[发明专利]高吞吐量、多室衬底处理系统

说明书

半导体处理系统包括第一、第二和第三处理模块组件。第三处理模块组件在第一处理模块组件和第二处理模块组件之间，且包括用于提供要在各个处理模块组件中处理的衬底的开口。处理模块相对于开口横向地布置。第一处理模块组件和第二处理模块组件各自包括相关联的传送室、相关联的衬底传送装置，以及附接相关联的传送室的多个相关联的处理模块。第三处理模块组件可以包括相关联的传送室、相关联的衬底传送装置和附接至相关联的传送室的单个相关联的处理模块。处理系统配置为依次将衬底加载到邻近第三处理模块组件的处理模块组件中，最后将衬底加载到第三处理模块组件的处理模块中。

技术领域

本申请涉及衬底处理系统，尤其涉及具有多个处理室的衬底处理系统。

背景技术

制造半导体装置，例如在集成电路制造中，通常涉及对衬底(例如半导体晶片)进行许多处理，例如抛光、沉积、蚀刻、光刻、热处理等。由于对处理结果的质量的严格要求，在某些情况下，这些不同的处理可能在专用室中进行，这些室配置为一次处理一个衬底。结果，一次处理多个衬底需要处理系统具有多个处理室。

具有这些多个室的系统庞大，并且需要在系统内移动衬底，这可能限制处理吞吐量。因此，持续需要用于在多个室中以高吞吐量处理衬底的系统和方法。

发明内容

在一些实施例中，用于处理衬底的半导体处理系统包括第一处理模块组件、第二处理模块组件、第三处理模块组件和控制器。第一处理模块组件包括包含第一衬底传送装置的第一传送室、以及多个第一处理模块。第一处理模块附接至第一传送室且可由第一衬底传送装置访问。第二处理模块组件包括包含第二衬底传送装置的第二传送室、以及多个第二处理模块。第二处理模块附接至第二传送室且可由第二衬底传送装置访问。第三处理模块组件设置在第一处理模块组件和第二处理模块组件之间。第三处理模块组件包括包含第三衬底传送装置的第三传送室、附接至第三传送室且可由第三衬底传送装置访问的第三处理模块，以及用于从外部环境接收衬底的可重新密封的开口。第三处理模块组件的第一侧附接至第一处理模块组件，且第三处理模块组件的第二侧附接至第二处理模块组件。控制器配置为执行以下动作，包括：使用第一衬底传送装置、第二衬底传送装置和第三衬底传送装置将衬底从负载锁定室依次加载到第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块；处理加载到处理模块中的衬底；以及在将经处理的衬底从第三处理模块卸载之前，使用第一衬底传送装置、第二衬底传送装置和第三衬底传送装置从第一处理模块和第二处理模块卸载经处理的衬底。

在一些实施例中，处理衬底包括，在完成每个处理模块的加载时，在处理模块中依次开始处理衬底，同时加载其他处理模块。

在一些实施例中，卸载经处理的衬底包括，从第一处理模块、第二处理模块、然后是第三处理模块，依次卸载衬底。

在一些实施例中，第一处理模块组件和第二处理模块组件附接到第三处理模块组件的相对侧。

在一些实施例中，处理系统还包括负载锁定室，其配置为与可重新密封的开口对接，以及运输室，其包括用于与衬底载体对接的多个加载端口。运输室附接至负载锁定室且配置为向负载锁定室提供衬底。

在一些实施例中，第三处理模块附接至第三传送室的与可重新密封的开口相对的一侧。

在一些实施例中，依次加载衬底包括，将衬底从第三衬底传送装置直接传送至第一衬底传送装置，以及将衬底从第三衬底传送装置直接传送至第二衬底传送装置。

在一些实施例中，第一衬底传送装置包括第一臂，每个第一臂具有第一末端执行器，第二衬底传送装置包括第二臂，每个第二臂具有第二末端执行器，且第三衬底传送装置包括第三臂，每个第三壁具有第三末端执行器。第一末端执行器、第二末端执行器和第三末端执行器中的每一个包括彼此间隔开的两个拾取延伸部，其中第三末端执行器的两个拾取延伸部之间的距离不同于第一末端执行器和第二末端执行器的两个拾取延伸部之间的距离。