钴基板处理系统、设备及方法
【专利说明】钴基板处理系统、设备及方法
[0001]相关串请
[0002]本申请要求享有于2013年7月24所申请的美国临时申请第61/857，794号、名称为“COBALT SUBSTRATE PROCESSING SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS)(钴基板处理系统、设备及方法)”的优先权(代理人编号为N0.20974/USAL)，该文件以引用形式而整体并入本文。
[0003]领域
[0004]本发明涉及电子装置制造，且更具体地是关于基板处理设备、系统及方法。
[0005]背景
[0006]传统的电子装置制造系统可包括排列在主机(mainframe)周围的多个处理腔室，主机具有传送室与一或多个负载锁定腔室。这些系统可使用例如容纳在传送室中的传送机器人。机器人可为选择顺应性装配机器手臂(SCARA)机器人或类似物，且可适用以于各个腔室与一或多个负载锁定腔室之间传送基板。举例而言，传送机器人将基板从处理腔室传送至处理腔室、从负载锁定腔室传送至处理腔室(相反亦然)。
[0007]处理一般是在多个工具中进行，其中基板于基板载具(例如前开式晶片传送盒或FOUPs)中的工具之间行进。然而，这类配置都相对较为昂贵。
[0008]因此，仍需要具有改良的效率及/或处理能力的基板处理系统、设备及方法。
[0009]概述
[0010]在一个方面中，提供了一种电子装置处理系统。该电子装置处理系统包含主机、第一处理腔室、以及至少一个沉积处理腔室，该主机具有至少一个传送室及至少两个小面，该第一处理腔室耦接至该至少两个小面中的至少一个小面并用以对基板进行金属还原处理或金属氧化物还原处理，该至少一个沉积处理腔室耦接至该至少两个小面中的另一个小面并用以对基板进行钴化学气相沉积处理。
[0011 ] 在一个方面中，提供一种于电子装置处理系统内处理基板的方法。该方法包括:提供主机，该主机具有至少一个传送室与至少两个小面，耦接至该至少两个小面中至少一个小面的至少一个处理腔室，及耦接至该至少两个小面中至少另一一个小面的至少一个沉积处理腔室；于该至少一个处理腔室中对基板进行金属还原处理或金属氧化物还原处理；及于该至少一个沉积处理腔室中对基板进行钴化学气相沉积处理。
[0012]在另一方面中，提供了一种电子装置处理系统。该电子装置处理系统包括:主机、至少一个沉积处理腔室、以及负载锁定设备，该主机具有传送室与至少两个小面，该至少一个沉积处理腔室耦接至该至少两个小面中的至少其中一个小面并用以对基板进行钴化学气相沉积处理，该负载锁定设备耦接至该至少两个小面中的至少另一个小面，该负载锁定设备用以对基板进行金属还原或金属氧化物还原处理。
[0013]在另一方法方面中，提供了一种于电子装置处理系统内处理基板的方法，该方法包括:提供主机，该主机具有传送室与至少两个小面；提供一或多个沉积处理腔室，该一或多个沉积处理腔室耦接至该至少两个小面中的至少一个小面；提供负载锁定设备，该负载锁定设备具有一或多个负载锁定处理腔室，该一或多个负载锁定处理腔室耦接至该至少两个小面中的另一个小面；于该一或多个负载锁定处理腔室中对基板进行金属还原或金属氧化物还原处理；及于该一或多个沉积处理腔室中的至少其中一个沉积处理腔室中对基板进行钴化学气相沉积处理。
[0014]各种其他方面根据本发明的这些与其他实施方式而提供。由下述详细说明、如附权利要求书以及如附附图，将可更完整清楚地理解本发明的实施方式的其他特征与方面。_5] 附图简要说明
[0016]图1A说明了根据实施方式的电子装置处理系统的示意上视图。
[0017]图1B说明了根据实施方式的另一电子装置处理系统的示意上视图，其中该电子装置处理系统包含多个互相连接的主机。
[0018]图2说明根据实施方式的另一电子装置处理系统的示意上视图，其中该电子装置处理系统包含一或多个钴沉积处理腔室与旋转架。
[0019]图3说明根据实施方式的另一电子装置处理系统的示意上视图。
[0020]图4A说明根据实施方式的另一电子装置处理系统的示意上视图，其中该电子装置处理系统包含在旋转架中的一或多个钴沉积处理腔室。
[0021]图4B说明根据实施方式、沿图4A中线4B-4B所示的负载锁定设备的截面侧视图。
[0022]图5说明一流程图，其描述根据实施方式的一种处理基板的方法。
[0023]图6说明另一流程图，其描述根据实施方式的一种处理基板的替代方法。
[0024]图7说明另一流程图，其描述根据实施方式的一种处理基板的替代方法。
[0025]具体描沐
[0026]电子装置制造可需要精确处理、以及在各个位置之间快速传送基板。
[0027]根据本发明的一或多个实施方式，提供了一种用以提供钴沉积(例如化学气相沉积-CVD)的电子装置处理系统。在某些实施方式中，提供了用以提供对基板的钴(Co)的沉积(例如化学气相沉积-CVD)及进行金属氧化物还原处理的电子装置处理系统(例如半导体组件处理工具)。本文所述系统与方法可提供具有钴沉积的基板的有效与精确的处理。
[0028]本发明的例示方法与设备的其他细节参照本文中图1A至图6加以描述。
[0029]图1A是根据本发明实施方式的电子装置处理系统100A的第一例示实施方式的不意图。电子装置处理系统100A可包含主机101，主机101包括主机外壳101H，主机外壳101H具有限定了传送室102的外壳壁部。多臂式机器人103 (以虚线圆圈表示)可至少部分容纳在传送室102内。第一多臂式机器人103配置以且适用以经由多臂式机器人103的手臂操作而放置基板(例如可内含图案的硅芯片)至目的地以及自目的地提取基板。
[0030]多臂式机器人103可为任何适当类型的机器人，其适用以服务耦接至传送室102且可从传送室102接近的各个腔室，例如在PCT公开号W02010090983中所公开的机器人。也可使用其他类型的机器人。在某些实施方式中，可使用偏轴机器人，其具有一种可操作以延伸终端受动器(end effector)、不同于朝机器人的肩部旋转轴径向来回的机器人配置，其中该肩部旋转轴一般是集中位于传送室102的中心处。
[0031]在所述实施方式中的传送室102的形状可一般是呈方形或稍微呈矩形，且可包含第一小面102A、第二小面102B、第三小面102C与第四小面102D。第一小面102A可与第二小面102B相对，第三小面102C可与第四小面102D相对。第一小面102A、第二小面102B、第三小面102C与第四小面102D可一般呈平面，且对腔室的入口通道可以是在各别的小面102A 至 102D 上。
[0032]多臂式机器人103的目的地可以是耦接至该第一小面102A的第一处理腔室108，且可配置且可操作以对送至该处的基板进行预清洁、或金属或金属氧化物去除处理，例如氧化铜还原处理。举例而言，金属或金属氧化物去除处理可以如美国专利公开号 2009/0111280 与 2012/0289049、以及美国专利号 7，972，469、7，658，802、6，946，401、6，734，102与6，579，730所述，其在本文中通过引用形式而并入本文。可进行一或多次预清洁处理，这些处理可以是对钴沉积处理的前驱处理。多臂式机器人103的目的地也可为一般与第一腔室108相对的第二处理腔室110。第二处理腔室110可耦接至第二小面102B，且在某些实施方式中可配置且适用以对基板进行高温还原退火处理。举例而言，高温还原退火处理可如美国专利公开号2012/0252207、以及美国专利号8，110, 489与7，109, 111所述，其揭示内容通过引用形式而整体并入本文。退火处理可在约400°C或更高的温度下发生。
[0033]基板是经由负载锁定设备112而从工厂接口 114 (也称为设备前端模块(EFEM))所接收、及离开传送室102至工厂接口 114。负载锁定设备112可包含一或多个负载锁定腔室112A、112B。在某些实施方式中，负载锁定设备112可包含在多个垂直水平(verticallevel)处的一或多个负载锁定腔室。在某些实施方式中，每一个垂直水平可包含位于第一水平与第二水平的并排腔室，其中该第二水平位于与该第一水平不同的水平处(在上方、或在下方)。并排腔室可也位于在较低水平处的相同垂直水平、或在上方水平处的相同垂直水平。举例而言，所含作为负载锁定腔室112A、112B的腔室(例如单一晶片负载锁定室(SWLL))可设于负载锁定设备112中的较低垂直水平处。负载锁定室(例如单一晶片负载锁定室(SWLL))可各具有加热平台/设备，以对基板加热至高于约200°C，使得在基板从工厂接口 114进入传送室102之前可对进入的基板进行除气处理，举例而言，如在2014年3月10日所申请的美国专利申请第14/203，098号以及在2013年3月15日所申请的美国临时专利申请第61/786，990号中所述，其公开内容通过引用形式而整体并入本文。
[0034]负载锁定设备112可包含在负载锁定设备112中的上方垂直水平处的第二并排腔室(未示)，其是位于该较低水平上方的一位置处。在某些实施方式中，负载锁定设备112包含第一腔室或腔室组以进行除气处理并供通过于第一水平处，以及包含第二腔室或腔室组以于其第二水平处进行冷却处理，其中第一与第二水平是不同的水平。在其他实施方式中，负载锁定设备112中的第二并排腔室可