发明名称 具有处理模组隔绝能力之半导体处理平台架构
摘要 一种连锁控制系统,系为双端面槽阀门设置,双端面槽阀门系包含于在复数之邻近的处理与运送模组间之真空本体中。分离阀系为每一个阀本体插槽设置,一个本体插槽系与另一个独立地各别封闭或开启。当邻近的处理模组系开启至大气压以供维修时,分离阀允许于运送模组中之真空。在系统之控制之下,当其中一个选择的处理模组系处于一维修状态或一维修之闩锁状态时,阀可系统之控制允许运送模组与某些处理模组之分离操作。系统包含一分离控制器,供运送模组使用,与一分离控制器,供处理模组使用。一控制界面协调在控制器与局部装置间之信号之流动,而系统使用者界面从操作与维修人员提供输入到控制系统。
申请公布号 TW479265 申请公布日期 2002.03.11
申请号 TW089112682 申请日期 2000.06.27
申请人 兰姆研究公司 发明人 班杰明 W 穆林;尼可拉斯J 布莱特
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 周良谋 新竹巿东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,而于半导体处理群集架构配置中,一运送模组机械地以至少一处理模组作为界面,运送模组系用以运送一个半导体晶圆至处理模组,处理模组系用以执行至少一种半导体处理操作,其中,机械界面系由一阀所提供,该使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统包含:一第一控制器,供至少一处理模组使用;一第二控制器,供运送模组使用,第二控制器系被程式化以按序排列半导体晶圆到至少一处理模组之流程;以及一控制界面,在第一与第二控制器之间并连接至电脑,用以控制至少一处理模组与运送模组之操作。2.如申请专利范围第1项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中:该阀系为一双插槽阀,设有一个具有一第一侧与一第二侧之外壳,外壳于第一侧具有一第一插槽并于第二侧具有一第二插槽,用以在至少一处理模组与运送模组之间通过一基板,而至少一处理模组系被装设至外壳之第一侧,而运送模组系被装设至外壳之第二侧;一第一门系可移动的装设于外壳之内以关闭第一插槽;一第二门系可移动的装设于外壳之内以关闭第二插槽;第一控制器系用以操作第一门;且第二控制器系用以操作第二门。3.如申请专利范围第1项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中:第二控制器系被程式化以响应一个来自至少一处理模组之信号其已备妥以执行下一个处理操作,以导致模组执行一连串的操作,俾能启动至少一处理模组以执行至少一种半导体处理操作,一系列之操作包含:调整至少一处理模组与运送模组以在模组之间传送一半导体晶圆;执行半导体晶圆之运送;与执行一种后晶圆运送程序之操作。4.如申请专利范围第3项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中,调整操作更包含:命令至少一处理模组与运送模组以使每个都达到一晶圆运送压力。5.如申请专利范围第1项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中:该阀包含一双插槽阀,具有一本体、相对侧、一个位于每一个相对侧之开口部,其中每一侧系邻接各模组,该阀更具有:复数开关,用以感测阀本体中之压力;一第一门,用以于其中一侧关闭一第一开口部;及一第二门,用以于另一侧关闭一第二开口部;该使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统更包含:一系统使用者界面,连接至运送模组控制器,用以输入一信号进入一维修状态;及一局部使用者界面,连接至至少一处理模组控制器用以发布命令至至少一处理模组而执行维修备妥操作,该命令包含:决定双插槽阀之该复数开关之状态;与为因应其中一个于本体中感测真空之开关,以导致于至少一处理模组侧之门开启。6.如申请专利范围第5项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中:该局部使用者界面更发布命令至处理模组,用以执行闩锁维修备妥操作,该命令包含:一闩锁命令,从运送模组通知动力,选择的气体到处理模组之供应,与处理气体之供应的闩锁。7.如申请专利范围第1项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,其中:该架构配置更包含处理模组之设施维修与远端维修;且其中第一控制器独立于第二控制器地从远端维修与设施维修控制维修之提供。8.如申请专利范围第1项之使用于一半导体处理群集架构配置之中的控制系统,更包含:复数之设备,用以提供动力、CDA、与气体至处理模组;与一维修界面,位于运送模组与至少一处理模组之间,用以控制设备提供动力、CDA、与气体至至少一处理模组。9.一种群集工具架构之操作方法,用以作半导体处理,该架构包含一运送模组,机械地以至少一处理模组作为界面,运送模组系用以运送一个半导体晶圆到至少一处理模组,而至少一处理模组系用以执行至少一种半导体处理操作,其中,机械界面系由一个阀所提供,该阀具有一个邻接至少一处理模组之第一门与一个邻接运送模组之第二门,该操作方法包含以下操作:确认该阀系处于真空并开启第一门;指示至少一处理模组系备妥以执行下一个处理操作;调整至少一处理模组与运送模组以在模组之间传送一半导体晶圆,该调整包含确认运送模组中之压力系为真空并与开启第二门之操作;在模组之间传送半导体晶圆;与执行一种后晶圆运送程序之操作,操作程序包含关闭第一与第二门。10.如申请专利范围第9项之群集工具架构之操作方法,其中,传送操作更包含:在模组间之晶圆之运送期间,监视晶圆之存在。11.如申请专利范围第9项之群集工具架构之操作方法,其中,该架构包含一机器人,用以于运送模组中拾起一晶圆并置放晶圆进入至少一处理模组,该方法更包含以下操作:在模组之间传送半导体晶圆,该传送包含:命令机器人从运送模组运送晶圆至处理模组;在晶圆拾起与置放期间,监视一晶圆之目前状态;以及传回一运送成功指示。12.如申请专利范围第9项之群集工具架构之操作方法,其中,确认运送模组中之压力系为真空之操作更包含:决定运送模组中之压力并非处于真空,关闭邻接运送模组之阀的第二门,与命令运送模组以抽成真空。13.如申请专利范围第9项之群集工具架构之操作方法,更包含以下操作:决定至少一处理模组中之压力并未处于真空,与关闭第一门并调整压力至一晶圆运送压力。14.如申请专利范围第12项之群集工具架构之操作方法,其中,该架构包含一机器人用以传送晶圆,机器人具有一末端效应器,用以支持晶圆,该操作方法更包含:调整处理模组压力至一晶圆更换压力;开启第一门;指示处理模组系已经备妥运送;产生一命令至机器人以将末端效应器移动至处理模组;与命令机器人更换晶圆。15.如申请专利范围第9项之群集工具架构之操作方法,其中,后晶圆运送操作程序之执行更包含:决定第一与第二门之每一个已关闭。16.一种用以将一群集工具架构之一第一部分置于一维修状态并同时允许架构之第二部分操作正常地作半导体处理的方法,该方法包含以下操作:设置架构之第二部分,该第二部分包含一运送模组,机械地以复数之处理模组作为界面;设置架构之第一部分,该第一部分包含另一处理模组,其需要在架构之第二部分之一个或更多元件之正常操作期间进行维修,运送模组亦机械地以属于架构之第一部分之处理模组作为界面;设置操作,使每一个处理模组系用以执行至少一半导体处理操作,并用以在动力操作之下执行问题诊断、清洗、与测试;设置机械界面,该界面具有一双插槽阀,而该双插槽阀则具有一个本体、一个位于本体中之第一门,其邻接属于第一部分之处理模组、与一个位于本体中之第二门,其邻接传输模组;在下述操作期间,维持第二门封闭,俾能继续正常的操作;当处理模组被设于维修状态时,选择第一部分;从可与运送模组一起使用之一组模组移除选择的第一部分,以在选择的第一部分之维修状态期间作正常操作;为选择的第一部分发布一压力命令;决定阀本体中之压力是否为大气压或真空;与如果阀本体中之压力系为真空,则开启第一门并泄放选择的第一部分与阀本体。17.如申请专利范围第16项之用以将一群集工具架构之一第一部分置于一维修状态并同时允许架构之第二部分操作正常地作半导体处理的方法,其中,选择的第一部分系在完成选择的第一部分之维修之时,从维修状态回复至一操作状态,该方法更包含以下操作:发布一抽气命令以将选择的第一部分置于真空之下;准备选择的第一部分,用以处理;与将一处理模组控制器置于正常操作之备妥状态。18.如申请专利范围第17项之用以将一群集工具架构之一第一部分置于一维修状态并同时允许架构之第二部分操作正常地作半导体处理的方法,更包含:添加选择的模组至可与用以作正常操作之运送模组一起使用的该组模组;与决定控制器系处于用以作正常操作之状态。19.一种连锁控制系统,用于一种半导体处理群集架构配置中,于其中,一运送模组系机械地以至少一处理模组作为界面,运送模组系用以传送一个半导体晶圆到至少一处理模组,一旦晶圆传送操作完成,处理模组系用以执行至少一种半导体处理操作,其中:机械界面系由一双插槽阀所提供,双插槽阀具有一外壳,外壳具有一第一侧与一第二侧,外壳于第一侧具有一第一插槽,并于第二侧具有一第二插槽,用以在至少一处理模组与运送模组之间通过一晶圆,而至少一处理模组系被装设至外壳之第一侧,而运送模组系被装设至外壳之第二侧;该连锁控制系统包含:一第一门,系可移动的装设于外壳之内,以关闭第一插槽;一第二门,系可移动的装设于外壳之内,以关闭第二插槽;一第一控制器,用于至少一处理模组,第一门被第一控制器所控制,俾促进用以在至少一处理模组与运送模组之间传送晶圆的晶圆传送操作的程序;一第二控制器,用于运送模组,第二门被第二控制器所控制,俾促进用以在至少一处理模组与运送模组之间传送晶圆的晶圆传送操作的程序,第二控制器更被程式化以为在运送模组与至少一处理模组间之晶圆排序;一第一感测器,用以侦测第一门是否开启或封闭,并产生一第一控制信号,其指示第一门系被开启;一第二感测器,用以侦测第二门是否开启或封闭,并产生一第二控制信号,其指示第二门系被开启;与一控制界面,在第一与第二控制器之间,用以协调第一与第二控制信号在至少一处理模组与运送模组之间流动,俾能因应第一与第二控制信号之其一或两者,以中断晶圆传送操作的程序。20.如申请专利范围第19项之连锁控制系统,更包含:一感测器,用以决定于选择的至少一处理模组与运送模组之其一中的压力并非为各自的真空压力或传送状态,并产生各自的错误讯息;其中控制界面协调错误讯息之流动,以导致第一控制器及第二控制器各自停止晶圆传送操作的程序。21.如申请专利范围第19项之连锁控制系统,更包含:一感测器,用以决定一晶圆并非在晶圆传送操作之程序的期间内,出现于模组之其一中,并产生一错误讯息;置中控制界面协调错误讯息之流动,以导致第一控制器及第二控制器各自停止晶圆传送操作的程序。图式简单说明:图1说明一种典型的习知技术之半导体处理群集架构,其显示以一运送模组作为界面之各种不同的腔室,其中,一个单一门阀系位于一个腔室或模组中,以使每个腔室与模组必须关闭以启动它们中之任一个的维修。图2说明本发明之一种双端面槽阀门,其乃位于邻近的运送模组与一处理模组之间,其中,两个门阀系位于在运送与处理模组间之一阀壳体之一阀真空本体,以使得只需要关闭其中一个选择的模组,即可启动它们当中所选择之其中一个的之维修。图3系为本发明之双端面槽阀门之平面视图,其显示具有由相对壁所定义之宽度之阀真空本体与一个于每个壁中之插槽,以容许晶圆从一运送模组传输至一处理模组,其中,每个插槽可能在两个分离驱动器之其中一个之操作时,藉由两个门之其中一个而选择性地关闭,以在维修处理模组时,允许在运送模组内之继续操作。图4A系为用以控制各第一阀门与各第二阀门之移动的控制器之示意图,其中,控制器系连接至一台用以操作双插槽阀之电脑工作站。图4B说明三个用以提供到控制器之输入之开关,以促进控制第一阀门与第二阀门之移动。图5A描绘一个说明一处理模组之维修方法之操作之流程图,该处理模组系配合着运送模组操作,维修方法包含控制第一阀门与第二阀门之移动,以在维修处理模组时,允许在运送模组内之继续操作。图5B描绘说明一个运送模组之维修方法之操作之流程图,该运送模组系配合着处理模组操作,维修方法包含控制第一阀门与第二阀门之移动,以在维修运送模组时,允许在处理模组内之继续操作。图6A系为沿着图3之线6-6之垂直剖面图,其显示处于OPEN与DOWN位置之本发明之两个双端面槽阀门之其中一个,并显示用以关闭两个门之其中一个的两个驱动器之其中一个,其中,举例而言,当操作继续在运送模组之内进行时,一个驱动器具有两个分离的可控制动作,以允许于处理模组上完成选择的维修操作。图6B系为类似于图6A之垂直剖面图,其显示处于OPEN与UP位置之本发明之一个阀,用以促进配合着一个阀之门之维修。图6C系为类似于图6A与6B之垂直剖面图,其显示位于UP与CLOSED位置之本发明之一个阀,以关闭与一个阀相关的之插槽。图6D系为本发明之一个双端面槽阀门之概要视图,其显示驱动器包含一个使一托架于一枢接板上旋转以移动门成为OPEN或CLOSED位置之开启/关闭气压缸,其中,驱动器亦包含一个上升/下降气压缸,其乃相对于位于OPEN位置之托架将门移动以使门与插槽对准或将门移动至插槽以下。图6E系为类似于图6D之概要视图,其显示上升/下降气压缸,其具有相对于位于OPEN位置之托架移动的门,以使门与插槽对准,而此开启/关闭气压缸然后使于枢接板上之托架旋转,以移动门至CLOSED位置,藉以密封插槽。图7系为沿着图6D之线7-7之概要视图,其显示每个插槽阀之驱动器轴系沿着Y轴偏置于并列关系,俾能缩小阀真空本体之宽度,从而缩小包含本发明之双端面槽阀门之半导体处理群集架构之占地面积。图8系为用以控制运送模组与处理模组之某些操作之系统之示意图,其包含在运送模组与代表性的其中一个处理模组之间之各种不同的界面,与被这些模组所控制之维修操作。图9系为用以在为处理模组准备正常操作状态时,控制运送模组与处理模组之操作的系统之示意图。图10系为用以在为处理模组准备维修状态时,控制运送模组与处理模组之操作的系统之示意图。图11描绘一流程图,其显示为选择的处理模组之正常操作状态准备运送模组与选择的处理模组的控制方法的操作。图12描绘一流程图,其显示图11之某个为选择的处理模组之正常操作状态准备运送模组与选择的处理模组的控制方法的操作,其中,某些操作系已备妥在模组间之晶圆运送(转移前(pre-handoff)状态)。图13描绘一流程图,其显示显示于图12之运送模组之转移前状态的一种操作之细节。图14描绘一流程图,其显示显示于图12之处理模组之转移前状态的一种操作之细节。图15与16描绘一流程图,其显示显示于图11之用以在模组之间运送晶圆之一种操作之细节("准备转移'状态)。图17描绘一流程图,其显示图11之某个为选择的处理模组之正常操作状态准备运送模组与选择的处理模组的控制方法的操作,其中,某些操作遵循在模组与关于运送模组间之晶圆运送(TM转移后(post-handoff)状态)。图18描绘一个类似于图17之流程图,其中,某些操作遵循在模组之间与关于处理模组的晶圆之运送("PM转移后状态)。图19与20描绘一流程图,其显示在为选择的处理模组之维修状态准备运送模组与一选择的处理模组的控制方法中之操作。图21描绘一流程图,其显示在准备选择的处理模组以供从维修状态之移除的控制方法中之操作。图22描绘一流程图,其显示用以于闩锁状态中安装处理模组之操作。
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