半导体处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体处理系统。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的不断发展，如何节约芯片的制作成本是最主要的问题之一。
[0003]半导体芯片的生产速率对于整个芯片的生产成本有着重要的影响，生产速度越高,芯片的生产成本越低。
[0004]增大晶圆的面积是降低芯片成本的一个有效途径，增大晶圆的面积可以在一个晶圆上同时形成更多数量的芯片，从而提高芯片的产出数量，降低芯片的成本。
[0005]提高晶片的处理速度也是降低生产成本的有效途径之一。在芯片的生产过程，晶圆需要经过很多不同的处理工艺，例如沉积、刻蚀、离子注入、退火等工艺，这些工艺由于反应气体、温度、时间等参数不同，需要在不同的处理腔室内进行。晶圆在进入半导体处理系统过程中，按照制程工艺的顺序，依次进入不同的反应腔室内，进行处理。现有的过程中，一般是按照晶圆进入所述半导体处理系统内的顺序，依次进行处理。由于一个反应腔室内只能进入一个晶圆，这样就会出现晶圆等待现象，从而降低了后续晶圆的处理速率。
[0006]有必要提出新的半导体处理系统，以提高晶圆的处理速度。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是提供一种半导体处理系统，所述半导体处理系统可以提高晶圆的处理速度，降低芯片的生产成本。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种半导体处理系统，包括:两个以上的操作单元，所述操作单元内具有机械手，用于夹取待处理晶圆；每个操作单元至少与两个以上的处理腔室连接，所述处理腔室用于对晶圆进行处理；相邻操作单元之间通过传输单元或处理腔室连接，并且至少有两个相邻操作单元之间通过传输单元连接，所述传输单元内具有载物台，用于放置待处理晶圆，并且所述传输单元作为待处理晶圆的传输通道。
[0009]可选的，所述操作单元、处理腔室和传输单元连接形成网状结构。
[0010]可选的，每个操作单元至少与一个传输单元连接。
[0011]可选的，每个操作单元连接的处理腔室分别为不同处理工艺的反应腔。
[0012]可选的，每个操作单元连接的处理腔室为相同处理工艺的反应腔。
[0013]可选的，所述待处理晶圆的边缘侧壁上具有三个以上均匀分布的标识码。
[0014]可选的，所述标识码为条形码、二维码或电子标签。
[0015]可选的，所述传输单元内具有四个以上的标识码读取器，用于读取所述待处理晶圆上的标识码。
[0016]可选的，所述标识码读取器为射频识别器或具有LED光源的高分辨率照相机。
[0017]可选的，所述标识码读取器位于载物台上方的传输单元的侧壁上。
[0018]可选的，所述标识码读取器位于传输单元顶部的顶角位置处。
[0019]可选的，所述处理腔室具有两个端口，所述两个端口位于处理腔室的侧面，其中一个端口或两个端口分别与操作单元连接，并且通过隔离阀控制端口的开启与关闭。
[0020]可选的，部分传输单元具有两个端口，所述两个端口位于传输单元的侧面，所述两个端口分别与操作单元连接，并且通过隔离阀控制端口的开启与关闭。
[0021]可选的，部分传输单元具有三个端口，其中两个端口位于传输单元的侧面，一个位于传输单元的顶部。
[0022]可选的，所述传输单元具有惰性气体输入喷头。
[0023]可选的，所述传输单元内的载物台能够上下移动。
[0024]可选的，所述处理腔室为化学气相沉积、原子层化学气相沉积工艺、刻蚀工艺、等离子体注入工艺或退火工艺的反应腔。
[0025]可选的，所述处理腔室具有两个端口，并且通过所述端口与操作单元连接，并且通过隔离阀控制端口的开启与关闭。
[0026]可选的，所述半导体处理系统还包括计算机处理系统，所述计算机处理系统获取标识码读取器获取的待处理晶圆的标识码，通过所述标识码自动为待处理晶圆选择合适的处理腔室和传输单元。
[0027]可选的，所述传输单元、处理腔室底部还设有废气排出口。
[0028]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0029]本发明的技术方案提出的半导体处理系统，包括两个以上的操作单元、每个操作单元分别连接两个以上相同或不同的处理腔室，并且相邻的操作单元之间通过传输单元或处理腔室连接，从而使得所述操作单元、处理腔室和传输单元之间相互连接成网状。待处理晶圆可以在所述半导体处理系统内通过不同的路径到达需要进入的处理腔室内。当所述半导体处理系统内具有多个待处理晶圆需要进行同一工艺处理时，各个晶圆可以通过不同的路径各自进入同一类处理腔室内，不用等其他晶圆处理完成之后再进入反应腔内，从而可以避免出现晶圆等待现象，所述半导体处理系统内可以同时处理多片晶圆，可以节约工艺时间，从而降低工艺成本。
[0030]进一步的，所述半导体处理系统的传输单元内还设有标识码读取器，所述标识码读取器通过读取晶圆上的标识码，反馈给计算机系统，从而可以实时监控所述半导体处理系统内的不同晶圆的位置及状态，从而合理的安排各个晶圆的路径，自动为待处理晶圆选择合适的处理腔室和传输单元，避免不同晶圆之间出现混淆，进而提高半导体处理系统的处理速率和效率。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的实施例的半导体处理系统的示意图；
[0032]图2是本发明的实施例的半导体处理系统中第一类处理腔室的结构示意图；
[0033]图3是本发明的实施例的半导体处理系统中两端口的传输单元的结构示意图；
[0034]图4是本发明的实施例的半导体处理系统中三端口的传输单元的结构示意图；
[0035]图5是本发明的实施例的半导体处理系统中晶圆处理路径的示意图；
[0036]图6是本发明的实施例的具有标识码读取器的传输单元的结构示意图；
[0037]图7是本发明的实施例的标识码读取器读取待处理晶圆上的标识码的示意图。
【具体实施方式】
[0038]如【背景技术】中所述，现有的半导体处理系统对晶圆的处理效率较低。由于晶圆按照进入半导体处理系统的顺序依次进入反应腔内，由于各个反应腔的处理时间不同，并且，单个反应腔内只能存在一个晶圆，所以，后一个晶圆需要等待前一个晶圆的处理工艺完成之后，才能重新进入反应腔内，就会有一定的时间内，所述晶圆处于等待状态，从而降低了晶圆的处理效率。
[0039]本发明的实施例，提出一种半导体处理系统，该处理系统包括多个操作单元，每个操作单元之间通过传输单元或者处理腔室连接，并且每个操作单元与多个处理腔室连接，使整个半导体处理系统形成一个网状的连通状态，晶圆在所述半导体处理系统内可以选择合适的通道(处理腔室或传输单元)进入空闲的处理腔室内，进行的待处理工艺，可以节约晶圆的等待时间。
[0040]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细的说明。
[0041]请参考图1，为本实施例的半导体处理系统的结构示意图。
[0042]所述半导体处理系统包括:两个以上的操作单元100，所述操作单元100内具有机械手，用于夹取待处理晶圆；
[0043]每个操作单元100至少与两个以上的处理腔室连接，所述处理腔室用于对晶圆进行处理；
[0044]相邻操作单元100之间通过传输单元300或处理腔室连接，并且至少有两个相邻操作单元之间通过传输单元连接，所述传输单元300内具有载物台，用于放置待处理晶圆，并且所述传输单元300作为待处理晶圆的传输通道。
[0045]所述每个操作单元100连接的处理腔室分别为不同处理工艺的反应腔或者是相同的处理工艺的反应腔。本实施例中，每个操作单元分别连接两种不同的处理腔室，每个操作单元上每种处理腔室的数量为两个。具体的，本实施例中，所述半导体处理系统中包括:第一类处理腔室200a，为沉积HfO2的反应腔；第二类处理腔室200b，为沉积TiN的反应腔；第三类处理腔室200c，为沉积TaAl的反应腔；第四类处理腔室200d，为沉积TiN的反应腔。所述第四类处理腔室200d和第二类处理腔室200b中TiN的沉积采用不同的工艺进行，分别为化学气相沉积和物理气相沉积工艺。
[0046]在本发明的其他实施例中，所述处理腔室还可以是进行化学气相沉积、原子层化学气相沉积工艺、刻蚀工艺、等离子体注入工艺或退火工艺的反应腔。
[0047]所述操作单元100至少通过一个传输单元300与另一操作