專利名稱：在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的蒸發(fā)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作過程中的預(yù)處理，具體地說，涉及一種在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的蒸發(fā)法，通過在處理室內(nèi)加熱晶片之前，于裝載室內(nèi)使晶片預(yù)熱，能夠在薄膜生長階段減少在晶片處理室內(nèi)加熱的時(shí)間，并能提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量。
為了能夠易于實(shí)現(xiàn)表面生長步驟，需得對晶片的整個(gè)表面進(jìn)行均勻加熱的步驟。這樣的加熱步驟決定晶片表面上沉積之表面的均勻性，因而需要嚴(yán)格的操作。
以下參照圖3描述在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜的現(xiàn)有設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，現(xiàn)有設(shè)備10包括多個(gè)晶片盒11和12，其中容納有半導(dǎo)體晶片；ATM單元13，它里面設(shè)有晶片移送裝置14；裝載室20；多個(gè)晶片處理室30和40；卸載室50和真空室60。另外，在現(xiàn)有的設(shè)備10中，在ATM單元13與裝載室20之間、裝載室20與真空室60之間、真空室60與處理室30和40之間、真空室60與卸載室50之間，以及卸載室50與ATM單元13之間裝有門閥71、72、73、74、75和76。在移送晶片期間這些門閥71、72、73、74、75和76被打開，而在移送晶片之后，關(guān)閉它們。
裝載室20接納自ATM單元13送來的晶片。真空室60位于裝載室20、處理室30和40以及卸載室50之間，用以使各室20、30、40和50的內(nèi)部變成真空。位于真空室60內(nèi)的晶片移送裝置61移送晶片，從裝載室20分別移送至處理室30和40。在處理室30和40內(nèi)，晶片被加熱至預(yù)定的溫度，同時(shí)薄膜沉積在晶片的表面上。此后，卸載室50接納其表面上沉積有薄膜的晶片。
這時(shí)，加熱塊單元80分別與處理室30和40相連。每個(gè)加熱塊單元80包括與晶片接觸的加熱器(未示出)。加熱器在一定的時(shí)間內(nèi)將晶片加熱至400℃至600℃范圍內(nèi)。
這之后，參照圖3描述上述現(xiàn)有設(shè)備10的工作過程。
在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的過程中，首先，利用晶片移送裝置14，使在ATM13的晶片盒11和12的第一晶片盒11中所裝的晶片通過第一門閥71被移送到裝載室20。將晶片置于裝載室20中的臺(tái)子21上。借助臺(tái)子21中所安裝的各升降銷(未示出)的動(dòng)作，使所述晶片被保持在預(yù)定的高度，從而使可由真空室60的移送裝置61平穩(wěn)地進(jìn)行對晶片的挑選過程。
然后，使第一門閥71關(guān)閉，并開啟裝載室20與真空室60之間的第二門閥72。于是，使裝載室20內(nèi)的空氣通過真空室60被排放到外面，從而使裝載室20的內(nèi)部變成真空。相應(yīng)地，由真空室60的移送裝置61使被置于裝載室20內(nèi)的晶片通過第三門閥73或第四門閥74被移送至安裝在處理室30和40內(nèi)的各加熱塊單元80之一的上部。
在通過各處理室30和40中加熱塊單元80的加熱器使各晶片被加熱至預(yù)定的溫度(最好在400℃到600℃范圍)之后，進(jìn)行使薄膜沉積在各晶片表面上的過程。當(dāng)完成這種沉積過程時(shí)，按照晶片移送裝置61的工作模式，通過第五門閥75，使被置于各加熱塊單元80上的晶片依次從處理室30和40移送至卸載室50。通過第六門閥76，將被置于卸載室50的臺(tái)子51上的各晶片依序裝載于安裝在ATM單元13的第一晶片室11內(nèi)。同樣地，容納于第二晶片室12中的晶片，也是在進(jìn)行上述各個(gè)過程之后，再不斷地被裝載到晶片室12內(nèi)。
有如具有上述結(jié)構(gòu)及工作過程的在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜的現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備所示的那樣，1996.9.17頒布的Howard E.Grunes的美國專利US5,556,248公開了一種半導(dǎo)體晶片盒的移送系統(tǒng)。
然而，在上述普通的用于在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜的設(shè)備10中，由于只在晶片處理室30和40內(nèi)對晶片進(jìn)行加熱處理，需要較長的時(shí)間才能使晶片達(dá)到較高的處理溫度，因而使產(chǎn)量下降。
再有，當(dāng)為了提高產(chǎn)量而另外設(shè)置許多處理室時(shí)，會(huì)使成本增加很多，而且也使設(shè)備變得復(fù)雜和龐大。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的蒸發(fā)法，它包括以下步驟(S1)將預(yù)先被容納于ATM單元的晶片盒內(nèi)的晶片放置在裝載室內(nèi)的加熱塊單元上；(S2)由裝載室內(nèi)的加熱塊單元將晶片預(yù)熱到預(yù)定的溫度；(S3)在將晶片布置在晶片處理室內(nèi)的加熱塊單元的上部之后，將已預(yù)熱的晶片加熱到預(yù)定的處理溫度；(S4)在被加熱的晶片表面上生長薄膜；(S5)生長薄膜之后，將晶片置于卸載室內(nèi)；(S6)從卸載室移送晶片，之后在晶片盒內(nèi)繼續(xù)裝載晶片。
預(yù)熱步驟(S2)中的溫度與加熱步驟(S3)中的溫度相同。
加熱塊單元包括加熱器，它接觸晶片和各升降銷，所述升降銷根據(jù)升降部件的動(dòng)作使晶片上下移動(dòng)。
如上所述，本發(fā)明中由于在處理室內(nèi)的加熱過程之前，在裝載室內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱處理，所以使在處理室內(nèi)的加熱時(shí)間明顯地減少，從而可快速進(jìn)行在晶片表面上沉積薄膜的整個(gè)過程。


圖1以示意的方式表示本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜所用的蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖2是圖1所示蒸發(fā)設(shè)備的部分剖面視圖；圖3以示意的方式表示現(xiàn)有技術(shù)在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜所用的蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參照圖1，蒸發(fā)設(shè)備100包括多個(gè)晶片盒111和112，所述半導(dǎo)體晶片就被容納于其中；ATM單元113，它里面設(shè)有晶片移送裝置114；裝載室120；多個(gè)晶片處理室130和140；卸載室150和真空室160。另外，在ATM單元113與裝載室120之間、裝載室120與真空室160之間、真空室160與處理室130和140之間、真空室160與卸載室150之間，以及卸載室150與ATM單元113之間設(shè)置門閥171、172、173、174、175和176。在移送晶片期間，這些門閥171、172、173、174、175和176被打開，而在移送晶片之后，關(guān)閉它們。
裝載室120接納自ATM單元113送來的晶片。呈多面體形狀的真空室160位于裝載室120、處理室130和140以及卸載室150之間，用以使各室120、130、140和150的內(nèi)部變成真空。位于真空室160內(nèi)并具有自動(dòng)操縱臂的晶片移送裝置161移送晶片，從裝載室120分別移送至處理室130和140。在處理室130和140內(nèi)，晶片被加熱至預(yù)定的溫度，同時(shí)薄膜沉積在晶片的表面上。此后，卸載室150接納其表面上沉積有薄膜的晶片。
借助加熱塊單元180，在處理室130和140內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻地加熱晶片表面的過程，易于在晶片上生長薄膜，這將在后面有所描述。加熱過程決定在晶片表面上沉積的薄膜的均勻性。
圖2表示蒸發(fā)設(shè)備100安裝的加熱塊單元180。
如圖中所示，加熱塊單元180包括加熱器183，它與晶片和各升降銷182接觸，所述升降銷根據(jù)升降部件181的動(dòng)作上下移動(dòng)晶片。加熱器183在一定的時(shí)間內(nèi)將晶片加熱到400℃至600℃范圍的處理溫度。
具有上述結(jié)構(gòu)的加熱塊單元180被安裝在裝載室120以及處理室130和140內(nèi)。
接下去將參照圖1和2詳細(xì)描述上述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例蒸發(fā)設(shè)備100的工作過程。
利用晶片移送裝置114，使在ATM113的晶片盒111和112之一內(nèi)所裝的晶片通過被打開的第一門閥171被移送到裝載室120。將晶片置于裝載室120中的臺(tái)子121上。借助加熱塊單元180的各升降銷182的動(dòng)作，使所述晶片被保持在預(yù)定的高度，從而可由真空室160的移送裝置161平穩(wěn)地進(jìn)行對晶片的挑選過程。
然后，使第一門閥171關(guān)閉，并開啟裝載室120與真空室160之間的第二門閥172。于是，使裝載室120內(nèi)的空氣通過真空室160被排放到外面，從而使裝載室120的內(nèi)部變成真空。
繼而，在裝載室120內(nèi)進(jìn)行對晶片的預(yù)熱過程。在預(yù)熱處理期間，由安裝在裝載室120內(nèi)的加熱塊單元180的加熱器183將晶片加熱到與晶片被設(shè)定的要在處理室130和140內(nèi)加熱的同樣的處理溫度。例如，如果在處理室130和140內(nèi)進(jìn)行的加熱步驟中設(shè)定的處理溫度是600℃，則在裝載室120內(nèi)的預(yù)熱步驟中，晶片被預(yù)熱至600℃。
由真空室160的移送裝置161使如上述那樣在裝載室120內(nèi)預(yù)熱的晶片通過第三門閥173或第四門閥174被移送至安裝在處理室130和140內(nèi)的各加熱塊單元180之一的上部。
利用各處理室130和140中加熱塊單元180的加熱器183，在從裝載室120移送到處理室130和140期間降下來的晶片表面溫度立刻升至預(yù)定的處理溫度，即400℃到600℃。隨后，薄膜沉積在晶片的表面上。
相應(yīng)地，由于在處理室130和140內(nèi)的加熱過程之前在裝載室120內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱過程，所以使在處理室130和140內(nèi)的加熱時(shí)間明顯地減少，從而可快速地實(shí)現(xiàn)在晶片表面上沉積薄膜的整個(gè)過程。
在完成所述沉積過程時(shí)，按照晶片移送裝置161的工作模式，通過第五門閥175，依次將被置于加熱塊單元180上的各晶片從處理室130和140移送到卸載室150。通過第六門閥176，由移送裝置114將被置于卸載室150的臺(tái)子151上的各晶片依序裝載于安裝在ATM單元113的第一晶片室111內(nèi)。同樣地，容納于第二晶片室112中的晶片，也是在進(jìn)行上述各個(gè)過程之后，再不斷地被裝載到晶片室112內(nèi)。
有如上面所詳細(xì)敘述的那樣，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過在處理室內(nèi)加熱晶片之前于裝載室內(nèi)預(yù)熱晶片，可快速地實(shí)現(xiàn)在晶片表面上沉積薄膜的整個(gè)過程，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，而無需安裝附加的處理室。
雖然已參照其特定的實(shí)施例特別地表示和描述了本發(fā)明，但那些熟悉本領(lǐng)域的人將能理解，各種形式上和細(xì)節(jié)上的變化都是行之有效的，而不致脫離所附各權(quán)利要求限定的本發(fā)明精髓及范圍。
權(quán)利要求
1.一種在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的蒸發(fā)法，其特征在于，包括以下步驟(S1)將預(yù)先被容納于ATM單元的晶片盒內(nèi)的晶片放置在裝載室內(nèi)的加熱塊單元上；(S2)由裝載室內(nèi)的加熱塊單元將晶片預(yù)熱到預(yù)定的溫度；(S3)在將晶片布置在晶片處理室內(nèi)的加熱塊單元的上部之后，將已預(yù)熱的晶片加熱到預(yù)定的處理溫度；(S4)在被加熱的晶片表面上生長薄膜；(S5)生長薄膜之后，將晶片置于卸載室內(nèi)；(S6)從卸載室移送晶片，之后在晶片盒內(nèi)繼續(xù)裝載晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)法，其特征在于，所述預(yù)熱步驟(S2)中的溫度與加熱步驟(S3)中的溫度相同。
3.如權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)法，其特征在于，在所述預(yù)熱步驟(S2)和加熱步驟(S3)中，晶片被加熱至400℃至600℃范圍內(nèi)的溫度。
4.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)法，其特征在于，所述加熱塊單元包括加熱器，它接觸晶片和各升降銷，所述升降銷根據(jù)升降部件的動(dòng)作使晶片上下移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在半導(dǎo)體晶片上生長薄膜的蒸發(fā)法，能夠減少在晶片處理室內(nèi)的加熱時(shí)間并能提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，而無需設(shè)置附加的處理室。在制作半導(dǎo)體的過程中，將被容納于ATM單元的晶片盒內(nèi)的半導(dǎo)體晶片放置在裝載室內(nèi)的加熱塊單元上。由裝載室內(nèi)的加熱塊單元將晶片預(yù)熱到預(yù)定的溫度。在將晶片布置在晶片處理室內(nèi)的加熱塊單元的上部之后，將已預(yù)熱的晶片加熱到預(yù)定的處理溫度。然后，在被加熱的晶片表面上形成薄膜。將帶有薄膜的晶片置于卸載室內(nèi)。再從卸載室移送晶片，之后在晶片盒內(nèi)繼續(xù)裝載晶片。
文檔編號H01L21/3205GK1440050SQ02105259
公開日2003年9月3日 申請日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者樸勝甲 申請人:阿托株式會(huì)社, 樸勝甲