TW201727802A - 用以容納晶圓載體的腔室 - Google Patents

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Abstract

腔室包含側壁、冷卻管和外管。冷卻管包含沿著腔室的側壁延伸的第一區段並且包含多個淨化噴嘴。外管延伸到腔室內部並且連接到冷卻管的第一區段。半導體處理站包含中心傳遞腔室、負載鎖定腔室和冷卻台。負載鎖定腔室和冷卻台鄰近於中心傳遞腔室安置。負載鎖定腔室用以容納具有多個晶圓的晶圓載體。中心傳遞腔室連通在冷卻台與負載鎖定腔室之間，以在冷卻台與負載鎖定腔室之間傳遞晶圓。

Description

用以容納晶圓載體的腔室
本發明實施例是有關於一種用以容納晶圓載體的腔室。
在半導體製程期間，根據使用者需要處理或加工晶圓。在一些製程中，晶圓將具有包含小凸起(hillock)的過度粗糙的表面。小凸起的存在是晶圓中可能會引起金屬-金屬短路現象的缺陷。因此，可以對晶圓執行退火以便放大晶圓中的金屬細微性並且避免小凸起現象。然而，針對晶圓的退火製程並不一定足夠快速或有效地執行並且小凸起現象仍可能大量存在。快速且有效地對晶圓執行退火製程以便減少小凸起現象是非常重要的。
本發明的實施例的用以容納晶圓載體的腔室包括側壁、冷卻管以及外管。冷卻管安置於所述腔室中。所述冷卻管包括第一區段，其在所述腔室的高度方向上沿著所述側壁延伸並且包括多個淨化噴嘴。外管從所述腔室外部延伸到所述腔室內部並且連接到所述冷卻管的所述第一區段以便提供流體給所述冷卻管。
以下揭露內容提供用於實施所提供之標的物之不同特徵的許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置之特定實例以簡化本發明實施例。當然，此等組件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一特徵在第二特徵上方或上之形成可包含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成之實施例，且亦可包含額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵及第二特徵可不直接接觸之實施例。另外，本發明實施例可在各種實例中重複圖式元件符號及/或字母。此重複係出於簡化及清楚之目的，且本身並不指示所論述各種實施例及/或組態之間的關係。
另外，諸如「在……下」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」及類似者的空間相對術語在本文中為易於描述而使用，以描述如圖中所說明的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。除諸圖中所描繪之定向以外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用之空間相對描述詞同樣可相應地進行解釋。
圖1是根據本發明的一些實施例的腔室的示意圖。圖2是圖1的腔室的示意性俯視圖。圖3是沿著線A-A'截取的圖2的腔室的剖面圖。參考圖1至圖3，腔室100包含側壁110、冷卻管120和外管130。冷卻管120安置於腔室100中，並且包含在腔室100的高度方向上沿著側壁110延伸的第一區段122。在一些實施例中，如在圖1至圖3中看到，腔室100的高度方向是Y方向。然而，本發明的實施例並不限於此。腔室100的高度方向是測量腔室100的高度的方向。作為腔室100的高度方向的Y方向僅僅是示例性的並且僅用於更好地描述示例性實施例。第一區段122包含多個淨化噴嘴122a。腔室100進一步包含從腔室100外部延伸到腔室100內部的外管130。
在一些實施例中，如在圖1至圖3中看到，冷卻管120進一步包含第二區段124，所述第二區段具有第一端124a和第二端124b。第二區段124沿著腔室100的寬度方向延伸。例如，寬度方向是X方向，但這僅僅是示例性的並且僅用於更好地描述示例性實施例。冷卻管120的第一區段122安置於冷卻管120的第二區段124下方並且連接到第二區段124的第一端124a。外管130連接到第一端124a與第二端124b之間的第二區段124，以便提供流過冷卻管120的第一區段122和第二區段124的流體。也就是說，具有在腔室100外部的一部分的外管130可以連接到流體源，以便提供流入腔室100內部且流向冷卻管120的流體。在一些實施例中，提供到冷卻管120的流體是冷卻氣體。冷卻氣體可以是適用於冷卻腔室100的任何氣體。然而，本發明的實施例並不限於此。在一些實施例中，流體還可以是冷卻液體，並且可以是適用於冷卻腔室100的任何液體。
在一些實施例中，如在圖3中看到，冷卻管120進一步包含安置於第二區段124下方的第三區段126。第三區段126連接到第二區段124的第二端124b。第三區段126類似於第一區段122在腔室100的高度方向上沿著側壁延伸並且包含多個淨化噴嘴126a。如在實施例的圖3中看到，冷卻管120的第一區段122和第三區段126鄰近於腔室100的不同側面安置。具體而言，冷卻管120的第一區段122和第三區段126鄰近於腔室100的相對側安置。然而，本發明的實施例並不限於此。第一區段122和第三區段126不一定處於腔室100的相對側上，但是可能處於腔室100的不同側面上並且仍與冷卻管120的第二區段124連接。如果第一區段122和第三區段126不在腔室100的相對側上，那麼第二區段124可以不是直的，但可以根據第一區段122和第三區段126的位置彎曲。
在一些實施例中，腔室100用以容納晶圓載體140。晶圓載體140攜載多個晶圓142，並且晶圓142可以在腔室100中冷卻。在圖1和圖2中，僅示出一個晶圓142，以便更好地描繪腔室100的所有元件。在圖3中，未示出晶圓載體140以便更好地說明冷卻管120和腔室100。在一些實施例中，多個晶圓142可以安置於晶圓載體140中。也就是說，當晶圓載體140處於腔室100中時，流過冷卻管的流體用以冷卻晶圓142。在一些實施例中，冷卻管120的第一區段122的淨化噴嘴122a和冷卻管120的第三區段的淨化噴嘴126a面向內並且背對著側壁110，使得由外管130提供到冷卻管120的流體從冷卻管120的第一區段122的淨化噴嘴122a和冷卻管120的第三區段的淨化噴嘴126a輸出。由於淨化噴嘴122a和淨化噴嘴126a面向內並且背對著側壁110，因此流體能夠容易地到達晶圓載體140的晶圓142並且冷卻晶圓142。也就是說，淨化噴嘴122a和淨化噴嘴126a背對著側壁110並且面向晶圓載體140的晶圓142。然而，本發明的實施例並不限於此。淨化噴嘴122a和淨化噴嘴126a可以根據使用者需要在腔室100內面向任何方向。在一些實施例中，用戶可能不希望流體朝向晶圓142直接輸出，並且因此淨化噴嘴122a和淨化噴嘴126a可以不朝向晶圓142而面向不同方向。本領域技術人員可以根據設計需求調整淨化噴嘴122a和淨化噴嘴126a面向的方向。
在一些實施例中，冷卻管120的第二區段124包含多個淨化噴嘴124c。淨化噴嘴124c朝向晶圓載體140的晶圓142面向內，使得由外管130提供到冷卻管的第二區段124的流體朝向腔室100的內部以及朝向晶圓載體140的晶圓142輸出。然而，本發明的實施例並不限於此。淨化噴嘴124c可以根據使用者需要在腔室100內面向任何方向。在一些實施例中，用戶可能不希望流體朝向晶圓142直接輸出，並且因此淨化噴嘴124c可以不朝向晶圓142而面向不同方向。本領域技術人員可以根據設計需求調整淨化噴嘴124c面向的方向。另外，從外管130提供的流體流入第二區段124中，隨後流入第一區段122和第三區段126中。從圖3的箭頭可以看到流體在冷卻管120內流動以及流出淨化噴嘴122a、124c、126a的方向。圖3中所示的流體的箭頭僅僅是示例性的並且用於更好地描述冷卻管120中的流體的示例性實施例。圖3中所示的流體的箭頭方向並不意圖限制本發明的實施例。
在一些實施例中，淨化噴嘴122a、124c、126a完全橫跨對應的第一區段122、第二區段124和第三區段126均勻分佈，以便將流體輸出到晶圓載體140的不同部分。也就是說，在不同部分中攜載晶圓142的晶圓載體140的頂部、中間部分和底部能夠通過從淨化噴嘴122a、124c、126a輸出的流體冷卻。然而，本發明的實施例並不限於此。可以根據設計需求調整淨化噴嘴122a、124c、126a的分佈。例如，如果使用者需要更快地冷卻晶圓載體140的特定部分，例如中間部分，那麼在對應第一區段122和第三區段126中間，淨化噴嘴122a和126a可以更密集。淨化噴嘴122a 、124c、126a的分佈不一定完全橫跨對應第一區段122、第二區段124和第三區段126均勻分佈。相反，本領域技術人員可以根據設計需求調整淨化噴嘴122a、124c、126a的分佈。
在一些實施例中，通過在腔室100內包含冷卻管120，可以更快地冷卻腔室100中的晶圓142。因此，當晶圓142進行退火並且放置於腔室100冷卻以減少小凸起現象時，通過冷卻管120的更快冷卻可以提供更快且更高效的退火製程。更快退火製程可以改進放大晶圓142的金屬細微性（例如，銅細微性）的效率。因此，通過冷卻管120提供的冷卻效果改進了退火製程的效率和速度，並且由此也可以顯著減少晶圓142中的小凸起現象。
圖4是根據本發明的一些實施例的半導體處理站的示意性俯視圖。參考圖4，半導體處理站200包含中心傳遞腔室210、負載鎖定腔室220和冷卻台230。負載鎖定腔室220鄰近於中心傳遞腔室210安置。負載鎖定腔室220用以容納包含多個晶圓222的晶圓載體（未示出）。冷卻台230鄰近於負載鎖定腔室220和中心傳遞腔室210安置。中心傳遞腔室210連通在冷卻台230與負載鎖定腔室220之間，以在冷卻台230與負載鎖定腔室220之間傳遞多個晶圓222中的晶圓222。
在一些實施例中，半導體處理站進一步包含鄰近於中心傳遞腔室210安置的平台240。平台240包含多個處理模組242。中心傳遞腔室210連通在平台240與負載鎖定腔室220之間，以在平台240與負載鎖定腔室220之間傳遞晶圓222。具體來說，中心傳遞腔室210安置於由負載鎖定腔室220（示出兩個）、冷卻台230（示出兩個）以及具有處理模組242（示出兩個）的平台240包圍的中間部分中。負載鎖定腔室220、冷卻台230和處理模組242的數目僅僅是示例性的並且可以根據使用者需求進行調整。
在一些實施例中，中心傳遞腔室210通過在中心傳遞腔室210中四處移動的介面機器臂212連通在處理模組242、負載鎖定腔室220和冷卻台230之間。介面機器臂212可以攜載晶圓222以將晶圓222放置於處理模組242、負載鎖定腔室220和冷卻台230中的一個中。在圖4中，處理模組242、負載鎖定腔室220和冷卻台230中的每一個被示為攜載晶圓222僅出於描述性目的並且僅僅是示例性的。當半導體處理站200運行時，有時處理模組242、負載鎖定腔室220和冷卻台230中的每一個都不攜載晶圓222。
在一些實施例中，半導體處理站200包含設備前端模組（equipment front end module, EFEM）250。EFEM 250包含介面模組254和多個負載埠252（作為實例示出三個）。負載埠252用以接收和載送多個晶圓222。EFEM 250的介面模組254連通在負載埠252與負載鎖定腔室220之間，以便在負載埠252與負載鎖定腔室220之間傳遞晶圓222。圖4中所示的半導體處理站200的元件的形狀僅僅是示例性的，並且舉例來說僅繪製用於說明目的。圖4中所示的形狀並不意圖限制本發明的實施例。
在一些實施例中，介面模組254將晶圓222從負載埠252傳遞到對應的負載鎖定腔室220。晶圓222將在處理模組242中進行加工。因此，具有介面機器臂212的中心傳遞腔室210可以將待加工的晶圓222從負載鎖定腔室220載送到處理模組242。當晶圓222正進行加工時，介面機器臂212可以將待加工的另一晶圓222從負載鎖定腔室220載送到另一處理模組242。在晶圓222在介面機器臂212中進行加工之後，介面機器臂212可以取得經加工晶圓222並且將經加工晶圓222載送到冷卻台230以冷卻經加工晶圓222。在將經加工晶圓222冷卻到特定點之後，介面機器臂212可以將經加工晶圓222從冷卻台230移動到負載鎖定腔室220。用戶可以確定經加工晶圓222被足夠冷卻以移動到負載鎖定腔室220的點。在介面機器臂212將晶圓222從負載鎖定腔室220移動到待加工的處理模組242並且將經加工晶圓從處理模組242移動到冷卻台230時，可以繼續此過程。接著，在對冷卻台230上的晶圓222進行冷卻之後，介面機器臂212可以將晶圓222從冷卻台230移動到負載鎖定腔室220。當負載鎖定腔室220充滿經加工晶圓222時，介面模組254可以將經加工晶圓222傳遞到負載埠252以離開半導體處理站200。
在一些實施例中，在將經加工晶圓222放置於冷卻台230上之前對冷卻台230進行冷卻。通過提供在冷卻台230周圍流動的流體來對冷卻台230進行冷卻。更具體來說，冷卻台230可以具有在冷卻台230下方的冷卻液體流，以便降低冷卻台230的溫度。隨後，通過將經加工晶圓222放置於冷卻台230上，還可以冷卻經加工晶圓222。冷卻液體可以在冷卻台230下方不斷地流動。本領域技術人員可以控制在冷卻台230周圍或下方流動的冷卻液體的頻率和量。
在一些實施例中，由於半導體處理站200包含冷卻台230，因此當對晶圓222進行加工（例如，退火）以減少小凸起現象時，通過冷卻台230的更快冷卻可以提供更快退火製程。更快退火製程可以改進放大晶圓222的金屬細微性（例如，銅細微性）的效率。通過冷卻台230提供的冷卻效果改進了退火製程的效率和速度，並且由此也可以顯著減少晶圓222中的小凸起現象。
在一些實施例中，負載鎖定腔室220可以是圖1至圖3中所示的腔室100。也就是說，負載鎖定腔室220也可以是包含冷卻管120的腔室100，以便除了從冷卻台230冷卻之外進一步冷卻經加工晶圓222。然而，本發明的實施例並不限於此，並且負載鎖定腔室220可以是不含冷卻管120的腔室。
圖5是根據本發明的一些實施例的晶圓載體的示意性正視圖。參考圖5，晶圓載體300包含多個槽310和多個晶圓320。晶圓載體300包含高度H並且在晶圓320中的每一個之間存在間距P。例如，可以從晶圓320的頂部表面到下一晶圓320的頂部表面測量間距P。晶圓320中的每一個之間的間距P是晶圓載體300的高度Ｈ除以x。也就是說，在一些實施例中，槽310的數目大於晶圓320的數目。例如，如圖5中看到，晶圓320的數目是4，而槽310的數目是24。因此，在一些實施例中，取決於晶圓320的數目，x的值是（例如）4或可以小於4。在一些實施例中，槽310的數目可以是24並且晶圓320的數目是9。因此，在一些實施例中，取決於晶圓320的數目，x的值是（例如）9或小於9。然而，本發明的實施例並不限於此，並且槽310的數目也可以與晶圓320的數目相同，或可以調整晶圓320的數目以實現所需間距P。另外，還可以調整槽310的數目。在一些實施例中，至少一個晶圓320放置於晶圓載體300中，並且可以根據晶圓載體300中的晶圓320的數目調整確定間距P的x的值。當x的值越小時，間距P的值越大。晶圓載體300可以是包含在圖1至圖3的腔室100中的晶圓載體。此外，晶圓載體300可以是包含在圖4的負載鎖定腔室220中的晶圓載體。通過使晶圓320之間的間距P為晶圓載體300的高度H除以x，隨後可以在腔室100或負載鎖定腔室220中更快地且更有效地冷卻晶圓320。因此，當晶圓載體300包含在圖1至圖3的腔室100中時，晶圓載體300可以由於冷卻管120甚至進行更快冷卻。另外，當晶圓載體300包含在負載鎖定腔室220中時，晶圓320還可以由冷卻站230冷卻並且隨後移動到晶圓載體300中。在一些實施例中，晶圓載體300包含在腔室100中並且腔室100是負載鎖定腔室220。也就是說，晶圓載體300中的晶圓320可以由於晶圓320之間的間距P、冷卻管120和半導體處理站200的冷卻台230而更快地冷卻。更快冷卻改進了針對晶圓的退火製程的效率和速度，並且由此也可以顯著減少晶圓中的小凸起現象。
圖6是根據本發明的一些實施例的半導體製程的流程圖。半導體製程通過半導體處理站200執行並且執行以下步驟。在步驟S102中，從處理模組242取得經加工晶圓222。接下來，在步驟S104中，通過將經加工晶圓222放置於冷卻台230上而冷卻經加工晶圓222。在步驟S104之前，可以通過提供在冷卻台230周圍流動的流體來對冷卻台230進行冷卻。可以參考以上說明中的冷卻台230的冷卻過程並且本文中將不進行重複。接下來，在步驟S106中，將經加工晶圓222從冷卻台230移動到安置於負載鎖定腔室220中的晶圓載體中。接下來，重複步驟S102至步驟S106以取得和冷卻另一經加工晶圓222。
在步驟S106之後，當將經加工晶圓222從冷卻台230移動到負載鎖定腔室220中的晶圓載體時，在負載鎖定腔室220中冷卻經加工晶圓222。具體來說，負載鎖定腔室220可以是圖1至圖3的腔室100，並且包含冷卻管120以進一步冷卻經加工晶圓。然而，負載鎖定腔室220也可以是與圖1至圖3的腔室100不同的腔室，並且還可以通過散熱或不同冷卻管來冷卻經加工晶圓222。
在一些實施例中，在步驟S102中，通過中心傳遞腔室210的介面機器臂212從處理模組242取得經加工晶圓222。在步驟S104中，中心傳遞腔室210的介面機器臂212將經加工晶圓222放置於冷卻台230上。在步驟S106中，中心傳遞腔室210的介面機器臂212將經加工晶圓222從冷卻台230移動到安置於負載鎖定腔室220中的晶圓載體中。然而，使用者可以通過任何合適的方法在步驟S102至S106中移動經加工晶圓222。本發明的實施例並不限於此。
根據一些實施例，腔室用以容納晶圓載體。腔室包含側壁、冷卻管和外管。冷卻管安置於腔室中，並且包含在腔室的高度方向上沿著側壁延伸的第一區段。第一區段包含多個淨化噴嘴。外管從腔室外部延伸到腔室內部，並且連接到冷卻管的第一區段以便提供流體給冷卻管。
在上述的腔室中，所述冷卻管進一步包括第二區段，所述第二區段具有第一端和第二端並且沿著所述腔室的寬度方向延伸，其中所述第一區段安置於所述第二區段下方並且連接到所述第二區段的所述第一端，並且所述外管連接到所述第一端與所述第二端之間的所述第二區段，以便提供流過所述冷卻管的所述第一區段和所述第二區段的流體。
在上述的腔室中，所述冷卻管的所述第一區段的所述淨化噴嘴面向內並且背對著所述側壁，使得由所述外管提供的所述流體從所述第一區段的所述淨化噴嘴遠離所述側壁輸出。
在上述的腔室中，所述冷卻管進一步包括第三區段，所述第三區段安置於所述第二區段下方並且連接到所述第二區段的所述第二端，其中所述第三區段在所述腔室的所述高度方向上沿著所述側壁延伸並且包括多個淨化噴嘴，所述冷卻管的所述第一區段和所述冷卻管的所述第三區段鄰近於所述腔室的不同側面安置。
在上述的腔室中，所述冷卻管的所述第三區段的所述淨化噴嘴面向內並且背對著所述側壁，使得由所述外管提供的所述流體從所述第三區段的所述淨化噴嘴遠離所述側壁輸出。
在上述的腔室中，所述冷卻管的所述第二區段包括朝向晶圓載體面向內的多個淨化噴嘴，使得由所述外管提供的所述流體從所述淨化噴嘴朝向所述腔室內部輸出。
在上述的腔室中，所述冷卻管的所述第一區段和所述冷卻管的所述第三區段鄰近於所述腔室的相對側安置。
根據一些實施例，半導體處理站包含中心傳遞腔室、負載鎖定腔室和冷卻台。負載鎖定腔室鄰近於中心傳遞腔室安置並且用以容納具有多個晶圓的晶圓載體。冷卻台鄰近於負載鎖定腔室和中心傳遞腔室安置。中心傳遞腔室連通在冷卻台與負載鎖定腔室之間，以在冷卻台與負載鎖定腔室之間傳遞多個晶圓中的晶圓。
在上述的半導體處理站中，其進一步包括平台，其鄰近於所述中心傳遞腔室安置，所述平台包括多個處理模組。
在上述的半導體處理站中，所述負載鎖定腔室包括：側壁；冷卻管，其安置於所述負載鎖定腔室中，所述冷卻管包括：第一區段，其在所述腔室的高度方向上沿著所述側壁延伸並且包括多個淨化噴嘴；以及外管，其從所述腔室外部延伸到所述負載鎖定腔室內部並且連接到所述冷卻管的所述第一區段，以便提供流體給所述冷卻管。
在上述的半導體處理站中，所述冷卻管進一步包括第二區段，所述第二區段具有第一端和第二端並且沿著所述負載鎖定腔室的寬度方向延伸，其中所述第一區段安置於所述第二區段下方並且連接到所述第二區段的所述第一端，並且所述外管連接到所述第一端與所述第二端之間的所述第二區段，以便提供流過所述冷卻管的所述第一區段和所述第二區段的流體。
在上述的半導體處理站中，所述冷卻管進一步包括第三區段，所述第三區段安置於所述第二區段下方並且連接到所述第二區段的所述第二端，其中所述第三區段在所述負載鎖定腔室的所述高度方向上沿著所述側壁延伸並且包括多個淨化噴嘴，所述冷卻管的所述第一區段和所述冷卻管的所述第三區段鄰近於所述負載鎖定腔室的不同側面安置。
在上述的半導體處理站中，所述冷卻管的所述第一區段和所述冷卻管的所述第三區段鄰近於所述負載鎖定腔室的相對側安置。
在上述的半導體處理站中，所述冷卻管的所述第二區段的所述淨化噴嘴和所述冷卻管的所述第三區段的所述淨化噴嘴面向內並且背對著所述側壁，使得由所述外管提供的所述流體從所述第二區段的所述淨化噴嘴和所述第三區段的所述淨化噴嘴遠離所述側壁輸出。
根據一些實施例，使用半導體處理站的半導體製程包含以下步驟。從處理模組中取得多個經加工晶圓中的經加工晶圓。通過將經加工晶圓放置於冷卻台上而冷卻經加工晶圓。將經加工晶圓從冷卻台移動到安置於負載鎖定腔室中的晶圓載體中。重複所述步驟以取得和冷卻經加工晶圓中的另一經加工晶圓。
在上述的半導體製程中，在步驟（b）之前，通過提供在所述冷卻台周圍流動的流體來對所述冷卻台進行冷卻。
在上述的半導體製程中，在步驟（d）之後，所述晶圓載體包括：多個槽；以及所述經加工晶圓，其中每個經加工晶圓安置於對應的所述槽中，並且每個經加工晶圓之間的間距是所述晶圓載體的高度除以x，其中x是數字。
在上述的半導體製程中，槽的數目大於晶圓的數目。
在上述的半導體製程中，在步驟（a）中，通過中心傳遞腔室取得所述經加工晶圓，並且在步驟（b）中，所述中心傳遞腔室將所述經加工晶圓放置於所述冷卻台上，並且在步驟（c）中，所述中心傳遞腔室將所述經加工晶圓放置在安置於所述負載鎖定腔室中的所述晶圓載體中。
在上述的半導體製程中，在所述負載鎖定腔室中冷卻具有所述經加工晶圓的所述晶圓載體。
前文概述數個實施例之特徵，使得熟習此項技術者可較佳地理解本發明實施例之態樣。熟習此項技術者應理解，其可易於使用本發明實施例作為設計或修改用於實現本文中所引入之實施例的相同目的及/或達成相同優點的其他製程及結構的基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不脫離本發明實施例之精神及範疇，且其可在不脫離本發明實施例之精神及範疇的情況下在本文中進行各種改變、替代及更改。
100‧‧‧腔室
110‧‧‧側壁
120‧‧‧冷卻管
122‧‧‧第一區段
122a、124c、126a‧‧‧淨化噴嘴
124‧‧‧第二區段
124a‧‧‧第一端
124b‧‧‧第二端
126‧‧‧第三區段
130‧‧‧外管
140、300‧‧‧晶圓載體
142、222、320‧‧‧晶圓
200‧‧‧半導體處理站
210‧‧‧中心傳遞腔室
212‧‧‧介面機器臂
220‧‧‧負載鎖定腔室
230‧‧‧冷卻台
240‧‧‧平台
242‧‧‧處理模組
250‧‧‧設備前端模組
254‧‧‧介面模組
252‧‧‧負載埠
310‧‧‧槽
當結合附圖閱讀時，自以下實施方式最好地理解本發明之態樣。應注意，根據業界中之標準慣例，各種特徵未按比例繪製。事實上，為論述清楚起見，可能任意增加或減小各種特徵之尺寸。 圖1是根據本發明的一些實施例的腔室的示意圖。 圖2是圖1的腔室的示意性俯視圖。 圖3是沿著線A-A'截取的圖2的腔室的剖面圖。 圖4是根據本發明的一些實施例的半導體處理站的示意性俯視圖。 圖5是根據本發明的一些實施例的晶圓載體的示意性正視圖。 圖6是根據本發明的一些實施例的半導體製程的流程圖。
100‧‧‧腔室
110‧‧‧側壁
120‧‧‧冷卻管
122a‧‧‧淨化噴嘴
130‧‧‧外管
140‧‧‧晶圓載體
142‧‧‧晶圓

Claims (1)

  1. 一種用以容納晶圓載體的腔室，包括： 側壁； 冷卻管，其安置於所述腔室中，所述冷卻管包括： 第一區段，其在所述腔室的高度方向上沿著所述側壁延伸並且包括多個淨化噴嘴；以及 外管，其從所述腔室外部延伸到所述腔室內部並且連接到所述冷卻管的所述第一區段以便提供流體給所述冷卻管。
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3208574A1 (de) * 1982-03-10 1983-09-22 Schmetz Industrieofenbau und Vakuum-Hartlöttechnik KG, 5750 Menden "vakuum-schachtofen"
US5407350A (en) * 1992-02-13 1995-04-18 Tokyo Electron Limited Heat-treatment apparatus
ES2090893T3 (es) * 1993-01-28 1996-10-16 Applied Materials Inc Aparato de tratamiento en vacio que tiene una capacidad de produccion mejorada.
KR100462237B1 (ko) * 2000-02-28 2004-12-17 주성엔지니어링(주) 기판 냉각장치를 가지는 반도체 소자 제조용 클러스터 장비
US20080045030A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Shigeru Tahara Substrate processing method, substrate processing system and storage medium
JP5511536B2 (ja) * 2010-06-17 2014-06-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
CN202017036U (zh) * 2011-03-23 2011-10-26 金川集团有限公司 一种铜及铜合金光亮退火炉的喷流冷却装置
US10103042B2 (en) * 2016-01-29 2018-10-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chamber, semiconductor processing station, and semiconductor process using the same

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