半导体器件的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术旨在通过简化半导体器件制造装置中的晶片衬底的传输路线来提高半导体器件的生产效率和提供避免使用大规模净化间的装置。单元处理组由多个处理机构构成，例如在形成晶片衬底的单独一层的工艺中的清洗和膜制造等，同时包括带有沿着用于传输晶片衬底的主传输路线（７）串联设置的这些多个处理组的单元处理组的总体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制造装置。下面参照图9-12说明一种现有的半导体器件的制造装置。该制造装置是所谓的台式系统(bay system)，它是由包括安装在其中的相同种类的多个处理机构的处理台构成的。如图9所示，在净化间40中设置对应于各种处理步骤的多个处理台11-18。下面按照处理过程说明安装在各个处理台11-18中的处理机构。用于清洗晶片衬底的表面的清洗机构31安装在清洗处理台11中。氧化膜形成机构32安装在氧化膜形成处理台12中，其中氧化膜形成在晶片衬底表面上，作为保护膜。另外，光敏材料涂敷处理台13和显影处理台14是用于实施光刻处理的处理台，其中在处理台13中安装光致抗蚀剂涂敷机构33，显影机构34是在处理台14中。在显影处理台14中，所实行的处理包括根据曝光所需要的图形，形成光致抗蚀剂掩模，然后去掉没有感光的那些光致抗蚀剂部分。在化学处理台15中，化学处理的实施包括去掉晶片衬底表面上的不需要的材料，例如一部分氧化膜。此处安装有用于这种处理的化学处理机构35。在杂质扩散处理台16上，安装杂质扩散处理机构36，用于将杂质扩散进入晶片衬底。将根据要形成的层所需要种类的杂质气体导入该杂质扩散处理机构36。此外，用于形成薄膜的溅射机构37安装在溅射处理台17中，而晶片衬底检测机构38安装在检测处理台18中。安装单轨条(monorail)19，用于在上述各个处理台之间连接。其中装有待处理晶片衬底的运载盒。未示出，在单轨条19上运动，用于把晶片衬底传输到各个处理台11-18。另外，在每个处理台11-18中提供专门用在处理台内部的自动运输装置。该自动运输装置可以从单轨条19上的运载盒取下晶片衬底并传递到处理台内部，然后在那里进行所需要的处理。如此设置，以致于在完成这种处理之后，衬底又可以返回到运载盒中。每个处理台也都如此设置，以使相同种类的多个处理机构安装在其中，由此可以一次传输多个晶片衬底，用于同时处理。由于制造单个半导体器件需要的处理步骤的数量和顺序随产品类型而不同，因此提供控制CPU，用于选择传递晶片衬底的传送路线。下面说明根据附图说明图10的流程图，在台式系统型的制造装置中，制造图12中一种半导体器件的晶体管的方法。这里应注意，该晶体管是P型层2位于N型层1,3之间形成的，带有暴露于表面的电极4,5和由氧化膜20保护的剩余部分。首先，在单轨条19上的运载盒中装入N型硅晶片衬底，用于向着处理台11传输。在步骤1，清洗处理台11内的晶片衬底。完成清洗后，晶片衬底通过单轨条19向处理台12运动，由此进行步骤2。在步骤2，在晶片衬底表面(见图11(a))上形成氧化膜20；然后将晶片衬底传输到处理台13。在步骤3，在氧化膜20的整个表面上淀积和涂敷感光材料。在处理台14中，在步骤4的显影处理中，用对于安装在感光材料21上的P型层2的掩模22进行曝光，如图11(b)中所示；然后去掉那些未感光的部分，即掩模22的那些感光材料部分，(见图11(c))。其次，把晶片衬底传输到处理台15，通过在步骤5的化学处理工艺去掉没有感光材料的那些氧化膜部分。然后，如图11(d)所示，得到带有直接暴露的N型层1的某些部分。在这个状态中，把晶片衬底传送到处理台16，进行下一步骤6。在步骤6，使用处理台16的杂质扩散处理机构36，让P型杂质扩散。由于此扩散处理，在晶片衬底内形成P型层2，如图11(e)所示。在步骤7，把晶片衬底传送到处理台11，再次进行清洗，由此去掉留在表面上的感光材料。把晶片衬底传送到处理台12；在步骤8，形成氧化膜20，从而使P型层2的表面也被氧化膜20保护，如图11(f)所示。然后在步骤9-12，用上述步骤3-6相同的方式，通过感光材料涂敷工艺→显影工艺→化学处理的工艺→杂质扩散工艺形成N型层3。这里应注意，在步骤10的显影处理中，在安装对应N型层3的形状的掩模时，进行曝光。再次，把晶片衬底传送到处理台11；在步骤13进行清洗，用于去掉任何不需要的感光材料21；然后，把它传送到处理台12。在步骤14，再形成氧化膜20。因而，晶片衬底的整个表面被氧化膜20覆盖，如图11(g)所示。此后，通过步骤15-22形成图12中的Al(铝)电极4、5。为此，在步骤15-18，在氧化膜20中确定窗口。为了直接把Al电极连接到P型层2和N型层3的表面上，这些窗口与用于去掉氧化膜20的某些部分对应。首先，在步骤15，在处理台13中在图11(g)的氧化膜20上涂敷感光材料21。在步骤16，把晶片衬底传送到处理台14，其中曝光是在形成对应上述窗口的掩模22的同时进行的，如图11(h)所示。在步骤17，进行化学处理以去掉对应窗口，即电极的那部分氧化膜20；然后，形成窗口。另外，在处理台11中进行清洗，由此去掉剩余的感光材料21(步骤18)。为了形成用作电极的Al膜23，把晶片衬底传送到溅射处理台17。在这里形成Al膜23(步骤19)。这里，在如图11(i)所示整个表面上形成Al膜23，其中存在的某些部分是以对应前面形成的窗口的方式分别在P型层2和N型层3与Al膜23直接接触，从而这些部分成为电极。在步骤20，在处理台13(图11(j))中在Al膜23上再次涂敷感光材料21。在步骤21的显影处理过程中，用如图11(j)中所示安装的掩模22进行显影，留下电极形状的掩模作为暴露表面。通过在步骤22的化学处理工艺，沿着下面的Al膜23去掉任何没有感光的感光材料21部分。这样，就完成了P电极4和N电极5。另外，在步骤23，进行清洗，以去掉剩余的感光材料21，由此完成晶体管。然后把如此得到的晶体管传送到处理台18，用于检测。在以上述方法制造作为半导体器件的晶体管情况下，要在图9的八个处理台11-18中对晶片衬底进行图10所示的流程图中的二十四步的处理。处理步骤的数量比前面图中所示的处理台的数量多，这意味着单个处理台被用于进行多次处理。换言之，在运载盒把这样一个晶片衬底传送到相同处理台用于多次处理时，其中安装晶片衬底的运载盒必须多次经过单轨条19上的相同路线。例如，在上述处理中，单轨条19把晶片衬底传送到清洗处理台11五次，传送到氧化膜形成处理台12三次，传送到感光材料涂敷处理台13和显影处理台14的每个以及传送到化学处理的处理台15都是四次，传送到杂质扩散处理台16二次，传送到溅射处理台17和检测处理台18的每个都是一次。使用连接到各个处理台的参考标记，把晶片衬底传送到这些处理台的顺序表示如下11→12→13→14→15→16→11→12→13→14→15→16→11→12→13→14→15→11→17→13→14→15→11→18。在把单个传输盒设计成把它多次传送到单个处理台的方式沿着复杂路线传送的情况下，在试图传送多个运载盒时，其路线会与另一运载盒的路线交叉。结果，这样“碰撞”的运载盒中的一个必须等待，同时另一个通过该路线。或者，在一次进行使用相同处理机构的处理步骤的情况下，由于一个处理台不能同时执行多个处理任务，所以其中一个必须等待。特别是，在处理的总步骤数量增加时，利用相同处理机构或相同处理台的处理步骤的最后数量相应增加了。这导致传送路线长度的增加。这样生产率减少了。在生产率仅仅由于一个传送盒的路线长度增加而降低时，在由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的装置，其特征在于，该装置包括单元处理组，每个单元处理组（１０１－１０５，１０１′，１０２′，１０４′）分别具有多个处理机构（３１－３８），处理机构包括在形成晶片衬底的单层的步骤中的清洗和膜形成，并且其中这些多个单元处理组是沿着用于传输晶片衬底的主路线（７）串联设置的。

【技术特征摘要】
JP 1998-6-16 185567/98;JP 1997-9-25 278296/97;JP 11．一种制造半导体器件的装置，其特征在于，该装置包括单元处理组，每个单元处理组(101-105,101′,102′,104′)分别具有多个处理机构(31-38)，处理机构包括在形成晶片衬底的单层的步骤中的清洗和膜形成，并且其中这些多个单元处理组是沿着用于传输晶片衬底的主路线(7)串联设置的。2．一种制造半导体器件的装置，其特征在于，该装置包括与用于传输晶片衬底的主路线(7)相连接的单元处理组，并且这些单元处理组(101-105,101′,102′,104′)包括多个处理机构(31-38)，该处理机构包括在形成晶片衬底的单层的那些步骤中的例如清洗和膜形成和其他处理机构，这些处理机构按照晶片衬底的处理顺序串联设置。3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，单元处理组包括具有按照晶片衬底处理顺序串联设置的多个处理机构(31-38)的单元处理组(101-105,101′,102′,104′)。4．如权利要求2所述的装置，其特征在于，多个处理组(101-105,101′,102′,104′)沿着用于传输晶片衬底的主路线(7)串联设置。5．如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，提供从主路线(7)引出的分支路线(24)，并且在该分支路线中安装选自所有处理机构的特殊处理机构。6．如权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，沿着用于传输晶片衬底的传输路线(7)以预定间隔设置净化台，并且该净化台(6)向传输路线注入净化空气，由此在路线(7)和净化台之间形成净化空间(39)。7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，沿着晶片衬底传输路线(7)的方向在净化台6的边缘提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田稔，土肥猛，
申请(专利权)人：伊诺太科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]