半导体组件制造系统及其热力补偿次系统技术方案

一种半导体组件制造系统，包括一制程腔室、一温度控制次系统以及一热力补偿次系统，其中温度控制次系统具有一制程次系统加热组件藉以产生一制程温度曲线。上述热力补偿次系统包括一温度传感器、一补偿热力控制单元以及一补偿加热组件，其中温度传感器用以侦测制程腔室温度曲线，而补偿热力控制单元用以计算制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值，补偿加热组件则根据上述补偿热力控制单元所得的温度差值，而改变制程温度曲线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种半导体制造工具，特别是有关于一种针对半导体制造工具的快速温度补偿模块。
技术介绍
集成电路(IC)工业自1960年专利技术以来已快速成长，经过在材料、设计、制程、以及制造工具设备的不断进步，已从一般集成电路发展至大规模集成电路(LSIC)、超大规模集成电路(VLSI)，乃至于极大规模集成电路(VLSI)。随着制造技术的演进使得集成电路历经不同世代，且不断地朝体积越小以及电路复杂度越高的方向迈进，例如从微米到次微米阶段，而后更进入到深次微米的阶段，然而这样的演进同时也增加了在制造集成电路上的复杂度。许多半导体制造设备在进行如化学气相沉积(CVD)、溅镀、热氧化、扩散以及蚀刻等制程时，必须在一特定时间内妥善地控制其制程温度曲线。举例而言，当集成电路线宽小到深次微米尺度时，金属半导体场效应晶体管(MOSFET)中的氧化闸极(oxygenated gate)必须小于50，如此一来将严重影响制程温度曲线以及制程时间。由于传统的高温热氧化法难以确保超薄氧化层的品质，有鉴于此，一种快速热处理(RTP)程序因而被应用藉以精确地控制热能与温度。举例而言，在半导体设备中有关于温度上升(temperatureramping)的原因之一为一个或多个晶片在同一制程中并不一定会经历相同的热力曲线，而后续的制程亦是如此，然而上述热力曲线的差异性将可能导致产品的良率和品质下降。习知运用测试晶片(dummy wafer)于制程系统中虽可避免前述热力缺陷，然而却会导致产品的良率下降并增加成本。有鉴于此，如何提出一套热力补偿系统及方法藉以解决上述问题实成为一重要课题。
技术实现思路
本专利技术揭露一种半导体组件制造系统，包括一制程腔室、一温度控制次系统以及一热力补偿次系统，其中温度控制次系统具有一制程次系统加热组件藉以产生一制程温度曲线。上述热力补偿次系统包括一温度传感器、一补偿热力控制单元以及一补偿加热组件，其中温度传感器用以侦测制程腔室温度曲线，而补偿热力控制单元用以计算制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值，补偿加热组件则根据上述补偿热力控制单元所得的温度差值，而改变制程温度曲线。本专利技术同时提供一种补偿热力次系统，与上述制程腔室以及温度控制次系统共同设置于一半导体组件制造系统中。上述补偿热力次系统具有一制程次系统加热组件，用以产生一制程腔室温度曲线。于一较佳实施例中，上述热力补偿次系统包括一温度传感器，藉以侦测制程腔室温度曲线，而补偿热力控制单元用以计算制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值，补偿加热组件则可根据上述温度差值而改变制程温度曲线。此外，本专利技术提供一种补偿修正制程温度曲线与一目标温度曲线间差值的方法，藉由整合制程次系统加热组件与制程系统中的温度控制次系统，可适用于一半导体组件制造系统。于一较佳实施例中，上述方法包括侦测制程腔体温度曲线、决定制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值，接着可根据上述差值，同时藉由补偿加热组件可适时地调整并提供所需的热能。附图说明图1是表示本专利技术中半导体组件制造系统具有一温度控制次系统以及一热力补偿系统的方块图；图2是表示图1中温度控制次系统的方块图；图3是表示本专利技术中半导体组件制造系统的局部示意图；图4是表示本专利技术中修正制程腔室内温度曲线与一目标温度曲线间误差的方法的流程图。符号说明100～半导体组件制造系统102～制程腔室104～电子次系统106～真空次系统108～气体次系统110～机械次系统112～控制模块114～软件116～温度控制次系统 118～热力补偿次系统120～制程次系统加热组件210～附加组件/次系统220～补偿加热组件230～温度传感器240～补偿热力控制单元300～半导体组件制造系统310～制程腔体320～壳体330～半导体晶片340～棒状结构350～加热/冷却板360～闸门阀总成370～真空次系统具体实施方式为使本专利技术的上述及其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一具体的较佳实施例，并配合所附图式做详细说明。首先请参阅图1，该图是表示本专利技术中半导体组件制造系统100的方块图。半导体组件制造系统100可能包含或被包含于一单一制程装置或集束型半导体制程设备(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)上制造半导体组件。此外，上述半导体组件制造系统100亦可使用于任何技术节点，包括微米、次微米以及深次微米制程技术(例如0.5um、0.25um、0.18um、0.13um甚至更低的制程技术)。举例而言，上述半导体组件制造系统100可用于化学气相沉积(CVD)、电浆加强式化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)或高密度电浆化学气相沉积(HDP-CVD)中。此外，上述半导体组件制造系统100亦可应用于一物理气相沉积(PCD)制程，例如游离金属电浆物理气相沉积(IMP-PVD)，甚至是离子布植、扩散、蚀刻、热氧化或快速热处理(RTP)制程中。本专利技术的半导体组件制造系统100主要包括一或多个制程腔室102、一电子次系统104、一真空次系统106、一气体次系统108、一机械次系统110、一控制模块112、一软件114以及一温度控制次系统116。更进一步地，上述半导体组件制造系统100更包括一热力补偿次系统118，其中一附加及/或交互次系统亦可纳入此半导体组件制造系统100中，藉以扩大其功能与应用范围。举例而言，一残留气体分析(RGA)次系统可被纳入其中藉以监看制程污染物，并可进行制程相关度分析，或者亦可纳入一网络接口，藉以透过一区域或因特网藉以进行控制。上述制程腔室102是提供一密死循环境予一或多个半导体晶片。举例而言，温度、压力、制程条件(例如蚀刻化学性质)以及在制程腔室102中的其它制程环境参数可能需要适当地被调整，藉以达到一理想的半导体制程操作状态。其中，上述参数可由一半导体组件制造系统100内的次系统(例如控制模块112)所控制。前述电子次系统104可包含电力、数据、控制或其它讯号传输装置，藉以连接半导体组件制造系统100内的任意不同的次系统。此外，前述真空次系统106可包括一般泵浦以及高真空泵浦，例如油封旋转机械泵浦、浦鲁式真空泵浦(Roots pump)、干式机械泵浦、冷冻泵浦(Cryo-Pump)以及涡轮分子泵浦(turbo-molecular pump)。又，上述真空次系统106可直接或间接地与前述制程腔室102耦合连接或整合于一体。前述气体次系统108可提供氩、氮、氧或者其它气体于一化学气相沉积(CVD)制程或者其它半导体组件制程之中，此外可藉由主要流体控制(MFC)以及各种类的传感器，藉以维持一压力或分压在一默认值或预设函数曲线上，同时亦可控制流速于一预设范围内。前述机械次系统110可包括机械和/或手动装置，藉以在半导体组件制造系统100内部传送晶片，上述机械次系统110亦可包括一机械模块，用以将晶片由一底材或较低晶片之处抬升至一支撑平台或其它底材上。前述控制模块112主要是包括硬件装置，其中控制模块112包括传感器，藉以感测温度、压力以及其它制程参数。此外，一计算机装置可用以控制半导体组件制造系统100的制程进行，而软件114则可被整合于前述控制模块112中，其中软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体组件制造系统，其特征在于，包括：一制程腔室；一温度控制次系统，具有一制程次系统加热组件藉以产生一制程腔室温度曲线；一热力补偿次系统，包括：一温度传感器，侦测该制程腔室温度曲线；一热力补偿控制 单元，计算该制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值；以及一补偿加热组件，根据该热力补偿控制单元所得的该差值，进而修正该制程温度曲线。

【技术特征摘要】
US 2004-1-5 10/753,2531.一种半导体组件制造系统，其特征在于，包括一制程腔室；一温度控制次系统，具有一制程次系统加热组件藉以产生一制程腔室温度曲线；一热力补偿次系统，包括一温度传感器，侦测该制程腔室温度曲线；一热力补偿控制单元，计算该制程温度曲线与一目标温度曲线间的差值；以及一补偿加热组件，根据该热力补偿控制单元所得的该差值，进而修正该制程温度曲线。2.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该热力补偿次系统具有多个补偿加热组件。3.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该补偿加热组件具有选自加热灯泡、红外线发射源或激光之一的组件。4.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该补偿加热组件具有一加热线。5.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该热力补偿次系统具有多个温度传感器。6.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该温度传感器具有选自红外线传感器、热敏电阻或热电偶之一的组件。7.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，该制程腔室温度曲线为一随时间变化的函数。8.根据权利要求1所述的半导体组件制造系统，其特征在于，藉由调整传递至该补偿加热组件的热能，可透过使得该补偿加热组件修正该制程温度曲线。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学昌，张知天，陆志诚，陈炳宏，周梅生，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]