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公開番号2025088755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2024206383
出願日2024-11-27
発明の名称半導体処理システムのための構成可能およびモジュール式のロードロックチャンバシステムおよびロードロックを作製する方法
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 20060101AFI20250604BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体処理システムのための構成可能およびモジュール式のロードロックチャンバシステムおよびロードロックを作製する方法を提供する。
【解決手段】ロードロック装置は、上部アクセサリシート開口に上部アクセサリシートを画定する上部プレート、中間アクセサリシート開口に中間アクセサリシートを画定する上部プレートから間隔を置いて配置された中間プレート、および下部アクセサリシート開口に下部アクセサリシートを画定する中間プレートによって上部プレートから分離された下部プレートを有するロードロック本体を含む。第一のアクセサリプレートは上部アクセサリシートに固定され、第二のアクセサリプレートは下部アクセサリシートに固定される。上部アクセサリシート開口、中間アクセサリシート開口、および下部アクセサリシート開口は、ロードロック本体開口を形成するために垂直に整列される。半導体処理システム、およびロードロック装置を作製する方法も記載されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ロードロック装置であって、
ロードロック本体であって、
上部アクセサリシート開口を有し、前記上部アクセサリシート開口に上部アクセサリシートを画定する上部プレートと、
中間アクセサリシート開口を有し、前記中間アクセサリシート開口に中間アクセサリシートを画定する、前記上部プレートから間隔を置いて配置されている中間プレートと、
下部アクセサリシート開口を有し、前記下部アクセサリシート開口に下部アクセサリシートを画定する前記中間プレートによって前記上部プレートから分離されている下部プレートと、
前記上部アクセサリシートに固定されている第一のアクセサリプレートと、
前記下部アクセサリシートに固定されている第二のアクセサリプレートと、を有し、
前記上部アクセサリシート開口、前記中間アクセサリシート開口、および前記下部アクセサリシート開口が垂直に整列しており、ロードロック本体開口を形成している、ロードロック本体、を備えるロードロック装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記第一のアクセサリプレートおよび前記第二のアクセサリプレートの少なくとも一つが、ブランキングプレートである、請求項１に記載のロードロック装置。
【請求項３】
前記第一のアクセサリプレートが基材支持プレートであり、前記第二のアクセサリプレートがブランキングプレートである、請求項２に記載のロードロック装置。
【請求項４】
前記第一のアクセサリプレートおよび前記第二のアクセサリプレートの少なくとも一つが、チルプレートである、請求項１に記載のロードロック装置。
【請求項５】
前記第一のアクセサリプレートが基材支持プレートであり、前記第二のアクセサリプレートがチルプレートである、請求項４に記載のロードロック装置。
【請求項６】
前記中間アクセサリシートに固定されている第三のアクセサリプレートをさらに備える請求項１に記載のロードロック装置。
【請求項７】
前記第三のアクセサリプレートが、ブランキングプレートおよびチルプレートの少なくとも一つである、請求項６に記載のロードロック装置。
【請求項８】
前記第二のアクセサリプレートが、チルプレートであり、
前記第一のアクセサリプレートおよび前記第三のアクセサリプレートの少なくとも一つが、チルプレートである、請求項６に記載のロードロック装置。
【請求項９】
前記第二のアクセサリプレートが、チルプレートであり、
前記第一のアクセサリプレートがブランキングプレートである場合、前記第三のアクセサリプレートがチルプレートであり、
前記第一のアクセサリプレートがチルプレートである場合、前記第三のアクセサリプレートがブランキングプレートである、請求項７に記載のロードロック装置。
【請求項１０】
前記第一のアクセサリプレートが、上部蓋であり、
前記第二のアクセサリプレートが、下部蓋であり、
前記上部蓋および前記下部蓋は、これらが前記ロードロック本体開口内に石英ボートを保持するように結合されており、
前記石英ボートが、複数の基材を保持するように構成されている、請求項１に記載のロードロック装置。
（【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、半導体デバイスを製造することに関する。より具体的には、本開示は、半導体デバイスを製造するために使用される半導体処理システムのためのロードロック装置に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
クラスタ型プラットフォームを有する半導体処理システムなどの半導体処理システムは一般に、ロードロックによってバックエンドに接続されるフロントエンドを備える。フロントエンドは、概して、半導体処理システムを外部環境に接合し、典型的には、半導体処理システムのフロントエンドとロードロックとの間で基材を搬送するための、フロントエンドロボットを含む。バックエンドは、典型的には、基材処理が達成されるプロセスモジュール、およびロードロックとプロセスモジュールとの間で基材を搬送するためのバックエンドロボットを含む。ロードロックは、概して、半導体処理システムのバックエンドを半導体処理システムのフロントエンドに結合し、典型的には、半導体処理システムのバックエンドに維持される環境を、半導体処理システムのフロントエンドに維持される環境に分離するように配置される。
【０００３】
ロードロックの課題の一つは、半導体処理システムにおける基材処理を容易にするために、ロードロック内に異なるタイプのアクセサリを組み込む必要があることである。例えば、加熱装置は、プロセスモジュール内に搬送される前に基材を加熱するためのロードロックに組み込まれてもよく、プロセスモジュール内の温度上昇に必要な時間を限定することによってシステム全体を改善する。冷却装置は、プロセスモジュールからロードロックへの搬送前に基材を冷却するためにロードロックに組み込まれてもよく、材料層堆積に続く所望の材料層堆積温度から基材を傾斜（ｒａｍｐ）させるのに必要な時間を限定する。これにより、基材が材料層堆積後にプロセスモジュール内に留まり得る時間を短縮することによって、システムスループットも改善することができる。ロードロックに基材加熱および基材冷却を組み込むことは、一般に、ロードロックが、ロードロックに結合されたプロセスモジュールで実行されるプロセスの基材加熱および／または基材冷却要件に対応するカスタマイズされた構成を有することを必要とする。さらに、従来の半導体処理システムは、１）一度に一枚のウエハを収容するか、または２）バッチウエハ（すなわち、ウエハのカセット、例えば、一度に２５枚のウエハ）を収容するという二つのタイプのロードロック装置のうちの一つを有する。
【０００４】
しかしながら、従来のシステムは、所与の処理動作の要件に応じて、各処理動作に対して異なるロードロックチャンバを必要とする。すなわち、所与の処理動作が以前の処理動作と異なる場合、所与の処理動作をサポートすることができるように、ロードロックを、元々ロードロックには含まれていないアクセサリを有するロードロックと交換する必要があり得る。したがって、処理動作が以前のものと異なるたびに、新しいロードロックチャンバが必要とされ得る。このようなロードロックのカスタマイズにより、半導体処理システムの再配備および／または再利用が複雑になり得る。
【０００５】
したがって、当技術分野では、改善されたロードロック装置、ロードロック装置を有する半導体処理システム、材料層堆積方法、および半導体処理システムのためのロードロック装置を作製する方法が必要とされている。本開示は、この必要性に対する解決策を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ロードロック装置が提供される。ロードロック装置には、上部アクセサリシート開口を有し、上部アクセサリシート開口に上部アクセサリシートを画定する上部プレートを有するロードロック本体、中間アクセサリシート開口を有し、中間アクセサリシート開口に中間アクセサリシートを画定する、上部プレートから間隔を置いて配置されている中間プレート、下部アクセサリシート開口を有し、下部アクセサリシート開口に下部アクセサリシートを画定する中間プレートによって上部プレートから分離されている下部プレートが含まれる。第一のアクセサリプレートは上部アクセサリシートに固定されており、第二のアクセサリプレートは下部アクセサリシートに固定されている。上部アクセサリシート開口、中間アクセサリシート開口、および下部アクセサリシート開口は、ロードロック本体開口を形成するために垂直に整列されている。
【０００７】
ロードロック装置を作製する方法が提供される。方法には、上部アクセサリシート開口を有し、上部アクセサリシート開口に上部アクセサリシートを画定する上部プレートを有するロードロックチャンバ本体、中間アクセサリシート開口を有し、中間アクセサリシート開口に中間アクセサリシートを画定する、上部プレートから間隔を置いて配置されている中間プレート、および下部アクセサリシート開口を有し、下部アクセサリシート開口に下部アクセサリシートを画定する中間プレートによって上部プレートから分離されている下部プレートが含まれる。方法は、プロセスモジュールの処理動作を決定することをさらに含み、プロセスモジュールは、バックエンド搬送モジュールに結合されており、バックエンド搬送モジュールは、ロードロックチャンバ本体に結合されている。処理動作がロードロックチャンバ本体の少なくとも一つのチャンバ内で基材冷却を必要とすると判定された場合、方法は、上部アクセサリシート、下部アクセサリシートおよび中間アクセサリシートの少なくとも一つにチルプレートを固定することを含む。処理動作がロードロックチャンバ本体の少なくとも一つのチャンバ内で基材加熱を必要とすると判定された場合、方法は、上部アクセサリシート、下部アクセサリシートおよび中間アクセサリシートの少なくとも一つにヒータープレートを固定することを含む。
【０００８】
半導体処理システムが提供される。システムには、プロセスモジュール、プロセスモジュールに接続されておりバックエンド基材搬送ロボットを収容しているバックエンド搬送モジュール、バックエンド搬送モジュールに接続されており、さらにフロントエンド基材搬送ロボットを収容している機器フロントエンドモジュールに接続されているロードロック装置が含まれる。ロードロック装置は、上部アクセサリシート開口を有し、上部アクセサリシート開口に上部アクセサリシートを画定する上部プレート、中間アクセサリシート開口を有し、中間アクセサリシート開口に中間アクセサリシートを画定する、上部プレートから間隔を置いて配置されている中間プレート、下部アクセサリシート開口を有し、下部アクセサリシート開口に下部アクセサリシートを画定する中間プレートによって上部プレートから分離されている下部プレート、上部アクセサリシートに固定されている第一のアクセサリプレート、下部アクセサリシートに固定されている第二のアクセサリプレートを有する、ロードロックチャンバ本体をさらに備える。上部アクセサリシート開口、中間アクセサリシート開口および下部アクセサリシート開口は垂直に整列して、ロードロック本体開口を形成している。フロントエンド基材搬送ロボットおよびバックエンド基材搬送ロボットは、ロードロックチャンバ本体を通して機器フロントエンドモジュールとプロセスモジュールとの間で基材を搬送するように構成されている。
【０００９】
この概要は、概念の選択を簡略化した形態で紹介するために提供される。これらの概念は、以下の本開示の例の詳細な説明において、さらに詳細に記述される。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
【００１０】
本明細書に開示の本発明のこれらおよび他の特徴、態様、利点は、ある特定の実施形態の図面を参照しながら以下に記述されており、これらは本発明を図示することを意図しており、本発明を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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