TW202338922A - 用於半導體製造設備的加熱套組 - Google Patents

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Abstract

一種包繞半導體製造設備的管道的加熱套包括：內部殼體，包繞管道的外圓周且具有隔熱功能；加熱管線，佈置於內部殼體的外側上；真空隔熱板（VIP），包繞加熱管線的外側；以及外部殼體，包繞VIP的外表面且具有隔熱功能。多個加熱套在管道的縱向方向上相互連接。在所述多個加熱套中的一些加熱套中佈置有溫度感測器。在所述多個加熱套中的其他加熱套中未佈置溫度感測器。

Description

用於半導體製造設備的加熱套組
[相關申請案的交叉參考]
本申請案基於2022年3月16日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2022-0032945號並根據35 U.S.C. §119主張其優先權，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
本發明概念是有關於一種加熱套，且更具體而言，是有關於一種用於半導體製造設備的加熱套。
一般而言，半導體製造製程是在半導體製造設備的製程腔室的真空氣氛中實行，且在供應至用於半導體製造製程的製程腔室的氣體之中，殘餘氣體及副產物氣體經由作為真空管線的管道而被排放。在此製程中，高溫製程腔室中的殘餘氣體及副產物氣體穿過管道，使得殘餘氣體及副產物氣體的溫度降低且殘餘氣體及副產物氣體的一部分黏附至管道的內壁。即，由於實行半導體製造製程的製程腔室的內側處於高溫，因此殘餘氣體及副產物氣體可維持於氣體狀態。然而，由於殘餘氣體及副產物氣體的溫度在移動穿過管道時降低，因此殘餘氣體及副產物氣體的一部分黏附至管道的內壁，使得管道的直徑減小且壓力增加，進而使得排氣動力（exhaust power）劣化。
本發明概念是有關於一種加熱套，所述加熱套能夠自管道安全地排放製程氣體、有效地控制管道中的副產物、降低功耗，並藉由使用真空隔熱板（vacuum insulation panel，VIP）對管道的表面溫度進行控制來防止外部表面的溫度上升。
本發明概念所要達成的目的並非僅限於此，且熟習此項技術者可自以下說明清楚地理解未被提及的其他目的。
根據本發明概念的態樣，提供一種包繞半導體製造設備的管道的加熱套，所述加熱套包括：內部殼體，包繞管道的外圓周且具有隔熱功能；加熱管線，佈置於內部殼體的外側上；VIP，包繞加熱管線的外側；以及外部殼體，包繞VIP的外表面且具有隔熱功能。多個加熱套在管道的縱向方向上相互連接。在所述多個加熱套中的一些加熱套中佈置有溫度感測器。在所述多個加熱套中的其他加熱套中未佈置溫度感測器。
根據本發明概念的態樣，提供一種設置於自半導體製造設備輸送氣體的管道的外側上的加熱套，所述加熱套包括：內部殼體，包繞管道的外圓周且具有隔熱功能；加熱管線，佈置於內部殼體的外側上；VIP，包繞加熱管線的外側；以及外部殼體，包繞VIP的外表面且具有隔熱功能。所述管道包括上部層級管道及下部層級管道。在上部層級管道上在垂直方向上排列有三或更多個加熱套。在下部層級管道上佈置有較在上部層級管道上排列的加熱套的數目少的數目個加熱套。
根據本發明概念的態樣，提供一種提供用於半導體製造設備的加熱套的方法，所述方法包括：提供多個加熱套，所述多個加熱套各自包括加熱管線以及VIP，VIP在具有隔熱功能的內部殼體與具有隔熱功能的外部殼體之間包繞加熱管線的外側；將所述多個加熱套排列成不相互交疊，使得自半導體製造設備輸送氣體的所穿過的管道的外側被包繞；以及藉由向加熱管線施加預定的功率以對管道的溫度進行控制。在所述多個加熱套中的一些加熱套中佈置有溫度感測器。在所述多個加熱套中的其他加熱套中未佈置溫度感測器。
在下文中，將參照附圖詳細地闡述本發明概念實施例。相同的編號始終指代相同的元件。
圖1是根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套10的方塊圖。
參照圖1，加熱套10包括具有隔熱功能的內部殼體110、佈置於內部殼體110的外側上的加熱管線120、包繞加熱管線120的外側的真空隔熱板（VIP）130以及包繞VIP 130的外表面且具有隔熱功能的外部殼體140。
根據本發明概念的加熱套10與設置於半導體生產線中的半導體製造設備1000（參照圖6）的管道GP（參照圖3）的外表面結合，以對管道GP（參照圖3）進行加熱並保持溫度恆定。
較佳地使用高耐熱性及高可撓性的織物（例如，塗佈有矽樹脂或聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）樹脂的玻璃纖維）作為內部殼體110。可將諸多公司所發佈的各種產品中的一者用作作為氟樹脂的PTFE樹脂。當內部殼體110塗佈有矽樹脂時，內部殼體110的耐熱溫度可提高。
加熱管線120可藉由使用加熱管線固定構件（未示出）而固定至內部殼體110。因此，藉由電源（未示出）自加熱管線120所供應的電力所產生的熱量可傳輸至管道GP（參照圖3）。加熱管線120可以之字形延伸，同時在內部殼體110的縱向方向或寬度方向上維持恆定的距離。
溫度感測器122連接至加熱管線120中溫度最高處的中心點，以對加熱管線120的溫度進行偵測。藉由加熱管線120的由溫度感測器122傳輸的溫度，對管道GP（參照圖3）的溫度進行控制，使得可防止半導體製造設備1000（參照圖6）的穿過管道GP（參照圖3）的殘餘氣體及/或副產物氣體被固定。
VIP 130可環繞加熱管線120的外側。VIP 130中可包含玻璃纖維，以在真空中包裹玻璃纖維。由於內部真空，VIP 130的導熱率可為約0.002瓦/米·開爾文（W/m·k）。另外，VIP 130可被壓縮成密度介於約250公斤/立方米（kg/m 3）至約300公斤/立方米的範圍內。VIP 130的導熱率非常低且耐火性高，並且為輕且可撓的。
VIP 130中的細小空間可用作真空隔熱空間，以提高加熱套10的可撓性。由於玻璃纖維具有非常低的導熱率，因此可防止由加熱管線120產生的熱量發散至外部殼體140的外側。VIP 130的厚度可介於約7毫米至約11毫米的範圍內。可在與內部殼體110垂直的方向上量測VIP 130的厚度。
當VIP 130的厚度小於約7毫米時，可能難以確保充分的熱阻擋特性。另外，當VIP 130的厚度大於約11毫米時，加熱套10的可撓性可能劣化，使得可能難以將VIP 130加工成滿足各種形狀中的一種形狀的管道。
較佳地使用高耐熱性及高可撓性的織物（例如，塗佈有矽樹脂或PTFE樹脂的玻璃纖維）作為外部殼體140。可將諸多公司所發佈的各種產品中的一者用作作為氟樹脂的PTFE樹脂。當外部殼體140塗佈有矽樹脂時，外部殼體140的耐熱溫度可提高。
舉例而言，內部殼體110與外部殼體140可包含實質上彼此相同的材料。另外，內部殼體110與外部殼體140可具有實質上彼此相同的厚度。然而，內部殼體110與外部殼體140的材料及厚度並非僅限於此。
在外部殼體140的一側上形成有固定蓋（fixing cover）142。在外部殼體140的一側上可形成有多個固定蓋142，且在與和管道GP（參照圖3）接觸的外部殼體140的面方向相同的方向上可形成有緊固構件144（參照圖3）。此處，緊固構件144（參照圖3）可包括維可牢搭扣（Velcro）、紐扣或拉鏈，但本發明概念並非僅限於此。除非上下文另有指示，否則本文中所使用的用語「接觸（contact）」是指直接連接（即觸及）。
固定蓋142被形成為當加熱套10包繞管道GP（參照圖3）時將加熱套10附接至管道GP（參照圖3）。舉例而言，當外部殼體140的兩側彼此接觸時，固定蓋142被附接至外部殼體140的外表面。
在此種情形中，由於與形成於固定蓋142中的緊固構件144（參照圖3）對應的其他緊固構件144（參照圖3）形成於外部殼體140的外表面上，因此可易於自管道GP（參照圖3）拆卸加熱套10。
最終，根據本發明概念的用於半導體製造設備的加熱套10藉由使用VIP 130對管道GP（參照圖3）的表面溫度進行控制，以自管道GP（參照圖3）安全地排放製程氣體，進而有效地控制管道GP（參照圖3）中的副產物以降低功耗並防止加熱套10的外表面的溫度上升。
圖2是根據本發明概念另一實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套20的方塊圖。
在下文中闡述的用於半導體製造設備的加熱套20的大多數組件及形成所述組件的材料與參照圖1闡述的用於半導體製造設備的加熱套10的組件及形成所述組件的材料實質上相同或相似。因此，為方便起見，將基於用於半導體製造設備的加熱套10與用於半導體製造設備的加熱套20之間的差異進行闡述。
參照圖2，加熱套20包括具有隔熱功能的內部殼體110、佈置於內部殼體110的外側上的加熱管線120、包繞加熱管線120的外側的VIP 130、以及包繞VIP 130的外表面且具有隔熱功能的外部殼體140。
根據當前實施例的加熱套20與設置於半導體生產線中的半導體製造設備1000（參照圖6）的管道GP（參照圖3）的外表面結合，以對管道GP（參照圖3）進行加熱並保持溫度恆定。
相較於以上闡述的加熱套10而言，根據當前實施例的加熱套20可不包括溫度感測器122（參照圖1）。舉例而言，與其中在佈置有加熱管線120的區的一部分中佈置有溫度感測器122（參照圖1）的加熱套10不同，根據當前實施例的加熱套20可僅包括加熱管線120。
因此，加熱套20難以單獨使用而可連接至以上闡述的加熱套10來使用。當多於必要的溫度感測器122（參照圖1）佈置於所述一個管道GP（參照圖3）中時，根據不必要的溫度感測器122（參照圖1）的操作成本會增加，使得可能會抵消成本降低效果。因此，包繞所述一個管道GP（參照圖3）的所述多個加熱套10及20中的一些加熱套可包括不包含溫度感測器122（參照圖1）的加熱套20，使得可將成本降低效果最大化。
圖3是其中根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套設置於管道GP中的狀態的立體圖。
參照圖3，所述多個加熱套10及20在管道GP的縱向方向上相互連接。
溫度感測器122可佈置於所述多個加熱套10及20中的一些加熱套中，而可不佈置於所述多個加熱套10及20中的其他加熱套中。藉由加熱管線120的由溫度感測器122傳輸的溫度，對管道GP的溫度進行控制，使得可防止半導體製造設備1000（參照圖6）的穿過管道GP的殘餘氣體及/或副產物氣體被固定。具體而言，所述一個加熱套20可在管道GP的縱向方向上佈置於所述兩個加熱套10之間。然而，所述多個加熱套10及20的佈置並非僅限於此。
所述多個加熱套10及20可包繞管道GP而不相互交疊。舉例而言，所述多個加熱套10及20可設置於管道GP上以包圍管道GP。所述多個加熱套10及20中的每一者皆可藉由固定蓋142及緊固構件144而自管道GP獨立地拆卸。換言之，可僅更換所述多個加熱套10及20中的一些加熱套。
舉例而言，在對所述多個加熱套10及20週期性地實行維護檢查的製程中，可僅更換有缺陷的加熱套10及20。因此，可降低維護半導體製造設備1000（參照圖6）的管道GP所需的成本。
另外，不包括溫度感測器122的加熱套20難以單獨使用而可連接至包括溫度感測器122的加熱套10來使用。當多於必要的溫度感測器122佈置於所述一個管道GP中時，根據不必要的溫度感測器122的操作成本會增加，使得可能會抵消成本降低效果。因此，包繞所述一個管道GP的所述多個加熱套10及20中的一些加熱套可包括不包含溫度感測器122的加熱套20，使得可顯著地降低維護半導體製造設備1000的管道GP所需的成本。
圖4是其中根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套10設置於管道GP中的狀態的立體圖。
參照圖4，加熱套10沿著彎曲管道GP佈置。舉例而言，加熱套10可設置於管道GP上以包圍管道GP。
溫度感測器122可佈置於加熱套10中。藉由加熱管線120的由溫度感測器122傳輸的溫度，對管道GP的溫度進行控制，使得可防止半導體製造設備1000（參照圖6）的穿過管道GP的殘餘氣體及/或副產物氣體被固定。
加熱套10包括VIP 130，且VIP 130中的細小空間用作真空隔熱空間以提高加熱套10的可撓性。VIP 130的厚度可介於約7毫米至約11毫米的範圍內。
當VIP 130的厚度小於約7毫米時，可能難以確保充分的熱阻擋特性。另外，當VIP 130的厚度大於約11毫米時，加熱套10的可撓性可能會劣化，使得可能難以將VIP 130加工成滿足各種形狀中的一種形狀的管道。
在根據本發明概念的用於半導體製造設備的加熱套10中，可藉由對VIP 130的厚度進行控制來確保充分的熱阻擋特性及可撓性。因此，由於加熱套10可設置於彎曲管道GP中，因此無論半導體製造設備1000的管道GP的形狀如何，加熱套10皆可有效地維護半導體製造設備1000的管道GP。
圖5是示出根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套10的配置及溫度分佈的剖視圖。
參照圖5，為藉由模擬對用於半導體製造設備的加熱套10的效果進行檢查，設想佈置於管道GP上的應用在實際使用條件下的內徑、厚度及長度的加熱套10。
在實行模擬之前，確保形成加熱套10的材料的厚度、密度及導熱率特性，並對將管道GP的內部溫度上升至介於約170℃至約190℃的範圍內所需的功率以及外部殼體140的根據所述功率的外部溫度進行檢查。
圖5的左側部分示出設定成用於進行模擬的加熱套10的橫截面。設想存在由在外部殼體140的外側中及管道GP中發生的對流（convection）引起的恆定熱損耗。另外，設想內部殼體110與外部殼體140具有彼此相同的厚度、密度及導熱率特性。
圖5的右側部分示出熱分佈模擬結果。當向加熱套10施加預定的功率使得管道GP的內部溫度達到175.47℃時，量測到外部殼體140的外部溫度處於28.79℃。在此種情形中，發明者可確定，相較於不使用VIP 130的普通加熱套的外部溫度而言，外部殼體140的外部溫度可被控制得非常低，同時功耗降低約25%。
舉例而言，當對同一溫度下的功率輸入的模擬結果進行觀察時，發明者可確定，包括VIP 130的加熱套10的功率效率（power efficiency）提高。
當對不包括VIP 130的普通加熱套的熱分佈模擬結果與包括VIP 130的加熱套10的熱分佈模擬結果進行分析時，發明者可確定，傳輸至包括VIP 130的加熱套10的外部殼體140的熱量的導熱率不高，使得外部殼體140的外部溫度介於能夠確保工人安全的範圍內。
舉例而言，發明者可確定，當管道GP的內部溫度被控制成介於約80℃至約180℃的範圍內時，加熱套10的外部溫度被控制成不高於約40℃。此處，由於當加熱套10的外部溫度被控制成不高於約40℃時可確保工人的安全，因此對管道GP進行維護的工作效率及工作安全性可顯著提高。
圖6是示出其中根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套設置於管道中的半導體製造設備1000的立體圖。
參照圖6，示意性地示出其中佈置有半導體製造設備1000的主製作部（main fab）MF以及佈置於主製作部MF之下的潔淨子製作部（clean subfab）CSF及設施子製作部（facility subfab，FSF）。
其中佈置有半導體製造設備1000的主製作部MF極其潔淨。在實際實行半導體製程的主製作部MF中，進行工人實行的大部分製程，並對半導體製造設備1000實行操作及維護。
在作為位於主製作部MF之下的層的潔淨子製作部CSF中，可佈置有幫助半導體製造設備1000進行操作的輔助設備。具體而言，可排列有向半導體製造設備1000施加電力的發電機、在半導體製造設備1000中維持恆定溫度的冷卻器（chiller）、配電板（switchboard）、氣體供應部以及供各種氣體通過的上部層級管道GP_U。
在作為位於潔淨子製作部CSF之下的層的設施子製作部FSF中，可排列有幫浦/洗滌器PS及將幫浦/洗滌器PS連接至上部層級管道GP_U的下部層級管道GP_L。可不對設施子製作部FSF的潔淨度進行管理。具體而言，幫浦在半導體製造設備1000中維持恆定的壓力或產生真空，而洗滌器在半導體製程完成後去除剩餘的各種副產物以排放掉污染物（contaminant）。
管道GP可包括上部層級管道GP_U及下部層級管道GP_L，在上部層級管道GP_U中的每一者上在垂直方向上可排列有三或更多個加熱套10及20，而在下部層級管道GP_L中的每一者上可排列有較排列於上部層級管道GP_U中的每一者上的加熱套10的數目少的數目個加熱套10。舉例而言，所述多個加熱套10及20可設置於上部層級管道GP_U中的每一者上以包圍上部層級管道GP_U，而較少數目個加熱套10可設置於下部層級管道GP_L中的每一者上以包圍下部層級管道GP_L。
此處，溫度感測器122（參照圖1）可佈置於在上部層級管道GP_U上設置的所述多個加熱套10及20中的一些加熱套中，且可不佈置於在上部層級管道GP_U上設置的所述多個加熱套10及20中的其他加熱套中。
所述多個加熱套10及20可在垂直方向上相互接觸而不相互交疊。舉例而言，所述多個加熱套10及20的相鄰端部可相互接觸。一個加熱套10或20的垂直長度可為約2米。然而，本發明概念並非僅限於此。所述多個加熱套10及20中的每一者可藉由在垂直方向上排列的固定蓋142及緊固構件144而自上部層級管道GP_U及下部層級管道GP_L中的每一者獨立地拆卸。
在如上所述配置的潔淨子製作部CSF及設施子製作部FSF中，當管道GP的內部溫度被控制成介於約80℃至約180℃的範圍內時，所述多個加熱套10及20中的每一者的外部溫度可被控制成不高於約40℃。因此，由於加熱套10的外部溫度被控制成不高於約40℃，因此可確保工人的安全且可顯著地提高對管道GP進行維護的工作效率及工作安全性。
圖7是示出對圖6所示半導體製造設備1000進行配置的製程腔室CH的剖視圖。
製程腔室CH可為化學氣相沈積（chemical vapor deposition，CVD）設備的一部分。製程腔室CH包括形成腔室內部區1100的側壁、底部及蓋1120。側壁與底部通常被製備成單個鋁（Al）塊。側壁可包括導管（未示出），且用於對側壁溫度進行控制的流體可流經所述導管。另外，製程腔室CH可包括將腔室內部區1100連接至排出埠1180的泵送環（pumping ring）1160。
溫度可被控制的基板支撐構件1200可接近腔室內部區1100的中心佈置。基板支撐構件1200在形成薄膜的製程中對半導體基板WF進行支撐。一般而言，基板支撐構件1200可由Al、陶瓷或Al與陶瓷的組合形成，且可包括真空埠（未示出）及至少一個加熱構件1220。
可在形成薄膜的製程中藉由使用真空埠在半導體基板WF與基板支撐構件1200之間施加真空而將半導體基板WF固定至基板支撐構件1200。加熱構件1220可佈置於基板支撐構件1200中，以將基板支撐構件1200及位於基板支撐構件1200上的半導體基板WF加熱至恆定溫度。
蓋1120可由側壁支撐，且可被分隔開，用於對製程腔室CH進行維護。一般而言，蓋1120可由Al形成，且在蓋1120中可包括用於對蓋1120的溫度進行控制的流體可流經的導管。
混合塊1140可佈置於蓋1120中。混合塊1140可連接至氣體供應部1020。一般而言，自氣體供應部1020供應的各別的氣體在混合塊1140中結合。由於該些氣體在混合塊1140中相互混合成單一均質氣流，且所述單一均質氣流經由噴淋頭1300而供應至腔室內部區1100。
噴淋頭1300可連接至蓋1120。另外，在位於噴淋頭1300與蓋1120之間的噴淋頭內部區1320中視需要可佈置有穿孔式阻斷器板1340。欲經由混合塊1140供應至腔室內部區1100的氣體首先藉由穿孔式阻斷器板1340而被擴散開。然後，所述氣體經由噴淋頭1300而被供應至腔室內部區1100。穿孔式阻斷器板1340及噴淋頭1300向腔室內部區1100提供均勻氣流。所述均勻氣流會促進在半導體基板WF上形成均勻的薄膜。
用於自氣體供應部1020向腔室內部區1100供應製程氣體的氣體管線可包括用於轉移氣流的閥（未示出）。另外，可藉由氣體控制器1040對氣體供應部1020進行控制。舉例而言，氣體控制器1040可藉由對氣體供應部1020進行控制來控制供應至腔室內部區1100的氣體的種類、氣體的供應點及終止點、以及氣流。
以下將對向製程腔室CH供應氣體以形成薄膜的製程進行闡述。將半導體基板WF帶入至製程腔室CH中並安裝於基板支撐構件1200上。在半導體基板WF中，可形成多個不平整圖案，且在所述多個不平整圖案上形成絕緣層。接下來，根據氣體控制器1040的控制，將預定量的製程氣體自氣體供應部1020供應至混合塊1140且自噴淋頭1300均勻地供應至腔室內部區1100。同時，藉由將腔室內部區1100的氣氛排出至排出埠1180，驅動位於基板支撐構件1200中的加熱構件1220，同時維持腔室內部區1100具有預定壓力以散發熱能。所散發的熱能可對基板支撐構件1200的上部部分進行加熱，且可將安裝於基板支撐構件1200中的半導體基板WF加熱至預定溫度。所供應的製程氣體可引起化學反應，使得可在半導體基板WF的前表面上形成薄膜。
一般而言，半導體製造製程是在半導體製造設備1000的製程腔室CH的真空氣氛中實行，且在供應至用於半導體製造製程的製程腔室CH的氣體之中，殘餘氣體及副產物氣體經由作為真空管線的管道GP而被排放。
在此製程中，高溫製程腔室CH中的殘餘氣體及副產物氣體穿過管道GP，使得殘餘氣體及副產物氣體的溫度降低，且殘餘氣體及副產物氣體的一部分黏附至管道GP的內壁。舉例而言，由於實行半導體製造製程的製程腔室CH的內側處於高溫，因此殘餘氣體及副產物氣體可維持處於氣體狀態。然而，由於殘餘氣體及副產物氣體的溫度在移動穿過管道GP時降低，因此殘餘氣體及副產物氣體的一部分黏附至管道GP的內壁，使得管道GP的直徑減小且壓力增大，進而使排氣動力劣化。
最終，根據本發明概念的用於半導體製造設備的加熱套10藉由使用VIP 130（參照圖1）對管道GP的表面溫度進行控制，以自管道GP安全地排放製程氣體，進而有效地對管道GP中的副產物進行控制，進而降低功耗並防止加熱套10的外表面的溫度上升。
圖8至圖10是示出藉由使用圖6所示實例性半導體製造設備來製造半導體裝置的製程的剖視圖。
參照圖8，藉由在半導體基板WF的頂表面上形成初步結構層，並實行微影製程（photolithography process）及蝕刻製程直至半導體基板WF的頂表面的一部分被暴露出為止，在半導體基板WF的頂表面上形成包括開口OP的第一結構層PS1。
半導體基板WF可包含矽（Si）、鍺（Ge）、碳化矽（SiC）、砷化鎵（GaAs）或砷化銦（InAs）。在一些實施例中，半導體基板WF可具有絕緣體上矽（silicon on insulator，SOI）結構。另外，半導體基板WF可包括導電區，例如摻雜有雜質的阱或摻雜有雜質的結構。另外，半導體基板WF可包括各種裝置隔離結構中的一者，例如淺溝槽隔離（shallow trench isolation，STI）結構。
在一些實施例中，第一結構層PS1可包含絕緣材料。在其他實施例中，第一結構層PS1可包含導電材料。形成第一結構層PS1的材料可端視目的而變化。
開口OP中的每一者可具有高縱橫比（aspect ratio）。第一結構層PS1可具有高度H1，且開口OP中的每一者可具有寬度W1。由於半導體裝置容量大且高度整合，因此單位記憶體元件的面積被最小化，使得可形成各自具有高縱橫比的開口OP。
參照圖9，在第一結構層PS1的頂表面、第一結構層PS1的側表面以及半導體基板WF的被暴露出的頂表面上共形地形成材料層ML。
可使用半導體製造設備1000（參照圖7）沿著由各自具有高縱橫比的開口OP限定的空間共形地形成實質上厚度相同的材料層ML。
材料層ML的厚度可介於約40埃（Å）至約200埃的範圍內。然而，本發明概念並非僅限於此。材料層ML的厚度可端視目的而變化。
參照圖10，藉由在材料層ML上形成第二結構層PS2，可完全地填充由開口OP（參照圖9）限定的空間。
第二結構層PS2可包含與第一結構層PS1的材料不同的材料。形成第二結構層PS2的材料可端視目的而變化。
圖11是示出根據本發明概念實例性實施例的提供用於半導體製造設備的加熱套的方法S10的流程圖。
參照圖11，提供用於半導體製造設備的加熱套的方法S10可包括製程S110至製程S130。
若可不同地實施某一實施例，則特定的製程次序可發生變化。舉例而言，兩個連續的製程可同時實行或者可以與如所述般相反的次序實行。
提供用於半導體製造設備的加熱套的方法S10可包括：操作S110，提供多個加熱套10及20，所述多個加熱套10及20各自包括加熱管線120及VIP 130，VIP 130在具有隔熱功能的內部殼體110與具有隔熱功能的外部殼體140之間包繞加熱管線的外側；操作S120，將所述多個加熱套10及20排列成不相互交疊，使得自半導體製造設備傳送的氣體所穿過的管道GP的外側被包繞；以及操作S130，藉由向加熱管線120施加預定的功率而對管道GP的溫度進行控制。
此處，所述多個加熱套可包括以上闡述的加熱套10及加熱套20。另外，管道可包括以上闡述的半導體製造設備1000中所包括的管道GP。
圖12是示出根據本發明概念實例性實施例的更換用於半導體製造設備的加熱套的方法S20的流程圖。
參照圖12，更換用於半導體製造設備的加熱套的方法S20可包括製程S210至製程S240。
若可不同地實施某一實施例，則特定的製程次序可發生變化。舉例而言，兩個連續的製程可同時實行或者可以與如所述般相反的次序實行。
更換用於半導體製造設備的加熱套的方法S20可包括：操作S210，週期性地對加熱套實行維護；操作S220，判斷加熱套是否有缺陷；操作S230，僅更換有缺陷的加熱套；以及操作S240，正常地驅動加熱套。
此處，所述多個加熱套可包括以上闡述的加熱套10及加熱套20。另外，管道可包括以上闡述的半導體製造設備1000中所包括的管道GP。
因此，在根據本發明概念的更換用於半導體製造設備的加熱套的方法中，由於在週期性地對加熱套實行維護的製程中，可僅更換有缺陷的加熱套，因此對半導體製造設備的管道進行維護所需的費用可減少。
儘管已參照本發明概念實施例具體示出並闡述了本發明概念，然而應理解，在不背離隨附申請專利範圍的精神及範圍的條件下，可對其進行各種形式及細節上的改變。
10、20:加熱套 110:內部殼體 120:加熱管線 122:溫度感測器 130:真空隔熱板（VIP） 140:外部殼體 142:固定蓋 144:緊固構件 1000:半導體製造設備 1020:氣體供應部 1040:氣體控制器 1100:腔室內部區 1120:蓋 1140:混合塊 1160:泵送環 1180:排出埠 1200:基板支撐構件 1220:加熱構件 1300:噴淋頭 1320:噴淋頭內部區 1340:穿孔式阻斷器板 CH:製程腔室 CSF:潔淨子製作部 FSF:設施子製作部 GP:管道/彎曲管道 GP_L:下部層級管道 GP_U:上部層級管道 H1:高度 MF:主製作部 ML:材料層 OP:開口 PS:幫浦/洗滌器 PS1:第一結構層 PS2:第二結構層 S10、S20:方法 S110、S120、S130、S210、S220、S230、S240:操作/製程 W1:寬度 WF:半導體基板
結合附圖閱讀以下詳細說明，將更清楚地理解本發明概念實施例，在附圖中： 圖1是根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套的方塊圖。 圖2是根據本發明概念另一實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套的方塊圖。 圖3是根據本發明概念實例性實施例的其中用於半導體製造設備的加熱套設置於管道中的狀態的立體圖。 圖4是根據本發明概念實例性實施例的其中用於半導體製造設備的加熱套設置於管道中的狀態的立體圖。 圖5是示出根據本發明概念實例性實施例的用於半導體製造設備的加熱套的配置及溫度分佈的剖視圖。 圖6是示出根據本發明概念實例性實施例的其中用於半導體製造設備的加熱套設置於管道中的半導體製造設備的立體圖。 圖7是示出對圖6所示半導體製造設備進行配置的製程腔室的剖視圖。 圖8至圖10是示出藉由使用圖6所示實例性半導體製造設備來製造半導體裝置的製程的剖視圖。 圖11是示出根據本發明概念實例性實施例的提供用於半導體製造設備的加熱套的方法的流程圖。 圖12是示出根據本發明概念實例性實施例的更換用於半導體製造設備的加熱套的方法的流程圖。
10:加熱套
110:內部殼體
120:加熱管線
122:溫度感測器
130:真空隔熱板(VIP)
140:外部殼體
142:固定蓋

Claims (10)

  1. 一種用於半導體製造設備的加熱套組，適用於包繞半導體製造設備的管道，所述用於半導體製造設備的加熱套組包括： 多個加熱套，所述多個加熱套中的每一者包括： 內部殼體，包繞所述管道的外圓周且具有隔熱功能； 加熱管線，佈置於所述內部殼體的外側上； 真空隔熱板（VIP），包繞所述加熱管線的外側；以及 外部殼體，包繞所述真空隔熱板的外表面且具有隔熱功能， 其中所述多個加熱套在所述管道的縱向方向上相互連接， 其中在所述多個加熱套中的一些加熱套中佈置有多個溫度感測器，且 其中在所述多個加熱套中的其他加熱套中未佈置溫度感測器。
  2. 如請求項1所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中所述多個加熱套包繞所述管道而不相互交疊。
  3. 如請求項2所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中所述多個加熱套藉由多個緊固構件而分別自所述管道獨立地拆卸。
  4. 如請求項3所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中所述多個加熱套中的僅一些加熱套是可更換的。
  5. 如請求項1所述的用於半導體製造設備的加熱套， 其中所述真空隔熱板中包含玻璃纖維，且 其中所述真空隔熱板的導熱率為約0.002瓦/米·開爾文。
  6. 如請求項5所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中所述真空隔熱板被壓縮成具有介於約250公斤/立方米至約300公斤/立方米的範圍內的密度。
  7. 如請求項1所述的用於半導體製造設備的加熱套， 其中所述內部殼體與所述外部殼體包含實質上彼此相同的材料，且 其中所述內部殼體與所述外部殼體具有實質上彼此相同的厚度。
  8. 如請求項1所述的用於半導體製造設備的加熱套，更包括： 電源，連接至所述加熱管線， 其中所述多個溫度感測器對所述加熱管線的溫度進行感測。
  9. 如請求項8所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中藉由所述加熱管線的由所述溫度感測器傳輸的所述溫度，所述管道的所述溫度被控制，以防止所述半導體製造設備的穿過所述管道的殘餘氣體及/或副產物氣體被固定。
  10. 如請求項9所述的用於半導體製造設備的加熱套，其中當所述管道的內部溫度被控制成介於約80℃至約180℃的範圍內時，所述加熱套的外部溫度被控制成不高於約40℃。
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