專利名稱：用于半導體設備制造裝備的延伸主機設計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于半導體組件制造，尤其是關于用于半導體組件制造設備的 延伸主機-沒計。
背景技術：
半導體組件的制造制程通常是以具有數(shù)個主機的工具進行，而主機中 有多個處理室及/或負載鎖定室耦接環(huán)繞中央傳送處理室。所述處理室各可 進行特定制程，或于許多情況中，可進行額外及/或相關制程。
為確保能適當操作半導體組件制造工具，工具的處理室、負載鎖定室 及其它處理室必須作維護，故需充分存取以維護處理室。然而，于某些情 況中，提供這樣的存取可能會限制系統(tǒng)產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
于本發(fā)明第一方式中，第一主機是用于半導體組件制造。該第一主機
包括(1)側壁，可界定中央傳送區(qū)域，用于容設機械臂；(2)數(shù)個面，形成在 該側壁上，各適于耦接至處理室；(3)延伸面，形成在該側壁上，以讓主機 得以耦接到至少四個全尺寸處理室，同時提供主機的維護進出口。
于本發(fā)明第二方式中，是提供用于半導體組件制造的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包 括一主機，其具有(1)側壁，可界定出中央傳送區(qū)，適于容設機械臂；(2) 數(shù)個面，形成在該側壁上，各適于耦接至處理室；以及(3)延伸面，形成在 該側壁上，以讓主機得以耦接到至少四個全尺寸處理室，同時提供主機的 維護進出口。該系統(tǒng)也包括(a)機械臂，位于該主機的中央傳送區(qū)內(nèi)；(b) 負載鎖定室，耦接至該數(shù)個面的第一個；以及(c)一處理室，耦接至該延伸 面。該延伸面適于增加該負載鎖定室(耦接至主機)以及該處理室(耦接至該 延伸面)之間的距離。
于本發(fā)明第三方式中，是提供用于半導體組件制造的第二主機。該第二主機包括第一傳送區(qū)段，其具有(1)第一側壁，可界定出適于容設第一機
械臂的第一中央傳送區(qū)；(2)數(shù)個面，形成在該第一側壁上，各適于耦接至 處理室；以及(3)延伸面，形成在該第一側壁上，以讓該主機得以耦接到至 少四個全尺寸處理室，同時提供該主機維護存取。該第二主機也包括耦接 至該第一傳送區(qū)段的第二傳送區(qū)段，且具有(1)第二側壁，可界定適于容設 第二機械臂的第二中央傳送區(qū)；(2)數(shù)個面，形成在該第二側壁上，各適于 耦接至處理室；以及(3)延伸面，形成在該第二側壁上，以讓該主機得以耦 接到至少四個全尺寸處理室，同時提供主機的維護進出口 。
于本發(fā)明第四方式中，是提供用于半導體組件制造的第三主機。該第 三主機包括(1)側壁，可界定適于容設機械臂的中央傳送區(qū)；(2)數(shù)個面，形 成在該側壁上，各適于耦接至處理室；以及(3)間距物，耦接至所述面的至 少一個，該間距物適于讓主機得以耦接到至少四個全尺寸處理室，同時提 供主機的維護存取。依據(jù)此等及其它方式更可提供多種其它實施方式。
本發(fā)明其它特征及實施方式在參閱下文詳細說明、權利要求及圖標后 更可清楚領會。


圖1為半導體組件制造期間可使用的公知的真空主機的俯視平面圖。 圖2為圖1主機的俯視平面圖，顯示四個耦接至該主機的大處理室。 圖3A為依據(jù)本發(fā)明的第 一 例示性主機的俯視平面圖。 圖3B為本發(fā)明所提供圖3A主機的第一替代實施例的俯視平面圖。 圖3C為本發(fā)明所提供圖3A主機的第二替代實施例的俯視平面圖。 圖4為圖3A的第一例示性主機的俯視平面圖，其具有四個耦接至該
主4/L的大型處理室。
圖5A為本發(fā)明所提供第二例示性主機的俯視平面圖。 圖5B為本發(fā)明所提供圖5A主機的第一替代實施例的俯視平面圖。 圖5C為本發(fā)明所提供圖5A主機的第二替代實施例的俯視平面圖。 圖6為圖5A第二例示性主機的俯視平面圖，其具有五個耦接至該主
才幾的處理室。
圖7A為本發(fā)明所提供第三例示性主機的俯視平面圖。 圖7B為本發(fā)明所提供圖7A主機的第一替代實施例的俯視平面圖。 圖7C為本發(fā)明所提供圖7A主機的第二替代實施例的俯視平面圖。 圖8A為一例示性通過室(pass through chamber)的俯4見平面圖，其利 用本發(fā)明 一或多個間距物。
圖8B為本發(fā)明所提供一例示性延伸通過室的俯視平面圖。 圖9為本發(fā)明的一例示性負栽鎖定室的俯視平面圖。
主要組件符號說明 100 真空主枳^ 102a-f 面 106 工廠接口 110 主機機械臂 300 主機 303a
502單一負載鎖定室
506 間距物
700 主機
704 第二主機段
708a-f
712a-b 主機機械臂 716 中心傳送區(qū) 802a 第一間距物 500 主機
101 中心傳送處理室區(qū) 104a-b 負栽鎖定室 108a-c基材載件 200a-d 大型處理室 400a-d 大型處理室 303b 間距物 504 中心傳送區(qū) 600a-e 大型處理室 702 第一主機段 706a-b 通過室 710d 面 714 中心傳送區(qū) 720 間距物 802b 第二間距物
具體實施例方式
本發(fā)明關于延伸主機設計，以讓其它及/或較大處理室可放置在主機周 圍，同時維持對主機、處理室以及/或耦接至該主機的負載鎖定室的維護進 出口 。
圖1為公知的可在半導體組件制造期間使用的真空主機100的俯視平 面圖。該真空主機100包括一中心傳送處理室區(qū)101以及數(shù)個面102a-f, 各適于耦接至處理室、負載鎖定室或其它處理室(例如，預清潔、烘烤、冷 卻或度量或缺陷檢測室、或類似的)。雖然圖1主機100圖標具有六個面， 但應可理解也可采用較少或較多面。
在一般應用期間，數(shù)個負載鎖定室104a-b是耦接至主機100,例如所 示的面102e、 102f。工廠接口 106也可耦接至該負載鎖定室104a-b,且 也可于工廠接口 106的負載端口(未個別示出)接收基材栽件108a-c。工廠 接口 106內(nèi)的工廠接口機械臂(未個別示出)其后可取得來自基材載件 108a-c的基材，并將基材傳送至負載鎖定室104a-b(或將來自負載鎖定室 104a-b的基材傳送至基材載件108a-c)。半導體組件制造期間，主機機械 臂110可將基材傳送于該負載鎖定室104a-b以及耦接至該主機100 (例 如，于面102a-d處)的任何制程或其它處理室。
圖2為圖1主機100的俯視平面圖，顯示四個耦接至主機100的大型 處理室200a-d。參照圖1及圖2，于公知的主機100中，主機機械臂110 是利用較傳送基材進出處理室200a-d(耦接至主機100，如圖所示)為短的 范圍將基材傳送進出負載鎖定室104a、 104b。
為增加負載鎖定室104a-b及處理室200a-d間的空地(例如，為了維修 服務)，負載鎖定室通常是一起旋轉(如圖所示)。然而，維修服務的情形在 大型處理室(例如蝕刻室、化學氣相沉積(CVD)室、原子層沉積(ALD)室、 物理氣相沉積(PVD)室或類似的)配合主機100應用時才會出現(xiàn)。例如，如 圖2所示在四個大型處理室耦接至主機100時，主機100及/或負載鎖定室 104a-b可能就無法作為修服務、或維修存取可能會受限及/或不安全(例如， 小于24英寸的SEMI標準)。因此，只有將近三個大型處理室配合主機100 使用。
圖3A為本發(fā)明第一例示性主機300的俯視平面圖。相較于第1及2 圖的公知的主機100,主機300為向前r伸展J至工廠接口 106。例如， 主機300可伸展至主機機械臂110的最大范圍(或至其它適當距離)。于至 少一實施例中，當將基材傳送進出負載鎖定室104a-b時，主機300會延
伸以便增加主機機械臂110的擴展范圍約10英寸(相較于公知的主機100 內(nèi)主機機械臂110的擴展范圍)。如圖3A所示，主機300是通過增加主機 300側壁中面102c、 102d的長度來伸展，而使中心傳送區(qū)301的尺寸有 些許增加。
通過伸展主機300,四個大型處理室可設在主機300周圍，并仍做安 全的維護。例如，圖4為第一例示性主機300的俯視平面圖，其具有四個 耦接至主機300的大型處理室400a-d。維護存取因此而改善且安全，甚至 在使用全尺寸處理室時亦然。例如，耦接至面102c或102d的處理室及工 廠接口 106之間可以進行維護。于相同實施例中，也可使用SEMI標準存 取規(guī)范，例如24英寸或更大的存取尺寸。
通過將主機300伸展一個不會超過主機機械臂110范圍限制的范圍， 就不會因改變主機設計而大幅增加成本。例如，使用在公知的主機100內(nèi) 的相同主機機械臂110、狹縫閥、負載鎖定室等仍可使用在伸展的主機300 內(nèi)。
參照圖3B,此外或者可通過將間距物303a放置在面102e及負載鎖 定室104a之間及/或將間距物303b放置在面102f及負載鎖定室104b之 間，以增加處理室400a及/或400b以及工廠接口 106間額外距離的方式(參 照圖4)而達到較大的維護進出口范圍。間距物303a-b可包括，例如通道 或可延伸于主機300及負載鎖定室104a及/或104b間的類似結構。類似 間距物303a-b也可用于負載鎖定室104a及/或104b及工廠接口 106之間， 如圖3C所示(例如，約6英寸至8英寸長的片狀金屬或類似通道)。
負載鎖定室104a及/或104b的本體長度另外或者可增加，以增加處 理室400a及/或400b以及工廠接口 106間的額外面積。使用間距物及/或 延伸的負載鎖定室本體長度可增加主機300及工廠接口 106間的距離，并 提供較大的維護進出口。
圖5A為本發(fā)明第二例示性主機500的俯視平面圖。相較于圖1及圖 2的公知的主機100，主機500的單一面102d(形成在主機側壁中)會向前 r延伸J至工廠接口 106,如圖所示。主機500的面102d可伸展，例如， 伸展至主機機械臂110的最大范圍(或至任何其它適當距離)。于至少一實 施例中，主機500的面102d會伸展，以在傳送基材進出主機500使用的 單一 負載鎖定室502時，能使主機機械臂110的擴展范圍增加約10英寸(相 較于公知的主機100內(nèi)主機機械臂110的擴展范圍)。應注意的是，主機 500的中心傳送區(qū)504相較于公知的主機100并未明顯增加尺寸。
通過僅伸展主機500的面102d，五個大型處理室便可設于主機500 周圍，且仍能安全維護。例如，圖6為第二例示性主機500的俯視平面圖， 其具有五個耦接至主機500的大型處理室600a-e。即便在利用全尺寸處理 室時，也可改善并安全進行維護存取。例如，耦接至面102d及工廠接口 106間的處理室也可進行維護。于某些實施例中，也可利用例如24英寸或 更大存取范圍的SEMI標準存取規(guī)范。
應注意的是，面102c或者也可在面102d維持不延伸的同時進行伸展。 于這樣的實施例中，負載鎖定室502是耦接至面102e,且可于，例如，耦 接至面102c的處理室及工廠接口 106間進行維護。
通過將主機500伸展一個不會超過主機機械臂110范圍限制的范圍， 就不會因改變主機500設計而大幅增加成本。例如，使用在公知的主機100 內(nèi)的相同主機機械臂110、狹縫閥、負載鎖定室等仍可使用在伸展的主機 300內(nèi)。
如圖5A所示，負載鎖定室502是以類似圖3A負載鎖定室104a-b的 相同方式(例如，旋轉約5至10度，不過也可使用其它旋轉角度)做旋轉。 圖5A的主機500甚至在將五個大型(全尺寸)處理室耦接至主機500時， 也可進行維護。延伸主機及負載鎖定室旋轉的結合便可增加維修服務性。
于進一步范例中，當所有處理室并行操作時(例如，實施相同制程)， 使用五個處理室面會較使用四個面有25。/。多的產(chǎn)量。對連續(xù)制程而言，便 可具有額外產(chǎn)量的改進。例如，典型金屬蝕刻制程是利用兩個蝕刻室及兩 個剝除室。各蝕刻室通常有一剝除室約三分的二的產(chǎn)量(例如，蝕刻室20 片晶片/小時對剝除室30片晶片/小時)。通過使用所有五個面，額外的蝕刻 室即可耦接至主機500，進而具有三個蝕刻室及兩個剝除室。三個蝕刻室 及兩個剝除室的4吏用在與其它主機配置中使用兩個蝕刻室及兩個剝除室的 比較后，呈現(xiàn)50%的產(chǎn)量增加。
此外，或者也可通過將間距物506放置于面102f及負載鎖定室502 間而達到較大的維護進出口范圍，以于處理室600d及工廠接口 106間增 加額外空間(參見圖6)。間距物506可包括，例如通道或可延伸于主機500 及負載鎖定室502之間的類似結構。類似的間距物也可以用在負載鎖定室 502及工廠接口 106之間，如圖5C所示(例如，長約6英寸至8英寸的金 屬片或類似通道)。
另或者也可增加負栽鎖定室502本體長度，以于處理室600d及工廠 接口 106間形成額外空間。使用間距物及/或延伸的負載鎖定室本體長度可 增加主機500及工廠接口 106間的距離，并提供較大的維護服務范圍。
圖7A為本發(fā)明第三例示性主機700的俯視平面圖。第三主機700包 括耦接至第二主機段704(如，低真空輸入段段)的第一主機段702(如，高 真空區(qū)段)。第一及第二主機段702、 704經(jīng)由通過室706a-706b耦接。第 一主機段702包括數(shù)個面708a-f(形成在該主機的第一側壁中)以及第二主 機段704，其包括數(shù)個面710a-f(形成在該主機的第二側壁中)。各主機段 702、 704包括一主機機械臂712a、 712b。
如圖7A所示，第一主機段702類似圖3A-C及圖4的主機300。亦即， 第一主機段702的面708c及708d是向前r伸展」至工廠接口 106(如圖 所示)。第一主機段702的面708c、 708d可伸展，例如，伸展至第一主機 機械臂712a的最大范圍(或至其它適當距離)。在至少一實施例中，第一主 機段702的面708c、 708d會伸展以使第一主機機械臂712a的范圍在傳 送基材進出通過室706a、 706b時可增加約10英寸(相較于公知的主機內(nèi) 主機機械臂的范圍)。如前述通過伸展第一主機段702,四個大型處理室便 可設在第一主機段702周圍，并安全地作維護。
于第二主機段704，主機段704的單一面710d會向前r伸展J至工 廠接口 106(如圖所示)。第二主機段704的面710d可伸展，例如，伸展至 第二主機機械臂712b的最大范圍(或至任何適當距離)。在至少一實施例中， 第二主機段704的面710d會伸展，以在配合主機700傳送基材進出單一 負載鎖定室502時，使主機機械臂712b的擴展能增加約10英寸(相較于 公知的主機內(nèi)主機機械臂的擴展范圍)。通過僅伸展第二主機段704的面710d，五個大型處理室便可設在第二主機段704周圍，且仍可安全地維護。 經(jīng)由使用伸展主機段702、 704,主機700可提供大型全尺寸處理室 總共七個面。第一主機段702的中心傳送區(qū)714比第二主機段704的中心 傳送區(qū)716略長。
此外或者也可通過將間距物720(示于圖7B)安置在面710f及負載鎖定 室502之間，以于任何耦接至面710d的處理室及工廠接口 106之間形成 額外空間。間距物720可包括，例如通道或可延伸于第 一主才幾702及通過 室706a、 706b間的類似結構。間距物也可用于通過室706a、 706b以及 第二主機段704之間。
圖8A為本發(fā)明第一通過室706a的例示性實施例的俯視平面圖，其具 有相耦接的第一間距物802a以及第二間距物802b。該第二通過室706b 可為類似配置。
通過室706a及/或706b的本體長度另或者也可增加。例如，圖8B為 第二通過室706b的例示性實施例，其具有依本發(fā)明伸展的本體區(qū)804。然 其它本體部分也可作伸展。該第一通過室706a可作類似配置。
另或者也可增加負載鎖定室502的本體長度，以于耦接至面710d的 任一處理室及工廠接口 106間形成額外空間。例如，圖9繪示依據(jù)本發(fā)明 具有本體區(qū)902延伸的負載鎖定室的例示性實施例。然其它本體區(qū)也可作 延伸。該負載鎖定室104a-b也可作類似延伸。使用間距物及/或延伸的負 載鎖定室本體長度可增加主機700(或500)及工廠接口 106間的距離，并提 供較大的維護進出口范圍。
前文說明僅揭示本發(fā)明例示性實施例。熟悉本領域的技術人員應可立 即了解，前文所揭示設備及方法的變化皆落于本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。例如， 主機300、 500及或主機段702、 704可包括比六個更多或更少的面。因此， 雖然本發(fā)明是以例示實施例做說明，但應了解其它實施例也應落入本發(fā)明 范圍內(nèi)，且其范圍應由權利要求所界定。
權利要求
1.一種半導體組件制造期間所用的主機，其包括側壁，界定出適于容設機械臂的中心傳送區(qū)；數(shù)個面，形成在該側壁上，各適于耦接至處理室；以及延伸面，形成在該側壁上，其可讓該主機耦接至至少四個全尺寸的處理室，并同時提供對該主機進行維護的進出口。
2. 如權利要求1所述的主機，其中該延伸面適于增加耦接至該主機的 負載鎖定室及耦接至該延伸面的一處理室之間的距離。
3. 如權利要求2所述的主機，其中該機械臂大致以該機械臂的最大范 圍傳送基材進出該負載鎖定室。
4. 如權利要求1所述的主機，其中該主機適于耦接到至少四個全尺寸 處理室，并同時提供對該主機及任何耦接該主機的負載鎖定室進行維護的 進出口。
5. 如權利要求1所述的主機，其中該主機適于耦接至五個全尺寸處理 室，同時提供對該主機及任何耦接該主機的負載鎖定室進行維護的進出口 。
6. 如權利要求1所述的主機，其中該主機包括數(shù)個延伸面。
7. —種半導體組件制造期間使用的系統(tǒng)，其至少包含 主機，具有側壁，可界定適于容設機械臂的中心傳送區(qū)； 數(shù)個面，形成在該側壁上，各適于耦接至處理室；以及 延伸面，形成于該側壁上，其可讓該主機耦接到至少四個全尺寸處理 室，同時提供對該主機進行維護的進出口； 機械臂，設于該主機的該中心傳送區(qū)內(nèi)； 負載鎖定室，耦接至該數(shù)個面的第一個；以及 一處理室，耦接至該延伸面；其中該延伸面適于增加耦接至該主機的該負載鎖定室以及耦接至該延 伸面的該處理室之間的距離。
8. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其中該機械臂可大致以該機械臂的最大 范圍傳送基材進出該負載鎖定室。
9. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中該主機適于耦接到至少四個全尺寸 處理室，并同時提供對該主機及任何耦接至該主機的負載鎖定室進行維護 的進出口 。
10. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其中該主機適于耦接至五個全尺寸處 理室，并同時提供對該主機及耦接至該主機的任一負載鎖定室進行維護的 進出口。
11. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其中該主機包括數(shù)個延伸面。
12. —種半導體組件制造期間使用的主機，其至少包括 第一傳送段，具有第一側壁，可界定適于容設第一機械臂的第一中心傳送區(qū)； 數(shù)個面，形成于該第一側壁上，各適于耦接至處理室；以及 延伸面，形成于該第一側壁上，以讓該主機可耦接到至少四個全尺寸 處理室，同時提供對該主機進行維護的進出口；以及 第二傳送段，耦接至該第一傳送段，其具有 第二側壁，可界定適于容設第二機械臂的第二中心傳送區(qū)； 數(shù)個面，形成于該第二側壁上，各適于耦接至處理室；以及 延伸面，形成于該第二側壁上，以讓該主機耦接到至少四個全尺寸處 理室，同時提供對該主機進行維護的進出口。
13. 如權利要求12所述的主機，其中該第一傳送段的該延伸面適于 增加耦接至該主機的一通過室以及耦接至該延伸面的處理室之間的距離。
14. 如權利要求13所述的主機，其中該第一機械臂可大致以該第一 機械臂的最大范圍傳送基材進出該通過室。
15. 如權利要求12所述的主機，其中該第二傳送段的該延伸面適于 增加耦接至該主機的負載鎖定室及耦接至該延伸面的處理室之間的距離。
16. 如權利要求15所述的主機，其中該第二機械臂可大致以該第二 機械臂的最大范圍傳送基材進出該負載鎖定室。
17. 如權利要求12所述的主機，其中該主機的該第一傳送段適于耦 接到至少四個全尺寸處理室，并同時提供對該主機的該第一傳送段進行維 護的進出口。
18. 如權利要求12所述的主機，其中該主機的該第二傳送段適于耦 接到至少四個全尺寸處理室，并同時提供對該主機的該第二傳送段進行維 護的進出口 。
19. 如權利要求12所述的主機，其中該主機的該第二段適于耦接至 五個全尺寸處理室，同時提供對該主機進行維護的進出口。
20. 如權利要求12所述的主機，其中該主機的該第一傳送段包括數(shù) 個延伸面。
21. —種半導體組件制造期間使用的主機，其至少包含側壁，可界定適于容設機械臂的中心傳送區(qū)； 數(shù)個面，形成于該側壁上，各適于耦接至處理室；以及 間距物，耦接到所述面的至少一個，該間距物適于讓該主機能耦接到 至少四個全尺寸處理室，并同時提供對該主機進行維護的進出口。
22. 如權利要求21所述的主機，其中該間距物適于將負載鎖定室耦 接至該主機。
23. 如權利要求21所述的主機，其中該間距物適于將通過室耦接至 該主機。
24. 如權利要求21所述的主機，其中該間距物適于讓該主機能耦接 到至少四個全尺寸處理室，并同時提供對該主機進行維護的進出口。
全文摘要
于第一實施方式中，本發(fā)明提供用于半導體組件制造期間使用的主機。該第一主機包括(1)側壁，可界定適于容設機械臂的中心傳送區(qū)；(2)數(shù)個面，形成于該側壁上，各適于耦接至處理室；以及(3)延伸面，形成于該側壁上，可讓該主機能耦接到至少四個全尺寸處理室，同時提供該主機的維護進出口。本發(fā)明亦揭示其它多種實施方式。
文檔編號H01L21/00GK101341574SQ200680048123
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權日2005年12月20日
發(fā)明者M·R·賴斯 申請人:應用材料股份有限公司