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公開番号2025010002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2024103911
出願日2024-06-27
発明の名称追加的な処理チャンバ接続性を有する延在した基材処理システムおよび方法
出願人エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/677 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】拡張された基材処理能力を有する基材処理システムおよび方法に関する。
【解決手段】基材処理システムは、拡張された基材処理能力を有する。一部の実施例では、これは、手前側の基材ハンドリングチャンバ(例えば、6つの面または側壁を有する)および奥側の基材ハンドリングチャンバ(例えば、5つの面または側壁を有する)を提供することによって達成されてもよい。手前側の基材ハンドリングチャンバは、追加的な基材処理チャンバと接続されてもよい。手前側の基材ハンドリングチャンバは、追加的な奥側のロードロックモジュールによって奥側の基材ハンドリングチャンバへと接続されてもよい。これらの特徴は、製造業者が基材処理システムまたはライン内の基材処理チャンバの数を増加させることを可能にする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体処理システムであって、
第１の基材ハンドリングチャンバであって、
（ａ）第１の面と、
（ｂ）前記第１の面に対して斜角で延在する第２の面と、
（ｃ）前記第１の面に対して斜角で延在する第３の面と、
（ｄ）前記第２の面に対して斜角で延在する第４の面と、
（ｅ）前記第３の面に対して斜角で延在する第５の面と、
（ｆ）第４の面と第５の面との間に接続された第６の面と、を含む第１の基材ハンドリングチャンバと、
前記第１の面に接続された第１のロードロックモジュールであって、前記第１の面を通して前記第１の基材ハンドリングチャンバの中へ、および外へと移動する基材を保持するための１つ以上の第１の基材支持体を含む、第１のロードロックモジュールと、
前記第６の面に接続された第２のロードロックモジュールと、
第２の基材ハンドリングチャンバであって、
（ａ）前記第２のロードロックモジュールに接続された第７の面と、
（ｂ）前記第７の面に対して斜角で延在する第８の面と、
（ｃ）前記第７の面に対して斜角で延在する第９の面と、
（ｄ）前記第８の面に対して斜角で延在する第１０の面と、
（ｅ）前記第９の面に対して斜角で延在する第１１の面と、を含む第２の基材ハンドリングチャンバと、を備え、
前記第２のロードロックモジュールが、前記第６の面および前記第７の面を通して前記第１の基材ハンドリングチャンバと前記第２の基材ハンドリングチャンバとの間で移送される基材を保持するための１つ以上の第２の基材支持体を含む、半導体処理システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１１の面が、前記第１０の面に対して斜角で延在する、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項３】
前記第２の面、前記第３の面、前記第８の面、前記第９の面、前記第１０の面、および前記第１１の面の各々が、それぞれの基材処理モジュールと接続するように構成されたゲート弁と接続される、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項４】
前記第２の面と解放可能に連結された第１の基材処理チャンバと、
前記第３の面と解放可能に連結された第２の基材処理チャンバと、
前記第８の面と解放可能に連結された第３の基材処理チャンバと、
前記第９の面と解放可能に連結された第４の基材処理チャンバと、
前記第１０の面と解放可能に連結された第５の基材処理チャンバと、
前記第１１の面と解放可能に連結された第６の基材処理チャンバと、をさらに備える、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項５】
前記第１の基材処理チャンバ、前記第２の基材処理チャンバ、前記第３の基材処理チャンバ、前記第４の基材処理チャンバ、前記第５の基材処理チャンバ、および前記第６の基材処理チャンバの各々が、少なくとも４つの基材支持体を含む、請求項４に記載の半導体処理システム。
【請求項６】
前記第１の基材処理チャンバ、前記第２の基材処理チャンバ、前記第３の基材処理チャンバ、前記第４の基材処理チャンバ、前記第５の基材処理チャンバ、および前記第６の基材処理チャンバの各々が、少なくとも２つの基材支持体を含む、請求項４に記載の半導体処理システム。
【請求項７】
前記第４の面が、前記第１の面、前記第２の面、前記第３の面、および前記第６の面の各々の縁部間寸法より短い縁部間寸法を有し、前記第５の面が、前記第１の面、前記第２の面、前記第３の面、および前記第６の面の各々の前記縁部間寸法より短い縁部間寸法を有する、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項８】
前記第４の面の前記縁部間寸法および前記第５の面の前記縁部間寸法が実質的に等しく、前記第１の面の前記縁部間寸法、前記第２の面の前記縁部間寸法、前記第３の面の前記縁部間寸法、および前記第６の面の前記縁部間寸法が実質的に等しい、請求項７に記載の半導体処理システム。
【請求項９】
前記第６の面が、前記第７の面の縁部間寸法と実質的に等しい縁部間寸法を有する、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項１０】
前記第８の面、前記第９の面、前記第１０の面、および前記第１１の面の各々の縁部間寸法が、前記第７の面の前記縁部間寸法と実質的に等しい、請求項９に記載の半導体処理システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、拡張された基材処理能力を有する基材処理システムに関する。この技術の一部のより具体的な態様は、手前側の基材ハンドリングチャンバと、追加的な奥側のロードロックモジュールによって相互接続された奥側の基材ハンドリングチャンバと、を含む基材処理システムに関する。この配設およびこれらの追加的な構成要素は、システム内の基材処理チャンバの数および基材処理能力を増加する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
材料層は、一般に、集積回路および電子デバイスの製造中などの、半導体デバイスの製造中に、基材の上へと堆積される。材料層堆積は、一般的に、基材処理チャンバ配設内で基材を支持し、基材を所望の堆積温度へと加熱し、そして１つ以上の材料層前駆体をチャンバ配設を通して、かつ基材を横切って流すことによって達成される。前駆体が基材を横切って流れるにつれて、材料層は、典型的には、基材の温度およびチャンバ配設内の環境的条件に従って、基材の表面の上へと徐々に成長する。
【０００３】
既存の基材処理システム１００は、図１に一般的に示されるタイプの「クラスタタイプ」システムを含む。こうした基材処理システム１００は、ゲート弁１０６を介して２つから４つの基材処理チャンバ１０４と動作可能に接続する基材ハンドリングチャンバ１０２を含む。各基材処理チャンバ１０４は、処理中に（例えば、上述したような材料層堆積中に）基材を保持する基材支持体１０８上に基材を受容するように装備される。
【０００４】
基材ハンドリングチャンバ１０２は、ゲート弁１０６を通して様々な基材処理チャンバ１０４の中へ、および外へと基材を移動させるために使用されるロボットアーム１１０を含む。使用時に、ゲート弁１０６が開かれ、ロボットアーム１１０のエンドエフェクタ１１０Ａは、開放しているゲート弁１０６を通して延在して、基材処理チャンバ１０４の内部チャンバの中へと基材を挿入する、または基材処理チャンバ１０４の内部チャンバから基材を取り出す（例えば、基材支持体１０８上に基材を定置する、または基材支持体１０８から基材を取り除く）。ロボットアーム１１０が基材処理チャンバ１０４から引っ込められると、ゲート弁１０６は閉鎖され、それによって基材処理チャンバ１０４を基材ハンドリングチャンバ１０２からシールする。次いで、基材処理チャンバ１０４および／または基材ハンドリングチャンバ１０２内で、他の所望のアクションを行うことができる。
【０００５】
図１は、この基材処理システム１００がロードロックモジュール１１２を含むことをさらに示す。ロードロックモジュール１１２は、ゲート弁１１６によって基材ハンドリングチャンバ１０２と接続される。ロードロックモジュール１１２は、さらなる処理のための基材ハンドリングチャンバ１０２の中への途中で、および基材ハンドリングチャンバ１０２から出る途中で（処理が完了した後）に基材を保持するために、基材保持構成要素１１４を含む。ロボットアーム１１０のエンドエフェクタ１１０Ａは、ゲート弁１１６を通して（開放しているとき）移動して、基材をロードロックモジュール１１２から基材ハンドリングチャンバ１０２の中へと移動し（層堆積およびその他の処理のために）、また基材ハンドリングチャンバ１０２からロードロックモジュール１１２の中へと（処理が完了した後）移動する。ロードロックモジュール１１２およびゲート弁１１６は、基材ハンドリングチャンバ１０２内の条件（例えば、温度、圧力、雰囲気の内容等）が、基材を挿入する準備ができるまで、基材を基材ハンドリングチャンバ１０２の環境から分離したまま保持する。
【０００６】
ロードロックモジュール１１２は、別のゲート弁１１８を介して機器フロントエンドモジュール１２０とさらに連結される。機器フロントエンドモジュール１２０は、ロボットアーム１２２を含む。ロボットアーム１２２のエンドエフェクタ１２２Ａは、ゲート弁１１８を通して（開放しているとき）移動して、基材を機器フロントエンドモジュール１２０からロードロックモジュール１１２の中へと移動し（層堆積およびその他の処理のために）、またロードロックモジュール１１２から機器フロントエンドモジュール１２０の中へと（処理が完了した後）移動する。機器フロントエンドモジュール１２０のロボットアーム１２２はまた、ロードポート１２４Ａ～１２４Ｃのうちの１つから処理のために新しい基材をピックアップし、そしてプロセスされた基材を、例えば、さらなる処理のために別の場所へと搬送されるように、ロードポート１２４Ａ～１２４０Ｃのうちの１つへと戻す。
【０００７】
このタイプの従来の半導体製造システムおよび方法は、一般的に、それらの意図された目的のために許容可能であるが、改善の余地がある。製造コストを低減し、処理時間を短縮し、かつ／または製造効率を改善する改善は、当技術分野で歓迎されるであろう。
【発明の概要】
【０００８】
この技術の態様は、拡張された基材処理能力を有する基材処理システムおよび方法に関する。上記のように、この技術の一部のより具体的な態様は、手前側の基材ハンドリングチャンバと、追加的な奥側のロードロックモジュールによって相互接続された奥側の基材ハンドリングチャンバとを含み、かつ使用する基材処理システムおよび方法に関する。この配設およびこれらの追加的な構成要素は、基材処理システム全体での基材処理チャンバの数および基材処理能力を増加させる。
【０００９】
この技術の少なくとも一部の実施例による半導体または他の基材処理システムは、（ａ）第１の面と、（ｂ）第１の面に対して斜角で延在する第２の面と、（ｃ）第１の面に対して斜角に延在する第３の面と、（ｄ）第２の面に対して斜角で延在する第４の面と、（ｅ）第３の面に対して斜角で延在する第５の面と、（ｆ）第４の面と第５の面との間に接続される第６の面と、を有する第１の基材ハンドリングチャンバを含んでもよい。第１のロードロックモジュールは第１の面に接続され、またこの第１のロードロックモジュールは、第１の面を通して第１の基材ハンドリングチャンバの中へ、および外へと移動する基材を保持するための１つ以上の第１の基材支持体を含む。第２のロードロックモジュールは、第６の面に接続される。システムは、（ａ）第２のロードロックモジュールに接続された第７の面と、（ｂ）第７の面に対して斜角で延在する第８の面と、（ｃ）第７の面に対して斜角で延在する第９の面と、（ｄ）第８の面に対して斜角で延在する第１０の面と、（ｅ）第９の面に対して斜角で延在する第１１の面と、を有する、第２の基材ハンドリングチャンバをさらに含む。第２のロードロックモジュールは、第６の面および第７の面を通して第１の基材ハンドリングチャンバと第２の基材ハンドリングチャンバとの間で移送される基材を保持するための１つ以上の第２の基材支持体を含む。
【００１０】
上述の特徴のうちの１つ以上に加えて、または別の方法として、第１１の面は、第１０の面に対して斜角で延在してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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