TW202405238A - 在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法 - Google Patents

Abstract

一種在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化或以其他方式對半導體晶圓進行處理的方法包括：將多個半導體晶圓裝載至製程腔室中，使得成對的相鄰半導體晶圓藉由所述成對的相鄰半導體晶圓之間的間隙而彼此間隔開；將製程氣體引入至含有所述多個半導體晶圓的製程腔室中；以及經由一或多個排氣歧管自製程腔室抽取氣體。適當地，每一排氣歧管包括多個入口孔口，氣體經由所述多個入口孔口被抽取至排氣歧管中，入口孔口中的至少一者面對間隙中的每一者且與間隙中的每一者對準。

Description

在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法

本發明實施例是有關於一種在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法。

下文是有關於半導體技術，且具體而言是有關於一種用於製造半導體裝置的方法以及用於製造半導體裝置的設備。

本發明實施例提供一種在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法，包括：將多個半導體晶圓裝載至製程腔室中，使得多個半導體晶圓中成對的相鄰半導體晶圓藉由所述成對的相鄰半導體晶圓之間的間隙而彼此間隔開；將製程氣體引入至含有所述多個半導體晶圓的所述製程腔室中；以及經由一或多個排氣歧管自製程腔室抽取氣體。其中，一或多個排氣歧管中的每一排氣歧管包括多個入口孔口，氣體經由所述多個入口孔口被抽取至排氣歧管中，入口孔口中的至少一者面對間隙中的每一者且與間隙中的每一者對準。

本發明實施例提供一種環境受控的半導體固化腔室的排氣歧管，在半導體固化腔室中，選擇性地裝載多個半導體晶圓，使得所述多個半導體晶圓中的相鄰對之間插入有間隙，排氣歧管包括：垂直延伸的第一側壁；多個入口孔口，形成於第一側壁中；垂直延伸的第二側壁；多個出口孔口，形成於第二側壁中；以及多個通道，在入口孔口與出口孔口之間在側向上延伸穿過排氣歧管。其中，多個入口孔口中的至少一者面對所述間隙中的每一者且與所述間隙中的每一者對準，並且氣體經由多個入口孔口被選擇性地抽取至排氣歧管中且經由多個出口孔口被排出排氣歧管。

本發明實施例提供一種半導體固化腔室，包括：多個站，在所述多個站中選擇性地安置有多個半導體晶圓，多個站中的每一站具有選擇性地將反應氣體引入被安置於站內的半導體晶圓之上的噴淋頭、及選擇性地對安置於站內的半導體晶圓進行加熱的加熱器，所述多個站佈置於半導體固化腔室內，使得當所述多個半導體晶圓安置於半導體固化腔室中時，所述多個半導體晶圓垂直地堆疊於彼此之上，且所述多個半導體晶圓的相鄰對藉由插入所述相鄰對之間的間隙而彼此隔開；以及垂直延伸的多個排氣歧管，與半導體固化腔室一起佈置於所述多個站的外周邊周圍的給定位置處。排氣歧管中的每一者包括：多個入口孔口，形成於排氣歧管的第一側上；多個出口孔口，形成於排氣歧管的第二側上；以及多個通道，在多個入口孔口與多個出口孔口之間在側向上延伸穿過排氣歧管。其中，多個入口孔口中的至少一者面對所述間隙中的每一者且與所述間隙中的每一者對準，並且氣體經由多個入口孔口被選擇性地抽取至排氣歧管中且經由多個出口孔口被排出排氣歧管。

以下揭露內容提供用於實施所提供標的物的不同特徵的諸多不同實施例或實例。以下闡述組件及佈置的具體實例以簡化本揭露。當然，該些僅為實例且不旨在進行限制。舉例而言，以下說明中將第一特徵形成於第二特徵之上或第二特徵上可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且亦可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵進而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露可能在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。此種重複使用是出於簡潔及清晰的目的，而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。

此外，為易於說明，本文中可能使用例如「左（left）」、「右（right）」、「側（side）」、「背部（back）」、「後部（rear）」、「位於…後面（behind）」、「位於…前面（front）」、「位於…之下（beneath）」、「位於…下方（below）」、「下部的（lower）」、「位於…上方（above）」、「上部的（upper）」、「位於…之上（over）」及類似用語等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的定向外亦囊括裝置在使用或操作中的不同定向。設備可具有其他定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。

大體而言，半導體裝置（例如（舉例而言）金屬氧化物半導體場效電晶體（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOS-FET）裝置、電子積體電路（Integrated Circuit，IC）、光子積體電路（Photonic Integrate Circuit，PIC）等）由半導體晶圓製造及/或製作及/或在通常被稱為製作廠（FAB）或鑄造廠（foundry）的半導體製作工廠中的適當基底上製造及/或製作。常常存在許多處理步驟被應用於半導體晶圓及/或基底，以在半導體晶圓或基底上生成期望的半導體裝置及/或許多半導體裝置。舉例而言，半導體製作及/或製造可為微影處理步驟、機械處理步驟及/或化學處理步驟（例如（舉例而言）表面鈍化、熱氧化、平面擴散、接面隔離等）的多步驟序列，在多步驟序列期間，逐漸在半導體晶圓或基底上產生電子電路及/或半導體裝置。實際上，半導體製作及/或製造可包括但不限於前端（Front End Of Line，FEOL）半導體製造製程、中端（Middle End Of Line，MEOL）半導體製造製程及後端（Back End Of Line，BEOL）半導體製造製程。舉例而言，可施行各種半導體製作及/或製造製程步驟中的任何一或多者，以在半導體晶圓或基底上形成及/或以其他方式產生任何數目的半導體裝置，包括但不限於：晶圓清潔及/或其他基底製備步驟；材料沈積步驟，例如使用化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）、電漿增強型CVD（Plasma-Enhanced CVD，PECVD）、原子層沈積（Atomic Layer Deposition，ALD）、物理層沈積（Physical Layer Deposition，PLD）、濺鍍、磊晶生長、分子束磊晶（Molecular-Beam Epitaxy，MBE）及/或其他薄膜或層沈積及/或生長步驟來構建及/或產生各種薄膜及/或材料層；材料形成及/或圖案化步驟（如微影），包括光阻施加、曝光、顯影及蝕刻（例如（舉例而言）乾式蝕刻或電漿蝕刻及/或濕式蝕刻）；其他材料移除及/或平坦化步驟，例如化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）或類似步驟；n型摻雜或p型摻雜或者其他摻雜、離子植入、退火、氧化及/或其他材料改性步驟；通孔形成及/或金屬化步驟；晶圓背部研磨及/或拋光；晶粒製備及/或晶圓切割步驟；包封步驟；晶圓及/或晶粒測試或其他計量；等等。因此，除了用於材料沈積、蝕刻、清潔、摻雜、固化、烘焙、測試、檢查、陳列（staging）等的工具及/或裝備之外，製作廠或鑄造廠清潔室或其他類似的進行製作的場所通常含有用於半導體裝置生產的許多個別件機器或工具，例如但不限於例如用於微影的步進機及/或掃描器。在製作或製造製程期間，有時可選擇性在工具與工具之間傳送或轉移半導體晶圓或基底，及/或使用機械臂或類似裝置將半導體晶圓或基底以其他方式裝載至各種工具（例如（舉例而言）裝備前端模組（Equipment Front End Module，EFEM））中（或自各種工具卸載半導體晶圓或基底）。

為了提供可再現的處理，製程腔室通常是環境受控的製程腔室，在所述製程腔室中，環境控制通常包括至少控制環境氣體組成物，且有時亦控制溫度。此外，在晶圓處理期間，環境氣體經常連續流過腔室，以高效地將製程氣體（例如，蝕刻劑、沈積前驅物等）傳送至晶圓且高效地移除該些製程氣體及任何不期望的氣體反應產物。附加地，為了在許多製作廠應用中提供所期望的高通量，環境受控的製程腔室經常被設計成同時對被裝載至腔室中且被一起處理的一批半導體晶圓進行處理。為了將通量最大化，期望將作為單個批次裝載（或可作為單個批次裝載）的晶圓數目最大化。然而，將大數目的晶圓緊密地封裝至製程腔室中且一起對所述晶圓進行處理可使得難以維持對環境參數（例如晶圓的表面之上的環境氣流）進行緊密控制，此乃因隨著更多的晶圓被封裝至腔室中，晶圓之間的空間可變小。晶圓之間的小間隙可生成其中氣流被減少、停滯或者以其他方式不均勻的「死點（dead spot）」。本文中揭露的是改善，所述改善即使在一起裝載及處理大批晶圓時，亦有利於均勻的氣體跨越晶圓表面流動。在一些非限制性的例示性實例中，藉由提供包括多個入口孔口的排氣歧管來達成改善的氣流，氣體經由所述入口孔口被抽取至排氣歧管，所述入口孔口中的至少一者面對將裝載至製程腔室中的一批晶圓中的兩個鄰近晶圓間隔開的間隙中的每一者且與間隙中的每一者對準。

根據一些適當的實施例，圖1示出可用於半導體製造設施（例如（舉例而言）製作廠或鑄造廠或類似設施）中，以對半導體、半導體裝置、IC及/或類似裝置進行處理及/或製造的半導體處理工具、腔室及/或裝備的集合。在所示實施例中，多個材料沈積站10適當地靠近自動材料處置系統（Automated Material Handling System，AMHS）20定位，自動材料處置系統20可包括：一或多個陳列區域，用於在處理步驟之間暫時或者以其他方式儲存及/或陳列半導體晶圓及/或基底；以及一或多個機械臂或EFEM，所述一或多個機械臂或EFEM進行（i）在工具、腔室、站、陳列區域及/或相關裝備之間選擇性地傳送半導體晶圓及/或基底、及/或（ii）選擇性地將半導體晶圓及/或基底裝載至工具、腔室、站、陳列區域及/或相關裝備及/或自工具、腔室、站、陳列區域及/或相關裝備卸載半導體晶圓及/或基底。

在一些適當的實施例中，材料沈積站10可包括一或多個沈積腔室，在所述一或多個沈積腔室中，半導體或其他適當材料的薄膜及/或層被選擇性地沈積及/或以其他方式形成於晶圓或基底上（例如使用可流動化學氣相沈積（Flowable Chemical Vapor Deposition，FCVD）或用於產生材料的薄膜或層的另一適當的沈積技術）。適當的沈積技術包括但不限於化學氣相沈積（CVD）、原子層沈積（ALD）、物理氣相沈積（Physical Vapor Deposition，PVD）、電漿增強型CVD（PECVD）、分子束磊晶（MBE）等。

如圖1中所示，多個固化、烘焙或其他類似處理工具30亦適當地靠近AMHS 20的機械臂及/或EFEM定位。在一些適當的實施例中，處理工具30可包括其中半導體晶圓被固化、烘焙或以其他方式處理的一或多個固化腔室或製程腔室（例如（舉例而言）圖2中所示的製程腔室100）。事實上，可藉由AMHS 20的機械臂及/或EFEM中的一或多者而將一或多個半導體晶圓選擇性地裝載至製程腔室中及/或選擇性地自製程腔室卸載所述一或多個半導體晶圓。在一些適當的實施例中，給定的製程腔室100可包括多個站（例如（舉例而言）圖2中所示的製程腔室站110），每一製程腔室站110選擇性地接納及/或保持半導體晶圓，以用於製程腔室100內的固化及/或其他類似處理。以此種方式，製程腔室100同時容納在任何給定時間保持於製程腔室100內的多個半導體晶圓，使得製程腔室100內的所述多個晶圓可被同時固化、烘焙或以其他方式處理。舉例而言，與一次固化、烘焙或以其他方式處理單個半導體晶圓相比，此具有增大半導體製造通量的優點。

現在參照圖2及圖4，示出根據本文中揭露的一些適當實施例的製程腔室100。舉例而言，製程腔室100可為圖1中所示的處理工具30中的一者的製程腔室中的一者或與製程腔室中的所述一者對應。

事實上，製程腔室100可包括對製程腔室100內的內部空間進行界定的一或多個壁、地板、天花板或其他表面，所述內部空間是環境受控的，且是保全的及/或與製程腔室100外部的環境條件分隔。事實上，在製程腔室100內應用的固化、烘焙及/或其他類似製程是在受控的大氣壓、溫度下利用引入的製程氣體等施行且可相應地控制及/或調節製程腔室100內的內部空間。

在所示實施例中，製程腔室100包括多個站110。在一些適當的實施例中，每一製程腔室站110選擇性地接納及/或保持製程腔室100內的半導體晶圓W或基底。如圖所示，在製程腔室100內存在一數目個製程腔室站110。然而，事實上，在製程腔室100內可存在多於或少於所示數目個製程腔室站110。

在一些適當的實施例中，每一製程腔室站110包括底座、平台、載物台（stage）、固持器或類似裝置（例如，在製程腔室100內應用的固化或烘焙或者其他類似製程期間，半導體晶圓W或基底被選擇性地放置及/或保持於所述底座、平台、載物台、固持器或類似裝置中及/或底座、平台、載物台、固持器或類似裝置上）。可選地，底座、平台、載物台、固持器或類似裝置可包括卡盤（例如真空卡盤或靜電卡盤），所述卡盤在固化或烘焙或者其他類似製程期間選擇性地將半導體晶圓W或基底保持於製程腔室站110內的適當位置。

在一些適當的實施例中，製程腔室100內的每一製程腔室站110可包括噴淋頭。適當地，每一噴淋頭可包括穿孔的篩網或板或者一或多個入口噴嘴或類似裝置（製程氣體或反應氣體經由穿孔的篩網或板或者一或多個入口噴嘴或類似裝置選擇性地流動至製程腔室100中）。事實上，例如，在製程腔室100內應用的固化或烘焙或者其他製程期間，採用噴淋頭選擇性地在包含於製程腔室站110中的半導體晶圓W或基底之上將製程氣體或反應氣體引入至製程腔室100中。因此，每一噴淋頭被佈置於成安置於其中半導體晶圓W或基底在噴淋頭所屬的相應製程腔室站110內被保持的位置之上或者靠近所述位置安置。

在一些適當的實施例中，製程腔室100內的每一製程腔室站110亦可包括加熱器。適當地，選擇性地對加熱器進行控制以對相應的製程腔室站110內的半導體晶圓W或基底的溫度進行調節。事實上，可對每一加熱器進行操作以將位於相應加熱器的製程腔室站110內的半導體晶圓W或基底升高及/或保持至期望的操作溫度或保持處於期望的操作溫度（例如在製程腔室100內施行固化或烘焙或其他類似製程的溫度）。在一些實施例中，每一加熱器可被佈置於其中半導體晶圓W或基底在加熱器所屬的相應的製程腔室站110內被保持的位置的基部、下方、周圍或者以其他方式靠近所述位置佈置（例如，佈置於保持欲被加熱器加熱的半導體晶圓W或基底的底座、平台、載物台、固持器或類似裝置的基部、下方、周圍或以其他方式靠近底座、平台、載物台、固持器或類似裝置佈置）。

在一些適當的實施例中，如圖2中所示，製程腔室站110可垂直地佈置於彼此之上，使得當多個半導體晶圓W或基底被接納及/或保持於製程腔室站110中時，半導體晶圓或基底垂直地堆疊於彼此之上，連續的半導體晶圓W或基底彼此垂直地間隔開，即，在每對以其他方式相鄰的半導體晶圓W或基底之間插入有水平或側向延伸的間隙G。

現在參照圖3，處理工具30可由控制器32進行操作。在一些適當的實施例中，控制器32選擇性地打開及/或關閉一或多個閥34，以對所選擇的一或多種製程氣體或反應氣體自氣體源36至包括於製程腔室站110中的噴淋頭38中的一或多者的流動進行控制及/或調節。舉例而言，製程氣體或反應氣體可為氧氣（O ₂）或臭氧（O ₃）或其他適當的製程氣體/反應氣體或其組合中的一或多者。

在一些適當的實施例中，控制器32亦可選擇性地對包括於製程腔室站110中的加熱器40的操作進行控制或調節，以將保持於製程腔室站110內的半導體晶圓或基底帶到或保持至期望的操作溫度或者帶到或保持處於期望的操作溫度。附加地，控制器32亦可選擇性地對真空泵50的操作進行控制及/或調節，以經由定位於及/或佈置於製程腔室100內的一或多個排氣歧管200選擇性地自製程腔室100抽取氣體及/或產生經過製程腔室100的期望氣流。即，事實上，排氣歧管200可操作地連接至真空泵50及/或與真空泵50進行流體連通，使得當真空泵50進行操作時，經由連接至真空泵50的排氣歧管200自製程腔室100抽取氣體。

在一些實施例中，控制器32可藉由硬體、軟體、韌體或其組合來實施。具體而言，一或多個控制器可由處理器、電路、電腦及/或其他電子資料處理裝置（被配置及/或以其他方式被提供來實行本文中闡述的任務、步驟、製程、方法及/或功能中的一或多者）來體現（embody）。舉例而言，體現控制器的處理器、電腦、伺服器或其他電子資料處理裝置可被提供、供應及/或程式化有適當的代碼（例如（舉例而言）源代碼、解釋代碼、目標代碼、可直接執行代碼等）或其他類似的指令或者軟體或韌體的列表，使得當由電腦或其他電子資料處理裝置運行及/或執行時，本文中闡述的任務、步驟、製程、方法及/或功能中一或多者被完成或以其他方式實行。適當地，代碼或其他類似指令或者軟體或韌體的列表被實施為非暫時性電腦及/或機器可讀取儲存媒體（medium/media）及/或被記錄、儲存、包含或包括於非暫時性電腦及/或機器可讀取儲存媒體中及/或被記錄、儲存、包含或包括於非暫時性電腦及/或機器可讀取儲存媒體上，以便可提供給電腦或其他電子資料處理裝置及/或可由電腦或其他電子資料處理裝置執行。舉例而言，適當的儲存媒體可包括但不限於：軟磁碟（floppy disk）、軟性磁碟（flexible disk）、硬碟、磁帶或任何其他磁性儲存媒體、光碟唯讀記憶體（compact disk read-only memory，CD ROM）、多樣化數位光碟（digital versatile disc，DVD）、光碟或任何其他光學媒體、隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、可程式化唯讀記憶體（programmable read-only memory，PROM）、可抹除可程式化唯讀記憶體（erasable and programmable read-only memory，EPROM）、快閃-EPROM、或者其他記憶體或晶片或盒式磁帶、或者電腦或機器或電子資料處理裝置可讀取及使用的任何其他有形媒體。實質上，如本文中所使用，非暫時性電腦可讀取媒體及/或機器可讀取媒體包括除了暫時性傳播訊號之外的所有電腦可讀取媒體及/或機器可讀取媒體。更大體而言，本文中闡述的特定任務、步驟、製程、方法、功能、元件及/或組件中的任何一或多者可在一或多個通用電腦、專用電腦、程式化微處理器或微控制器及周邊積體電路元件、專用積體電路（application specific IC，ASIC）或其他積體電路、數位訊號處理器、例如分立元件電路等固線式電子或邏輯電路、例如可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、可程式化邏輯陣列（Programmable Logic Array，PLA）、現場可程式化閘陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、圖形卡中央處理單元（central processing unit，CPU）（Graphical card CPU，GPU）或可程式化陣列邏輯（Programmable Array Logic，PAL）等可程式化邏輯裝置、或者類似裝置上實施及/或體現。在一些適當的實施例中，可使用能夠實施有限狀態機的任何裝置，有限狀態機繼而能夠實施本文中闡述的相應任務、步驟、製程、方法及/或功能。

在一些適當的實施例中，控制器32可被程式化或以其他方式被提供來調節及/或控制及/或以其他方式協調製程腔室100及/或處理工具30的各種元件及/或組件（例如（舉例而言）閥34、加熱器40及/或真空泵50）的操作，以共同執行期望的固化或其他半導體處理程序。在一些適當的實施例中，控制器32可包括一或多個輸入或輸出裝置（未示出）。實施上，一或多個輸出裝置可顯示、提供或以其他方式輸出製程腔室100內的處理條件的使用者可感知的指示，例如壓力、溫度、各種元件及/或組件的操作狀態等。事實上，處理工具30及/或製程腔室100的使用者或操作者可採用一或多個輸入裝置來手動傳入（enter）控制命令、訊號、訊息及/或類似物，控制命令、訊號、訊息及/或類似物繼而使得控制器32相應地控制、調節及/或以其他方式操作製程腔室100及/或處理工具30的各種元件及/或組件。在一些實施例中，手動操作可由使用者在特定的基礎上進行，或者使用者輸入可用於對控制器進行程式化，以自動運行所選擇或設定的半導體處理程序。

現在參照圖4，在一些適當的實施例中，一或多個排氣歧管200定位於製程腔室100內。適當地，如圖所示，四個排氣歧管200佈置於製程腔室100內的四個隅角中（在製程腔室站110的外周邊周圍及/或靠近所述外周邊的位置），例如，使得排氣歧管200在製程腔室站110的圓周及/或外周邊周圍大致相等地間隔開。在一些適當的實施例中，每一排氣歧管200與製程腔室100的壁及/或內表面相鄰地安置及/或附接至製程腔室100的壁及/或內表面。事實上，可例如端視製程腔室100及/或製程腔室站110的大小、形狀及/或配置而採用多於或少於四個排氣歧管200。

圖5A、圖5B及圖5C示出根據本文中闡述的一些適當實施例的排氣歧管200。如圖所示，排氣歧管200是由一或多個外表面或側界定的實質上垂直延伸的構件（具有自排氣歧管200的第一側至排氣歧管200的第二側穿過排氣歧管200大致水平或側向延伸（例如，自排氣歧管200的第一外表面或側212a延伸至排氣歧管200的第二外表面或側212b）的一或多個鑽孔或通道214）。在第一側或表面212a處，每一鑽孔或通道214形成排氣歧管200的孔洞或入口孔口216，且在第二側或表面212b處，每一鑽孔或通道214形成排氣歧管200的孔洞或出口孔口218。在一些適當的實施例中，每一排氣歧管200被佈置於製程腔室100內，使得位於排氣歧管200的第一表面或側212a上的入口孔口216面對製程腔室站110，而位於排氣歧管200的第二表面或側212b上的相對的出口孔口218面對製程腔室100的內壁或表面。

適當地，每一排氣歧管200具有沿著排氣歧管200的垂直長度在不同高度形成於排氣歧管200中的多個鑽孔及/或通道214。在一些適當的實施例中，每一排氣歧管200被佈置於製程腔室100內，使得當半導體晶圓W或基底被安置及/或保持於製程腔室站110中時，排氣歧管200的在沿著排氣歧管200的垂直長度的不同高度處的入口孔口216與插入於半導體晶圓W或基底的相鄰對之間的間隙G對準。

事實上，每一排氣歧管200的出口孔口218可操作地連接至真空泵50及/或與真空泵50進行流體連通，例如使得由真空泵50經由排氣歧管200自製程腔室100抽取氣體。更具體而言，經由排氣歧管200的入口孔口216將氣體自製程腔室100抽取至每一排氣歧管200中。繼而，沿著形成於排氣歧管200中的相應的鑽孔及/或通道214將被抽取至排氣歧管200中的氣體導向出口孔口218，在出口孔口218處，氣體離開排氣歧管200及製程腔室100。事實上，每一排氣歧管200的出口孔口218面對製程腔室100的壁及/或內表面，排氣歧管200附接至製程腔室100的所述的壁及/或內表面且與形成於製程腔室100中的對應的出口孔洞及/或孔口對準，使得經由排氣歧管200自製程腔室100被抽取的氣體可經由出口孔洞離開製程腔室100。事實上，製程腔室100內的顆粒及/或其他污染物（例如，懸浮於被抽取至排氣歧管200的氣體內的顆粒及/或其他污染物）同樣被氣流抽取至排氣歧管200，且隨之自製程腔室100被排出。因此，此種污染物及/或其他類似顆粒被阻止落於及/或保留於放置及/或保持於製程腔室站110中用於進行固化及/或其他類似製程的半導體晶圓W或基底上，藉此防止在半導體晶圓W或基底上出現缺陷。

在一些適當的實施例中，每一排氣歧管200的水平橫截面可採取由排氣歧管200的垂直延伸的一或多個外表面或側壁界定的各種形狀。舉例而言，所述形狀可為矩形、正方形、三角形、多邊形、四邊形、六邊形、圓形、橢圓形或其他彎曲形狀或者其他形狀。圖6示出具有此種不同形狀的各種不同實施例的多個俯視圖。為了本文中的簡潔及/或清晰，不同的圖示出入口孔口216及出口孔口218及/或位於入口孔口216與出口孔口218之間的通道214具有特定形狀的橫截面或面積等。舉例而言，入口孔口216及/或出口孔口218示出為具有大致長方形形狀或具有圓形隅角的矩形。然而，應理解，事實上，入口孔口216的形狀、出口孔口218的形狀及/或位於入口孔口216與出口孔口218之間的通道214的形狀可為例如矩形、正方形、三角形、多邊形、四邊形、六邊形、圓形、橢圓形或其他彎曲形狀或者其他形狀。

在一些適當的實施例中，每一鑽孔或通道沿著排氣歧管200的垂直長度自給定高度處的多個入口孔口216連接及/或延伸至共用出口孔口218。舉例而言，如圖7A及圖7B中所示，在沿著排氣歧管200的垂直長度的每一高度處，在排氣歧管200的第一側或表面212a上設置有兩個入口孔口216，所述兩個入口孔口216經由在所述兩個入口孔口216與位於排氣歧管200的相對的第二側或表面212b上的共用出口孔口218之間延伸的適當的鑽孔及/或通道與共用出口孔口218連接，例如，所述鑽孔及/或通道可相應地經由排氣歧管200分支及/或會聚。在一些適當的實施例中，例如如圖8中所示，在沿著排氣歧管200的垂直長度的每一高度處，與共用出口孔口218連接的所述多個入口孔口216可佈置於排氣歧管200的不同表面或側壁212a及212c上（例如使用對應的鑽孔及/或通道，所述對應的鑽孔及/或通道相應地經由排氣歧管200分支及/或會聚）。

在一些適當的實施例中，例如如圖8中所示，排氣歧管200的入口孔口216的尺寸及/或大小可沿著排氣歧管200的垂直長度而變化。舉例而言，在一些適當的實施例中，入口孔口216的大小及/或尺寸可自排氣歧管200的上端至排氣歧管200的下端逐漸減小。

更大體而言，事實上，排氣歧管200的入口孔口216的側向尺寸或寬度w（例如，如圖5A中所示）可介於約20毫米（mm）與約26毫米之間的範圍內（包括20毫米及26毫米）；且排氣歧管200的入口孔口216的垂直尺寸或高度h（例如，如圖5A中所示）可介於約10毫米與約13毫米之間的範圍內（包括10毫米及13毫米）。

現在回到圖5A、圖5B及圖5C，在一些適當的實施例中，排氣歧管200的每一入口孔口216的高度可與排氣歧管200的對應的出口孔口（入口孔口216經由對應的鑽孔或通道214連接至所述對應的出口孔口）的高度不同。即，例如，延伸穿過排氣歧管200的鑽孔或通道214可以相對於排氣歧管的第一側或表面212a及第二側或表面212b不正交的角度延伸。在一些適當的實施例中，鑽孔及/或通道214在延伸穿過排氣歧管200時形成的角度可在沿著排氣歧管200的垂直長度的不同高度處（例如，自排氣歧管200的上端至排氣歧管200的下端）不同及/或逐漸變化。如圖5C中所示，例如，鑽孔及/或通道214的方向可相對於與排氣歧管200的側或表面212a及212b正交的水平平面形成角度θ1至θ6。事實上，角度θ1及θ6可大於或等於角度θ2及θ5。事實上，角度θ2及θ5可大於或等於角度θ3及θ4。

在一些適當的實施例中，本文中闡述的不同實施例的排氣歧管200的各個態樣及/或特徵可組合於任何給定的排氣歧管200中。舉例而言，在一些適當的實施例中，具有連接至共用出口孔口218的多個入口孔口216的特徵（例如，如圖7A、圖7B及圖8的實施例中所示）可與具有延伸穿過排氣歧管200的成角度的鑽孔及/或通道的特徵（例如，如圖5A至圖5C的實施例中所示）相結合。同樣，在一些適當的實施例中，具有不同或逐漸變化的入口孔口大小的特徵（例如，如圖9的實施例中所示）可與上述特徵中的一或兩者相結合。

在一些適當的實施例中，本文中闡述的排氣歧管200具有許多優點。舉例而言，一個優點是與其他排氣歧管相比，排氣歧管200可具有相對簡化的配置及/或構造。此種簡化的配置及/或構造可降低排氣歧管200的生產成本。舉例而言，排氣歧管200的簡化配置及/或構造可使得排氣歧管200總共具有少於100個孔口（與可總共包括多於200個孔口的其他排氣歧管配置相比，氣體經由所述少於100個孔口被泵送及/或排出製程腔室100）。孔口及/或鑽孔或通道數目的減少具有進一步的優點，即排氣歧管200的清潔及/或維修（此種可能性可能會由於顆粒或其他污染物卡在排氣歧管200中而不時地被堵塞或限制）更容易及/或耗時更少，此乃因需要清潔的孔口及/或鑽孔或通道更少。因此，會減少處理工具的停機時間。此種減少的停機時間可繼而改善整個半導體製造的通量。

在一些實施例中，本文中闡述的排氣歧管200的另一優點是會改善排氣泵送效率及/或經過製程腔室100的氣流。繼而，經過製程腔室100的泵送效率及/或氣體流速及/或均勻性的改善可使得更少的顆粒及/或污染物落於及/或保留於製程腔室100內被處理的半導體晶圓W或基底上，且因此使得被製造的半導體或半導體裝置中存在更少的潛在缺陷，即更高的無缺陷良率。

在下文中，闡述一些進一步的例示性實施例。

在一些實施例中，一種在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法包括：將多個半導體晶圓裝載至製程腔室中，使得成對的相鄰半導體晶圓藉由所述成對的相鄰半導體晶圓之間的間隙而彼此間隔開；將製程氣體引入至含有所述多個半導體晶圓的所述製程腔室中；以及經由一或多個排氣歧管自製程腔室抽取氣體。適當地，每一排氣歧管包括多個入口孔口，氣體經由所述多個入口孔口被抽取至排氣歧管中，入口孔口中的至少一者面對間隙中的每一者且與間隙中的每一者對準。

在一些進一步實施例中，每一排氣歧管更包括多個出口孔口，被抽取至排氣歧管中的氣體經由所述多個出口孔口自排氣歧管排出，所述多個出口孔口經由延伸穿過排氣歧管的多個通道連接至所述多個入口孔口。

在又一些附加實施例中，入口孔口形成於排氣歧管的垂直延伸的第一側上，出口孔口形成於排氣歧管的與第一側不同的垂直延伸的第二側上，且通道中的每一者以相對於第一側及第二側的一角度自第一側延伸至第二側，所述角度對於第一側及第二側而言不正交。

在一些實施例中，至少一個通道的至少一個角度與至少一個其他通道的至少一個其他角度不同。

在再一些進一步實施例中，入口孔口的大小沿著每一排氣歧管的垂直長度而變化。

在一些進一步實施例中，入口孔口的大小自每一排氣歧管的第一端至每一排氣歧管的第二端逐漸減小。

在一些實施例中，所述多個入口孔口中的多於一者與間隙中的每一者對準。

在再一些進一步實施例中，每一排氣歧管包括多個出口孔口，被抽取至排氣歧管中的氣體經由所述多個出口孔口自排氣歧管排出，所述多個出口孔口中的每一者經由延伸穿過排氣歧管的多個通道連接至所述多個入口孔口中的多於一者。

在一些實施例中，一種環境受控的半導體固化腔室的排氣歧管，在半導體固化腔室中，選擇性地裝載多個半導體晶圓，使得所述多個半導體晶圓中的相鄰對之間插入有間隙，排氣歧管包括：垂直延伸的第一側壁；多個入口孔口，形成於第一側壁中；垂直延伸的第二側壁；多個出口孔口，形成於第二側壁中；以及多個通道，在入口孔口與出口孔口之間在側向上延伸穿過排氣歧管。適當地，入口孔口中的至少一者面對所述間隙中的每一者且與所述間隙中的每一者對準，並且氣體經由入口孔口被選擇性地抽取至排氣歧管中且經由出口孔口被排出排氣歧管。

在一些進一步的實施例中，通道中的每一者以相對於第一側壁及第二側壁的一角度自第一側壁延伸至第二側壁，所述角度對於第一側壁及第二側壁而言不正交。

在又一些進一步實施例中，至少一個通道的至少一個角度與至少一個其他通道的至少一個其他角度不同。

在再一些附加實施例中，入口孔口的大小沿著排氣歧管的垂直長度而變化。

在一些進一步的實施例中，入口孔口的大小自排氣歧管的第一端至排氣歧管的第二端逐漸減小。

在一些附加實施例中，所述多個入口孔口中的多於一者與間隙中的每一者對準。

在一些實施例中，所述多個出口孔口中的每一者經由延伸穿過排氣歧管的所述多個通道連接至所述多個入口孔口中的多於一者。

在一些實施例中，一種半導體固化腔室包括：多個站，在所述多個站中選擇性地安置有多個半導體晶圓，每一站具有選擇性地將反應氣體引入被安置於站內的半導體晶圓之上的噴淋頭、及選擇性地對安置於站內的半導體晶圓進行加熱的加熱器，所述站佈置於固化腔室內，使得當所述多個半導體晶圓安置於固化腔室中時，所述多個半導體晶圓垂直地堆疊於彼此之上，且所述多個半導體晶圓的相鄰對藉由插入所述相鄰對之間的間隙而彼此隔開；以及垂直延伸的多個排氣歧管，與固化腔室一起佈置於所述站的外周邊周圍的給定位置處。排氣歧管中的每一者包括：多個入口孔口，形成於排氣歧管的第一側上；多個出口孔口，形成於排氣歧管的第二側上；以及多個通道，在入口孔口與出口孔口之間在側向上延伸穿過排氣歧管。適當地，入口孔口中的至少一者面對所述間隙中的每一者且與所述間隙中的每一者對準，並且氣體經由入口孔口被選擇性地抽取至排氣歧管中且經由出口孔口被排出排氣歧管。

在一些進一步的實施例中，通道中的每一者以相對於第一側及第二側的一角度自第一側延伸至第二側，所述角度對於第一側及第二側而言不正交。

在又一些進一步的實施例中，至少一個通道的至少一個角度與至少一個其他通道的至少一個其他角度不同。

在再一些進一步的實施例中，入口孔口的大小沿著排氣歧管中的至少一者的垂直長度而變化。

在又多一個實施例中，入口孔口的大小自排氣歧管的第一端至排氣歧管的第二端逐漸減小。

以上概述了若干實施例的特徵，以使熟習此項技術者可更佳地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應理解，他們可容易地使用本揭露作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或達成與本文中所介紹的實施例相同的優點。熟習此項技術者亦應認識到，此種等效構造並不背離本揭露的精神及範圍，而且他們可在不背離本揭露的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、取代及變更。

10:材料沈積站 20:自動材料處置系統（AMHS） 30:處理工具 32:控制器 34:閥 36:氣體源 38:噴淋頭 40:加熱器 50:真空泵 100:製程腔室 110:製程腔室站/站 200:排氣歧管 212a:第一側/表面/側/第一表面/第一外表面/側壁 212b:第二側/表面/側/第二表面/第二外表面/ 212c:表面/側壁 214:鑽孔/通道 216:入口孔口/孔洞 218:出口孔口/孔洞 A-A:剖面線 G:間隙 h:垂直尺寸/高度 W:半導體晶圓 w:側向尺寸/寬度 θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6:角度

藉由結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本揭露的態樣。應注意，根據行業中的標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小附圖中所示的各種特徵的尺寸。 圖1以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的半導體處理/製造工具及/或裝備的集合。 圖2以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的含有多個半導體晶圓的製程腔室的側視剖視圖。 圖3以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的處理工具及對應的控制器。 圖4以圖解方式示出圖2中所示的製程腔室的立體圖，其中所述製程腔室的所選擇表面及/或元件是透明的，以示出內部組件及/或元件。 圖5A以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的排氣歧管的前視圖。 圖5B以圖解方式示出圖5A中所示的排氣歧管的後視圖。 圖5C以圖解方式示出圖5A中所示的排氣歧管的沿著剖面線A-A的側視剖視圖。 圖6以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的不同形狀的排氣歧管的各種俯視圖。 圖7A以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的排氣歧管的前視圖。 圖7B以圖解方式示出圖7A中所示的排氣歧管的後視圖。 圖8以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的排氣歧管的立體圖。 圖9以圖解方式示出根據本文中揭露的一些實施例的排氣歧管的前視圖。

100:製程腔室

110:製程腔室站/站

200:排氣歧管

Claims (1)

1. 一種在環境受控的製程腔室中對半導體晶圓進行固化的方法，所述方法包括： 將多個半導體晶圓裝載至所述製程腔室中，使得所述多個半導體晶圓中成對的相鄰半導體晶圓藉由所述成對的相鄰半導體晶圓之間的間隙而彼此間隔開； 將製程氣體引入至含有所述多個半導體晶圓的所述製程腔室中；以及 經由一或多個排氣歧管自所述製程腔室抽取氣體； 其中所述一或多個排氣歧管中的每一排氣歧管包括多個入口孔口，所述氣體經由所述多個入口孔口被抽取至所述排氣歧管中，所述多個入口孔口中的至少一者面對所述間隙中的每一者且與所述間隙中的每一者對準。

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