发明名称 半导体制造设备之系统组织
摘要 本发明系提供一种半导体制造设备之系统组织,其中除气室整合于知传送室的位置。本发明亦提供一种系统/方法用于半导体晶圆上沉积铜阻障层与种晶层。此系统至少包括前开口联合舱、单晶圆装载室、除气室、预洗室、钽或氮化钽制程室、以及铜制程室。除气室整合在传送室的位置上。此系统可达到每小时超过100片晶圆的系统产能。
申请公布号 TWI241636 申请公布日期 2005.10.11
申请号 TW090124584 申请日期 2001.10.04
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 罗特森莫拉得;辛虎善
分类号 H01L21/20;C23C16/00;H05H1/00 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号12楼
主权项 1.一种用于制造一半导体基材之设备,其至少包括: 第一与第二基材处理机械手臂,系分别装设于第一 与第二机械手臂室之内; 一第一沉积室,系耦接于该第一机械手臂室以使该 第一机械手臂可传送一基材进入与传出该第一沉 积室,其中该第一沉积室系没有耦接于该第二机械 手臂室; 一第二沉积室,系耦接于该第二机械手臂室以使该 第二机械手臂可传送一基材进入与传出该第二沉 积室,其中该第二沉积室系没有耦接于该第一机械 手臂室;以及 一或多个传送室,其中每一传送室系皆耦接于该第 一机械手臂室与该第二机械手臂室,因此该第一机 械手臂与该第二机械手臂皆可传送一基材进入与 传出每一传送室; 其中至少一传送室包含一用以加热一基材之热源 。 2.如申请专利范围第1项所述之设备,更包含: 一负载室,系耦接于该第一机械手臂室以使该第一 机械手臂可传送一基材进入与传出该负载室,其中 该负载室系没有耦接于该第二机械手臂室。 3.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该热源至 少包含一红外线灯。 4.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该热源至 少包含一电阻加热器。 5.一种用于制造一半导体基材之设备,其至少包括: 第一与第二基材处理机械手臂,系分别装设于第一 与第二机械手臂室之内; 一第一电浆室,系耦接于该第一机械手臂室以使该 第一机械手臂可传送一基材进入与传出该第一电 浆室,其中该第一电浆室系没有耦接于该第二机械 手臂室; 一第二电浆室,系耦接于该第二机械手臂室以使该 第二机械手臂可传送一基材进入与传出该第二电 浆室,其中该第二电浆室系没有耦接于该第一机械 手臂室;以及 一或多个传送室,其中每一传送室系皆耦接于该第 一机械手臂室与该第二机械手臂室,因此该第一机 械手臂与该第二机械手臂皆可传送一基材进入与 传出每一传送室; 其中至少一传送室包含一用以加热一基材之热源 。 6.如申请专利范围第5项所述之设备,更包含: 一负载室,系耦接于该第一机械手臂室以使该第一 机械手臂可传送一基材进入与传出该负载室,其中 该负载室系没有耦接于该第二机械手臂室。 7.如申请专利范围第5项所述之设备,其中该热源至 少包含一红外线灯。 8.如申请专利范围第5项所述之设备,其中该热源至 少包含一电阻加热器。 9.一种于一基材上制造一半导体电路之方法,其至 少包括下列步骤: 提供第一与第二基材处理机械手臂; 耦接一第一制程室至该第一机械手臂以使该第一 机械手臂可传送一基材进入与传出该第一制程室, 其中该第一制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第一制程室系没有耦接于该第二机械手臂; 耦接一第二制程室至该第二机械手臂以使该第二 机械手臂可传送一基材进入与传出该第二制程室, 其中该第二制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第二制程室系没有耦接于该第一机械手臂; 耦接一或多个传送室至该第一机械手臂与该第二 机械手臂,因此该第一机械手臂与该第二机械手臂 皆可传送一基材进入与传出每一传送室,其中该一 或多个传送室包含一第一传送室;以及 接续执行下列连续步骤: 该第一机械手臂传送一第一基材进入该第一传送 室; 加热该第一传送室内之该第一基材;以及 该第二机械手臂自该第一传送室移除该第一基材 。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含下列 接续步骤: 该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程室 。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,更包含下列 接续步骤: 该第二机械手臂自该第二制程室移除该第一基材; 该第二机械手臂传送该第一基材进入该传送室之 一; 该第一机械手臂自该传送室移除该第一基材;以及 该第一机械手臂传送该第一基材至该第一制程室 。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中该传送 室为该第一传送室。 13.如申请专利范围第11项所述之方法,更包含下列 步骤: 在该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程 室的步骤之后,于该第二制程室中沉积钽或氮化钽 于该基材上;以及 在该第一机械手臂传送该第一基材至该第一制程 室的步骤之后,于该第一制程室中沉积铜于该基材 上。 14.如申请专利范围第11项所述之方法,更包含下列 步骤: 在该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程 室的步骤之后,于该第二制程室中自该基材表面移 除原生性氧化物;以及 在该第一机械手臂传送该第一基材至该第一制程 室的步骤之后,于该第一制程室中沉积铜于该基材 上。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一第三制程室至该第二机械手臂以使该第二 机械手臂可传送一基材进入与传出该第三制程室, 其中该第三制程室系没有耦接于该第一机械手臂; 在移除原生性氧化物的步骤之后且在该第二机械 手臂传送该第一基材进入该传送室之一的步骤之 前,执行下列连续步骤: 该第二机械手臂自该第二制程室移除该第一基材; 该第二机械手臂传送该第一基材进入该第三制程 室;以及 于该第三制程室中沉积钽或氮化钽于该第一基材 上。 16.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一负载室至该第一与第二机械手臂之一,以使 该机械手臂可传送一基材进入与传出该负载室,其 中该负载室系没有耦接于该第一与第二机械手臂 之其他者;以及 在该第一机械手臂传送该第一基材进入该第一传 送室的步骤之前,该机械手臂自该负载室移除该第 一基材。 17.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一负载室至该第一与第二机械手臂之一,以使 该机械手臂可传送一基材进入与传出该负载室,其 中该负载室系没有耦接于该第一与第二机械手臂 之其他者;以及 在该第二机械手臂自该第一传送室移除该第一基 材的步骤之后,该机械手臂传送该第一基材进入该 负载室。 18.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一负载室至该第一机械手臂,以使该第一机械 手臂可传送一基材进入与传出该负载室,其中该负 载室系没有耦接于该第二机械手臂;以及 在该第一机械手臂传送该第一基材进入该第一传 送室的步骤之前,该第一机械手臂自该负载室移除 该第一基材。 19.如申请专利范围第10项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一负载室至该第一机械手臂,以使该机械手臂 可传送一基材进入与传出该负载室,其中该负载室 系没有耦接于该第二机械手臂;以及 在该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程 室的步骤之后: 该第二机械手臂传送该第一基材进入该传送室之 一; 该第一机械手臂自该传送室移除该第一基材;以及 该第一机械手臂传送该第一基材进入该负载室。 20.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含下列 步骤: 于该传送室内提供一电阻加热器; 其中该加热步骤至少包含于该传送室中以该电阻 加热器加热该第一基材的步骤。 21.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该加热 步骤至少包含下列步骤: 导引红外线,以于该传送室中加热该第一基材。 22.一种于一基材上沉积一铜层之方法,其至少包括 下列步骤: 提供第一与第二基材处理机械手臂; 耦接一第一制程室至该第一机械手臂以使该第一 机械手臂可传送一基材进入与传出该第一制程室, 其中该第一制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第一制程室系没有耦接于该第二机械手臂; 耦接一第二制程室至该第二机械手臂以使该第二 机械手臂可传送一基材进入与传出该第二制程室, 其中该第二制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第二制程室系没有耦接于该第一机械手臂; 耦接一或多个传送室至该第一机械手臂与该第二 机械手臂,因此该第一机械手臂与该第二机械手臂 皆可传送一基材进入与.传出每一传送室,其中该 一或多个传送室包含一第一传送室;以及 接续执行下列连续步骤: 该第一机械手臂传送一第一基材进入该第一传送 室; 加热该第一传送室内之该第一基材; 该第二机械手臂自该第一传送室移除该第一基材; 该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程室; 于该第二制程室中,沉积钼或氮化钼于该基材上; 该第二机械手臂传送该第一基材进入该传送室之 一; 该第一机械手臂自该传送室移除该第一基材; 该第一机械手臂传送该第一基材进入该第一制程 室;以及 于该第一制程室中,沉积铜于该基材上。 23.一种于一基材上沉积一铜层之方法,其至少包括 下列步骤: 提供第一与第二基材处理机械手臂; 耦接一第一制程室至该第一机械手臂以使该第一 机械手臂可传送一基材进入与传出该第一制程室, 其中该第一制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第一制程室系没有耦接于该第二机械手臂; 耦接一第二制程室至该第二机械手臂以使该第二 机械手臂可传送一基材进入与传出该第二制程室, 其中该第二制程室为一沉积室或一电浆室,且其中 该第二制程室系没有耦接于该第一机械手臂; 耦接一或多个传送室至该第一机械手臂与该第二 机械手臂,因此该第一机械手臂与该第二机械手臂 皆可传送一基材进入与传出每一传送室,其中该一 或多个传送室包含一第一传送室;以及 接续执行下列连续步骤: 该第一机械手臂传送一第一基材进入该第一传送 室; 加热该第一传送室内之该第一基材; 该第二机械手臂自该第一传送室移除该第一基材; 该第二机械手臂传送该第一基材至该第二制程室; 于该第二制程室中,自该基材表面移除原生性氧化 物; 该第二机械手臂传送该第一基材进入该传送室之 一; 该第一机械手臂自该传送室移除该第一基材; 该第一机械手臂传送该第一基材进入该第一制程 室;以及 于该第一制程室中,沉积铜于该基材上。 24.如申请专利范围第23项所述之方法,更包含下列 步骤: 耦接一第三制程室至该第二机械手臂以使该第二 机械手臂可传送一基材进入与传出该第三制程室, 其中该第三制程室系没有耦接于该第一机械手臂; 在移除原生性氧化物的步骤之后且在该第二机械 手臂传送该第一基材进入该传送室之一的步骤之 前,执行下列连续步骤: 该第二机械手臂自该第二制程室移除该第一基材; 该第二机械手臂传送该第一基材进入该第三制程 室;以及 于该第三制程室中沉积钽或氮化钽于该第一基材 上。 图式简单说明: 第1A图与第1B图显示的是习知用于沉积铜阻障层与 种晶层之系统,其中所使用之简称兹列于后:FOUP表 示前开口联合舱、SWLL表示单晶圆装载室、DG表示 除气室、SWLL/DG表示单晶圆装载除气室、PC表示预 洗室、P/T表示传送室、Ta(N)表示钽或氮化钽制程 室、以及Cu表示铜制程室;以及 第2图显示的是根据本发明沉积铜阻障层与种晶层 之系统组织,其中所使用之简称与第1A图与第1B图 同。
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