[发明专利]半导体处理的方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例大致关于集成电子元件制程系统，其是利用多个沉积制程模组执行数道制程序列。

背景技术

半导体元件是通过由处理多处理室制程系统(例如集成工具)中的基材而形成。一般希望多处理室是于封闭环境中彼此连通，因可减少化学及微粒污染，并避免基材暴露于所述处理室间的空气下所可能产生的额外电源消耗。所述处理室是以坚硬壁面、窗口、密封阀以及其他设备分隔，以保护其余的制程系统，且所述处理室彼此可通过由密封阀及机械臂存取，以将基材传送于所述处理室之间。经控制的制程环境包括主机、压力控制系统、基材传送机械臂、负载锁定室以及多制程处理室。于经控制的环境中进行制程可减少缺陷并改善元件良率。

图1(习知技术)绘示用于半导体基材制程的多制程处理室平台的概要图，其是由加州圣塔克拉拉市应用材料公司所制造且上市的CENTU RA^TM制程工具。图2绘示用于半导体基材制程的另一多制程处理室平台的概要图，是由加州圣塔克拉拉市应用材料公司所制造且上市的ENDURA^TM制程工具。此等工具适于使用单一、双或多叶片机械臂，以将基材传送于处理室之间。前述分段式真空(staged-vacuum)基材制程系统描述于美国专利第5,186,718号，于1993年2月16日颁发，标题为「Staged-VacuumSubstrate Processing System and Method」乙文中，其全文合并于此以供参考。所述处理室的确切配置及结合可应实施制造制程的特定步骤而作变动。

图1(习知技术)所示的制程工具100包含数个制程处理室114A-D、传送处理室110、检修室116A-B以及一对负载锁定处理室106A-B。为传送基材于所述处理室之间，传送处理室110更包括一机械式传送机构113。传送机构113具有一对基材传送叶片113A，分别接附于延伸臂113B的末端。所述叶片113A是用于将各个基材送至所述制程处理室或送出。于操作中，所述基材传送叶片的一个(例如传送机构113的叶片113A)会自所述负载锁定处理室(例如处理室106A-B)的一个取得基材W，并将基材W载送至所述处理室114A-D的第一制程站，例如物理气相沉积(PVD)处理室。若处理室中有基材，机械臂会等待制程完成且以叶片113A将经处理基材由处理室移出，并以第二叶片(未示出)送入新基材。一旦基材经处理，其可接着移至第二制程站。对每个动作来说，传送机构113通常具有一载送基材的叶片，以及一空置以进行基材交换的叶片。传送机构113会在各处理室中等待直至完成交换。

一旦制程于所述制程处理室中完成，传送机构113会将基材W由最后制程处理室移出，并将基材W送至负载锁定处理室106A-B内的卡匣。即基材由所述负载锁定处理室106A-B移动至工厂接口104。通常是操作工厂接口104以于大气压力清洁环境下将所述基材传送于容器装填器105A-D以及负载锁定处理室106A-B之间。工厂接口104中的清洁环境通常经由空气过滤处理提供，例如H EPA过滤。工厂接口104也可包括基材指向器/准直器(未示出)，用以在制程前适当校准基材。工厂接口104中设有至少一基材机械臂，例如机械臂108A-B，以将所述基材传送于工厂接口104内的不同位置/处所之间，以及传送至与其连通知其他位置。机械臂108A-B也可配置以由工厂接口104第一端沿封围件104内的轨道系统移动至第二端。