TWI733224B - 半導體元件製造系統及操作半導體元件製造系統的方法 - Google Patents

半導體元件製造系統及操作半導體元件製造系統的方法 Download PDF

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Abstract

本揭露係關於一種半導體元件製造系統。該半導體元件製造系統可以包括：腔室；狹縫閥，該狹縫閥配置為提供通往該腔室的通路；夾盤，該夾盤設置在該腔室中並配置為保持基板；以及氣幕裝置，該氣幕裝置設置在該夾盤與該狹縫閥之間並配置為使惰性氣體流動以形成氣幕。氣幕的一種示例性益處是阻止氧氣或水分的流入物進入腔室，以確保在該腔室中進行的半導體製造製程的產率和可靠性。

Description

半導體元件製造系統及操作半導體元 件製造系統的方法
本揭露部分實施例是關於一種半導體元件製造系統及其操作方法。
隨著半導體技術的進步，對具有更高效能和更低成本的半導體元件的需求不斷增長。為了滿足該等需求，半導體工業繼續對元件製造產率和可靠性施加嚴格要求。該等要求驅使進一步優化半導體元件製造系統的設計和架構的需求。
根據本揭露的部分實施例，一種半導體元件製造系統可以包括：腔室；狹縫閥，狹縫閥配置為提供通往腔室的通路；夾盤，夾盤設置在腔室中並配置為保持基板；以及氣幕裝置，氣幕裝置設置在夾盤與狹縫閥之間並配置為使惰性氣體流動以形成氣幕。
根據本揭露的部分實施例，一種操作半導體元件製造系統的方法可包括；將基板裝載到半導體元件製造系統的傳送模組中；在半導體元件製造系統的加工腔中形成氣幕，以阻擋從傳送模組到加工腔的氣流；以及將基板從傳送模組傳送至加工腔。
根據本揭露的部分實施例，一種操作半導體元件製造系統的方法可包括藉由調節在傳送模組與加工腔之間的狹縫閥的位置來形成開口，將氣流從加工腔朝向開口吹掃，將加工腔中的殘留氣體特徵與基線要求進行比較，以及基於比較來調節氣流強度。
100:半導體元件製造系統
101A:加工模組
101B:加工模組
102A:加工腔
102B:加工腔
105:傳送模組
107:裝載端口
108:晶圓儲存裝置
109A:氣體供應系統
109B:氣體供應系統
110A:氣體提取系統
110B:氣體提取系統
113:機器人臂
115:晶圓定向台
117A:狹縫閥
117B:狹縫閥
120A:氣幕裝置
120A-1:氣幕裝置
120A-2:氣幕裝置
120B:氣幕裝置
122A:氣體出口端口
122B:氣體出口端口
124:控制系統
126:通訊連結
131:前側
133:後側
200:半導體元件製造系統
201:加工模組
202:加工腔
203:底部側壁
204:夾盤
205:頂部側壁
206:溫度計
208:輻射源
210:氣體提取系統
214:氣體偵測器
215:空間
216:加工氣體入口端口
217:狹縫閥
218:加工氣體供應系統
2201:氣幕裝置
2202:氣幕裝置
2221:氣體導管
2222:氣體導管
2231:銳角
2232:銳角
2241:開口
2242:開口
2251:出口
2252:出口
231:前側
233:後側
235:方向
241:流入物
2431:氣幕
2432:氣幕
245:氣體流出物
250:真空泵
252:氣體導管
254:閥
291:基板
300:方法
310:操作
320:操作
330:操作
340:操作
350:操作
400:方法
410:操作
420:操作
430:操作
440:操作
500:電腦系統
502:使用者輸入/輸出介面
503:輸入/輸出裝置
504:處理器
506:通訊基礎設施
508:主記憶體
510:輔助記憶體
512:硬碟驅動器
514:可移式儲存驅動器
518:可移式儲存單元
520:介面
522:可移式儲存單元
524:通訊介面
526:通訊路徑
528:遠程裝置、網路、實體
d1:水平距離
d2:水平距離
d3:水平距離
d4:水平距離
d5:水平距離
d6:水平距離
當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述可以最好地理解本揭露的各方面。應注意，根據行業中的常規實踐，各種特徵未按比例繪製。實際上，為了論述的清楚性，可以任意地增大或縮小各種特徵的尺寸。
第1圖是根據一些實施例的半導體元件製造系統的平面圖。
第2圖是根據一些實施例的半導體元件製造系統的側視圖。
第3圖是根據一些實施例的用於操作半導體元件製造系統的方法的流程圖。
第4圖是根據一些實施例的用於操作半導體元件製造系統的方法的流程圖。
第5圖顯示了根據一些實施例的電腦系統。
以下揭露內容提供了用於實施所提供標的的不同特徵的不同實施例或實例。以下描述組件和佈置的特定示例以簡化本揭露。當然，該等僅僅是實例，而並且旨在為限制性的。例如，在以下描述中在第二特徵上方形成第一特徵可以包括第一特徵和第二特徵形成為直接接觸的實施例，並且亦可以包括在第一特徵與第二特徵之間設置額外特徵，使得第一特徵和第二特徵不直接接觸的實施例。另外，本揭露可以在各種實例中重複參考數字及/或字母。該重複本身並不表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，其與空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，是為了便於描述顯示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關是。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。再者，此用詞“由...製成”可指“包括”或“由...組成”。
如本文所用的術語「名義」(nominal)是指在產品或加工的設計階段期間設定的部件或加工操作的特徵或參 數的所需值或目標值，以及高於和/或低於所需值的值範圍。值的範圍通常是由於製造製程或公差的微小變化。
在一些實施例中，術語「約」和「大體上」可以指示在該值的5%(例如，該值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5)內變化的給定量的值。
如本文所用，術語「豎直」是指名義上垂直於表面(諸如基板表面或平台表面)。
在半導體元件的製造期間，半導體基板(例如，半導體晶圓)在半導體元件製造系統的加工模組的不同加工腔中經受不同的元件製造製程(例如，濕式蝕刻、乾式蝕刻、電漿清洗、剝離、金屬鍍覆、磊晶和/或化學機械拋光)。可以將不同的加工模組佈置在圍繞中央自動加工單元的群集中。此類加工模組的群集通常稱為群集工具。中央自動加工單元可包括傳送模組，所述傳送模組可配置為在不同的加工腔之間和/或在加工腔與晶圓儲存裝置之間傳送晶圓。晶圓通常經由傳送模組(有時稱為負載鎖定模組)傳輸，並在不同過程之間的時間間隔內分批臨時儲存在晶圓儲存裝置中。
例如，傳送模組可以包括晶圓固持件，所述晶圓固持件可以保持多個單獨的晶圓；以及機械傳送機構(例如，機器人臂)，以將晶圓移入和移出加工腔。在傳送晶圓之前，可以打開傳送模組與加工腔之間的狹縫閥。隨後可以使用例如傳送模組的機器人臂將一個或多個晶圓機械地傳送到加工腔。在晶圓傳送之後，加工腔可配置為提供充滿加工氣體的環境或真空環境以在晶圓上進行不同的處理。
然而，在晶圓傳送期間，來自傳送模組的殘留氣體(例如，氧氣或濕氣)可流入加工腔。此類殘留氣體可破壞所需的真空程度或損害加工腔中加工氣體的純度，從而危及所製造的半導體元件的總產量和可靠性。
本揭露提供用於提高製造半導體元件的產量和可靠性的示例系統和方法。在一些實施例中，半導體元件製造系統的加工模組的加工腔可配置為提供氣幕以阻擋或減少殘留氣體從加工腔外部流入。在一些實施例中，加工腔可包括狹縫閥和與狹縫閥相鄰設置的氣孔。從氣孔輸出的惰性氣體可以形成與狹縫閥相鄰的局部氣流(例如，氣幕)，以阻止殘留氣體流入加工腔。在一些實施例中，可藉由氣幕將流入加工腔中的殘留氣體的量減少約85%至約99%。因此，可以大幅度減少流入加工腔中的殘留氣體的量，從而確保在加工腔中進行的半導體製造製程的產率和可靠性。
第1圖顯示根據一些實施例的半導體元件製造系統100的平面圖。半導體元件製造系統100可以包括加工模組101A-101B、傳送模組105、裝載端口107，以及控制系統124。
每個裝載端口107可容納基板儲存裝置108(有時稱為前開式晶圓傳送盒(FOUP))。基板儲存裝置108可配置為在加工模組101A-101B中的不同製程之間的間隔時間期間在受控環境中暫時儲存一批晶圓。基板儲存裝置108可以包括淨化系統(未顯示)以降低來自環境的濕度和污染。淨化系統可以包括一個或多個進氣管(未顯示)，該一個或多個進氣管配置為將淨化氣體供應到基板儲存裝置108中。淨化系統亦可以包括 一個或多個出口(未顯示)，該一個或多個出口配置為從基板儲存裝置108提取淨化氣體。
傳送模組105可配置為提供傳送通道以在裝載端口107與加工模組101A-101B之間傳送基板。即使第1圖顯示了耦接到兩個加工模組101A和101B的共用傳送模組(例如，傳送模組105)，系統100亦可以具有多個傳送模組105，該多個傳送模組105分別連接到加工模組101A和101B中的每一者。傳送模組105可配置為在大氣壓下傳送基板。例如，傳送模組105可配置為在裝載端口107與加工模組101A-101B之間傳送基板，而裝載端口107、傳送模組105和加工模組101A-101B可以處於大氣壓下。在一些實施例中，傳送模組105可配置為在真空環境下傳送基板。例如，傳送模組105可配置為提供與加工腔102A-102B中類似的壓力程度(例如，10-2托)。回應於傳送模組105和加工腔102A-102B具有相似的壓力程度(例如10-2托或760托)，傳送模組105可以將基板傳輸進入或離開加工腔102A-102B。
傳送模組105可以包括機器人臂113，所述機器人臂113配置為在裝載端口107與加工模組101A-101B之間傳送基板。例如，機器人臂113可配置為將一個或多個基板從晶圓儲存裝置108傳送到加工模組101A和/或101B。在一些實施例中，機器人臂113可配置為基板固持件以暫時固持基板。在一些實施例中，傳送模組105亦可包括基板轉向台115，所述基板轉向台115配置為朝著有利於要在基板上執行的半導體製造製程的方向調節每個基板的面向方位，其中半導體製造製程的 結果(例如，磊晶生長層的形狀和基板退火均勻性)取決於基板的結晶度或方向性。在一些實施例中，機器人臂113可配置為在基板轉向台115、裝載端口107和加工模組101A-101B之間傳送基板。例如，晶圓儲存裝置108中的一批基板中的一個或多個基板可以在被傳送到加工模組101A和/或101B之前被機器人臂113傳送到基板轉向台115。
加工模組101A和101B可分別包括加工腔102A-102B和狹縫閥117A-117B。儘管顯示了兩個加工模組101A-101B，但是系統100亦可以具有少於或多於兩個加工模組，類似於加工模組101A-101B。加工腔102A-102B中的每一者可配置為提供工作環境以在基板(未顯示)上進行半導體製造製程，其中工作環境可以是真空環境或填充有加工氣體的環境。例如，加工腔102A-102B可配置為填充有組成氣體(例如，氮氣/氫氣的混合物)以在基板上進行退火處理。作為另一實例，加工腔102A-102B可配置為經由真空泵(第1圖中未顯示)提供真空壓力低於10-4托的環境，以在基板上進行電漿蝕刻製程。
在一些實施例中，在加工腔102A-102B中進行的半導體製造製程可以包括熱處理，諸如快速熱退火(rapid thermal annealing，RTA)；氧化加工，諸如熱氧化或臭氧輻射加工；沉積加工，諸如分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)、電漿增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition， PECVD)，低壓化學氣相沉積(low-pressure chemical vapor deposition，LPCVD)、電化學沉積(electrochemical deposition，ECD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)、原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)、金屬有機化學氣相沉積(metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)、濺射、熱蒸發、電子束蒸發，或其他沉積加工；蝕刻加工，例如乾式蝕刻、反應性離子蝕刻(reactive ion etching，RIE)、電感耦合電漿蝕刻(inductively coupled plasma etching，ICP)，或離子銑削；顯微鏡，諸如掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy，SEM)和透射電子顯微鏡(transmission electron microscopy，TEM)；或其任何組合。
在一些實施例中，加工腔102A-102B中的每一者亦可包括端口(第1圖中未顯示)，以用於安裝輔助製造設備(第1圖中未顯示)或用於連接至其他真空腔室(第1圖中未顯示)。在半導體製造製程中，加工腔102A-102B的端口可以用配備有刀口或O形環的真空邊緣密封，以確保維持加工腔的真空壓力程度。
狹縫閥117A-117B可配置為提供加工腔102A-102B與傳送模組105之間的通道。例如，當傳送模組105和加工腔102A-102B處於相似的壓力程度(例如，大氣環境或真空環境)下時，狹縫閥117A-117B可以打開以提供傳送模組105與加工腔102A-102B之間的通路。狹縫閥117A-117B亦可配置為在加工腔102A-102B中進行的半導體製造製程期間將 加工腔102A-102B與傳送模組105隔離(例如，狹縫閥117A-117B可以閉合)。
在一些實施例中，加工模組101A-101B亦可分別包括氣幕裝置120A-120B、氣體出口端口122A-122B、氣體供應系統109A-109B，以及氣體提取系統110A-110B。氣幕裝置120A-120B可配置為在附近的空間中形成局部氣流(例如，氣幕)。例如，氣幕裝置120A-120B可鄰近狹縫閥117A-117B放置以使惰性氣體(例如，氮氣或氬氣)流動以分別在狹縫閥117A-117B處或附近形成氣幕。此類氣幕能夠阻礙在傳送模組105與加工腔102A-102B之間的基板傳送操作期間殘留氣體(例如，氧氣或濕氣)從傳送模組105流入加工腔102A-102B中。為了有效地阻止殘留氣體的此類流入，氣幕裝置120A-120B需要配置為使惰性氣體以高於閾值流率的流率流動(例如，以形成強氣幕)。亦即，在基板傳送操作期間，以閾值流率以下的流率流動的惰性氣體(例如，弱氣幕)無法充分地阻擋殘留氣體的流入。在一些實施例中，由氣幕裝置120A-120B提供的阻止殘留氣體流入所需的閾值流速可以等於或大於大約1標準升/分鐘(slm)、等於或大於約5slm、等於或大於約10slm、等於或大於約25slm、等於或大於約50slm。
在一些實施例中，加工模組101A-101B中的每一者可包括多個氣幕裝置120A-120B。例如，如第1圖所示，加工模組101A可以包括放置在加工腔102A的不同部分處的氣幕裝置120A-1和120A-2。在一些實施例中，氣幕裝置120A-1和120A-2可以被放置在加工腔102A的不同內部部分處。在一 些實施例中，氣幕裝置120A-1可鄰近加工腔102A的前側131放置，並且氣幕裝置120A-2可鄰近加工腔102A的後側133放置，其中前側131鄰近狹縫閥117A，並且後側133與前側131相對並且遠離狹縫閥117A。在一些實施例中，氣幕裝置120A-1可鄰近加工腔102A的前側131放置，其中水平距離d1(例如，氣幕裝置120A-1與狹縫閥117A之間在y方向上的距離)與水平距離d3(例如，狹縫閥117A與後側133之間在y方向上的距離)的比率可以在約0.02與約1.00之間。在一些實施例中，氣幕裝置120A-2可鄰近加工腔102A的後側133放置，其中水平距離d2(例如，氣幕裝置120A-2與後側133之間在y方向上的距離)與水平距離d3的比率可以在約0.03與約1.00之間。在一些實施例中，氣幕裝置120A-120B可以放置在加工模組101A-101B的任何部分中。在一些實施例中，氣幕裝置120A-120B可以放置在加工腔102A-102B的任何部分處。
氣體供應系統109A-109B可以連接到氣幕裝置120A-120B，並且可配置為作為氣幕裝置120A-120B的惰性氣體供應以形成氣幕。在一些實施例中，氣體供應系統109A-109B可包括惰性氣體源(例如，儲存惰性氣體的氣缸)、氣體導管，以及氣流控制器，諸如質量流量控制器(均未在第1圖中顯示)。氣體導管可以連接到氣幕裝置120A-120B以輸送惰性氣體，並且氣流控制器可以調節氣體導管中的惰性氣體流率。在一些實施例中，氣流控制器可配置為控制由氣幕裝置120A-120B提供的惰性氣體流率。
在一些實施例中，氣幕裝置120A-120B可以是穿過加工腔102A-102B的側壁的開口，其中氣體供應系統109A-109B可以連接到上述開口以提供惰性氣體以形成氣幕。
氣體出口端口122A-122B可以是穿過加工腔102A-102B的側壁的開口。在一些實施例中，氣體出口端口122A-122B可以形成在加工腔102A-102B的後側(例如，加工腔102A的後側133)處。氣體出口端口122A-122B可配置為在加工腔102A-102B內部排出氣體。例如，氣體出口端口122A-122B可以連接到氣體提取系統110A-110B，其中加工腔102A-102B中的氣體可以由氣體提取系統110A-110B經由氣體出口端口122A-122B排出。在一些實施例中，氣體提取系統110A-110B可配置為經由氣體出口端口122A-122B將加工腔102A-102B抽空，以在加工腔102A-102B中產生真空環境。氣體提取系統110A-110B可包括：真空泵，所述真空泵配置為從加工腔102A-102B提取氣體；氣體導管，所述氣體導管配置為傳輸從加工腔102A-102B提取的氣體；以及氣流控制器，所述氣流控制器配置為控制氣體導管中的流率，其中所述流率可以與從加工腔102A-102B(均未在第1圖中顯示)提取氣體的排氣速率相關聯。氣體導管可以連接到真空泵和/或氣體出口端口122A-122B。在一些實施例中，氣體提取系統110A-110B亦可包括閥(第1圖中未顯示)以允許/阻止氣體提取系統110A-110B從加工腔102A-102B排出氣體。
在一些實施例中，氣體供應系統109A-109B和氣體提取系統110A-110B可以是組合系統(第1圖中未顯示)，而不是第1圖中所示的分開系統。
控制系統124可包括配置為儲存/執行用於執行/監測裝載端口107、傳送模組105和加工模組101A-101B的各種操作的程式的任何合適電腦系統(例如，工作站和便攜式電子裝置)。在一些實施例中，控制系統124可以控制/指示傳送模組105來傳送基板。在一些實施例中，控制系統124可以控制/指示加工模組101A-101B提供加工氣體、調節加工腔102A-102B的壓力，以及調節狹縫閥117A-117B的位置。在一些實施例中，控制系統124可以控制/指示氣體供應系統109A-109B和氣幕裝置120A-120B在加工腔102A-102B中形成氣幕。控制系統124的上述操作是說明性的，而並非旨在為限制性的。
控制系統124可配置為經由通訊連結126與系統100的其他部件(例如，裝載端口107、傳送模組105，以及加工模組101A-101B)進行通訊(例如，發送指令和接收資料)。通訊連結126可包括任何合適的網路連接機制，諸如通訊匯流排、區域域網(LAN)，和/或WiFi網路。在一些實施例中，控制系統124可以基於經由通訊連結126從系統100的其他部件接收的資料來更新指令或所儲存的程式。
第2圖顯示了根據一些實施例的半導體元件製造系統200的側視圖。半導體元件製造系統200可以是半導體元件製造系統100的實施例。除非另外提及，否則對半導體元件 製造系統100的論述適用於半導體元件製造系統200。半導體元件製造系統200可包括傳送模組105和加工模組201。除非另有說明，否則對加工模組101A(和/或加工模組101B)的論述適用於加工模組201。此外，除非另有說明，否則對第1圖和第2圖中具有相同註釋的元件的論述彼此適用。
加工模組201可包括加工腔202、狹縫閥217、一個或多個氣幕裝置(例如，220 1 、2202、2203)、連接到氣幕裝置220 1 、2202、2203的氣體供應系統109A、氣體出口端口122A，以及連接到氣體出口端口122A的氣體提取系統210。除非另有說明，否則對加工腔102A、狹縫閥117A、氣幕裝置120A和氣體提取系統110A的論述分別適用於加工腔202、狹縫閥217、氣幕裝置220 1 、2202、2203和氣體提取系統210。加工腔202可經由狹縫閥217連接至傳送模組105。如第2圖所示，狹縫閥217可配置為沿豎直方向235(例如，±z方向)移動以允許進入加工腔202。例如，狹縫閥217可配置為打開以形成空間215，以允許基板沿著水平方向(例如，y方向)從傳送模組105被傳輸到加工腔202。在一些實施例中，回應於狹縫閥217被打開以允許將基板傳輸到加工腔202中，殘留氣體的流入物241(例如，在大氣環境下來自傳送模組105的氧氣)可穿過空間215流入加工腔202中。
氣幕裝置220可配置為形成局部氣流(例如，氣幕243 1 、243 2 )以阻止流入物241進入加工腔202。氣幕裝置220可放置在加工腔202的任何部分中。例如，參考第2圖，半導體元件製造系統200可包括兩個氣幕裝置(例如，氣幕裝置220 1 和220 2 )，其中氣幕裝置220 1 可鄰近加工腔202的前側231(例如，鄰近狹縫閥217)放置以形成氣幕243 1 ，並且氣幕裝置220 2 可以鄰近加工腔202的後側233(例如，與前側相背，遠離狹縫閥217)放置231以形成氣幕243 2 。儘管第2圖顯示了兩個氣幕裝置(例如，氣幕裝置220 1 和220 2 )以產生兩個氣幕(例如，氣幕243 1 和243 2 )，但是半導體元件製造系統200可包括任何數量的氣幕裝置220以產生任意數量的氣幕243。在一些實施例中，水平距離d4(例如，氣幕裝置220 1 的出口225 1 與狹縫閥217之間在y方向上的距離)與水平距離d6(例如，狹縫閥217與後側233之間在y方向上的距離)的比率可在約0.02與約1.00之間。在一些實施例中，水平距離d5(例如，氣幕裝置220 2 的出口225 2 與後側233之間在y方向上的距離)與水平距離d6的比率可在約0.03與約1.00之間。
氣幕裝置220 1 和220 2 可以包括穿過加工腔202的側壁形成的開口224 1 和224 2 。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 可以分別表示氣幕裝置的出口(第2圖中未顯示)。氣體供應系統109A可以連接到開口224 1 和224 2 以提供惰性氣體(例如，氮氣或氬氣)以在加工腔202中形成氣幕243 1 和243 2 。從氣體供應系統109A到開口224 1 和224 2 的黑色虛線顯示了氣體供應線路。在一些實施例中，氣體供應系統109A可包括氣流控制器(例如，質量流量控制器；第2圖中未顯示)以控制用於形成氣幕243 1 和243 2 的氣體供應線路中的惰性氣體的供應(例如，流率)。即使如第2圖所示，開口224 1 和224 2 共享一個氣體供應系統109A，氣幕裝置220 1 和220 2 中的每一者亦可以通過 (例如，開口224 1 和224 2 )單獨連接到單獨的氣體供應系統109A。
在一些實施例中，參考第2圖，開口224 1 和224 2 可以分別與狹縫閥217和加工腔202的後側233鄰近地水平(例如，在y方向上)形成。在此可以應用對水平距離d4-d6之間的比率的上述論述。例如，水平距離d4可表示開口224 1 與狹縫閥217之間的間隔，水平距離d5可表示開口224 2 與後側233之間的間隔，並且水平距離d6可表示狹縫閥217與後側233之間的間隔。在一些實施例中，d4與d6的比率可以在約0.02與約1.00之間。在一些實施例中，d5與d6的比率可以在約0.03與約1.00之間。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 均可以形成在底部側壁203處。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 均可以形成在頂部側壁205處。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 中的一者可以形成在底部側壁203處，而另一個開口可以形成在頂部側壁205處。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 中的每一者可以形成在加工腔202的任何側壁部分處。
在一些實施例中，為了有效地阻止流入物241，開口224 1 和224 2 的尺寸大於閾值，以允許足夠量的惰性氣體穿過以形成強氣幕243 1 和243 2 。在一些實施例中，開口224 1 和224 2 的尺寸可以等於或大於3mm，以形成能夠阻擋流入物241進入加工腔202的氣幕243 1 和243 2 。
在一些實施例中，氣體幕裝置220 1 和220 2 亦可包括連接到開口224 1 和224 2 的氣體導管222 1 和222 2 。氣體供應系統109A提供的惰性氣體可以從氣體導管222 1 的出口225 1 和 氣體導管222 2 的出口225 2 輸出，以在加工腔202中分別形成氣幕243 1 和243 2 。氣體導管222 1 和222 2 可配置為將惰性氣體引導到期望位置以有效地阻止流入物241(例如，與狹縫閥217鄰近)。氣體導管222 1 和222 2 亦配置為引導惰性氣體流向期望的方向。例如，惰性氣體可以由氣體導管222 1 和222 2 引導以形成豎直氣幕243 1 和243 2 ，該等氣幕從加工腔202的底部側壁203流向加工腔202的頂部側壁205。在一些實施例中，惰性氣體可以由氣體導管222 1 和222 2 引導以形成豎直氣幕243 1 和243 2 ，從而從空間215的下部部分流動到空間215的上部部分。在一些實施例中，出口225 1 和225 2 可以平行於加工腔202的底部側壁。在一些實施例中，氣體導管222 1 和222 2 可以是傾斜的氣體導管，其中加工腔202的底部側壁與出口225 1 和225 2 之間的銳角223 1 和223 2 可以在約0度與約45度之間或在約0度與約90度之間。在一些實施例中，銳角223 1 和223 2 可以彼此不同。
在一些實施例中，氣體導管222 1 和222 2 可以由金屬材料、塑膠材料、聚合材料(例如，聚碳酸酯)、橡膠或鐵氟龍製成。在一些實施例中，為了有效地阻止流入物241，出口225 1 和225 2 的尺寸需要大於閾值，以允許足夠的惰性氣體穿過以形成強氣幕243 1 和243 2 。在一些實施例中，出口225 1 和225 2 的尺寸可以等於或大於3mm，以形成能夠阻擋流入物241進入加工腔202的氣幕243 1 和243 2 。
氣體提取系統210可配置為從加工腔202排出氣體。例如，氣體提取系統210可配置為經由氣體出口端口122A 從加工腔202中提取氣體流出物245，其中氣體流出物245可包括加工腔202中的任何氣體(例如，與流入物241相關的加工氣體、惰性氣體，或殘留氣體，諸如氧氣或濕氣)。在一些實施例中，氣體出口端口122A可以形成在後側233(例如，與前側231相對、與狹縫閥217相對)處。氣體提取系統210可包括連接到氣體出口端口122A的氣體導管252，以及連接到氣體導管252的真空泵250。真空泵250可配置為從加工腔202中提取氣體流出物245。氣體提取系統210亦可包括閥254，該閥254配置為允許或阻止真空泵250提取氣體流出物245。例如，閥254可被打開以允許真空泵從加工腔202提取氣體流出物245。在一些實施例中，閥254可以閉合以防止氣幕243 1 、243 2 朝著氣體出口端口122A洩漏。在一些實施例中，氣體提取系統210亦可包括氣流控制器(第2圖中未顯示)，其中氣流控制器可控制氣體導管252中氣體流出物245的流率。
如先前關於加工腔102A-102B所論述的，加工腔202可配置為提供工作環境以進行各種半導體製造製程，其中氣幕243可阻擋/減少流入物241以改善在加工腔202中進行的半導體製造製程的產率及可靠性。例如，如第2圖所示，加工腔202可配置為提供工作環境以在基板291上進行熱退火製程。由於流入物241可以被氣幕243阻擋或減少，所以在加工腔中進行的熱退火製程202可以更少地經由流入物241引入的污染，從而導致改進的產率和可靠性。上面提到的實例是為了說明由氣幕裝置220產生的氣幕243的益處，而非旨在限制可以在加工腔202中執行的半導體製造製程。
在一些實施例中，參考第2圖，可以在加工腔202中對基板291進行熱退火製程，其中加工模組201可包括夾盤204；溫度計206，該溫度計配置為監測夾盤204的溫度；加工氣體入口端口216，該加工氣體入口端口穿過加工腔202的側壁形成；加工氣體供應系統218，該加工氣體供應系統連接到加工氣體入口端口216；輻射源208，該輻射源配置為提供熱源；以及反射器230，該反射器配置為反射來自輻射源208的輻照。夾盤204可配置為固持基板291，並且可放置在加工腔202的任何部分中。在一些實施例中，夾盤204可定位在狹縫閥217與氣體出口端口122A之間。在一些實施例中，氣幕裝置220 1 可定位在狹縫閥217與夾盤204之間，並且氣幕裝置220 2 可定位在夾盤204與氣體出口端口122A之間。基板291可放置在夾盤204上，其一側面向輻射源208，另一側面向反射器230。由輻射源208產生並由反射器230反射的輻照可以加熱基板291以進行熱退火製程。加工氣體供應系統218可配置為經由加工氣體入口端口216向加工腔202提供加工氣體(例如，氮氣或組成氣體)。連接加工氣體入口端口216和加工氣體供應系統218的黑色虛線可以表示加工氣體的供應路線。在一些實施例中，加工氣體入口端口216可穿過加工腔202在夾盤204的豎直以下的側壁部分形成。在一些實施例中，氣幕裝置220的開口224 1 和224 2 可以穿過加工腔202的在夾盤204的豎直以下(例如，沿z方向)的側壁部分形成。
在一些實施例中，加工模組201亦可包括氣體偵測器214，該氣體偵測器214配置為偵測加工腔202中的殘留氣 體變量。例如，氣體偵測器214可配置為在約0.1百方分率(ppm)至10,000ppm的範圍內監測加工腔202中的氧氣變量(trace)。在一些實施例中，氣體偵測器214亦可配置為在約0.1ppm至約10,000ppm的範圍內監測加工腔中的濕氣變量。氣體偵測器214可以放置在加工腔202的任何部分中。例如，如第2圖所示，氣體偵測器214可定位為鄰近狹縫閥217。此外，氣體偵測器214可配置為與控制系統124或其他電腦系統通訊以報告偵測到的殘留氣體變量。基於本文的揭示內容，對於氣體偵測器214而言的殘留氣體的其他物質和偵測範圍在本揭露的範疇和精神內。
在一些實施例中，除了熱退火製程之外，亦可以在加工腔202中對基板291進行其他半導體製造製程，其中一個或多個先前描述的夾盤204、溫度計206、加工氣體入口端口216、加工氣體供應系統218、輻射源208和反射器230可以包括在加工模組202中以進行其他半導體製造製程。
第3圖是根據一些實施例的用於操作參考第1圖和第2圖描述的半導體元件製造系統的方法300。本揭示不限於該操作描述。應了解，可執行額外操作。此外，執行本文提供的揭示內容可能不需要所有的操作。此外，操作中的一些操作可以同時執行，或者以與第3圖中所示不同的順序執行。在一些實施方式中，作為當前描述的操作的補充或代替當前描述的操作，可以執行一個或多個其他操作。出於說明性目的，參考第1圖和第2圖來描述方法300。然而，方法300不限於該等實施例。
在操作310中，將基板從裝載端口傳送到半導體元件製造系統的傳送模組。例如，參考第1圖，可以將基板從裝載端口107傳送到傳送模組105。基板傳送操作可以包括從個基板儲存裝置108中取出基板，以及將基板從裝載端口107傳送到傳送模組105。在一些實施例中，在裝載端口107到傳送模組105之間的基板傳送操作可以包括藉由機器人臂113將基板從裝載端口107傳送到晶圓定向台115。在一些實施例中，裝載端口107與傳送模組105之間的基板傳送操作可包括在傳送模組105中吹掃惰性氣體(例如，氮氣)，以減少傳送模組105中的氧氣/濕氣程度。在一些實施例中，在半導體元件製造系統的操作之前傳送模組105最初可以處於真空環境中，其中在裝載端口107與傳送模組105之間的基板傳送操作可包括將傳送模組105排氣至大氣壓(例如，760毫托)。
參考第3圖，在操作320中，在半導體元件製造系統的加工模組中形成氣幕。氣幕可以是定向且局部惰性氣流，其阻止殘留氣體(例如，氧氣或濕氣)進入加工模組。例如，參考第2圖，可以在加工腔202中形成氣幕243 1 、243 2 以阻止流入物241進入加工腔202。在一些實施例中，氣幕243 1 、243 2 可以形成在加工腔202與傳送模組105之間。在一些實施例中，氣幕243 1 、243 2 可以鄰近狹縫閥217形成。在一些實施例中，氣幕可形成為遠離狹縫閥217(例如，在加工腔202的後側233處或附近)。形成氣幕243 1 、243 2 的過程可包括藉由氣幕裝置220產生局部惰性氣流(例如，氮氣或氬氣)。在一些實施例中，惰性氣流可以藉由使惰性氣體定向地(例如，沿z方向) 從加工腔202的底部側壁203朝向加工腔202的頂部側壁205流動而產生。在一些實施例中，惰性氣流可以藉由使惰性氣體從加工腔202朝向傳送模組105流動而產生。在一些實施例中，可以產生惰性氣體流，以使該惰性氣體流向狹縫閥217。在一些實施例中，為了使氣幕243 1 、243 2 有效地阻止殘留氣體流入加工腔202，可以藉由使惰性氣體定向地流過傾斜的氣體導管222 1 和222 2 來產生惰性氣體流，其中氣體導管的出口225 1 和225 2 可以朝狹縫閥217和/或傳送模組105傾斜。在一些實施例中，為了使氣幕243 1 、243 2 有效地阻止殘留氣體進入加工腔202，可以產生惰性氣流以使該惰性氣流流動超過閾值流率，諸如等於或大於約1slm、等於等於或大於約5slm、等於或大於約10slm、等於或大於約20slm、等於或大於約50slm。在一些實施例中，形成氣幕243 1 、243 2 的過程亦可包括閉合加工腔202的氣體出口端口122A(例如，藉由閉合閥254)以避免氣幕243流向氣體出口端口。在一些實施例中，形成氣幕243 1 、243 2 的過程可包括藉由控制氣體提取系統210的氣體流量計(第2圖中未顯示)來降低從加工腔202的氣體出口端口122A的氣體排出速率。
參考第3圖，在操作330中，將基板從傳送模組傳送到加工模組。例如，參照第1圖，可以將基板從傳送模組105A傳送到加工腔102A的加工模組101A。傳送操作可包括打開狹縫閥117A，使用機器人臂113將基板從傳送模組105傳輸至加工腔102A，以及閉合狹縫閥117A。在一些實施例中，參考第2圖，狹縫閥217可在加工腔202中形成氣幕243 1 、243 2 的同時 打開。在一些實施例中，可以在打開狹縫閥117A之後形成氣幕243 1 、243 2 。可以在形成氣幕243 1 、243 2 之後執行從傳送模組105到加工腔102的基板傳輸。例如，基板傳輸可以在形成氣幕243 1 、243 2 之後的某一時間延遲(例如，5秒)之後執行。在一些實施例中，可以基於由氣體偵測器214偵測到的殘留氣體(例如，氧氣；濕氣)程度來確定時間延遲。結果，從傳送模組105到加工腔102的基板傳輸可以包括傳輸基板穿過氣幕243 1 、243 2 。在閉合狹縫閥117A之後，可以禁用氣幕。在一些實施例中，在閉合狹縫閥117A之後，加工腔102A可以由加工氣體淨化以用於隨後的製造製程。在一些實施例中，在閉合狹縫閥117A之後，可以將加工腔102A抽空至真空壓力程度，以用於後續的半導體製造製程。
參考第3圖，在操作340中，在加工模組中對晶圓執行一個或多個半導體製造製程。例如，參考第1圖，可以在加工腔102A中對基板執行一個或多個半導體製造製程。該一個或多個半導體製造程序可包括沉積製程，諸如MBE、CVD、PECVD、LPCVD、ECD、PVD、ALD、MOCVD、濺射、熱蒸發、電子束蒸發或其他沉積製程；蝕刻製程，諸如乾式蝕刻、RIE、ICP，以及離子銑削；熱處理，諸如RTA；顯微鏡，諸如SEM和TEM；或其任何組合。在一些實施例中，在一個或多個製造製程期間，在加工腔102A內建立高真空(例如，在約1毫托與約10毫托之間)。
參考第3圖，在操作350中，將經加工的基板從加工模組傳送到傳送模組。例如，參考第1圖，可以將經加工的 基板從加工腔102A傳送到傳送模組105。傳送操作可包括打開狹縫閥117A，使用機器人臂113將基板從加工腔102A傳送至傳送模組105，以及閉合狹縫閥117A。在一些實施例中，在打開狹縫閥117A之前，傳送操作亦可包括使加工腔102A中的壓力與傳送模組105中的壓力匹配。
第4圖是根據一些實施例的用於操作參考第1圖和第2圖描述的半導體元件製造系統的方法400。方法400中所示的操作可以是方法300中的操作320和330的實施例。本揭示不限於該操作描述。應了解，可執行額外操作。例如，可以在方法400中描述的任何操作之間添加或插入方法300中描述的一個或多個操作。此外，執行本文提供的揭示內容可能不需要所有的操作。此外，操作中的一些操作可以同時執行，或者以與第4圖中所示不同的順序執行。在一些實施方式中，作為當前描述的操作的補充或代替當前描述的操作，可以執行一個或多個其他操作。出於說明性目的，參考第1圖和第2圖來描述方法400。然而，方法400不限於該等實施例。
方法400以操作410開始，在操作410中，藉由調節狹縫閥的位置而在傳送模組與加工腔之間形成開口。例如，參考第2圖，可以將位於傳送模組105與加工腔202之間的狹縫閥217調節為豎直移動(例如，沿著方向235；±z方向)以在傳送模組105與加工腔202之間形成空間215。此類空間215可以允許基板在傳送模組105與加工腔202之間傳送。在一些實施例中，空間215可以使殘留氣體流入物241能夠從傳送模組105朝向加工腔202流動。
參照第4圖，在操作420中，形成從加工腔朝向開口流動的氣流。例如，參考第2圖，形成從加工腔202朝向空間215流動的氣幕243 1 、243 2 。因此，氣流(例如，氣幕243 1 、243 2 )可以逆著流入物241流動，從而阻止流入物241進入加工腔202。可以藉由以大於閾值(例如，1.0slm)的流率經由氣幕裝置在加工腔202中吹掃惰性氣體來形成氣流。在一些實施例中，可以藉由使惰性氣體從加工腔202的底部側壁203朝向加工腔202的頂部側壁205流動而形成氣流。換言之，氣體流可以藉由使惰性氣體從空間215的下部部分朝向空間215的上部部分流動而形成。在一些實施例中，可以藉由使惰性氣體同時在加工腔202中的多個位置(例如，鄰近狹縫閥217和/或後側233)中流動來形成氣流。在一些實施例中，狹縫閥217可在形成氣幕243 1 、243 2 的同時打開。在一些實施例中，上文參考第1圖和第2圖以及操作320描述了形成氣流(例如氣幕)的一個或多個過程。
參照第4圖，在操作430中，將在加工腔中關聯的殘留氣體程度與參考特徵進行比較。殘留氣體程度可以例如由氣體偵測器214偵測。參考特徵可以是預定的殘留氣體變量。此類參考特徵可以與期望的製造產率目標或所要求的製造可靠性度量相關聯。例如，該參考特徵可以是配置為進行RTA處理的加工腔202中的氧氣變量的上限。回應於氧氣變量程度低於參考特徵，伴隨RTA製程的意外氧化可最小化，由此確保所得元件效能的變化在所需範圍內。加工腔的殘留氣體程度與參考特徵之間的比較可包括測量加工腔中的殘留氣體(例如，氧 氣或濕氣)的濃度，以及從參考特徵中減去測得的殘留氣體濃度。在一些實施例中，比較可包括從參考特徵中減去平均殘留氣體濃度(例如，經過加工腔的多個位置的平均殘留氣體；或一段時間內的平均殘留氣體)。
參照第4圖，在操作440中，基於殘留氣體特徵與參考特徵(基線)的比較來調節氣幕。如上所述，殘留氣體流入物可以被氣幕阻擋或減少。因此，回應於加工腔中的殘留氣體程度高於參考特徵，可以進行調節，該調節包括增加氣幕的強度和/或延長氣幕流動的時間。在一些實施例中，可以藉由(i)增大與氣流(例如，在操作430中論述的氣幕)相關聯的惰性氣體流率，以及(ii)減小與加工腔的氣體出口端口相關聯的抽空速率來調節氣幕的強度。例如，參考第2圖，可以閉合閥254以避免所產生的氣流朝向氣體出口端口122A洩漏，從而使氣幕243聚焦朝向狹縫閥217流動，以阻止流入物241。在一些實施例中，可以藉由控制氣體提取系統210中的氣流控制器(第2圖中未顯示)來降低與氣體出口端口122A相關聯的抽空速率。
在操作430之後，半導體元件製造系統可以繼續在基板上進行半導體製造製程，諸如方法300中所論述地傳送和/或加工基板。
第5圖是根據一些實施例的可以在其中實施本揭露的各種實施例的電腦系統500的顯示。電腦系統500可以例如在第1圖的控制器單元170中使用。電腦系統500可以是能夠執行本文描述的功能和操作的任何公知的電腦。例如而非限於，電腦系統500可以能夠處理和傳送信號。電腦系統500可 以用於例如執行半導體元件製造系統100、方法300和/或方法400的一個或多個操作。
電腦系統500包括一個或多個處理器(亦稱為中央加工單元，或CPU)，諸如處理器504。處理器504連接到通訊基礎設施或匯流排506。電腦系統500亦包括輸入/輸出裝置403，諸如監測器、鍵盤、指示裝置等，該等裝置經由使用者輸入/輸出介面502與通訊基礎設施或匯流排506通訊。控制工具可以接收指令以經由輸入/輸出裝置503來實施本文描述的功能和操作，例如第1圖中描述的半導體元件製造系統100的功能以及第3圖和第4圖中描述的方法/製程。電腦系統500亦包括主記憶體或主記憶體508，諸如隨機存取記憶體(RAM)。主記憶體508可包括一或多個級別的快取。主記憶體508中儲存有控制邏輯(例如，電腦軟體)和/或資料。在一些實施例中，控制邏輯(例如，電腦軟體)和/或資料可以包括以上關於半導體元件製造系統100描述的功能中的一或多種功能。在一些實施例中，處理器504可配置為執行在主記憶體508中儲存的控制邏輯。
電腦系統500亦可以包括一或多個輔助儲存裝置或輔助記憶體510。輔助記憶體510可包括例如硬碟驅動器512和/或可移式儲存裝置或可移式驅動器514。可移式儲存驅動器514可以是軟碟驅動器、磁帶驅動器、光碟驅動器、光學儲存裝置、磁帶備份裝置，和/或任何其他儲存裝置/驅動器。
可移式儲存驅動器514可以與可移式儲存單元518交互。可移式儲存單元518包括上面儲存有電腦軟體(控制 邏輯)和/或資料的電腦可用或可讀取儲存裝置。可移式儲存單元518可以是軟碟、磁帶、光碟、DVD、光學儲存碟，和/或任何其他電腦資料儲存裝置。可移式儲存驅動器514以眾所周知的方式從可移式儲存單元518讀取和/或寫入可移式儲存單元518。
根據一些實施例，輔助記憶體510可包括用於允許電腦程式和/或其他指令和/或資料被電腦系統500存取的其他機制、工具或其他方法。此類機制、工具或其他方法可包括例如可移式儲存單元522和介面520。可移式儲存單元522和介面520的實例可以包括程式盒和盒介面(諸如在視訊遊戲裝置中找到的介面)、可移式記憶體晶片(諸如EPROM或PROM)和相關聯的插槽、記憶體棒和USB端口、記憶體卡和關聯的記憶體卡插槽，和/或任何其他可移式儲存單元和關聯的介面。在一些實施例中，輔助記憶體510、可移式儲存單元518和/或可移式儲存單元522可包括以上關於濕式工作台結構描述的功能中的一或多種。
電腦系統500亦可包括通訊介面或通訊介面524。通訊介面524使電腦系統500能夠與遠程裝置、網路、實體等(單獨地和共同地標示為528)的任何組合進行通訊並與之交互。例如，通訊介面524可以允許電腦系統500經由通訊路徑526與遠程裝置、網路、實體528通訊，該通訊路徑可以是有線和/或無線的，並且可以包括LAN、WAN、互聯網等的任何組合。可以經由通訊路徑526向和從電腦系統500發送控制邏輯和/或資料。
前述實施例中的功能/操作可以以多種配置和架構來實施。因此，前述實施例中的一些或全部操作，例如第1圖中描述的半導體元件製造系統100的功能、第2圖中描述的半導體元件製造系統200的功能，以及第3圖和第4圖中描述的方法/製程一可以在硬體、軟體或兩者中執行。在一些實施例中，包括上面儲存有控制邏輯(軟體)的有形電腦可用或可讀取媒體的有形設備或製品在本文中亦稱為電腦程式產品或程式儲存裝置。此包括但不限於電腦系統500、主記憶體508、輔助記憶體510和可移式儲存單元518和522，以及體現上述的任意組合的有形製品。此類控制邏輯當由一個或多個資料處理裝置(諸如電腦系統500)執行時，使此類資料處理裝置如本文所述地操作。例如，硬體/設備可以連接到電腦系統500的遠程裝置、網路、實體528或作為其一部分。
在一些實施例中，一種設備可以包括：腔室；狹縫閥，狹縫閥配置為提供通往腔室的通路；夾盤，夾盤設置在腔室中並配置為保持基板；以及氣幕裝置，氣幕裝置設置在夾盤與狹縫閥之間並配置為使惰性氣體流動以形成氣幕。
在一些實施例中，氣幕裝置設置在夾盤下方。
在一些實施例中，氣幕裝置包括：一開口，開口穿過加工腔的一側壁形成；以及一氣體導管，氣體導管包括一出口並且連接到開口，其中出口朝向狹縫閥傾斜。
在一些實施例中，系統更包括一氣體出口端口，氣體出口端口穿過加工腔的一側壁形成並且用以使加工腔排氣；以及另一氣幕裝置，另一氣幕裝置用以使另一惰性氣體流 動以形成氣幕，其中：夾盤設置在狹縫閥與氣體出口端口之間；以及其他氣幕裝置設置在夾盤與氣體出口端口之間。
在一些實施例中，系統更包括一氣體偵測器，氣體偵測器用以偵測加工腔中的一氧氣變量或一濕氣變量。
在一些實施例中，一種方法可包括：將基板裝載到半導體元件製造系統的傳送模組中；在半導體元件製造系統的加工腔中形成氣幕，以阻擋從傳送模組到加工腔的氣流；以及將基板從傳送模組傳送至加工腔。
在一些實施例中，將基板裝載到傳送模組中包括使用一機器人臂從一基板儲存裝置傳送基板。
在一些實施例中，形成氣幕包括：在傳送模組與加工腔之間形成一第一局部惰性氣流；以及在加工腔遠離傳送模組與加工腔之間的一邊界的一後側處形成一第二局部惰性氣流，其中第一和第二局部惰性氣流中的每一者的一流率大於約1.0slm。
在一些實施例中，形成氣幕包括形成從加工腔的一底部側壁朝向加工腔的一頂部側壁流動的一定向惰性氣流。
在一些實施例中，形成氣幕包括：形成經由一傾斜的氣體導管從加工腔朝向傳送模組流動的一惰性氣流。
在一些實施例中，形成氣幕包括減小與加工腔的一氣體出口端口相關的一氣體抽空流率。
在一些實施例中，形成氣幕包括閉合加工腔的一氣體出口端口。
在一些實施例中，將基板從傳送模組傳送到加工腔包括傳輸基板穿過氣幕。
在一些實施例中，方法更包括禁用氣幕；提供一製程氣體；以及在加工腔中用加工氣體對基板進行退火。
在一些實施例中，一種方法可包括藉由調節在傳送模組與加工腔之間的狹縫閥的位置來形成開口，將氣流從加工腔朝向開口吹掃，將加工腔中的殘留氣體特徵與基線要求進行比較，以及基於比較來調節氣流強度。
在一些實施例中，形成開口包括在吹掃氣流的同時形成開口。
在一些實施例中，吹掃氣流包括使一惰性氣體從開口的一下部部分流向開口的一上部部分。
在一些實施例中，吹掃氣流包括使一惰性氣體以大於或等於約1.0slm的流率從加工腔朝向傳送模組流動。
在一些實施例中，比較殘留氣體特徵包括測量加工腔中的氧氣或濕氣的濃度。
在一些實施例中，調節氣流的強度包括增大與氣流相關的流率。
前述揭示內容概述了若干實施例的特徵，使得本領域技藝人士可以更好地理解本揭露的各方面。本領域技藝人士應當理解，他們可以容易地使用本揭露作為設計或修改其他製程和結構的基礎，以實現與本文介紹的實施例相同的目的及/或實現與本文介紹的實施例相同的優點。本領域技藝人士亦應當認識到，此類等同構造不脫離本揭露的精神和範圍，並且 在不脫離本揭露的精神和範圍的情況下，他們可以在本文中進行各種改變、替換和變更。
300:方法
310:操作
320:操作
330:操作
340:操作
350:操作

Claims (10)

  1. 一種半導體元件製造系統，包括：一加工腔；一狹縫閥，該狹縫閥用以提供通往該加工腔的通路；一夾盤，該夾盤設置在該加工腔中並且用以保持一基板；以及一氣幕裝置，該氣幕裝置設置在該夾盤與該狹縫閥之間並且用以使一惰性氣體流動以形成一氣幕，其中該氣幕裝置包括一氣體導管，該氣體導管以一傾斜角度從加工腔的一底部往該狹縫閥延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件製造系統，其中該氣幕裝置包括：一開口，該開口穿過該加工腔的一側壁形成，其中該氣體導管包括一出口並且連接到該開口，其中該出口朝向該狹縫閥傾斜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件製造系統，更包括：一氣體出口端口，該氣體出口端口穿過該加工腔的一側壁形成並且用以使該加工腔排氣；以及另一氣幕裝置，該另一氣幕裝置用以使另一惰性氣體流動以形成該氣幕，其中：該夾盤設置在該狹縫閥與該氣體出口端口之間；以及該其他氣幕裝置設置在該夾盤與該氣體出口端口之間。
  4. 一種操作半導體元件製造系統的方法，包括：將一基板裝載到一半導體元件製造系統的一傳送模組中；在該半導體元件製造系統的一加工腔中形成一氣幕，以阻止從該傳送模組到該加工腔的一氣流，其中該氣幕通過一氣體導管產生，該氣體導管以一傾斜角度從加工腔的一底部往該傳送模組延伸；以及將該基板從該傳送模組傳送到該加工腔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之操作半導體元件製造系統的方法，其中該形成該氣幕包括：在該傳送模組與該加工腔之間形成一第一局部惰性氣流；以及在該加工腔遠離該傳送模組與該加工腔之間的一邊界的一後側處形成一第二局部惰性氣流，其中該第一和第二局部惰性氣流中的每一者的一流率大於約1.0slm。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之操作半導體元件製造系統的方法，其中該形成該氣幕包括：形成經由一傾斜的氣體導管從該加工腔朝向該傳送模組流動的一惰性氣流。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之操作半導體元件製造系統的方法，其中該形成該氣幕包括減小與該加工腔的一氣體出口端口相關的一氣體抽空流率。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之操作半導體元件製造系統的方法，更包括：禁用該氣幕；提供一製程氣體；以及在該加工腔中用該加工氣體對該基板進行退火。
  9. 一種操作半導體元件製造系統的方法，包括：藉由調節在一傳送模組與一加工腔之間的一狹縫閥的一位置來形成一開口；藉由使用通過以一傾斜角度從加工腔之一底部往該傳送模組延伸的一氣體導管產生的一惰性氣體氣流，從該加工腔朝向該開口吹掃一氣流；將該加工腔中的一殘留氣體特徵與一基線要求進行比較；以及基於該比較，調節該氣流的一強度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之操作半導體元件製造系統的方法，其中該調節該氣流的該強度包括增大與該氣流相關的流率。
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