用于半导体衬底热控制的缓冲站及传送半导体衬底的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及缓冲站，更具体而言，涉及用于在模块化半导体衬底处理系统的真空传送模块之间穿过其中进行传送的半导体衬底的热控制的缓冲站。
【背景技术】
[0002]不同类型的工具用于在半导体衬底处理系统内在半导体衬底(即晶片)处理期间执行数百个处理操作。这些操作中的大多数是在半导体衬底处理系统的真空室(即，处理室)内在非常低的压力下进行。其他操作是在过滤空气或惰性气体的受控环境内在大气压下进行。半导体衬底被利用半导体衬底处理系统引入到处理室，该半导体衬底处理系统被机械地耦合到相应的处理室。半导体衬底处理系统从工厂地面传送衬底到处理室。
[0003]半导体衬底处理系统可以包括例如设备前端模块(EFEM)、装载锁以及真空传送模块，该设备前端模块能操作以从正面开口标准箱(FOUP)传送衬底到半导体衬底处理系统用于处理并且将衬底带回到F0UP，所述装载锁将半导体衬底从大气条件带至非常低的压力条件下(例如，真空条件)并返回到大气条件，所述真空传送模块能操作以传送半导体衬底往来于半导体衬底装载锁和半导体衬底处理模块，该半导体衬底处理模块与真空传送模块成操作关系。半导体衬底处理系统可包括机械手以将衬底传送到半导体衬底处理系统中的不同位置。吞吐量(即，在一时间段内处理的衬底数量)是受以下影响:衬底处理时间、在给定时间进行处理的衬底数量以及引入衬底进入真空室内的步骤时序。因此，需要增加吞吐量的改进的方法和装置。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种用于热控制模块化半导体衬底处理系统内的穿过其内被传送的半导体衬底的缓冲站。所述缓冲站配置成与所述模块化半导体衬底处理系统的第一真空传送模块和第二真空传送模块连接，从而允许半导体衬底在它们之间被传送。所述缓冲站包括:第一真空传送模块接口，其配置成允许一个或多个半导体衬底在真空压下在所述第一真空传送模块和所述缓冲站之间被传送。第二真空传送模块接口配置成允许一个或多个半导体衬底在真空压下在所述第二真空传送模块和所述缓冲站之间被传送。在所述第一真空传送模块接口和所述第二真空传送模块接口之间的至少一个缓冲室包括:下基座，其配置成从所述第一真空传送模块或所述第二真空传送模块接收半导体衬底在其支撑表面上。所述下基座能操作以在其上所接收的所述半导体衬底上执行加热或冷却操作。在所述下基座上方的一个或多个半导体衬底存储支架各自配置成从所述第一真空传送模块或所述第二真空传送模块接收半导体衬底，其中每个半导体衬底存储支架能操作以在其上存储相应的半导体衬底。
[0005]本发明还公开了一种包括用于热控制穿过其内传送的半导体衬底的缓冲站的模块化半导体衬底处理系统。所述模块化半导体衬底处理系统包括:第一真空传送模块；第二真空传送模块；以及缓冲站，其与所述第一真空传送模块和所述第二真空传送模块连接，从而允许半导体衬底在它们之间被传送。所述缓冲站包括:第一真空传送模块接口，其能操作以允许一个或多个半导体衬底在真空压下在所述第一真空传送模块和所述缓冲站之间被传送；以及第二真空传送模块接口，其能操作以允许一个或多个半导体衬底在真空压下在所述第二真空传送模块和所述缓冲站之间被传送。在所述第一真空传送模块接口和所述第二真空传送模块接口之间的至少一个缓冲室包括:下基座，其能操作以从所述第一真空传送模块或所述第二真空传送模块接收半导体衬底在其支撑表面上。所述下基座能操作以在其上所接收的所述半导体衬底上执行加热或冷却操作。在所述下基座上方的一个或多个半导体衬底存储支架各自能操作以从所述第一真空传送模块或所述第二真空传送模块接收半导体衬底，其中每个半导体衬底存储支架能操作以在其上存储相应的半导体衬底。
[0006]—种通过缓冲站在模块化半导体衬底处理系统的第一真空传送模块和第二真空传送模块之间传送半导体衬底的方法。所述方法包括:通过第一真空传送模块接口从第一真空传送模块传送半导体衬底到所述缓冲站的第一缓冲室内。将所述半导体衬底支撑在所述第一缓冲室内配置的下基座的支撑表面上，其中在支撑在所述下基座的所述支撑表面上的半导体衬底上执行加热或冷却操作。通过所述缓冲站的第二真空传送模块接口从所述第一缓冲室的所述下基座传送所述半导体衬底到第二真空传送模块。
【附图说明】
[0007]图1A和IB示出了根据本文所公开的实施例的缓冲站的横截面。
[0008]图2示出了根据本文所公开的实施例的包括缓冲站的模块化半导体衬底处理系统的方块图。
[0009]图3示出了根据本文所公开的实施例的包括缓冲站的模块化半导体衬底处理系统的方块图。
[0010]图4A-G示出了根据本文所公开的实施例的模块化半导体衬底处理系统的构造。
【具体实施方式】
[0011]在下面的详细描述中，阐述了示范性实施例，以便提供对本文所公开的设备和方法的理解。然而，如对于本领域技术人员将显而易见的是，所述示范性实施例可以在没有这些特定细节的情况下或可以通过使用替代元件或处理来进行实施。在其他情况下，公知的处理、步骤、和/或组件没有被详细描述，以免不必要地模糊本文所公开的实施例的方面。
[0012]图1A和IB各自示出了根据本文所公开的实施例的缓冲站100的横截面，该缓冲站100用于在诸如真空传送模块之类的半导体衬底处理系统之间穿过其中的半导体衬底的热控制。该缓冲站100包括:第一真空传送模块接口 110，其可操作以允许一个或多个半导体衬底穿过其内被传送；以及第二真空传送模块接口 120，其可操作以允许一个或多个半导体衬底穿过其内被传送。缓冲站包括至少一个缓冲室，例如介于第一传送模块接口 110和第二传送模块接口 120之间的缓冲室130。缓冲室130包括下基座140，该下基座140可操作以在其支撑表面141上接收半导体衬底。该下基座140可操作以加热或冷却支撑在其支撑表面141上的半导体衬底。该支撑表面141限定缓冲室130的下表面，其中盖170的下表面可限定缓冲室130的上表面。
[0013]缓冲室130可包括位于下基座140的上方的一个或多个半导体衬底存储支架150，其中每个半导体衬底存储支架150可操作以在其上存储相应的半导体衬底。例如，如图1A所示，缓冲室130包括三个半导体衬底存储支架150。在可选实施例中，缓冲室130可包括2个、4个、5个或更多个半导体衬底存储支架150。优选地，如图1B所示，缓冲室130包括介于下基座140和一个或多个半导体衬底存储支架150之间的隔热板160。隔热板160可由绝热材料制成并且可操作以减少支撑在下基座140上的半导体衬底与支撑在相应的一个或多个半导体衬底存储支架150上的一个或多个衬底之间的热传输。
[0014]参考图2，缓冲站100优选地与两个或更多个半导体衬底处理系统成操作关系，该半导体衬底处理系统可操作以穿过其内传送半导体衬底。例如，第一和第二真空传送模块200、300可各自包括相应的机械手，该机械手可操作以将半导体衬底放置在缓冲站100的下基座140上并且从下基座140移除该半导体衬底。相应的机械手还可以可操作以将半导体衬底放置在缓冲站100的存储支架150上并且将半导体衬底从其上移除。在一个实施例中，第一真空传送模块200的机械手可操作以将半导体衬底放置在下基座140上且将一个或多个半导体衬底放置在相应的存储支架150上。在下基座140上的半导体衬底已经经受了加热或冷却操作(或诸如原位测量处理或晶片清洁处理之类的其他处理操作)之后，第二真空传送模块300的机械手可将半导体衬底从下基座140移除并且将半导体衬底传送到与其成操作关系的处理模块400，其中第二真空传送模块300的机械手或可选地第一真空传送模块200的机械手可随后将半导体衬底从相应的存储支架150中的一个传送到下基座140，其中加热或冷却操作可以随后在半导体衬底上执行。
[0015]在另一实施例中，半导体衬底可通过第一真空传送模块200的机械手被放置在存储支架150上并且可通过第二真空传送模块300的机械手被从该存储支架150上移除而不被放置在下基座140上用于处理，或反之亦然。在另一实施例中，在处理期间可能已被毁坏的半导体衬底可以被放置和存储在半导体衬底存储支架150上，以便不会妨碍在半导体衬底处理系统10内正处理的成批的半导体衬底的吞吐。因此，本文所公开的缓冲站100的实施例可以通过以下方式来增加通过半导体衬底处理系统10的半导体衬底吞吐量:在传送期间在半导体衬底上执行处理操作；允许一个或多个半导体衬底存储在其内，使得更快获取通过缓冲站100传送的半导体衬