占用面积减小的晶片搬运平台制造技术

一种系统包含设备前端模块(EFEM)、真空传送模块(VTM)、多个四重站处理模块(QSM)。EFEM被构造成接收多个晶片。EFEM包含EFEM传送机械手。真空传送模块(VTM)被构造成从EFEM接收多个晶片。VTM包含VTM传送机械手。多个四重站处理模块(QSM)耦合至VTM。VTM传送机械手被构造成在VTM与多个QSM之间传送晶片。EFEM传送机械手被构造成在EFEM与VTM之间传送晶片。手被构造成在EFEM与VTM之间传送晶片。手被构造成在EFEM与VTM之间传送晶片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】占用面积减小的晶片搬运平台
优先权主张
[0001]本申请要求于2018年6月18日申请的美国专利申请序列No.62/686,555的优先权利益，其全部内容通过引用合并于此。版权
[0002]本专利文件的公开内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对由任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，因为其出现在专利和商标局的专利档案或记录中，但在任何其他方面保留所有版权。以下声明适用于如下面所述以及在形成本文件的一部分的附图中的任何数据：版权人LAM Research Corporation，2018，保留所有权利。


[0003]本公开内容涉及衬底处理系统，尤其涉及在衬底处理系统中的衬底处理工具的构造。

技术介绍

[0004]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
[0005]衬底处理系统可用于执行沉积、蚀刻和/或衬底(如半导体晶片)的其他处理。在处理期间，衬底被布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上。在蚀刻或沉积期间，包含一或更多种蚀刻气体或气体前体的气体混合物被相应地导入处理室中，并且可以激励等离子体以激活化学反应。
[0006]衬底处理系统可包含在制造室内布置的多个衬底处理工具。每个衬底处理工具可以包含多个处理模块。一般而言，衬底处理工具包含多达六个处理模块。
[0007]现在参考图1，其显示了衬底处理工具100的示例的俯视图。衬底处理工具100包含多个处理模块104。在一些示例中，每个处理模块104可被构造成在衬底上进行一或多种处理。待处理的衬底通过设备前端模块(EFEM)108的装载站的端口被装载到衬底处理工具100中，接着被传送至处理模块104中的一或更多个。例如，衬底可被连续地装载至处理模块104中的每一个中。现参考图2，其显示了包含多个衬底处理工具208的制造室204的示例性配置100。
[0008]图3显示了包含第一衬底处理工具304与第二衬底处理工具308的第一示例性构造300。第一衬底处理工具304与第二衬底处理工具308按顺序配置且通过真空下的传送台312连接。如图所示，传送台312包含枢轴传送机构，枢轴传送机构被构造成在第一衬底处理工具304的真空传送模块(VTM)316与第二衬底处理工具308的VTM320之间传送衬底。然而，在其他示例中，传送台312可包含其他合适的传送机构，例如线性传送机构。在一些示例中，VTM316的第一机械手(未显示)可将衬底放置到设置在第一位置中的支撑件324上，支撑件324枢转至第二位置，然后VTM320的第二机械手(未显示)从第二位置中的支撑件324取回衬
底。在一些示例中，第二衬底处理工具308可包含被构造成在处理阶段之间储存一或更多个衬底的储存缓冲件328。
[0009]传送机构也可以堆叠以在衬底处理工具308与304之间提供两个或更多个传送系统。传送台312也可以具有多个狭槽以便一次传送或缓冲多个衬底。
[0010]在构造300中，第一衬底处理工具304与第二衬底处理工具308被构造成共享单一设备前端模块(EFEM)332。
[0011]图4显示了第二示例性构造400，其包含按顺序排列并通过传送台412连接的第一衬底处理工具404与第二衬底处理工具408。构造400类似于图3的构造300，不同的是，在构造400中去掉了EFEM。因此，衬底可通过气锁装载站416被直接装载到第一衬底处理工具404中(例如，使用储存或传输载具，例如真空晶片载具、前开式标准舱(FOUP)、大气(ATM)机械手等、或其他适合的机构)。
[0012]在一些传统的示例中，并且参考附图的图13，在传统的示例性构造1300中的EFEM 1302的操作可包含(a)从高架自动材料搬运系统(AMHS)1306接收FOUP 1304，接着(b)在1310处，从FOUP 1304取出晶片，并且在真空处理的情况中，(c)在1312处将晶片传送到装载锁(LL)1308中以进行抽真空。在VTM1320中更进一步处理之后，晶片在1314处返回至LL 1308以进行通气，然后被放置在FOUP 1304中。最后，AMHS 1306移除FOUP 1304。一般而言，EFEM 1302的前端连接有两个或更多个装载端口1316。装载端口1316搬运FOUP 1304，并且与AMHS 1306对接。装载端口1316还开启FOUP门以便于晶片在EFEM 1302的洁净微环境内传送。EFEM1302中经过滤的层流空气的流动在1322处显示。
[0013]上述类型的典型半导体晶片处理系统可以是极占空间的，因为其被设计成包括例如至少一个EFEM、一或更多个装载端口、沿着晶片处理模块延伸的一或更多个装载锁(LL)、VTM、大气(ATM)机械手以及一或更多个FOUP。在传统的配置中，单一晶片传送平面(WTP)(1318，图13)从FOUP1304延伸至VTM 1320。虽然这些部件的水平分布或分散构造可使得维修时例如容易访问大气(ATM)机械手、LL以及VTM，随着时间的推移，这些模块可靠度改善，导致这些区域需要较少的维修。

技术实现思路

[0014]本专利技术总体上涉及通过改善晶片处理工具的占用面积(footprint)生产率(被定义为晶片产量除以系统占用面积)而减少晶片制造成本的系统及方法，改善占用面积生产率是通过以下方式实现的：重新配置EFEM的主要部件，如装载端口、微环境(或微环境模块)、大气(ATM)机械手以及装载锁(LL)，以使其落在或几乎落在系统的处理模块或工具的现存边界内。在一些示例中，一些部件被重新配置和/或堆叠。在一示例中，EFEM的部件(如装载端口、ATM机械手和微环境)位于VTM室上方以形成堆叠构造。
[0015]在本公开内容的一些示例中，部件之间的晶片传送是在不同平面中进行的。换言之，在晶片处理系统中的不同阶段或操作是在彼此竖直间隔开的区域中发生的。因此，对比于上述的晶片通过系统的水平传送，本专利技术的堆叠构造使得能在整体处理期间在不同的平面中进行晶片传送。使用本专利技术的系统和方法，传统的晶片处理系统(如图3-4和图13中所示的系统)的占用面积会显著减小，同时维持充分的生产率。因此在一些示例中，可明显提高占用面积生产率(即晶片产量除以系统占用面积)。
[0016]EFEM的主要部件的许多构造或系统布局在本专利技术的范围内是可能的。因此，在一些示例中，洁净微环境模块(如在EFEM内)以及ATM机械手与装载锁(LL)可被布置成位于传统晶片处理模块的现存边界内的一或更多个水平堆叠平面中。例如对于高处理模块而言，一种方式包含VTM室上方的EFEM的位置。在其他示例中，对于具有较短处理模块或不需要大量来自上方的维修访问的处理模块的晶片处理系统而言，FOUP装载端口也被包含在处理模块的现存边界内。
附图说明
[0017]一些实施方案通过示例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包含：设备前端模块(EFEM)，其被构造成用于接收多个晶片，所述EFEM包含EFEM传送机械手；真空传送模块(VTM)，其耦合至所述EFEM并且被构造成从所述EFEM接收所述多个晶片，所述VTM包含VTM传送机械手；多个四重站处理模块(QSM)，其耦合至所述VTM，所述VTM传送机械手被构造成在所述VTM与所述多个QSM之间传送晶片，所述EFEM传送机械手被构造成在所述EFEM与所述VTM之间传送晶片；以及系统控制器，其耦合至所述VTM传送机械手和所述EFEM传送机械手，所述系统控制器被构造成控制所述VTM传送机械手和所述EFEM传送机械手的操作以及所述多个QSM的各自的机械转位装置的旋转。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个QSM包含第一、第二、第三和第四QSM，所述第一与所述第二QSM耦合至所述VTM的第一侧面，所述第三与所述第四QSM耦合至所述VTM的第二侧面，所述第二侧面与所述第一侧面相对，其中所述EFEM耦合至所述VTM的第三侧面，所述VTM具有四个侧面，其中每个四重站处理模块(QSM)都包含机械转位装置。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述EFEM传送机械手与所述VTM传送机械手中的每一个都包含两个臂，每个臂都具有单一执行器或两个竖直堆叠的末端执行器。4.根据权利要求1所述的系统，其中每个QSM都具有能通过各自狭槽访问的单一装载站。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述VTM的侧面基本上是平坦的，其中所述侧面被构造成与所述多个QSM中的两个耦合，所述多个QSM中的每一个都具有耦合至所述侧面的单一装载站。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述EFEM被至少部分地设置在所述多个QSM中的两个之间并减小所述系统的占用面积。7.根据权利要求1所述的系统，其还包含：两个装载端口，其连接至所述EFEM的侧面，所述侧面与所述VTM相对，平台至VTM的宽度由所述两个装载端口的两个装载端口界面定义，平台深度由装载端口深度定义，而深度由两个QSM定义。8.根据权利要求1所述的系统，其还包含：一或更多个装载端口，其耦合至所述EFEM的侧面，所述一或更多个装载端口被设置在所述多个QSM的多个物理边界内。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述EFEM包含：一或更多个经升高的装载端口，大气机械手，所述大气机械手被构造成将批量的晶片传送通过第一晶片平面，所述第一晶片平面从所述ATM机械手上方的装载端口延伸至位于能竖直移动的双气锁VCE上方的所述EFEM的相对侧上的服务门；所述服务门和下服务门，其分别提供往来于所述EFEM和所述VTM的访问，所述下服务门使得晶片能在真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：