[发明专利]集成的曝光后烘烤轨道

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体制造工艺。更具体地，本发明涉及光刻晶片系统。

背景技术

在半导体制造中，在净化室环境中使用具有多个加工步骤的处理方案，在半 导体衬底上制造特征。在半导体衬底制造中通常使用集群系统，该集群系统整合 多个工艺室，以在不将衬底移出高度控制处理环境的情况下进行连续的处理步 骤。

在半导体集成电路制造中使用的许多光刻集群系统，当前结合有集成晶片轨 道和光刻系统。晶片光刻集群之内的各种模块执行特定功能，所述功能包括给下 面的半导体晶片衬底涂覆称为光敏抗蚀剂或抗蚀剂的感光性膜。在当前轨道系统 中，典型地，光刻工具直接连接到顾及输入工艺(例如，应用抗蚀剂)也顾及输 出工艺(例如，曝光后烘烤/冷却和显影)的轨道。

电子器件的制造商往往花费大量的时间试图优化工艺序列以及室处理时间， 以在可能的给定集群工具体系限制和室处理时间的情况下获得最大的衬底吞吐 量。通常，最长的工艺方案步骤限制工艺序列的吞吐量。

另外，特定工艺步骤具有严格的时间变化要求。两个这样的示例性工艺步骤 包括曝光后烘烤(PEB)步骤和PEB后冷却步骤。在曝光后，使用PEB步骤以 立即加热衬底以激励感光化合物的扩散和减小光刻胶层中驻波效应。PEB后冷却 步骤通常在PEB步骤后冷却衬底至环境温度或接近环境温度的温度，以确保衬 底处于所定义温度，并且典型地被控制以致每个衬底经历相同时间-温度分布以将 工艺变化减到最小。典型地，因为光刻步骤的曝光工艺和PEB步骤间的时间变 化对最终产品的临界尺寸一致性(CDU)有影响，所以PEB步骤必须紧紧与光 刻步骤相接。

相似地，输入或输出支路上最慢的晶片决定了轨道中每批(即，以相同方式 处理的一组晶片)的处理时间。例如，在一些情况下，如果快的批次后面跟着慢 批次，该慢批次后面跟着快批次，则从慢批次进入轨道的时间开始直到慢批次离 开轨道，每批次都以慢批次的速度运行。相似地，在其它例子中，轨道的进度围 绕最慢的批次进行。结果，轨道让快批次正常运行，等待慢批次(部分地)腾空 轨道。其后，轨道等待开始快批次，直到慢批次不延迟随后的快批次晶片。在这 种情况下，整个轨道光刻集群的吞吐量被降低。

发明内容

本发明描述了一种晶片处理系统。在一个实施例中，晶片处理系统包括：光 刻工具；与该光刻工具连接的本地轨道；传送装置处理机，所述传送装置处理机 用于操作传送装置以及从传送装置至光刻工具和/或本地轨道传送晶片，或者从光 刻工具和/或本地轨道至传送装置传送晶片；接口单元，所述接口单元用于在传送 装置和光刻工具和/或本地轨道间传送晶片；以及控制器，所述控制器用于在光刻 工具、本地轨道、接口单元和传送装置处理机中规划工序。

传送装置处理机可以手动或自动操作传送装置。

本地轨道可执行从温度稳定、检验、干燥(在曝光后)、曝光后烘烤、冷却 和他们的组合构成的组中选择的处理步骤。可以理解，本地轨道还可执行不同的 和/或附加的处理步骤，包括，例如，显影步骤。

接口单元可将本地轨道与光刻工具连接。

接口单元可将光刻工具和本地轨道中的一个或两个，与传送装置连接。

传送装置可将光刻工具和本地轨道中的一个或两个，与远程轨道连接。

传送装置可以是前端开口盒(FOUP)、开放片架或标准机械接口(SMIF) 盒。

还描述了处理晶片的方法。在一个实施例中，该方法包括步骤：在传送装置 和光刻工具之间传送晶片；在光刻工具和连接到光刻工具的本地轨道之间传送晶 片；以及在本地轨道和传送装置之间传送晶片。

该方法还包括从在本地轨道中的稳定晶片温度、干燥(在曝光后)晶片、曝 光后烘烤和冷却构成的组中选择的一个或多个步骤。

该方法还包括安排晶片的传送和处理。

还公开了组合的曝光后烘烤和冷却单元。在一个实施例中，组合的曝光后烘 烤和冷却单元包括外壳，该外壳包括具有第一长度的第一和第二相对侧面，以及 具有第二长度的第三和第四相对侧面，该第一长度大于该第二长度，该外壳在第 一相对侧面上具有开口以容纳晶片；烘烤单元在该外壳中；并且冷却单元在该外 壳中。

该冷却单元包括夹钳。

该烘烤单元可以在该外壳之内被隔离。

还可在该外壳中提供机械手，以在该外壳内传送晶片。