[发明专利]衬底处理装置和制造半导体器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求保护来自2010年9月1日提交的日本专利申请No.2010-195539的优先权权益，在此通过引用的方式包含其全部内容。

技术领域

本公开涉及一种用于处理诸如半导体晶片等衬底的衬底处理装置以及一种制造半导体器件的方法。

背景技术

作为衬底处理装置的示例，已知垂直型热处理装置，该热处理装置中具有衬底容器，每个衬底容器容纳多个衬底。一般地，在这种垂直型热处理装置中，将每个都容纳多个衬底的衬底容器运送到该装置中，从而使得在一次工艺处理期间并发地处理例如数十和数百个衬底。

已经提出了一种配置，其中在两个保持支架上保持衬底容器，然后在垂直方向上移动这两个保持支架通过相应圆筒，从而形成将用作用于衬底容器之一的运送通道的空间。通过这种运送通道，可以将一个保持支架上保持的衬底容器之一移动为位于另一个保持支架上(例如参见日本公开专利申请No.2004-296996)。已经提出了另一配置，即提供每个都容纳多片衬底的可旋转保持支架以便将足够数目的衬底容器加载在衬底处理装置中(例如参见日本公开专利公布No.2000-311935)。

例如，可以将在垂直型热处理装置中能够处理的450mm晶片的片数设置为与在垂直型热处理装置中能够处理的300mm晶片的片数相同。在此情况下，还将保持450mm晶片所需的容器数目设置为与保持300mm晶片所需的容器数目相同。

然而，随着晶片(衬底)直径的增加，例如，从300mm增加到450mm，还应当增加衬底容器的尺寸。例如，衬底容器中的加载节距(即，所加载的两个相邻的450mm晶片之间的节距)可以在例如10mm到12mm范围内。相应地，如果在衬底容器中加载25片450mm晶片，则衬底容器的高度应当比容纳相同数目的300mm晶片的衬底容器的高度高50mm或更多。此外，容纳25片450mm晶片的衬底容器的重量可能是容纳相同数目的300mm晶片的衬底容器的重量的三倍重或更多。进一步，如果可以在用于处理450mm晶片的垂直型热处理装置中采用在用于处理300mm晶片的垂直型热处理装置中使用的可旋转保持支架，则(用于处理450mm晶片的)垂直型热处理装置的高度还可能由于增加的衬底容器大小而增加。在此情况下，衬底容器本身的重量也增加了，这需要增加配置为保持这种容器的保持支架的强度和坚固性。进一步，当衬底容器由保持支架旋转时，衬底容器的离心力增加，这可能引起驱动单元大小和装置的配置复杂度的增加。

由于上述问题，对用以处理450mm晶片的垂直型热处理装置的整体配置不可避免地增加，这使得难以在与用以处理300mm晶片的垂直型热处理装置相同的尺寸要求(诸如装置的空间占用、清洁室的高度等)下处理450mm晶片。

发明内容

本公开提供了一种衬底处理装置和一种制造半导体器件的方法，其能够增加衬底处理装置中要保持的衬底容器的数目，同时又约束衬底处理装置的尺寸增加。

根据本公开的一个方面，一种衬底处理装置可以包括：衬底容器保持支架，包括配置为在其上保持衬底容器的多个搁板；衬底容器运送机构，配置为向衬底容器保持支架加载衬底容器以及从衬底容器保持支架卸载衬底容器；衬底容器保持支架升降机构，配置为在垂直方向上提起衬底容器保持支架的多个搁板中的每一个；以及处理单元，配置为从衬底容器保持支架接收衬底容器中的至少一个。

衬底容器保持支架升降机构可以配置为将搁板中的第一搁板垂直地移动第一距离，其中衬底容器运送机构插入到第一搁板中。衬底容器保持支架升降机构可以进一步配置为将位于第一搁板以上的第二搁板垂直地移动大于第一距离的第二距离。

搁板中的至少一个可以固定在衬底容器保持支架中。

衬底容器中的至少两个可以布置在衬底容器保持支架的两个对应的搁板上，从而使得衬底容器中的该至少两个彼此垂直地对准为面向相同方向。

根据本公开的另一方面，一种制造半导体器件的方法可以包括：使用衬底容器运送机构来向包括多个搁板的衬底容器保持支架加载容纳衬底的衬底容器以及从该衬底容器保持支架卸载该衬底容器；使用保持支架升降机构将衬底容器保持支架的第一搁板向上移动第一距离，衬底容器运送机构插入到第一搁板中；将位于第一搁板以上的第二搁板向上移动大于第一距离的第二距离；从衬底容器取出衬底；将衬底加载到处理加热炉中；以及在处理加热炉中处理衬底。

附图说明

图1是示出根据本公开的衬底处理装置的透视图。