的多腔室半導體製程系統，其中沿該機座之一高度方向觀之，各該製程單元不突出於該機座。
如請求項1所述的多腔室半導體製程系統，其中該傳輸單元包括一傳輸腔室，該傳輸腔室周設複數第一取送通道，各該製程單元包括一處理腔室，各該處理腔室包括一連通於該處理腔室內部且可對應連通於一該第一取送通道之第二取送通道。
如請求項3所述的多腔室半導體製程系統，其中該傳輸腔室包括複數轉折連接之側壁，各該側壁設有一該第一取送通道，相鄰之二該側壁之間之夾角不小於120度。
如請求項1所述的多腔室半導體製程系統，其中各該製程單元相對遠離該傳輸單元之一側設有一連接組件，該連接組件包括至少一連接一該製程單元之抵接件及至少一連接一該抵接件與一該支撐架之接桿。
如請求項5所述的多腔室半導體製程系統，其中各該支撐架遠離該設置面之一端包括一接孔及一缺槽，各該接桿穿設於一該接孔且部分顯露於一該缺槽。
如請求項1所述的多腔室半導體製程系統，其中該複數支撐架至少部分可拆卸地連接於該設置面。
如請求項1所述的多腔室半導體製程系統，其中該機座之一長度及一寬度皆不大於1.8公尺。
如請求項1至8其中任一項所述的多腔室半導體製程系統，另包括一負載鎖定單元及一抽氣單元，其中於該座體之一長度方向上，該負載鎖定單元與該抽氣單元位於該傳輸單元之相對二側，該負載鎖定單元供載入及載出該基板，該抽氣單元供排出來自該傳輸單元之氣體。
如請求項4所述的多腔室半導體製程系統，其中沿該機座之一高度方向觀之，各該製程單元不突出於該機座；各該製程單元相對遠離該傳輸單元之一側設有一連接組件，該連接組件包括至少一連接一該製程單元之抵接件及至少一連接一該抵接件與一該支撐架之接桿；各該支撐架遠離該設置面之一端包括一接孔及一缺槽，各該接桿穿設於一該接孔且部分顯露於一該缺槽；該複數支撐架至少部分可拆卸地連接於該設置面；該複數支撐架至少部分一體成形於該座體；各該處理腔室之一底壁於遠離該傳輸腔室之一側設有二間隔相對之卡槽，各該抵接件嵌設於一該卡槽；各該抵接件包括至少一第一鎖孔及一第二鎖孔，至少一鎖固件穿設於該至少一第一鎖孔並連接一該抵接件與一該處理腔室；各該接桿為一穿設於該第二鎖孔之螺桿，複數螺母鎖接於該螺桿且可分別與一該抵接件及一該支撐架抵接；該連接組件另包括一可拆卸地跨接於相鄰之二該支撐架之補強架，一該製程單元部分位於該二支撐架與該補強架之間；沿該高度方向觀之，該機座具有一呈矩形之外輪廓，該機座之一長度介於0.9至1.2公尺，該機座之一寬度介於1.2至1.5公尺；沿該高度方向觀之，該傳輸腔室具有一呈八角形之外輪廓，相鄰之二該側壁之間之夾角為135度；該多腔室半導體製程系統另包括一負載鎖定單元及一抽氣單元，於該座體之一長度方向上，該負載鎖定單元與該抽氣單元位於該傳輸單元之相對二側，該負載鎖定單元供載入及載出該基板，該抽氣單元供排出來自該傳輸單元之氣體；該負載鎖定單元面向該傳輸腔室之一側壁凸設一卡扣件，該傳輸腔室另包括一對應於該卡扣件且沿該高度方向延伸之剖槽，該剖槽包括相互連通之一大徑段及一小徑段，該卡扣件包括一容設於該大徑段之頭部及一容設於該小徑段之身部；各該製程單元及該負載鎖定單元之相對二側另設有複數鎖接件，各該鎖接件之一端螺接於該傳輸腔室之一該側壁、另一端朝該傳輸腔室之一側迫抵於該複數製程單元及該負載鎖定單元其中一者；各該側壁設有位於該第一取送通道相對二側之二第一定位部，該複數處理腔室及該負載鎖定單元分別設有二可與該二第一定位部相對應地連接之第二定位部；該多腔室半導體製程系統另包括一電性連接該複數製程單元、該傳輸單元、該負載鎖定單元及該抽氣單元之操作顯示介面；及該座體相異於該設置面之一側設有複數腳輪。