特表 2024-539914 複数の半導体プロセスモジュール又はチャンバをサポートするモジュール式メインフレームレイアウト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-31

(54)【発明の名称】複数の半導体プロセスモジュール又はチャンバをサポートするモジュール式メインフレームレイアウト

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20241024BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/60 311T

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523880

(86)(22)【出願日】2022-10-25

(85)【翻訳文提出日】2024-06-13

(86)【国際出願番号】 US2022047702

(87)【国際公開番号】W WO2023076249

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】17/513,631

(32)【優先日】2021-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ハリス， ランディー エー．

(72)【発明者】

【氏名】グローヴ， コビー スコット

(72)【発明者】

【氏名】ワース， ポール ザカリー

(72)【発明者】

【氏名】シャンタラム， アビナッシュ

(72)【発明者】

【氏名】イルマズ， アルパイ

(72)【発明者】

【氏名】ニッサン， アミール

(72)【発明者】

【氏名】ビムジヤニ， ジーテンドラ ラティラル

(72)【発明者】

【氏名】ピングル， ニランジャン

(72)【発明者】

【氏名】ディカプリオ， ヴィンセント

【テーマコード（参考）】

5F044

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F044KK05

5F044PP15

5F131AA02

5F131AA04

5F131BA01

5F131BA03

5F131BA19

5F131BA37

5F131BA52

5F131BA53

5F131BA54

5F131BB03

5F131BB04

5F131BB12

5F131BB13

5F131CA24

5F131DA03

5F131DA22

5F131DA32

5F131DA33

5F131DA36

5F131DA42

5F131DB52

5F131DB72

5F131DB76

5F131EA03

5F131EA05

(57)【要約】

本明細書では、チップレットを基板にボンディングするための方法及び装置が提供される。幾つかの実施形態では、基板を処理するためのマルチチャンバ処理ツールは、１又は複数の種類の基板を受け入れるための１又は複数のロードポートを有する第１の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、１又は複数のロードポートを有する第２のＥＦＥＭと、互いに連結された複数の大気圧モジュール式メインフレーム（ＡＭＭ）であって、第１のＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭ及び第２のＥＦＥＭに連結された最後のＡＭＭを有する複数のＡＭＭとを含み、複数のＡＭＭの各々は、移送チャンバ及び移送チャンバに連結された１又は複数のプロセスチャンバを含み、移送チャンバは、バッファを含み、かつ移送ロボットと、１又は複数のプロセスチャンバと、複数のＡＭＭの隣接するＡＭＭに配置されたバッファとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理するためのマルチチャンバ処理ツールであって、
１又は複数の種類の基板を受け入れるための１又は複数のロードポートを有する第１の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、
前記マルチチャンバ処理ツールの前記第１のＥＦＥＭとは反対側の側面に、１又は複数の種類の基板を受け入れるための１又は複数のロードポートを有する第２のＥＦＥＭと、
互いに連結された複数の大気圧モジュール式メインフレーム（ＡＭＭ）であって、前記第１のＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭ及び前記第２のＥＦＥＭに連結された最後のＡＭＭを有し、前記複数のＡＭＭの各々は、移送チャンバ及び前記移送チャンバに連結された１又は複数のプロセスチャンバを含み、前記移送チャンバは、複数の前記１又は複数の種類の基板を保持するように構成されたバッファを含み、かつ前記バッファと、前記１又は複数のプロセスチャンバと、前記複数のＡＭＭの隣接するＡＭＭに配置されたバッファとの間で、前記１又は複数の種類の基板を移送するように構成された移送ロボットを含む、複数のＡＭＭと
を備える、マルチチャンバ処理ツール。

【請求項2】

前記第１のＥＦＥＭの前記１又は複数のロードポートは、第１の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第１のロードポートと、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートとを含み、前記複数のＡＭＭの各々の前記１又は複数のプロセスチャンバが、湿式洗浄チャンバ、プラズマチャンバ、ガス抜きチャンバ、放射線チャンバ、又はボンダチャンバのうちの少なくとも１つを含むことにより、前記マルチチャンバ処理ツールは、少なくとも１つの湿式洗浄チャンバ、少なくとも１つのプラズマチャンバ、少なくとも１つのガス抜きチャンバ、少なくとも１つの放射線チャンバ、及び少なくとも１つのボンダチャンバを含むようになる、請求項１に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項3】

前記第１のＡＭＭの前記１又は複数のプロセスチャンバは、プラズマチャンバ又はガス抜きチャンバのうちの少なくとも１つを含み、かつ湿式洗浄チャンバを含み、前記複数のＡＭＭの最後のＡＭＭは、前記第２の種類の基板から前記複数のチップレットを取り除いて、前記複数のチップレットを前記第１の種類の基板上にボンディングするように構成された１又は複数のボンダチャンバを含む、請求項２に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項4】

前記少なくとも１つの湿式洗浄チャンバは、前記第１の種類の基板を洗浄するための第１の湿式洗浄チャンバと、前記第２の種類の基板を洗浄するための第２の湿式洗浄チャンバとを含み、前記少なくとも１つのプラズマチャンバは、前記第１の種類の基板を処理するための第１のプラズマチャンバと、前記第２の種類の基板を処理するための第２のプラズマチャンバとを含み、前記少なくとも１つのガス抜きチャンバは、前記第１の種類の基板を処理するための第１のガス抜きチャンバと、前記第２の種類の基板を処理するための第２のガス抜きチャンバとを含む、請求項２に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項5】

前記移送チャンバは、非真空チャンバである、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項6】

前記複数のＡＭＭは、前記第１のＡＭＭと最後のＡＭＭとの間に配置された１又は複数のボンダチャンバを有する１又は複数のＡＭＭを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項7】

前記複数のＡＭＭは、前記第１のＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭと、一方の端部において前記第１のＡＭＭに連結され、反対側の端部において接合モジュールに連結された第２のＡＭＭと、前記接合モジュールの相対する側面において前記接合モジュールに連結された第３のＡＭＭ及び第４のＡＭＭと、前記接合モジュールとは反対側の端部において前記第４のＡＭＭに連結された第５のＡＭＭとを含み、前記接合モジュールは、バッファ及び移送ロボットを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項8】

前記第２のＥＦＥＭはＥＦＥＭロボットを含み、前記複数のＡＭＭは直線又はＵ字型構成で配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項9】

前記第１のＥＦＥＭは、基板ＩＤリーダを有するスキャンステーションを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項10】

前記第１のＥＦＥＭは、第１の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第１のロードポートと、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、前記第１の種類の基板及び前記第２の種類の基板を移送するように構成されたＥＦＥＭロボットとを含み、
前記第２のＥＦＥＭは、前記第１の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、前記第２の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、前記第１の種類の基板及び前記第２の種類の基板を移送するように構成されたＥＦＥＭロボットとを含み、
前記第１のＡＭＭの前記１又は複数のプロセスチャンバは、プラズマチャンバ又はガス抜きチャンバのうちの少なくとも１つを含み、かつ湿式洗浄チャンバを含み、前記第１のＡＭＭに連結された前記複数のＡＭＭの第２のＡＭＭは、プラズマチャンバ又はガス抜きチャンバのうちの少なくとも１つを含み、前記第２のＡＭＭに連結された前記複数のＡＭＭの第３のＡＭＭは、前記第２の種類の基板から複数のチップレットを取り除いて、前記複数のチップレットを前記第１の種類の基板上にボンディングするように構成された１又は複数のボンダチャンバを含む、
請求項１に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項11】

前記第３のＡＭＭは、２つのボンダチャンバを含み、前記２つのボンダチャンバのうちの第１のボンダチャンバは、第１のサイズを有するチップレットを取り除いてボンディングするように構成され、前記２つのボンダチャンバのうちの第２のボンダチャンバは、第２のサイズを有するチップレットを取り除いてボンディングするように構成される、請求項１０に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項12】

前記バッファは、前記第２の種類の基板を回転させて位置合わせするように構成されている、請求項１０に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項13】

前記ＥＦＥＭロボット及び前記移送ロボットは、前記第１の種類の基板をハンドリングするための第１のエンドエフェクタと、前記第２の種類の基板をハンドリングするための第２のエンドエフェクタとを含む、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項14】

前記移送ロボットは、前記移送チャンバ内で回転移動及び直線移動するように構成されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のマルチチャンバ処理ツール。

【請求項15】

複数のチップレットを基板上にボンディングする方法であって、
複数の大気圧モジュール式メインフレーム（ＡＭＭ）を有するマルチチャンバ処理ツールの機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の第１のロードポート上に、第１の種類の基板をロードすることと、
ＥＦＥＭロボットを使用して、前記第１の種類の基板を、前記ＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭに配置された第１のバッファに移送することと、
前記第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第１の湿式洗浄チャンバ、前記第１の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第１のガス抜きチャンバ、前記第１の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第１のプラズマチャンバ、及びボンダチャンバに、前記第１の種類の基板を連続的に移送することと、
前記ＥＦＥＭロボットを使用して、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を前記第１のバッファに移送することと、
前記第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第２の湿式洗浄チャンバ、前記第２の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第２のガス抜きチャンバ、前記第２の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第２のプラズマチャンバ、前記複数のチップレットと前記第２の種類の基板との間の結合を弱めるための放射線プロセスを実行する放射線チャンバ、及び前記ボンダチャンバに、前記第２の種類の基板を連続的に移送することと、
前記ボンダチャンバにおいて、前記複数のチップレットの少なくとも一部を前記第２の種類の基板から前記第１の種類の基板に移すことと、
前記ボンダチャンバにおいて、前記複数のチップレットの前記少なくとも一部を前記第１の種類の基板にボンディングすることと、
ボンディングされた前記複数のチップレットを有する前記第１の種類の基板を、最後のＡＭＭから前記マルチチャンバ処理ツールの第２のＥＦＥＭのロードポートにロードすることと
を含む方法。

【請求項16】

識別情報を記録し、記録された前記識別情報に基づいてプロセスステップを決定するために、前記ＥＦＥＭロボットを使用して、前記第１の種類の基板及び前記第２の種類の基板を、前記第１のバッファに移送する前に第１のＥＦＥＭのスキャンステーションに移送すること
を更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第１の種類の基板を第２のボンダチャンバに移送することと、
前記第２の種類の基板の第２の基板を前記第２のボンダチャンバに移送することであって、前記第２の種類の基板の第２の基板は、前記複数のチップレットとは異なるサイズを有する複数の第２のチップレットを含む、前記第２の種類の基板の第２の基板を前記第２のボンダチャンバに移送することと、
前記複数の第２のチップレットの少なくとも一部を前記第１の種類の基板上に移すことと
更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記複数のチップレットは、前記第１の種類の基板上の第１のチップレットの層に沿って配置され、
補助プラズマエッチングプロセスを実行して不要な材料を除去するために、前記第１のチップレットの層を有する前記第１の種類の基板を前記第１のプラズマチャンバに移送することと、
前記第１の種類の基板を前記ボンディングチャンバ又は第２のボンディングチャンバに移送することと、
前記ボンディングチャンバ又は前記第２のボンディングチャンバにおいて、前記第２の種類の基板からの前記複数のチップレット、又は前記第２の種類の基板の第２の基板からの複数の第２のチップレットを、前記第１のチップレットの層上に移すことと
を更に含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の種類の基板及び前記第２の種類の基板は同時に処理される、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

複数の前記第１の種類の基板及び複数の前記第２の種類の基板は、前記マルチチャンバ処理ツールにおいて同時に処理される、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実施形態は、概して、基板処理機器に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］基板は、半導体集積回路デバイスの製造中に様々なプロセスを経る。これらのプロセスの一部は、処理されたウエハがダイシングテープ上に置かれ、複数のダイ又はチップレットに切断又は分離されるウエハダイシングを含む。ウエハが一旦ダイシングされると、チップレットは通常、抜き取られて基板にボンディングされるまで、ダイシングテープ上に配置されたままとなる。チップレットを洗浄、ダイシング、及び基板にボンディングするための従来の処理ツールには、一般に、複数のツール、又はメインフレームツールに収納された単一のリニアロボットが挙げられる。多数のチャンバ又はプロセスモジュールがメインフレームに連結され、メインフレーム及び単一のリニアロボットの長さをおおよそ決定し得る。しかしながら、メインフレームに収納された単一のリニアロボットを備えるツールは、拡張性及び処理スループットが制限される。

【0003】

［０００３］従って、本発明者らは、基板を処理するための改良されたマルチチャンバ処理ツールを提供した。

【発明の概要】

【0004】

［０００４］本明細書では、チップレットを基板にボンディングするための方法及び装置が提供される。幾つかの実施形態では、基板を処理するためのマルチチャンバ処理ツールは、１又は複数の種類の基板を受け入れるための１又は複数のロードポートを有する第１の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、マルチチャンバ処理ツールの第１のＥＦＥＭとは反対側の側面に、１又は複数の種類の基板を受け入れるための１又は複数のロードポートを有する第２のＥＦＥＭと、互いに連結され、第１のＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭ及び第２のＥＦＥＭに連結された最後のＡＭＭを有する複数の大気圧モジュール式メインフレーム（ＡＭＭ）とを含み、複数のＡＭＭの各々は、移送チャンバ及び移送チャンバに連結された１又は複数のプロセスチャンバを含み、移送チャンバは複数の１又は複数の種類の基板を保持するように構成されたバッファを含み、移送チャンバは、バッファと、１又は複数のプロセスチャンバと、複数のＡＭＭの隣接するＡＭＭに配置されたバッファとの間で、１又は複数の種類の基板を移送するように構成された移送ロボットを含む。

【0005】

［０００５］幾つかの実施形態では、基板を処理するためのマルチチャンバ処理ツールは、第１の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第１のロードポートと、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、第１の種類の基板及び第２の種類の基板を移送するように構成されたＥＦＥＭロボットとを有する第１の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と；第１の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を受け入れるための１又は複数の第２のロードポートと、第１の種類の基板及び第２の種類の基板を移送するように構成されたＥＦＥＭロボットとを有する第２のＥＦＥＭと；互いに連結され、第１のＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭ及び第２のＥＦＥＭに連結された最後のＡＭＭを有する複数のＡＭＭであって、複数のＡＭＭの各々は、移送チャンバ及び移送チャンバに連結された湿式洗浄チャンバ、プラズマチャンバ、ガス抜きチャンバ、放射線チャンバ、又はボンダチャンバのうちの少なくとも１つを含む１又は複数のプロセスチャンバとを含み、移送チャンバは、１又は複数の第１の種類の基板及び１又は複数の第２の種類の基板を保持するように構成されたバッファを含み、移送チャンバは、バッファと、１又は複数のプロセスチャンバと、複数のＡＭＭの隣接するＡＭＭに配置されたバッファとの間で、第１の種類の基板及び第２の種類の基板を移送するように構成された移送ロボットを含む、複数のＡＭＭと；を備え、複数のＡＭＭの第１のＡＭＭの１又は複数のプロセスチャンバは、プラズマチャンバ又はガス抜きチャンバのうちの少なくとも１つを含み、湿式洗浄チャンバを含み、第１のＡＭＭに連結された複数のＡＭＭの第２のＡＭＭは、プラズマチャンバ又はガス抜きチャンバのうちの少なくとも１つを含み、第２のＡＭＭに連結された複数のＡＭＭの第３のＡＭＭは、第２の種類の基板から複数のチップレットを取り除いて、複数のチップレットを第１の種類の基板上にボンディングするように構成された１又は複数のボンダチャンバを含む。

【0006】

［０００６］幾つかの実施形態では、複数のチップレットを基板上にボンディングする方法は、複数のＡＭＭを有するマルチチャンバ処理ツールの機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の第１のロードポート上に、第１の種類の基板をロードすることと；ＥＦＥＭロボットを使用して、第１の種類の基板を、ＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭに配置された第１のバッファに移送することと；第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第１の湿式洗浄チャンバ、第１の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第１のガス抜きチャンバ、第１の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第１のプラズマチャンバ、及びボンダチャンバに、第１の種類の基板を連続的に移送することと；ＥＦＥＭロボットを使用して、複数のチップレットを有する第２の種類の基板を第１のバッファに移送することと；第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第２の湿式洗浄チャンバ、第２の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第２のガス抜きチャンバ、第２の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第２のプラズマチャンバ、複数のチップレットと第２の種類の基板との間の結合を弱めるための放射線プロセスを実行する放射線チャンバ、及びボンダチャンバに、第２の種類の基板を連続的に移送することと；ボンダチャンバにおいて、複数のチップレットの少なくとも一部を第２の種類の基板から第１の種類の基板に移すことと、ボンダチャンバにおいて、複数のチップレットの少なくとも一部を第１の種類の基板にボンディングすることと、ボンディングされた複数のチップレットを有する第１の種類の基板を、最後のＡＭＭからマルチチャンバ処理ツールの第２のＥＦＥＭのロードポートにロードすることとを含む。

【0007】

［０００７］本開示の他のさらなる実施形態を以下に説明する。

【0008】

［０００８］添付の図面に示す本開示の例示的な実施形態を参照することにより、上記に要約し、以下により詳細に説明する本開示の実施形態を理解することができる。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態を単に示すものであり、したがって、範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図2】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図3】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図4】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、Ｔ字型構成に配置された、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図5】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、Ｕ字型構成に配置された、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図6】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る第２の種類の基板を示す図である。

【図7】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、簡略化された大気圧モジュール式メインフレームを示す等角図である。

【図8】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングする方法を示すフロー図である。

【図9】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【図10】本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［００１９］理解を容易にするために、可能な限り、図面共通の同一要素を示すのに同一の参照番号を使用している。図面は縮尺どおりには描かれておらず、わかりやすくするために簡略化されている場合がある。一実施形態の要素及び特徴は、更に詳述することなく、他の実施形態に有益に組み込むことが可能である。

【0011】

［００２０］本明細書では、基板を処理するための方法及び装置の実施形態が提供される。装置は、概して、モジュール式であり、基板に１又は複数の処理ステップを実行するように構成された複数のＡＭＭに連結された、基板をマルチチャンバ処理ツールの内外にロードするための１又は複数の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）を含むマルチチャンバ処理ツールを備える。１又は複数の処理ステップは、集積回路の製造又はパッケージングにおける任意の適切なステップであり得る。例えば、１又は複数の処理ステップは、複数のチップレットを基板上にボンディングするボンディングプロセス、プラズマダイシング又はシングレーションプロセス、基板洗浄プロセス、基板メッキ又はコーティングプロセス等のうちの１又は複数を実行するように構成することができる。複数のＡＭＭは、一般に、ＥＦＥＭとインターフェースして、ＡＭＭの各々に関連する１又は複数のプロセスチャンバに基板を引き渡すことができる。

【0012】

［００２１］複数のＡＭＭの各々は移送ロボットを含み、移送ロボットを並行して動作させることで、複数の基板の同時処理を促進して処理スループットを有利に向上させることができる。複数のチップレットを基板上にボンディングする例示的なプロセスでは、マルチチャンバ処理ツールは、有利なことに、異なるサイズを有する複数のチップレットを基板上にボンディングすることを可能にし、マルチチャンバ処理ツール内で複数のチップレットを基板上に多層にボンディングすることを可能にする。

【0013】

［００２２］図１は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール１００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール１００は、概して、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１０２と、ＥＦＥＭ１０２に直列に連結された複数のＡＭＭ１１０とを含む。複数のＡＭＭ１１０は、ＥＦＥＭ１０２からマルチチャンバ処理ツール１００を通して１又は複数の種類の基板１１２を往復輸送し、１又は複数の種類の基板１１２に１又は複数の処理ステップを実行するように構成される。複数のＡＭＭ１１０の各々は、概して、移送チャンバ１１６と、１又は複数の処理ステップを実行するために移送チャンバ１１６に連結された１又は複数のプロセスチャンバ１０６とを含む。複数のＡＭＭ１１０は、それぞれの移送チャンバ１１６を介して互いに連結され、マルチチャンバ処理ツール１００のモジュール拡張性及びカスタマイズ性を有利に提供する。図１に示すように、複数のＡＭＭ１１０は３つのＡＭＭを備え、第１のＡＭＭ１１０ａがＥＦＥＭ１０２に連結され、第２のＡＭＭ１１０ｂが第１のＡＭＭ１１０ａに連結され、第３のＡＭＭ１１０ｃが第２のＡＭＭ１１０ｂに連結されている。

【0014】

［００２３］ＥＦＥＭ１０２は、１又は複数の種類の基板１１２を受け入れるための複数のロードポート１１４を含む。幾つかの実施形態では、１又は複数の種類の基板１１２は、２００ｍｍウエハ、３００ｍｍウエハ、４５０ｍｍウエハ、テープフレーム基板、キャリア基板、シリコン基板、ガラス基板等を含む。幾つかの実施形態では、複数のロードポート１１４は、第１の種類の基板１１２ａを受け入れるための１又は複数の第１のロードポート１１４ａ、又は第２の種類の基板１１２ｂを受け入れるための１又は複数の第２のロードポート１１４ｂのうちの少なくとも１つを含む。幾つかの実施形態では、第１の種類の基板１１２ａは、第２の種類の基板１１２ｂとは異なるサイズを有する。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板１１２ｂは、テープフレーム基板又はキャリア基板を含む。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板１１２ｂは、テープフレーム又はキャリアプレートに配置された複数のチップレットを含む。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板１１２ｂは、異なる種類及びサイズのチップレットを保持し得る。そのため、１又は複数の第２のロードポート１１４ｂは、異なるサイズを有する第２の種類の基板１１２ｂをロードするように構成された異なるサイズ又は受入面を有していてよい。

【0015】

［００２４］幾つかの実施形態では、複数のロードポート１１４は、ＥＦＥＭ１０２の共通の側面に沿って配置される。図１に、一対の第１のロードポート１１４ａ及び一対の第２のロードポート１１４ｂを図示したが、ＥＦＥＭ１０２は、１つの第１のロードポート１１４ａ及び３つの第２のロードポート１１４ｂ等のロードポートの他の組み合わせを含み得る。

【0016】

［００２５］幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭ１０２は、１又は複数の種類の基板１１２をスキャンして情報を識別するための基板ＩＤリーダを有するスキャンステーション１０８を含む。幾つかの実施形態では、基板ＩＤリーダは、バーコードリーダ又は光学式文字認識（ＯＣＲ）リーダを含む。マルチチャンバ処理ツール１００は、スキャンされた１又は複数の種類の基板１１２からの任意の識別情報を使用し、その識別情報に基づいてプロセスステップ、例えば、第１の種類の基板１１２ａと第２の種類の基板１１２ｂとで異なるプロセスステップを決定するように構成される。幾つかの実施形態では、スキャンステーション１０８はまた、第１の種類の基板１１２ａ又は第２の種類の基板１１２ｂを位置合わせするために回転移動するように構成され得る。幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０のうちの１又は複数は、スキャンステーション１０８を含む。

【0017】

［００２６］ＥＦＥＭロボット１０４は、ＥＦＥＭ１０２に配置され、複数のロードポート１１４の間で第１の種類の基板１１２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂをスキャンステーション１０８に輸送するように構成される。ＥＦＥＭロボット１０４は、第１の種類の基板１１２ａをハンドリングするための基板エンドエフェクタと、第２の種類の基板１１２ｂをハンドリングするための第２のエンドエフェクタとを含み得る。ＥＦＥＭロボット１０４は、回転することができる、又は回転して直線的に移動することができる。

【0018】

［００２７］図６は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る第２の種類の基板１１２ｂを示す図である。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板１１２ｂは、一般に、テープフレーム６０４によって囲まれたバッキングテープ６０２の層を含むテープフレーム基板である。使用時には、複数のチップレット６０６をバッキングテープ３０２に取り付けることができる。複数のチップレット６０６は、概して、半導体ウエハ６１０を複数のチップレット６０６又はダイにダイシングするシンギュレーションプロセスを介して形成される。幾つかの実施形態では、テープフレーム６０４は、ステンレス鋼等の金属製である。テープフレーム６０４は、位置合わせ及びハンドリングを容易にするために、１又は複数のノッチ６０８を有していてよい。３００ｍｍの直径を有する半導体ウエハ６１０の場合、テープフレーム６０４は、約３４０ｍｍから約４２０ｍｍの幅及び約３４０ｍｍから約４２０ｍｍの長さを有し得る。第２の種類の基板１１２ｂは、代替的に、複数のチップレット６０６がキャリアプレートに連結されるように構成されたキャリアプレートであってよい。

【0019】

［００２８］図１を再び参照すると、１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、移送チャンバ１１６に密閉係合されていてよい。移送チャンバ１１６は一般に大気圧で動作するが、真空圧で動作するように構成することができる。例えば、移送チャンバ１１６は、約７００Ｔｏｒｒ以上の大気圧で動作するように構成された非真空チャンバであってよい。更に、１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、概して、移送チャンバ１１６に対して直交するように図示したが、１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、移送チャンバ１１６に対して斜めに配置されていてよい、又は直交と斜めの組み合わせであってよい。例えば、第２のＡＭＭ１１０ｂは、移送チャンバ１１６に対して斜めに配置された一対の１又は複数のプロセスチャンバ１０６を図示している。

【0020】

［００２９］移送チャンバ１１６は、１又は複数の第１の種類の基板１１２ａを保持するように構成されたバッファ１２０を含む。幾つかの実施形態では、バッファ１２０は、第１の種類の基板１１２ａの１又は複数及び第２の種類の基板１１２ｂの１又は複数を保持するように構成される。移送チャンバ１１６は、バッファ１２０、１又は複数のプロセスチャンバ１０６、及び複数のＡＭＭ１１０の隣接するＡＭＭに配置されたバッファの間で、第１の種類の基板１１２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂを移送するように構成された移送ロボット１２６を含む。例えば、第１のＡＭＭ１１０ａの移送ロボット１２６は、第１のＡＭＭ１１０ａと第２のＡＭＭ１１０ｂのバッファ１２０との間で第１の種類の基板１１２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂを移送するように構成される。幾つかの実施形態では、バッファ１２０は移送チャンバ１１６の内部領域内に配置され、ツール全体の設置面積を有利に縮小する。加えて、バッファ１２０は、移送ロボット１２６によるアクセスを容易にするために、移送チャンバ１１６の内部領域に対して開口していてよい。幾つかの実施形態では、バッファ１２０はまた、第２の種類の基板１１２ｂに放射線プロセスを実行するように構成され得る。

【0021】

［００３０］図７は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る複数のＡＭＭ１１０の移送チャンバ１１６を示す等角図である。移送チャンバ１１６は、主要な構成要素を説明するために簡略化した形態で図示されている。移送チャンバ１１６は、概して、プレート（図７に示す上部プレート７１２、図示しない側部プレート）でカバーされた移送チャンバ１１６を囲むフレーム７１０を含む。幾つかの実施形態では、移送チャンバ１１６は長さより短い幅を有する。上部プレート７１２（又は側部プレート）は、移送チャンバ１１６を整備するために選択的に開閉されるアクセス開口部７１６を含み得る。側部プレートは、１又は複数のプロセスチャンバ１０６、ＥＦＥＭ１０２、又は隣接する移送チャンバのうちの少なくとも１つとのインターフェースに開口部を含む。図７に、長方形又は箱形の移送チャンバ１１６を図示したが、移送チャンバ１１６は、円筒形、六角形等の他のいずれかの適切な形状を有していてよい。１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、移送チャンバ１１６に直交して連結されていてよい、又は移送チャンバ１１６に対して斜めに連結されていてよい。

【0022】

［００３１］移送チャンバ１１６は、１又は複数の環境制御を有していてよい。例えば、移送チャンバ１１６の気流開口部（例えば、アクセス開口部７１６）は、移送チャンバ１１６に入る気流を濾過するためのフィルタを含み得る。他の環境制御は、湿度制御、静電気制御、温度制御、又は圧力制御のうちの１又は複数を含み得る。

【0023】

［００３２］移送ロボット１２６は、概してフレーム７１０内に収納される。移送ロボット１２６は、移送チャンバ１１６内で回転移動又は回転及び直線移動するように構成される。幾つかの実施形態では、移送ロボット１２６は、移送チャンバ１１６の床上のレールを介して、又は移送ロボット１２６の下の車輪を介して直線的に移動する。移送ロボット１２６は、１又は複数のプロセスチャンバ１０６内及び隣接するＡＭＭ内に延びることができる１又は複数のエンドエフェクタ７３０を有する伸縮アーム７２０を含む。幾つかの実施形態では、１又は複数のエンドエフェクタ７３０は、第１の種類の基板１１２ａをハンドリングするための基板エンドエフェクタと、第２の種類の基板１１２ｂをハンドリングするための第２のエンドエフェクタとを含む。幾つかの実施形態では、約２．０から約２．５メートルの長さを有する移送チャンバ１１６に対して、伸縮アーム７２０は、最大約１．０メートルのストローク長を有していてよい。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭロボット１０４は、部品の共通性を高めるために、移送ロボット１２６と同じ種類及び構成である。

【0024】

［００３３］バッファ１２０は、フレーム７１０内に、例えばフレーム７１０の内部領域に収納される。幾つかの実施形態では、バッファ１２０は、第１の種類の基板１１２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂを所望の方法で回転させて位置合わせするように構成される。幾つかの実施形態では、バッファは、１又は複数の種類の基板１１２を垂直スタックに保持するように構成され、移送チャンバ１１６の設置面積を有利に縮小する。例えば、幾つかの実施形態では、バッファ１２０は、１又は複数の第１の種類の基板１１２ａ及び１又は複数の第２の種類の基板１１２ｂを格納又は保持するための複数の棚７２２を含む。幾つかの実施形態では、複数の棚７２２は、垂直方向に離間した構成で配置される。幾つかの実施形態では、バッファ１２０は６つの棚を含む。幾つかの実施形態では、複数の棚は、第２の種類の基板１１２ｂを収容するための２つの棚を含む。

【0025】

［００３４］図１を再び参照すると、１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、大気圧下で動作するように構成された大気チャンバと、真空圧下で動作するように構成された真空チャンバとを含み得る。大気チャンバの例は、概して、湿式洗浄チャンバ、放射線チャンバ、加熱チャンバ、計測チャンバ、ボンディングチャンバ等を含み得る。真空チャンバの例としては、プラズマチャンバを含み得る。上述した種類の大気チャンバは、必要に応じて、真空下で動作するように構成することもできる。１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、ボンディングプロセス、ダイシングプロセス、洗浄プロセス、メッキプロセス等を実行するために必要な任意のプロセスチャンバ又はモジュールであってよい。

【0026】

［００３５］幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０の各々の１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、マルチチャンバ処理ツール１００が少なくとも１つの湿式洗浄チャンバ１２２、少なくとも１つのプラズマチャンバ１３０、少なくとも１つのガス抜きチャンバ１３２、少なくとも１つの放射線チャンバ１３４、及び少なくとも１つのボンダチャンバ１４０を含むように、湿式洗浄チャンバ１２２、プラズマチャンバ１３０、ガス抜きチャンバ１３２、放射線チャンバ１３４、又はボンダチャンバ１４０のうちの少なくとも１つを含む。

【0027】

［００３６］湿式洗浄チャンバ１２２は、水等の流体を介して１又は複数の種類の基板１１２を洗浄する湿式洗浄プロセスを実行するように構成される。湿式洗浄チャンバ１２２は、第１の種類の基板１１２ａを洗浄するための第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ、又は第２の種類の基板１１２ｂを洗浄するための第２の湿式洗浄チャンバ１２２ｂを含み得る。

【0028】

［００３７］ガス抜きチャンバ１３２は、例えば高温焼成プロセスを介して基板１１２から水分を除去するためのガス抜きプロセスを実行するように構成される。幾つかの実施形態では、ガス抜きチャンバ１３２は、第１の種類の基板１１２ａ用の第１のガス抜きチャンバ１３２ａと、第２の種類の基板１１２ｂ用の第２のガス抜きチャンバ１３２ｂとを含む。

【0029】

［００３８］プラズマチャンバ１３０は、第１の種類の基板１１２ａ又は第２の種類の基板１１２ｂから不要な材料、例えば有機材料及び酸化物を除去するためのエッチングプロセスを実行するように構成され得る。幾つかの実施形態では、プラズマチャンバ１３０は、第１の種類の基板１１２ａ用の第１のプラズマチャンバ１３０ａと、第２の種類の基板１１２ｂ用の第２のプラズマチャンバ１３０ｂとを含む。プラズマチャンバ１３０はまた、基板１１２をチップレットにダイシングするためのエッチングプロセスを実行するようにも構成され得る。幾つかの実施形態では、プラズマチャンバ１３０は、例えば、物理的気相堆積プロセス、化学気相堆積プロセス等の堆積プロセスを実行して、第１の種類の基板１１２ａ又は第２の種類の基板１１２ｂを所望の材料の層でコーティングするように構成され得る。

【0030】

［００３９］放射線チャンバ１３４は、複数のチップレット６０６とバッキングテープ６０２との間の接着を低減するために、第２の種類の基板１１２ｂに放射線プロセスを実行するように構成される。例えば、放射線チャンバ１３４は、バッキングテープ６０２に紫外線を当てるように構成された紫外線チャンバであってよい、又はバッキングテープ６０２を加熱するように構成された加熱チャンバであってよい。複数のチップレット６０６とバッキングテープ６０２との間の接着を低減することにより、複数のチップレット６０６を第２の種類の基板１１２ｂから容易に取り除くことができる。幾つかの実施形態では、放射線チャンバ１３４は、複数の第２の種類の基板１１２ｂを保持し、処理するように構成される。

【0031】

［００４０］ボンダチャンバ１４０は、複数のチップレット６０６の少なくとも一部を第１の種類の基板１１２ａの１つに移送してボンディングするように構成される。ボンダチャンバ１４０は、概して、第１の種類の基板１１２ａの１つを支持する第１の支持体１４２と、第２の種類の基板１１２ｂの１つを支持する第２の支持体１４４とを含む。

【0032】

［００４１］幾つかの実施形態では、第１のＡＭＭ１１０ａの１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、プラズマチャンバ１３０又はガス抜きチャンバ１３２のうちの少なくとも１つを含み、湿式洗浄チャンバ１２２を含む。図１の例示的な実施例では、第１のＡＭＭ１１０ａは、第１のＡＭＭ１１０ａの第１の側面に第１のプラズマチャンバ１３０ａ及び第２のプラズマチャンバ１３０ｂを含む。幾つかの実施形態では、第１のＡＭＭ１１０ａは、第１のＡＭＭ１１０ａの第１の側面とは反対側の第２の側面に、第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ及び第２の湿式洗浄チャンバ１２２ｂを含む。幾つかの実施形態では、第２のＡＭＭは、放射線チャンバ１３４と、プラズマチャンバ１３０又はガス抜きチャンバ１３２のうちの少なくとも１つとを含む。

【0033】

［００４２］幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０の最後のＡＭＭ、例えば図１の第３のＡＭＭ１１０ｃは、１又は複数のボンダチャンバ１４０（図１に２つ示す）を含む。幾つかの実施形態では、２つのボンダチャンバのうちの第１のチャンバは、第１のサイズを有するチップレットを取り除いてボンディングするように構成され、２つのボンダチャンバのうちの第２のチャンバは、第２のサイズを有するチップレットを取り除いてボンディングするように構成される。幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０のいずれかは、１又は複数の種類の基板１１２の測定を行うように構成された計測チャンバ１１８を含む。図１では、計測チャンバ１１８は、第２のＡＭＭ１１０ｂの移送チャンバ１１６に連結された第２のＡＭＭ１１０ｂの一部として図示されている。しかしながら、計測チャンバ１１８は、任意の移送チャンバ１１６に連結されていてよい、又は移送チャンバ１１６内にあってよい。

【0034】

［００４３］コントローラ１８０は、マルチチャンバ処理ツール１００を含む、本明細書に記載のマルチチャンバ処理ツールのいずれかの動作を制御する。コントローラ１８０は、マルチチャンバ処理ツール１００の直接制御を使用することができる、あるいは代替的に、マルチチャンバ処理ツール１００に関連するコンピュータ（又はコントローラ）を制御することによってもよい。工程において、コントローラ１８０は、マルチチャンバ処理ツール１００の性能を最適化するために、マルチチャンバ処理ツール１００からのデータ収集及びフィードバックを可能にする。コントローラ１８０は、概して、中央処理装置（ＣＰＵ）１８２、メモリ１８４、及び支援回路１８６を含む。ＣＰＵ１８２は、産業環境で使用可能な任意の形態の汎用コンピュータプロセッサであってよい。支援回路１８６は、従来、ＣＰＵ１８２に連結され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源等を含み得る。以下に説明するような方法等のソフトウェアルーチンは、メモリ１８４に記憶され、ＣＰＵ１８２によって実行されると、ＣＰＵ１８２を特定目的のコンピュータ（コントローラ１８０）に変換することができる。ソフトウェアルーチンはまた、マルチチャンバ処理ツール１００から遠隔に位置する第２のコントローラ（図示せず）によって記憶及び／又は実行され得る。

【0035】

［００４４］メモリ１８４は、ＣＰＵ１８２によって実行されると、半導体プロセス及び機器の動作を促進する命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体の形態である。メモリ１８４内の命令は、本原理の方法を実施するプログラム等のプログラム製品の形態である。プログラムコードは、多数の異なるプログラミング言語のいずれか１つに準拠し得る。一例では、本開示は、コンピュータシステムと共に使用するためにコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム製品として実行され得る。プログラム製品のプログラム（複数可）は、態様（本明細書に記載の方法を含む）の機能を定義する。例示的なコンピュータ可読記憶媒体には、情報が永久的に記憶される書き込み不能記憶媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭドライブによって読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ、又は任意の種類の固体不揮発性半導体メモリ等のコンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス）、及び変更可能な情報が記憶される書き込み可能な記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ又はハードディスクドライブ内のフロッピーディスク、又は任意の種類の固体ランダムアクセス半導体メモリ）が含まれるが、これらに限定されない。このようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載の方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を担持する場合、本原理の態様である。

【0036】

［００４５］図２は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール２００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール２００は、マルチチャンバ処理ツール１００と同様であるが、１又は複数のプロセスチャンバ１０６の構成が異なる。マルチチャンバ処理ツール２００は、３つのＡＭＭを含む。幾つかの実施形態では、第１のＡＭＭ１１０ａは、第１のＡＭＭ１１０ａの第１の側面に、第１の種類の基板１１２ａをガス抜きするように構成された第１のガス抜きチャンバ１３２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂをガス抜きするように構成された第２のガス抜きチャンバ１３２ｂを含み、第１のＡＭＭ１１０ａの第１の側面とは反対側の第２の側面に、２つの第２の湿式洗浄チャンバ１２２ｂを含む。幾つかの実施形態では、第１のＡＭＭ１１０ａの第２の側面は、代替的に、２つの第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ、又は１つの第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ及び１つの第２の湿式洗浄チャンバ１２２ｂを含んでいてよい。

【0037】

［００４６］幾つかの実施形態では、第２のＡＭＭ１１０ｂは、第２のＡＭＭ１１０ｂの第１の側面に第１のプラズマチャンバ１３０ａ及び第２のプラズマチャンバ１３０ｂを含む。幾つかの実施形態では、第１の側面とは反対側の第２のＡＭＭ１１０ｂの第２の側面に、２つの第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａを含む。幾つかの実施形態では、第２のＡＭＭ１１０ｂの第２の側面は、第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ及び放射線チャンバ１３４を含む。幾つかの実施形態では、最後のＡＭＭ、例えば図２の第３のＡＭＭ１１０ｃの１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、２つのボンダチャンバ１４０と放射線チャンバ１３４とを含む。幾つかの実施形態では、放射線チャンバ１３４は、移送チャンバ１１６の幅に沿って配置される。第３のＡＭＭ１１０ｃに放射線チャンバ１３４を配置することで、マルチチャンバ処理ツール２００には、マルチチャンバ処理ツール１００と比較して、追加の２つの湿式洗浄チャンバ１２２が有利に配設されることになる。

【0038】

［００４７］図３は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール３００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール３００は、マルチチャンバ処理ツール３００が第４のＡＭＭ１１０ｄ及び第５のＡＭＭ１１０ｅを含むことを除いて、マルチチャンバ処理ツール２００と同様である。幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０は、第１のＡＭＭ１１０ａと最後のＡＭＭ、例えば図３の第５のＡＭＭ１１０ｅとの間に配置された１又は複数のボンダチャンバ１４０を有する１又は複数のＡＭＭを含む。

【0039】

［００４８］幾つかの実施形態では、マルチチャンバ処理ツール３００は、６つのボンダチャンバ１４０を含み、６つのボンダチャンバ１４０は、同じ種類及びサイズのチップレット又は異なる種類及びサイズのチップレットを処理するように構成される。幾つかの実施形態では、第５のＡＭＭ１１０ｅは放射線チャンバ１３４を含む。マルチチャンバ処理ツール３００のモジュール構成は、図２のマルチチャンバ処理ツール２００と比較して、追加の基板と、追加の種類及びサイズのチップレットとの同時ボンディングを有利に促進する。

【0040】

［００４９］図４は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、Ｔ字型構成に配置された、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール４００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール４００のＴ字型構成は、マルチチャンバ処理ツール３００と同じ又は同様の数のプロセスチャンバを有しながら、マルチチャンバ処理ツール３００のような直線レイアウトと比較して、ツールの長さを有利に短縮する。

【0041】

［００５０］幾つかの実施形態では、図４に示すように、複数のＡＭＭ１１０は、接合モジュール４１０の３つの側面においてＡＭＭに連結された接合モジュール４１０を含む。幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０は、ＥＦＥＭ１０２に連結された第１のＡＭＭ１１０ａと、一方の端部において第１のＡＭＭ１１０ａに連結され、反対側の端部において接合モジュール４１０に連結された第２のＡＭＭ１１０ｂとを備える。幾つかの実施形態では、第３のＡＭＭ１１０ｃ及び第４のＡＭＭ１１０ｄが、接合モジュール４１０の相対する側面において接合モジュール４１０に連結される。幾つかの実施形態では、第５のＡＭＭ１１０ｅが、接合モジュール４１０とは反対側の端部において第４のＡＭＭ１１０ｄに連結される。幾つかの実施形態では、接合モジュール４１０内の移送ロボット１２６は、接合モジュール４１０内のバッファ１２０と、第３のＡＭＭ１１０ｃ及び第４のＡＭＭ１１０ｄ内のバッファとの間で、１又は複数の種類の基板１１２を移送するように構成される。幾つかの実施形態では、接合モジュール４１０は、第２のＡＭＭ１１０ｂとは反対側の接合モジュール４１０の側面に放射線チャンバ１３４を含む。

【0042】

［００５１］図５は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、Ｕ字型構成に配置された、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール５００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール５００は、Ｕ字型構成に配置された複数のＡＭＭ１１０を含む。図５に示すように、３つのＡＭＭ１１０ａ～１１０ｃの第１のセットは、直線状に配置され、３つのＡＭＭ１１０ｄ～１１０ｆの第２のセットは、第１のセットから垂直に延び、３つのＡＭＭ１１０ｇ～１１０ｉの第３のセットは、第２のセットから垂直に、第１のセットに平行して延びている。マルチチャンバ処理ツール５００のＵ字型構成は、図３のマルチチャンバ処理ツール３００のような直線構成と比較して、ツールの長さを有利に短縮する。

【0043】

［００５２］幾つかの実施形態では、第２のＥＦＥＭ５０２は、複数のＡＭＭ１１０の最後のＡＭＭに連結される。例えば、図５では、最後のＡＭＭ、又は第９のＡＭＭ１１０ｉが、第２のＥＦＥＭ５０２に連結されている。幾つかの実施形態では、第２のＥＦＥＭ５０２は、１又は複数のロードポート５１４及びＥＦＥＭロボット１０４を含む。幾つかの実施形態では、１又は複数のロードポート５１４は、第１の種類の基板１１２ａを受け入れるための１又は複数の第１のロードポート５１４ａと、複数のチップレットを有する第２の種類の基板１１２ｂを受け入れるための１又は複数の第２のロードポート５１４ｂとを含む。幾つかの実施形態では、１又は複数のロードポート５１４は、４つの第２のロードポート５１４ｂを含み、第１のロードポート５１４ａを含まない。第２のＥＦＥＭ５０２を追加することで、追加のロードポート及び追加のスキャンステーション１０８が有利にツールに追加され、処理スループットが向上する。また、第２のＥＦＥＭ５０２を追加することで、１又は複数の種類の基板１１２が、一方の端部からマルチチャンバ処理ツール５００に入り、一方の端部に戻る必要なく他方の端部から出ることが有利に可能になり、ハンドリングが減り、処理スループットが向上する。１又は複数の種類の基板１１２のハンドリングが減ることで、マルチチャンバ処理ツール５００における粒子の発生及び汚染が有利に低減し得る。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭ１０２及び第２のＥＦＥＭ５０２の各々は、それぞれ２つ以上のロードポートを有する。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭ１０２及び第２のＥＦＥＭ５０２は共に、２つ以上の第１のロードポート１１４ａと、４つ以上の第２のロードポート１１６ｂとを含む。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭ１０２及び第２のＥＦＥＭ５０２は共に、２つの第１のロードポート１１４ａと、６つの第２のロードポート１１６ｂとを含む。第２のＥＦＥＭ５０２は、本明細書に記載のマルチチャンバ処理ツールのいずれかに追加することができる。

【0044】

［００５３］Ｕ字型構成を用いた幾つかの実施形態では、複数のＡＭＭ１１０のうちの１つのＡＭＭは、２つのバッファ１２０を含み得る。図５に、２つのバッファ１２０を有する第６のＡＭＭ１１０ｆを図示したが、３つのＡＭＭ１１０ｄ～１１０ｆの第２のセットのいずれかが、２つのバッファ１２０を含んでいてよい。幾つかの実施形態では、第３のＡＭＭ１１０ｃ及び第７のＡＭＭ１１０ｇは、放射線チャンバ１３４を含み得る。図１～図５のいずれかにおける複数のＡＭＭ１１０に関連する１又は複数のプロセスチャンバ１０６の構成は例示的なものであり、１又は複数のプロセスチャンバ１０６は、マルチチャンバ処理ツール１００、２００、３００、４００、５００、９００、１０００のいずれかにおける所望の用途のために、任意の適切な方法で再配置することができる。

【0045】

［００５４］図８は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係るチップレットを基板にボンディングする方法８００を示すフロー図である。８０２において、方法８００は、複数のＡＭＭ（例えば、複数のＡＭＭ１１０）を有するマルチチャンバ処理ツール（例えば、マルチチャンバ処理ツール１００、２００、３００、４００、５００、９００、１０００）の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）（例えば、機器フロントエンドモジュール１０２）のロードポート（例えば、基板ロードポート１１４ａ）上に基板（例えば、第１の種類の基板１１２ａ）をロードすることを含む。

【0046】

［００５５］８０４において、方法８００は、ＥＦＥＭロボット（例えば、ＥＦＥＭロボット１０４）を使用して、第１の種類の基板を、ＥＦＥＭに連結された第１のＡＭＭ（例えば、第１のＡＭＭ１１０ａ）に配置された第１のバッファ（例えば、バッファ１２０）に移送することを含む。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭロボットを使用して、第１のバッファに移送する前に、第１の種類の基板をＥＦＥＭ内のスキャンステーション（例えば、スキャンステーション１０８）に移送し、識別情報を記録して、識別情報に基づいてプロセスステップを決定する。例えば、識別情報は、異なる種類のチップレットを幾つ第１の種類の基板にボンディングするか、何層のチップレットを第１の種類の基板にボンディングするか、又は第１の種類の基板にボンディングする際のチップレットの所望の配置のうちの少なくとも１つを指示し得る。また、識別情報は、どのボンディング前プロセスステップが必要であるか（湿式洗浄、プラズマエッチング、ガス抜き、紫外線処理等）、及びプロセスパラメータ（持続時間、電力、温度等）も指示し得る。識別情報は、ＯＣＲリーダ又はバーコードリーダ等の基板ＩＤリーダを介して読み取ることができる。

【0047】

［００５６］８０６において、方法８００は、複数のＡＭＭの各々におけるそれぞれの移送ロボット（例えば、移送ロボット１２６）を介して、第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第１の湿式洗浄チャンバ（例えば、第１の湿式洗浄チャンバ１２２ａ）、第１の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第１のガス抜きチャンバ（例えば、第１のガス抜きチャンバ１３２ａ）、第１の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第１のプラズマチャンバ（例えば、第１のプラズマチャンバ１３０ａ）、及びボンダチャンバ（例えば、ボンダチャンバ１４０）に、第１の種類の基板を連続的に移送することを含む。

【0048】

［００５７］８０８において、方法８００は、ＥＦＥＭロボットを使用して、複数のチップレットを有する第２の種類の基板（例えば、第２の種類の基板１１２ｂ）を、第２のロードポート（例えば、１又は複数の第２のロードポート１１４ｂ）から第１のバッファに移送することを含む。幾つかの実施形態では、ＥＦＥＭロボットを使用して、第１のバッファに移送する前に、第２の種類の基板をＥＦＥＭ内のスキャンステーションに移送し、識別情報を記録して、識別情報に基づいてプロセスステップを決定する。識別情報は、ＯＣＲリーダ又はバーコードリーダを介して読み取ることができる。

【0049】

［００５８］８１０において、方法８００は、複数のＡＭＭの各々のそれぞれの移送ロボットを介して、第１のバッファから、洗浄プロセスを実行する第２の湿式洗浄チャンバ（例えば、第２の湿式洗浄チャンバ１２２ｂ）、第２の種類の基板を乾燥させるためのガス抜きプロセスを実行する第２のガス抜きチャンバ（例えば、第２のガス抜きチャンバ１３２ｂ）、第２の種類の基板から不要な材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを実行する第２のプラズマチャンバ（例えば、第２のプラズマチャンバ１３０ｂ）、チップレットと第２の種類の基板との間の接着結合を弱めるための放射線プロセスを実行する放射線チャンバ（例えば、放射線チャンバ１３４）、及びボンダチャンバに、第２の種類の基板を連続的に移送することを含む。幾つかの実施形態では、放射線プロセスはＵＶ放射線プロセスである。幾つかの実施形態では、放射線プロセスは加熱プロセスである。

【0050】

［００５９］８１２において、方法８００は、ボンダチャンバにおいて、複数のチップレットの少なくとも一部を、第２の種類の基板から第１の種類の基板に移すことを含む。８１４において、方法８００は、適切なボンディング方法を介して、ボンダチャンバにおいて、複数のチップレットの少なくとも一部を第１の種類の基板にボンディングすることを含む。幾つかの実施形態では、ボンダチャンバにおいて複数のチップレットの少なくとも一部を第１の種類の基板にボンディングした後、第１の種類の基板を第２のボンダチャンバに移送する。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板の第２の基板を、第２のボンダチャンバに移送する。幾つかの実施形態では、第２の種類の基板の第２の基板は、複数のチップレットとは異なるサイズを有する複数の第２のチップレットを含む。幾つかの実施形態では、第２のボンダチャンバにおいて、複数の第２のチップレットの少なくとも一部が、第１の種類の基板上に移され、ボンディングされる。８１６において、方法８００は、ボンディングされた複数のチップレットを有する第１の種類の基板を、最後のＡＭＭからマルチチャンバ処理ツールの第２のＥＦＥＭ（例えば、第２のＥＦＥＭ）のロードポートにロードすることを含む。

【0051】

［００６０］幾つかの実施形態では、複数のチップレット及び複数の第２のチップレットとは異なるサイズを有する複数の第３のチップレットを第１の種類の基板にボンディングするために、第１の種類の基板を第３のボンダチャンバに移送し得る。したがって、マルチチャンバ処理ツールは、Ｎ個の異なる種類又はサイズのチップレットを所定の基板上にボンディングするために必要なＮ個のボンダチャンバを収容するように構成される。例えば、図４のマルチチャンバ処理ツール４００は、６つの異なる種類又はサイズのチップレットに対応する６つのボンダチャンバを含む。ボンディングが完了すると、第１の種類の基板は、バッファを経由し、マルチチャンバ処理ツールの移送ロボットを介して、第１のロードポートに再び戻される。ボンディングが完了すると、第２の種類の基板は、後続の処理又は後続の第１の種類の基板のためにマルチチャンバ処理ツールに留まる、あるいは、バッファを経由し、移送ロボットを介して第２のロードポートに再び戻される。

【0052】

［００６１］幾つかの実施形態では、複数のチップレットは、第１の種類の基板上の第１のチップレットの層に沿って配置される。幾つかの実施形態では、第１のチップレットの層を有する第１の種類の基板が、マルチチャンバ処理ツールの第１のプラズマチャンバに移送され、不要な材料を除去するための補助プラズマエッチングプロセスが実行される。幾つかの実施形態では、第１の種類の基板は、その後、ボンディングチャンバ又は第２のボンディングチャンバに移送される。ボンディングチャンバ又は第２のボンディングチャンバにおいて、第２の種類の基板からの複数のチップレット、又は第２の種類の基板の１つからの複数の第２のチップレットが、第２のチップレットの層に沿って第１の層上に移される。第２のチップレットの層は、第１のチップレットの層と同じ種類及びサイズのチップレットを含み得る。あるいは、第２のチップレットの層は、第１のチップレットの層とは異なる種類又はサイズのチップレットのうちの少なくとも一方を含み得る。

【0053】

［００６２］幾つかの実施形態では、第１の種類の基板及び第２の種類の基板は、マルチチャンバ処理ツールにおいて同時に処理される。幾つかの実施形態では、複数の第１の種類の基板及び複数の第２の種類の基板が、処理スループットを有利に向上させるために、マルチチャンバ処理ツールにおいて同時に処理される。マルチチャンバ処理ツールは、処理能力を有利に高めるための追加のロードポート及びスキャンステーションを提供する、第２のＥＦＥＭ（例えば、第２のＥＦＥＭ５０２）又は第３のＥＦＥＭを含み得る。例えば、第１の種類の基板の第１の基板又は第２の種類の基板の第１の基板のうちの少なくとも一方が、湿式洗浄プロセスを経る間に、第１の種類の基板の第２の基板がガス抜きプロセスを受け、第１の種類の基板の第３の基板及び第２の種類の基板の第２の基板がボンディングプロセスを受けていてよい。別の例では、第１の種類の基板の第１の基板及び第１の種類の基板の第２の基板が湿式洗浄プロセスを経る間に、第１の種類の基板の第３の基板がガス抜きプロセスを受け、第１の種類の基板の第４の基板及び第１の種類の基板の第５の基板がそれぞれ第２の種類の基板の第１の基板及び第２の種類の基板の第２の基板を用いたボンディングプロセスを受けていてよい。これらは、複数の第１の種類の基板及び第２の種類の基板がマルチチャンバ処理ツールにおいてどのように処理され得るかの非限定的な例である。

【0054】

［００６３］幾つかの実施形態では、マルチチャンバ処理ツールは、チップレットを第１の種類の基板にボンディングする前に、マルチチャンバ処理ツールのプラズマチャンバを使用して、プラズマダイシング又はシングレーションプロセスを実行するように構成され得る。幾つかの実施形態では、マルチチャンバ処理ツールは、チップレットを第１の種類の基板にボンディングする前又は後に、追加の洗浄又は基板めっきプロセスを実行するように構成され得る。複数のＡＭＭは、一般に、ＥＦＥＭとインターフェースして、ＡＭＭの各々に関連する１又は複数のプロセスチャンバに基板を引き渡すことができる。したがって、適切な数のＡＭＭ及び関連するプロセスチャンバを使用して、処理される基板の所望のスループットに対応することができる。

【0055】

［００６４］図９は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツールを示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール９００は、第４のＡＭＭ１１０ｄと、ＥＦＥＭ１０２とは反対側の側面において第４のＡＭＭ１１０ｄに連結された第２のＥＦＥＭ５０２とを含む以外は、マルチチャンバ処理ツール２００と同様である。幾つかの実施形態では、放射線チャンバ１３４が第４のＡＭＭ１１０ｄに連結され、第２のＥＦＥＭ５０２が放射線チャンバ１３４に連結される。このような配置は、第１の種類の基板１１２ａ及び第２の種類の基板１１２ｂが、ＥＦＥＭ１０２からマルチチャンバ処理ツール９００に入り、第２のＥＦＥＭ５０２から出ることを有利に可能にし、スループットを向上させる。第２のＥＦＥＭ５０２は、本明細書に開示されるツールのいずれにも組み込むことができる。

【0056】

［００６５］幾つかの実施形態では、移送チャンバ１１６のうちの１又は複数は、第１の種類の基板１１２ａ又は第２の種類の基板１１２ｂを所望の配向に回転させて位置合わせするように構成されたプリアライナ９１０を含み得る。プリアライナ９１０は、バッファ１２０とは別個のものであってよい。幾つかの実施形態では、ボンダチャンバ１４０を有するＡＭＭ１１０に関連する移送チャンバ１１６は、プリアライナ９１０を含み得る。幾つかの実施形態では、放射線チャンバ１３４は、その中に配置された１又は複数の種類の基板１１２を回転させるように構成され得る。

【0057】

［００６６］図１０は、本開示の少なくとも幾つかの実施形態に係る、チップレットを基板にボンディングするためのマルチチャンバ処理ツール１０００を示す概略上面図である。マルチチャンバ処理ツール１０００は、複数のＥＦＥＭ１０２を含む以外は、マルチチャンバ処理ツール９００と同様であり得る。幾つかの実施形態では、本明細書に開示されるマルチチャンバ処理ツールのいずれかは、例えば、図１０に示すように、ツールの一方の端部に複数のＥＦＥＭ１０２を含み、ツールの別の端部に第２のＥＦＥＭを含み得る。ＥＦＥＭ１０２が複数あることで、１又は複数のロードポートの容量を有利に増加させることができ、したがってスループットが向上する。ＥＦＥＭ１０２が複数あることで、ダイの種類を容易に追加することができる追加のロードポートが有利に提供される。例えば、１つのＥＦＥＭ１０２が、第１の種類の基板１１２ａ用の２つのロードポート及び第２の種類の基板１１２ｂ用の２つのロードポートを含み、別のＥＦＥＭ１０２が、第２の種類の基板１１２ｂ用の４つのロードポートを含むことができる。第２の種類の基板１１２ｂは、異なる種類及びサイズのダイを含むことができる。

【0058】

［００６７］幾つかの実施形態では、移送チャンバ１１６が、ＥＦＥＭ１０２の各々と第１のＡＭＭ１１０ａとの間に配置され得る。幾つかの実施形態では、移送チャンバ１１６は、１又は複数の種類の基板１１２を保持し、回転させるように構成された１又は複数の棚１０１０を含み得る。幾つかの実施形態では、移送チャンバは、移送チャンバ１１６内に配置された移送ロボット１２６の両側に１又は複数の棚１０１０のうちの１又は複数を含み得る。移送ロボット１２６は、基板１１２を１又は複数の棚１０１０から第１のＡＭＭ１１０ａに移送するように構成され得る。

【0059】

［００６８］上記は本開示の実施形態を対象としたものであるが、本開示の他の及び更なる実施形態を、その基本的範囲から逸脱することなく考案することが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】