专利名称：制造半导体元件之装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造半导体元件之装置，且特别涉及提升在处理半导 体元件之制造中之可靠性及制造速度的一种制造半导体元件之装置。
背景技术：
半导体元件之制造工艺可能包括了重复进行多次沉积绝缘膜及金属 材料、蚀刻该绝缘膜及该金属材料、涂敷光敏剂、显影该光敏剂、灰化及 清洗等程序，以形成良好的图样化排列。
在考虑到所处理的基板(Substrates)之数量下，可将用以执行该制造工 艺之装置分类成批处理器(Batch Processor)及单 一 处理器(Single Processor) o
该批处理器可具有在处理室中一次处理许多基板(例如，25或50个基 板)之优点。然而，根据该批处理器，当该基板之直径增加时，该处理室 之大小亦可能需要随之增加。因此，该装置之大小及流体使用亦可能增加， 且在一稳定条件下可能无法处理多个基板。
因此，当该基板之直径己在近几年来增加时，该单一处理器已受为关 注。该单一处理器可能具有以下优点。即，由于基板在该单一处理器之处 理室处理，故在稳定条件下可处理多个基板。
图l为依据已有技术中之单一处理器型真空室系统之示意图。
该单一处理器类型真空室系统1可能包含加载模块2、常压传输模块 (Atmosphere Transfer Module)4、承载(L/L)室模块6、真空晶片传输模块10 及处理室12。
加载模块2可用以加载及卸载晶片，上述这些晶片通常可被接收至晶
片匣，然后被加载或卸载。
从加载模块2传输之上述这些晶片可通过常压传输模块4传输。于此情 形中，上述这些晶片由机械臂来传输。
穿过常压传输模块4之上述这些晶片可加载至承载室模块6之承载室8 中。于此情形中，上述这些晶片之切口可由对准器(图中未示出)来对准， 接着上述这些晶片被载入至承载室8。
于下一程序中，在执行承载室8中的上述这些晶片之泵抽(pumping)之 后，上述这些晶片穿过真空晶片传输模块IO，接着被加载至处理室12。
再者，当上述这些晶片被加载至处理室12时，可执行处理晶片之程序。 当完成该程序时，上述这些晶片可按照该加载程序的反程序而被卸载。
然而，由于处理室12可如上所述设置在真空晶片传输模块IO的周围， 于已有技术中之单一处理器型真空室系统1可能具有大的所占面积(foot print)14，且可使用于该系统的处理室12之数量亦可能受到限制。再者， 该单一处理器型真空室系统1可能具有制造的晶片之数量受到真空晶片传 输模块10之处理速度的限制的问题。
发明内容
本发明的一个目的可提供制造半导体元件之装置，以提高在处理半导 体元件之工艺中之可靠性及制造速度。
根据本发明之一实施例可提供制造半导体元件之装置，该装置可包含 真空晶片传输模块，设置成列以对应机台，承载室模块，用以于真空中传 输晶片，第一处理室，设置于上述这些真空晶片传输模块周围，以处理从 该承载室模块传输之上述这些晶片，第一缓冲机台，设置于上述这些真空 晶片传输模块内，使得上述这些晶片可加载于其上且从其卸载，第一传输 机械臂，设置于上述这些第一处理室间，以将上述这些晶片从该承载室模 块传输至上述这些第一处理室，接着将上述这些晶片从该承载室模块传输 至上述这些第一缓冲机台上，第二处理室，设置于上述这些真空晶片传输 模块周围，以处理从上述这些第一缓冲机台传输之上述这些晶片，以及第
二传输机械臂，设置于上述这些第二处理室间，以将传输至上述这些第一 缓冲机台之上述这些晶片传输至上述这些第二处理室。
本发明之目的不限于上述，且所属技术领域的技术人员通过以下说明 应即了解本发明之其它目的。
当并同各附图并参考其较佳实施例而阅览时，即可更佳了解本发明之 上述及其它特征以及可能之优点。
在各附图中
图1为依据已有技术中之单一处理器型真空室系统之示意图2为根据本发明之一实施例用于制造半导体元件之半导体元件制造 装置之示意图；以及
图3为根据本发明之其它实施例制造半导体元件之装置之示意图。 主要元件标记说明
1真空室系统
2加载模块
4常压传输模块
6承载室模块
8承载室
10真空晶片传输模块
12处理室
14所占面积
100半导体元件制造装置
110加载模块
111真空阀
120常压传输模块
122晶片传输机械臂
124预对准器
130承载室模块
132承载室
141第一晶片传输模块
142真空晶片传输模块
143真空晶片传输模块
144第一传输机械臂
145第二传输机械臂
146第三传输机械臂
151第一处理室
152第一处理室
153第二处理室
154第二处理室
155第三处理室
156第三处理室
157处理室
161第一缓冲机台
162第一缓冲机台
163第二缓冲机台
164第二缓冲机台
165第一半对准器
166 第一半对准器
167 半对准器
168 半对准器 210 第一装置 220 第二装置 230 第三装置
具体实施例方式
由参考以下较佳具体实施例之详细说明及附图，将可轻易地了解本发 明之优点及特征及实现该发明之方法。然而，本发明可体现于许多不同的 形式且应不受限于此处所说明之具体实施例。这些具体实施例用以使本披 露内容之观念更彻底、完全地为所属技术领域的技术人员所理解，而本发 明将仅由所附权利要求界定。说明书中，相同的元件标记表示相同元件。
应了解到，当一成份(element)或一层是在另一成份或层上("on")时， 其可直接地在该其它成份上，或者也可存在中间成份。相反的，当一成份 直接在另一成份上("directlyon")时，则没有存在中间成份。说明书中，相 同的元件标记表示相同元件。
图2为根据本发明之一实施例用于制造半导体元件之半导体元件制造 装置100之示意图。
请参照图2半导体元件制造装置100可包含加载模块110、常压传输模 块120、承载室模块130、真空晶片传输模块141至143、处理室151至156以 及缓冲机台161至164。如图1所示，根据已有技术，多个处理室12可设置 于真空晶片传输模块10周围。然而，根据本发明，真空晶片传输模块141 至143可分别设置于机台，且可对应参考轴以排成一列。再者，传输机械 臂144至146可分别设置于真空晶片传输模块141至143。此外，可提供于其 中加载及卸载晶片之缓冲机台161至164。处理室151至156可设置于上述这 些机台的两侧以彼此面对。处理室151至156的数量可如图3所示改变。于
此情形中，若提供奇数个处理室，则上述这些处理室可以预定的位置设置
于真空晶片传输模块141至143周围。后文中，将详细说明各元件。
加载模块110可使用以加载及卸载晶片，且上述这些晶片一般可在晶 片匣中被接收，然后被加载或卸载。当上述这些晶片在制造半导体元件之 制造工艺期间被传输或储存时，上述这些晶片匣可被用来防止上述这些晶 片受到污染。上述这些晶片匣之每一个可设有多个槽，上述这些槽可水平 地接收上述这些晶片于上述这些槽中。于此情形中，可接收例如25个晶片 于上述这些槽中。从加载模块110传输之上述这些晶片可通过常压传输模 块120传输。
常压传输模块120可提供加载模块110及承载室模块130间之上述这些 晶片之传输路径。再者，常压传输模块120可包含晶片传输机械臂122及预 对准器124。晶片传输机械臂122可将加载于加载模块110中之晶片从该晶 片匣取出，并将上述这些晶片传输至承载室模块130之承载室132。晶片传 输机械臂122可向上及向下移动，以将晶片从该晶片匣之槽中取出，及以 将上述这些晶片插入承载室132之槽内。预对准器124将上述这些晶片置于 适当位置，并决定上述这些晶片之切口的方向。
承载室模块130可用以在真空中传输上述这些晶片。在晶片被传输至 该处理室(执行制造半导体元件之造制工的地方)之前，承载室模块130之承 载室132可容许上述这些晶片处于类似于处理室之条件之常压中。再者， 承载室132可容许于该处理室之常压被外部条件影响。此外，承载室132可 处于常压的状态(Atmospheric State),以对应至该处理程序，或可处于真空。 承载室132可设有晶片匣，该晶片匣可包含对应至上述这些处理室的数量 之多个槽。
加载于承载室132中之晶片可由第一晶片传输模块141之第一传输机 械臂144而传输至左及右第一处理室151及152。即，第一传输机械臂144可 提供第一处理室151、 152及承载室模块130间之晶片的传输路径。
再者，留在承载室132之晶片可由第一传输机械臂144而传输至第一缓 冲机台161及162上。
真空晶片传输模块141至143可包含传输机械臂144至146及缓冲机台 161至164。真空晶片传输模块141至143可分别设置于机台，且可对准于一 列。此外，真空晶片传输模块141至143可通过真空阀111彼此连接。传输 机械臂144至146可分别设于真空晶片传输模块141至143，以传输晶片。再 者，由于由第一传输机械臂144载入承载室132之晶片可由于真空晶片传输 模块141之前侧上的第一传输机械臂144而传输至左及右第一处理室151及 152，因此缓冲机台161至164可不设于真空晶片传输模块141的前侧，而可 设于真空晶片传输模块142及143的前侧。各真空晶片传输模块141至143可 包含控制器(图中未示出)。当传输机械臂144至146之其中一者中发生操作 错误时，该控制器可驱动剩余之传输模块141至143。举例来说，当第三传 输机械臂143可能因其错误而停止时，该控制器可侦测到该错误而可执行 由传输机械臂141及142之制造半导体元件之制造工艺。该控制器可设于各 真空晶片传输模块141至143中，或设于该制造半导体元件之装置中之预定 部分。因此，上述这些控制器可集中该侦测及于真空晶片传输模块141至 143中的元件之操作错误的控制。
传输机械臂144至146可分别设于真空晶片传输模块141至143中，且可 被设置以对应上述这些机台。传输机械臂144至146可执行将晶片带入处理 室151至156之一取入(take-in)操作，以及将上述这些已处理的晶片从处理 室151至156取出之一取出(take-out)操作。再者，传输机械臂144至146传 输缓冲机台161至164及处理室151至156间之晶片。
具体而言，第一传输机械臂144可将加载承载室132内之上述这些晶片 传输至左及右第一处理室151及152。此外，第一传输机械臂144可将留在 承载室132中之上述这些晶片传输至第一缓冲机台161及162。于此情形中， 第一缓冲机台161及162之任一者可被排除使用于加载及卸载上述这些晶片。
再者，第二传输机械臂145可将加载第一缓冲机台161及162内之上述 这些晶片传输至左及右第二处理室153及154，并可将留在第一缓冲机台 161及162中之上述这些晶片传输至第二缓冲机台163及164。
再者，第三传输机械臂146可将加载第二缓冲机台163及164内之上述 这些晶片传输至左及右第三处理室155及156。传输机械臂144至146可具有 双臂或双端作用器之一结构，以最小化负载因子(load factor)。
缓冲机台161至164可设于第二及第三真空晶片传输模块142及143，且 可用以加载及卸载上述这些晶片。各缓冲机台161至164可设有多个槽。举 例来说，留在承载室132之上述这些晶片可由第一传输机械臂144而传输至 第一缓冲机台161及162上，然后可插入于第一缓冲机台161及162之上述这 些槽中。再者，如上所述，缓冲机台161至164可不设于真空晶片传输模块 141的前侧，而可设于真空晶片传输模块142及143的前侧。
此外，缓冲机台161至164可由晶片载入缓冲机台或晶片卸载缓冲机 台构成。举例来说，第一缓冲机台161及162中的一个可被使用作为晶片加 载缓冲机台，而另一第一缓冲机台可被使用作为晶片卸载缓冲机台。
于此情形中，晶片可被传输于作为晶片加载缓冲机台之该缓冲机台 上，而即将说明于下之半对准器可设置于作为晶片载入缓冲机台之该缓冲 机台上。因此，预对准器124可将该晶片置于适当位置并决定上述这些晶 片之切口的方向。再者，上述这些已处理的晶片可从作为晶片卸载缓冲机 台之该缓冲机台卸载，而分开的半对准器可被设置于作为晶片卸载缓冲机 台之该缓冲机台上。缓冲机台161至164之槽间的间隔可大于该晶片的厚 度，以防止当晶片插入于缓冲机台161至164之槽中时，上述这些晶片受到
损坏o
缓冲机台161至164可如上所述分别设于真空晶片传输模块141至143， 使得能够有效率地使用该制造半导体元件之装置并改善该制造处理的效 率。
半对准器165至168将上述这些晶片置于适当位置并决定上述这些晶 片之切口的方向。举例来说，当第一缓冲机台161及162中的一个可被使用 作为用于加载晶片之晶片加载缓冲机台时，半对准器165至168可被设置于 上述这些对应的缓冲机台上。相反的，当另一第一缓冲机台可被使用作为 用于卸载晶片之晶片卸载缓冲机台时，上述这些半对准器不可被设置于上
述这些对应的缓冲机台上。
晶片之切口的方向基本上可由预对准器124决定。举例来说，当该切 口之方向对应至3点钟方向，则置于第一半对准器165及166上之上述这些 晶片及对应至该初始状态之晶片间的角度为135。。因此，半对准器165至 168应以其间之角度旋转上述这些晶片，以在3点钟方向将上述这些晶片传 输至第二处理室153及154。
处理室151至156可设于真空晶片传输模块141至143的两侧以彼此面 对。处理室151至156可执行制造半导体元件的处理之空间。上述这些晶片 可通过真空晶片传输模块141至143从缓冲机台161至164传输至处理室151 至156。再者，扩散、蚀刻、及清洗可在处理室151至156中于上述这些晶 片上执行。
同时，处理室151至156可被形成以执行各种晶片处理操作。举例来说， 处理室151至156可由CVD室(于其中沉积绝缘膜)、蚀刻室(由蚀刻而在该绝 缘膜中形成孔洞或开口，以形成互连结构)、PVD室(于其中沉积阻障层)、 PVD室(于其中沉积金属膜)等以各种方式构成。后文中，上述这些晶片(其 于处理室151至156中经历制造半导体元件的处理)可被传输至缓冲机台 161至164。
图3为根据本发明之其它实施例制造半导体元件之装置210、 220及230 之示意图。请参照图3，用以制造半导体元件的第一装置210可类似于当图 2中之上述这些处理室的数量从6个变成7个时之一实施例。因此，第三传 输机械臂146将晶片插入于额外的处理室157中。
再者，用以制造半导体元件的第二装置220及第三装置230可类似于当 图2中之上述这些处理室的数量变成5个及4个、且传输机械臂、缓冲机台、 及半对准器的数量减少时之实施例。用于半导体元件的制造工艺之各元件 之说明请参照图2之说明。
虽然本发明已通过本发明之例示实施例说明，对于所属技术领域的技 术人员而言，可在不超出本发明之范围及精神的情形下进行各种修改与改 变。因此，应了解到上述实施例中皆应仅作为例示用途，而不应为本发明 之限制。
权利要求
1.一种制造半导体元件之装置，该装置包含真空晶片传输模块，设置成列以对应机台；承载室模块，于真空中传输晶片；第一处理室，设置于上述这些真空晶片传输模块周围，以处理从该承载室模块传输之上述这些晶片；第一缓冲机台，设置于上述这些真空晶片传输模块内，使得上述这些晶片加载于其上或从其卸载；第一传输机械臂，设置于上述这些第一处理室间，以将上述这些晶片从该承载室模块传输至上述这些第一处理室，接着将上述这些晶片从该承载室模块传输至上述这些第一缓冲机台上；第二处理室，设置于上述这些真空晶片传输模块周围，以处理从上述这些第一缓冲机台传输之上述这些晶片；以及第二传输机械臂，设置于上述这些第二处理室间，以将传输至上述这些第一缓冲机台之上述这些晶片传输至上述这些第二处理室。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述这些第一缓冲机台包 含半对准器，上述这些半对准器将晶片置于适当位置并决定上述这些晶片 之切口的方向。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于上述这些半对准器设置于 上述这些第一缓冲机台中载入晶片之部分。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于各上述这些第一缓冲机台 包含多个槽，其中可插入上述这些晶片。
5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包含控制器，用以当上述这些第一传输机械臂及第二传输机械臂之一发生 操作错误时，驱动剩余可正常操作之上述这些第一或第二传输机械臂。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包含第二缓冲机台，其中设置有上述这些第一缓冲机台之上述这些真空晶 片传输模块以接收上述这些晶片。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于还包含 第三处理室，用以处理从上述这些第二缓冲机台传输之晶片。
8. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包含加载模块，加载及卸载即将传输至该承载室模块之上述这些晶片；以及常压传输模块，设置于该加载模块及该承载室模块间，以提供上述这 些晶片之传输路径。
全文摘要
本发明披露一种制造半导体元件之装置。该装置包含真空晶片传输模块，设置成列以对应机台，承载室模块，用以在真空中传输晶片，第一处理室，设置于上述这些真空晶片传输模块周围，以处理从该承载室模块传输之上述这些晶片，第一缓冲机台，设置于上述这些真空晶片传输模块内，使得上述这些晶片可加载于其上且从其卸载，第一传输机械臂，设置于上述这些第一处理室间，以将上述这些晶片从该承载室模块传输至上述这些第一处理室，接着将上述这些晶片从该承载室模块传输至上述这些第一缓冲机台上，第二处理室，设置于上述这些真空晶片传输模块周围，以处理从上述这些第一缓冲机台传输之上述这些晶片，以及第二传输机械臂，设置于上述这些第二处理室间，以将传输至上述这些第一缓冲机台之上述这些晶片传输至上述这些第二处理室。
文档编号H01L21/00GK101202209SQ20071013009
公开日2008年6月18日 申请日期2007年7月30日 优先权日2006年12月12日
发明者李奇英, 李承培, 梁大贤, 金炯俊 申请人:株式会社细美事