TWI649813B - 半導體製程設備、塗覆設備及其排出裝置 - Google Patents

Abstract

一種半導體製程設備，包括材料供應源、加工腔室、載台、噴嘴、排出泵以及排出裝置。載台位於加工腔室內，用以承載待加工物。噴嘴位於加工腔室內並且設置於待加工物的上方。此外，噴嘴連接材料供應源，用以提供材料到待加工物上。排出泵位於加工腔室外。排出裝置設置於載台下方，並且包括排出管、彎管以及蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與排出泵之間，其中彎管的側壁上具有清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。一種塗覆設備及其排出裝置亦被提出。

Description

半導體製程設備、塗覆設備及其排出裝置

本發明實施例是有關於一種半導體製程設備、塗覆設備及其排出裝置。

常見的半導體元件製程包括通過蝕刻技術來形成圖案化的膜層。例如，先將光阻劑供應到半導體晶圓（wafer）上，再對晶圓上的光阻劑進行曝光以及顯影處理，以在晶圓上形成圖案化光阻層。之後，以圖案化光阻層作為罩幕來對晶圓進行蝕刻處理，而在晶圓上形成圖案化的膜層。

在已知蝕刻技術的製程中，通常採用旋塗法，藉由塗覆設備（COT）來將光阻劑均勻塗覆在晶圓表面。此外，也可能藉由塗覆設備或是類似的設備在晶圓上塗覆可能的材料層。已知的塗覆設備藉由真空吸附將晶圓固定在例如載台(mounting table)上，使晶圓與載台一起旋轉，並且藉由晶圓上方的噴嘴將溶液滴落到晶圓的中心部位，使晶片表面的溶液沿晶圓的徑向方向向外漫延，以在晶圓的整個表面上形成膜層。

此外，載台下方還設有排出(exhaust)裝置。一般而言，排出裝置需要定期清潔，避免沉澱物累積。然而，由於排出裝置位於塗覆設備深處，不易拆卸，因此拆卸動作需耗費大量工時，增加製造成本。另外，若排出裝置清潔不徹底，將容易導致製程缺陷。

本發明實施例提供一種半導體製程設備，包括一材料供應源、一加工腔室(processing chamber)、一載台、一噴嘴、一排出泵以及一排出裝置。載台位於加工腔室內，用以承載一待加工物。噴嘴位於加工腔室內並且設置於待加工物的上方。此外，噴嘴連接材料供應源，用以提供一材料到待加工物上。排出泵位於加工腔室外。排出裝置設置於載台下方，並且包括一排出管、一彎管(trap)以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

本發明實施例提供一種塗覆設備，包括一加工腔室、一旋轉載台、一噴嘴以及一排出裝置。旋轉載台位於加工腔室內，用以承載並帶動待加工物旋轉。噴嘴位於加工腔室內並且設置於待加工物的上方。此外，噴嘴連接一材料供應源，用以提供一材料到待加工物上。排出裝置設置於載台下方，並且包括一排出管、一彎管以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與外部的一排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

本發明實施例提供一種排出裝置，配置於一半導體製程設備的一加工腔室下方。排出裝置包括一排出管、一彎管以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與一排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下揭露內容提供用於實施所提供的標的之不同特徵的許多不同實施例或實例。以下所描述的構件及配置的具體實例是為了以簡化的方式傳達本揭露為目的。當然，這些僅僅為實例而非用以限制。舉例來說，於以下描述中，在第二特徵上方或在第二特徵上形成第一特徵可包括第一特徵與第二特徵形成為直接接觸的實施例，且亦可包括第一特徵與第二特徵之間可形成額外特徵使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。此外，本揭露在各種實例中可使用相同的元件符號及/或字母來指代相同或類似的部件。元件符號的重複使用是為了簡單及清楚起見，且並不表示所欲討論的各個實施例及/或位本身之間的關係。

另外，為了易於描述附圖中所繪示的一個構件或特徵與另一組件或特徵的關係，本文中可使用例如「在...下」、「在...下方」、「下部」、「在...上」、「在...上方」、「上部」及類似術語的空間相對術語。除了附圖中所繪示的定向之外，所述空間相對術語意欲涵蓋元件在使用或操作時的不同定向。設備可被另外定向(旋轉90度或在其他定向)，而本文所用的空間相對術語相應地作出解釋。

圖1為依照本發明的一實施例的半導體製程設備的示意圖。本實施例所示的半導體製程設備100例如是塗覆設備，具體而言，包括加工腔室110、載台120、噴嘴130、排出裝置140、材料供應源150、排出泵160等裝置。本實施例的加工腔室110例 如是由具有傳送開口112a的殼體112所構成，其中晶片傳送裝置(未繪示)可通過傳送開口112a將待加工物170送入加工腔室110。

載台120位於加工腔室110內，用以承載待加工物170。本實施例的載台120例如是旋轉載台，用以帶動待加工物170旋轉。例如，載台120可藉由真空吸附來固定待加工物170用以帶動待加工物170水平旋轉。載台120連接下方的驅動馬達122，可通過驅動馬達122來控制載台120的旋轉速度。

噴嘴130位於加工腔室110內，並且設置於待加工物170的上方。噴嘴130連接材料供應源150，用以提供塗覆材料到待加工物170上。本實施例的噴嘴130通過夾持臂132連接到驅動裝置134。驅動裝置134可驅動噴嘴130在三維方向上移動。

半導體製程設備100更可包括環繞載台120的杯體180，用以避免加工過程中塗覆材料的飛濺。排出裝置140設置於載台120下方，用以將加工期間飛散的材料排出到外部。

圖2~4進一步繪示本實施例的半導體製程設備的具體結構。為清楚表達本發明的技術方案，圖2繪示半導體製程設備的整體結構的外觀；圖3為局部結構的分解圖，省略了圖1的殼體112、材料供應源150以及排出泵160等部分，並將排出裝置140的彎管144(trap)移出；圖4為另一局部結構的分解圖，用以表達排出裝置140的排出管142與彎管144的連接關係。

請同時參照圖1~4，本實施例的排出裝置140包括排出管142、彎管144以及蓋板146。排出管142連接加工腔室110底部並且延伸至加工腔室110外。在此，排出管142的數量可為一或多個，且排出管142例如連接杯體180底部，以獲取杯體180收集的加工材料。彎管144位於加工腔室110外，並且連接於排出管142與加工腔室110外的排出泵160之間。具體而言，彎管144頂部具有對應於排出管142的接口144a。排出管142插入接口144a並且密封接口144a。此外，彎管144的一端具有接口144b，用以連接排出泵160。接口144b在連接到排出泵160時被密封。

本實施例的彎管144可具有彎折部144c，以有效避免加工材料回流到加工腔室110內。另一方面，考量到彎管144內部可能有加工材料的沉澱或累積，必須定期清潔彎管144。然而，如圖2所示，彎管144可能位於塗覆設備深處。例如，加工腔室110下方還有底座119或其他元件，導致彎管144不易被拆卸。因此，本實施例進一步在彎管144的側壁上設置一或多個清潔開口192，用以暴露彎管144內部。如此，不需拆卸彎管144，便可直接由彎管144的前側(如圖3與4所示的S方向)通過清潔開口192來清潔彎管144內部。

在本實施例中，清潔開口192的數量或位置可視需求而定。例如，可將清潔開口192設置於容易累積加工材料的位置。或者，可以設置多個清潔開口192，以便於清潔。此外，蓋板146可拆卸地設置於清潔開口192處。本實施例的蓋板146例如是以螺鎖的方式固定於清潔開口192處。具體而言，如圖5的彎管144的放大圖所示，藉由將螺帽196鎖附於彎管144的清潔開口192處的螺柱198上，以固定蓋板146。當然，本技術領域中具有通常知識者在參照本發明的實施例之後，當可選擇或變更蓋板146的固定方式，以符合實際需求。雖然前述實施例以塗覆設備為例來進行說明，但本技術領域中具有通常知識者當可在參照本發明的實施例之後將本發明的彎管設計應用到其他類似或有相同需求的半導體製程設備中。

如本文中所述，公開了半導體製程設備、塗覆設備及其排出裝置的各種實施例。本技術領域中具有通常知識者當能理解本文中所闡述的各種示例性實施例所能提供的各種特徵及優點。舉例來說，藉由在排出裝置的彎管上形成清潔開口，使得不需要拆卸彎管便可清潔彎管內部。如此，可大幅簡化半導體製程設備的清潔步驟，縮短清潔工時，並且簡省製造成本。此外，確保彎管內部的潔淨，可有效避免製程缺陷的產生，提高生產良率。

本發明的一實施例提出一種半導體製程設備，包括一材料供應源、一加工腔室(processing chamber)、一載台、一噴嘴、一排出泵以及一排出裝置。載台位於加工腔室內，用以承載一待加工物。噴嘴位於加工腔室內並且設置於待加工物的上方。此外，噴嘴連接材料供應源，用以提供一材料到待加工物上。排出泵位於加工腔室外。排出裝置設置於載台下方，並且包括一排出管、一彎管(trap)以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

本發明的一實施例提出一種塗覆設備，包括一加工腔室、一旋轉載台、一噴嘴以及一排出裝置。旋轉載台位於加工腔室內，用以承載並帶動待加工物旋轉。噴嘴位於加工腔室內並且設置於待加工物的上方。此外，噴嘴連接一材料供應源，用以提供一材料到待加工物上。排出裝置設置於載台下方，並且包括一排出管、一彎管以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與外部的一排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

本發明的一實施例提出一種排出裝置，配置於一半導體製程設備的一加工腔室下方。排出裝置包括一排出管、一彎管以及一蓋板。排出管連接加工腔室底部並且延伸至加工腔室外。彎管位於加工腔室外，並且連接於排出管與一排出泵之間，其中彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露彎管內部。蓋板可拆卸地設置於清潔開口。

以上概述了數個實施例的特徵，使本領域具有通常知識者可更佳了解本揭露的態樣。本領域具有通常知識者應理解，其可輕易地使用本揭露作為設計或修改其他製程與結構的依據，以實行本文所介紹的實施例的相同目的及/或達到相同優點。本領域具有通常知識者還應理解，這種等效的配置並不悖離本揭露的精神與範疇，且本領域具有通常知識者在不悖離本揭露的精神與範疇的情況下可對本文做出各種改變、置換以及變更。

100‧‧‧半導體製程設備

110‧‧‧加工腔室

112‧‧‧殼體

112a‧‧‧傳送開口

119‧‧‧底座

120‧‧‧載台

122‧‧‧驅動馬達

130‧‧‧噴嘴

132‧‧‧夾持臂

134‧‧‧驅動裝置

140‧‧‧排出裝置

142‧‧‧排出管

144‧‧‧彎管

146‧‧‧蓋板

144a‧‧‧接口

144b‧‧‧接口

144c‧‧‧彎折部

150‧‧‧材料供應源

160‧‧‧排出泵

180‧‧‧杯體

192‧‧‧清潔開口

196‧‧‧螺帽

198‧‧‧螺柱

圖1為依照本發明的一實施例的半導體製程設備的示意圖。 圖2繪示半導體製程設備的整體結構的外觀。 圖3為半導體製程設備的局部結構的分解圖。 圖4為半導體製程設備的另一局部結構的分解圖。 圖5為依照本發明的一實施例的排出裝置的彎管的放大圖。

Claims (10)

1. 一種半導體製程設備，包括： 一材料供應源； 一加工腔室(processing chamber)； 一載台，位於該加工腔室內，用以承載一待加工物； 一噴嘴，位於該加工腔室內並且設置於該待加工物的上方，該噴嘴連接該材料供應源，用以提供一材料到該待加工物上； 一排出泵，位於該加工腔室外；以及 一排出裝置，設置於該載台下方，該排出裝置包括： 一排出管，連接該加工腔室底部並且延伸至該加工腔室外； 一彎管(trap)，位於該加工腔室外，並且連接於該排出管與該排出泵之間，其中該彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露該彎管內部；以及 一蓋板，可拆卸地設置於該清潔開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程設備，其中該載台為一旋轉載台，用以帶動該待加工物旋轉。
3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程設備，更包括一杯體，位於該加工腔室內，並且環繞該載台，該排出管連接該杯體底部。
4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體製程設備，其中該彎管具有一彎折部，且該清潔開口位於該彎折部的該側壁上。
5. 一種塗覆設備，包括： 一加工腔室(processing chamber)； 一旋轉載台，位於該加工腔室內，用以承載並帶動一待加工物旋轉； 一噴嘴，位於該加工腔室內並且設置於該待加工物的上方，該噴嘴連接一材料供應源，用以提供一材料到該待加工物上；以及 一排出裝置，設置於該載台下方，該排出裝置包括： 一排出管，連接該加工腔室底部並且延伸至該加工腔室外； 一彎管(trap)，位於該加工腔室外，並且連接於該排出管與外部的一排出泵之間，其中該彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露該彎管內部；以及 一蓋板，可拆卸地設置於該清潔開口。
6. 如申請專利範圍第5項所述的塗覆設備，更包括一杯體，位於該加工腔室內，並且環繞該載台，該排出管連接該杯體底部。
7. 如申請專利範圍第5項所述的塗覆設備，其中該彎管具有一彎折部，且該清潔開口位於該彎折部的該側壁上。
8. 一種排出裝置，配置於一半導體製程設備的一加工腔室下方，該排出裝置包括： 一排出管，連接該加工腔室底部並且延伸至該加工腔室外； 一彎管(trap)，位於該加工腔室外，並且連接於該排出管與一排出泵之間，其中該彎管的一側壁上具有一清潔開口，用以暴露該彎管內部；以及 一蓋板，可拆卸地設置於該清潔開口。
9. 如申請專利範圍第8項所述的排出裝置，其中該彎管具有一彎折部，且該清潔開口位於該彎折部的該側壁上。
10. 如申請專利範圍第8項所述的排出裝置，其中該蓋板以螺鎖的方式固定於該清潔開口處。