TWI806129B - 裝載鎖定系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種裝載鎖定系統,其可包括:一腔室,其封閉經組態以支撐一晶圓之一支撐結構;一通氣口,其配置於該腔室之一頂部處且經組態以按至少二十標準公升/分鐘之一流動速率將氣體排放至該腔室中;及一板,其在該通氣口與該晶圓之間固定至該頂部。
Description
本文中所提供之實施例揭示一種帶電粒子檢測設備,且更特定言之,揭示一種包括經改良裝載鎖定單元之帶電粒子檢測設備。
當製造半導體積體電路(IC)晶片時,在製造程序期間在晶圓或光罩上不可避免地出現圖案缺陷或未被邀請的粒子(殘餘物),藉此在很大程度上降低良率。例如,對於具有較小臨界特徵尺寸之圖案,未被邀請的粒子極其麻煩,已採用該等圖案來滿足對IC晶片之效能的愈來愈先進要求。
已使用具有一或多個帶電粒子束之圖案檢測工具來偵測缺陷或未被邀請的粒子。此等工具通常使用掃描電子顯微鏡(SEM)。在SEM中,具有相對較高能量之初級電子束以相對較低著陸能量著陸於樣本上且經聚焦以在其上形成探測光點。由於初級電子之此經聚焦探測光點,將自表面產生二次電子。藉由掃描樣本表面上方之探測光點且收集二次電子,圖案檢測工具可獲得樣本表面之影像。
在檢測工具之操作期間,通常藉由晶圓載物台固持晶圓。該檢測工具可包含晶圓定位器件,其用於相對於帶電粒子束定位晶圓載物台及晶圓。此可在電子束之操作範圍內用於定位晶圓上之目標區域,亦
即,待檢測區域。
本發明之實施例提供用於帶電粒子檢測之系統及設備。在一些實施例中,裝載鎖定系統可包括封閉支撐結構之腔室,該支撐結構經組態以支撐晶圓。裝載鎖定系統亦可包括配置於腔室之頂部處且經組態以按至少二十標準公升/分鐘之流動速率將氣體排放至腔室中的通氣口。裝載鎖定系統可進一步包括在通氣口與晶圓之間固定至頂部之板。
在一些實施例中,帶電粒子檢測設備可包括裝載鎖定系統。該裝載鎖定系統可包括封閉支撐結構之腔室,該支撐結構經組態以支撐晶圓。裝載鎖定系統亦可包括配置於腔室之頂部處且經組態以按至少二十標準公升/分鐘之流動速率將氣體排放至腔室中的通氣口。裝載鎖定系統可進一步包括在通氣口與晶圓之間固定至頂部之板。
在一些實施例中,用於減少裝載鎖定系統中之晶圓之污染的設備可包括經組態以支撐晶圓之晶圓固持器。該設備亦可包括一腔室。該腔室可包括一表面。腔室亦可包括配置於表面處且經組態以在腔室加壓期間將氣體排放至腔室中之通氣口,其中氣流之方向垂直於晶圓及表面。該設備可進一步包括一擋板,該擋板配置於晶圓與表面之間且大體上平行於該晶圓,其中該擋板經組態以轉向氣流之方向,使氣體遠離該晶圓。
100:帶電粒子束檢測系統
101:主腔室
102:裝載鎖定腔室
104:射束工具
105:閘閥
106:設備前端模組(EFEM)
106a:裝載埠
106b:裝載埠
107:閘閥
108:機械臂
109:控制器
110:機械臂
112:預對準器
114:晶圓載物台
116:停放台
200:成像系統
201:機動樣本載物台
202:晶圓固持器
203:晶圓
204:物鏡總成
204a:極片
204b:控制電極
204c:偏轉器
204d:激磁線圈
206:電子偵測器
206a:電子感測器表面
206b:電子感測器表面
208:物鏡孔徑
210:聚光透鏡
212:射束限制孔徑
214:槍孔徑
216:陽極
218:陰極
220:初級電子束
222:二次電子束
250:影像處理系統
260:影像獲取器
270:儲存器
300:裝載鎖定系統
302:腔室
304:頂部
306:底面
308:支撐結構
310:晶圓
312:通氣口
314:板
316:懸置結構
318:部分
402:間隙
404:間隙
502:點
504:輪廓
506:輪廓
508:輪廓
602:線
604:點
702:區
704:區
902:粒子
904:區
圖1A為說明符合本發明之實施例的實例帶電粒子束檢測系統之示意圖。
圖1B為說明符合本發明之實施例的圖1A之帶電粒子束檢測系統中之實例晶圓裝載順序的示意圖。
圖2為說明符合本發明之實施例的實例電子束工具之示意圖,該電子束工具可為圖1A之帶電粒子束檢測系統之一部分。
圖3為符合本發明之實施例的實例裝載鎖定系統之圖示。
圖4為符合本發明之實施例的圖3之裝載鎖定系統之一部分的放大視圖之圖示。
圖5為符合本發明之實施例的圖3之裝載鎖定系統中氣體速度降低百分比、板大小與間隙大小之間的關係之實例圖形表示。
圖6為符合本發明之實施例的體積增量百分比與圖5之間隙大小之間的關係之實例圖形表示。
圖7A說明符合本發明之實施例的展示不具有粒子屏蔽件之裝載鎖定系統中之加壓程序之氣流之流動速度的橫截面圖。
圖7B說明符合本發明之實施例的展示圖3之裝載鎖定系統中之加壓程序之氣流之流動速度的橫截面圖。
圖8A說明符合本發明之實施例的展示在不具有粒子屏蔽件之裝載鎖定系統中之加壓程序中的晶圓之上表面上之剪切速度的透視圖。
圖8B說明符合本發明之實施例的展示在圖3的裝載鎖定系統中之加壓程序中的晶圓之上表面上之剪切速度的透視圖。
圖9A為符合本發明之實施例的用於圖3之裝載鎖定系統的實例粒子截獲器之圖示。
圖9B說明符合本發明之實施例的展示在圖9A之裝載鎖定系統中之具有高速率粒子沈積之間隙之區的透視圖。
現在將詳細參考實例實施例,在隨附圖式中說明該等實施
例之實例。以下描述參考隨附圖式,其中除非另外表示,否則不同圖式中之相同編號表示相同或類似元件。實例實施例之以下描述中所闡明之實施並不表示符合本發明的所有實施。取而代之,其僅為符合關於如所附申請專利範圍中所敍述之標的物之態樣的設備及方法之實例。在不限制本發明之範疇的情況下,可在利用電子束(「e-beam」)之系統中提供偵測系統及偵測方法之上下文中描述一些實施例。然而,本發明不限於此。可類似地施加其他類型之帶電粒子束(例如包括質子、離子、緲子或攜載電荷之任何其他粒子)。此外,用於偵測之系統及方法可用於其他成像系統中,諸如光學成像、光子偵測、x射線偵測、離子偵測,或用於使用輻射技術來產生表面或次表面結構之影像的任何系統。
電子器件係由形成於稱為基板之半導體材料塊上的電路構成。該半導體材料可包括例如矽、砷化鎵、磷化銦、矽鍺或具有介於導體與絕緣體之間的電性質的任何材料。許多電路可一起形成於同一矽塊上且被稱為積體電路或IC。此等電路之大小已大大減小,使得更多電路可安裝於基板上。例如,智慧型手機中之IC晶片可與縮略圖一樣小且仍可包括超過20億個電晶體,每一電晶體之大小小於人類毛髮之大小的1/1000。
製造具有極小結構或組件之此等IC係常常涉及數百個個別步驟之複雜、耗時且昂貴之程序。即使一個步驟之誤差皆有可能導致已加工IC之缺陷,從而使得已加工IC為無用的。因此,製造程序之一個目標為避免此類缺陷以最大化程序中所製得之功能性IC的數目,亦即改良程序之總良率。
改良良率之一個組成部分為監測晶片製造程序,以確保其正生產足夠數目個功能性積體電路。監測程序之一種方式為在該電路結構
形成之不同階段處檢測晶片電路結構。可使用掃描帶電粒子顯微鏡(「SCPM」)來進行檢測。例如,SCPM可為掃描電子顯微鏡(SEM)。SCPM可用以實際上使此等極小結構成像,從而拍攝晶圓之結構之「圖像」。影像可用以判定結構是否恰當地形成於恰當位置中。若結構為有缺陷的,則程序可經調整,使得缺陷不大可能再現。
當在IC晶片製造設施中需要高程序良率時,亦必需維持高晶圓產出率,該高晶圓產出率經定義為每小時處理之晶圓之數目。高程序良率及高晶圓產出率可受缺陷之存在影響,尤其當存在復核缺陷之操作者干預時。因此,藉由檢測工具(例如SCPM)對微米及奈米大小缺陷進行高產出率偵測及識別對於維持高良率及低成本係必需的。
SCPM可檢測主腔室中之晶圓。為確保高晶圓產出率及平穩的晶圓傳送操作,裝載鎖定腔室中的壓力通常藉由降壓(「向下抽汲」)或加壓(「向上通氣」)操作來調整。如本文中所使用之「降壓」可指用於減小封閉空間(例如,腔室)中之氣體壓力的程序或工序,諸如藉由將氣體抽汲出封閉空間。如本文中所使用之「加壓」亦可稱作「再加壓」,其可指用於增大封閉空間(例如,腔室)中之氣體壓力的程序或工序,諸如藉由將氣體抽汲至封閉空間中。在檢測之前,晶圓可(例如,藉由機械臂)自常壓潔淨室環境裝載至SCPM之裝載鎖定腔室中。裝載鎖定腔室可連接至用於降壓的泵。當裝載鎖定腔室中之氣體壓力低於第一臨限壓力(例如,遠低於大氣壓力)時,晶圓可傳送(例如,藉由機械臂)至主腔室中。主腔室可與用於降壓至甚至更低之壓力的另一泵連接。當主腔室中之氣體壓力低於第二臨限壓力(例如,10-6托)時,可開始晶圓檢測。當檢測結束時,晶圓可自主腔室傳送至裝載鎖定腔室。在將晶圓卸載至常壓潔淨室環境之
前,裝載鎖定腔室可向上通氣(例如,藉由通過通氣口將氣體灌入裝載鎖定腔室中)至目標壓力(例如,大氣壓力)。為了更好地降壓及加壓,裝載鎖定腔室可使用小體積設計,其中可抽空及灌入較小量之氣體。
小體積設計之一個挑戰為氣流在較小空間中較強。強氣流可在加壓程序期間在晶圓表面上產生顯著粒子污染,此係因為腔室表面或氣體入口上之粒子藉由氣流提昇且經由氣流傳送至晶圓表面,在彼處粒子作為污染物出現於晶圓上且潛在地影響半導體器件在晶圓上之運行。例如,氣流可包括可沈積於晶圓表面及裝載鎖定腔室之內表面上之非所要粒子(例如,灰塵)。當氣流垂直於晶圓表面時,氣流中之粒子可能會直接撞擊在該晶圓表面上,則粒子污染可加重。裝載鎖定腔室之一些現有設計可使用粒子屏蔽件以轉向氣流,目的在於避免氣流直接撞擊在晶圓表面上及減少粒子污染。然而,強氣流可使得可引發裝載鎖定腔室內部之粒子之非所要遷移的流動干擾產生(例如,環流)。例如,流動干擾可將外部粒子攜載至裝載鎖定腔室中,該等粒子最終可沈積於晶圓表面及裝載鎖定腔室之內表面上。在另一實例中,流動干擾可吹走裝載鎖定腔室內部之現有粒子,且使得該等粒子沈積於晶圓表面上。
裝載鎖定腔室之現有設計可使用具有複雜幾何結構之大粒子屏蔽件,其可給小體積設計帶來挑戰。此外,現有設計可能不會針對裝載鎖定腔室內部之流動路徑及流動干擾進行最佳化,此可能會限制減少流動引發之粒子污染。此外,一些現有設計可限制加壓操作的流動速率以最小化流動干擾,目的在於減少流動引發之粒子污染的風險,然而,此類緩慢的加壓操作可損害系統產出率。
本發明的實施例可提供用於裝載鎖定腔室的經改良設計。
所提供實施例可包括具有緊密豎直佈局之小體積(例如,低於5公升)腔室設計。該小體積設計可包括頂部中之一通氣口以適應該緊密豎直佈局,通氣口可以一高流動速率(例如,超過20標準公升/分鐘)將氣體排放至該裝載鎖定腔室中。由於安裝在頂部之通氣口,氣流可在垂直於晶圓之方向上進入裝載鎖定腔室。為了減少流動引發之粒子污染,所提供實施例可包括固定至裝載鎖定腔室之頂部的板,其中該板可在通氣口與晶圓之間。頂部與板之間的空間及板與晶圓之間的空間可經最佳化以減少流動干擾,同時不損害該小體積設計。藉由小體積設計及高流動速率,加壓操作可在更短時間內完成(例如,自30秒降至15秒)以增大產出率,且可進行裝載鎖定的有效超壓操作。藉由經最佳化板,可使流動引發之粒子污染減至最少。
出於清楚起見,圖式中之組件之相對尺寸可經放大。在以下圖式描述內,相同或類似參考數字係指相同或類似組件或實體,且僅描述關於個別實施例之差異。
如本文中所使用,除非另外特定陳述,否則術語「或」涵蓋所有可能組合,除非不可行。例如,若陳述組件可包括A或B,則除非另外特定陳述或不可行,否則組件可包括A,或B,或A及B。作為第二實例,若陳述組件可包括A、B或C,則除非另外特定陳述或不可行,否則組件可包括A,或B,或C,或A及B,或A及C,或B及C,或A及B及C。
圖1A說明符合本發明之實施例的實例帶電粒子束檢測系統100。系統100可用於成像。如圖1A中所展示,系統100包括主腔室101、裝載鎖定腔室102、射束工具104及設備前端模組(EFEM)106。射束工具104位於主腔室101內,且可為單射束系統或多射束系統。EFEM 106包括裝載埠106a及106b。EFEM 106可包括額外裝載埠。裝載埠106a及106b可
收納含有待檢測之晶圓(例如,半導體晶圓或由其他材料製成之晶圓)或樣本(晶圓及樣本可互換使用)的晶圓前開式單元匣(FOUP)。一「批次」為可裝載以作為批量進行處理之複數個晶圓。EFEM 106中之一或多個機械臂(圖1A中未展示)可將晶圓運輸至裝載鎖定腔室102。
控制器109以電子方式連接至射束工具104。控制器109可為經組態以執行對系統100之不同控制的電腦。雖然控制器109在圖1A中展示為在包括主腔室101、裝載鎖定腔室102及EFEM 106之結構的外部,但應瞭解,控制器109可為該結構之一部分。
在一些實施例中,控制器109可包括一或多個處理器(未展示)。處理器可為能夠操縱或處理資訊之通用或特定電子器件。例如,處理器可包括任何數目個中央處理單元(或「CPU」)、圖形處理單元(或「GPU」)、光學處理器、可程式化邏輯控制器、微控制器、微處理器、數位信號處理器、智慧財產(IP)核心、可程式化邏輯陣列(PLA)、可程式化陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、複合可程式化邏輯器件(CPLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、系統單晶片(SoC)、特定應用積體電路(ASIC)及能夠進行資料處理之任何類型電路之任何組合。處理器亦可為虛擬處理器,其包括在經由網路耦接的多個機器或器件上分佈的一或多個處理器。
在一些實施例中,控制器109可進一步包括一或多個記憶體(未展示)。記憶體可為能夠儲存可由處理器(例如,經由匯流排)存取之程式碼及資料的通用或特定電子器件。例如,記憶體可包括任何數目個隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、光碟、磁碟、硬碟、固態碟、隨身碟、安全數位(SD)卡、記憶棒、緊湊型快閃(CF)卡或任何類型之
儲存器件之任何組合。程式碼可包括作業系統(OS)及用於特定任務的一或多個應用程式(或「app」)。記憶體亦可為虛擬記憶體,其包括在經由網路耦接的多個機器或器件上分佈的一或多個記憶體。
圖1B為說明符合本發明之實施例的圖1A之系統100中之實例晶圓裝載順序的示意圖。在一些實施例中,帶電粒子束檢測系統100可包括位於EFEM 106中之機械臂108及位於主腔室101中之機械臂110。裝載鎖定腔室102可經由閘閥105附接至EFEM 106,且可藉由閘閥107附接至主腔室101。在一些實施例中,EFEM 106亦可包括預對準器112,其經組態以在運輸晶圓至裝載鎖定腔室102之前準確地定位晶圓。
在一些實施例中,裝載埠106a及106b可收納FOUP。EFEM 106中之機械臂108可將晶圓自裝載埠106a或106b中之任一者運輸至預對準器112以用於輔助定位。預對準器112可使用機械或光學對準方法來定位晶圓。在預對準之後,機械臂108可經由閘閥105將晶圓運輸至裝載鎖定腔室102。
裝載鎖定腔室102可包括可固持一或多個晶圓之樣本固持器(例如,支撐結構,未展示)。在將晶圓運輸至裝載鎖定腔室102之後,裝載鎖定真空泵(未展示)可移除裝載鎖定腔室102中之氣體分子以達到低於大氣壓力之第一壓力。在達到第一壓力之後,機械臂110可經由閘閥107將晶圓自裝載鎖定腔室102運輸至主腔室101中之射束工具104之晶圓載物台114。主腔室101連接至主腔室真空泵系統(未展示),該主腔室真空泵系統可移除主腔室101中之氣體分子以達到低於第一壓力之第二壓力。在達到第二壓力之後,晶圓可接受由射束工具104進行之檢測。
在一些實施例中,主腔室101可包括經組態以在檢測之前
暫時儲存晶圓之停放台116。例如,當完成對第一晶圓之檢測時,可自晶圓載物台114卸載第一晶圓,且隨後機械臂110可將第二晶圓自停放台116運輸至晶圓載物台114。隨後,機械臂110可將第三晶圓自裝載鎖定腔室102運輸至停放台116以暫時儲存第三晶圓直至對第二晶圓之檢測完成為止。
圖2說明根據本發明之實施例的實例成像系統200。圖2之電子束工具104可經組態以用於系統100中。電子束工具104可為單射束設備或多射束設備。如圖2中所展示,電子束工具104包括機動樣本載物台201,及由機動樣本載物台201支撐以固持待檢測之晶圓203的晶圓固持器202。電子束工具104進一步包括物鏡總成204、電子偵測器206(其包括電子感測器表面206a及206b)、物鏡孔徑208、聚光透鏡210、射束限制孔徑212、槍孔徑214、陽極216及陰極218。在一些實施例中,物鏡總成204可包括經修改擺動物鏡延遲浸沒透鏡(SORIL),其包括極片204a、控制電極204b、偏轉器204c及激磁線圈204d。電子束工具104可另外包括能量分散X射線光譜儀(EDS)偵測器(未展示)以特性化晶圓203上之材料。
藉由在陽極216與陰極218之間施加加速電壓而自陰極218發射初級電子束220。初級電子束220穿過槍孔徑214及射束限制孔徑212,此兩者可判定進入駐存於射束限制孔徑212下方之聚光透鏡210之電子束的大小。聚光透鏡210在射束進入物鏡孔徑208之前聚焦初級電子束220,以在射束進入物鏡總成204之前設定電子束的大小。偏轉器204c偏轉初級電子束220以促進晶圓上之射束掃描。例如,在掃描程序中,可控制偏轉器204c以在不同時間點使初級電子束220依序偏轉至晶圓203之頂表面之不同位置上,以提供用於晶圓203的不同部分之影像重建構的資
料。此外,亦可控制偏轉器204c以在不同時間點使初級電子束220偏轉至特定位置處之晶圓203之不同側上,以提供用於彼位置處的晶圓結構之立體影像重建構的資料。此外,在一些實施例中,陽極216及陰極218可產生多個初級電子束220,且電子束工具104可包括複數個偏轉器204c以同時將多個初級電子束220投影至晶圓之不同部分/側,以提供用於晶圓203的不同部分之影像重建構的資料。
激磁線圈204d及極片204a產生在極片204a之一端處開始且在極片204a之另一端處終止的磁場。正由初級電子束220掃描之晶圓203之一部分可浸沒於磁場中且可帶電,此又產生電場。電場在該初級電子束與晶圓203碰撞之前減少衝擊晶圓203之表面附近的初級電子束220的能量。與極片204a電隔離之控制電極204b控制晶圓203上之電場,以防止晶圓203之微拱起且確保適當射束聚焦。
在接收到初級電子束220後,可自晶圓203之部分發射二次電子束222。二次電子束222可在電子偵測器206之感測器表面206a及206b上形成射束光點。電子偵測器206可產生表示射束光點之強度的信號(例如,電壓、電流或指示電性質之任何信號),且將信號提供至影像處理系統250。二次電子束222及所得射束光點之強度可根據晶圓203之外部或內部結構而變化。此外,如上文所論述,初級電子束220可投影至晶圓之頂表面之不同位置或晶圓在特定位置處之不同側上,以產生不同強度之二次電子束222(及所得射束光點)。因此,藉由映射射束光點之強度與晶圓203之位置,處理系統可重建構反映晶圓203之內部或表面結構之影像。
成像系統200可用於檢測機動樣本載物台201上之晶圓203且包括電子束工具104,如上文所論述。成像系統200亦可包括影像處理
系統250,該影像處理系統包括影像獲取器260、儲存器270及控制器109。影像獲取器260可包括一或多個處理器。例如,影像獲取器260可包括電腦、伺服器、大型電腦主機、終端機、個人電腦、任何種類之行動計算器件及其類似者,或其組合。影像獲取器260可經由諸如電導體、光纖纜線、攜帶型儲存媒體、IR、藍牙、網際網路、無線網路、無線電或其組合之媒體與電子束工具104之偵測器206連接。影像獲取器260可自偵測器206接收信號,且可建構影像。影像獲取器260可因此獲取晶圓203之影像。影像獲取器260亦可執行不同後處理功能,諸如產生輪廓、將指示符疊加於所獲取影像上,及類似者。影像獲取器260可執行對所獲取影像之亮度及對比度或任何影像性質的調整。儲存器270可為諸如硬碟、雲端儲存器、隨機存取記憶體(RAM)、其他類型之電腦可讀記憶體等的儲存媒體。儲存器270可與影像獲取器260耦接,且可用於保存經掃描原始影像資料作為原始影像,及後處理影像。影像獲取器260及儲存器270可連接至控制器109。在一些實施例中,影像獲取器260、儲存器270及控制器109可一起整合為一個控制單元。
在一些實施例中,影像獲取器260可基於自偵測器206接收之成像信號來獲取樣本之一或多個影像。成像信號可對應於用於進行帶電粒子成像之掃描操作。所獲取影像可為包括複數個成像區域之單一影像。單一影像可儲存於儲存器270中。單一影像可為可分成複數個區之原始影像。該等區中之每一者可包括含有晶圓203之特徵的一個成像區域。
圖3為符合本發明之實施例的實例裝載鎖定系統300之圖示。在圖3中,裝載鎖定系統300包括腔室302,該腔室包括頂部304及底面306。在一些實施例中,腔室302可具有圓柱形形狀。腔室302可封閉配
置於底面306上之一或多個支撐結構(例如,晶圓底座),從而包括支撐結構308。支撐結構可用於支撐晶圓310。應注意,儘管為了便於解釋,圖3中展示了晶圓310,但裝載鎖定系統300可包括或可不包括晶圓310。裝載鎖定系統300可進一步包括在頂部304處之通氣口312。通氣口312可用於將氣體以高流動速率排放至腔室302中(例如,在加壓操作中)。例如,該流動速率可為至少20標準公升/分鐘(NL/min)。標準公升為在一個大氣壓之壓力及標準溫度(例如,0℃或20℃)下之一公升氣體。在一些實施例中,流動速率可高於20NL/min(例如,40NL/min或60NL/min)。裝載鎖定系統300可進一步包括在通氣口312與晶圓310之間固定至頂部304之板314。作為一實例,如圖3中所展示,裝載鎖定系統300可包括固定至頂部304之一或多個懸置結構(包括懸置結構316),且該一或多個懸置結構(包括懸置結構316)可用於固定板314。在一些實施例中,裝載鎖定系統300可進一步包括耦接至通氣口312以用於抽取、注入或調節氣體之氣體供應系統(例如,泵、氣體儲集器或用於提供氣體之任何系統,圖3中未展示)。
在一些實施例中,裝載鎖定系統300可使用小體積設計。例如,腔室302之體積可不超過五公升。在一些實施例中,裝載鎖定系統300可使用緊密豎直佈局以適應小體積設計。例如,如圖3中所展示,腔室302可在頂部304與底面306之間具有最多35毫米(mm)之高度。在實施例中,腔室302之高度可為30mm至34mm。
在一些實施例中,通氣口312可配置於頂部304之中心處。例如,當腔室302具有圓柱形形狀時,頂部304可大體上為圓圈,且通氣口312可配置於頂部304之圓形中心處。在一些實施例中,通氣口312可使
得通過通氣口312之氣流方向垂直於板314,如圖3中之箭頭所指示。在一些實施例中,該氣體可包括氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、二氧化碳或經壓縮空氣。
板314可用於限制、轉向或調節經由通氣口312進入腔室302之氣流。板314可用作粒子屏蔽件以用於減少晶圓310曝露於潛在污染環境(例如,具有懸浮於晶圓310上方之空浮塵的大氣環境),諸如由於流動引發之粒子污染或重力引發之沈積而產生的環境。在一些實施例中,如圖3中所展示,板314可大體上與頂部304及晶圓310平行(例如,自板314之中心量測,傾斜角為至多2度)。在一些實施例中,板314可與晶圓310具有相同形狀。例如,若晶圓310具有圓圈形狀,則板314亦可呈圓圈形狀。在一些實施例中,板314可以通氣口312為中心。例如,當板314呈圓形形狀時,板314之圓形中心可在通氣口312處對準(例如,豎直對準)。在一些實施例中,板314可與晶圓310具有大體上相同之大小。例如,板314之邊沿可在一定正或負誤差容限(例如,6mm)內自晶圓310之邊沿偏離。在另一實例中,若晶圓310為圓形,則板314之直徑可在一定正或負誤差容限(例如,晶圓310之直徑的2%)內長於、短於或恰好相同於晶圓310之直徑。例如,若晶圓310為圓形且具有300mm之直徑,則板314亦可為圓形且具有300±6mm之直徑。在一些實施例中,板314之大小可具有獨立於晶圓310之大小的預定大小。例如,板314可為圓形且具有在預定容限內之預定直徑(例如,300±6mm),而晶圓310可為圓形且具有小於預定直徑之直徑(例如,100mm、125mm、150mm、200mm或短於300mm之任何長度)。應注意,板314之大小及形狀可基於氣體速度降低之有效性(將結合圖5描述)而判定,且不限於上述實例。在一些實施例中,板314可
為金屬板。例如,板314可由不鏽鋼製成。
在一些實施例中,板314之配置可經最佳化以在腔室302之降壓(例如,自腔室302抽取氣體)效率與腔室302之體積最小化之間進行平衡。圖4為符合本發明之實施例的裝載鎖定系統300之部分318的放大視圖之圖示。如圖4中所展示,間隙402位於頂部304及板314之上表面之間,且間隙404位於板314之下表面及晶圓310之上表面之間。在一些實施例中,間隙402可為3mm至10mm。在一些實施例中,間隙402可為大體上6mm(例如,6±0.2mm)。在一些實施例中,間隙404可為5mm至10mm。在一些實施例中,間隙404可為大體上5mm(例如,5±0.2mm)。
如圖3至圖4中所展示,裝載鎖定系統300可使用具有緊密豎直佈局之小體積設計。板314可大體上與晶圓310大小相同,使得可自在垂直於晶圓310之方向上經由通氣口312進入腔室302之氣流屏蔽晶圓310。儘管氣流可具有高流動速率(例如,至少20NL/min),但氣流之速度可由所組態之板314在該氣流到達晶圓310之前充分減緩,且可通過在板314之邊緣上行進而穩定地填充腔室302。藉此,可在腔室302內部抑制流動干擾(例如,流動環流),且可減少或最小化對晶圓310之流動引發之粒子污染,同時晶圓產出率可維持在高位準,此係因為藉由腔室302之小體積及氣流之高流動速率可大大減少用於降壓加壓之時間消耗(例如,低於30秒,諸如15秒)。此外,該緊密豎直佈局可促進裝載鎖定系統300更易於整合至帶電粒子檢測設備(例如,帶電粒子束檢測系統100)中。
圖4之間隙402可經最佳化。在一些實施例中,間隙402可經組態以至少為3mm以避免損害降壓(例如,「向下抽汲」)效率,同時確保減緩進入之氣流的有效性。圖5為符合本發明之實施例的氣體速度降低
百分比、板大小及間隙402之大小之間的關係之實例圖形表示。在圖5中,橫軸表示板314之大小,左側之豎軸表示間隙402之大小,右側之豎圖例表示對應於平均流動速度之降低百分比的灰階,且圖中之灰階顏色表示經由通氣口312進入腔室302之氣流之平均流動速度的降低百分比。正降低百分比指示氣流之平均流動速度由板314減小,且負降低百分比指示氣流之平均流動速度實際上因空氣動力學而由板314增大。如圖例中所展示,自淺顏色至深顏色,灰階表示分別在正至負範圍內變化之降低百分比。圖5中之灰階顏色之頂部上的虛線表示等百分比之輪廓,包括輪廓504(表示77.4713%之降低百分比)、506(表示66.3711%之降低百分比)及508(表示55.2709%之降低百分比)。例如,輪廓504中之點可表示間隙402之大小及板314之大小的組合,且輪廓504可表示輪廓504中之所有點(亦即,間隙402之大小及板314之大小的所有對應組合)可針對平均流動速度得到77.4713%之降低百分比。圖5中之所有等百分比輪廓可具有類似表示。輪廓504包括點502,其表示間隙402之大小(例如,高度)為6mm,且板314之大小(例如,直徑)為300mm。如圖5中所展示,在間隙402之大小及板314之大小的一些組合中,平均流動速度之降低百分比可大於80%。
在一些實施例中,間隙402可經組態為至多10mm以避免大體上放大圖3中之腔室302之體積。腔室302之放大體積可損害晶圓產出率,此係因為腔室302中之加壓(「向上通氣」)操作可需要較長時間。圖6為符合本發明之實施例的體積增量百分比與間隙402之大小之間的關係之實例圖形表示。在圖6中,橫軸表示間隙402之大小,且豎軸表示圖3中之腔室302之體積的增量百分比。如圖6中所展示,若間隙402之大小增大,則腔室302之體積亦沿著線602增大。線602包括對應於間隙402之6mm大
小(例如,高度)之點604。如圖6中所展示,對應於點604之腔室302之體積增量為約10.5%。
在圖3中之裝載鎖定系統300之一些實施例中,間隙402及板314可分別為6mm及300mm。如圖5至圖6中所展示,此組合可得到氣流之平均流動速度之77.4713%之降低百分比及腔室302之10.5%之體積增量。此類組合可達成降壓效率、減緩進入氣流之有效性、抑制流動引發之粒子污染及小體積之腔室302之間的較好平衡。
圖4之間隙404亦可經最佳化。在一些實施例中,間隙404可經組態為至少5mm,以確保機械臂(例如,圖1B中之機械臂110)有充足工作空間在帶電粒子檢測設備(例如,帶電粒子束檢測系統100)之其他部分當中將晶圓310傳送至腔室302及自腔室302傳送晶圓,其他部分諸如圖1B中之晶圓載物台114或停放台116。在一些實施例中,間隙404可經組態為至多10mm以避免大體上放大圖3中之腔室302之體積。在圖3中之裝載鎖定系統300之一實施例中,間隙404可為5mm,此可達成降壓效率、減緩進入氣流之有效性、抑制流動引發之粒子污染及小體積之腔室302之間的較好平衡。
在一些實施例中,在最佳化組態之情況下,圖3之板314可屏蔽晶圓310免於空浮粒子之直接影響且大體上降低腔室302中之氣流之流動速度,同時不損害加壓腔室302之持續時間。圖7A說明符合本發明之實施例的展示不具有用於晶圓310之粒子屏蔽件的裝載鎖定系統中之加壓程序之氣流之流動速度的橫截面圖。圖7B說明符合本發明之實施例的展示具有用於晶圓310之板314的裝載鎖定系統300中之加壓程序之氣流之流動速度的橫截面圖。圖7A至圖7B底部之圖例表示對應於不同流動速度的
灰階。如圖例中所展示,灰階愈深,則流動速度可愈高,且灰階愈淺,則流動速度可愈低。應注意,表示圖7A至圖7B之圖例中之流動速度的數字僅用於實例,且本發明不意欲如此限制。圖7A至圖7B可為計算流體動力學模擬之圖形表示。
如圖7A至圖7B中所展示,高流動速率(例如,至少20NL/min)氣流可經由通氣口312進入腔室302。圖7A及圖7B之間的差異為圖7B中之裝載鎖定系統(例如,如圖3至圖4中所展示之裝載鎖定系統300)包括作為粒子屏蔽件的在晶圓310上方之板(例如,板314)。氣流可藉由行進於晶圓310之邊緣(如圖7A中所展示)或板314之邊緣(如圖7B中所展示)上而填充腔室302。
在圖7A中,氣流直接影響晶圓310,其可產生對晶圓310之顯著粒子污染。相比之下,在圖7B中,藉由板314屏蔽氣流與晶圓310,此可減少由於氣流之直接影響之粒子污染。此外,板314可在加壓程序期間大體上減少腔室302中之流動干擾。圖7A至圖7B中之灰階顏色表示流動速度。如圖7A至圖7B中之區702及704中所展示,由於板314,區704中之流動速度明顯低於區702中之流動速度。較低流動速度可減少腔室302中之流動干擾(例如,流動環流),其又可減少由藉由高速氣流攪拌(例如,自腔室302之內表面)之粒子產生之粒子污染。此外,若原先存在附接至晶圓310之表面之粒子,則較慢流動速度可減少將彼等粒子向上攪拌至腔室302中之可能性,此又可減少對其他晶圓之交叉污染。
在一些實施例中,在最佳化組態之情況下,圖3之板314可減少晶圓310上之剪切速度。剪切速度(亦被稱作「摩擦速度」)可表示呈速度單位形式之剪切應力,以描述移動氣體或流體中與剪切相關之運動
(例如,粒子之擴散或分散)。剪切速度可視流動層之間的剪切而定。例如,晶圓310上之剪切速度可與腔室302中之流動引發之粒子遷移之量值正相關。圖8A說明符合本發明的實施例的展示在不具有用於晶圓310的粒子屏蔽件之裝載鎖定系統中之加壓程序中的晶圓310之上表面上之剪切速度的透視圖。圖8B說明符合本發明之實施例的展示在具有用於晶圓310的板314之裝載鎖定系統300中之加壓程序中的晶圓310之上表面上之剪切速度的透視圖。圖8A至圖8B可為計算流體動力學模擬之圖形表示。圖8A至圖8B底部之圖例表示對應於不同剪切速度之值的灰階。如圖例中所展示,灰階愈深,則剪切速度可愈高,灰階愈淺,則剪切速度可愈低。應注意,表示圖8A至圖8B之圖例中之剪切速度的數字僅用於例示,且本發明不意欲如此限制。相較於圖8A,圖8B展示在晶圓310的上表面上的顯著較低剪切速度。例如,圖8A中之晶圓310之上表面上的最大剪切速度為0.12m/s,而圖8B中之晶圓310之上表面上的最大剪切速度為0.01m/s。在一些實施例中,晶圓310之上表面上的最大剪切速度可減少至少90%。
如圖8A至圖8B所展示,板314可減少剪切速度,其中微米級(例如,大小最多10微米或μm)粒子在腔室302之內表面及晶圓310上之再懸浮率可被顯著抑制(例如,至一可忽略的範圍)。在一些實施例中,在不具有板314之情況下,具有大於5μm之大小的粒子可自腔室302之內表面及晶圓310再懸浮,且可引致針對晶圓310之粒子污染或交叉污染。
在一些實施例中,在最佳化組態之情況下,圖3之板314可截獲相當大部分腔室302中之粒子。圖9A為符合本發明之實施例的用於裝載鎖定系統300之實例粒子截獲器的圖示。當高速(例如,至少20NL/min)氣流經由通氣口312進入腔室302時,其可攜載外部粒子(例如,灰塵),包
括粒子902。高速流可將外部粒子沈積至板314,且間隙402可充當可有效地捕獲外部粒子以減少外部粒子擴散至晶圓310之可能性的粒子截獲器。
在一些實施例中,即使氣流未經過濾(例如,藉由通氣口312上游之過濾器)或腔室302未充分清潔(例如,包括內部粒子),亦可捕獲具有大於4μm之大小的粒子且將其保留在間隙402中。圖9B說明符合本發明之實施例的展示具有高速率粒子沈積之間隙402之區904的透視圖。圖9B可為計算流體動力學模擬之圖形表示。圖9B中之沈積速率(亦被稱作「沈積速度」)相對於粒子性質經正規化為正規化弛緩時間。圖9B底部之圖例表示對應於沈積速率之不同值的灰階。如圖例中所展示,灰階愈深,則沈積速率可愈高,且灰階愈淺,則沈積速率可愈低。應注意,表示圖9B之圖例中之沈積速率的數字僅用於實例,且本發明不意欲如此限制。如圖9B中所展示,由於區904中之高粒子沈積速率,亦可捕獲具有大於4μm之大小的粒子且將其保留在間隙402中。
如圖9A至圖9B中所展示,藉由此設計及組態,可最小化晶圓310之粒子污染,且可改良帶電粒子檢測設備(例如,帶電粒子束檢測系統100)之強健性。由於經改良強健性及針對粒子污染之有效保護,在一些實施例中,可施加侵襲性加壓(例如,具有至少40NL/min之流動速率,諸如60NL/min)而不會使得發生明顯粒子污染。在彼等情況下,可顯著減少加壓腔室302至臨限壓力(例如,自10-6托至760托)之持續時間(例如,自30秒降至15秒)。
在以下編號條項中闡明本發明之態樣:
1.一種裝載鎖定系統,其包含:一腔室,其封閉經組態以支撐一晶圓之一支撐結構;
一通氣口,其配置於該腔室之一頂部處且經組態以按至少二十標準公升/分鐘之一流動速率將氣體排放至該腔室中;及一板,其在該通氣口與該晶圓之間固定至該頂部。
2.如條項1之裝載鎖定系統,其中該板大體上平行於該頂部及該晶圓。
3.如條項2之裝載鎖定系統,其中該板與該頂部之間的一第一間隙為三毫米至十毫米。
4.如條項3之裝載鎖定系統,其中該第一間隙為六毫米。
5.如條項2至4中任一項之裝載鎖定系統,其中該板與該晶圓之間的一第二間隙為五毫米至十毫米。
6.如條項5之裝載鎖定系統,其中該第二間隙為五毫米。
7.如條項1至6中任一項之裝載鎖定系統,其中該腔室具有一圓柱形形狀。
8.如條項1至7中任一項之裝載鎖定系統,其中該腔室在該腔室之該頂部與一底面之間具有最多35毫米之一高度。
9.如條項8之裝載鎖定系統,其中該高度為三十毫米至三十四毫米。
10.如條項1至9中任一項之裝載鎖定系統,其中該腔室之一體積最多五公升。
11.如條項1至10中任一項之裝載鎖定系統,其中該通氣口配置於該頂部之一中心處。
12.如條項1至11中任一項之裝載鎖定系統,其中該通氣口經組態以使得通過該通氣口之一氣流之一方向垂直於該板。
13.如條項1至12中任一項之裝載鎖定系統,其中該氣體包含氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、二氧化碳或經壓縮空氣。
14.如條項1至13中任一項之裝載鎖定系統,其中該板經組態以該通氣口為中心。
15.如條項1至14中任一項之裝載鎖定系統,其中該板具有與該晶圓之一形狀大體上相同的一形狀。
16.如條項1至15中任一項之裝載鎖定系統,其中該板具有與該晶圓大體上相同的大小。
17.如條項1至16中任一項之裝載鎖定系統,其中該板為圓形且具有300毫米之一直徑。
18.如條項1至17中任一項之裝載鎖定系統,其中該板為一金屬板。
19.如條項1至18中任一項之裝載鎖定系統,其中該板由不鏽鋼製成。
20.如條項1至19中任一項之裝載鎖定系統,其進一步包含:一懸置結構,其固定至該頂部,其中該懸置結構經組態以固定該板。
21.如條項1至20中任一項之裝載鎖定系統,其進一步包含:一氣體供應系統,其經組態以耦接至該通氣口。
22.如條項1至21中任一項之裝載鎖定系統,其中用於將該氣體排放至該腔室中以達到一臨限壓力之一時間低於三十秒。
23.如條項22之裝載鎖定系統,其中該臨限壓力為一大氣壓力。
24.如條項22至23中任一項之裝載鎖定系統,其中該時間降至15
秒。
25.一種帶電粒子檢測設備,其包含如條項1至24中任一項之一裝載鎖定系統。
26.一種用於減少一裝載鎖定系統中之一晶圓之污染的設備,其包含:一晶圓固持器,其經組態以支撐該晶圓;一腔室,其包含:一表面;及一通氣口,其配置於該表面處且經組態以在該腔室之加壓期間將氣體排放至該腔室中,其中該氣流之一方向垂直於該晶圓及該表面;及一擋板,其配置於該晶圓與該表面之間且大體上平行於該晶圓,其中該擋板經組態以轉向該氣流之該方向,使該氣體遠離該晶圓。
27.如條項26之設備,其中該氣流具有至少二十標準公升/分鐘之一流動速率。
28.如條項26至27中任一項之設備,其中該擋板大體上平行於該表面及該晶圓。
29.如條項28之設備,其中該擋板與該表面之間的一第一間隙為三毫米至十毫米。
30.如條項29之設備,其中該第一間隙大體上為六毫米。
31.如條項28至30中任一項之設備,其中該擋板與該晶圓之間的一第二間隙為五毫米至十毫米。
32.如條項31之設備,其中該第二間隙為五毫米。
33.如條項26至32中任一項之設備,其中該腔室具有一圓柱形形
狀。
34.如條項26至33中任一項之設備,其中該腔室在該腔室之該表面與一底面之間具有最多35毫米之一高度。
35.如條項34之設備,其中該高度為三十毫米至三十四毫米。
36.如條項26至35中任一項之設備,其中該腔室之一體積最多五公升。
37.如條項26至36中任一項之設備,其中該通氣口配置於該表面之一中心處。
38.如條項26至37中任一項之設備,其中該通氣口經組態以使得通過該通氣口之一氣流之一方向垂直於該擋板。
39.如條項26至38中任一項之設備,其中該氣體包含氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、二氧化碳或經壓縮空氣。
40.如條項26至39中任一項之設備,其中該擋板經組態以該通氣口為中心。
41.如條項26至40中任一項之設備,其中該擋板具有與該晶圓之一形狀大體上相同的一形狀。
42.如條項26至41中任一項之設備,其中該擋板具有與該晶圓大體上相同的大小。
43.如條項26至42中任一項之設備,其中該擋板為圓形且具有300毫米之一直徑。
44.如條項26至43中任一項之設備,其中該擋板為一金屬擋板。
45.如條項26至44中任一項之設備,其中該擋板由不鏽鋼製成。
46.如條項26至45中任一項之設備,其進一步包含:
一懸置結構,其固定至該表面,其中該懸置結構經組態以固定該擋板。
47.如條項26至46中任一項之設備,其進一步包含:一氣體供應系統,其經組態以耦接至該通氣口。
48.如條項26至47中任一項之設備,其中用於將該氣體排放至該腔室中以達到一臨限壓力之一時間低於三十秒。
49.如條項48之設備,其中該臨限壓力為一大氣壓力。
50.如條項48至49中任一項之設備,其中該時間降至15秒。
圖中之方塊圖說明根據本發明之不同實施例之系統、方法及電腦硬體或軟體產品之可能實施的架構、功能性及操作。就此而言,流程圖或方塊圖中之每一區塊可表示模組、區段、或程式碼之部分,其包括用於實施特定邏輯功能之一或多個可執行指令。應理解,在一些替代實施中,區塊中所指示之功能可不按圖中所提及之次序出現。例如,視所涉及之功能性而定,連續展示的兩個區塊可大體上同時執行或實施,或兩個區塊有時可以相反次序執行。亦可省略一些區塊。亦應理解,方塊圖之每一區塊及該等區塊之組合可由執行特定功能或動作的基於專用硬體之系統,或由專用硬體及電腦指令之組合來實施。
應瞭解,本發明之實施例不限於已在上文所描述及在隨附圖式中所說明之確切構造,且可在不脫離本發明之範疇的情況下作出不同修改及改變。
300:裝載鎖定系統
302:腔室
304:頂部
306:底面
308:支撐結構
310:晶圓
312:通氣口
314:板
316:懸置結構
318:部分
Claims (15)
- 一種裝載鎖定系統,其包含:一腔室,其封閉經組態以支撐一晶圓之一支撐結構;一通氣口(gas vent),其配置於該腔室之一頂部處且經組態以按至少二十標準公升(normal liters)/分鐘之一流動速率將氣體排放至該腔室中;及一板,其在該通氣口與該晶圓之間固定至該頂部。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該板大體上平行於該頂部及該晶圓。
- 如請求項2之裝載鎖定系統,其中該板與該頂部之間的一第一間隙為三毫米至十毫米。
- 如請求項3之裝載鎖定系統,其中該第一間隙為六毫米。
- 如請求項2之裝載鎖定系統,其中該板與該晶圓之間的一第二間隙為五毫米至十毫米。
- 如請求項5之裝載鎖定系統,其中該第二間隙為五毫米。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該腔室具有一圓柱形形狀。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該腔室在該腔室之該頂部與一底面之間具有最多35毫米之一高度。
- 如請求項8之裝載鎖定系統,其中該高度為三十毫米至三十四毫米。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該腔室之一體積最多五公升。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該通氣口配置於該頂部之一中心處。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該通氣口經組態以使得通過該通氣口之一氣流之一方向垂直於該板。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該氣體包含氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、二氧化碳或經壓縮空氣。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該板經組態以該通氣口為中心。
- 如請求項1之裝載鎖定系統,其中該板具有與該晶圓之一形狀大體上相同的一形狀。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0546011B1 (en) * | 1990-08-28 | 1994-06-15 | Materials Research Corporation | Method and apparatus for reducing wafer contamination |
US6630053B2 (en) * | 2000-08-22 | 2003-10-07 | Asm Japan K.K. | Semiconductor processing module and apparatus |
TW200625506A (en) * | 2004-11-30 | 2006-07-16 | Sumitomo Eaton Nova | Wafer processing system, wafer processing method, and ion implantation system |
DE102009021563A1 (de) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Einrichtung zum Transport von Substraten in und aus Vakuumanlagen |
TW201601200A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-01 | Sumitomo Heavy Ind Ion Technology Co Ltd | 離子植入裝置及離子植入裝置的控制方法 |
TW201634917A (zh) * | 2011-03-15 | 2016-10-01 | 荏原製作所股份有限公司 | 光電子產生裝置 |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
JP2941000B2 (ja) * | 1990-05-15 | 1999-08-25 | キヤノン株式会社 | マスクローディング機構 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0546011B1 (en) * | 1990-08-28 | 1994-06-15 | Materials Research Corporation | Method and apparatus for reducing wafer contamination |
US6630053B2 (en) * | 2000-08-22 | 2003-10-07 | Asm Japan K.K. | Semiconductor processing module and apparatus |
TW200625506A (en) * | 2004-11-30 | 2006-07-16 | Sumitomo Eaton Nova | Wafer processing system, wafer processing method, and ion implantation system |
DE102009021563A1 (de) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Einrichtung zum Transport von Substraten in und aus Vakuumanlagen |
TW201634917A (zh) * | 2011-03-15 | 2016-10-01 | 荏原製作所股份有限公司 | 光電子產生裝置 |
TW201601200A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-01 | Sumitomo Heavy Ind Ion Technology Co Ltd | 離子植入裝置及離子植入裝置的控制方法 |
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