用于具有位隔离反应器的集成工具的高级混合系统技术方案

本发明专利技术描述一种集成加工工具，其包括整片加工模块和组合加工模块。用在组合加工模块中的化学制品从包括一组第一歧管的传送系统馈送。每个第一歧管的输出连接到至少一个混合导管。每个混合导管的输出馈送一组第二歧管中的多于一个。每组第二歧管的输出馈送组合加工模块的多个位隔离反应器中的一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本7〉开内容在此主要涉及衬底加工，更具体地，涉及l吏用集成位隔 离加工和整片加工的衬底加工。
技术介绍
为实现针对硅集成电路(IC)的每次连续产生的所期望的性能提高， 半导体制造已经日益增加地依赖于新材料以及它们向先进工艺序列的集 成。不幸的是，通常的半导体制造设备并不良好适合于材料开发和集成。 影响通常的半导体制造设备的使用的问题包括，快速改变工艺材料和化 学制品的困难、在单个反应器或工艺室内对多种材料或化学制品进行集成和定序的能力受限、高设备成本、大样品尺寸(300mm晶片)、和不够 灵活的工艺/反应器配置。为了弥补传统制造工具的不足，对于工艺设备 已经出现如下需求，工艺设备面对多种多样的工艺状况应该便于快速测 试新材并牛和材冲+加工序列。附图说明图l是在一个实施例下的衬底加工系统(SPS)。图2是在 一个实施例下的用于组合工艺序列集成的流程图。图3是在一个实施例下的包括位隔离加工和/或传统加工的组合工艺序列集成工艺流程。图4是在一个实施例下的集成加工工具的框图，该集成加工工具在此称为多通道位隔离反应器(MCSIR)。图5是在一个实施例下的MCSIR的位隔离加工才莫块(SIPM)。 图6示出在一个实施例下的在SIPM的一个子集的构件之间的连接。 图7是在一个实施例下的包括独立过程和废料路径的流动池的框图。图8示出在一个实施例下的包括与卡盘配合的流动池组件的MCSIR。 图9示出了 一个实施例的液力密封系统。具体实施例方式下文描述的是一种集成加工工具，在此称为多通道位隔离反应器 (MCSIR)。所述MCSIR由整片加工模块和组合的位隔离(site-isolated) 加工模块构成。集成加工工具的主要用途在于，实现在全衬底和全衬底 的多个位隔离区域之间的混合模式加工。同样地，从公共传送系统馈送 (feed )用于加工模块中的化学制品，该公共传送系统包括一组第一歧管， 所述第一歧管能够产生多种溶液，采用组合方式可改变所述溶液的成分 并且所述溶液的组分可被指定为用于工艺步骤的配方的一部分。为了允 许彻底的溶液混合以及精确的温度和PH值控制，每个第一歧管的输出连 接到至少一个混合导管。每个混合导管的输出接着分配到一组第二歧管 中的 一个或多个。每组第二歧管的输出馈送加工模块的一个或多个反应 器。除了提供在混合导管中静态混合的溶液之外，第二组歧管还能够同 时分配多种化学制品，以易于对溶液进行动态协调混合。对于位隔离加工，MCSIR集成多个独立受控的工艺室，它们共同处于 在全衬底上的多个独立位置处。MCSIR提供如下能力，即，以一种或多种 串行和/或并行方式将多种化学溶液或成分混合并分配到衬底上，并提供 如下能力，即，针对任意数量的反应器或反应器的一个或多个子集独立 改变流量和/或溶液成分。MCSIR提供如下能力，即，同步加工步骤，并 且当用于工艺步骤的全局参数要求针对非位隔离控制参数(例如，晶片 衬底的温度、反应器高度/体积等等)进行这种同步时，控制遍历所有位 隔离反应器的严格定时。通过遍历单一的200或300毫米硅衬底提供多个单独受控并且垂直 的反应器或工艺室，在此所述的MCSIR解决如下问题，即，致使传统的 半导体制造设备并不良好地适于材料开发和集成。每个位隔离反应器的 构造和流体动力性质典型地与生产堆成比例，从而易于对整片进行成比 例增大，而又使工艺集成步骤变化甚微。另夕卜，MCSIR的材料传送系统被配置为，使被提供给所述室的材料的数量以及用于实现材料集成的工艺 序列的各步骤均具有较大的灵活性。相比于生产工具，反应器小型化以 及用于材料研究和集成的宽松的设备要求也降低了设备的成本。下文描述的是用于加工衬底的系统和方法(例如，在衬底上形成材料)。用于加工衬底的系统和方法，统称为"衬底加工系统"(SPS)，包括组合加工、与传统衬底加工集成的组合工艺序列、和/或位隔离加工，如下文详述。举例而言， 一个实施例的SPS能够以非常低的成本在衬底上产生非常小的结构和特征部(例如，纳米尺寸量级)，这些结构和特征 部可以用于诸如电子构件和平板显示器的多种产品的商业制造。下文所 述的各种不同的系统和方法仫J又作为实例展现，而并不意在将在此所述 和要求保护的系统和方法限制于组合加工、与传统衬底加工集成的组合 工艺序列、和/或位隔离加工的特定组合。进一步，下文所述的系统和方 法并不限于特定工艺(例如，湿法加工、干法加工等等)。在接下来的描述中，引入多个具体细节来提供对SPS的各实施例的 透彻理解并能够描述SPS的各实施例。然而，本领域技术人员将认识到，没有所述具体细节中的一个或多个，或者采用其它构件、系统等等，也 可以实施这些实施例。在其它情况中，为避免使所公开的实施例的各方 面变得不清晰，并不显示或详细描述众所周知的结构或操作。一个实施例的SPS主要包括设计用于承接至少一个衬底的至少一个 接口。所述SPS还包括多个连接到上述接口的模块。上述模块，在此也称为构件，包括预加工模块、加工模块、后加工模块，但可以包括任意 数量和/或类型的其它模块，其中任意模块可包括所述预加工、加工、和/或后加工模块的功能。所述SPS不要求包括任意特定模块类型中的每一种的至少一个。另外，所有预加工、加工、后加工模块的功能可嵌入单 一模块中。所述多个模块中的每个模块可根据在至少一个其它模块中所含工艺的需要包含多种加工中的至少一种。所述SPS还包括至少一个手柄，其连接到所述接口并被配置为使衬底在接口和一个或多个模块之间 移动。图1是在一个实施例下的衬底加工系统(SPS) 100。衬底加工系统100包括预加工才莫块101、加工才莫块102、和后加工才莫块103。 SPS 100 不要求包括加工模块类型中的每一种的至少一个；例如，特定工艺流程 可仅仅包括加工模块102和用于将村底移入和移出系统100的装置。另 外，所有预加工、加工和后加工模块的功能可嵌入在单一模块中。模块 101、 102、 103每一个均可根据模块101、 102、 103将要用于的衬底加工 的类型的需要使用适当的装置(特别地，传统的商业衬底加工装置)来 执行。模块IOI、 102、 103可以根据衬底和/或工艺的具体特性而改造和 /或添加地#丸4亍。衬底通过系统接口 104—也称为工厂接口 104—进入和离开系统 100。可以在系统100中一次加工单个衬底，或者可以成批地一次加工多 个衬底。系统接口 104包括衬底手柄104a(其可例如使用自动装置执行)， 其将衬底移入和移出系统100。为了便于将衬底移入和移出系统100,系晶圓盒(FOUP )装载站104b和FOUP卸载站104c )。在已经得到加工的衬底通过衬底手柄104a从系统IOO移出并放置在 衬底卸载站104c上(以便最终移动到另一位置)之后，已经预先放置在 衬底装载站104b上的新衬底通过村底手柄104a从衬底装载站104b取出， 并移动到系统100中以便进行加工。可以使用在加工衬底领域的技术人 员公知的传统装置和方法来实现系统接口 104 (包括衬底手柄104a、衬 底装载站104b、衬底卸载站104c)。 一个或多个替换性实施例的系统100 可包括多个系统接口 ，每个系统接口可如上所述进行构造和操作。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底的混合模式加工的方法，包括：　从多种化学制品产生多种溶液，其中，在所述多种溶液的不同种类之间，组分以组合方式变化并且独立受控；以及　将所述化学制品和所述溶液通过流体传送系统分配到传统加工模块和组合加工模块，其中，馈送所述 组合加工模块的传送系统与馈送所述传统加工模块的传送系统是共用的，从而使传送到在所述组合加工模块中的一个位隔离反应器的溶液能够独立于传送到在所述组合加工模块中的第二位隔离反应器的溶液而变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特H魏纳，托尼P江，阿龙弗朗西斯，约翰施密特，
申请(专利权)人：分子间公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]