用于注入后單個晶圓加熱的高產量系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于注入后單個晶圓加熱的高產量系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年3月15日提交的題目為“用于注入后單個晶圓加熱的高產量系統(tǒng)和方法”的美國臨時專利申請第61/785，729號(發(fā)明人為詹尊仁等)的優(yōu)先權，其全部內容結合于此作為參考。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及用于注入后單個晶圓加熱的高產量系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0004]在傳統(tǒng)的半導體制造工藝中，在完成低溫注入之后，存在用于加熱晶圓以使其回到室溫的多種技術。在一個這種技術中，通過臺板(platen)直接加熱晶圓。在另一種技術中，將室溫空氣注入至裝載鎖內并用于緩慢加熱晶圓。最后，可以在裝載鎖內部放置單管式燈以加熱晶圓。
[0005]然而，所有這些傳統(tǒng)的技術都具有缺點。直接地加熱臺板導致每小時的晶圓產出量(“WPH”)低并且由于加工室需要更多的時間而降低了生產量。在裝載鎖內注入室溫空氣除了耗費了大量的時間并不利地影響生產量之外，也導致低WPH和晶圓沾污(spotting)缺陷(由霧引起的水冷凝)。利用單個燈加熱晶圓的這些技術導致非均勻的加熱，其進一步引起從晶圓至晶圓以及從管芯至管芯的非均勻的摻雜劑擴散和非均勻的器件行為。
[0006]因此，本領域中需要一種減輕或消除這些缺點的晶圓加熱技術。

【發(fā)明內容】

[0007]為了解決現有技術中存在的問題，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種制造半導體晶圓的方法，所述方法包括:將第一半導體晶圓轉移至注入室；在所述注入室內對所述第一半導體晶圓實施注入工藝；在對所述第一半導體晶圓實施所述注入工藝之后，將所述第一半導體晶圓轉移至加熱室，并且同時將第二半導體晶圓轉移至所述注入室；在所述加熱室內加熱所述第一半導體晶圓，并且同時對所述第二半導體晶圓實施所述注入工藝；將所述第一半導體晶圓轉移出所述加熱室以用于進一步處理，并且同時將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室；以及在所述加熱室內加熱所述第二半導體晶圓。
[0008]在上述方法中，其中，將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室還包括:同時將第三半導體晶圓轉移至所述注入室。
[0009]在上述方法中，其中，將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室還包括:同時將第三半導體晶圓轉移至所述注入室，還包括:對所述第三半導體晶圓實施所述注入工藝，并且同時在所述加熱室內加熱所述第二半導體晶圓；將所述第二半導體晶圓轉移出所述加熱室以用于進一步處理，并且同時將所述第三半導體晶圓轉移至所述加熱室；以及在所述加熱室內加熱所述第三半導體晶圓。
[0010]在上述方法中，其中，加熱所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓包括:均勻地加熱所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓。
[0011]在上述方法中，其中，加熱所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓包括:將所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓加熱至基本上等于室溫的溫度。
[0012]在上述方法中，其中，所述注入工藝是低溫注入工藝。
[0013]在上述方法中，其中，所述加熱室是真空環(huán)境。
[0014]在上述方法中，其中，所述加熱室是單個晶圓加熱室。
[0015]在上述方法中，其中，將所述第一半導體晶圓轉移出所述加熱室還包括:將所述第一半導體晶圓轉移至裝載鎖。
[0016]根據本發(fā)明的另一方面，還提供了一種制造半導體晶圓的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:注入室；第一機械臂和第二機械臂，可操作地連接至所述注入室，所述第一機械臂和所述第二機械臂配置為通過所述系統(tǒng)轉移所述半導體晶圓；注入前冷卻室，位于鄰近所述注入室的位置；裝載鎖，位于鄰近所述注入室的位置；加熱室，包括一個或多個加熱元件，所述加熱元件配置為加熱所述半導體晶圓；以及處理電路，用于執(zhí)行包括以下步驟的方法:將第一半導體晶圓轉移至所述注入室；在所述注入室內對所述第一半導體晶圓實施注入工藝；在對所述第一半導體晶圓實施所述注入工藝之后，將所述第一半導體晶圓轉移至加熱室，并且同時將第二半導體晶圓轉移至所述注入室；在所述加熱室內加熱所述第一半導體晶圓，并且同時對所述第二半導體晶圓實施所述注入工藝；將所述第一半導體晶圓轉移出所述加熱室以用于進一步處理，并且同時將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室；及在所述加熱室內加熱所述第二半導體晶圓。
[0017]在上述系統(tǒng)中，其中，將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室還包括:同時將第三半導體晶圓轉移至所述注入室。
[0018]在上述系統(tǒng)中，其中，將所述第二半導體晶圓轉移至所述加熱室還包括:同時將第三半導體晶圓轉移至所述注入室，其中，通過所述處理電路執(zhí)行的方法還包括:對所述第三半導體晶圓實施所述注入工藝，并且同時在所述加熱室內加熱所述第二半導體晶圓；將所述第二半導體晶圓轉移出所述加熱室以用于進一步處理，并且同時將所述第三半導體晶圓轉移至所述加熱室；以及在所述加熱室內加熱所述第三半導體晶圓。
[0019]在上述系統(tǒng)中，其中，所述加熱室均勻地加熱所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓。
[0020]在上述系統(tǒng)中，其中，加熱所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓包括:將所述第一半導體晶圓和所述第二半導體晶圓加熱至基本上等于室溫的溫度。
[0021 ] 在上述系統(tǒng)中，其中，所述注入室是低溫注入室。
[0022]在上述系統(tǒng)中，其中，所述加熱室是真空環(huán)境。
[0023]在上述系統(tǒng)中，其中，所述加熱室是單個晶圓加熱室。
[0024]在上述系統(tǒng)中，其中，將所述第一半導體晶圓轉移出所述加熱室還包括:將所述第一半導體晶圓轉移至裝載鎖。
[0025]根據本發(fā)明的又一方面，還提供了一種制造半導體晶圓的方法，所述方法包括:在時間Tl時，在注入室內部對第一晶圓進行注入；在時間T2時，將所述第一晶圓轉移至加熱室；在時間T2時，將第二晶圓轉移至所述注入室；在時間T3時，在所述加熱室內加熱所述第一晶圓；在時間T3時，在所述注入室內對所述第二晶圓進行注入；在時間T4時，將所述第一晶圓轉移出所述加熱室以用于進一步處理；在時間T4時，將所述第二晶圓轉移至所述加熱室；以及在時間T5時，在所述加熱室內加熱所述第二晶圓。
[0026]在上述方法中，其中，在時間T4時，將所述第二晶圓轉移至所述加熱室還包括:將第三晶圓轉移至所述注入室。
【附圖說明】
[0027]當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可以更好地理解本發(fā)明的方面。應該強調，根據工業(yè)中的標準實踐，各個部件未按比例繪制并且僅用于示出的目的。實際上，為了清楚的論述，各個部件的尺寸可以任意地增大或縮小。
[0028]圖1是根據本發(fā)明的特定示例性實施例的半導體晶圓制造系統(tǒng)的頂視圖。
[0029]圖2是根據本發(fā)明的特定示例性實施例的單個晶圓加熱室的示意性框圖。
[0030]圖3是根據本發(fā)明的特定示例性實施例方法的利用注入后加熱步驟的高產量半導體制造工藝的流程圖。
[0031]圖4示出了根據本發(fā)明的特定示例性方法的高產量時間序列。
【具體實施方式】
[0032]在下文中對本發(fā)明的示例性實施例和相關方法進行了描述，它們可以用于在發(fā)生低溫注入之后用于加熱半導體晶圓的高產量系統(tǒng)和方法中。為了清楚的目的，在本發(fā)明中并未描述實際的實施方式或方法的所有特征。應當理解的是，在任何這些實際的實施例的開發(fā)過程中，必須作出許多具體的實施決定以達到開發(fā)者的具體目標，諸如遵守系統(tǒng)相關的和企業(yè)相關的限制，從一種實施方式到另一種實施方式，這種限制將變化。此外，應當理解，這樣的開發(fā)努力可能是復雜的和耗時的，但是其對于那些受益于本發(fā)明的普通技術