具索引的串联基板处理工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式大体涉及半导体处理装备。
【背景技术】
[0002]传统的基板处理系统往往使用单个处理腔室来执行工艺的多个步骤。举例而言，单个处理腔室可用于快速加热、沉积材料和随后冷却基板。然而，本发明者已经观察到，执行上述任务所需的连续加热、冷却和供应不同的工艺资源导致系统为低能效的且因此操作成本尚昂。
[0003]因此，本发明者已提供了可解决上述一些或所有问题的具索引的串联(inline)基板处理工具的实施方式。
【发明内容】
[0004]本文提供一种具索引的串联基板处理工具及其方法或使用。在一些实施方式中，具索引的串联基板处理工具可包括:具有基底和一对相对的基板支撑件的基板载体，所述相对的基板支撑件具有从基底向上和向外延伸的各自的基板支撑表面；和以线性布置耦接至彼此的多个模块，其中多个模块的每一模块包括具有第一端、第二端和下表面的壳体，所述下表面用来支撑基板载体并且为基板载体提供从多个模块的第一模块线性地移动穿过多个模块，穿过任何介于中间的模块，到达多个模块的最后模块的路径，并且其中多个模块的至少一个模块包括:设置在壳体的侧面中以允许将辐射热提供到壳体中的窗口 ；耦接至壳体的侧面以通过窗口将辐射热提供到壳体中的加热灯；贴近壳体的顶部设置以将处理气体提供至壳体中的进气口 ；和与进气口相对设置以从壳体移除处理气体的排气装置。
[0005]在一些实施方式中，提供一种用具索引的串联外延沉积工具将材料沉积在基板上的方法，具索引的串联外延沉积工具包括以线性布置耦接至彼此的多个模块，其中多个模块的每一模块包括具有第一端、第二端和下表面的壳体，所述下表面用来支撑基板载体并且为基板载体提供从多个模块的第一模块线性地移动穿过多个模块，穿过任何介于中间的模块，到达多个模块的最后模块的路径，并且其中多个模块的至少一个模块包括:设置在壳体的侧面中以允许将辐射热提供到壳体中的窗口，耦接至壳体的侧面以通过窗口将辐射热提供到壳体中的加热灯，贴近壳体的顶部设置以将处理气体提供至壳体中的进气口，和与进气口相对设置以从壳体移除处理气体的排气装置，所述方法可包括以下步骤:为多个模块的第一模块提供基板载体，所述基板载体具有设置在基板载体中的第一组基板；在第一组基板上执行外延沉积工艺的第一步骤；为第一模块提供具有设置在第二基板载体中的第二组基板的第二基板载体，其中第二基板载体将第一基板载体推至多个模块的第二模块；和在第一模块中的第二组基板上执行外延沉积工艺的第一步骤，同时在第二模块中的第一组基板上执行外延沉积工艺的第二步骤。
[0006]下文描述本发明的其他和进一步实施方式。
【附图说明】
[0007]可通过参照附图中描绘的本发明的说明性实施方式理解上文简要概述且下文更详细地论述的本发明的实施方式。然而应注意的是，附图仅图示本发明的典型实施方式且因此不被视为限制本发明的范围，因为本发明可许可其他等效实施方式。
[0008]图1描绘根据本发明的一些实施方式的具索引的串联基板处理工具。
[0009]图2是根据本发明的一些实施方式的具索引的串联基板处理工具的模块的截面图。
[0010]图3是根据本发明的一些实施方式的具索引的串联基板处理工具的模块。
[0011]图4是根据本发明的一些实施方式的具索引的串联基板处理工具的进气口。
[0012]图5是根据本发明的一些实施方式用在具索引的串联基板处理工具中的基板载体。
[0013]为了便于理解，已尽可能地使用相同的参考数字指示各图所共有的相同元件。未按比例绘制各图，且为了清晰可简化各图。预期一个实施方式的元件和特征结构可有利地并入其他实施方式而无需进一步详述。
【具体实施方式】
[0014]本文提供具索引的串联基板处理工具及其使用方法的实施方式。与用于执行多步骤基板工艺的传统基板处理工具相比，该具创新性的具索引的串联基板处理工具有利地提供成本有效且简单的可制造性和具有能源及成本效率的使用。尽管在范围方面不进行限制，但是本发明者相信本发明的具索引的串联基板处理工具可能对处理较大尺寸的基板(例如，诸如450mm和更大的半导体基板)、玻璃面板基板或类似者尤其有利。
[0015]图1是根据本发明的一些实施方式的具索引的串联基板处理工具100。具索引的串联基板处理工具100通常可被配置成针对所需半导体应用在基板上执行任何工艺。举例而言，在一些实施方式中，具索引的串联基板处理工具100可被配置成执行一个或更多个沉积工艺，例如外延沉积工艺。
[0016]具索引的串联基板处理工具100大体包括以线性布置耦接在一起的多个模块112 (图示的第一模块102A、第二模块102B、第三模块102C、第四模块102D、第五模块102E、六模块102F和第七模块102G)。基板可如箭头122所示移动穿过具索引的串联基板处理工具100。在一些实施方式中，一个或更多个基板可设置在基板载体(例如，诸如下文针对图5所描述的基板载体502)上以便于一个或更多个基板移动穿过具索引的串联基板处理工具100。
[0017]多个模块112的每一个可被单独地配置以执行所需工艺的一部分。通过使用模块的每一个仅执行所需工艺的一部分，多个模块112的每一模块可被具体配置和/或优化以相对于工艺的那个部分按最有效的方式操作，从而使具索引的串联基板处理工具100与用于执行多步骤工艺的传统使用的工具相比更有效。
[0018]另外，通过在每一模块中执行所需工艺的一部分，提供给每一模块的工艺资源(例如，电功率、处理气体或类似资源)可由仅完成模块被配置以完成的工艺的所述部分所需的工艺资源的量来确定，从而进一步使该具创新性的具索引的串联基板处理工具100与用于执行多步骤工艺的传统使用的工具相比更有效。
[0019]在具索引的串联基板处理工具100的示例性配置中，在一些实施方式中，第一模块102A可被配置成提供净化气体以例如从基板和/或基板载体移除杂质和/或将基板引入到适合气氛中用于沉积。第二 102B模块可被配置成预热或执行温度渐变(temperatureramp)以将基板的温度提高到适于执行沉积的温度。第三模块102C可被配置成执行烘烤以在沉积材料之前从基板移除挥发性杂质。第四模块102D可被配置成将所需材料沉积在基板上。第五模块102E可被配置成执行后沉积工艺，例如诸如退火工艺。第六模块102F可被配置成冷却基板。第七模块102G可被配置成提供净化气体以例如在从具索引的串联基板处理工具100移除基板和/或基板载体之前，从基板和/或基板载体移除工艺残余物。在不需要某些工艺的实施方式中，可省略经配置用于工艺的那个部分的模块。举例而言，若在沉积之后不需要退火，则经配置用于退火的模块(例如，上述示例性实施方式中的第五模块102E)可被省略或可被经配置用于不同的所需工艺的模块替换。
[0020]多个模块中的一些或所有模块可例如通过阻挡层118与邻近的模块隔离或屏蔽，以便于相对于具索引的串联基板处理工具100中的其他模块维持隔离的处理容积。举例而言，在一些实施方式中，阻挡层118可为在邻近的模块之间提供以使模块彼此隔离或实质上隔离的气幕(gas curtain)(诸如，空气的气幕或惰性气体的气幕)。在一些实施方式中，阻挡层118可为能够打开以允许基板载体从一个模块移动到下一个模块并且能够关闭以隔离模块的闸门或门。在一些实施方式中，具索引的串联基板处理工具100可包括气幕和闸门两者，例如，使用气幕分离一些模块并且使用闸门来分离其他模块，和/或使用气幕和闸门来分离一些模块。
[0021]在一些实施方式中，根据气幕的位置，通过使用氮气或氩气的净化气体幕帘提供隔离。举例而言，将使用氩气形成较热处理区域中的气幕。远离较热处理区域且在闸门附近的较冷区域中的气幕可通过氮气提供以最小化操作成本。氮气幕帘可仅用于每一模块的冷惰性区段。
[0022]闸门例如在工序的沉积部分期间为某些工艺提供额外隔离。处理系统的较热区域中的闸门可由石英制成以承受高温。为了提供反射性闸门以朝处理区域往回反射能量(和维持闸门冷却)，可提供复合闸门。举例而言，可在两个石英板之间设置镍膜或反射性石英材料。对于其他区域，闸门可由其他工艺兼容的材料(诸如，抛光的不锈钢)制成。
[0023]在一些实施方式中，装载模块104可设置在具索引的串联基板处理工具100的第一端114处且卸载模块106可设置在具索引的串联基板处理工具100的第二端116处。在存在装载模块100和卸载模块106时，两者可分别便于提供基板至具索引的串联基板处理工具100和从具索引的串联基板处理工具100移除基板。在一些实施方式中，装载模块104和卸载模块106可提供真空泵抽和泵回到大气压力的功能，以便于将基板从具索引的串联基板处理工具1