TWI806279B - 處理半導體基板的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於在半導體基板的處理腔室的出入口上方產生氣幕的系統及方法。氣流穩定器及氣流接收器，各個包括合作以產生氣幕的水平流動段及垂直流動段，該氣幕阻礙處理腔室之外的氣體，例如，氧，流入腔室中，舉例而言，在出入口打開以添加/或自處理腔室移除工件時。

Description

處理半導體基板的系統及方法
本揭露關於一種處理半導體基板的系統及方法。
在半導體工業中，快速熱退火(rapid thermal annealing，RTA)係一半導體製程步驟，用於活化摻雜劑及金屬觸點的介面反應。原則上，操作涉及將晶圓自環境溫度快速加熱至約1000~1500K。一旦晶圓達到所需溫度，可在淬火前將其保持在該溫度下。RTA的一些實施利用間接紅外燈加熱晶圓。晶圓的溫度由間接感測器根據晶圓發出的輻射判定。RTA完成之後，經由出入口將晶圓自處理腔室中移除，並準備進行進一步處理。
根據本揭露的一些實施例中，一種處理半導體基板的系統。該系統包含一處理腔室；一暫存模組，用於在將一基板輸送至該處理腔室之前分段該基板；一出入口，在該處理腔室與該暫存模組之間，該基板經由該出入口在該暫存模組與該處理腔室之間傳遞；一氣流穩定器，定位於鄰近該出入口，該氣流穩定器包括一水平流動段及一垂直 流動段。
根據本揭露的一些實施例中，一種處理半導體基板的方法，其包含以下步驟：經由一惰性氣流穩定器的一水平流動段傳遞一惰性氣體，該惰性氣流穩定器定位於至一處理腔室的一出入口之上；將該惰性氣體自該水平流動段傳遞至該惰性氣流穩定器的一垂直流動段，該惰性氣流穩定器的該水平流動段上覆該惰性氣流穩定器的該垂直流動段；在該惰性氣流接收器的一垂直流動段中接收來自該惰性氣流穩定器的該惰性氣體；將該惰性氣體自該惰性氣流接收器的該垂直流動段接收至該惰性氣流接收器的一水平流動段，該惰性氣流接收器的該垂直流動段上覆該惰性氣流接收器的該水平流動段；經由該出入口傳遞該半導體基板；及處理該半導體基板。
根據本揭露的一些實施例中，一種氣流系統，其包含一氣流穩定器及一氣流接收器。該氣流穩定器包括一水平流動段及一垂直流動段，該氣流穩定器的該水平流動段上覆該氣流穩定器的該垂直流動段，該氣流穩定器的該水平流動段包括複數個重疊水平氣流路徑，且該氣流穩定器的該垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑；該氣流接收器包括一垂直流動段及一水平流動段，該氣流接收器的該垂直流動段上覆該氣流接收器的該水平流動段，該氣流接收器的該垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑，且該氣流接收器的該水平流動段包括複數個重疊水平氣流路徑。
100:處理腔室
101:燈頭
102:反射體
106:基板
108:基板支架
114:窗口組件
116:底座
118:反射腔
120:高反射表面塗佈層
124:導管
125:彈性光纖
126:光管
128:高溫計
130:入口
134:支撐環/邊緣環
136:石英圓筒
137:滾珠軸承
139:下軸承座圈
141:環形上軸承
142:冷卻室
143:入口
144:出口
145:淨化環
146:循環迴路
147:內部環形腔
149:通道
150:控制器
152a~152c:溫度感測器
154:上窗口
156:下窗口
158:縫隙
159:出口
300:方法
310、320、330、340、350、360、370:步驟/方塊
400:群集工具
400A:處理腔室
402:轉運室
402A:基板暫存模組
403:壁
404:轉運機器人
406:負載鎖
406A~406B:負載鎖室
406C:出入口
407:壁的內表面
408:處理腔室
408A:氣流穩定器
410:處理腔室
410a~410b:氣體入口
412:處理腔室/熱處理腔室
412A:氣流接收器
414:處理腔室
414A:出口/口
416:處理腔室/熱處理腔室
416A:真空源
418:第二出入口
420:殼體
421:水平流動段
422:頂側
423:垂直流動段
424:前側
426a~426e:水平板
427:背側
428:左端
430:右端
432:底側
502a~502g:垂直板
504:護圈
506:護圈
508:前邊緣
510:前邊緣
512:安裝板
514a~514c:槽
516a~516f:縫隙
620:殼體
621:水平流動段
622:頂側
623:垂直流動段
624:前側
626:背側
626a~626e:水平板
628:左端
630:右端
632:底側
640:垂直定向導管
650:水平流動室
800:方法
820、830、840、850、860、870:步驟
本揭露的態樣在與隨附圖式一起研讀時自以下詳細描述內容來最佳地理解。應注意，根據行業中的標準規範，各種特徵未按比例繪製。實際上，各種特徵的尺寸可為了論述清楚經任意地增大或減小。
第1圖係用於本揭露實施例的快速熱處理(rapid thermal processing，RTP)系統的示意性橫截面圖。
第2圖係根據本揭露實施例的工具平面圖。
第3圖係一流程圖，描繪根據本文描述的一實施的使用異質磊晶沉積形成結構的方法。
第4圖係根據本揭露實施例的氣流系統的示意性側視圖。
第5圖係根據本揭露實施例的氣流穩定器的透視圖。
第6A圖係根據本揭露實施例的氣流接收器的透視圖。
第6B圖係第6A圖的氣流接收器的橫截面圖。
第7A圖至第7D圖係根據本揭露實施例的氣流穩定器的不同透視圖。
第8圖係根據本揭露方法的實施例的流程圖。
以下揭示內容提供用於實施所提供標的物的不同特徵的許多不同實施例、或實例。下文描述組件及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，這些僅為實例且非意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中第一特徵於第二特徵上方或上的形成可包括第一特徵與第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可包括額外特徵可形成於第一特徵與第二 特徵之間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重複參考數字及/或字母。此重複係出於簡單及清楚之目的，且本身且不指明所論述之各種實施例及/或組態之間的關係。
此外，為了便於描述，在本文中可使用空間相對術語，諸如「在……下面」、「在……之下」、「下部」、「在……之上」、「上部」及類似者，來描述諸圖中圖示之一個元件或特徵與另一(多個)元件或特徵之關係。空間相對術語意欲涵蓋除了諸圖中所描繪的定向以外的裝置在使用或操作時的不同定向。裝置可另外定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用之空間相對描述符可類似地加以相應解釋。
本文描述的一實施例係用於處理基板的系統，基板包括處理腔室，處理腔室包括出入口。這個實施例包括暫存模組，用於在經由出入口將基板輸送至處理腔室之前對基板進行分段，及/或用於經由出入口自處理腔室接收基板。系統進一步包括鄰近出入口定位的惰性氣體穩定器。惰性氣流穩定器包括水平流動導引段及垂直流動導引段。根據一些實施例，系統在處理腔室之外及出入口上方提升氣幕。氣幕用於防止或減少無用氣體(例如，氧)流入處理腔室中，特別是當基板引入或自處理腔室移除時。需要防止氧氣進入處理腔室，因為氧氣可損壞處理腔室內的感測器及/或與材料(例如，鋁)相互作用，從而在處理腔室內形成各種組件且形成無用薄膜。
在其他實施例中，提供一種氣流系統，包括氣流穩定器及氣流接收器。氣流穩定器及氣流接收器合作，以促進氣體(例如，諸如氮的惰性氣體)在其間流動，從而形成前段所述類型之氣幕。氣流穩定器包括氣體經由其流動的水平流動導引段及氣體經由其流動的垂直流動對準段。氣流穩定器的水平流動導引段上覆氣流穩定器的垂直流動對準段。氣流穩定器的水平流動導引段包括複數個重疊水平氣流路徑，而氣流穩定器的垂直流動對準段包括複數個垂直氣流路徑。氣流接收器包括垂直流動對準段及水平流動導引段，其中氣流接收器的垂直流動對準段上覆氣流接收器的水平流動導引段。氣流接收器的垂直流動對準段包括複數個垂直氣流路徑，而氣流接收器的水平流動導引段包括複數個重疊水平氣流路徑。
根據本揭露一些實施例的氣流系統在處理半導體基板的方法中係有用的。
第1圖圖示根據本揭露一些實施例的快速熱處理系統(rapid thermal processing，RTP)。所示RTP系統包括具有用於處理基板106的燈頭101的處理腔室100。燈頭101可包括如第1圖中所示的燈陣列。
基板106安裝於腔室100之內基板支架108上，並由燈頭101加熱，燈頭101設置於與基板支架108相對的位置中。燈頭101產生引導至基板106的前側107的輻射。或者(未顯示)，燈頭101可用以加熱基板106的背側，舉例而言，藉由設置於基板106之下，或藉由將 輻射引導至基板106的背側。輻射經由窗口組件114進入處理腔室100。窗口組件114可係水冷石英窗口組件114。基板106下面係安裝於水冷底座116上的反射體102。底座116可係不銹鋼底座。底座116包括循環迴路146，冷卻液經由循環迴路146循環以冷卻反射體102。在一些實施中，反射體102由鋁製成，且具有高反射表面塗佈層120。水係冷卻液的一實例，其經由底座116循環，以保持反射體102的溫度在經加熱基板106的溫度之下。或者，可在與水冷卻液相同或與水冷卻液不同的溫度下提供其他冷卻液。舉例而言，防凍液(例如，乙二醇、丙二醇、或類似物)或其他傳熱液可經由底座116循環及/或底座116可耦接至冷卻器(未顯示)。基板106的底面或背側及反射體102的頂部形成反射腔118。反射腔118增強基板106的有效發射率。
基板106的局部區域的溫度由複數個溫度感測器測量，諸如152a、152b、及152c。各個溫度感測器包括通過導管124的光管126，導管124自底座116的背側延伸至反射體102的頂部。光管126可係藍寶石光管126。光管126定位於導管124內，以便其最上端與反射體102的上表面平齊或略低於反射體102的上表面。光管126的另一端耦接至彈性光纖125，彈性光纖125將取樣光自反射腔118傳輸至高溫計128。
高溫計128連接至控制器150，控制器150回應於量測的溫度控制供應至燈頭101的電力。在一些實施中， 燈頭101使用複數個燈將高度準直的輻射自鹵鎢燈傳送至處理腔室100。
如上所示，所述實施使用分佈於反射體102上方的量測或溫度感測器，以便量測基板106不同半徑處的溫度。在熱處理期間旋轉基板106。因此，各個感測器實際上取樣基板106上相應環形區域的溫度分佈。
腔室100內各種氣體的濃度可藉由能夠檢測此類氣體的各種感測器監測。舉例而言，腔室可包括氧感測器或氮感測器或能夠檢測其他氣體的感測器。
基板支架108可用以固定或旋轉基板106。基板支架108包括支架或邊緣環134，該支架或邊緣環134在基板的外周周圍接觸基板106，從而使基板106的整個底面曝光，但外周周圍的小環形區域除外。
支撐環134位於可旋轉管狀石英圓筒136上，石英圓筒136塗佈有矽，以使其在高溫計128的頻率範圍內不透明。石英圓筒136上的矽塗佈層用作擋板，以阻擋來自可能污染強度量測的外部源的輻射。石英圓筒136的底部由環形上軸承141固定，軸承141位於複數個滾珠軸承137上，這些滾珠軸承137進而固定於固定的、環形、下軸承座圈139內。環形上軸承141磁耦接至致動器(未顯示)，致動器在熱處理期間旋轉石英圓筒136、邊緣環134及基板106。
安裝於腔室主體中的淨化環145圍繞石英圓筒136。在一些實施中，淨化環145具有內部環形腔147，其向上 開口至環形上軸承141之上的區域。內部環形腔147經由通道149連接至氣體供應(未顯示)。在處理其間，淨化氣體經由淨化環145流入腔室中。氣體經由耦接至真空泵(未顯示)的排氣口排出。這些淨化氣體可用於保持腔室內的壓力在腔室之外的壓力之上，從而降低腔室外無用氣體進入腔室的可能性，例如，當基板引入腔室中或自腔室中移除時；然而，在一些情況下，淨化氣體可將無用顆粒帶入腔室中及/或導致基板自腔室內的所需位置移動。
窗口組件114設置於處理腔室100的上部部分，以允許燈頭101提供的光能進入處理腔室100中。在一些實施中，窗口組件114包括上窗口154及下窗口156。上窗口154及下窗口156各個包含對由燈頭101提供的能量透明的材料，例如石英，以允許來自燈頭101的輻射經由其進入處理腔室100。
在處理其間，處理氣體經由窗口組件114引入基板106之上的處理腔室100中。窗口組件114可用於更均勻地將處理氣體自頂部分配至基板106。
在一些實施中，下窗口156設置於上窗口154之下，並與之間隔開，以界定其間的縫隙158。縫隙158形成用於自入口130接收及流動其中的處理氣體的氣室。下窗口156包括一或多個出口159，用於將處理氣體自氣室(例如，縫隙158)輸送至處理腔室100的處理容積中。
在一些實施例中，燈頭將形成於基板106上的緩衝層加熱至足以使緩衝層鬆弛的溫度。足以使緩衝層鬆弛的 溫度可能取決於各種因數，包括但不限於所使用的緩衝材料及基板材料、相對於基板材料的相對應變以及製程的持續時間。燈頭101可適於將形成於基板106上的緩衝層加熱至約10攝氏度至約1800攝氏度範圍內的溫度，諸如約400攝氏度至約600攝氏度。燈頭101可耦接至配電板(未顯示)，經由該配電板供應電力至燈頭101的各個燈。燈頭101可在處理期間或之後藉由例如冷卻液來冷卻。冷卻室142由上室壁及下室壁以及一圓柱形壁界定。諸如水的冷卻液可透過入口143引入腔室中，且透過出口144移除。
第2圖係一流程圖，描繪利用第1圖的腔室及下面描述的第3圖的工具形成結構的方法300。方法300開始於藉由在步驟310處提供基板至反應室。基板可係可在其上形成磊晶層的任何基板。這些可包括例如由藍寶石(Al2O3)、矽(Si)(摻雜及無摻雜)、碳化矽(SiC)、尖晶石、氧化鋅製成的基板晶圓，以及化合物半導體基板，諸如砷化鎵(GaAs)、五倍子酸鋰、磷化銦(InP)、單晶GaN、氮化鋁(AlN)、GdScO3(GSO)、MoSe2、Ge2Sb2Te5(GST)及其他硫屬材料、及其他基板。
在步驟320處，預清洗基板。預清洗製程可用於移除基板表面的原生氧化物。在形成緩衝層之前，基板可經受預清洗製程及/或脫氣製程。在基板的處理對處理群集工具係非臨場式執行的一些實施中，基板在進入群集工具時可經受預清洗及/或脫氣製程。預清洗製程可在定位於群集 工具(例如，群集工具400)上的處理腔室中執行(見第3圖)。
在方塊330處，在基板表面上沉積緩衝層。在一些實施中，緩衝層可係單層、多層或分級緩衝層。緩衝層可包含有助於調節基板與待沉積於基板上或形成於基板上的材料之間的晶格失配的任何材料。緩衝層可使用任何適合沉積技術沉積。適合沉積技術包括磊晶沉積製程、金屬有機化學氣相沉積(metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)製程、氫化物氣相磊晶(hydride vapor phase epitaxial，HYPE)製程、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)製程、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)製程、原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)製程、原子層磊晶(Atomic Layer Epitaxy，ALE)及/或任何其他適合製程。
在步驟340處，緩衝層曝光於快速加熱製程中。快速加熱製程可係退火製程。退火製程的條件通常經選擇使得緩衝層加熱至一溫度，該溫度在緩衝層熔點之下但足夠高以允許摻雜劑(當存在時)擴散及晶格原子重排以鬆弛緩衝層。例示性退火製程包括浸泡退火、尖峰退火、奈秒退火、毫秒退火、雷射退火及其組合。
快速加熱製程可在與方塊330的沉積製程相同的腔室中執行。舉例而言，快速加熱製程及沉積製程可在同一處理腔室中執行。快速加熱製程可在與步驟330的沉積製 程不同的分離腔室中執行。在快速加熱製程在分離腔室中執行的實施中，分離腔室可與沉積腔室整合於同一平臺上。在快速加熱製程在分離腔室中執行的一些實施中，分離腔室可自沉積腔室所定位的整合平臺非臨場式定位。當在分離腔室中執行快速加熱製程時，基板自發生沉積的腔室中移除且轉移至加熱腔室。
退火製程可係足以使緩衝層鬆弛的任何高溫熱退火製程。退火製程可係任何高溫熱退火製程，其能夠將基板加熱至一溫度，該溫度在基板熔點之下，但足夠高以允許摻雜劑(當存在時)擴散及晶格原子重排。足以使緩衝層鬆弛的溫度可能取決於各種因數，包括但不限於所使用的緩衝材料及基板材料、相對於基板材料的相對應變、所使用的退火製程類型、製程持續時間、溫度上升速率及溫度下降速率。在一些實施中，退火溫度為約200攝氏度至約2000攝氏度。在一些實施中，退火溫度約為900攝氏度或之上，舉例而言，約1100攝氏度至約1300攝氏度。在一些實施例中，取決於緩衝層材料及摻雜劑，在這些範圍內的退火溫度提供緩衝層的所需鬆弛及摻雜劑擴散至基板中的所需層級。
在一些實施中，快速加熱製程係雷射退火製程。雷射退火製程可係脈衝雷射退火製程。本文所述的脈衝雷射退火製程可藉由在一系列連續的能量脈衝中傳遞電磁輻射能量來執行，以允許晶格原子的擴散及重排。緩衝層可曝光於來自雷射的多個能量脈衝，該雷射以一或多個適當波 長發射所需時間段的輻射。強度及波長可根據所需的運動應變鬆弛量來調諧。所使用的能量波長範圍通常自微波至深紫外。
在步驟350處，基板曝光於可選的快速冷卻製程。步驟350的快速冷卻製程可在與步驟340的快速加熱製程相同的腔室中發生。在其他實施例中，冷卻製程在與進行加熱製程的腔室不同的腔室中進行。在這些實施例中，將基板自進行加熱製程的腔室中移除，且允許其在進行加熱製程的腔室之外冷卻，或將基板轉移至允許其冷卻的另一腔室中。步驟340的快速冷卻製程可係主動冷卻製程或被動冷卻製程。步驟350的快速冷卻製程可藉由使冷卻劑流動經由執行冷卻製程的腔室的一部分來執行，舉例而言，使冷卻劑流動經由基板所定位的基板支架，以便快速冷卻基板及/或使用冷卻劑冷卻步驟340的快速加熱製程中使用的加熱源。在快速冷卻及快速加熱在同一腔室中執行的實施中，腔室可具有用以快速散熱的腔室襯裡。
在步驟350處，當緩衝層達到所需厚度時，方法300進行至步驟370，其中活動材料層沉積於緩衝層上方。若緩衝層未達到所需厚度，則方法300返回至步驟330，其中可在先前沉積的緩衝層材料上沉積額外的緩衝層材料。額外緩衝層材料可曝光於步驟340的快速加熱製程及步驟350的可選快速冷卻製程。
儘管此處未詳細討論，但在步驟370處，可在緩衝層上方形成一或多個裝置層及/或活動材料層。活動材料層 可包括例如p-n接合區，該p-n接合區對於製造所需半導體裝置，諸如發光二極體(light emitting diode，LED)、雷射二極體(laser diode，LD)、或諸如電晶體的其他電子應用)係必需的。
第3圖係群集工具400實例的平面圖，其中可包括參考第1圖描述的RTP，且在操作中，群集工具400執行上述參考第2圖描述的製程。在第3圖的實施例中，轉運機器人404設置於轉運室402或群集工具的設備前端模組中。帶有兩個負載鎖室406A、406B的負載鎖406耦接至轉運室402。複數個處理腔室408、410、412、414、及416亦耦接至轉運室402。複數個處理腔室408、410、412、414、及416可包括以下各者中之至少一者：預清洗室、材料沉積室(諸如磊晶沉積室)、及熱處理腔室(諸如退火、脫氣、或氧化室)。
處理腔室408可係預清洗室，用以在沉積緩衝層及/或裝置層之前清洗基板。處理腔室410及/或414可係材料沉積室，諸如能夠執行磊晶生長製程的磊晶沉積室。處理腔室412及/或416可係能夠執行熱處理製程的熱處理腔室。
群集工具400可用於執行上述方法300。在處理其間，待處理基板可在艙(未顯示)中到達群集工具400。基板由工廠介面機器人(未顯示)自艙轉移至真空相容負載鎖室406A、406B。接著，轉運機器人404在通常保持在真空狀態下的轉運室402中拾取基板。接著，轉運機 器人404將基板加載至處理腔室408中以用於清洗，如方塊320中所述。接著，轉運機器人404自處理腔室408拾取基板，且將基板加載至處理腔室410或414中(以可用者為準)，用於磊晶沉積。磊晶緩衝層可在處理腔室410或414中經清洗基板上生長。接著，轉運機器人404自處理腔室410或414拾取基板，且將基板轉移至熱處理腔室412或416(以可用者為準)。接著將磊晶緩衝層曝光於如方塊340及方塊350中所述的快速加熱/冷卻製程。接著，轉運機器人404自熱處理腔室412或416拾取基板，且將基板轉移至處理腔室414，用於在緩衝層上方沉積活動材料，如方塊370中所述。
本揭露的一實施例在下文中針對熱處理腔室，諸如第3圖的熱處理腔室412或416描述；然而，本揭露的實施例不限於與熱處理腔室一起使用。舉例而言，本揭露的實施例可與其他處理腔室結合使用，這些處理腔室包括開口於大氣環境且自大氣環境接收基板的加載口、及開口於大氣環境且將基板自處理腔室傳送至大氣環境的加載口。
參考第4圖，根據本揭露實施例的用於處理基板的系統包括處理腔室400A及基板暫存模組402A(有時稱為設備前端模組(equipment front end module，EFEM))。處理腔室400A藉由基板暫存模組402A的壁403與基板暫存模組402A分離開。在一些實施例中，基板暫存模組402A處於大氣壓力下。經由壁403中的出入口406C提供對處理腔室400A的存取。基板暫存模組 402A中的基板或工件經由出入口406C轉移(例如，藉由未顯示的機器人)且在腔室400中接收以用於處理。當腔室400中的處理完成時，基板自腔室中移除且通過出入口406C進入基板暫存模組402A。在本揭露的一些實施例中，處理腔室400係用於執行如上文參考第1圖至第3圖所述的快速熱處理的腔室。根據本揭露的實施例不限於執行快速熱處理的處理腔室400。根據本揭露的實施例包括一處理腔室400，其能夠執行不同於快速熱製程的製程。
繼續參考第4圖，根據本揭露的實施例，在將基板輸送至處理腔室400之前，並非將基板自基板暫存模組402A輸送至緩衝區，而將基板自基板暫存模組402A不通過緩衝區地輸送至處理腔室。緩衝區可用於許多不同的原因，包括將基板暫存模組402A內的環境與處理腔室內的環境隔離。藉由利用緩衝區，基板暫存模組402A內的氣體可與處理腔室400隔離，從而防止進入處理腔室400。防止基板暫存模組402A中的氣體進入處理腔室400亦可藉由將處理腔室400保持在大於基板暫存模組402A內壓力的壓力下來完成。因此，當基板暫存模組402A的出入口406C(如氣壓ATM門)打開時，來自處理腔室400內的氣體流出腔室進入基板暫存模組402A，而壓差阻止基板暫存模組402A中的氣體流入處理腔室400。基板暫存模組402A中的這種升高的壓力可藉由供應淨化氣體至處理腔室400來達成。以這種方式利用淨化氣體的缺點包括 將顆粒帶入處理腔室400，導致處理腔室中的顆粒變得移動，導致工件移位或損壞腔室內的氣體感測器。
仍然參考第4圖，根據本揭露的用於處理基板的系統的實施例的暫存模組402包括位於基板暫存模組402A的壁403的內表面407上的出入口406C之上的氣流穩定器408A。氣流穩定器408A包括兩個氣體入口410a及410b，其與氣體源(例如，諸如氮的惰性氣體)流體連通。下面參考第5圖及第7A圖至第7D圖描述氣流穩定器408A的進一步細節。基板暫存模組402A進一步包括氣流接收器412A，其位於氣流穩定器408A所在的壁403的同一內表面407上的出入口406C之下。氣流接收器412A包括與真空源416A流體連通的出口414A。下面參考第6A圖及第6B圖描述氣流接收器412A的進一步細節。在第4圖中所示的實施例中，基板暫存模組402A包括第二出入口418(如氣壓ATM門)。第二出入口418係加載口，且用以與供應基板或工件至基板暫存模組402A的前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod，FOUP)協作。在操作中，用於處理第4圖中所示基板的系統經由出入口418自FOUP接收基板。接收至基板暫存模組402A中的基板經由出入口406C輸送至腔室400中。根據本揭露的一些實施例，氣體透過氣體入口410a及410b輸送至氣流穩定器408A。此類氣體自氣流穩定器408A的底部流出，且沿著壁403向下流向氣流接收器412A。由於氣流接收器與真空源416A流體連通而在氣流 接收器頂部處產生的減壓，自氣流穩定器408A流出的氣體吸向氣流接收器412A。基板暫存模組402A可進一步包括其他組件(未顯示)，諸如晶圓轉運機器人、冷卻站及清洗氣體分配系統，例如，氣體過濾風扇單元。
在本揭露的一些實施例中，氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間沿壁403的內表面407的氣流係層狀的，在層流中，氣體平滑地及/或以規則的路徑行進，與亂流相反，亂流中流體在混合中經歷不規則的波動。在層流中，有時稱為流線型流，流體中各個點的速度、壓力及其他流動特性保持不變。層流的特點在於，流體顆粒以平滑的路徑分層跟隨，各個層在很少或沒有混合的情況下平滑地移經相鄰層。在低速下，流體趨向於流動而不發生側向混合，且相鄰層彼此滑過。沒有垂直於流動方向的交叉流，亦沒有流體的渦流或漩渦。在層流中，流體顆粒的運動非常有序，靠近固體表面的顆粒以平行於固體表面的直線移動。無尺寸雷諾數係描述充分發展的流動條件是否導致層流或亂流的參數。雷諾數係流體的慣性與剪切的比率，即，相對於流體的黏性，流體移動的速度與流體系統的規模無關。層流通常發生在流體緩慢移動或流體非常黏稠時。隨著雷諾數的增加，諸如藉由提高流體的流動速率，在特定的雷諾數範圍內，流動將自層流過渡至亂流。根據本揭露的實施例，當氣流穩定器與氣流接收器之間流動的氣體為氮時，根據本揭露的實施例，雷諾數等於或低於一值指示氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間的氮氣流為 層狀的。舉例而言，在本揭露的一些實施例中，氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間氮氣流的雷諾數在小於2000的範圍內，諸如1000至160。在該雷諾數範圍內，氮氣流將提供根據本揭露的所需氣幕。根據本揭露的實施例不限於此雷諾數範圍。舉例而言，在本揭露的其他實施例中，雷諾數小於約3000。在其他實施例中，雷諾數可高於前一句中所述的範圍或低於前一句中所述的範圍。此外，若氣體非氮，則雷諾數係低於與自層流過渡至亂流相關聯的雷諾數的一值。
參考第4圖及第5圖，氣體穩定器408包括殼體420，殼體420包括頂側422、前側424、背側427、左端428及右端430。殼體420的底側432打開，即，未閉合。殼體420由對殼體420可能接觸的任何氣體係惰性的諸如金屬或塑膠的任何適當剛性材料製成。氣體穩定器408包括水平流動段421，水平流動段421包含殼體420的上段，水平流動段421上覆垂直流動段423，垂直流動段423包含殼體420的下段。水平流動段421包括設計用於促進均勻氣體壓力(例如，沒有壓力脈衝的氣體壓力，否則會對垂直流動段423沿壁403的內表面407提供氣體層流的能力產生負面影響)的氣流路徑。水平流動段421包括複數個水平板426a~426e，其由諸如金屬或塑膠的任何剛性材料製成。水平板426a~426e的寬度與殼體420內部體積的寬度基本相同，使得水平板426a~426e的長邊緣沿著殼體420的前側424及背側427抵接殼體 420的內表面。水平板426a~426e的長邊緣密封於殼體420的內表面，使得經由水平流動段421流動的氣體不能在水平板426a~426e的長邊緣之間抵接或密封於殼體420的內表面的地方流動。在所示實施例中，水平板426a~426e的長度小於殼體420內部體積的長度。在所示實施例中，水平板426a、426c及426e的左手端抵接且密封於殼體420內部體積的左手端。水平板626a,626c及626e的右手端抵接且密封於殼體420內部體積的右手端。以這種方式，水平板426a~426e界定一蛇形路徑，經由該路徑，氣體自水平流動段421的頂部流動至水平流動段421的底部。在第5圖中所示的實施例中，進入氣體入口410a及410b的氣體流動至水平板426a之上的右側。當氣體到達水平板426a的右手端時，其方向改變180度，且在水平板426a與水平板426b之間向左流動。當氣體到達水平板426b的左手端時，其方向改變180度，且在水平板426b與水平板426c之間向右流動。氣體繼續此蛇形路徑，直至到達水平板426e的右手端，在此氣體向下流動至垂直流動段423的頂部。
參考第5圖及第7A圖至第7D圖，根據本揭露的一實施例，垂直流動段423由殼體420的下部部分界定，其中配置及支撐複數個垂直板502a~502g。垂直板502a~502g由諸如金屬或塑膠的任何剛性材料製成。水平板426a~426e具有基本等於殼體420內表面長度的長度(L)。垂直板502a~502g的高度(H)足以使垂直板 502a~502g佔據水平流動段421的水平板426a~426e之下殼體的一部分。根據本揭露的實施例，垂直板502a~502g可具有不同於第5圖及第7A圖至第7D圖中所描繪的高度或長度。換言之，垂直板502a~502g可高於或短於第5圖及第7A圖至第7D圖中所描繪的。同樣，垂直板502a~502g可短於第5圖及第7A圖至第7D圖中所描繪的。參考第7A圖至第7D圖，在所示的實施例中，垂直板502a~502g的左手端由護圈504中的複數個槽514接收且固定到位。垂直板502a~502g的右手端由護圈506中提供的複數個槽接收且固定到位。參考第7A圖至第7D圖，護圈504的前邊緣508及護圈506的前邊緣510藉由緊固件(未顯示)固定於安裝板512。在第4圖的實施例中，安裝板512固定於基板暫存模組402A的壁403的內表面407。當氣流穩定器408A的垂直流動段423根據第7A圖至第7D圖形成時，垂直板502g可形成殼體420的背側427。在這種組態中，形成水平流動段421背側的殼體420背側的下邊緣連接至垂直板502g的上邊緣。
參考第7A圖至第7D圖，垂直板502a~502g的寬度隨著板材自安裝板512進一步移動而減小。這導致相鄰板之間的縫隙或空間的寬度(W)隨著遠離安裝板512而增大。更具體地，縫隙516a寬於縫隙516b，縫隙516b寬於縫隙516c，縫隙516d寬於縫隙516e，縫隙516e寬於縫隙516f。縫隙516a~516f的最小寬度可變化。在 一些實施例中，縫隙516a~516f的最小寬度至少為2mm；然而，在其他實施例中，最小寬度可小於2mm。自安裝板512移開縫隙間隔增大的量可變化。在一些實施例中，相鄰縫隙的寬度變化為約2mm或更大。在其他實施例中，相鄰縫隙的寬度變化量小於2mm。提供包括前述寬度的縫隙的氣流穩定器408A，有助於氣流穩定器408A產生流出氣流穩定器408A、支援氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間的層狀氣流的氣流之能力。根據本揭露的一些實施例，縫隙516a~516f的寬度(W)與垂直板502a~502g的長度(L)之比在約0.02至0.05之間的範圍內。根據本揭露的一些實施例，縫隙516a~516f的寬度(W)與垂直流動段423的寬度(自板502g的外部與板502a的外部量測)之比在約0.04至0.1之間的範圍內。當氣流穩定器408A包括滿足這些寬長比的縫隙516時，氣流穩定器能夠產生流出氣流穩定器的氣流，支援氣流穩定器408A與接收器412之間的層狀氣流。
參考第7C圖，護圈504包括槽514a~514c。在圖示實施例中，槽514a的寬度大於槽514b的寬度，槽514b的寬度大於槽514c的寬度。這些槽的寬度對應於將在個別槽中接收的個別垂直板502a~502g的寬度。
在操作中，流出水平流動段421底部的氣體進入垂直流動段423的頂部，且跨縫隙516a~516f的頂部分散，並進入個別縫隙且開始在垂直方向上流動。氣體離開殼體420底部處的垂直流動段423。由於連接至氣流接收器 412A的真空產生的吸力，這個氣體吸向氣流接收器412A。如上所述，在一些實施例中，氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間的氣流跨壁403的內表面407呈層狀。在出入口406C打開時，這種跨過出入口406C的氣體層流對自基板暫存模組402A內進入腔室400之氣體產生阻障層。
參考第6A圖，圖示根據本揭露實施例的氣流接收器412A。氣體流動接收器412包括殼體620，殼體620包括底側632、前側624、背側626、左端628及右端630。殼體620的頂側622是打開的。殼體由諸如金屬或塑膠的任何適合剛性材料製成。氣流接收器412A包括殼體620內的水平流動段(或稱水平流動導引段)621。水平流動段621在垂直流動段(或稱垂直流動對準段)623之下，垂直流動段623亦在殼體620內。水平流動段621包括產生均勻氣體壓力(例如，沒有壓力脈衝的氣體壓力，否則會對垂直流動段623沿壁403的內表面407促進氣體層流的能力產生負面影響)的氣流路徑。水平流動段621包括由諸如金屬或塑膠的任何剛性材料製成的複數個水平板626a~626e。在第6A圖及第6B圖中所示的實施例中，水平板626a~626e支撐於包含在殼體620內的水平流動室650內。在所示的實施例中，水平流動室650係一矩形盒，其寬度及長度略小於殼體620內表面的寬度及長度，使得水平流動室650適配於殼體620內。水平流動室650的頂表面包括複數個孔口，用於接收垂直流動導管(下文 描述的640)的底部。水平流動室650的底表面包括與口414A流體連通的孔口，口414A與真空源416A流體連通。水平板626a~626e的寬度與水平流動室650內部體積的寬度基本相同，使得水平板626a~626e的長邊緣沿水平流動室650的前側及背側與水平流動室650的內表面抵接。水平流動室650內的氣體不能在水平板626a~626e的長邊緣與水平流動室650的內表面之間流動，其中水平板626a~626e抵接或密封於水平流動室650的內表面。水平板626a~626e的長度小於水平流動室650內部的長度。在所示實施例中，水平板626a,626c及626e的左手端密封於水平流動室650的左手端。水平板626b及626d的右端密封於水平流動室650的右手端。以這種方式，水平板626a~626e在氣流接收器412A的水平流動段621內界定蛇形氣流路徑。在第6A圖中所示的實施例中，自垂直流動段623進入水平流動段621的氣體流動至水平板626a之上的右側。當氣體到達水平板626a的右手端時，其方向改變180°，且在水平板626a與水平板626b之間流動至左側。當氣體到達水平板626b的左手端時，其方向改變180°，且在水平板626b與水平板626c之間流動至右側。氣體繼續這個蛇形路徑，直到到達水平板626e的右手端，在此氣體在板材626e之下向下流動，且透過口414A自水平流動室650中移除。
繼續參考第6A圖及第6B圖，根據本揭露實施例的垂直流動段623界定於殼體620的上部部分。垂直流動段 623包括具有圓形橫截面的複數個垂直定向導管640。如上所述，底部或垂直定向導管640接收至水平氣流室650的頂部中。垂直導管640由諸如金屬或塑膠的任何剛性材料製成。在第6A圖及第6B圖中所示的實施例中，垂直導管640配置成10列，各個列包括29個垂直導管，其中相鄰列的垂直導管的位置沿殼體620的長度在一方向上偏移。垂直導管的長度約等於水平流動室650的上表面與殼體620頂部之間的距離。根據其他實施例，垂直導管640的長度小於水平流動室650的上表面與殼體620頂部之間的距離。垂直定向導管640的直徑可變化。在一些實施例中，垂直定向導管640的直徑約為2mm。在其他實施例中，垂直定向導管640的直徑大於2.2mm，且在其他實施例中，垂直定向導管640的直徑小於1.8mm。內徑在上述範圍內的垂直定向導管能夠提供足夠的開放橫截面積，以允許氣流接收器412A將足量的氣體自氣流穩定器408A吸入氣流接收器412A中，以支援氣幕的形成，這在一些實施例中為層狀氣流。在所示實施例中，垂直流動段623包括約290個垂直導管。在根據本揭露的其他實施例中，垂直流動段623包括290個以上的垂直導管。在根據本揭露的其他實施例中，垂直流動段623包括少於290個垂直導管。垂直導管640開口的組合表面積與殼體620頂部的表面積之比在約0.5至約0.9之間。在上述範圍內的垂直導管開口的組合表面積與殼體620頂部的表面積之比提供足夠的開放橫截面積，以允許氣流接收器412A將足量的 氣體自氣體穩定器408吸入氣流接收器412A中，以支援氣簾之形成，這在一些實施例中為層狀氣流。取決於所需氣體流動速率以支援氣流穩定器408A與氣流接收器412A之間層流，選擇垂直導管640之間的間距及相鄰垂直導管640之間的距離的模式。舉例而言，與沒有緊密間隔的垂直管道相比，間隔更緊密的垂直管道可支援更大的氣流。根據本揭露的實施例不限於垂直導管642開口的組合表面積與殼體620頂部表面積的前述比率。舉例而言，在其他實施例中，垂直導管642開口的組合表面積與殼體620頂部表面積的比率可高於或低於上述比率範圍。
根據本揭露的實施例，在根據本揭露的其他實施例中，氣流接收器412A不包括垂直導管640，而係包括垂直板，類似於上文參考第5圖及第7A圖至第7D圖所述的垂直板。根據本揭露的實施例，氣流接收器412A中利用的垂直板可具有不同的厚度，以便提供不同寬度的氣流路徑，或垂直板可具有相同的寬度且提供相同寬度的氣流路徑。
根據本揭露的一些實施例，氣流穩定器408A包括垂直流動段423，而不包括水平流動段421。類似地，氣流接收器412A包括垂直流動段623而不包括水平流動段621。
參考第8圖，根據本揭露實施例的方法800包括步驟820，使惰性氣體通過惰性氣流穩定器的水平流動段，水平流動段位於至處理腔室的出入口之上。方法800的步 驟830包括將惰性氣體自水平流動段傳遞至惰性氣流穩定器的垂直流動段，其中惰性氣流穩定器的水平流動段上覆惰性氣流穩定器的垂直流動段。該方法的步驟840包括在惰性氣流接收器的垂直流動段中接收來自惰性氣流穩定器的惰性氣體。步驟850涉及自惰性氣流接收器的垂直流動段接收惰性氣體至惰性氣流接收器的水平流動段。惰性氣流接收器的垂直流動段上覆惰性氣流接收器的水平流動段。在步驟860處，半導體基板通過出入口。在步驟870處，在處理腔室中處理半導體基板。
根據一實施例，描述一種處理半導體基板或工件的系統。該系統包括處理腔室及用於在將基板輸送至處理腔室之前對基板進行分段的暫存模組。該系統進一步包括位在處理腔室與暫存模組之間的出入口，該基板經由該出入口在暫存模組與處理腔室之間傳遞。該系統進一步包括定位於鄰近出入口之氣流穩定器。氣流穩定器包括水平流動段及垂直流動段。在一些實施例中，自氣流穩定器流出的氣體以層狀狀態流動跨越出入口。在一些實施例中，該系統進一步包含一氣流接收器，氣流接收器定位於該出入口的與該氣流穩定器所位於的一側相對的一側上，該氣流接收器包括一垂直流動段及一水平流動段。在一些實施例中，該氣流穩定器定位於該出入口之上，而該氣流接收器定位於該出入口之下。在一些實施例中，該氣流穩定器附接至該暫存模組的一壁，且該氣流接收器附接至該暫存模組的一壁。在一些實施例中，該系統進一步包含與該氣流接收 器流體連通的一真空源。在一些實施例中，該系統進一步包含與該氣流穩定器流體連通的一惰性氣體源。在一些實施例中，該腔室係用於對該基板進行一熱退火的一腔室。
在本揭露的另一實施例中，處理半導體基板的方法包括透過出入口將半導體基板接收至處理腔室內，且在處理腔室內處理半導體基板。該方法在處理腔室之外及出入口上方提供惰性氣流。惰性氣流係藉由傳遞惰性氣體經由定位於出入口之上的惰性氣流穩定器而產生的。惰性氣流穩定器包括水平流動段及垂直流動段，其中惰性氣流穩定器的水平流動段上覆惰性氣流穩定器的垂直流動段。惰性氣流在惰性氣流接收器中接收，該接收器包括上覆水平流動段的垂直流動段。
在本揭露的另一實施例中，處理半導體基板的方法包括經由一惰性氣流穩定器的一水平流動段傳遞一惰性氣體，該惰性氣流穩定器定位於至一處理腔室的一出入口之上；將該惰性氣體自該水平流動段傳遞至該惰性氣流穩定器的一垂直流動段，該惰性氣流穩定器的該水平流動段上覆該惰性氣流穩定器的該垂直流動段；在一惰性氣流接收器的一垂直流動段中接收來自該惰性氣流穩定器的該惰性氣體；將該惰性氣體自該惰性氣流接收器的該垂直流動段接收至該惰性氣流接收器的一水平流動段，該惰性氣流接收器的該垂直流動段上覆該惰性氣流接收器的該水平流動段；經由該出入口傳遞該半導體基板；及處理該半導體基板。在一些實施例中，該方法進一步包含以下步驟：提高 該處理腔室中該半導體基板的溫度。在一些實施例中，該惰性氣體係氮。在一些實施例中，該方法進一步包含以下步驟：將該惰性氣體自該惰性氣流穩定器吸入該氣流接收器。
在另一實施例中，本揭露描述包括氣流穩定器的氣流系統，氣流穩定器包括水平流動段及垂直流動段。根據本實施例，氣流穩定器的水平流動段上覆氣流穩定器的垂直流動段。氣流穩定器的水平流動段包括複數個重疊的水平氣流路徑，而氣流穩定器的垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑。該系統進一步包括氣流接收器，該氣流接收器包括垂直流動段及水平流動段。氣流接收器的垂直流動段上覆氣流接收器的水平流動段。氣流接收器的垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑，而氣流接收器的水平流動段包括複數個重疊的水平氣流路徑。在一些實施例中，該氣流穩定器的該些重疊水平氣流路徑界定於複數個重疊水平板之間。在一些實施例中，該氣流穩定器的該些垂直氣流路徑界定於複數個垂直板之間。在一些實施例中，該些垂直板中之至少兩對不均勻地間隔開。在一些實施例中，該氣流接收器的該些垂直流動路徑由複數個垂直導管界定。在一些實施例中，該些垂直導管具有一圓形橫截面。在一些實施例中，該氣流系統進一步包含與該氣流穩定器流體連通的一加壓氣體源。在一些實施例中，該氣流系統進一步包含與該氣流接收器流體連通的一真空源。在一些實施例中，該些垂直板間隔開至少2mm。
前述內容概述若干實施例的特徵，使得熟習此項技術者可更佳地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應瞭解，其可易於使用本揭露作為用於設計或修改用於實施本文中引入之實施例之相同目的及/或達成相同優勢之其他製程及結構的基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不偏離本揭露的精神及範疇，且此類等效構造可在本文中進行各種改變、取代、及替代而不偏離本揭露的精神及範疇。
502a~502g:垂直板
504:護圈
506:護圈
512:安裝板
516a~516f:縫隙

Claims (10)

  1. 一種處理半導體基板的系統，該系統包含：一處理腔室；一暫存模組，用於在將一基板輸送至該處理腔室之前分段該基板；一出入口，在該處理腔室與該暫存模組之間，該基板經由該出入口在該暫存模組與該處理腔室之間傳遞；一氣流穩定器，定位於鄰近該出入口，該氣流穩定器包括：一水平流動段；及一垂直流動段。
  2. 如請求項1所述之系統，其進一步包含一氣流接收器，定位於該出入口的與該氣流穩定器所位於的一側相對的一側上，該氣流接收器包括一垂直流動段及一水平流動段。
  3. 如請求項2所述之系統，其中該氣流穩定器定位於該出入口之上，而該氣流接收器定位於該出入口之下。
  4. 如請求項3所述之系統，其中該氣流穩定器附接至該暫存模組的一壁，且該氣流接收器附接至該暫存模組的一壁。
  5. 如請求項2所述之系統，其進一步包含與該氣流接收器流體連通的一真空源。
  6. 如請求項1所述之系統，其進一步包含與該氣流穩定器流體連通的一惰性氣體源。
  7. 如請求項1所述之系統，其中該腔室係用於對該基板進行一熱退火的一腔室。
  8. 一種處理半導體基板的方法，其包含以下步驟：經由一惰性氣流穩定器的一水平流動段傳遞一惰性氣體，該惰性氣流穩定器定位於至一處理腔室的一出入口之上；將該惰性氣體自該水平流動段傳遞至該惰性氣流穩定器的一垂直流動段，該惰性氣流穩定器的該水平流動段上覆該惰性氣流穩定器的該垂直流動段；在一惰性氣流接收器的一垂直流動段中接收來自該惰性氣流穩定器的該惰性氣體；將該惰性氣體自該惰性氣流接收器的該垂直流動段接收至該惰性氣流接收器的一水平流動段，該惰性氣流接收器的該垂直流動段上覆該惰性氣流接收器的該水平流動段；經由該出入口傳遞該半導體基板；及處理該半導體基板。
  9. 如請求項8所述之方法，其進一步包含以下步驟：提高該處理腔室中該半導體基板的溫度。
  10. 一種氣流系統，其包含：一氣流穩定器，該氣流穩定器包括一水平流動段及一垂直流動段，該氣流穩定器的該水平流動段上覆該氣流穩定器的該垂直流動段，該氣流穩定器的該水平流動段包括複數個重疊的水平氣流路徑，且該氣流穩定器的該垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑；及一氣流接收器，該氣流接收器包括一垂直流動段及一水平流動段，該氣流接收器的該垂直流動段上覆該氣流接收器的該水平流動段，該氣流接收器的該垂直流動段包括複數個垂直氣流路徑，且該氣流接收器的該水平流動段包括複數個重疊水平氣流路徑。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018087029A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-17 Aixtron Se Vorrichtung und verfahren zur halterung einer maske in einer planlage
TW202107522A (zh) * 2019-08-06 2021-02-16 台灣積體電路製造股份有限公司 半導體製程機台及其應用之方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018087029A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-17 Aixtron Se Vorrichtung und verfahren zur halterung einer maske in einer planlage
TW202107522A (zh) * 2019-08-06 2021-02-16 台灣積體電路製造股份有限公司 半導體製程機台及其應用之方法

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