專利名稱：半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)及其熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種半導(dǎo)體制造工具，特別是有關(guān)于一種針對(duì)半導(dǎo)體制造工具的快速溫度補(bǔ)償模塊。
背景技術(shù)：
集成電路(IC)工業(yè)自1960年發(fā)明以來(lái)已快速成長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)在材料、設(shè)計(jì)、制程、以及制造工具設(shè)備的不斷進(jìn)步，已從一般集成電路發(fā)展至大規(guī)模集成電路(LSIC)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)，乃至于極大規(guī)模集成電路(VLSI)。隨著制造技術(shù)的演進(jìn)使得集成電路歷經(jīng)不同世代，且不斷地朝體積越小以及電路復(fù)雜度越高的方向邁進(jìn)，例如從微米到次微米階段，而后更進(jìn)入到深次微米的階段，然而這樣的演進(jìn)同時(shí)也增加了在制造集成電路上的復(fù)雜度。
許多半導(dǎo)體制造設(shè)備在進(jìn)行如化學(xué)氣相沉積(CVD)、濺鍍、熱氧化、擴(kuò)散以及蝕刻等制程時(shí)，必須在一特定時(shí)間內(nèi)妥善地控制其制程溫度曲線。舉例而言，當(dāng)集成電路線寬小到深次微米尺度時(shí)，金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)中的氧化閘極(oxygenated gate)必須小于50，如此一來(lái)將嚴(yán)重影響制程溫度曲線以及制程時(shí)間。由于傳統(tǒng)的高溫?zé)嵫趸y以確保超薄氧化層的品質(zhì)，有鑒于此，一種快速熱處理(RTP)程序因而被應(yīng)用藉以精確地控制熱能與溫度。舉例而言，在半導(dǎo)體設(shè)備中有關(guān)于溫度上升(temperatureramping)的原因之一為一個(gè)或多個(gè)晶片在同一制程中并不一定會(huì)經(jīng)歷相同的熱力曲線，而后續(xù)的制程亦是如此，然而上述熱力曲線的差異性將可能導(dǎo)致產(chǎn)品的良率和品質(zhì)下降。習(xí)知運(yùn)用測(cè)試晶片(dummy wafer)于制程系統(tǒng)中雖可避免前述熱力缺陷，然而卻會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的良率下降并增加成本。有鑒于此，如何提出一套熱力補(bǔ)償系統(tǒng)及方法藉以解決上述問(wèn)題實(shí)成為一重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，包括一制程腔室、一溫度控制次系統(tǒng)以及一熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)，其中溫度控制次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件藉以產(chǎn)生一制程溫度曲線。上述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器、一補(bǔ)償熱力控制單元以及一補(bǔ)償加熱組件，其中溫度傳感器用以偵測(cè)制程腔室溫度曲線，而補(bǔ)償熱力控制單元用以計(jì)算制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，補(bǔ)償加熱組件則根據(jù)上述補(bǔ)償熱力控制單元所得的溫度差值，而改變制程溫度曲線。
本發(fā)明同時(shí)提供一種補(bǔ)償熱力次系統(tǒng)，與上述制程腔室以及溫度控制次系統(tǒng)共同設(shè)置于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)中。上述補(bǔ)償熱力次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件，用以產(chǎn)生一制程腔室溫度曲線。于一較佳實(shí)施例中，上述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器，藉以偵測(cè)制程腔室溫度曲線，而補(bǔ)償熱力控制單元用以計(jì)算制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，補(bǔ)償加熱組件則可根據(jù)上述溫度差值而改變制程溫度曲線。
此外，本發(fā)明提供一種補(bǔ)償修正制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間差值的方法，藉由整合制程次系統(tǒng)加熱組件與制程系統(tǒng)中的溫度控制次系統(tǒng)，可適用于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)。于一較佳實(shí)施例中，上述方法包括偵測(cè)制程腔體溫度曲線、決定制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，接著可根據(jù)上述差值，同時(shí)藉由補(bǔ)償加熱組件可適時(shí)地調(diào)整并提供所需的熱能。


圖1是表示本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)具有一溫度控制次系統(tǒng)以及一熱力補(bǔ)償系統(tǒng)的方塊圖；圖2是表示圖1中溫度控制次系統(tǒng)的方塊圖；圖3是表示本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)的局部示意圖；圖4是表示本發(fā)明中修正制程腔室內(nèi)溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間誤差的方法的流程圖。
符號(hào)說(shuō)明100～半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)102～制程腔室104～電子次系統(tǒng)106～真空次系統(tǒng)108～氣體次系統(tǒng)110～機(jī)械次系統(tǒng)112～控制模塊114～軟件116～溫度控制次系統(tǒng)
118～熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)120～制程次系統(tǒng)加熱組件210～附加組件/次系統(tǒng)220～補(bǔ)償加熱組件230～溫度傳感器240～補(bǔ)償熱力控制單元300～半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)310～制程腔體320～殼體330～半導(dǎo)體晶片340～棒狀結(jié)構(gòu)350～加熱/冷卻板360～閘門閥總成370～真空次系統(tǒng)具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一具體的較佳實(shí)施例，并配合所附圖式做詳細(xì)說(shuō)明。
首先請(qǐng)參閱圖1，該圖是表示本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100的方塊圖。半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100可能包含或被包含于一單一制程裝置或集束型半導(dǎo)體制程設(shè)備(Cluster Tool)中，并可藉以于一任意尺寸的晶片(包括150mm，200mm或300mm尺寸晶片)上制造半導(dǎo)體組件。此外，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100亦可使用于任何技術(shù)節(jié)點(diǎn)，包括微米、次微米以及深次微米制程技術(shù)(例如0.5um、0.25um、0.18um、0.13um甚至更低的制程技術(shù))。
舉例而言，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100可用于化學(xué)氣相沉積(CVD)、電漿加強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積(PECVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)或高密度電漿化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)中。此外，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100亦可應(yīng)用于一物理氣相沉積(PCD)制程，例如游離金屬電漿物理氣相沉積(IMP-PVD)，甚至是離子布植、擴(kuò)散、蝕刻、熱氧化或快速熱處理(RTP)制程中。
本發(fā)明的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100主要包括一或多個(gè)制程腔室102、一電子次系統(tǒng)104、一真空次系統(tǒng)106、一氣體次系統(tǒng)108、一機(jī)械次系統(tǒng)110、一控制模塊112、一軟件114以及一溫度控制次系統(tǒng)116。更進(jìn)一步地，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100更包括一熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118，其中一附加及/或交互次系統(tǒng)亦可納入此半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100中，藉以擴(kuò)大其功能與應(yīng)用范圍。舉例而言，一殘留氣體分析(RGA)次系統(tǒng)可被納入其中藉以監(jiān)看制程污染物，并可進(jìn)行制程相關(guān)度分析，或者亦可納入一網(wǎng)絡(luò)接口，藉以透過(guò)一區(qū)域或因特網(wǎng)藉以進(jìn)行控制。
上述制程腔室102是提供一密死循環(huán)境予一或多個(gè)半導(dǎo)體晶片。舉例而言，溫度、壓力、制程條件(例如蝕刻化學(xué)性質(zhì))以及在制程腔室102中的其它制程環(huán)境參數(shù)可能需要適當(dāng)?shù)乇徽{(diào)整，藉以達(dá)到一理想的半導(dǎo)體制程操作狀態(tài)。其中，上述參數(shù)可由一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100內(nèi)的次系統(tǒng)(例如控制模塊112)所控制。
前述電子次系統(tǒng)104可包含電力、數(shù)據(jù)、控制或其它訊號(hào)傳輸裝置，藉以連接半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100內(nèi)的任意不同的次系統(tǒng)。此外，前述真空次系統(tǒng)106可包括一般泵浦以及高真空泵浦，例如油封旋轉(zhuǎn)機(jī)械泵浦、浦魯式真空泵浦(Roots pump)、干式機(jī)械泵浦、冷凍泵浦(Cryo-Pump)以及渦輪分子泵浦(turbo-molecular pump)。又，上述真空次系統(tǒng)106可直接或間接地與前述制程腔室102耦合連接或整合于一體。
前述氣體次系統(tǒng)108可提供氬、氮、氧或者其它氣體于一化學(xué)氣相沉積(CVD)制程或者其它半導(dǎo)體組件制程之中，此外可藉由主要流體控制(MFC)以及各種類的傳感器，藉以維持一壓力或分壓在一默認(rèn)值或預(yù)設(shè)函數(shù)曲線上，同時(shí)亦可控制流速于一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
前述機(jī)械次系統(tǒng)110可包括機(jī)械和/或手動(dòng)裝置，藉以在半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100內(nèi)部傳送晶片，上述機(jī)械次系統(tǒng)110亦可包括一機(jī)械模塊，用以將晶片由一底材或較低晶片之處抬升至一支撐平臺(tái)或其它底材上。
前述控制模塊112主要是包括硬件裝置，其中控制模塊112包括傳感器，藉以感測(cè)溫度、壓力以及其它制程參數(shù)。此外，一計(jì)算機(jī)裝置可用以控制半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100的制程進(jìn)行，而軟件114則可被整合于前述控制模塊112中，其中軟件114包括程序代碼以及一或數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，上述程序代碼則可包括裝置操作指令以及一制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，數(shù)據(jù)庫(kù)則可包括一制程配方數(shù)據(jù)庫(kù)、一制程步驟數(shù)據(jù)庫(kù)以及一承載警報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)。
前述溫度控制次系統(tǒng)116可根據(jù)一特定制程配方，同時(shí)針對(duì)一預(yù)設(shè)的目標(biāo)溫度曲線藉以控制制程腔室102內(nèi)的溫度，上述目標(biāo)溫度曲線可為持續(xù)一段特定時(shí)間的溫度定值，或者亦可為一隨時(shí)間變化的函數(shù)。上述溫度控制次系統(tǒng)116則可包括一或多個(gè)制程次系統(tǒng)加熱組件120，用以改變制程腔室102內(nèi)的熱力環(huán)境。此外，如圖1所示，上述溫度控制次系統(tǒng)116可包括一整合于其中的熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118，然而于其它情況下，熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118仍可視需要而與溫度控制次系統(tǒng)116分離(或設(shè)置于外部)。
請(qǐng)參閱圖2，該圖是表示圖1中溫度控制次系統(tǒng)116的方塊圖。如前所述，熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118可為一內(nèi)建于溫度控制次系統(tǒng)116中的模塊。于本發(fā)明中，溫度控制次系統(tǒng)116可包括附加和/或交互模塊、組件或次系統(tǒng)210。舉例而言，上述附加組件210可整合于溫度控制次系統(tǒng)116中，其可包含計(jì)算機(jī)處理和/或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、一使用者接口以及網(wǎng)絡(luò)接口等。
前述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118包括一補(bǔ)償加熱組件220、一溫度傳感器230以及一補(bǔ)償熱力控制單元240。如圖1所示，補(bǔ)償加熱組件220可包括一或數(shù)個(gè)位在制程腔室102內(nèi)具特定方向性構(gòu)成的加熱組件，藉由制程次系統(tǒng)加熱組件120藉以改變制程腔室102內(nèi)的熱力環(huán)境。前述制程次系統(tǒng)加熱組件120以及補(bǔ)償加熱組件220可以是(或包含)電子加熱燈泡、加熱燈管、紅外線發(fā)射源、激光、加熱線、加熱線圈以及/或者其它加熱組件。
溫度傳感器230可包括一或多個(gè)設(shè)置于制程腔室102內(nèi)任意或預(yù)設(shè)位置的溫度傳感器，藉以偵測(cè)制程腔室102的溫度或者溫度曲線(以下簡(jiǎn)稱制程腔室溫度曲線)，上述溫度傳感器230可以是(或包含)一紅外線傳感器、一熱敏電阻(thermistor)、熱電偶(thermocouple)和/或其它形式的溫度感測(cè)裝置。此外，溫度傳感器230亦可包括一傳輸裝置，藉以傳送偵測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)至前述補(bǔ)償熱力控制單元240，其中上述傳輸形式可透過(guò)有線、無(wú)線、數(shù)字、模擬、電子、機(jī)械或磁力方式進(jìn)行。
補(bǔ)償熱力控制單元240可包括具有制程參數(shù)及/或其它數(shù)據(jù)的電子電路、處理器或存儲(chǔ)器儲(chǔ)存裝置、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等，此外前述補(bǔ)償熱力控制單元240亦可包括一接收器或掃瞄裝置，藉以搜集溫度傳感器230所得的溫度數(shù)據(jù)。其中，補(bǔ)償熱力控制單元240可包括一或多個(gè)接收器，藉以接收由上述溫度傳感器230傳送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)。如此一來(lái)，補(bǔ)償熱力控制單元240可根據(jù)上述制程腔室溫度曲線的溫度數(shù)據(jù)，藉以控制補(bǔ)償加熱組件220，同時(shí)可修正制程腔室102中的溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值。
在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，溫度上升(ramping)缺陷(或其它形式的熱力曲線缺陷)的產(chǎn)生可能肇因于前述溫度控制次系統(tǒng)116的性能局限、過(guò)度使用或因損壞，進(jìn)而可能導(dǎo)致熱能的運(yùn)用效率不佳及/或?qū)е聺撛诘臒崮墚a(chǎn)生。如此一來(lái)不僅無(wú)法達(dá)到一理想的目標(biāo)制程溫度或溫度曲線，同時(shí)將導(dǎo)致半導(dǎo)體組件損壞或者性能不佳。舉例而言，當(dāng)欲提升制程環(huán)境至一目標(biāo)溫度的時(shí)間往往比所期望的時(shí)間更久(例如一較低的溫度上生速率)。
如前所述，當(dāng)處于特定制造配方下的半導(dǎo)體組件制造過(guò)程時(shí)，第一個(gè)或者更多的晶片在同一制造流程中可能歷經(jīng)一種與理想或目標(biāo)溫度曲線不同的制程腔體熱力曲線。然而，前述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118可于制程腔體102中導(dǎo)入額外的熱能，并可對(duì)溫度傳感器230和/或補(bǔ)償熱力控制單元240所感測(cè)到的制程腔體溫度曲線做出適時(shí)的反應(yīng)與調(diào)整，藉以修正上述溫度差值。
接著請(qǐng)參閱圖3，該圖是表示本發(fā)明中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300的局部示意圖，其中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300是表示如圖1中半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100的實(shí)體狀態(tài)。于圖3中，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300亦可至少形成半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100的局部結(jié)構(gòu)，且可實(shí)質(zhì)地近似于前述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)100。
如圖所示，半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300是包括一制程腔室310，上述制程腔室310可被支撐或定義于一殼體320內(nèi)，其中殼體320具有陶瓷材料并形成一研磨良好的內(nèi)表面，藉以達(dá)到最佳化的輻射反射率以及熱效率。此外，前述制程腔室310是用以容納一或更多的半導(dǎo)體晶片330，其中在制程中包括一測(cè)試晶片以及一目標(biāo)工作晶片，于本實(shí)施例中上述半導(dǎo)體晶片330則是可互換的。上述半導(dǎo)體晶片330透過(guò)一支撐臂或者一棒狀結(jié)構(gòu)340作為支撐，其中棒狀結(jié)構(gòu)340可包含石英材質(zhì)并由制程腔室310的內(nèi)壁延伸而出。如此，半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300以及制程腔室310是組成而可作為各種半導(dǎo)體制程之用，其中包含沉積、蝕刻、擴(kuò)散、氧化以及其它熱制程等。
此外，上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300亦可包括一具有導(dǎo)熱性材質(zhì)的加熱/冷卻板350，藉以利于傳導(dǎo)熱能至/由制程腔室310。其中，上述加熱/冷卻板350可幫助保持制程腔室310內(nèi)溫度的均勻性，如此一來(lái)可避免制程腔室310的熱梯度產(chǎn)生同時(shí)使得熱梯度極小化。
上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300同時(shí)亦可包括如前所述的制程次系統(tǒng)加熱組件120，如圖3所示，上述制程次系統(tǒng)加熱組件120可位于制程腔室310中半導(dǎo)體晶片330的上或下方位置。
上述半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300亦可包括一節(jié)流閥以及一閘門閥總成360，藉以連接并/或作為控制制程腔室310以及真空次系統(tǒng)370間的接口。上述真空次系統(tǒng)370是類似于圖1中的真空次系統(tǒng)106，舉例而言，真空次系統(tǒng)370可包括一般泵浦、渦輪分子泵浦(turbo-molecular pump)及/或冷凍泵浦(Cryo-Pump)等。此外真空次系統(tǒng)370可結(jié)合一氣體產(chǎn)生源，藉以提供在許多半導(dǎo)體制程中所需的低壓以及化學(xué)環(huán)境，例如提供氮、氬以及其它鈍氣于一快速熱處理(RTP)或者快速退火(RTA)程序、提供氧氣環(huán)境于一熱氧化程序，提供氬、氮環(huán)境于一濺鍍等類似制程，或者提供其它化學(xué)制程環(huán)境作為化學(xué)氣相沉積(CVD)之用。
半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300亦可包括一類似于前圖2所示的熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118，此熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118包括一補(bǔ)償加熱組件220、一溫度傳感器230以及一補(bǔ)償熱力控制單元240。溫度傳感器230可包括多個(gè)傳感器，并可被置放于一任意或者預(yù)設(shè)位置(或靠近)制程腔室310處，例如靠近半導(dǎo)體晶片330、補(bǔ)償加熱組件220或者制程次系統(tǒng)加熱組件120處。上述補(bǔ)償熱力控制單元240可與殼體320整合，例如以耦接方式或者設(shè)置于殼體320所形成的凹槽進(jìn)而結(jié)合。然而，如圖3所示，補(bǔ)償熱力控制單元240亦可為一獨(dú)立分離的組件而耦接于殼體320的一外側(cè)表面。再者，另一實(shí)施方式亦可將補(bǔ)償熱力控制單元240設(shè)置遠(yuǎn)離于上述殼體320處，如此一來(lái)補(bǔ)償熱力控制單元240以及半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)300中的其它組件可僅透過(guò)導(dǎo)線或者透過(guò)無(wú)線傳輸方式耦接。
再請(qǐng)一并參閱第2、3以及圖4，其中圖4是表示本發(fā)明中修正制程腔室內(nèi)溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間誤差的方法400的流程圖。方法400可實(shí)施于如圖1所示的系統(tǒng)100及/或圖3所示的系統(tǒng)300中。上述方法400是開始于步驟402，在步驟402中透過(guò)溫度傳感器230感測(cè)制程腔體溫度曲線，于一較佳實(shí)施例中，上述感測(cè)動(dòng)作可包括量測(cè)制程腔體310內(nèi)部鄰近晶片330、制程次系統(tǒng)加熱組件120以及補(bǔ)償加熱組件220位置處的溫度。此外，于步驟402中可同時(shí)包括傳送有關(guān)于制程腔體溫度曲線的感測(cè)數(shù)據(jù)至補(bǔ)償熱力控制單元240中。
在接下來(lái)的步驟404中，補(bǔ)償熱力控制單元240計(jì)算補(bǔ)償加熱組件220所需作用的熱能量，藉以修正補(bǔ)償任何制程腔室溫度曲線與目標(biāo)溫度曲線間的差值。舉例而言，用以補(bǔ)償上述差值所需的熱能可藉由一事先定義的函數(shù)計(jì)算而得到，此步驟可能運(yùn)用到溫度傳感器230所感測(cè)的溫度原始數(shù)據(jù)，并可在得知任何制程腔室溫度曲線與目標(biāo)溫度曲線間的差值后，再進(jìn)一步計(jì)算出所需的補(bǔ)償熱能。然而，感測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)亦可與所需補(bǔ)償熱能同步地計(jì)算得知，此外上述感測(cè)溫度數(shù)據(jù)亦可根據(jù)制程腔室310中已知或推測(cè)的熱梯度，或者根據(jù)系統(tǒng)300中已知或推測(cè)的缺陷或效能不足處(可以透過(guò)反復(fù)實(shí)施方法400進(jìn)而減少缺陷)而賦予不同的權(quán)值。于一較佳實(shí)施方式中，補(bǔ)償加熱組件220是包括多個(gè)加熱組件，所需補(bǔ)償熱能的計(jì)算則亦包括決定個(gè)別加熱組件所需的熱能。其中，熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)118可形成一閉回路，由溫度傳感器230至補(bǔ)償熱力控制單元240、補(bǔ)償加熱組件220，再回到溫度傳感器230，如此一來(lái)，前述補(bǔ)償熱能可隨時(shí)動(dòng)態(tài)地被調(diào)整。
為了實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，事先定義用以計(jì)算所需補(bǔ)償熱能的函數(shù)可與所量測(cè)溫度和預(yù)設(shè)溫度的差值呈一比例，抑或可與一時(shí)間內(nèi)溫度差值的積分或微分值相關(guān)，或者可結(jié)合上者各項(xiàng)參數(shù)。
于步驟406中，補(bǔ)償控制單元240傳送所需補(bǔ)償熱能的一或一組參數(shù)至補(bǔ)償加熱組件220，其中所需補(bǔ)償熱能可為針對(duì)單一補(bǔ)償加熱組件的參數(shù)，或者可為一組個(gè)別包含有關(guān)于各個(gè)不同補(bǔ)償加熱組件的參數(shù)。
于步驟408中，補(bǔ)償加熱組件220將上述步驟406所得到的參數(shù)轉(zhuǎn)換為所需的熱能，如此一來(lái)透過(guò)提供特定量的熱能至制程腔室310中，可藉以補(bǔ)償制程腔室溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值。此外，當(dāng)補(bǔ)償加熱組件220包含多個(gè)補(bǔ)償加熱組件時(shí)，各個(gè)補(bǔ)償加熱組件則可設(shè)定為不同的加熱等級(jí)，并可藉此傳遞不同程度的熱能到制程腔室310。
綜上所述，本發(fā)明揭露一種半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，包括一制程腔室、一溫度控制次系統(tǒng)以及一熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)，其中溫度控制次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件藉以產(chǎn)生一制程溫度曲線。上述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器、一補(bǔ)償熱力控制單元以及一補(bǔ)償加熱組件，其中溫度傳感器用以偵測(cè)制程腔室溫度曲線，而補(bǔ)償熱力控制單元用以計(jì)算制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，補(bǔ)償加熱組件則根據(jù)上述補(bǔ)償熱力控制單元所得的溫度差值，而改變制程溫度曲線。
本發(fā)明同時(shí)提供一種補(bǔ)償熱力次系統(tǒng)，與上述制程腔室以及溫度控制次系統(tǒng)共同設(shè)置于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)中。上述補(bǔ)償熱力次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件，用以產(chǎn)生一制程腔室溫度曲線。于一較佳實(shí)施例中，上述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器，藉以偵測(cè)制程腔室溫度曲線，而補(bǔ)償熱力控制單元用以計(jì)算制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，補(bǔ)償加熱組件則可根據(jù)上述溫度差值而改變制程溫度曲線。
此外，本發(fā)明提供一種補(bǔ)償修正制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間差值的方法，藉由整合制程次系統(tǒng)加熱組件與制程系統(tǒng)中的溫度控制次系統(tǒng)，可適用于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)。于一較佳實(shí)施例中，上述方法包括偵測(cè)制程腔體溫度曲線、決定制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，接著可根據(jù)上述差值，同時(shí)藉由補(bǔ)償加熱組件可適時(shí)地調(diào)整并提供所需的熱能。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，包括一制程腔室；一溫度控制次系統(tǒng)，具有一制程次系統(tǒng)加熱組件藉以產(chǎn)生一制程腔室溫度曲線；一熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)，包括一溫度傳感器，偵測(cè)該制程腔室溫度曲線；一熱力補(bǔ)償控制單元，計(jì)算該制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值；以及一補(bǔ)償加熱組件，根據(jù)該熱力補(bǔ)償控制單元所得的該差值，進(jìn)而修正該制程溫度曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)具有多個(gè)補(bǔ)償加熱組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償加熱組件具有選自加熱燈泡、紅外線發(fā)射源或激光之一的組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該補(bǔ)償加熱組件具有一加熱線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)具有多個(gè)溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該溫度傳感器具有選自紅外線傳感器、熱敏電阻或熱電偶之一的組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該制程腔室溫度曲線為一隨時(shí)間變化的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，藉由調(diào)整傳遞至該補(bǔ)償加熱組件的熱能，可透過(guò)使得該補(bǔ)償加熱組件修正該制程溫度曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該制程溫度曲線與該目標(biāo)溫度曲線間的差值呈一比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，其特征在于，該熱能是與該制程溫度曲線和該目標(biāo)溫度曲線間的差值對(duì)于時(shí)間的數(shù)值積分或微分呈一比例。
11.一種熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)，與一制程腔體以及一溫度控制次系統(tǒng)結(jié)合，適用于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)中，該溫度控制次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件，用以產(chǎn)生一制程腔室溫度曲線，其特征在于，該熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器，用以偵測(cè)該制程腔室溫度曲線；一熱力補(bǔ)償控制單元，計(jì)算該制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線的差值；以及一補(bǔ)償加熱組件，根據(jù)該熱力補(bǔ)償控制單元所得的該差值，進(jìn)而修正該制程溫度曲線。
12.一種修正一制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間差值的方法，其中該制程溫度曲線是經(jīng)由一制程次系統(tǒng)加熱組件產(chǎn)生于一制程腔體內(nèi)，且該制程次系統(tǒng)加熱組件是與一溫度控制次系統(tǒng)整合于一半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)中，該方法包括偵測(cè)該制程腔室溫度曲線；計(jì)算該制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線的差值；以及根據(jù)該熱力補(bǔ)償控制單元所得的該差值，調(diào)整傳遞至該補(bǔ)償加熱組件的熱能。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，該熱能是與該制程溫度曲線和該目標(biāo)溫度曲線間的差值呈一比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，該熱能是與該制程溫度曲線和該目標(biāo)溫度曲線間的差值對(duì)于時(shí)間的數(shù)值積分或微分呈一比例。
全文摘要
一種半導(dǎo)體組件制造系統(tǒng)，包括一制程腔室、一溫度控制次系統(tǒng)以及一熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)，其中溫度控制次系統(tǒng)具有一制程次系統(tǒng)加熱組件藉以產(chǎn)生一制程溫度曲線。上述熱力補(bǔ)償次系統(tǒng)包括一溫度傳感器、一補(bǔ)償熱力控制單元以及一補(bǔ)償加熱組件，其中溫度傳感器用以偵測(cè)制程腔室溫度曲線，而補(bǔ)償熱力控制單元用以計(jì)算制程溫度曲線與一目標(biāo)溫度曲線間的差值，補(bǔ)償加熱組件則根據(jù)上述補(bǔ)償熱力控制單元所得的溫度差值，而改變制程溫度曲線。
文檔編號(hào)F27D19/00GK1638031SQ20041010416
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月5日
發(fā)明者吳學(xué)昌, 張知天, 陸志誠(chéng), 陳炳宏, 周梅生 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司