专利名称：在半导体晶片上生长薄膜的蒸发法的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制作过程中的预处理，具体地说，涉及一种在半导体晶片上生长薄膜的蒸发法，通过在处理室内加热晶片之前，于装载室内使晶片预热，能够在薄膜生长阶段减少在晶片处理室内加热的时间，并能提高生产效率及产量。
为了能够易于实现表面生长步骤，需得对晶片的整个表面进行均匀加热的步骤。这样的加热步骤决定晶片表面上沉积之表面的均匀性，因而需要严格的操作。
以下参照图3描述在半导体晶片上形成薄膜的现有设备的结构。
如图3所示，现有设备10包括多个晶片盒11和12，其中容纳有半导体晶片；ATM单元13，它里面设有晶片移送装置14；装载室20；多个晶片处理室30和40；卸载室50和真空室60。另外，在现有的设备10中，在ATM单元13与装载室20之间、装载室20与真空室60之间、真空室60与处理室30和40之间、真空室60与卸载室50之间，以及卸载室50与ATM单元13之间装有门阀71、72、73、74、75和76。在移送晶片期间这些门阀71、72、73、74、75和76被打开，而在移送晶片之后，关闭它们。
装载室20接纳自ATM单元13送来的晶片。真空室60位于装载室20、处理室30和40以及卸载室50之间，用以使各室20、30、40和50的内部变成真空。位于真空室60内的晶片移送装置61移送晶片，从装载室20分别移送至处理室30和40。在处理室30和40内，晶片被加热至预定的温度，同时薄膜沉积在晶片的表面上。此后，卸载室50接纳其表面上沉积有薄膜的晶片。
这时，加热块单元80分别与处理室30和40相连。每个加热块单元80包括与晶片接触的加热器(未示出)。加热器在一定的时间内将晶片加热至400℃至600℃范围内。
这之后，参照图3描述上述现有设备10的工作过程。
在半导体晶片上生长薄膜的过程中，首先，利用晶片移送装置14，使在ATM13的晶片盒11和12的第一晶片盒11中所装的晶片通过第一门阀71被移送到装载室20。将晶片置于装载室20中的台子21上。借助台子21中所安装的各升降销(未示出)的动作，使所述晶片被保持在预定的高度，从而使可由真空室60的移送装置61平稳地进行对晶片的挑选过程。
然后，使第一门阀71关闭，并开启装载室20与真空室60之间的第二门阀72。于是，使装载室20内的空气通过真空室60被排放到外面，从而使装载室20的内部变成真空。相应地，由真空室60的移送装置61使被置于装载室20内的晶片通过第三门阀73或第四门阀74被移送至安装在处理室30和40内的各加热块单元80之一的上部。
在通过各处理室30和40中加热块单元80的加热器使各晶片被加热至预定的温度(最好在400℃到600℃范围)之后，进行使薄膜沉积在各晶片表面上的过程。当完成这种沉积过程时，按照晶片移送装置61的工作模式，通过第五门阀75，使被置于各加热块单元80上的晶片依次从处理室30和40移送至卸载室50。通过第六门阀76，将被置于卸载室50的台子51上的各晶片依序装载于安装在ATM单元13的第一晶片室11内。同样地，容纳于第二晶片室12中的晶片，也是在进行上述各个过程之后，再不断地被装载到晶片室12内。
有如具有上述结构及工作过程的在半导体晶片上形成薄膜的现有技术的设备所示的那样，1996.9.17颁布的Howard E.Grunes的美国专利US5,556,248公开了一种半导体晶片盒的移送系统。
然而，在上述普通的用于在半导体晶片上形成薄膜的设备10中，由于只在晶片处理室30和40内对晶片进行加热处理，需要较长的时间才能使晶片达到较高的处理温度，因而使产量下降。
再有，当为了提高产量而另外设置许多处理室时，会使成本增加很多，而且也使设备变得复杂和庞大。
为了实现上述目的，本发明提供一种在半导体晶片上生长薄膜的蒸发法，它包括以下步骤(S1)将预先被容纳于ATM单元的晶片盒内的晶片放置在装载室内的加热块单元上；(S2)由装载室内的加热块单元将晶片预热到预定的温度；(S3)在将晶片布置在晶片处理室内的加热块单元的上部之后，将已预热的晶片加热到预定的处理温度；(S4)在被加热的晶片表面上生长薄膜；(S5)生长薄膜之后，将晶片置于卸载室内；(S6)从卸载室移送晶片，之后在晶片盒内继续装载晶片。
预热步骤(S2)中的温度与加热步骤(S3)中的温度相同。
加热块单元包括加热器，它接触晶片和各升降销，所述升降销根据升降部件的动作使晶片上下移动。
如上所述，本发明中由于在处理室内的加热过程之前，在装载室内进行预热处理，所以使在处理室内的加热时间明显地减少，从而可快速进行在晶片表面上沉积薄膜的整个过程。
图1以示意的方式表示本发明一种优选实施例在半导体晶片上生长薄膜所用的蒸发设备的结构；图2是图1所示蒸发设备的部分剖面视图；图3以示意的方式表示现有技术在半导体晶片上生长薄膜所用的蒸发设备的结构。
参照图1，蒸发设备100包括多个晶片盒111和112，所述半导体晶片就被容纳于其中；ATM单元113，它里面设有晶片移送装置114；装载室120；多个晶片处理室130和140；卸载室150和真空室160。另外，在ATM单元113与装载室120之间、装载室120与真空室160之间、真空室160与处理室130和140之间、真空室160与卸载室150之间，以及卸载室150与ATM单元113之间设置门阀171、172、173、174、175和176。在移送晶片期间，这些门阀171、172、173、174、175和176被打开，而在移送晶片之后，关闭它们。
装载室120接纳自ATM单元113送来的晶片。呈多面体形状的真空室160位于装载室120、处理室130和140以及卸载室150之间，用以使各室120、130、140和150的内部变成真空。位于真空室160内并具有自动操纵臂的晶片移送装置161移送晶片，从装载室120分别移送至处理室130和140。在处理室130和140内，晶片被加热至预定的温度，同时薄膜沉积在晶片的表面上。此后，卸载室150接纳其表面上沉积有薄膜的晶片。
借助加热块单元180，在处理室130和140内实现均匀地加热晶片表面的过程，易于在晶片上生长薄膜，这将在后面有所描述。加热过程决定在晶片表面上沉积的薄膜的均匀性。
图2表示蒸发设备100安装的加热块单元180。
如图中所示，加热块单元180包括加热器183，它与晶片和各升降销182接触，所述升降销根据升降部件181的动作上下移动晶片。加热器183在一定的时间内将晶片加热到400℃至600℃范围的处理温度。
具有上述结构的加热块单元180被安装在装载室120以及处理室130和140内。
接下去将参照图1和2详细描述上述本发明优选实施例蒸发设备100的工作过程。
利用晶片移送装置114，使在ATM113的晶片盒111和112之一内所装的晶片通过被打开的第一门阀171被移送到装载室120。将晶片置于装载室120中的台子121上。借助加热块单元180的各升降销182的动作，使所述晶片被保持在预定的高度，从而可由真空室160的移送装置161平稳地进行对晶片的挑选过程。
然后，使第一门阀171关闭，并开启装载室120与真空室160之间的第二门阀172。于是，使装载室120内的空气通过真空室160被排放到外面，从而使装载室120的内部变成真空。
继而，在装载室120内进行对晶片的预热过程。在预热处理期间，由安装在装载室120内的加热块单元180的加热器183将晶片加热到与晶片被设定的要在处理室130和140内加热的同样的处理温度。例如，如果在处理室130和140内进行的加热步骤中设定的处理温度是600℃，则在装载室120内的预热步骤中，晶片被预热至600℃。
由真空室160的移送装置161使如上述那样在装载室120内预热的晶片通过第三门阀173或第四门阀174被移送至安装在处理室130和140内的各加热块单元180之一的上部。
利用各处理室130和140中加热块单元180的加热器183，在从装载室120移送到处理室130和140期间降下来的晶片表面温度立刻升至预定的处理温度，即400℃到600℃。随后，薄膜沉积在晶片的表面上。
相应地，由于在处理室130和140内的加热过程之前在装载室120内进行预热过程，所以使在处理室130和140内的加热时间明显地减少，从而可快速地实现在晶片表面上沉积薄膜的整个过程。
在完成所述沉积过程时，按照晶片移送装置161的工作模式，通过第五门阀175，依次将被置于加热块单元180上的各晶片从处理室130和140移送到卸载室150。通过第六门阀176，由移送装置114将被置于卸载室150的台子151上的各晶片依序装载于安装在ATM单元113的第一晶片室111内。同样地，容纳于第二晶片室112中的晶片，也是在进行上述各个过程之后，再不断地被装载到晶片室112内。
有如上面所详细叙述的那样，在本发明的优选实施例中，通过在处理室内加热晶片之前于装载室内预热晶片，可快速地实现在晶片表面上沉积薄膜的整个过程，从而提高生产效率和产量，而无需安装附加的处理室。
虽然已参照其特定的实施例特别地表示和描述了本发明，但那些熟悉本领域的人将能理解，各种形式上和细节上的变化都是行之有效的，而不致脱离所附各权利要求限定的本发明精髓及范围。
权利要求
1.一种在半导体晶片上生长薄膜的蒸发法，其特征在于，包括以下步骤(S1)将预先被容纳于ATM单元的晶片盒内的晶片放置在装载室内的加热块单元上；(S2)由装载室内的加热块单元将晶片预热到预定的温度；(S3)在将晶片布置在晶片处理室内的加热块单元的上部之后，将已预热的晶片加热到预定的处理温度；(S4)在被加热的晶片表面上生长薄膜；(S5)生长薄膜之后，将晶片置于卸载室内；(S6)从卸载室移送晶片，之后在晶片盒内继续装载晶片。
2.如权利要求1所述的蒸发法，其特征在于，所述预热步骤(S2)中的温度与加热步骤(S3)中的温度相同。
3.如权利要求2所述的蒸发法，其特征在于，在所述预热步骤(S2)和加热步骤(S3)中，晶片被加热至400℃至600℃范围内的温度。
4.如权利要求1所述的蒸发法，其特征在于，所述加热块单元包括加热器，它接触晶片和各升降销，所述升降销根据升降部件的动作使晶片上下移动。
全文摘要
本发明公开一种在半导体晶片上生长薄膜的蒸发法，能够减少在晶片处理室内的加热时间并能提高生产效率及产量，而无需设置附加的处理室。在制作半导体的过程中，将被容纳于ATM单元的晶片盒内的半导体晶片放置在装载室内的加热块单元上。由装载室内的加热块单元将晶片预热到预定的温度。在将晶片布置在晶片处理室内的加热块单元的上部之后，将已预热的晶片加热到预定的处理温度。然后，在被加热的晶片表面上形成薄膜。将带有薄膜的晶片置于卸载室内。再从卸载室移送晶片，之后在晶片盒内继续装载晶片。
文档编号H01L21/3205GK1440050SQ02105259
公开日2003年9月3日 申请日期2002年2月22日 优先权日2002年2月22日
发明者朴胜甲 申请人:阿托株式会社, 朴胜甲