TWM540384U - 混合200毫米/300毫米半導體處理設備 - Google Patents

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TWM540384U
TWM540384U TW105208258U TW105208258U TWM540384U TW M540384 U TWM540384 U TW M540384U TW 105208258 U TW105208258 U TW 105208258U TW 105208258 U TW105208258 U TW 105208258U TW M540384 U TWM540384 U TW M540384U
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艾瑞克 羅素 馬德森
拿路達 泰 本裕民
麥可 克里斯坦森
克利斯 艾瑞克 卡爾斯盧德
魏鴻吉
洪林
阿拉斯代爾 丹特
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蘭姆研究公司
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Description

混合200毫米/300毫米半導體處理設備
本創作係關於混合200毫米/300毫米半導體處理設備。
半導體處理係用以製造存在於日常電氣及電子裝置中的積體電路。通常，半導體裝置通常於幾乎無瑕疵的單一結晶晶圓(例如矽)上製造，該等晶圓以某些工業標準尺寸來提供，例如具有150 mm、200 mm、或300 mm之直徑的晶圓。已提出，最終將被採用的450 mm晶圓尺寸會進一步降低大量生產之半導體裝置的費用。
半導體生產工具目前係設計以容納單一半導體晶圓尺寸，例如200 mm或300 mm直徑之半導體晶圓。特定半導體處理腔室中待處理的半導體晶圓之尺寸可能會影響一些定義腔室之各種態樣的參數。設計以容納200 mm直徑之半導體晶圓的半導體處理腔室將不適合處理300 mm半導體晶圓，且反之亦然。  例如，針對200 mm半導體晶圓而尺寸化的半導體處理腔室對於300 mm半導體晶圓而言可能太小而不適合。然而，針對300 mm半導體晶圓而尺寸化的半導體處理腔室可能具有引起200 mm半導體晶圓中之非均勻性的系統，儘管該等系統完全適用於處理300 mm半導體晶圓之情況。例如，若PECVD設備的噴淋頭之直徑比200 mm晶圓之直徑大得多，則所造成之沉積作用會不均勻。
生產半導體係為極度複雜且昂貴的製程，實際上唯有所生產之半導體裝置的體積夠大，其在經濟上才為可實行的。因此，半導體生產工業過度地聚焦於效率及良率—在特定處理設施(在工業中亦稱為「晶圓廠(fab)」)中可處理越多半導體晶圓越佳。就此而言，半導體生產商通常試圖使可安裝於特定設施內之半導體處理工具的數量最大化，藉此使可在該設施內同時處理之半導體晶圓的數量最大化，並增加良率。因應此期望，半導體處理工具的生產商通常試圖降低半導體處理工具的佔用面積(容置、維持、及使用特定半導體處理工具所需要的設施空間或體積)或使其最小化，以容許每單位樓層空間有更多半導體處理工具設置於特定晶圓廠中。在決定半導體處理工具之整體尺寸及佔用面積方面的最大影響因素可能係為半導體處理工具被設計以處理的晶圓之尺寸。晶圓尺寸最終將決定處理腔室的最小尺寸、所使用之負載鎖室的尺寸、及影響工具之整體尺寸的各種其他關鍵參數。一般而言，半導體處理工具生產商將試圖設計半導體處理工具，使其實際上小至針對工具中待處理之晶圓尺寸在經濟上及技術上仍可實行的程度。
以下在隨附圖式及實施方式中提出了本說明書中所述標的之一或更多實施例的細節。參閱實施方式、圖式、及申請專利範圍，其他特徵、態樣、及優點將變得顯而易見。應注意，除非特別指出圖式為縮尺圖，否則以下圖式之相對尺寸可能未按比例繪製。
在若干實施例中，提供一種用於載送半導體晶圓的設備。該設備可設計以載送200 mm半導體晶圓，但與300 mm半導體處理工具之晶圓搬運特徵部相容。該設備可包含環形環，其厚度係介於1 mm與10 mm間，且其具有大於300 mm的外直徑與小於200 mm的內直徑。該環形環亦可包含位於第一側中一或更多凹部，且具有在該第一側之相反面的第二側，該第二側係配置以支撐半導體晶圓。
在該設備之若干實施例中，該環形環之厚度可小於5 mm。在若干其他或替代之此類實施例中，該環形環在該第二側中更可包含圓形凹部，且該圓形凹部與該環形環可共軸，且該圓形凹部可具有大於200 mm的直徑。在若干此類實施例中，該圓形凹部可具有介於0.5 mm與1.5 mm間的深度。在若干其他或替代之此類實施例中，該圓形凹部可具有大於200 mm且小於210 mm的直徑。
在若干實施例中，該設備可由陶瓷材料所製成，例如：氧化鋁、氧化矽、碳化矽、氮化矽、或氮化鋁。
在若干實施例中，該一或更多凹部可具有環扇形。
在若干實施例中，該外直徑可介於360 mm與390 mm間。
在若干實施例中，該環形環在該一或更多凹部中之厚度可小於該環形環在鄰近該一或更多凹部的位置中之厚度的50%。
在若干實施例中，可提供一種用於將氣體分配於200 mm直徑的半導體之整個表面的噴淋頭設備，且其係配置以與噴淋頭支撐特徵部介面接合，該噴淋頭支撐特徵部係用於支撐用於將氣體分配於300 mm直徑的半導體晶圓之整個表面的不同噴淋頭。該噴淋頭設備可包含配置以連接至氣體源的入口、具有內部氣體通道的桿部、及噴淋頭充氣部。該內部氣體通道可流體性地連接該入口與該噴淋頭充氣部。該噴淋頭充氣部可具有介於189 mm與265 mm間的外直徑，藉此使該噴淋頭充氣部之配置用以處理200 mm半導體晶圓，且該桿部可具有圓柱形部分，其具有尺寸化以與半導體處理工具之機械介面介面接合的外直徑，且該半導體處理工具之該機械介面亦可尺寸化以與配置以處理300 mm半導體晶圓之不同的噴淋頭介面接合。
在該噴淋頭設備的若干此類實施例中，該桿部可具有介於30 mm與38 mm間的外直徑。在若干進一步或額外的此類實施例中，該桿部可具有漸縮部分，其插入該噴淋頭充氣部與該圓柱形部分之間，且該桿部可自該圓柱形部分中之介於30 mm與38 mm間的名義外直徑逐漸縮至介於16 mm與24 mm間的直徑。
在該噴淋頭設備的若干實施例中，該內部氣體通道的直徑可介於5 mm與10 mm間。
在若干實施例中，提供一種半導體晶圓處理工具。該半導體處理工具可包含具有一或更多半導體處理站的腔室。該等半導體處理站其中至少一者可具有基座及噴淋頭。該基座可具有凸起的晶圓支撐表面，其具有小於200 mm且大於150 mm的外直徑。該腔室亦可包含一或更多載入埠，且各載入埠可配置以容許300 mm半導體晶圓嵌入至該腔室中或自該腔室撤出，且位於該腔室之壁中，且具有大於300 mm的寬度。
在該半導體處理工具的若干此類實施例中，該基座可具有至少300 mm的外直徑，而該噴淋頭可具有介於該基座的外直徑之50%與70%間的外直徑。
在該半導體處理工具的若干實施例中，該基座及該噴淋頭可以第二基座及第二噴淋頭來調換。該第二基座可具有至少300 mm的外直徑及凸起的晶圓支撐表面，該凸起的晶圓支撐表面具有小於300 mm且大於250 mm的外直徑，且該第二噴淋頭可具有該基座的外直徑之80%以上的外直徑。在此類實施例中，將該第二基座及該第二噴淋頭設置於該等半導體處理站其中一或更多者，可至少部分地使該等半導體處理站之配置用以處理300 mm直徑的晶圓。
在若干實施例中，該腔室更可包含轉動指向器軸及轉動指向器。該轉動指向器軸可配置以在該腔室內轉動該轉動指向器，藉此容許半導體晶圓在該腔室內於站與站之間轉移。
在該半導體處理工具的若干實施例中，該半導體處理工具更可包含環形環，其厚度係介於1 mm與10 mm間，且其具有大於300 mm的外直徑與小於200 mm的內直徑。在此類實施例中，各環形環在該環形環之第一側中可具有一或更多凹部。
在若干實施例中，各基座可具有介於360 mm與390 mm間的外直徑。在若干替代的或額外的此類實施例中，該噴淋頭可具有介於189 mm與265 mm間的外直徑。
參考以下圖式及「實施方式」進一步詳述此等及其他實施例。
以下描述包含特定細節以提供各種所述實施例的背景及/或充分說明。應瞭解，然而，可在不具有此等細節之若干或全部的情況下實行或實施本說明書中所討論的概念。因此，儘管針對各種特定操作及/或特徵來描述若干所揭露之實施例，應瞭解，本揭露內容不限於僅僅此等操作及/或特徵。再者，在若干情況下，為求簡潔，眾所周知的操作及/或特徵並未詳加描述。
本創作之創作人已體認，設置能夠處理300 mm及200 mm半導體晶圓兩者的電漿輔助化學氣相沉積(PECVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition)之半導體處理工具，能提供目前無法在現今市場中獲得的獨特性能。上述處理工具可利用尺寸化以容納300 mm半導體晶圓的處理腔室及基座。工具之各種元件係配置成可替換的或可調換的，以便使工具在適用於處理300 mm半導體晶圓的構造與適用於處理200 mm半導體晶圓的構造間轉換，或反之亦然。準備處理200 mm晶圓的元件可在其前言加上「200 mm」，例如，200 mm噴淋頭，而準備處理300 mm晶圓的元件可在其前言加上「300 mm」，例如，300 mm載送環。此等修飾語並不意欲指示該等元件其本身具有如此的尺寸(除了200 mm及300 mm晶圓以外)，僅意指此等元件特別準備與所指示之尺寸的晶圓一起使用。
用於化學氣相沉積的典型系統顯示於圖1中，其具有使一系列晶圓上之沉積製程有效率及自動化的各種工具。典型化學氣相沉積(CVD, chemical vapor deposition)系統具有處理腔室101，其一般具有包圍晶圓基座102的周邊內壁，其中晶圓基座102係設計以在處理期間支撐半導體晶圓。該處理腔室通常亦包含氣體分配系統103(或噴淋頭)，其定位於半導體晶圓及晶圓基座上方，且係配置以利用大致上均勻分配的方式來使半導體處理氣體流動於整個半導體晶圓。在若干實施例中，晶圓基座及噴淋頭(噴淋頭本身可由金屬所製成，且作為電極來使用)中的電極可使被截留於半導體晶圓與噴淋頭之間的製程氣體經受高壓充電，因而使電漿在半導體晶圓與噴淋頭之間的間隙內形成。
在處理期間，半導體晶圓係藉由晶圓搬運機器人104而被引入處理腔室中。晶圓搬運機器人通常可包含葉片型或刮勺型的末端作用器105，其係設計以自下方支撐半導體。晶圓基座可包含設計成自晶圓基座之表面向上延伸的複數「舉升銷」。在末端作用器自半導體晶圓下方移開、或嵌入半導體晶圓下方時，舉升銷可用以支撐半導體晶圓。一旦末端作用器離開半導體晶圓，可收回舉升銷，而半導體晶圓可下降至晶圓基座上。在多站半導體處理工具(例如容置四個處理站的單一腔室(如描繪於圖1中)，其中各者具有其自有的基座及噴淋頭)中，在腔室內之處理站間移動半導體晶圓可能為必要的。在若干多站半導體工具中，指向器可用以在複數站間同時移動複數半導體晶圓。如此的指向器可包含一組舉升臂，其包含設計以接觸半導體晶圓下側靠近晶圓外緣處並將晶圓舉升離開基座(晶圓被支撐於其上)的插銷或其他特徵部。一旦藉由指向器舉升臂將所有晶圓舉升離開其各自的基座，舉升臂可一致地轉動(其通常為一結構之所有部分，且作為一群體而舉升/轉動，如伺服主軸106之情況)，然後晶圓接著可下降至與進行指向之前其所位於之基座不同的基座上。
為了防止在半導體晶圓中、指向器接觸點之附近處逐漸形成非均勻性，常見以環形載送環(在本說明書中亦稱為環形圈)來支撐半導體晶圓。圖2描繪300 mm載送環。載送環201之等角視圖描繪該環的頂表面，其連續地在半導體晶圓之周緣附近支撐半導體晶圓。載送環可作為半導體晶圓與指向器間的橋接件而作用，亦即，指向器接觸並舉升載送環，而依序地，載送環接觸並舉升半導體晶圓。在若干情況下，載送環可包含指向插銷206，其與基座上相對應的母特徵部嚙合，以防止載送環相對於基座轉動，並使該環置中於基座上。
載送環(通常由陶瓷材料所製成)一般為軸向對稱的，且具有內直徑202，該內直徑僅稍微小於(例如較小或較少3 mm–4 mm)該載送環設計以支撐的半導體晶圓之名義外直徑203。因此，針對300 mm半導體晶圓(其直徑約為11.8吋)，相對應的載送環可具有約為292 mm或293 mm的內直徑202。如此的載送環其中亦可具有圓形凹部205(顯示於放大圖204中)，該凹部係稍微大於(例如約較大0.03 吋)半導體晶圓之直徑。此凹部可具有名義上與半導體晶圓之厚度相同的深度，以使半導體晶圓被載送環載送時，其頂表面名義上與載送環之頂表面齊平。載送環一般在半導體晶圓駐留於工具內的期間與相同的半導體晶圓一起行進，且一般由陶瓷材料所製成，例如：AlO 2(氧化鋁)、氧化矽、碳化矽、氮化矽、或氮化鋁。一般而言，載送環之外直徑203可尺寸化成約與晶圓基座之外直徑相同的尺寸。針對300 mm 晶圓，此直徑203可為約380 mm，如此一來載送環使半導體晶圓之外直徑「增加」20%–30%。
在若干情況下，載送環可額外具有一或更多晶圓定向特徵部，其使用切入晶圓之一或更多側的槽口或平坦部而在載送環中固定晶圓之方向。常見的晶圓定向特徵部範例包含圓形凹部205中的插銷、突出部、或平坦部。
圖3中顯示典型的300 mm基座。晶圓基座通常尺寸化以具有外直徑301，以匹配載送環之外直徑，例如，在此情況下約為380mm(或反之亦然)。基座亦包含台面特徵部302，其為淺薄、凸起的凸座，該凸座的尺寸在直徑上稍微小於個別載送環之內直徑(在此情況下為292 mm至293 mm)。當載送環下降至基座上時，台面特徵部突出通過載送環之中央開口，並將晶圓舉升離開載送環一小量，例如百分之幾吋。台面特徵部可包含舉升銷303，其可為凸起的且用於在末端作用器自半導體晶圓下方移開、或嵌入半導體晶圓下方時支撐半導體晶圓。台面特徵部亦可包含低接觸面積特徵部，例如藍寶石接觸球304，其在舉升銷收起時作為晶圓與台面特徵部間的機械介面；此情況減少晶圓與基座之接觸面積量。在兩情況下，台面特徵部大致上具有與使用特定基座進行處理之晶圓相同的直徑(儘管由於其必須配置於載送環之內直徑內而理所當然地稍微較小)。 在其中使用載送環的典型處理腔室中，基座可額外具有一系列凹槽305或其他間隙特徵部，以允許設計以將載送環/晶圓舉升離開基座之指向器的部分能自位於載送環/晶圓之下的點垂直行進，直至該等部分接觸晶圓為止。該圖中亦顯示饋送纜線307，其使電信號能傳遞至基座電極，以在沉積期間控制電漿放電及/或控制基座內的加熱器。
如上所提及，除了晶圓基座及載送環以外，PECVD處理腔室亦可包含噴淋頭，其係用於將製程氣體分配於整個半導體晶圓。圖4及5描繪典型300 mm噴淋頭。半導體處理氣體可在入口401處進入噴淋頭並於桿部402向下行進而通過氣體通道403，之後，半導體處理氣體可與擋板404相會，該擋板使氣體改道而使其徑向向外流至充氣部405(噴淋頭的內部空間)中。如此噴淋頭之整體形狀通常為軸向對稱的，並具有底表面406(亦稱為噴淋頭表面)，其包含配置以將半導體處理氣體分配於整個半導體晶圓的氣體分配孔洞之大型圖案。此氣體分配孔洞之圖案可大致上均勻地分布於與半導體晶圓之整個上表面共同延伸的整個區域，亦即，該氣體分配孔洞之圖案可大致上均勻地分布於噴淋頭底部的整個圓形區域，其中該圓形區域名義上具有與半導體晶圓之直徑相同的直徑。噴淋頭的尺寸通常稍微大於此直徑，以便容納噴淋頭最外面的側壁407。噴淋頭最外面的側壁407可為例如約0.5吋厚。因此，針對300 mm半導體晶圓，噴淋頭可具有外直徑408，其為約330 mm(半導體晶圓直徑)加上約1吋。一般而言，噴淋頭之直徑408可保持在晶圓基座之直徑的80%以上之內。
圖6顯示四站之處理腔室601的橫剖面，該處理腔室具有基座602及噴淋頭603。此繪圖顯示裝載位置中的載送環607，其中該載送環被支撐於基座上。該圖亦繪示指向器，其可用於同時在站與站之間舉升及/或轉動載送環607(以及可被載送的任何晶圓)。在此範例中，指向器係由下列各者所製成：舉升載送環607的板件604、轉動軸605、及顯示為位於其下降位置的舉升機構606。
圖7顯示來自圖6之處理腔室601的橫剖面，其中載送環607在被指向器轉動之前位於升起位置。舉升機構606在此圖中係顯示為位於其升起位置。
本創作的創作人已體認，藉由合理替換及/或修改某些元件，可修改半導體處理工具(例如上述300 mm之PECVD工具)以在300 mm半導體晶圓之處理以外亦容許200 mm半導體晶圓之處理。尤其，本創作的創作人體認，如此的技術可特別應用於Vector F47及/或Vector Express platform 300 mm半導體處理工具(例如由Lam Research Corp.所生產的)的背景下，以使此類300 mm工具可用以處理200 mm晶圓。
由於200 mm半導體晶圓的較小尺寸，而無法使用用於300 mm半導體晶圓的載送環，此係因200 mm半導體晶圓小於300 mm載送環之最內部的直徑，而無法被300 mm載送環支撐所致。因此，尺寸化以符合200 mm半導體晶圓之替換的載送環(顯示於圖8中)可用以作為替代。200 mm載送環可具有大約與300 mm載送環之外直徑相同的外直徑803，例如約為380 mm，以使200 mm載送環能被相同的指向器所載送，並與相同直徑之基座一起使用。通常300 mm載送環之外直徑會比300 mm晶圓較大約20%至30%，亦即，用於混合200 mm/300 mm半導體處理工具中的200 mm載送環會具有比200 mm晶圓之直徑較大約80%至95%的外直徑(與典型載送環之內/外直徑比相較，典型載送環(如先前所提及)包含通常僅比內直徑及/或此類環載送的晶圓之晶圓直徑較大20%至30%的外直徑)。儘管200 mm載送環通常具有對應於300 mm載送環之外直徑的外直徑，但其可具有內直徑802，該內直徑之尺寸稍微小於200 mm半導體晶圓之外直徑，例如，介於約198 mm與199 mm之間。200 mm載送環可具有類似於300 mm載送環之凹部的凹部805(顯示於細部圖804中)，舉例而言，例如為比200 mm載送環之內直徑較大1 mm至2 mm的凹部。在若干實施例中，200 mm載送環可具有與典型300 mm載送環相同的整體厚度及凹部深度。例如，介於約1 mm與10 mm之間的厚度及/或介於約0.5 mm與1 mm凹部深度。
除了以上討論之不同的外直徑/內直徑比，在若干實施例中，兩載送環間的另一關鍵差異為，200 mm載送環可包含一或更多其他凹部807，其位於載送環之、與支撐半導體晶圓的圓形凹部相反之側上，亦即，該側面對基座。此等一或更多凹部可相對於載送環之中心而均勻地及/或徑向地分布，以使載送環維持大致上位於載送環之中心的質心。例如，各凹部可為環狀扇形凹部，例如，具有內部及外部的弧形壁以及徑向壁，其中該等弧形壁之中心點係位於載送環之中心點上或其附近，而該等徑向壁係大致上與該等弧形壁的半徑平行；此類壁之交會處可具有圓角或內圓角，或可為尖銳角的。在此等凹部區域中，載送環之厚度可為載送環之名義厚度的約50%，例如為0.09吋，而非0.18吋。儘管該一或更多凹部可能不會一路延伸至載送環之內或外直徑，但該等凹部可佔據載送環之背側的大部分。儘管200 mm載送環最頂端的表面之面積係比300 mm載送環最頂端的表面之面積較大88%，但藉由包含了此類凹部，200 mm載送環之所描述實施例的重量可較先前所描述之300 mm載送環的重量僅增加約20%(假設兩者使用相同材料)。應瞭解，由於200 mm晶圓一般會比300 mm晶圓更輕得多，此20%之載送環重量增加量甚至最終可能造成較低的載送環加上晶圓之重量增加量。無論載送環中存在多少重量增加量，都可能因此而(至少部分地)被晶圓重量之減少量抵銷。
藉由在200 mm載送環之背側包含了一或更多凹部807，可將200 mm載送環之重量保持在足夠接近300 mm載送環之重量，以至於無論在使用200 mm或300 mm哪個載送環的情況下，可使用相同的晶圓搬運例行程序(其用於利用指向器來移動晶圓)。
例如，當於站與站之間移動半導體晶圓時，可謹慎控制指向器的動作以避免過高的加速作用，其可能會使載送環相對於指向器而滑動(若載送環滑動，當其下降至基座上時可能會受到損害或者可能不會正確地置中)。藉由防止載送環重量劇烈改變，例如，藉由將200 mm載送環重量維持於300 mm載送環重量之±約20%以內，可利用任一載送環使用相同的運動軌跡，因此排除了依半導體晶圓之尺寸重新規劃指向器之運動軌跡的任何必要。by maintaining the 200 mm carrier ring weight within +/-~20% of the 300 mm carrier ring weight
用於300 mm與200 mm處理之設備間的另一差異為，描繪於圖9中之200 mm基座在頂表面可具有較小的「台面」特徵部，其使200 mm晶圓能自較小的200 mm載送環內直徑被舉升；具有用於300 mm晶圓之台面特徵部的基座會太大而無法配置於減少的200 mm載送環之內直徑中。相應地，儘管針對200 mm晶圓而尺寸化的台面特徵部可配置於300 mm載送環之內直徑中，使用如此台面特徵部來支撐300 mm晶圓會造成300 mm晶圓超過50%未被支撐，此情況將使晶圓變得彎曲或折彎，以及引起會影響晶圓處理均勻性的不均勻熱傳遞與局部化電場效應。為提供與設計以與300 mm載送環介面接合之指向器及其他機器人設備的相容性，可設計除了台面特徵部與位於台面特徵部內之其他特徵部以外的200 mm基座之特徵及尺寸(例如舉升銷位置)以匹配300 mm基座之特徵及尺寸。例如，200 mm基座901可具有外直徑、凹槽305、或其他間隙特徵部，其與300 mm基座之外直徑、凹槽、或其他間隙特徵部匹配，其允許設計以將載送環/晶圓舉升離開基座之指向器的部分能自位於載送環/晶圓之下的點垂直行進，直至該等部分接觸晶圓為止。此有助於減緩處理腔室內自由容積的改變，其中該改變可能係由以300 mm硬體調換200 mm硬體(或反之亦然)所造成。
可針對維持半導體處理腔室之整體自由容積的意圖，而設計為了將300 mm工具轉變為200 mm工具而可被調換進300 mm工具或可從300 mm工具被調換出的元件(例如以上所述者)。藉由維持(或試圖維持)半導體處理腔室之整體自由容積，無論正被處理的是200 mm或300 mm晶圓，腔室內氣體流動路徑與壓力分佈之非期望改變的可能性會降低。為此，在若干實施例中，可選擇200 mm基座901之外直徑以緊密對準300 mm基座之外直徑，以在某種程度上降低處理腔室內氣體流動路徑與壓力分佈之改變。維持相似於300 mm基座之基座外直徑的基座外直徑之另一益處係為，在200 mm晶圓處理與300 mm晶圓處理兩者中皆可使用相同的指向器系統。然而，在其他實施例中，可使用具有針對200 mm晶圓而尺寸化之外直徑的基座，例如具有約230 mm至260 mm之外直徑的基座，且可替換或修改指向器，俾使指向器之晶圓舉升特徵部處於適當位置，以便與具有相似於基座之外直徑的載送環嚙合。
圖10描繪200 mm基座1001、200 mm載送環1002、及200 mm晶圓1003如何相互介面接合的分解圖。圖11提供該配置的疊合圖，其描繪此等元件將如何共同存在於處理腔室中。
圖12描繪具有指向器之四站配置，該指向器具有板件1204及轉動轂1205且被降下，因而使200 mm載送環1002留在其各自的基座1001上。晶圓1003係支撐於各基座之台面特徵部中的接觸球上。噴淋頭未顯示於此圖中，但其會位於各站/基座之上。
圖13描繪圖12的四站配置，但其中轉動指向器板件1204升起，而將最左邊兩基座1001上的載送環1002舉升離開基座。另外兩載送環顯示為被留在其基座上以使指向器之舉升特徵部/接觸點1306能夠被更清楚地看見，但在相同的操作中亦將使用接合至各自基座中之凹部1307中的接觸點1306來舉升該另外兩載送環。左後方站的200 mm晶圓已藉其背面而被向上舉升。一旦離開基座，指向器、載送環、及晶圓可轉動90度的增量直至晶圓到達其所需的站為止，而之後指向器可降下載送環，然後晶圓向下回到基座上。
除了使用經修改之載送環及經修改之基座以外，本創作之創作人已體認，將需以具有不同直徑的噴淋頭來替換與300 mm晶圓一起使用的噴淋頭(顯示於圖14及15中)，以便於存在可接受之均勻性特性的情況下處理200 mm半導體晶圓。200 mm噴淋頭通常具有外直徑1408，其在晶圓基座901之直徑的50%至70%範圍中。在若干實施例中，用於200 mm晶圓處理之噴淋頭直徑可為基座直徑的約60%，與300 mm噴淋頭相較，300 mm噴淋頭可具有大於晶圓基座直徑的外直徑，例如，晶圓基座直徑的110%。
在研發過程中，本創作之創作人已體認，儘管300 mm噴淋頭確實能夠將製程氣體均勻分配於整個200 mm半導體晶圓，但300 mm噴淋頭與用於200 mm晶圓的載送環之增加的表面區域之間的交互作用仍會引起未存在於使用相同設備所處理之300 mm晶圓中的非均勻性。在PECVD系統中，基座與噴淋頭作為電漿產生系統中相對的電極係為常見的。藉由感應產生噴淋頭與基座間的電壓差，可使存在於腔室內的製程氣體以及尤其是基座與噴淋頭間的製程氣體，形成用以增進沉積的電漿(因此有「電漿輔助化學氣相沉積」或PECVD之別稱)。遺憾地，由於200 mm載送環之增加的表面區域所致，增進了使用此類電漿來執行之沉積操作，而更多的材料沉積作用朝半導體晶圓之邊緣發生而非發生在中心附近。
本創作之創作人已體認，減少佔用面積的噴淋頭會減少噴淋頭與載送環間的交互作用。利用具有基座直徑之60%的直徑之噴淋頭的後續試驗展現了晶圓均勻性方面立即且顯著的改善。
如同此範例中的300 mm噴淋頭，200 mm噴淋頭係為「吊燈」樣式的噴淋頭，亦即，其在腔室內藉由「桿部」1402自上方懸吊，其中該桿部係為細支撐部件，其延伸自噴淋頭之頂表面並通過腔室頂板中的密封件。該桿部通常為可在垂直方向上移動的，以使相對於半導體晶圓之噴淋頭高度可調整。該桿部通常為中空的，且包含內部通道(單或複數)1403，其用於將氣體供應至噴淋頭。如同300 mm噴淋頭，200 mm噴淋頭的圓形擋板1404係可懸吊於噴淋頭的充氣部1405內，定心於進入充氣部的桿部入口上，且偏離噴淋頭之背板1409若干距離。自桿部流至充氣部中的半導體製程氣體將碰撞擋板，且被迫以徑向流動而非軸向。擋板可藉由複數間隔物或間隙器而偏離充氣部之上內壁，其中該等間隔物或間隙器可藉由螺栓或其他緊固件而連接至噴淋頭之背板1409。在氣體到達充氣部後，其接著可經由噴淋頭表面1406中的氣體分配孔洞而傳輸至晶圓之表面上，在此之後，其以徑向流動於整個晶圓表面。
由於處理200 mm晶圓所需的氣體流動量比處理300 mm晶圓所需的氣體流動量較小得多，200 mm噴淋頭可具有內部桿部直徑1403(例如：氣體流動通道直徑)，該直徑係比在300 mm噴淋頭的情況下較小得多，例如，約0.25吋(對照於約1.2吋)。在大部分吊燈式噴淋頭中，桿部可具有相當薄的壁，例如，桿部外直徑的5%–10%之量級的厚度。
然而，200 mm噴淋頭之桿部背離此常規，且保持與300 mm噴淋頭相同的名義外直徑1410，而使200 mm噴淋頭可在處理腔室內與和300 mm噴淋頭相同的密封件介面(其容許噴淋頭在處理腔室中向上或向下平移，而不包含腔室環境)介面接合。在若干實施例中，外直徑1410可介於32 mm與38 mm之間，而在特定實施例中，該直徑約為35 mm，例如，35 mm ± 0.5 mm。因此，在所描繪的範例中，200 mm噴淋頭桿部之壁厚度係約為桿部外直徑的40%，例如，0.56吋的壁厚度，及1.37吋的外直徑。一般而言，對於桿部長度的大部分而言，此類桿部的壁厚度可為桿部外直徑的30%以上之量級。
200 mm噴淋頭之桿部亦可與300 mm噴淋頭之桿部不同，不同之處在於200 mm噴淋頭桿部可能不是沿其整體長度皆具有圓柱形外表面。尤其，當200 mm噴淋頭之桿部靠近噴淋頭本身時，該桿部可自名義外直徑1410(例如約1.37吋)轉變為減少的外直徑1411(例如約0.75吋)。因此，例如，鄰近噴淋頭之、該桿部的約25%可包含漸縮(tapered)部分1412，其使桿部直徑自其名義外直徑頸縮至小得多的直徑，例如，名義外直徑的50%–70%之量級的直徑。此漸縮部分可具有圓滑的轉接處，其與桿部之圓柱形表面在此處相接。如此的漸縮部分可被包含以配合噴淋頭之背板1409上的特徵部，若桿部一路維持名義外直徑至背板，則該特徵部可能會受到阻擋或難以接近。圓柱形的部分與漸縮部分間之轉接處可為圓角的或以其他方式避免含有尖銳邊緣，以使桿部與腔室中之其他結構間的高電壓電弧之可能性最小化。圖16顯示四站之處理腔室1605，其中處理腔室之頂部未顯示。處理腔室包含腔室壁1601上的載入埠，其寬度係大於300 mm，例如約330 mm至340 mm(約10%--此可容許晶圓錯置之裕度等)，以使200 mm晶圓及300 mm晶圓兩者能轉移至腔室中及轉移出腔室。在典型的200 mm處理腔室中，此類載入埠對於容納300 mm晶圓而言不夠大。如所顯示，處理腔室具有三個已設置的站(第四個為空的)，其中各者包含基座、載送環、及噴淋頭。在所描繪的三個站中，其中兩個為200 mm站1602，而其中一個為300 mm站1603。處理腔室亦包含轉動指向器1604，其可介面接合200 mm晶圓及300 mm晶圓兩者。
圖17顯示四站之處理腔室1605的分解圖，其中處理腔室之頂部未顯示。處理腔室係與具有300 mm基座1701、300 mm載送環1702、及300 mm噴淋頭1703的300 mm站一起描繪。處理腔室亦與具有200 mm基座1704、200 mm載送環1705、及200 mm噴淋頭1706的200 mm站一起描繪。該站包含指向器1604，其能夠在四個站的位置之各者間轉移固持晶圓的200 mm及300 mm載送環。
通常此類處理腔室中的所有站會具有為了與相同晶圓尺寸一起作業而製作的基座、載送環、及噴淋頭。例如，四站之處理腔室通常會包含四個300 mm站或四個200 mm站。
應瞭解，以上所揭露的半導體處理工具容許許多相同硬體用於處理200 mm與300 mm晶圓兩者。此類工具為目前主要生產200 mm晶圓的生產商提供具吸引力的選項。藉由購買混合200 mm/300 mm半導體生產工具，若此類生產商之後轉換成生產300 mm晶圓，則其可避免必須廢棄或出售大量專用的200 mm 工具。當然，如此的彈性可能在特定晶圓廠內可包含之半導體處理工具的數量方面需要某些犧牲，如由於此類工具較大的尺寸所致，使用此類混合200 mm/300 mm工具代替專用的200 mm工具會造成此類工具在晶圓廠中較低的密度。
在若干實施例中，混合200 mm/300 mm工具可作為現成的200 mm/300 mm系統來販賣，其包含特定於200 mm晶圓處理與300 mm晶圓處理兩者的元件。在其他實施例中，此類工具可與通用於200 mm與300 mm晶圓處理兩者的元件(例如：腔室、控制器等)一起販賣，及與特定於200 mm晶圓處理的元件一起販賣。在此類實施例中，可將特定於300 mm晶圓處理之元件(例如300 mm載送環、300 mm噴淋頭、及300 mm基座)作為升級套組或作為替換的部件而分開販賣。亦可理解，特定於200 mm晶圓處理的元件可作為針對現存300 mm處理工具之改裝套組來販賣。在此類實施例中，可將特定於200 mm晶圓處理的元件調換成其同等的300 mm元件。
亦瞭解，儘管以上討論聚焦於PECVD設備上，但可以類似的方式來修改其他類型的半導體工具，以使相同系統中能具有200 mm與300 mm兩者之功能。
儘管已為了清楚理解之目的而詳加敘述前述實施例，但顯而易見地，可在所附請求項之範圍內實施某些變更及修改。應注意，實施本創作實施例之製程、系統、及設備有許多替代方式。因此，應將本創作實施例視為說明性的，而非限制性的，且不將該等實施例限於本說明書中所提出的細節。
亦應瞭解，請求項可記載與本說明書內上述所討論的稍微不同之數值或範圍。如此的情況表示此類量值之額外可能的範圍或值，且不被視為與上述揭露內容相矛盾，而是被視為擴大上述揭露內容。
101‧‧‧處理腔室
102‧‧‧晶圓基座
103‧‧‧氣體分配系統
104‧‧‧晶圓搬運機器人
105‧‧‧末端作用器
106‧‧‧伺服主軸
201‧‧‧載送環
202‧‧‧內直徑
203‧‧‧外直徑
204‧‧‧放大圖
205‧‧‧圓形凹部
206‧‧‧指向插銷
301‧‧‧外直徑
302‧‧‧台面特徵部
303‧‧‧舉升銷
304‧‧‧接觸球
305‧‧‧凹槽
307‧‧‧饋送纜線
401‧‧‧入口
402‧‧‧桿部
403‧‧‧氣體通道
404‧‧‧擋板
405‧‧‧充氣部
406‧‧‧底表面
407‧‧‧側壁
408‧‧‧外直徑
601‧‧‧處理腔室
602‧‧‧基座
603‧‧‧噴淋頭
604‧‧‧板件
605‧‧‧轉動軸
606‧‧‧舉升機構
607‧‧‧載送環
802‧‧‧內直徑
803‧‧‧晶圓偏壓電源
804‧‧‧細部圖
805‧‧‧凹部
807‧‧‧凹部
901‧‧‧200 mm基座
1001‧‧‧200 mm基座
1002‧‧‧200 mm載送環
1003‧‧‧200 mm晶圓
1204‧‧‧板件
1205‧‧‧轉動轂
1306‧‧‧接觸點
1307‧‧‧凹部
1402‧‧‧桿部
1403‧‧‧內部通道/內部桿部直徑
1404‧‧‧圓形擋板
1405‧‧‧充氣部
1406‧‧‧噴淋頭表面
1408‧‧‧外直徑
1409‧‧‧背板
1410‧‧‧外直徑
1411‧‧‧減少的外直徑
1412‧‧‧漸縮部分
1601‧‧‧腔室壁
1602‧‧‧200 mm站
1603‧‧‧300 mm站
1604‧‧‧轉動指向器
1605‧‧‧處理腔室
1701‧‧‧300 mm基座
1702‧‧‧300 mm載送環
1703‧‧‧300 mm噴淋頭
1704‧‧‧200 mm基座
1705‧‧‧200 mm載送環
1706‧‧‧200 mm噴淋頭
圖1描繪用於化學氣相沉積之典型沉積系統。
圖2描繪用於300 mm晶圓之載送環的各種視圖。
圖3描繪針對300 mm晶圓而設計的基座。
圖4係為用於300 mm晶圓之噴淋頭的等角剖切視圖。
圖5係為圖4之噴淋頭的剖面圖。
圖6及圖7提供具有指向器之處理腔室的剖視圖，其中該指向器分別位於其下降及升起位置。
圖8描繪用於200 mm晶圓的載送環，其設計以與針對300 mm晶圓而設計的處理腔室一起使用。
圖9描繪用於搬運200 mm晶圓的基座，其位於針對300 mm晶圓而設計的處理腔室中。
圖10係為分解圖，其描繪在針對300 mm晶圓而設計的處理工具中，針對與200 mm晶圓一起使用而設計之基座及載送環如何相互介面接合，及如何與晶圓介面接合。
圖11係為描繪在針對300 mm晶圓而設計的處理工具中，針對與200 mm晶圓一起使用而設計之基座及載送環如何相互介面接合，及如何與晶圓介面接合的圖。
圖12描繪四站配置之基座，其中指向器被降下，留下載送環被支撐在各自的基座上。
圖13描繪四站配置之基座，其中指向器被向上舉升，使指向器能夠轉動且在站之間移動載送環及其各自的晶圓。
圖14係為在針對300 mm晶圓而設計的半導體處理工具中，針對與200 mm晶圓一起使用而設計之噴淋頭的剖切視圖。
圖15係為圖14之噴淋頭的剖面圖。
圖16及圖17顯示等角視圖及分解圖，其描繪200 mm或300 mm的站如何配置於針對處理300 mm晶圓而設計的四站之處理腔室中。
除了圖12及圖13以外，該等圖式的各者在各圖式中按比例繪製。
1601‧‧‧腔室壁
1602‧‧‧200mm站
1603‧‧‧300mm站
1604‧‧‧轉動指向器
1605‧‧‧處理腔室

Claims (20)

  1. 一種用於載送半導體晶圓的設備，該設備包含， 環形環，其厚度係介於1 mm與10 mm間，且其具有大於300 mm的外直徑與小於200 mm的內直徑；及        一或更多凹部，其位於該環形環之第一側中，其中：               該環形環具有第二側，其係配置以支撐半導體晶圓，且               該第二側在該第一側的相反面。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該環形環之厚度係小於5 mm。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，更包含圓形凹部，其位於該環形環之第二側中，其中：        該圓形凹部與該環形環共軸，且        該圓形凹部具有大於200 mm的直徑。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該圓形凹部具有介於0.5 mm與1.5 mm間的深度。
  5. 如申請專利範圍第3項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該圓形凹部具有大於200 mm且小於210 mm的直徑。
  6. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該設備係由陶瓷材料所製成，該陶瓷材料係選自由下列各者所構成之群組：氧化鋁、氧化矽、碳化矽、氮化矽、及氮化鋁。
  7. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該一或更多凹部具有環扇形。
  8. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該外直徑係介於360 mm與390 mm間。
  9. 如申請專利範圍第1項之用於載送半導體晶圓的設備，其中該環形環在該一或更多凹部中之厚度係小於該環形環在鄰近該一或更多凹部的位置中之厚度的50%。
  10. 一種用於將氣體分配於晶圓之整個表面的噴淋頭設備，該噴淋頭設備包含，        入口，其中該入口係配置以連接至氣體源；        桿部，其具有內部氣體通道；及        噴淋頭充氣部，其中： 該內部氣體通道流體性地連接該入口與該噴淋頭充氣部， 該噴淋頭充氣部具有介於189 mm與265 mm間的外直徑，藉此使該噴淋頭充氣部之配置用以處理200 mm半導體晶圓，且 該桿部具有圓柱形部分，其具有尺寸化以與半導體處理工具之機械介面介面接合的外直徑，其中該半導體處理工具之該機械介面亦尺寸化以與配置以處理300 mm半導體晶圓之不同的噴淋頭介面接合。
  11. 如申請專利範圍第10項之用於將氣體分配於晶圓之整個表面的噴淋頭設備，其中該桿部具有介於30 mm與38 mm間的外直徑。
  12. 如申請專利範圍第10項之用於將氣體分配於晶圓之整個表面的噴淋頭設備，其中該桿部具有漸縮部分，其插入該噴淋頭充氣部與該圓柱形部分之間，且該桿部自該圓柱形部分中之介於30 mm與38 mm間的名義外直徑逐漸縮至介於16 mm與24 mm間的直徑。
  13. 如申請專利範圍第10項之用於將氣體分配於晶圓之整個表面的噴淋頭設備，其中該內部氣體通道的直徑係介於5 mm與10 mm間。
  14. 一種半導體晶圓處理工具，其包含，        腔室，其具有一或更多半導體處理站，其中：               該等半導體處理站其中至少一者具有基座及噴淋頭，且               該基座具有凸起的晶圓支撐表面，其具有小於200 mm且大於150 mm的外直徑；及               一或更多載入埠，其中： 各載入埠係配置以容許300 mm半導體晶圓嵌入至該腔室中或自該腔室撤出， 該一或更多載入埠具有大於300 mm的寬度，且 各載入埠係位於該腔室之壁中。
  15. 如申請專利範圍第14項之半導體晶圓處理工具，其中： 該基座具有至少300 mm的外直徑，且 該噴淋頭具有外直徑，其係介於該基座的外直徑之50%與70%間。
  16. 如申請專利範圍第14項之半導體晶圓處理工具，其中： 該基座及該噴淋頭可以第二基座及第二噴淋頭來調換， 該第二基座具有至少300 mm的外直徑及凸起的晶圓支撐表面，該凸起的晶圓支撐表面具有小於300 mm且大於250 mm的外直徑， 該第二噴淋頭具有外直徑，其係該基座的外直徑之80%以上，且 將該第二基座及該第二噴淋頭設置於該等半導體處理站其中一或更多者，至少部分地使該等半導體處理站配置用以處理300 mm直徑的晶圓。
  17. 如申請專利範圍第14項之半導體晶圓處理工具，更包含： 轉動指向器軸；及 轉動指向器，其中： 該轉動指向器軸係配置以在該腔室內轉動該轉動指向器，藉此容許半導體晶圓在該腔室內於站與站之間轉移。
  18. 如申請專利範圍第17項之半導體晶圓處理工具，其中該等半導體處理站其中該至少一者更包含： 環形環，其厚度係介於1 mm與10 mm間，且其具有大於300 mm的外直徑與小於200 mm的內直徑，其中各環形環在該環形環之第一側中具有一或更多凹部。
  19. 如申請專利範圍第14項之半導體晶圓處理工具，其中各基座具有介於360 mm與390 mm間的外直徑。
  20. 如申請專利範圍第14項之半導體晶圓處理工具，其中該噴淋頭具有介於189 mm與265 mm間的外直徑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD799646S1 (en) * 2016-08-30 2017-10-10 Asm Ip Holding B.V. Heater block
CN111937132A (zh) * 2018-04-04 2020-11-13 朗姆研究公司 带密封表面的静电卡盘
WO2019246122A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-26 Lam Research Corporation Reduced footprint wafer handling platform
US10796940B2 (en) 2018-11-05 2020-10-06 Lam Research Corporation Enhanced automatic wafer centering system and techniques for same
KR20200108240A (ko) * 2019-03-06 2020-09-17 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 기판 캐리어 장치, 기판 처리 장치, 및 서셉터의 온도 조절 방법
KR20210134828A (ko) * 2019-03-29 2021-11-10 램 리써치 코포레이션 인덱싱된 (indexed) 멀티-스테이션 프로세싱 챔버들 내에서 웨이퍼 배치 보정
WO2021025809A1 (en) * 2019-08-02 2021-02-11 Applied Materials, Inc. Pedestal with multi-zone heating
KR20220006952A (ko) * 2020-07-09 2022-01-18 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법
US12020957B2 (en) * 2020-08-31 2024-06-25 Applied Materials, Inc. Heater assembly with process gap control for batch processing chambers

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