用于制造半導體的機構、系統及方法技術方案

本發明專利技術揭露一種用于制造半導體的機構、系統及方法。本發明專利技術的實施例提供的半導體制造機構包含制程腔、晶圓座、第一化學物輸送機構，及第二化學物輸送機構。其中晶圓座配置于制程腔內，且晶圓座操作于固定晶圓并以中心軸為圓心旋轉多個晶圓。第一化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第一化學物至制程腔內的第一反應區。第二化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第二化學物至制程腔內的第二反應區。第二化學物輸送機構包含邊緣化學物注入器及徑向化學物注入器。

An apparatus, system, and method for manufacturing semiconductors

The invention discloses an apparatus, a system and a method for manufacturing a semiconductor. Embodiments of the present invention provide a semiconductor manufacturing mechanism comprising a process cavity, a wafer seat, a first chemical delivery mechanism, and a two chemical transport mechanism. Wherein, the wafer holder is arranged in the manufacturing cavity, and the wafer holder is operated on the fixed wafer and rotates the plurality of wafers with the center shaft as the center. The first chemical transport mechanism is disposed in the process cavity to provide a first reaction zone from the first chemical to the process cavity. The second chemical transport mechanism is disposed in the process chamber to provide second reaction areas from the second chemicals to the process cavity. Second chemical delivery mechanism includes edge chemical injector and radial chemical injector.

【技術實現步驟摘要】
用于制造半導體的機構、系統及方法
本專利技術是關于一種半導體的制造機構以及制造方法。
技術介紹
半導體集成電路(integratedcircuit；IC)工業歷經了指數性的成長。集成電路材料及設計的技術發展已創造了數代集成電路，每一代皆有比上一代更小且更復雜的電路。集成電路的演化的過程中，功能密度(如每個晶片內的互連接元件的數量)不斷提升，而元件尺寸(如制程所能制造出的最小組件)則不斷縮小。尺寸縮小的制程一般提供了生產效率的提升以及減少相關的浪費。尺寸的縮小亦增加了制程及生產的復雜性，因此，相應的集成電路的制程及制造需要被發展。以一個例子來說，原子層沉積(atomiclayerdeposition；ALD)制程應用于制造薄膜。原子層沉積技術以調控的沉積制造薄膜，但具有沉積速度慢以及降低產量的缺點。空間原子層沉積(spatialatomiclayerdeposition；SALD)是用于在調控沉積薄膜時亦增加沉積速率。然而，有效的空間原子層沉積仍具有其他問題，如薄膜均勻度衰退并降低薄膜品質。因此，提供一種可有效地去除上述缺點的空間原子層沉積是需要的。
技術實現思路
本專利技術的一實施例提供半導體生產機構。此機構包含制程腔、晶圓座、第一化學物輸送機構，及第二化學物輸送機構。其中晶圓座配置于制程腔內，且晶圓座操作于固定晶圓并以中心軸為圓心旋轉多個晶圓。第一化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第一化學物至制程腔內的第一反應區。第二化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第二化學物至制程腔內的第二反應區。第二化學物輸送機構包含邊緣化學物注入器及徑向化學物注入器。本專利技術的另一實施例提供半導體制造系統。半導體制造系統包含負載鎖定模塊、輸送模塊、多個空間原子層沉積模塊、晶圓座、第一化學物輸送機構，及第二化學物輸送機構。負載鎖定模塊用于載入及卸載多個晶圓。輸送模塊與負載鎖定模塊連接。多個空間原子層沉積模塊與輸送模塊連接，各空間原子層沉積模塊包含一制程腔。晶圓座配置于制程腔內，晶圓座操作于固定晶圓并以中心軸為圓心旋轉多個晶圓。第一化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第一化學物至制程腔內的第一反應區。第二化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第二化學物至制程腔內的第二反應區。第二化學物輸送機構包含邊緣化學物注入器及徑向化學物注入器。本專利技術的又一實施例提供一種方法。此方法包含載入多個晶圓至空間原子層沉積模塊。對空間原子層沉積模塊內的晶圓執行沉積制程。然后，將多個晶圓自空間原子層沉積模塊中卸載。空間原子層沉積模塊包含制程腔、晶圓座、第一化學物輸送機構，及第二化學物輸送機構。其中晶圓座配置于制程腔內，且晶圓座操作于固定晶圓并以中心軸為圓心旋轉多個晶圓。第一化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第一化學物至制程腔內的第一反應區。第二化學物輸送機構配置于制程腔內以提供第二化學物至制程腔內的第二反應區。第二化學物輸送機構包含邊緣化學物注入器及徑向化學物注入器。附圖說明閱讀以下詳細敘述并搭配對應的附圖，可了解本專利技術的多個實施方式。應注意，根據業界中的標準做法，多個特征并非按比例繪制。事實上，多個特征的尺寸可任意增加或減少以利于討論的清晰性。圖1為本專利技術的部分實施例的空間原子層沉積模塊的截面示意圖；圖2、3、4、6、7及8為本專利技術的實施例的圖1的空間原子層沉積模塊的上視示意圖；圖5A為本專利技術的實施例的圖1的空間原子層沉積模塊的化學物注射器的示意圖；圖5B為本專利技術的實施例的圖1的空間原子層沉積模塊的化學物注射器的示意圖；圖9為本專利技術的實施例的具有圖1的空間原子層沉積模塊的空間原子層沉積系統的方塊圖；圖10為本專利技術的部分實施例的使用圖9的空間原子層沉積系統的方法的流程圖。具體實施方式以下揭露提供眾多不同的實施例或范例，用于實施本案提供的主要內容的不同特征。下文描述一特定范例的組件及配置以簡化本專利技術。當然，此范例僅為示意性，且并不擬定限制。舉例而言，以下描述“第一特征形成在第二特征的上方或之上”，于實施例中可包括第一特征與第二特征直接接觸，且亦可包括在第一特征與第二特征之間形成額外特征使得第一特征及第二特征無直接接觸。此外，本專利技術可在各范例中重復使用元件符號及/或字母。此重復的目的在于簡化及厘清，且其自身并不規定所討論的各實施例及/或配置之間的關系。此外，空間相對術語，諸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等在本文中用于簡化描述，以描述如附圖中所圖示的一個元件或特征結構與另一元件或特征結構的關系。除了描繪圖示的方位外，空間相對術語也包含元件在使用中或操作下的不同方位。此設備可以其他方式定向(旋轉90度或處于其他方位上)，而本案中使用的空間相對描述詞可相應地進行解釋。圖1為本專利技術的部分實施例的空間原子層沉積模塊100的截面示意圖。圖2為本專利技術的部分實施例的空間原子層沉積模塊100的部分上視示意圖。空間原子層沉積模塊100包含制程腔102。制程腔102包含連接在一起的上部102A及下部102B，并界定了介于上部102A及下部102B之間的封閉空間104。空間原子層沉積模塊100包含晶圓座106，晶圓座106設計用以固定一個或多個半導體晶圓108。于一范例中，晶圓的數目為六個。于部分實施例中，晶圓座106可包含真空吸盤(vacuumchuck)以固定半導體晶圓108。晶圓座106還包含機械結構，并以中心軸110為圓心進行旋轉。中心軸110垂直于固定在晶圓座106上的半導體晶圓108且穿過晶圓座106的中心。于部分實施例中，晶圓座106包含結合在一起的旋轉結構及馬達，用以旋轉晶圓座106。當晶圓座106旋轉時，固定于晶圓座106上的半導體晶圓108隨著晶圓座106一起移動。于部分實施例中，半導體晶圓108為硅晶圓。于部分實施例中，半導體晶圓108可包含元素半導體，諸如晶體結構的鍺；化合物半導體，諸如硅鍺、碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦，及/或銻化銦，或上述的組合。于更多實施例中，半導體材料膜可磊晶生長于硅晶圓上。于部分其他實施例中，晶圓108可為異質材料(如碳化硅)的半導體晶圓或其他材料的晶圓(如玻璃基板)。半導體晶圓108具有彼此相對的前表面108A及背表面108B。一個或多個集成電路形成、部分形成，或將被形成于半導體晶圓108的前表面108A。因此，半導體晶圓108的前表面108A可包含圖案化的材料層或欲圖案化的材料層。例如，前表面108A可包含多個隔離結構(如淺溝槽絕緣特征)、多個摻雜特征(如摻雜井，或摻雜的源/漏極特征)、多個元件(如晶體管)、多個導電特征(如電極、電線及/或內連接結構的導孔)、封裝材料層(如焊墊及/或鈍化層)，或上述的組合。在一個完整制造的半導體晶圓，上述的材料層及圖案皆位于半導體晶圓108的前表面108A。在本范例中，半導體晶圓108仍在制造中，上述材料層的部分子集合位于前表面108A上。中心軸110垂直于半導體晶圓108的前表面108A及半導體晶圓108的背表面108B，其中背表面108B固定于晶圓座106或晶圓座106的前表面。即便晶圓的前表面108A可經圖案化并具有高低起伏的輪廓，但整體而言前表面108A仍然與背表面108B平行。圖3為空本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制造半導體的機構，其特征在于，包含：一制程腔；一晶圓座，配置于該制程腔內，該晶圓座操作于固定多個晶圓，并以該制程腔的一中心軸為圓心旋轉所述多個晶圓；一第一化學物輸送機構，配置于該制程腔內以提供一第一化學物至該制程腔內的一第一反應區內；以及一第二化學物輸送機構，配置于該制程腔內以提供一第二化學物至該制程腔內的一第二反應區內，其中該第二化學物輸送機構包含一邊緣化學物注入器及一第一徑向化學物注入器。

【技術特征摘要】
2015.12.15 US 62/267,793;2016.06.01 US 15/169,9991.一種制造半導體的機構，其特征在于，包含：一制程腔；一晶圓座，配置于該制程腔內，該晶圓座操作于固定多個晶圓，并以該制程腔的一中心軸為圓心旋轉所述多個晶圓；一第一化學物輸送機構，配置于該制程腔內以提供一第一化學物至該制程腔內的一第一反應區內；以及一第二化學物輸送機構，配置于該制程腔內以提供一第二化學物至該制程腔內的一第二反應區內，其中該第二化學物輸送機構包含一邊緣化學物注入器及一第一徑向化學物注入器。2.根據權利要求1所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一第二徑向化學物注入器，配置于包圍該第二反應區。3.根據權利要求1所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一預反應邊緣化學物注入器，配置并設計于提供該第二化學物至該第二反應區的一側的一預反應區。4.根據權利要求3所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一后反應邊緣化學物注入器，配置并設計于提供該第二化學物至該第二反應區的另一側的一后反應區。5.根據權利要求4所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一第一排出機構，配置于提供第一清凈區，其中該第一清凈區位于該預反應區及該第二反應區之間。6.根據權利要求5所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一第二排出機構，配置于提供一第二清凈區，其中該第二清凈區位于該后反應區及該第二反應區之間。7.根據權利要求1所述的半導體制造機構，其特征在于，還包含一氣緣機構，用于提供位于該第一反...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林育民，賴經綸，鄭培仁，李資良，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71