TWI585889B - 連結型真空處理工具及使用該工具之方法 - Google Patents

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TWI585889B TW102128503A TW102128503A TWI585889B TW I585889 B TWI585889 B TW I585889B TW 102128503 A TW102128503 A TW 102128503A TW 102128503 A TW102128503 A TW 102128503A TW I585889 B TWI585889 B TW I585889B
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蘇達若士基史提夫
康林紐斯安德魯史考特
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萊斯麥可羅伯特
哈德俊傑佛利Ｃ
珊索尼史蒂芬Ｖ
迪寇提尼斯羅伯艾文
拉雷克丁亥Ｃ
艾恩彼得
馬利尼爾
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Description

連結型真空處理工具及使用該工具之方法
本申請案主張申請於2012年8月8日的美國臨時專利申請案第61/681,062號之申請案及申請於2012年11月7日的美國臨時專利申請案第61/723,775號之申請案的優先權，為達所有之目的在此將該等申請案以引用之方式全部併入本文。
本申請案係關於半導體裝置製造，且更特定言之係關於真空處理工具及使用該工具之方法。
半導體裝置之製造通常涉及相對於基板或「晶圓」，諸如矽基板、玻璃板等，執行一連串程式。此等步驟可包括拋光、沈積、蝕刻、光微影、熱處理等。通常在單一處理系統或包括複數個處理腔室之「工具」中可執行數個不同處理步驟。儘管如此，通常情況為其他製程在製造設施內之其他處理位置處執行，且因此必需將基板在製造設施內從處理位置傳送之另一處理位置。視待製造的半導體裝置之類型而定，在該製造設施內的許多不同處理位置處可能執行所使用 的相對大量的處理步驟。
將基板從基板載體(諸如密封箱、晶匣、容器等)內部之處理位置傳送至另一處理位置為習知的。使用自動基板載體傳送裝置(諸如自動導向車、懸吊式(overhead)輸送系統、基板載體搬運機器人等)將基板載體從製造設施內部之位置移動到另一位置或，從基板載體傳送裝置將基板載體移送或將基板載體移送至基板載體傳送裝置亦為習知的。
該等基板之傳送通常涉及使基板曝露於室內空氣中，或至少曝露於非真空環境中。任一情況均可使基板曝露於不良環境(例如，氧化物質)及/或污染物中。
在一些實施例中，提供連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包括(1)第一處理工具，該第一處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第一移送室；(2)第二處理工具，該第二處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第二移送室；(3)第三移送室，該第三移送室耦接在第一處理工具與第二處理工具之間，且經設置以在第一處理工具與第二處理工具之間移送基板；以及(4)單一序列器，該序列器控制連結型處理工具系統之第一處理工具、第二處理工具與第三移送室之間的基板移送操作。
在一些實施例中，提供連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包括(1)第一處理工具，該第一處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第一移送室；(2)第二處理工具，該第二處理工具具有經設置以耦接至複 數個處理腔室之至少一第二移送室；以及(3)緩衝腔室，該緩衝腔室耦接至第一處理工具及第二處理工具中之至少一者及工廠介面，緩衝腔室經設置以從工廠介面擷取基板且將基板移送至第一處理工具及第二處理工具中之至少一者。第一處理工具及第二處理工具及緩衝腔室經設置以便使從緩衝腔室移送之基板與緩衝腔室分離，且在真空環境下時，使該等基板在第一處理工具之處理腔室與第二處理工具之處理腔室之間移送且在第一處理工具之處理腔室與第二處理工具之處理腔室之內處理該等基板。
在一些實施例中，提供連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包括(1)第一處理工具，該第一處理工具具有第一移送室及第二移送室，該等第一移送室及第二移送室之每一者經設置以耦接至複數個處理腔室；(2)第二處理工具，該第二處理工具具有第三移送室及第四移送室，該等第三移送室及第四移送室之每一者經設置以耦接至複數個處理腔室；(3)第三處理工具，該第三處理工具具有第五移送室及第六移送室，該等第五移送室及第六移送室之每一者經設置以耦接至複數個處理腔室；(4)第一通孔，該第一通孔將第一處理工具之第二移送室耦接至第二處理工具之第三移送室；(5)第二通孔，該第二通孔將第一處理工具之第二移送室耦接至第二處理工具之第四移送室；(6)第三通孔，該第三通孔將第三處理工具之第五移送室耦接至第二處理工具之第三移送室；以及(7)第四通孔，該第四通孔將第三處理工具之第五移送室耦接至第二處理工具之第四移送室。第二 處理工具之第三移送室用作緩衝腔室，緩衝腔室經設置以從工廠介面擷取基板且將基板移送至第一處理工具之第二移送室。第一處理工具、第二處理工具及第三處理工具經設置以便使從第三移送室移送至第二移送室中之基板與第三移送室分離且，且在真空環境下且與第三移送室隔離時，基板在耦接至第一移送室、第二移送室、第四移送室、第五移送室及第六移送室之處理腔室之間移送，且在該等處理腔室處理中處理基板。提供根據本發明之此等及其他態樣之許多其他實施例。
根據以下詳細描述、附加申請專利範圍及附圖，本發明之其他特徵及態樣將變得更加完全顯而易見。
100a‧‧‧LPT系統
100b‧‧‧LPT系統
100c‧‧‧PT系統
102a‧‧‧第一處理工具
102b‧‧‧第二處理工具
102c‧‧‧處理工具
102d‧‧‧處理工具
104‧‧‧第三處理工具
104‧‧‧緩衝工具
106a‧‧‧處理腔室
106b‧‧‧處理腔室
106c‧‧‧處理腔室
106d‧‧‧處理腔室
106e‧‧‧處理腔室
106f‧‧‧處理腔室
106g‧‧‧處理腔室
106h‧‧‧處理腔室
106i‧‧‧處理腔室
106j‧‧‧處理腔室
106k‧‧‧處理腔室
106l‧‧‧處理腔室
106m‧‧‧處理腔室
106n‧‧‧處理腔室
108a‧‧‧移送室
108b‧‧‧移送室
108c‧‧‧移送室
108d‧‧‧移送室
110a‧‧‧除氣及/或預清洗腔室
110b‧‧‧除氣及/或預清洗腔室
112‧‧‧移送室
114a‧‧‧通孔
114b‧‧‧通孔
114c‧‧‧通孔
116‧‧‧工廠介面
116a‧‧‧工廠介面
116b‧‧‧工廠介面
118‧‧‧裝載鎖
118a‧‧‧裝載鎖
118b‧‧‧裝載鎖
120‧‧‧控制器
122‧‧‧序列器
124‧‧‧監控器
126‧‧‧基板歷史
128‧‧‧事件日誌
130‧‧‧錯誤恢復
132‧‧‧緊急切斷系統
200a‧‧‧單機處理工具
200b‧‧‧單機處理工具
200c‧‧‧單機處理工具
300a‧‧‧單機處理工具
300b‧‧‧單機處理工具
300c‧‧‧單機處理工具
300d‧‧‧單機處理工具
300e‧‧‧單機處理工具
300f‧‧‧單機處理工具
400‧‧‧LPT
400a‧‧‧LPT
400b‧‧‧LPT
400c‧‧‧LPT
402‧‧‧雙移送室處理工具
406a‧‧‧處理腔室
406b‧‧‧處理腔室
406c‧‧‧處理腔室
408a‧‧‧第一移送室
408b‧‧‧第二移送室
414a‧‧‧通孔
414b‧‧‧通孔
414c‧‧‧通孔
414d‧‧‧通孔
415‧‧‧槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等
417‧‧‧通過室
420a‧‧‧泵
420b‧‧‧泵
420c‧‧‧泵
420d‧‧‧泵
500a‧‧‧單機處理工具
500b‧‧‧單機處理工具
500c‧‧‧單機處理工具
600a‧‧‧單機處理工具
600b‧‧‧單機處理工具
600c‧‧‧單機處理工具
600d‧‧‧單機處理工具
600e‧‧‧單機處理工具
600f‧‧‧單機處理工具
700‧‧‧LPT
702‧‧‧移送室
720‧‧‧對準器/定向器
800‧‧‧LPT
802‧‧‧移送室
900‧‧‧LPT
902‧‧‧第一移送室
904‧‧‧裝載鎖
906‧‧‧第二移送室
908‧‧‧通過件
909a‧‧‧通孔
909b‧‧‧通孔
910‧‧‧附加處理腔室
912‧‧‧預清洗/除氣腔室
914‧‧‧對準器
1000‧‧‧LPT
1002‧‧‧移送室
1004‧‧‧真空增設裝置
1006‧‧‧裝載鎖
1008‧‧‧對準器
1010‧‧‧附加處理腔室
1100‧‧‧LPT
1204a‧‧‧移送室
1204b‧‧‧移送室
1204c‧‧‧移送室
1204d‧‧‧移送室
1222‧‧‧真空增設裝置
1224‧‧‧第二工廠介面
1300‧‧‧LPT
1304a‧‧‧移送室
1304b‧‧‧移送室
1304c‧‧‧移送室
1306‧‧‧維修通道
1400‧‧‧LPT
1404‧‧‧移送室
1406a‧‧‧通孔
1406b‧‧‧通孔
1408a‧‧‧對準器
1408b‧‧‧對準器
1410a‧‧‧除氣腔室
1410b‧‧‧除氣腔室
1500‧‧‧LPT
1504‧‧‧真空增設裝置/隧道
1600‧‧‧LPT
1602‧‧‧雙移送室處理工具
1606a‧‧‧處理腔室
1606b‧‧‧處理腔室
1608a‧‧‧移送室
1608b‧‧‧移送室
1610a‧‧‧槽口探測器、基板對準器及/或再定位器等
1610b‧‧‧槽口探測器、基板對準器及/或再定位器等
第1A圖圖示根據本發明之實施例之連結型處理工具(linked processing tool,LPT)系統之實例，該LPT系統包括連結至與第三處理工具連結的第二處理工具之第一處理工具。
第1B圖圖示根據本發明之實施例的第1A圖之LPT系統的替代實施例。
第1C圖為根據本發明之實施例所提供的LPT系統之替代實施例之俯視示意圖。
第2圖為圖示與三個單機處理工具的典型工廠佈置相比根據本發明之實施例的第1C圖之LPT的佔地面積之俯視示意圖。
第3圖為與單機處理工具的佈置實例相比的根據本 發明之實施例之第1C圖的四個LPT的佈置實例之俯視示意圖。
第4A圖為根據本發明所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第4B圖為根據本發明所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第5圖為圖示與三個單機處理工具的典型工廠佈置相比根據本發明之實施例的第4A圖之LPT的佔地面積之俯視示意圖。
第6圖為根據本發明之實施例與單機處理工具的佈置實例相比第4A圖的LPT的佈置實例之俯視示意圖。
第7圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第8圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第9圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第10圖為根據本發明之實施例之另一替代LPT之俯視示意圖，該LPT類似於第9圖之LPT，但該LPT包括較少之基板移送件。
第11圖為根據本發明之實施例之另一替代LPT之俯視示意圖，該LPT類似於第7圖之LPT，但該LPT包括較少之基板移送件。
第12圖為根據本發明之實施例之另一替代LPT之 俯視示意圖，在該LPT中四個處理工具在真空環境下與複數個移送室及真空增設裝置(vacuum extension)耦接。
第13圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第14圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第15圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
第16圖為根據本發明之實施例所提供之另一替代LPT之俯視示意圖。
根據本發明之實施例，一或更多個處理工具可耦接在一起或「連結」以形成連結型處理工具(linked processing tool,LPT)系統。如以下將要進一步描述，使用LPT系統允許在真空環境下將基板傳送至LPT系統內之各處理工具的不同腔室位置，且可顯著增加主機上可用的高度真空或「清潔」腔室位置(刻面)之數目。(通常將該等處理工具用作彼此可獨立操作之獨立、單機處理工具。)
在一些實施例中，可將LPT系統視為至少對操作員及/或工廠軟體而言之單一工具，且該LPT系統可使用一個序列器、一個監控器、一個基板歷史及/或一個到工廠之連接。舉例而言，LPT系統可使用單一軟體及/或單一使用者介面，以允許(1)經由同一監控器觀察到全部資料及螢幕；(2)使用單一序列器、基板歷史、事件日誌、錯誤恢復等；及/或 (3)使用到工廠主機之單一連接。該實施例可提供使用者類似於觀察當使用單一工具，提供統一錯誤恢復，且沒有用於將基板從LPT系統內之一工具移送至下一工具的專門程式之經驗。基板返回載體所執行之方式可與個體處理工具所使用之方式相同。同樣，單一序列器可用於優化產量且在任何及/或全部條件(例如，批次開始、結束、基板之數目等)下提供腔室之調節。可使用統一單一基板歷史及事件，及/或單線工廠自動化(factory automation,FA)連接。
在其他實施例中，可將LPT系統內部之各處理工具視為獨立工具，且/或各工具可使用獨立序列器、監控器、基板歷史及/或到工廠之連接。舉例而言，工廠可將LPT系統之各工具視為獨立工具且/或材料流可藉由使用者之FA主機軟體進行管理。考慮處理工具及/或LPT系統內可利用之腔室的數目，在一些實施例中可提供用於控制基板傳遞至LPT系統前端之軟體介面及/或軟體程式碼。
在任一實施例中，LPT系統可為符合SEMI S2/S8的(例如，使用單一緊急切斷(emergency-off,EMO)系統)。
在一些實施例中，且如下所述，可增加且/或最大化連結型處理工具之緩衝腔室中之真空度以降低處理風險及/或使處理風險最小化。在一些實施例中，可使用真空度大於約10-6托之移送室。另外，在一些實施例中，各處理工具的全部現存腔室可經整合(例如在真空條件下易於使用)在連結型處理工具系統內。
在單一工具實施例中，可提供軟體以控制LPT系統 之所有元件且/或對操作員及FA主機呈現LPT系統之所有元件作為統一工具。舉例而言，新訓練較少及/或更新作業程式時可提供相對於LPT系統內部之處理工具之類似的使用者經驗。如上所述，可使用統一基板歷史及/或事件(例如，在LPT系統內流經全部處理腔室之基板可保存在一單一基板歷史資料庫中)。另外，可使用統一序列器以控制基板流動穿過全部腔室且/或管理基板之重定向(若需要)，且/或以執行任何其他改良及/或優化產量之適當功能。舉例而言，可基於現有調節觸發器(例如，批次開始/結束，基板之數目或類似物)可使用統一序列器以管理腔室之調節及/或糊化(pasting)。序列器架構可包括LPT系統內之處理工具的「子」序列器，且具有界定用於該等子序列器之介面。
第1A圖圖示LPT系統100a之實例，該LPT系統100a包括連結至與第三處理工具104連結的第二處理工具102b之第一處理工具102a。可連結更少或更多處理工具，且/或如下文之進一步描述可使用其他連結配置。通道114a、114b及/或114c允許基板在處理工具102a、102b與104之間傳送。在工廠介面116處可將基板提供至LPT系統100a，且經由一或更多個裝載鎖118可將基板提供至處理工具104。可使用附加工廠介面及/或裝載鎖。
可將第1A圖之LPT系統100a視為至少對一控制器及/或工廠軟體而言之單一工具，且該LPT系統可使用單一工具控制器120、一個序列器122、一個監控器124、一個基板歷史126及/或一個到工廠之連接。舉例而言，LPT系統100a 可使用單一軟體及/或單一使用者介面，以允許(1)經由同一監控器124觀察到全部資料及螢幕；(2)使用單一序列器122、基板歷史126、事件日誌128、錯誤恢復130等；及/或(3)使用到工廠主機之單一連接。如上所述，該實施例可提供使用者類似於觀察當使用單一工具，提供統一錯誤恢復，且沒有用於將基板從LPT系統100a內之一工具移送至下一工具的專門程式時之經驗。基板返回載體所執行之方式可與個體處理工具所使用之方式相同。單一序列器122之使用可用於優化產量且在任何及/或全部條件(例如，批次開始、結束批、基板之數目等)下提供腔室之調節。可使用統一單一基板歷史及事件，及/或單線工廠自動化(factory automation,FA)連接。
工具控制器120可包括一或更多個適當程式化微處理器、微控制器、可程式化邏輯控制器、專用硬體及/或軟體或類似物。序列器122、基板歷史126、事件日誌128、錯誤恢復130及/或緊急切斷系統132可為工具控制器120之部分、可與工具控制器120分離且/或遠離工具控制器120。
第1B圖圖示被稱為LPT系統100b的LPT系統之替代實施例，在該LPT系統內各處理工具120a、102b及104可被視為獨立工具，且/或各工具均可使用獨立之序列器、監控器、基板歷史及/或到工廠之連接。舉例而言，工廠可將LPT系統100b之各工具視為獨立工具且/或材料流可藉由使用者之FA主機軟體進行管理。在一些實施例中，考慮處理工具及/或LPT系統100b內可利用腔室之數目，可提供用於控制將 基板傳遞至LPT系統100b之前端的軟體介面及/或軟體程式碼。在任一實施例中，該LPT系統可為符合SEMI S2/S8的(例如，使用單一緊急切斷(emergency-off,EMO)系統132)。
將參閱第1C-16圖描述LPT裝置之實施例之附加實例如下。所顯示之LPT裝置使用可購自加利福尼亞州聖克拉拉市應用材料公司的Endura2主機。在一些實施例中，LPT裝置內部可使用亦可購自應用材料公司之Charger移送室及/或Centura ACP主機。可使用其他適當之主機及/或移送室。
參閱諸圖，第1C圖為根據本發明之實施例所提供的LPT系統100c(以下簡稱「LPT 100c」)之俯視示意圖。LPT 100c包括經由緩衝工具104耦接至第二處理工具102b之第一處理工具102a。舉例而言，第一處理工具102a及第二處理工具102b可為Endura 2，且緩衝工具104可為Centura ACP，其中Endura 2及Centura均可購自加利福尼亞州聖克拉拉市應用材料公司。可使用其他類型及/或其他數目之處理工具及/或緩衝腔室。
處理工具102a包括耦接至移送室108a及108b之處理腔室106a-106g，且處理工具102b包括耦接至移送室108c及108d之處理腔室106h-106n。緩衝工具104包括耦接至移送室112之除氣及/或預清洗腔室110a-110b，且使用通孔114a與處理工具102a耦接及使用通孔114b與處理工具102b耦接。處理工具102a及處理工具102b與通孔114c耦接。工廠介面116經由裝載鎖118a及118b為緩衝工具104提供基板。
處理腔室106a-106n可為任何類型之處理腔室，諸 如沈積腔室(例如，物理氣相沈積、化學氣相沈積、電漿增強化學氣相沈積等)、蝕刻腔室、除氣腔室及/或任何其他類型之處理腔室。處理腔室106a-106n之任何數目可執行相同或不同製程。
如以下將進一步描述，因為緩衝工具104提供緩衝，移送腔室108a-108d之每一者可作為清潔、高度真空之移送室操作。因此若處理工具102a及102b作為單機處理工具使用，則與將要呈現兩個清潔高度真空之移送室相反，LPT 100c提供四個清潔、高度真空之移送室108a-108d。另外，在真空不間斷的情況下及/或維持類似高度真空度的同時，基板可在四個移送室108a-108d之間移送。若需要，則移送室108b及/或移送室108c可使用附加及/或替代真空泵，諸如低溫泵、渦輪泵或類似泵。如以下將進一步描述，其他的LPT系統組態可提供更多數目之清潔、連結型高度真空之移送室。
在操作中，將基板在工廠介面116處傳遞至LPT 100c。舉例而言，容納複數個基板之基板載體可傳遞至工廠介面116。在工廠介面116處，打開基板載體且基板將被移送至LPT 100c內以供處理。舉例而言，可將基板從工廠介面116移送至緩衝工具104之第一裝載鎖118a內。在緩衝工具104內可使用除氣/預清洗腔室110a、110b兩者之一或兩者對基板進行除氣及/或預清洗。舉例而言，除氣/預清洗後，可將基板經由通孔114a移送至處理工具102a之移送室108b，以在處理腔室106a內部進行處理。在處理腔室106a內處理後，可將該基板移送至移送室108a，且在一或更多個處理腔室 106b-106f內進行處理。隨後可將基板移送回至移送室108b，在處理腔室106g中進行處理(若需要)，且將該基板經由通孔114c移送至處理工具102b之移送室108c。在一些實施例中，通孔114c可包括槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等，該等槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等可在基板經過處理工具102a與102b之間時決定及/或調整該基板之對準/定向。舉例而言，在基板進入緩衝工具104之前可在工廠介面116內部預對準基板。該對準適於在處理工具102a之不同處理腔室內處理，但由於該等處理腔室106h-106n之定位/定向，該對準不適於在處理工具102b之不同處理腔室內處理。在該等情況下，在基板進入處理工具102b之前，可在通孔114c內「重計時」或重對準該等基板。
在處理工具102b內，在一或更多個處理腔室106h-106n內可對基板進行相似之處理，且該基板可經由通孔114b返回緩衝工具104。隨後可將基板移送回工廠介面116及/或基板載體。注意，基板可從其他方向及/或路徑行進穿過LPT 100c，且可在處理腔室106a-106n之任何數目之腔室內以任何順序處理該等基板。
在一些實施例中，可將LPT系統100c視為至少對操作員及/或工廠軟體而言之單一工具，且該LPT系統可使用單一工具控制器120、一個序列器122、一個監控器124、一個基板歷史126及/或一個到工廠之連接。在其他實施例中，可將LPT系統100c內部之各處理工具視為獨立工具，且/或各工具可使用獨立序列器、監控器、基板歷史及/或到工廠之 連接。
第2圖為圖示與三個單機處理工具200a-200c的典型工廠佈置相比第1C圖的LPT 100c的佔地面積之俯視示意圖。相比三個清潔、非連結型高度真空移送室，LPT 100c提供四個清潔、連結型高度真空移送室(具有14個刻面)。第3圖為與單機處理工具300a-300f之佈置實例相比的四個LPT 100a之佈置實例之俯視示意圖。
第4A圖為根據本發明所提供之第一替代LPT 400之俯視示意圖。第4A圖之LPT 400與第1C圖之LPT 100c類似，LPT 400中類似於處理工具102a、102b之雙移送室處理工具402替代LPT 100c中緩衝工具104。舉例而言，處理工具402可為購自應用材料公司之Endura 2系統或另一適當之處理工具。
處理工具402包括處理腔室406a-406c，及第一移送室408a及第二移送室408b。第一移送室408a用作LPT 400之緩衝腔室，且提供將基板經由通孔414a移送至處理工具102a/從處理工具102a移送，及經由通孔414b移送至處理工具102b/從處理工具102b移送。處理工具402之移送室408b用作LPT 400之附加的清潔、高度真空之移送室，且相比第1C圖之LPT 100c，移送室408b提供三個附加處理腔室406a-406c。因此，第4A圖之LPT 400總共具有五個清潔、連結型高度真空移送室，該等移送室耦接十七個處理腔室。可將基板經由移送(緩衝)腔室408a從工廠介面116移送至一或更多個處理腔室106a-106n及406a-406c以供處理。其 後，基板可經由移送(緩衝)腔室408a返回工廠介面116。在一些實施例中，通孔414c及/或通孔414d可包括槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等，415(槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等)可在基板經過處理工具102a、102b及/或402之間時決定及/或調整該基板之對準/定向。在一些實施例中，因為基板並不經過移送室408a與移送室408b之間，所以在移送室408a與移送室408b之間並不提供通過(如圖所示)。在移送室108a與108b之間及移送室108c與108d之間提供通過室417。
若需要，則處理工具102a之移送室108b及/或處理工具102b之移送室108c可使用附加及/或替代真空泵，諸如低溫泵、渦輪泵或類似泵。舉例而言，第4B圖圖示LPT 400之實施例，在該實施例中，兩個泵402a、402b可增加至處理工具102a之移送室108b，且兩個泵420c、420d可增加至處理工具102b之移送室108c處。泵420a-420d可包括低溫泵、渦輪泵、以上兩者之組合及/或任何其他適當之泵。可使用其他數目之泵。
在操作中及參考第4A圖-第4B圖，可將基板在工廠介面116處傳遞至LPT 400。舉例而言，容納複數個基板之基板載體可傳遞至工廠介面116。在工廠介面116處，打開基板載體且基板將被移送至LPT 400以供處理。舉例而言，可將基板從工廠介面116移送至耦接於移送室408a之第一裝載鎖118a中。在移送室408a內可使用除氣/預清洗腔室110a、110b兩者之一或兩者對基板進行除氣及/或預清洗。例如，除 氣/預清洗後，可將基板經由通孔414a移送至處理工具102a之移送室108b，以在處理腔室106a內部進行處理。在處理腔室106a內處理後，可將基板移送至移送室108a，且在一或更多個處理腔室106b-106f內進行處理。隨後可將基板移送回至移送室108b，在處理腔室106g進行處理(若需要)，且將該基板經由通孔414c移送至處理工具402之移送室408b。在一些實施例中，通孔414c可包括由元件符號415表示之槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等，槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等可在基板經過處理工具102a與402之間時決定及/或調整該基板之對準/定向。舉例而言，在基板進入處理腔室408a之前可在工廠介面116內部預對準該等基板。對準適於在處理工具102a之多個處理腔室內處理，但由於處理腔室之定向/定位，該對準不適於在處理腔室406a-406c內處理。在該等情況下，在基板進入處理工具402內之前，可重對準該等基板。
在處理工具402內，可在一或更多個處理腔室406a-406c內處理基板。隨後，可將基板經由通孔414d移送至處理工具102b。在一些實施例中，通孔414d可包括槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等，如前文所述，該等槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等可在基板經過處理工具402與102b之間時決定及/或調整該基板之對準/定向。
在處理工具102b內，在一或更多個處理腔室106h-106n內可對基板進行相似之處理，且該基板可經由通孔414b返回移送室408a。隨後可將該基板移送回工廠介面116 及/或基板載體。注意，基板可從其他方向及/或路徑行進穿過LPT 400，且可在處理腔室106a-106n之任何數目之腔室內以任何順序處理該等基板。
在一些實施例中，可將LPT系統400視為至少對操作員及/或工廠軟體而言的單一工具，且LPT系統400可使用單一工具控制器120、一個序列器122、一個監控器124、一個基板歷史126及/或一個到工廠之連接。在其他實施例中，可將LPT系統400內之各處理工具視為獨立工具，且/或各工具可使用獨立序列器、監控器、基板歷史及/或到工廠之連接。
第5圖為圖示與三個單機處理工具500a-500c的典型工廠佈置相比第4A圖之LPT 400的佔地面積之俯視示意圖。相比三個清潔、非連結型高度真空移送室，LPT 400提供五個清潔、連結型高度真空移送室(具有17個刻面)。第6圖為與單機處理工具600a-600f的佈置實例相比之LPT 400a-400c的佈置實例之俯視示意圖。
第7圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 700之俯視示意圖。在第7圖之LPT 700中，處理工具102a及102b為「面對面」的，且使用移送室702，諸如可購自應用材料公司之Charger移送室或另一適當的移送室，以耦接至處理腔室102a及102b且自工廠介面116供給基板。在該實施例中，可將除氣/預清洗腔室110a-110b定位於處理工具102a及/或處理工具102b上(在第7圖中顯示為位於處理工具102上)。在一些實施例中，例如，移送室702可包括對準器/定向器720。基板可在工廠介面116內預對準。該對準 可適於在處理工具102a之各個處理腔室內處理，但由於處理工具102內之處理腔室之定向/定位，該對準不適於在處理工具102b之各個處理腔室內處理。在該等情況下，在基板進入處理工具102b之前，可重對準該等基板。
第8圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 800之俯視示意圖。在第8圖之LPT 800中，處理工具102a及102b為「並排」的，且使用移送室802以耦接處理腔室102a及102b。可自處理工具102a及102b之一或更多個處理工具處之工廠介面116供給基板。
第9圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 900之俯視示意圖。在第9圖之LPT 900中，處理工具102a及102b為面對面的。第一移送室902經由裝載鎖904耦接至工廠介面116，且經由通過件908將基板供給至第二移送室906。使用移送室906以經由通孔909a及909b耦接處理腔室102a及102b。附加處理腔室910(以虛影顯示)可耦接至移送室906。在一些實施例中，例如，預清洗/除氣腔室可耦接至移送室902。另外，在一或更多個實施例中，如需要重定向基板，則對準器914可與耦接至處理腔室102a及102b之通孔之一或更多個者對齊，且/或可使用獨立對準器。
第10圖為替代LPT 1000之俯視示意圖，LPT 1000類似於第9圖之LPT 900，但是LPT 1000包括較少之基板移送件。舉例而言，LPT 1000包括移送室1002，移送室1002耦接處理腔室102a、102b，且經由真空增設裝置1004及裝載鎖1006耦接至工廠介面。在一或更多個實施例中，對準器 1008可與一或更多個耦接至處理腔室102a及102b之通孔對齊，且/或可使用獨立之對準器。在一些實施例中，附加處理腔室1010(以虛影顯示)可耦接至移送室1002。
第11圖為替代LPT 1100之俯視示意圖，LPT 1100類似於第7圖之LPT 700，但LPT 1100包括較少之基板移送件(例如，如所示之移送室(直接)耦接至處理工具/通孔)。
第12圖為替代LPT 1200之俯視示意圖，在LPT 1200中四個處理工具102a-102d在真空環境下與複數個移送室1204a-1204d及真空增設裝置1222耦接。可使用一或更多個附加移送室及/或一或更多個真空增設裝置1222以滿足維修進入之需要。在一些實施例中，第二工廠介面1224(以虛影顯示)可定位於真空鏈路之後端(接近處理工具102c及102d)以允許在後端位置處移除基板。
第13圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 1300之俯視示意圖。在第13圖之LPT 1300中，處理工具102a及102b為並排的，且使用多個移送室1304a-1304c以耦接處理工具102a及102b。可自一或更多個工廠介面116a-116b提供基板。該實施例可在處理工具102a與102b之間提供便利之維修通道1306用於維修耦接至各工具之處理腔室。
第14圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 1400之俯視示意圖。在第14圖之LPT 1400中，如圖所示，處理工具102a及102b為面對面的，且處理工具102a及102b經由定位於兩者之間之移送室1404耦接。移送室1404經由通孔1406a耦接至處理腔室102a，且經由通孔1406b耦接至 處理腔室102b。基板在工廠介面116a、116b處經由處理工具102a及/或102b提供至LPT 1400及/或從LPT 1400移除。在一些實施例中僅使用一個工廠介面(例如，及基板可經由同一工廠介面116進入和退出LPT 1400)。一或更多個處理工具102a及102b可包括對準器1408a、1408b及/或除氣腔室1410a、1410b。
在操作中且參考第14圖，可將基板在工廠介面116a處傳遞至LPT 1400。舉例而言，容納複數個基板之基板載體可傳遞至工廠介面116a。在工廠介面116a處，打開基板載體且將基板移送至LPT 1400中以供處理。舉例而言，可將基板從工廠介面116a移送至耦接於移送室108a之第一裝載鎖118a。舉例而言，在移送室108a中，可使用除氣/預清洗腔室1410a對基板進行除氣及/或預清洗且將基板移送至處理腔室106a。在處理腔室106a中處理後，可在一或更多個處理腔室106b-106f內處理基板。隨後可將基板經由通孔1406a移送至移送室1404，且隨後經由通孔1406b移送至移送室108c。在一些實施例中，通孔1406a及/或1406b可包括槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等，該等槽口探測器、基板對準器及/或重定向器可在基板經過處理工具102a與102b之間時決定及/或調整該基板之對準/定向。
在處理工具102b內，可在一或更多個處理腔室106g-106j內處理基板。隨後可將基板移送至工廠介面116b或經由處理工具102a移送回至工廠介面116a。注意，基板可從其他方向及/或路徑行進穿過LPT 1400，且可在任何數目之 處理腔室106a-106j內以任何順序處理該等基板。在一些實施例中，一或更多個處理腔室可耦接至移送室1404以為LPT 1400提供附加之處理能力。
第15圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 1500之俯視示意圖。在第15圖之LPT 1500中，可使用腔室位置中之一者作為處理工具102a與102b之間(穿過真空增設裝置/隧道1504)的移送件之基板入口/出口位置。可將基板經由工廠介面116a及/或116b提供至處理工具102a及102b。該實施例對序列器設計、工廠自動化及使用者介面(例如未使用附加機器人及/或基板位置)具有較小的影響。在一些實施例中，可使用諸如一或更多個機器人、直線軌道或類似機構之往返機構以在處理工具102a、102b之間移送基板。
第16圖為根據本發明之實施例所提供之替代LPT 1600之俯視示意圖。LPT 1600除使用處理工具102a、102b外，還使用雙移送室處理工具1602。舉例而言，處理工具1602可為購自應用材料公司之Endura 2系統，或另一適當之處理工具。
處理工具1602包括處理腔室1606a-1606b，及第一移送室1608a及第二移送室1608b。第一移送室1608a用作LPT 1600之緩衝腔室，且提供將基板移送至第二移送室1608b/從第二移送室1608b移送。第二移送室1608b提供將基板經由通孔114a及移送室108b移送至處理工具102a/從處理工具102a移送。經由通孔114b可從處理工具102a之移送室108b進入處理工具102b。
處理工具102a包括處理腔室106a-106g。處理工具102b包括處理腔室106h-106m。處理工具1602包括處理腔室1606a-1606b。處理工具1602之移送室1608b用作LPT 1600之附加的清潔、高度真空移送室且如圖所示提供附加的處理腔室位置。第16圖之LPT 1600總共具有五個清潔、連結型高度真空移送室，該等移送室在一些實施例中耦接至十八個處理腔室(第16圖中顯示為十五個)。可將基板從工廠介面116移送，穿過移送(緩衝)腔室1608a至移送室1608b至一或更多個處理腔室1606a-1606b及106a-106m用於處理。其後，基板可經由移送(緩衝)腔室1608a返回工廠介面116。在一些實施例中，通孔114a及/或通孔114b可包括槽口探測器、基板對準器及/或再定位器等，1610a、1610b(槽口探測器、基板對準器及/或再定位器等)可在基板經過處理工具102a、102b及/或1602之間時決定且/或調整該基板之對準/定向。
若需要，則處理工具102a之移送室108b及/或處理工具102b之移送室108c可使用附加及/或替代真空泵，諸如低溫泵、渦輪泵或類似泵。在一些實施例中，移送室1608a可包括除氣及/或預清洗腔室110a-110b。
如上所述，使用LPT系統允許將基板在真空之環境下傳送至多個處理工具之各個腔室位置，且可顯著增加可用的高度真空或「清潔」腔室位置(例如刻面)的數量。另外，在一些實施例中，當處理工具之間的基板保持在真空環境下時可減少除氣/預清洗腔室之數目。另外，在一些實施例中， 只有當採用壓力均勻化而不是泵/排氣口時可增加產量裝載鎖產量。經由使用LPT系統，每次探訪腔室，基板經歷較少次數的泵/排氣口迴圈。在一些實施例中可使用批量裝載鎖，因此可將更多基板在一個泵/排氣口迴圈中呈現至處理工具，且/或潛在縮短裝載或卸載處理工具(例如，在穩態操作期間經歷處理的基板之數目)之「深度」所使用的時間。
根據本發明之實施例之LPT系統可允許處理工具始終使用增加之及/或最大真空度。如上所述，可視需要在真空隧道內及/或沿著連結型移送室之表面使用低溫泵、渦輪泵或類似泵。在一些實施例中，在LPT系統內使用之單一基板裝載鎖內可使用該等泵，且可使用堆疊裝載鎖。工廠介面與移送室之間的短隧道及/或連結型工具增設裝置可減少佔地面積。
在本文中所描述之LPT系統之任何一或更多個實施例中，在基板進入該LPT系統時可預對準基板槽口，諸如自基板載體對準至裝載鎖。以此方式，可對槽口索引(index)而不是在LPT系統及/或處理工具內一次性偵測且重對準。
如上所述，在一些實施例中，各種LPT系統可提供允許將基板在真空環境下(例如高度真空度)在處理工具之間移送之連結型處理工具。舉例而言，在一或更多個實施例中，本文中所描述之LPT系統的各個移送室可維持在約為10-6托或較低之真空度環境下或其他任何適當之真空度。一些實施例中，LPT系統之至少四個或五個移送室可維持在預決定之真空度下(例如高度真空度)。耦接移送室之通孔亦可維 持在預決定之真空度下。例如在一些實施例中，為達此目的可使用補充泵及/或附加泵。
在一些實施例中，LPT系統可包括控制在LPT系統之處理工具及/或其他腔室之間的基板移送操作的序列器。在其他實施例中，可使用多個序列器。
因此，儘管已結合本發明之實例實施例揭示本發明，但應瞭解其他實施例可落在在如下文申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內。
400‧‧‧LPT
102a‧‧‧第一處理工具
102b‧‧‧第二處理工具
106a‧‧‧處理腔室
106b‧‧‧處理腔室
106c‧‧‧處理腔室
106d‧‧‧處理腔室
106e‧‧‧處理腔室
106f‧‧‧處理腔室
106g‧‧‧處理腔室
106h‧‧‧處理腔室
106i‧‧‧處理腔室
106j‧‧‧處理腔室
106k‧‧‧處理腔室
106l‧‧‧處理腔室
106m‧‧‧處理腔室
106n‧‧‧處理腔室
108a‧‧‧移送室
108b‧‧‧移送室
108c‧‧‧移送室
108d‧‧‧移送室
110a‧‧‧除氣及/或預清洗腔室
110b‧‧‧除氣及/或預清洗腔室
116‧‧‧工廠介面
118a‧‧‧裝載鎖
118b‧‧‧裝載鎖
120‧‧‧控制器
122‧‧‧序列器
126‧‧‧基板歷史
128‧‧‧事件日誌
130‧‧‧錯誤恢復
132‧‧‧緊急切斷系統
402‧‧‧雙移送室處理工具
414b‧‧‧通孔
415‧‧‧槽口探測器、基板對準器及/或重定向器等
420a‧‧‧泵
420b‧‧‧泵
420c‧‧‧泵
420d‧‧‧泵

Claims (21)

  1. 一種連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包含：一第一處理工具，該第一處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第一移送室；一第二處理工具，該第二處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第二移送室；一第三移送室，該第三移送室耦接在該第一處理工具與該第二處理工具之間且經設置在該第一處理工具與該第二處理工具之間移送基板；一第一通孔，該第一通孔將該第一處理工具之該第一移送室直接耦接至該第三移送室；一第二通孔，該第二通孔將該第二處理工具之該第二移送室直接耦接至該第三移送室；一第三通孔，該第三通孔將該第一處理工具之該第一移送室直接耦接至該第二處理工具之該第二移送室，該通孔繞過該第三移送室；及一單一序列器，該單一序列器控制在該連結型處理工具系統之該第一處理工具、該第二處理工具與該第三移送室之間的多個基板移送操作。
  2. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，其中該第一處理工具及該第二處理工具各包括兩個移送室。
  3. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，該連結型處理 工具系統進一步包含一第三處理工具，且其中該第三移送室為該第三處理工具之一移送室。
  4. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含耦接至該第三移送室之一除氣腔室及一預清洗腔室中之至少一者，且其中該第三移送室用作該第一處理工具與該第二處理工具之間的一緩衝腔室。
  5. 如請求項4所述之連結型處理工具系統，其中該第一移送室及該第二移送室之一真空度維持約為10-6托或低於10-6托。
  6. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含維持在一高度真空度下之至少四個移送室。
  7. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，其中該第一通孔、第二通孔及第三通孔維持在一高度真空度下。
  8. 如請求項7所述之連結型處理工具系統，其中該等通孔中之至少一者包括一對準器，該對準器經設置以當一基板在該等處理工具之間行進時重定向該基板。
  9. 如請求項1所述之連結型處理工具系統，該連結型處理 工具系統進一步包含耦接至該第一移送室及該第二移送室中之至少一者的一補充泵。
  10. 一種連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包含：一第一處理工具，該第一處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第一移送室；一第二處理工具，該第二處理工具具有經設置以耦接至複數個處理腔室之至少一第二移送室；一第三移送室，該第三移送室以並排的U型配置而耦接至該第一處理工具及該第二處理工具；其中，該第一處理工具及該第二處理工具各形成該U型配置之一個別的平行側邊且在該第一處理工具及該第二處理工具之間具有一維修通道。
  11. 如請求項10所述之連結型處理工具系統，其中該第一處理工具及該第二處理工具各包括兩個移送室。
  12. 如請求項10所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含兩個額外的移送室，各耦接至該第三移送室及耦接至該第一處理工具和第二處理工具中之一者。
  13. 如請求項10所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含耦接至該第三移送室之一除氣腔室及一預清洗腔室中之至少一者。
  14. 如請求項10所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含一序列器，該序列器控制該連結型處理工具系統之該第一處理工具、該第二處理工具及該第三移送室之間的多個基板移送操作。
  15. 如請求項10所述之連結型處理工具系統，其中該第一處理工具及該第二處理工具及該第三移送室與一或更多個通孔耦接。
  16. 如請求項15所述之該結型處理工具系統，其中該等通孔中之至少一者包括一對準器，該對準器經設置以當一基板在該等處理工具之間行進時重定向該基板。
  17. 一種連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統包含：一第一處理工具，該第一處理工具具有一第一移送室及一第二移送室，該第一移送室及該第二移送室各經設置以耦接至複數個處理腔室；一第二處理工具，該第二處理工具具有一第三移送室及一第四移送室，該第三移送室及該第四移送室各經設置以耦接至複數個處理腔室；一第三處理工具，該第三處理工具具有一第五移送室及一第六移送室，該第五移送室及該第六移送室各經設置以耦接至複數個處理腔室； 一第一通孔，該第一通孔將該第一處理工具之該第二移送室耦接至該第二處理工具之該第三移送室；一第二通孔，該第二通孔將該第一處理工具之該第二移送室耦接至該第二處理工具之該第四移送室；一第三通孔，該第三通孔將該第三處理工具之該第五移送室耦接至該第二處理工具之該第三移送室；一第四通孔，該第四通孔將該第三處理工具之該第五移送室耦接至該第二處理工具之該第四移送室；其中該第二處理工具之該第三移送室用作一緩衝腔室，該緩衝腔室經設置以從一工廠介面擷取多個基板且將該等基板移送至該第一處理工具之該第二移送室；及其中該第一處理工具、該第二處理工具及該第三處理工具經設置以便使從該第三移送室移送至該第二移送室中之基板與該第三移送室分離，且在真空環境下且與第三移送室隔離時，該等基板在耦接至該第一移送室、該第二移送室、該第四移送室、該第五移送室及該第六移送室之多個處理腔室之間移送，且在該等處理腔室中處理該等基板。
  18. 如請求項17所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含耦接至該第三移送室之一除氣腔室及一預清洗腔室中之至少一者。
  19. 如請求項17所述之連結型處理工具系統，其中該第一移送室、該第二移送室、該第四移送室、該第五移送室及該第 六移送室維持在一高度真空度下。
  20. 如請求項17所述之連結型處理工具系統，其中該等通孔中之至少一者包括一對準器，該對準器經設置以當一基板在該等處理工具之間行進時重定向該基板。
  21. 如請求項17所述之連結型處理工具系統，該連結型處理工具系統進一步包含一序列器，該序列器控制該連結型處理工具系統之該第一移送室、該第二移送室、該第三移送室、該第四移送室、該第五移送室及該第六移送室之間的多個基板移送操作。
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