TW202249205A - 半導體處理中的氣體控制方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露描述一種控制氣體供應的方法及進行此方法的一種例示系統。此方法包含提供第一設定來配置氣體供應裝置，以供應第一氣體混合物給固持第一基材的基材載體。此方法更包含在第一基材完成製程操作之後，接收在第一基材上量測到的關鍵尺寸(CD)數據。此方法更包含因應關鍵尺寸數據超出預定範圍，提供第二設定來配置氣體供應裝置，以供應第二氣體混合物給固持尚未經過製程操作之第二基材的基材載體。

Description

半導體處理中的氣體控制
無
在無塵室中及製程站上的半導體處理都可能需要環境控制。在某些操作之後，可將基材，例如晶圓，放置於受環境控制的等候站中。環境控制可包含溫度、相對濕度(RH)、及惰性和製程氣體的控制。當基材在基材載體，例如前開式晶圓傳送盒(FOUP)中時，環境控制存在挑戰，無論基材是在製程站之間轉移或等候處理。
無
以下揭露提供許多不同的實施方式或例子，以實施所提供之標的之不同特徵。以下所描述之構件及配置的特定例子是用以簡化本揭露。當然，這些僅為例子而非旨在限制。例如，在描述中，將第一特徵形成於第二特徵上方的製程，可包含第一特徵與第二特徵以直接接觸之方式形成的實施方式，也可包含額外特徵可能形成於第一特徵與第二特徵之間，使第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施方式。如本文所使用，形成第一特徵於第二特徵上，意味著形成第一特徵直接接觸第二特徵。此外，本揭露可在多個例子中重複參考數字及/或文字。此重複以其本身而言並非用以指定本文所討論之各實施方式及/或架構間的關係。
本文可能使用空間關係用語，例如「在…下方(beneath)」、「之下(below)」、「較低的(lower)」、「之上(above)」、「較高的(upper)」、及類似用語，來簡明描述，以描述圖式中所繪示之一部件或一特徵與另一(另一些)部件或特徵之關係。除了圖式中所描繪的方向外，空間關係用語意欲涵蓋裝置在使用或操作上的不同方向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或其他方向)，因此可以同樣的方式來解釋本文使用的空間關係描述詞。
值得注意的是，在說明書中對「一個實施方式」、「一實施方式」、「一例示實施方式」、「示範的」等的引用，表示所描述的實施方式可包含特定的特徵、結構、或特性，但是每個實施方式可能不一定都包含此特定的特徵、結構、或特性。再者，此種用語不一定指的是相同的實施方式。此外，結合一實施方式描述特定之特徵、結構、或特性時，無論是否明確地描述，結合其他實施方式來實現此特徵、結構、或特性將落在熟習此技藝者的知識範圍內。
應當理解的是，本文的措辭或術語是為了描述而非限制的目的，因此本說明書的措辭或術語應由熟習相關領域者根據本文的教示來解釋。
在一些實施方式中，用語「大約」及「實質上」可表示給定數量的值在此值的5%內變化(例如，此值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5%)。這些值僅為例子而非旨在限制。用語「大約」及「實質上」可指的是如熟習相關技藝者根據本文的教示所解釋之值的百分比。
除非另有說明，否則具有相同之註解之圖4A至圖6C及圖7A至圖9C中之元件的討論彼此適用。
在無塵室中及製程站上的半導體處理都可能需要環境控制。在某些操作之後，可將基材，例如晶圓，放置於受環境控制的等候站中。環境控制可包含溫度、相對濕度(RH)、及惰性和製程氣體的控制。當基材在基材載體，例如前開式晶圓傳送盒(FOUP)中時，環境控制存在挑戰，無論基材是在製程站之間轉移或等候處理。例如，在利用含氯(Cl)或氟(F)之蝕刻劑的特定蝕刻製程之後，某些副產品可與水(H 2O)蒸氣反應，而在基材的表面上形成汙染物。氣體控制可降低基材載體中的相對濕度。在另一例子中，基材上的某些結構可能因氧化而遭受損失。氣體控制可注入惰性氣體，例如氮氣(N 2)及氬氣(Ar)於基材載體中，以防止結構上的氧化。在一些實施方式中，氧化可為形成氧化層的製程操作。在一些實施方式中，氧化可用來調整表面粗糙度或修整關鍵尺寸(CD)。氣體控制可注入預定量的氧氣(O 2)於基材載體中，以產生具有所需厚度之均勻氧化層。基材載體中的氣體控制可能存在挑戰。
本揭露涉及基於關鍵尺寸數據的回饋來對基材載體提供氣體控制的方法，以及進行此方法的例示系統。在一些實施方式中，計算裝置可提供氣體供應設定來配置氣體供應裝置，以供應氣體混合物至固持第一基材的基材載體。在第一基材完成製程操作之後，可在第一基材上量測關鍵尺寸數據。計算裝置可接收且分析在第一基材上所量測到的關鍵尺寸數據。關鍵尺寸數據可取決於不同的製程操作，且可包含光學量測數據、光學檢測數據、輪廓儀數據、掃描電子顯微鏡(SEM)數據、穿透式電子顯微鏡(TEM)數據、或其組合。因應關鍵尺寸數據超出預定範圍，計算裝置可提供經調整的氣體供應設定來配置氣體供應裝置，以供應經調整的氣體混合物給固持尚未進行製程操作之第二基材的基材載體。
基於關鍵尺寸數據，計算裝置可調整一或多個氣體的種類、一或多個氣體中之每一個的量、一或多個氣體中之每一個的流率、一或多個氣體中之每一個的供應持續時間、及一或多個氣體的比例。經調整的氣體供應設定可幫助第二基材實現在預定範圍內的關鍵尺寸數據。如果在第二基材上所量測到的關鍵尺寸數據仍然超出預定範圍，可對氣體供應設定進行進一步的調整。因為可持續或週期性地監測關鍵尺寸數據且將其饋送至氣體供應設定中，所以可控制對基材載體的氣體供應，以產生在預定範圍內的關鍵尺寸數據。氣體控制的方法及系統可提高良率及品質。例如，氣體控制的方法及系統可減少表面汙染物及氧化損失。在一些實施方式中，當基材在基材載體中等待時，氣體控制的方法及系統可促進氧化。氣體控制的方法及系統也可在氧化製程操作的期間減少基材的氧化時間，且可因此減少製程的循環時間並提高生產效率。因為可控制基材載體中的氣體，且基材載體可為氣密的，所以基材載體可作為受環境控制的等候站。進一步地，可減少一些充氣等候站，而可節省無塵室的佔地面積且降低作業成本。
根據一些實施方式，圖1繪示氣體控制系統100的示意圖。氣體控制系統100可包含計算裝置102；氣體供應裝置104；基材載體106；一些具有裝載埠的製程站，例如具有裝載埠A 108A的製程站A 110A和具有裝載埠B 108B的製程站B 110B；及量測裝置112。氣體控制系統100可使用來進行氣體控制方法300，如下所述。
計算裝置102可提供氣體供應設定來配置氣體供應裝置104，以供應氣體給基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A。可透過有線及/或無線的方法，其可包含區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、網際網路(Internet)、Wi-Fi、藍牙(Bluetooth)、電纜、光纖(light fiber)、及其任意組合，來提供氣體供應設定給氣體供應裝置104。計算裝置102可接收量測裝置112在基材上所量測到的關鍵尺寸數據。可透過有線及/或無線的方法來提供關鍵尺寸數據給計算裝置102。計算裝置102可分析關鍵尺寸數據且調整氣體供應設定。在一些實施方式中，計算裝置102可饋送關鍵尺寸數據至數學模型中，且數學模型可基於預定的準則來調整氣體供應設定。在一些實施方式中，數學模型可為複迴歸分析模型。
氣體供應裝置104可接收來自計算裝置102的氣體供應設定，且可配置以基於氣體供應設定，來供應氣體給基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A。供應給基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A的氣體可為相同或不同的。氣體供應設定可包含一或多個氣體的種類、一或多個氣體中之每一個的量、一或多個氣體中之每一個的流率、一或多個氣體中之每一個的供應持續時間、及一或多個氣體中之每一個的比例。參考圖2，在一些實施方式中，氣體供應裝置104可包含氣體幹管及/或儲存裝置202、氣體供應控制204、導管及/或管道206A至206C、及閥門208A至208C。氣體供應裝置104也可包含幫浦(未示於圖2中)。
氣體幹管及/或儲存裝置202可包含供應不同氣體的主氣體管線、管道、及/或儲存槽。氣體幹管及/或儲存裝置202也可包含多個主氣體管線、管道、及/或儲存槽，且每一個都可供應一種氣體。例示之氣體種類包含超潔淨乾空氣(XCDA)、氧氣、氮氣、氬氣、氫氣(H 2)、及氨(NH 3)。可透過導管及/或管道206A至206C來供應相同或不同的氣體給基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A。每一個導管及/或管道206A至206C都可供應一種氣體。導管及/或管道206A至206C可由合適的材料，例如鋼或塑膠製成。
氣體供應控制204可為可接收氣體供應設定且可配置來控制閥門208A至208C的電子構件。閥門208A至208C可包含致動閥、自動閥、及其任意組合。閥門208A至208C可包含球閥、蝶形閥、逆止閥、閘閥、閘刀閥、球形閥、針閥、夾管閥、旋塞閥、洩壓閥、及其任意組合。可控制閥門208A至208C為完全或部分地開啟與關閉。透過控制閥門208A至208C為完全開啟與關閉，可控制所供應之一或多個氣體的種類及一或多個氣體中之每一個的持續時間。透過控制閥門208A至208C為完全或部分地開啟與關閉，可控制一或多個氣體中之每一個的量及一或多個氣體中之每一個的流率。透過控制一或多個氣體的種類、持續時間、量、及流率，可控制一或多個氣體的比例。
在一些實施方式中，氣體供應控制204可承擔計算裝置102的功能。氣體供應控制204可接收及分析關鍵尺寸數據，且調整氣體供應設定。氣體供應控制204可基於氣體供應設定，透過有線及/或無線的方法來控制閥門208A至208C。在一些實施方式中，氣體供應裝置104可接收來自基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A的氣體。例如，氣體供應裝置104可利用幫浦(未示於圖2中)從基材載體106、裝載埠A 108A、及製程站A 110A抽出廢氣。
參考圖1，基材載體106可運送及固持一或多個基材，例如晶圓。基材可為半導體材料，例如矽(Si)、鍺(Ge)、矽鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、絕緣體上矽(SOI)結構、及其任意組合。基材載體106可為前開式晶圓傳送盒。基材載體106可具有氣體入口及/或出口，使得基材載體106可與氣體供應裝置104及裝載埠A 108A交換氣體。基材載體106可具有開口，使得基材載體106可與裝載埠A 108A交換基材。在一些實施方式中，當一些基材正在製程站A 110A上處理時，至關重要的是供應某些氣體給基材載體106，以保護在基材載體106中等候的基材免受氧化或水蒸氣的影響。在一些實施方式中，當一些基材正在製程站A 110A上處理時，可供應某些氣體給基材載體106，來以類似於下一個製程操作的方式與基材反應，從而節省下一個製程操作上的循環時間。在一些實施方式中，可以基材載體106中的反應完全地取代下一個製程操作。例如，下一個製程操作可為成長預定厚度的氧化層於基材上。基材等候其他基材在製程站A 110A上完成處理的時間可視為閒置時間。在閒置時間期間，如果可將預定量的氧氣注入基材載體106中來與基材反應，以成長預定厚度的氧化層，就可跳過下一個製程操作。透過在閒置時間期間進行氧化可節省生產循環時間。
當所有的入口、出口、及開口關閉時，基材載體106可為氣密的。例如，在一些實施方式中，氣體可停留在基材載體106中至少12小時。當基材載體106在製程站，例如製程站A 110A及製程站B 110B之間轉移或在待命狀態下時，保存於基材載體106中的氣體可保護基材免於受到氧化或水蒸氣的影響，或以類似於下一個製程操作的方式與基材反應。例如，下一個製程操作可為成長預定厚度的氧化層於基材上。基材載體106在製程站之間轉移基材的時間，或固持基材的基材載體106在待命狀態下的時間，可視為閒置時間。在閒置時間期間，如果可將預定量的氧氣注入基材載體106中來與基材反應，以成長預定厚度的氧化層，就可跳過下一個製程操作。藉由在閒置時間期間進行氧化可節省生產循環時間。因為可控制基材載體106中的氣體，且基材載體106可為氣密的，所以基材載體106可作為受環境控制的等候站。可減少一些充氣等候站，而可節省無塵室的佔地面積且降低作業成本。
製程站A 110A可透過一或多個製程操作來處理基材。例如，製程操作可包含微影、蝕刻、沉積、濕化學、清潔、及退火。基材可在製程站A 110A上進行一或多個製程操作。每一個製程操作可能都需要一個由氣體供應裝置104提供給製程站A 110A的氣體混合物。製程站A 110A可配備有裝載埠A 108A。裝載埠A 108A可包含機械手臂。機械手臂可在基材載體106與裝載埠A 108A之間移動基材。機械手臂可具有多個自由度。機械手臂可包含真空吸附機構，如此基材可在基材載體106與裝載埠A 108A之間轉移的期間固定在機械手臂上。裝載埠A 108A可能需要氣體供應裝置104所供應的氣體混合物。此氣體混合物可類似或不同於供應給基材載體106或製程站A 110A的氣體混合物。
製程站B 110B可以與製程站A 110A所進行的製程相同或不同的一或多個製程操作來處理基材。氣體控制方法及系統可同樣適用於製程站B 110B。可利用氣體供應裝置104供應合適的氣體混合物給製程站B 110B，而此氣體混合物可相同或不同於供應給製程站A 110A的氣體混合物。製程站B 110B可包含裝載埠B 108B。
量測裝置112可量測基材上之結構的關鍵尺寸。量測裝置112可為光學量測裝置、光學檢測裝置、輪廓儀、掃描電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)、或其他合適的量測工具。在一些實施方式中，關鍵尺寸的量測可為原位或實質上即時的。量測裝置112可包含裝載埠，以接收及返還基材。可利用量測裝置112橫跨每一個基材量測一或多個位置。多個量測點可提供橫跨每一個基材之關鍵尺寸的均勻性資訊。根據特定的元件要求或技術要求，關鍵尺寸數據必須在預定範圍中。量測裝置112可為獨立運作的裝置。量測裝置112可透過有線及/或無線的方式，傳送關鍵尺寸數據給計算裝置102。
額外的裝置可包含在氣體控制系統100中，且可為了簡化而省略。這些額外的裝置落在本揭露的精神與範圍中。再者，進行本文提供之揭露可不需要全部的裝置。
根據一些實施方式，圖3為描述控制氣體供應之方法300的流程圖。圖4A至圖9C繪示依照一些實施方式之氣體控制方法300的多個應用。為了便於描述，首先將概括性地描述方法300。在每一個應用中，將參考圖3中所繪示的操作，且將針對每一個應用具體地描述方法300。額外的操作可在方法300的多個操作之間進行，且可為了簡化而省略。這些額外的操作落在本揭露的精神與範圍中。再者，進行本文提供之揭露可不需要全部的操作。此外，一些操作可同時或以不同於圖3中所示之操作的順序進行。可利用氣體控制系統100進行方法300。
參考圖3，在操作302中，可提供氣體控制設定來配置氣體供應裝置，以供應氣體混合物給固持第一基材的基材載體。例如，可利用圖1的計算裝置102提供氣體供應設定。在一些實施方式中，可利用圖2的氣體供應控制204提供氣體供應設定。可利用氣體供應裝置104供應氣體混合物給圖1的基材載體106。氣體供應設定可包含一或多個氣體的種類、一或多個氣體中之每一個的量、一或多個氣體中之每一個的流率、一或多個氣體中之每一個的供應持續時間、及一或多個氣體的比例。氣體供應設定及氣體混合物可取決於不同的應用，例如圖4A至圖9C中所繪示的多個應用。
參考圖3，在操作304中，在第一基材完成製程操作之後，可在第一基材上量測關鍵尺寸數據。例如，可在製程站A 110A或製程站B 110B上進行製程操作。可利用量測裝置112量測關鍵尺寸數據。可利用計算裝置102接收關鍵尺寸數據，且可利用計算裝置102分析關鍵尺寸數據。關鍵尺寸數據可包含光學量測數據、光學檢測數據、輪廓儀數據、掃描電子顯微鏡數據、或穿透式電子顯微鏡數據。關鍵尺寸數據可取決於各種應用，例如圖4A至圖9C中所繪示的多個應用。
參考圖3，在操作306中，可判定關鍵尺寸數據是否超出預定範圍。例如，可利用計算裝置102判定關鍵尺寸數據是否超出預定範圍。如果關鍵尺寸落在預定範圍中，可供應相同的氣體供應設定及氣體混合物給基材載體106。換言之，可進行操作302。因應關鍵尺寸數據超出預定範圍，計算裝置102或氣體供應控制204可基於關鍵尺寸數據調整氣體供應設定，且方法300可繼續至操作308。預定範圍可取決於各種應用，例如圖4A至圖9C中所繪示的多個應用。
參考圖3，在操作308中，可提供經調整的氣體供應設定來配置氣體供應裝置，以供應經調整的氣體混合物給固持尚未進行製程操作之第二基材的基材載體。例如，可利用計算裝置102或氣體供應控制204提供經調整的氣體供應設定。可利用氣體供應裝置104供應經調整的氣體混合物給基材載體106。可在製程站A 110A或製程站B 110B上進行製程操作。基於關鍵尺寸數據，計算裝置102或氣體供應控制204可調整一或多個氣體的種類、一或多個氣體中之每一個的量、一或多個氣體中之每一個的流率、一或多個氣體中之每一個的供應持續時間、及一或多個氣體的比例。經調整的氣體供應設定及經調整的氣體混合物可取決於各種應用，例如圖4A至圖9C中所繪示的多個應用。經調整的氣體供應設定可幫助第二基材實現落在預定範圍中的關鍵尺寸數據。如果在第二基材上所量測到的關鍵尺寸數據仍然超出預定範圍，可對氣體供應設定進行進一步的調整。因為可持續或週期性地監測關鍵尺寸數據並將其饋送至氣體供應設定中，所以可控制對基材載體106的氣體供應，以產生落在預定範圍中的關鍵尺寸數據。氣體控制方法300及氣體控制系統100可提高良率及品質。
圖4A至圖9C繪示依照一些實施方式之氣體控制方法300的多個應用。圖4A與圖4B繪示控制相對濕度來減少汙染物的應用。圖5A至圖5F繪示控制惰性氣體來減少氧化損失的應用。圖6A至圖6D繪示控制氧氣程度來實現所需之氧化層厚度的應用。圖7A至圖8C繪示控制氧氣程度來改善表面粗糙度的二個應用。圖9A至圖9C繪示控制氧氣程度來簡化關鍵尺寸之修整的應用。將參考圖3中所繪示的操作，且將針對每一個應用具體地描述方法300。除非另有說明，具有相同之註解之圖4A至圖6C及圖7A至圖9C中之元件的討論彼此適用。
圖4A與圖4B繪示控制相對濕度來減少汙染物的應用。參考圖4A及圖4B，元件402可為基材，例如矽。元件404可為鰭狀結構，例如矽，摻雜有p型摻質，例如硼(B)、銦(In)、鋁(Al)、及鎵(Ga)。元件406可為鰭狀結構，例如矽，摻雜有n型摻質，例如磷(P)及砷(As)。元件408可為鰭狀結構，例如矽或矽鍺。元件410可為鰭狀結構，例如矽或矽鍺。參考圖4A，元件412可為蝕刻的副產品，例如氟化矽(SiF x)及氯化矽(SiCl x)。在利用包含氯或氟之蝕刻劑的蝕刻製程期間，可產生蝕刻副產品412。元件414可為水蒸氣。水蒸氣414可存在於半導體製造廠的空氣中。水蒸氣414可與蝕刻副產品412反應而產生氧化矽(SiO x)，其可為在基材402、鰭狀結構404、及鰭狀結構406之表面上的固體汙染物。參考圖4B，汙染物416可附著於基材402的頂面，以及鰭狀結構404、鰭狀結構406、鰭狀結構408、及鰭狀結構410的側壁。汙染物可導致元件的低良率。因此，控制相對濕度來減少汙染物。
在將方法300應用於圖4A及圖4B所示的情境中，在操作302中，可利用氣體供應裝置104供應超潔淨乾空氣給固持第一基材之圖1的基材載體106。超潔淨乾空氣可減少基材載體106中的相對濕度，因此減少與圖4A之蝕刻副產品412反應的可用水蒸氣414。可減少汙染物416。在操作304中，可利用量測裝置112光學檢查第一基材。可獲得顯示與第一基材的整個區域相比，具有汙染物416之區域之百分比的基材圖。在操作306中，圖1的計算裝置102可判定百分比是否高於門檻值。因應百分比高於門檻值，在操作308中，計算裝置102可提高超潔淨乾空氣的流率設定。可配置氣體供應裝置104來供應具有較高流率的超潔淨乾空氣給固持第二基材的基材載體106，如此可從基材載體106中移除更多水蒸氣414。因此，與第二基材的整個區域相比，具有汙染物416之區域的百分比可減少。如果百分比仍然高於門檻值，計算裝置102可對超潔淨乾空氣的供應設定進行額外的調整。可持續或週期性地進行百分比的監測及回饋，因此可控制對基材載體106之超潔淨乾空氣的供應，以產生低於預定門檻的百分比數據。在一些實施方式中，可控制相對濕度至低於約30%。氣體控制方法300及氣體控制系統100可在控制相對濕度來減少汙染物的應用中，提高良率及品質。圖4A及圖4B所繪示的結構非旨在限制。氣體控制方法300可用於控制已進行利用包含氯或氟之蝕刻劑之蝕刻製程之任何結構上的汙染物。
圖5A至圖5F繪示控制惰性氣體來減少氧化損失的應用。參考圖5A及圖5B，元件502可為覆蓋層，例如結晶矽。元件504可為圖案化層，例如氧化矽(SiO x)。元件506可為另一圖案化層，例如氮化矽(Si 3N 4)。圖5C至圖5F為圖5B之鰭狀結構沿線A-A的剖面圖。元件508可為襯墊層，例如氧化矽(SiO x)。元件510可為淺溝渠隔離(STI)層，例如氧化矽(SiO x)。參考圖5B，在圖案化鰭狀結構408和鰭狀結構410之後，及沉積襯墊層508之前，如果鰭狀結構408及鰭狀結構410暴露在半導體製造廠的空氣或超潔淨乾空氣中，鰭狀結構408及鰭狀結構410就可能容易氧化。參考圖5C，如果鰭狀結構408及鰭狀結構410受到保護而免於氧化，鰭狀結構408及鰭狀結構410就沒有損失，且可沉積襯墊層508於鰭狀結構408及鰭狀結構410上。參考5D圖，如果鰭狀結構408及鰭狀結構410未受到免於氧化的保護，鰭狀結構410就有損失，而無法沉積襯墊層508於鰭狀結構410上，進而將導致鰭狀結構進一步的氧化及損失。參考圖5E，如果鰭狀結構408及鰭狀結構410受到保護免於氧化，在移除覆蓋層502、圖案化層504、圖案化層506、及部分的襯墊層508之後，受保護的鰭狀結構408及鰭狀結構410可具有在預定範圍內的寬度。參考圖5F，如果鰭狀結構408及鰭狀結構410未受到免於氧化的保護，在移除覆蓋層502、圖案化層504、圖案化層506、及部分的襯墊層508之後，未受保護的鰭狀結構410可具有超出預定範圍的寬度。例如，鰭狀結構410的寬度可能小於預定範圍的下門檻。薄的鰭狀結構可導致元件的缺陷及低良率。因此，控制惰性氣體，例如氮氣及氬氣來減少氧化損失。
在將方法300應用於圖5A至圖5F所示的情境中，在操作302中，氣體供應裝置104可供應惰性氣體給固持第一基材之圖1的基材載體106。在將第一基材裝載至圖1的製程站A 110A上的期間，可供應惰性氣體，例如約30秒。在製程站A 110A上處理第一基材的期間，可供應，例如持續地供應惰性氣體。在將第一基材從製程站A 110A中卸載的期間，可供應惰性氣體，例如在約80秒與約600秒之間。惰性氣體可防止圖5A至圖5F的鰭狀結構408及鰭狀結構410與半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣中的氧氣接觸。可減少氧化損失。在操作304中，可利用圖1的量測裝置112，例如掃描電子顯微鏡及穿透式電子顯微鏡，來量測第一基材上之鰭狀結構408及鰭狀結構410的關鍵尺寸數據。在操作306中，圖1的計算裝置102可判定關鍵尺寸數據是否超出預定範圍。例如，計算裝置102可判定關鍵尺寸數據是否低於預定範圍的下門檻。因應關鍵尺寸數據低於下門檻，在操作308中，計算裝置102可增加惰性氣體的流率設定或持續時間設定。可配置氣體供應裝置104，以供應具有較高流率或較長持續時間的惰性氣體給固持第二基材的基材載體106，如此可抽送更多惰性氣體至基材載體106中，來減少存在於基材載體106中的氧氣。因此，可減少氧化損失，且可提高第二基材上之鰭狀結構408及鰭狀結構410的關鍵尺寸數據。
如果關鍵尺寸數據仍然低於下門檻，計算裝置102可對惰性氣體的供應設定進行額外的調整。可持續或週期性地進行關鍵尺寸數據的監測及回饋，如此可控制對基材載體106之惰性氣體的供應，以產生落在預定範圍中的關鍵尺寸數據。在控制惰性氣體，例如氮氣及氬氣來減少氧化損失的應用中，氣體控制方法300及氣體控制系統100可減少鰭狀結構的缺陷，且提高良率及品質。圖5A至圖5F所繪示的結構非旨在限制。氣體控制方法300可用於防止在需要保護之任何結構上，例如多晶矽、金屬接觸、金屬內連線、及金屬介層窗的氧化。
圖6A至圖6D繪示控制氧氣程度來實現所需之氧化層厚度的應用。參考圖6A，元件602及元件604可為基材，例如晶圓。基材602及基材604可位於圖1之基材載體106之不同的槽中。因此，在製程操作期間，基材602及基材604在基材載體106中可具有不同的等候時間。例如，在基材602完成製程操作之後，基材602的等候時間開始。基材602等候直到包含基材604的所有基材完成製程操作。相比之下，如果基材604在最後一個槽中，在基材604完成製程操作之後，基材604沒有等候時間。如果基材604不在最後一個槽中，基材604等候直到在基材604上方所有晶圓完成製程操作。因此，基材602與基材604之間在等候時間的差異可為在基材602與基材604之間之槽中之所有基材完成製程操作的處理時間加上裝載及卸載的時間。參考圖6B及圖6C，元件606可為可氧化的層。例如，層606可為銅(Cu)、鈷(Co)、過渡金屬、鋁、矽、及矽鍺。元件608可為氧化層。例如，氧化層608可為矽鍺氧化物(SiGeO x)、氧化矽(SiO x)、及金屬氧化物(MO x)。在一些實施方式中，氧化層608可作為保護層、黏著層、及/或襯墊層，且可包含單獨的製程操作以形成氧化層608。在一些實施方式中，氧化層608可為在半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣中形成之自然氧化層。然而，當基材602和基材604暴露於半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣中，且因基材602和基材604之不同的等候時間時，可形成不同厚度的氧化層608。例如，因為基材602具有較長的等候時間，所以基材602上的氧化層608可更厚，如圖6C所示。因為基材604具有較短的等候時間，所以基材604上的氧化層608可更薄，如圖6B所示。氧化層608之厚度的不均勻可導致在下一個製程操作中的製程變異，這需要更複雜的製程控制。因此，控制氧氣程度，以實現所需之氧化層厚度。
在將方法300應用於圖6A至圖6C所繪示的情境中，在操作302中，可利用氣體供應裝置104供應一系列的第一惰性氣體/第二惰性氣體/氧氣/第三惰性氣體給固持第一批基材之圖1的基材載體106。在將第一批基材中的每一個裝載至製程站A 110A上的期間，可供應第一惰性氣體，例如約10秒至約30秒之間。於製程站A 110A上處理第一批基材中之每一個的期間，可供應，例如持續地供應第二惰性氣體。在將第一批基材中的每一個從製程站A 110A中卸載的期間，可供應氧氣，例如約10秒與約600秒之間。在將第一批基材中的每一個從製程站A 110A中卸載的期間，於氧氣之後，可供應第三惰性氣體，例如約80秒。氧氣的量、比例、及流率可決定圖6B的層606之氧化程度。例如，對於充分或完整的氧化，可使用純氧，且持續時間可較長。對於部分的氧化，可使用與惰性氣體混合的氧氣，且持續時間可較短。在一些實施方式中，在氣體混合物中之氧氣的百分比可在約0.5%與20%之間。因為控制氧氣的量，第一批基材中的每一個都暴露於相同之氧氣的量中。在其他時間，惰性氣體也保護基材免於受到半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣的影響。因此，可在第一批基材中的每一個上形成均勻厚度的氧化層608。
在操作304中，可利用圖1的量測裝置112，例如像光譜儀之光學量測裝置，量測在第一批基材中之每一個上之氧化層608的厚度。在操作306中，圖1的計算裝置102可判定厚度是否超出預定範圍，及厚度的均勻性是否超出預定範圍。例如，計算裝置102可判定厚度是否超出預定範圍，及厚度的均勻性是否低於門檻值。因應厚度超出預定範圍，或均勻性低於門檻值，在操作308，計算裝置102可調整氧氣的流率設定、量設定、比例設定、及/或持續時間設定。可配置氣體供應裝置104，以供應具有經調整之流率、量、比例、及/或持續時間的氧氣給固持第二批基材的基材載體106。因此，可調整在第二批基材中之每一個上之氧化層608的厚度，且可改善第二批基材上之厚度的均勻性。
如果厚度仍然超出預定範圍，或如果均勻性仍然低於門檻值，計算裝置102可對氧氣的供應設定進行額外的調整。可持續或週期性地進行厚度及均勻性的監測及回饋，如此可控制對基材載體106之氧氣的供應，以產生在預定範圍中的厚度及均勻性數據。在控制氧氣程度來實現所需之氧化層厚度的應用中，氣體控制方法300及氣體控制系統100可提高均勻性，且改善良率及品質。圖6A至圖6C所繪示的結構非旨在限制。氣體控制方法300可用於形成均勻的氧化層於需要此種氧化的任何結構上。
在一些實施方式中，當基材載體106正從圖1的製程站A 110A轉移至製程站B 110B，或處於待命狀態時，可能會發生自然氧化。讓自然氧化在待命狀態時發生可省略單獨的氧化製程，節省循環時間，且降低製程複雜性。在將方法300應用於待命氧化的情境中，於操作302中，在將基材載體106與製程站A 110A斷連之前，可利用氣體供應裝置104注入控制量的氧氣至固持第一批基材的基材載體106中。例如，可注入與惰性氣體混合的氧氣至基材載體106中。在一些實施方式中，氣體混合物中之氧氣的百分比可在約0.5%與約5%之間。一旦氧氣的量耗盡，氧化層608的厚度就可維持，無論基材602及基材604停留於基材載體106中多長的時間。如圖6D所繪示，氧氣的量可與基材的數量相關。相關性可為線性的、雙曲線的、或基於任何其他函數。
參考圖3，在操作304中，於完成待命氧化且第一批基材中之每一個上之圖6B之氧化層608的厚度穩定之後(例如，於基材載體106中之氧氣耗盡，且第一批基材中之每一個上的氧化厚度停止改變之後)，可利用圖1的量測裝置112，例如光譜儀，來量測厚度。參考圖3，在操作306中，圖1的計算裝置102可判定厚度是否超出預定範圍，及厚度的均勻性是否超出預定範圍。例如，計算裝置102可判定厚度是否超出預定範圍，及均勻性是否低於門檻值。因應厚度超出預定範圍或均勻性低於門檻值，在操作308中，計算裝置102可調整量的設定或比例的設定。可配置氣體供應裝置104，以供應具有經調整之量或比例的氧氣給固持第二批基材的基材載體106。因此，可調整第二批基材中之每一個上之氧化層608的厚度，且可改善第二批基材上之厚度的均勻性。如果厚度仍然超出預定範圍，或均勻性仍然低於門檻值，計算裝置102可對氧氣供應設定進行額外的調整。可持續性或週期性地進行厚度及均勻性的監測及回饋，如此可控制對基材載體106的氧氣供應，以產生在預定範圍中的厚度及均勻性數據。
圖7A至圖8C繪示控制氧氣程度來改善表面粗糙度的二個應用。圖7A至圖7D繪示蝕刻製程。圖8A至圖8C繪示沉積製程。參考圖7A至圖7D，元件702可為基材結構。元件704可為待蝕刻的層。元件706可為光阻圖案。元件708可為氧化層。在基於光阻圖案706蝕刻層704之後，此層704的側壁可具有數個具不同之懸浮鍵的區域。具有較少懸浮鍵的區域可更慢地與氧氣反應，而可有較少的氧化損失。具有較多懸浮鍵的區域可更快地與氧氣反應，而可有較多的氧化損失。如圖7B所示，如果層704的側壁暴露於半導體製造廠的空氣或超潔淨乾空氣，由於側壁上不同的氧化損失，表面粗糙度可能高。
參考圖8A至8C，元件802可為將沉積的層。在沉積層802之後，層802的頂面可具有數個具不同之懸浮鍵的區域。具有較少懸浮鍵的區域可更慢地與氧氣反應，而可有較少的氧化損失。具有較多懸浮鍵的區域可更快地與氧氣反應，而可有較多的氧化損失。如圖8A中所示，如果層802的頂面暴露於半導體製造廠的空氣或超潔淨乾空氣，由於頂面上不同的氧化損失，表面粗糙度可能高。高的表面粗糙度可能造成下一個製程操作中的製程變異，這需要更複雜的製程控制。如圖7C及圖8B所示，如果均勻的氧化層，例如氧化層708，形成於層704的側壁及層802的頂面上，在具有不同之懸浮鍵的區域中就可能沒有不同的氧化損失。於氧化層708移除之後，層704及層802可具有具低表面粗糙度的側壁及頂面，如圖7D及8C所示。因此，控制氧氣程度，以改善表面粗糙度。
在將方法300應用於圖7A至圖8C所繪示的情境中，在操作302中，可利用氣體供應裝置104供應一系列的第一惰性氣體/第二惰性氣體/氧氣/第三惰性氣體給固持第一基材之圖1的基材載體106。在將第一基材裝載至製程站A 110A上的期間，可供應例如約10秒至約30秒之間的第一惰性氣體。於製程站A 110A上處理第一基材的期間，可供應，例如持續地供應第二惰性氣體。將第一基材從製程站A 110A中卸載的期間，可供應例如約10秒與約600秒之間的氧氣。將第一基材從製程站A 110A中卸載的期間，在氧氣之後，可供應，例如約80秒的第三惰性氣體。在一些實施方式中，可使用純氧。在一些實施方式中，可使用與惰性氣體混合的氧氣，且氣體混合物中之氧氣的百分比可在約0.5%與約20%之間。因為控制氧氣的量，且在其他時間期間惰性氣體保護第一基材免於受半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣的影響，均勻厚度的氧化層708可形成於層704的側壁及層802的頂面上。
在操作304中，在移除氧化層708之後，可利用圖1的量測裝置112，例如量測裝置，像是輪廓儀、掃描電子顯微鏡、及穿透式電子顯微鏡，來量測第一基材上之層704之側壁及層802之頂面的表面粗糙度。在操作306中，圖1的計算裝置102可判定表面粗糙度是否超出預定範圍。例如，計算裝置102可判定表面粗糙度是否高於門檻值。因應表面粗糙度高於門檻值，在操作308中，計算裝置102可調整氧氣的流率設定、量設定、比例設定、及/或持續時間設定。可配置圖1的氣體供應裝置104，以供應具有經調整之流率、量、比例、及/或持續時間的氧氣給固持第二基材的基材載體106。因此，可降低第二基材上之層704之側壁及層802之頂面的表面粗糙度。如果表面粗糙度仍然高於門檻值，計算裝置102可對氧氣的供應設定進行額外的調整。可持續或週期性地進行表面粗糙度的監測及回饋，如此可控制對基材載體106之氧氣的供應，以產生低於門檻值的表面粗糙度數據。在控制氧氣程度來改善表面粗糙度的應用中，氣體控制方法300及氣體控制系統100可提高良率及品質。圖7A至圖8C所繪示的結構非旨在限制。氣體控制方法300可使用於需要受控制之表面粗糙度的任何結構。
圖9A至圖9C繪示控制氧氣程度來簡化關鍵尺寸之修整的應用。參考圖9A至圖9C，元件902可為基材結構。元件904可為圖案化層。圖9C顯示具有所需之關鍵尺寸的結構910。形成結構910的方法顯示於圖9B中。可形成具有尺寸大於所需關鍵尺寸的圖案化層904。可使用關鍵尺寸的修整，例如乾蝕刻，來修整圖案化層904及基材結構902，以形成具有所需關鍵尺寸的結構910。然而，關鍵尺寸修整的條件可能難以控制，且最終之關鍵尺寸中的變異可能很明顯。形成結構910的另一方法顯示於圖9A中。可形成具有尺寸相同於所需關鍵尺寸的圖案化層904。可形成均勻的氧化層，例如氧化層908，於圖案化層904上。可移除氧化層908及部分的基材結構902，以形成具有所需關鍵尺寸的結構910。因為氧化層908可以受控制的方式來形成，所以不需要關鍵尺寸的修整，而可簡化形成具有所需關鍵尺寸之結構910的操作。因此，控制氧氣程度來簡化關鍵尺寸的修整。
在將方法300應用於圖9A至圖9C所繪示的情境中，在操作302中，可利用氣體供應裝置104供應一系列的第一惰性氣體/第二惰性氣體/氧氣/第三惰性氣體給固持第一基材之圖1的基材載體106。在將第一基材裝載至圖1之製程站A 110A上的期間，可供應例如約10秒至約30秒之間的第一惰性氣體。於製程站A 110A上處理第一基材的時間期間，可供應，例如持續地供應第二惰性氣體。在將第一基材從製程站A 110A中卸載的期間，可供應例如約10秒與約600秒之間的氧氣。將第一基材從製程站A 110A中卸載的期間，於氧氣之後，可供應例如約80秒的第三惰性氣體。在一些實施方式中，可使用純氧。在一些實施方式中，可使用與惰性氣體混合的氧氣，且氣體混合物中之氧氣的百分比可在約0.5%與約20%之間。因為控制氧氣的量，且惰性氣體在其他時間期間保護第一基材免於受到半導體製造廠之空氣或超潔淨乾空氣的影響，均勻厚度的氧化層908可形成於圖案化層904上。
參考圖3、在操作304中，在移除氧化層908之後，可利用圖1的量測裝置112，例如掃描電子顯微鏡及穿透式電子顯微鏡，來量測第一基材上之結構910的關鍵尺寸數據。在操作306中，圖1的計算裝置102可判定關鍵尺寸數據是否超出預定範圍。因應關鍵尺寸數據超出預定範圍，在操作308中，計算裝置102可調整氧氣的流率設定、量設定、比例設定、及/或持續時間設定。可配置圖1的氣體供應裝置104，以供應具有經調整之流率、量、比例、及/或持續時間的氧氣給固持第二基材的基材載體106。因此，可調整第二基材上之結構910的關鍵尺寸數據。如果關鍵尺寸數據仍然超出預定範圍，計算裝置102可對氧氣的供應設定進行額外的調整。可持續或週期性地進行關鍵尺寸數據的監測及回饋，如此可控制對基材載體106之氧氣的供應，以產生在預定範圍中的關鍵尺寸數據。在控制氧氣程度來簡化關鍵尺寸之修整的應用中，氣體控制方法300及氣體控制系統100可控制關鍵尺寸數據，且提高良率及品質。圖9A至圖9C所繪示的結構非旨在限制。可利用氣體控制方法300來形成需要受控制之關鍵尺寸而不具複雜之關鍵尺寸之修整的任何結構。
圖10為依照一些實施例之圖1之例示計算裝置102的示意圖，計算裝置102可實施本揭露的多個實施方式。計算裝置102可為能夠進行本文所述之功能及操作的電腦。例如，但不限於，計算裝置102可能夠接收、處理、及傳輸訊號及命令。可使用計算裝置102來例如接收關鍵尺寸數據，分析關鍵尺寸數據，及基於關鍵尺寸數據來調整氣體供應設定。可使用計算裝置102來例如傳送氣體供應設定給氣體供應裝置104，且基於氣體供應設定來配置圖1的氣體供應裝置104。
計算裝置102包含一或多個處理器(也稱為中央處理單元或CPU)，例如處理器1004。處理器1004連接至通訊基礎建設或匯流排1006。計算裝置102也包含透過輸入/輸出介面1002來與通訊基礎架構或匯流排1006通訊的輸入/輸出裝置1003，例如觸控螢幕、顯示器、鍵盤、指向裝置等。計算裝置102可透過輸入/輸出裝置1003接收指令，以實施本文所述的功能及操作，例如接收關鍵尺寸數據、分析關鍵尺寸數據、調整氣體供應設定、傳送氣體供應設定、配置氣體供應裝置104、及方法300。計算裝置102也可包含主記憶體或初級記憶體1008，例如隨機存取記憶體(RAM)。主記憶體1008可包含一或多級的快取。主記憶體1008在其中儲存了控制邏輯(例如，電腦軟體)及/或資料。在一些實施方式中，控制邏輯(例如，電腦軟體)及/或資料可包含上述有關於接收關鍵尺寸數據、分析關鍵尺寸數據、調整氣體供應設定、傳送氣體供應設定、配置氣體供應裝置104、及方法300的一或多個功能。
計算裝置102也可包含一或多個次級儲存裝置或次級記憶體1010。次級記憶體1010可包含，但不限於，硬碟驅動器1012及/或卸除式儲存裝置或驅動器1014。卸除式儲存驅動器1014可為軟碟驅動器、磁帶驅動器、光碟驅動器、光學儲存裝置、磁帶備份裝置、及/或任何其他儲存裝置/驅動器。
卸除式儲存驅動器1014可與卸除式儲存單元1018交流。卸除式儲存單元1018包含具有儲存於其上的電腦軟體(控制邏輯)及/或資料的電腦可用或可讀的儲存裝置。卸除式儲存單元1018可為軟碟、磁帶、光碟、數位多功能光碟(DVD)、光學儲存碟片、及/或任何其他電腦資料儲存裝置。卸除式儲存驅動器1014以眾所皆知的方式從卸除式儲存單元1018讀取及/或寫入卸除式儲存單元1018。
根據一些實施方式，次級記憶體1010可包含允許計算裝置102存取之電腦程式及/或其他指令及/或資料的其他手段、工具、或其他方法。這樣的手段、工具、或其他方法可包含，但不限於，卸除式儲存單元1022與介面1020。卸除式儲存單元1022與介面1020的例子可包含程式卡匣與卡匣介面(例如，存在於電玩遊戲裝置中的)、可移除的記憶體晶片[例如，可抹除可程式唯讀記憶體(EPROM)或可程式唯讀記憶體(PROM)]與相關的插槽、記憶棒與通用串列匯流排(USB)埠、記憶卡與相關之記憶卡插槽、及/或任何其他可移除的儲存單元與相關的介面。在一些實施方式中，次級記憶體1010、卸除式儲存單元1018、及/或卸除式儲存單元1022可包含上述有關於保持器(holder)的一或多個功能。
計算裝置102可進一步包含通訊或網路介面1024。通訊介面1024使計算裝置102能夠與遠端裝置、遠端網路、遠端實體等的任意組合(單獨且統稱為元件符號1028)通訊及互動。例如，通訊介面1024可允許計算裝置102透過通訊路徑1026與元件1028(例如，遠端裝置)通訊，通訊路徑1026可為有線及/或無線的，且可包含任何區域網路、廣域網路、網際網路等的任意組合。可透過通訊路徑1026來將控制邏輯及/或資料傳輸至計算裝置102與從計算裝置102傳輸。
可以多種配置及架構來實施前述實施方式中的功能/操作。因此，可在硬體中、在軟體中、或兩者中進行前述實施方式中的一些或所有操作，例如接收關鍵尺寸數據、分析關鍵尺寸數據、調整氣體供應設定、傳送氣體供應設定、配置氣體供應裝置104、及方法300。在一些實施方式中，包含具有儲存於其上的控制邏輯(軟體)之有形之電腦可用或可讀媒介之有形的系統或製品，在本文也可稱為電腦程式產品或程式儲存裝置。這包含但不限於，計算裝置102、主記憶體1008、次級記憶體1010、卸除式儲存單元1018、及卸除式儲存單元1022，以及體現前述之任意組合的有形製品。當透過一或多個資料處理裝置(例如計算裝置102)執行時，這樣的控制邏輯使此種資料處理裝置如本文所述般運作。在一些實施方式中，計算裝置102包含光罩製造及電路製造的硬體/設備。例如，硬體/設備可連接至計算裝置102的元件1028(遠端裝置、網路、實體1028)或為計算裝置102之元件1028的部分。
本揭露涉及基於關鍵尺寸數據之回饋對基材載體(例如，基材載體106)提供氣體控制的方法(例如，方法300)，以及進行此方法的例示系統(例如，系統100)。在一些實施方式中，計算裝置(例如，計算裝置102)可提供氣體供應設定來配置氣體供應裝置(例如，氣體供應裝置104)，以供應氣體混合物給固持第一基材的基材載體。在第一基材完成製程操作之後，可在第一基材上量測關鍵尺寸數據。計算裝置可接收與分析在第一基材上所量測到的關鍵尺寸數據。關鍵尺寸數據可取決於不同的製程操作，且可包含光學量測數據、光學檢測數據、輪廓儀數據、掃描電子顯微鏡(SEM)數據、穿透式電子顯微鏡(TEM)數據、或其組合。因應關鍵尺寸數據在預定範圍外，計算裝置可提供經調整的氣體供應設定來配置氣體供應裝置，以供應經調整的氣體混合物物給固持尚未進行製程操作之第二基材的基材載體。基於關鍵尺寸數據，計算裝置可調整一或多個氣體的種類、一或多個氣體中之每一個的量、一或多個氣體中之每一個的流率、一或多個氣體中之每一個的供應持續時間、及一或多個氣體的比例。經調整的氣體供應設定可幫助第二基材實現在預定範圍中的關鍵尺寸數據。
如果在第二基材上所量測到的關鍵尺寸數據仍然超出預定範圍，可對氣體供應設定進行進一步的調整。因為可持續或週期性地監測關鍵尺寸數據並將其饋送至氣體供應設定中，所以可控制對基材載體的氣體供應，以產生在預定範圍中的關鍵尺寸數據。氣體控制的方法及系統可改善良率及品質。例如，氣體控制的方法及系統可減少表面汙染物及氧化損失。在一些實施方式中，當基材在基材載體中等待時，氣體控制的方法及系統可促進氧化。在氧化製程操作期間，氣體控制的方法及系統也可減少基材的氧化時間，且可因此減少製程的循環時間並提高生產效率。因為可控制基材載體中的氣體，且基材載體可為氣密的，所以基材載體可作為受環境控制的等候站。可減少一些充氣的等候站，而可節省無塵室的佔地面積且降低作業成本。
在一些實施方式中，一種方法包含提供第一設定來配置氣體供應裝置，以供應第一氣體混合物給固持第一基材的基材載體。此方法更包含在第一基材完成製程操作之後，接收在第一基材上所量測到的關鍵尺寸數據。此方法更包含，因應關鍵尺寸數據超出預定範圍，提供第二設定來配置氣體供應裝置，以供應第二氣體混合物給固持尚未進行製程操作之第二基材的基材載體。
在一些實施方式中，一種方法包含接收氣體供應設定，且基於氣體供應設定來供應氣體混合物給固持第一基材的基材載體。此方法更包含在第一基材完成製程操作之後，基於在第一基材上所量測到的關鍵尺寸數據，接收氣體供應設定中的調整，其中經調整的氣體供應設定是因應於關鍵尺寸數據超出預定範圍。此方法更包含基於經調整的氣體供應設定，供應氣體混合物給固持尚未進行製程操作之第二基材的基材載體。
在一些實施方式中，一種系統包含配置以產生第一及第二氣體供應設定的計算裝置、配置以進行製程操作的製程站、及配置以固持第一基材及第二基材的基材載體。此系統更包含配置以從計算裝置接收第一氣體供應設定，且供應第一氣體混合物給固持第一基材之基材載體的氣體供應裝置。氣體供應裝置進一步配置以因應在第一基材上量測的關鍵尺寸數據超出預定範圍，從計算裝置接收第二氣體供應設定，其中關鍵尺寸數據係在第一基材在製程站上完成製程操作之後量測。氣體供應裝置進一步配置以在第二基材於製程站上進行製程操作之前，基於第二氣體供應設定，供應第二氣體混合物給固持第二基材的基材載體。
應當理解的是，詳細說明部分而非揭露部分的摘要旨在用於解釋申請專利範圍。揭露部分的摘要可闡明如發明人所設想之本揭露之一或多個但非所有可能的實施方式，因此非旨於以任何方式限制所附申請專利範圍。
上述揭露已概述數個實施方式的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露作為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施方式相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代、與修改。
100:氣體控制系統、系統 102:計算裝置 104:氣體供應裝置 106:基材載體 108A:裝載埠A 108B:裝載埠B 110A:製程站A 110B:製程站B 112:量測裝置 202:氣體幹管及/或儲存裝置 204:氣體供應控制 206A:導管及/或管道 206B:導管及/或管道 206C:導管及/或管道 208A:閥門 208B:閥門 208C:閥門 300:氣體控制方法、方法 302:操作 304:操作 306:操作 308:操作 402:元件、基材 404:元件、鰭狀結構 406:元件、鰭狀結構 408:元件、鰭狀結構 410:元件、鰭狀結構 412:元件、蝕刻副產品 414:元件、水蒸氣 416:汙染物 502:元件、覆蓋層 504:元件、圖案化層 506:元件、圖案化層 508:元件、襯墊層 510:元件 602:元件、基材 604:元件、基材 606:元件、層 608:元件、氧化層 702:元件 704:元件、層 706:元件、光阻圖案 708:元件、氧化層 802:元件、層 902:元件、基材結構 904:元件、圖案化層 908:氧化層 910:結構 1002:輸入/輸出介面、使用者輸入/輸出介面 1003:輸入/輸出裝置、使用者輸入/輸出裝置 1004:處理器 1006:通訊基礎建設、匯流排 1008:主記憶體、初級記憶體 1010:次級儲存裝置、次級記憶體 1012:硬碟驅動器 1014:卸除式儲存裝置、卸除式儲存驅動器 1018:卸除式儲存單元 1020:介面 1022:卸除式儲存單元 1024:通訊介面、網路介面 1026:通訊路徑 1028:元件，遠端裝置、網路、實體 A-A:線
從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。 圖1繪示依照一些實施例之氣體控制系統的示意圖。 圖2繪示依照一些實施例之氣體控制裝置的示意圖。 圖3是依照一些實施例之控制氣體供應之方法的流程圖。 圖4A至圖9C繪示依照一些實施例之氣體控制方法的多個應用。 圖10繪示依照一些實施例之計算裝置的示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300:氣體控制方法、方法
302:操作
304:操作
306:操作
308:操作

Claims (20)

  1. 一種方法，包含： 提供一第一設定來配置一氣體供應裝置，以供應一第一氣體混合物給固持一第一基材之一基材載體； 在該第一基材完成一製程操作之後，接收在該第一基材上所量測到的複數個關鍵尺寸數據；以及 因應該些關鍵尺寸數據超出一預定範圍，提供一第二設定來配置該氣體供應裝置，以供應一第二氣體混合物給固持尚未進行該製程操作之一第二基材的該基材載體。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該第一設定及該第二設定包含一或複數個氣體的種類、該或該些氣體中之每一個的量、該或該些氣體中之每一個的流率、該或該些氣體中之每一個的供應持續時間、以及該或該些氣體之間的比例。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該些關鍵尺寸數據包含複數個光學量測數據、複數個光學檢測數據、複數個輪廓儀數據、複數個掃描電子顯微鏡數據、以及複數個穿透式電子顯微鏡數據中的一或複數個。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第一氣體混合物及該第二氣體混合物包含超潔淨乾空氣，以調整該基材載體中的相對濕度。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第一氣體混合物及該第二氣體混合物包含一惰性氣體，該惰性氣體包含氮氣或氬氣以保護該第一基材及該第二基材免於氧化。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該第一氣體混合物及該第二氣體混合物包含氧氣，以氧化該第一基材及該第二基材上的一結構。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該第一氣體混合物及該第二氣體混合物包含氧氣，以調整該第一基材及該第二基材上之一結構的表面粗糙度。
  8. 如請求項1所述之方法，其中提供該第二設定包含調整該第二氣體混合物中之氮氣與氧氣之間的比例。
  9. 如請求項1所述之方法，其中提供該第二設定包含調整該第二氣體混合物中氮氣或氧氣之持續時間及流率中的一或複數個。
  10. 如請求項1所述之方法，更包含： 提供一第三設定來配置該氣體供應裝置，以供應一第三氣體混合物給該基材載體，其中在該基材載體與一製程站斷連之後，該第三氣體混合物保留於該基材載體中。
  11. 一種方法，包含： 接收一氣體供應設定； 基於該氣體供應設定，供應一氣體混合物給固持一第一基材的一基材載體； 在該第一基材完成一製程操作之後，基於在該第一基材上所量測到的複數個關鍵尺寸數據，接收該氣體供應設定中的一調整，其中經調整之該氣體供應設定是因應該些關鍵尺寸數據超出一預定範圍；以及 基於經調整的該氣體供應設定，供應該氣體混合物給固持尚未進行該製程操作之一第二基材的該基材載體。
  12. 如請求項11所述之方法，更包含： 接收一其他氣體供應設定；以及 基於該其他氣體供應設定，供應一其他氣體混合物給該基材載體，其中當該基材載體從一第一製程站轉移該第一基材及該第二基材至一第二製程站時，該其他氣體混合物保留於該基材載體中。
  13. 如請求項11所述之方法，其中該氣體混合物包含一惰性氣體，該惰性氣體包含氮氣或氬氣，以保護該第一基材及該第二基材免於氧化。
  14. 如請求項11所述之方法，其中該氣體混合物包含氧氣，以氧化該第一基材及該第二基材上的一結構。
  15. 如請求項11所述之方法，其中經調整之該氣體供應設定包含該氣體混合物中之氮氣或氧氣之不同之持續時間及流率中的一或複數個。
  16. 如請求項11所述之方法，更包含： 接收一其他氣體供應設定；以及 基於該其他氣體供應設定，供應一其他氣體混合物給該基材載體，其中該氣體混合物包含保護該第一基材上的一結構免於氧化之包含氮氣或氬氣的一惰性氣體，且該其他氣體混合物包含氧氣以氧化該結構。
  17. 一種系統，包含： 一計算裝置，配置以產生一第一氣體供應設定及一第二氣體供應設定； 一製程站，配置以進行一製程操作； 一基材載體，配置以固持一第一基材及一第二基材；以及 一氣體供應裝置，配置以： 從該計算裝置接收該第一氣體供應設定； 供應一第一氣體混合物給固持該第一基材的該基材載體； 因應在該第一基材上量測之複數個關鍵尺寸數據超出預定範圍，從該計算裝置接收該第二氣體供應設定，其中該些關鍵尺寸數據係在該第一基材於該製程站上完成該製程操作之後量測；以及 在該第二基材於該製程站上進行該製程操作之前，基於該第二氣體供應設定，供應一第二氣體混合物給固持該第二基材的該基材載體。
  18. 如請求項17所述之系統，其中該第一氣體混合物及該第二氣體混合物包含氧氣，以氧化該第一基材及該第二基材上的一結構。
  19. 如請求項17所述之系統，其中該計算裝置更配置以產生一第三氣體供應設定，且該氣體供應裝置更配置以： 接收該第三氣體供應設定；以及 基於該第三氣體供應設定，供應一第三氣體混合物給該基材載體，其中該第一氣體混合物包含一惰性氣體，該惰性氣體包含氮氣或氬氣，以保護該第一基材上的一結構免於氧化，且該第三氣體混合物包含氧氣，以氧化該結構。
  20. 如請求項17所述之系統，其中該計算裝置更配置以產生一第三氣體供應設定，且該氣體供應裝置更配置以： 接收該第三氣體供應設定；以及 基於該第三氣體供應設定，供應一第三氣體混合物給該基材載體，其中在該基材載體與該製程站斷連之後，該第三氣體混合物保留於該基材載體中。
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