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TWI457722B - 微影設備配置及提升半導體工件製程生產率的方法 - Google Patents

微影設備配置及提升半導體工件製程生產率的方法 Download PDF

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TWI457722B
TWI457722B TW101128385A TW101128385A TWI457722B TW I457722 B TWI457722 B TW I457722B TW 101128385 A TW101128385 A TW 101128385A TW 101128385 A TW101128385 A TW 101128385A TW I457722 B TWI457722 B TW I457722B
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Heng Jen Lee
Chih Hsiang Lin
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Taiwan Semiconductor Mfg
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Description

微影設備配置及提升半導體工件製程生產率的方法
本發明係有關於半導體工件的微影製程，特別有關於提升半導體工件製程之生產率的方法以及微影設備的配置。
積體電路晶片是由複雜的製造過程例如微影製程形成，在微影製程期間，半導體工件需經過不同的製程步驟，其中一些製程步驟包含在半導體工件上塗佈光阻化學藥品，將半導體工件與光罩對準以產生圖案，將半導體工件曝露在電磁波輻射或電子束下，以及使用化學溶劑將曝光後的半導體工件顯影。
在一些實施例中，用於半導體工件製程的微影設備之配置包括：第一集束型製程設備，其包括複數個第一型微影設備；第二集束型製程設備，其包括複數個第二型微影設備；以及傳送組件。傳送組件將半導體工件從第一集束型製程設備內的這些第一型微影設備中的任何一個微影設備搬運至第二集束型製程設備內的這些第二型微影設備中的任何一個微影設備。此微影設備之配置還包括用於每個集束型製程設備的共用外殼組件，其將各自的微影設備與外界環境隔離，每個集束型製程設備也包括控制器，其獨立地控制各別的微影設備。此實施例之微影設備配置也含 有用於每個集束型製程設備的共同輸送裝置，其在每個設備中輸送化學材料，並且在每個集束型製程設備內的這些微影設備之間分享及再循環化學材料。傳送組件耦接至缺陷掃瞄工具，以分析半導體工件並鑑定在第二集束型製程設備的上游所產生的缺陷。
在一些實施例中，用於半導體工件製程的微影設備之配置包括：第一集束型製程設備，其包括複數個第一型微影設備；第二集束型製程設備，其包括複數個第二型微影設備；以及傳送組件。傳送組件將半導體工件從第一集束型製程設備內的這些第一型微影設備中的任何一個微影設備搬運至第二集束型製程設備內的這些第二型微影設備中的任何一個微影設備。此實施例之微影設備配置還包括共用外殼組件，其將微影設備配置與外界環境隔離。傳送組件耦接至缺陷掃瞄工具，以分析半導體工件並鑑定在第二集束型製程設備的上游所產生的缺陷。此實施例之微影設備配置也含有共同輸送裝置，其輸送化學材料至第一與第二集束型製程設備內的這些微影設備，來自共同輸送裝置的化學材料可以在這些集束型製程設備之間分享及再循環，以及在每個集束型製程設備內的這些微影設備之間分享及再循環。此實施例的微影設備、傳送組件、缺陷掃瞄工具以及共同輸送裝置都藉由一個中央控制器獨立地控制。
在一些實施例中，本揭示係關於半導體工件製程的微影設備配置之操作方法，其係將複數個微影設備聚集成集束型製程設備，以及在第一集束型製程設備內的複數個第 一型微影設備的任何一個微影設備與第二集束型製程設備內的複數個第二型微影設備的任何一個微影設備之間選擇性地傳送半導體工件。此方法包括使用第一集束型製程設備內選擇的微影設備對半導體工件進行第一微影製程；在第一微影製程之後，利用傳送組件將半導體工件從第一集束型製程設備的微影設備中移出；使用缺陷監測工具掃瞄半導體工件，以鑑定從第二微影設備的上游所產生的缺陷。此方法更包括從第二集束型製程設備內的複數個微影設備中選擇一微影設備，以及經由傳送組件將半導體工件移入第二集束型製程設備內選擇的微影設備，使用第二集束型製程設備內選擇的微影設備對半導體工件進行第二微影製程。
為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下：
參照所附圖示，在以下的描述中通常使用相似的參考標號來表示相似的元件，在圖示中的各種結構並不是按照規格尺寸繪製。為了方便說明，在以下的描述中依序提出許多特定細節以幫助瞭解本揭示，在此技術領域中具有通常知識者當可理解，在此所述之一個或多個概念可採用這些特殊細節的一部份具以實施。在其他例子中，習知的結構及元件以方塊圖的形式顯示，以幫助瞭解本揭示。
第1圖顯示微影設備集束(lithographic tool cluster)100的剖面示意圖，包括用於半導體工件 (semiconductor workpiece)106製程的軌道設備(track tool)102與掃瞄設備(scan tool)104。軌道設備包括第一烘烤單元108、塗佈單元110、顯影單元112以及第二烘烤單元114，每個烘烤單元與容納在化學藥品腔室118內的多個化學藥品來源116a-116c耦接；塗佈單元110包含旋轉塗佈機台(spin coater)120，容納在光阻腔室124內的各種光阻化學藥品122a-122c供應至旋轉塗佈機台120；顯影機台(developer)耦接至容納在顯影機台腔室128內的化學溶劑126a-126c。掃瞄設備104包括對位平台(alignment stage)130以及曝光平台(exposure stage)132，這些平台與共同的裝置134(例如抽真空裝置)一起設置。
半導體工件106藉由通過如第1圖所示之軌道設備102與掃瞄設備104的各種單元而經歷各製程步驟，首先將半導體工件106放置在軌道設備102內，然後在第一烘烤單元108內進行烘烤，在旋轉塗佈機台120內塗佈光阻化學藥品122a、122b或122c，以及在第二烘烤單元114內再次烘烤，然後將半導體工件106傳送至掃瞄設備104內，在對位平台130上與光罩對準，以及在曝光平台132上暴露於電磁輻射或電子束下，然後將半導體工件106傳送回軌道設備102，在第二烘烤單元114內進行第三烘烤步驟，然後在顯影單元112內使用化學溶劑126a、126b或126c中的一種對半導體工件106上曝光後的光阻進行顯影，最後在第一烘烤單元108內進行第四烘烤步驟。
當多個半導體工件需要在相同的微影設備集束100內進行不同製程時，此配置會發生關鍵的缺點，例如在半導 體工件106上塗佈第一型光阻化學藥品122a，接著在第二半導體工件(未繪出)上塗佈第二型光阻化學藥品122b，此配置的旋轉塗佈機台120在這兩個塗佈步驟之間需要一段時間延遲，在這段時間內可以清潔光阻化學藥品122a，以避免對使用光阻化學藥品122b的製程造成污染。此外，在此技術領域中具有通常知識者當可理解，當特定的製程步驟必須對兩個半導體工件進行不同的處理時，軌道設備102與掃瞄設備104內的每一個單元都會經歷類似的時間延遲，每個時間延遲都會對微影設備集束100後續的生產率(throughput)造成損失。
因此，本揭示係關於改善半導體工件製程的效能及生產率的微影設備配置，此微影設備配置係將複數個特定類型的微影設備聚集成集束型製程設備(cluster)，此微影設備配置包含傳送組件，其選擇性地將半導體工件從第一集束型製程設備內的這些微影設備中的任何一個傳送至第二集束型製程設備內的這些微影設備中的任何一個。在各種實施例中，微影設備包括烘烤、塗佈、曝光以及顯影單元，可調整各組成單元讓特定微影製程的生產率及效率達到最佳化。
第2圖顯示半導體工件製程的微影設備配置200的一些實施例，其包括第一集束型製程設備(cluster tool)202、第二集束型製程設備206以及傳送組件(transfer assembly)210，第一集束型製程設備202包括複數個第一型微影設備204a-204d，第二集束型製程設備206包括複數個第二型微影設備208a-208d，傳送組件210將半導體工件從 這些第一型微影設備204a-204d中的任何一個搬運至這些第二型微影設備208a-208d中的任何一個。在此實施例中，半導體工件可選擇性地從第一集束型製程設備202中的一微影設備204a傳送至第二集束型製程設備206中的任何微影設備208a-208d。
微影設備配置200也包括第一集束型製程設備的共用外殼組件(shared housing assembly)214，以及第二集束型製程設備的共用外殼組件216，共用外殼組件將各自的微影設備與圍繞每一個集束型製程設備的外界環境隔絕。每個集束型製程設備還分別包括用於第一與第二集束型製程設備的控制器218與220，控制器可以獨立地控制各自的微影設備，例如控制器218可以讓第一型微影設備204a-204d中的每一個微影設備獨立地操作。
分別用在第一與第二集束型製程設備的共同輸送裝置(common delivery apparatuse)222與224可以將化學材料輸送至每個集束型製程設備內，共同輸送裝置222與224也可以在每個集束型製程設備內的各別微影設備之間共用及再循環化學材料226和228。
傳送組件210耦接至位於第一與第二集束型製程設備之間的缺陷掃瞄工具230，缺陷掃瞄工具230分析半導體工件，以鑑定從第二集束型製程設備的上游所產生的缺陷。
當微影設備配置200包括兩個集束型製程設備214和216時，其共用單一的傳送組件210，然而，在此技術領域中具有通常知識者當可理解，其他實施例可包括三個或更多的集束型製程設備，以及複數個設置在每一對集束型製 程設備之間的傳送組件；或者在任何組合的集束型製程設備之間僅操作單一的傳送組件。
第3圖顯示包括烘烤單元302與塗佈單元304的微影設備配置300的一些實施例，烘烤單元302包括三個烘烤腔室306、308和310，每個烘烤腔室經由各自的管線318、320和322耦接至各自的化學藥品來源312、314和316，這三個烘烤腔室306、308和310的每一個腔室可用控制器324獨立地控制。在此實施例中顯示的烘烤單元302可容納三個獨立的半導體工件326、328和330，這些半導體工件載入烘烤單元302中，每一個半導體工件326、328和330最初加熱至足夠趕走任何水分的溫度，水分可能存在於半導體工件的正面上。在一些實施例中，接著讓半導體工件326、328和330經過六甲基二矽烷塗底(hexamethyldisilazane(HMDS)prime)的標準操作程序，藉此在後續的塗佈步驟中提升光阻的黏著力，通常可經由氣相施加六甲基二矽烷(HMDS)至加熱的半導體工件(如100℃)上。這些個別的烘烤腔室306、308和310，各自的化學藥品來源312、314和316，與此實施例中所示之控制器324一起，可以獨立地控制每一個烘烤腔室306、308和310，因此，伴隨著來自各別的化學藥品來源312、314和316之不同濃度的六甲基二矽烷(HMDS)氣體，在烘烤腔室306、308和310內可以達到不同的溫度。
在六甲基二矽烷(HMDS)塗底之後，經由傳送組件332將每個半導體工件326、328和330從烘烤單元302移出，並且進入塗佈單元304內的一個選擇的旋轉塗佈機台 334、336或338。在半導體工件326、328和330的正面經由管線346、348或350施加供應至各別的旋轉塗佈機台334、336或338的各別的光阻溶液340、342或344，然後在均勻的速度下讓半導體工件326、328和330旋轉一預定時間，藉此在橫越半導體工件的正面上產生所需厚度的光阻薄層，旋轉的速度與時間為使用的光阻溶液之蒸發速度的函數，通常為1200至4800rpm，持續30至60秒的等級，所產生的光阻層的厚度介於約0.5微米(micrometers)至約2.5微米。這些個別的旋轉塗佈機台334、336和338，各別的光阻溶液340、342和344，與此實施例中所示之控制器352一起，可以獨立地控制每一個旋轉塗佈機台334、336和338。
在此實施例中，傳送組件332可選擇性地傳送半導體工件326、328或330至塗佈單元304內任何選擇的旋轉塗佈機台334、336或338，此傳送組件332之選擇性的傳送與旋轉塗佈機台334、336和338的獨立控制一起，可以讓多個烘烤與塗佈製程平行地進行，例如，半導體工件326和328兩個都經過六甲基二矽烷(HMDS)塗底步驟，半導體工件326在烘烤腔室306內於90℃下進行30秒，而半導體工件328則是在烘烤腔室308內於150℃下進行120秒。傳送組件332將半導體工件326從烘烤腔室306移出，並且選擇旋轉塗佈機台336在半導體工件326上塗佈於丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate；PGMEA)溶劑中20%的HMDS，並且在2000rpm旋轉30秒。此外，傳送組件獨立地將半導體工件328從烘烤腔室308搬運至 旋轉塗佈機台334，在半導體工件328上塗佈於丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether；PGME)溶劑中10%的HMDS，並且在2500rpm旋轉60秒。
第4圖顯示包括顯影單元402與烘烤單元404的微影設備配置400的一實施例，顯影單元402包括三個顯影機台406、408和410，每一個顯影機台經由各自的管線418、420和422耦接至各自的化學藥品來源412、414和416，這三個顯影機台406、408和410的每一個顯影機台可利用控制器424獨立地控制。在此實施例中顯示的顯影單元402可容納三個獨立的半導體工件426、428和430，每一個半導體工件426、428和430已經經過先前的曝光步驟，其包含如上所述之光阻塗佈、與光罩對準，以及暴露在電磁輻射或電子束下。
每一個化學藥品來源412、414和416含有化學顯影溶液(如鹼液)，其係用於與曝光後的半導體工件之光阻膜反應，此反應取決於所使用的光阻溶液的種類。最常用的光阻種類為正型光阻，當其曝光並且與顯影溶液反應後變得可溶，未曝光的正型光阻則變得不可溶。曝光後的正型光阻藉由顯影溶液移除，因此在半導體工件426、428和430上產生正型光阻的圖案，其對應至光罩遮蔽的區域，負型光阻則具有相反的效果。個別的化學藥品來源412、414和416含有不同的化學顯影溶液，伴隨著此實施例中所示之控制器424一起，可以獨立地控制每一個顯影機台406、408和410，此獨立的控制可以讓每一個顯影機台406、408和410使用不同的光阻種類。
在顯影步驟之後，半導體工件426、428和430經由傳送組件432從顯影單元402移出，並且進入烘烤單元404內選擇的烘烤腔室438、440或442，這三個烘烤腔室438、440和442的每一個烘烤腔室經由各自的管線450、452和454耦接至各自的化學藥品來源444、446和448，這三個烘烤腔室438、440和442的每一個烘烤腔室可利用控制器456獨立地控制。半導體工件426、428和430會經過顯影後烘烤(post-develop bake)或後烘烤(post-bake)，通常在120℃至180℃烘烤約20至30分鐘，此烘烤會讓剩餘的光阻硬化，使得剩餘的光阻可作為下游製程步驟例如離子佈植、濕式化學蝕刻或電漿蝕刻的保護層。
在此實施例中，傳送組件432可選擇性地傳送特定半導體工件426、428或430至烘烤單元404內任何的烘烤腔室438、440或442，此傳送組件432選擇性的傳送與烘烤腔室438、440和442的獨立控制一起，可以讓多個顯影與烘烤製程平行地進行。例如，在曝光以及與顯影機台406內的顯影溶液(如2.38%的氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxid；TMAH))反應之前，可在半導體工件426上塗佈正型光阻；另外，在曝光以及與顯影機台408內的負型顯影溶液(如OSD-1000)反應之前，可在半導體工件428上塗佈負型光阻。經由傳送組件432將半導體工件426從顯影機台406移出，並且選擇烘烤腔室440在120℃下對半導體工件426進行後烘烤20分鐘。另外，經由傳送組件獨立地將半導體工件428從顯影機台408移至烘烤腔室442，在180℃下對半導體工件428進行 後烘烤30分鐘。
在此實施例中，傳送組件432也耦接至缺陷掃瞄工具434，其可以將半導體工件436傳送至缺陷掃瞄工具，以鑑定從烘烤單元404的上游(例如顯影單元402)產生的缺陷。
第5圖顯示半導體工件製程的微影設備配置500的一些實施例，其包括第一集束型製程設備502、第二集束型製程設備506以及傳送組件510。第一集束型製程設備502包括複數個第一型微影設備504a-504d，第二集束型製程設備506包括複數個第二型微影設備508a-508d，傳送組件510將半導體工件從這些第一型微影設備504a-504d中的任何一個微影設備搬送至這些第二型微影設備508a-508d中的任何一個微影設備。在此實施例中顯示，從微影設備504a-504d中選擇的半導體工件可選擇性地傳送任何微影設備508a-508d。
微影設備的配置500也包括共用外殼組件514，其將微影設備配置500與外界環境隔絕。傳送組件510耦接至位於第一與第二集束型製程設備502與506之間的缺陷掃瞄工具516，缺陷掃瞄工具516分析半導體工件，以鑑定從第二集束型製程設備506上游所產生的缺陷。微影設備配置500也包括共同輸送裝置518，其將化學材料輸送至微影設備504a-504d和508a-508d。來自共同輸送裝置518的化學材料可以在集束型製程設備502與506之間共用及再循環520，來自共同輸送裝置518的化學材料也可以在微影設備504a-504d和508a-508d之間共用及再循環522，微影設備504a-504d和508a-508d、傳送組件510、缺陷掃 瞄工具516以及共同輸送裝置518藉由中央控制器524獨立地控制。
當微影設備配置500包括兩個集束型製程設備502和506時，其共用單一的傳送組件，在此技術領域中具有通常知識者當可理解，其他實施例可包括三個或更多的集束型製程設備，以及多個設置在每一對集束型製程設備之間的傳送組件；或者在任何組合的集束型製程設之間操作單一的傳送組件。
第6圖顯示半導體工件製程的微影設備配置600的一些實施例，其包括三個曝光設備602、604和606，每一個曝光設備分別包括對位平台608a-608c與曝光平台610a-610c。每一個曝光設備602、604和606被分別放置在真空腔室614a-614c內，在真空腔室614a-614c內達到超高真空(ultra-high vacuum；UHV)(例如1×10-12 至1×10-9 Torr)。微影設備配置600更包括共用外殼組件，共用外殼組件包括真空腔室616，在此實施例中，真空腔室616包括中等真空腔室(例如1×10-3 至25 Torr)。微影設備配置600的這三個曝光設備602、604和606可容納三個獨立的半導體工件612a-612c，其可分別經由三個載入閉鎖裝置(load locks)618a-618c載入中等真空腔室616內，在真空腔室620內的每一個載入閉鎖裝置618a-618c都保持在低真空(如25至760 Torr)。在此實施例中，曝光設備602、604和606與載入閉鎖裝置618a-618c一樣放射狀地設置在中央傳送手臂628的周圍，當不使用設備時，半導體工件612a-612c可以從載入閉鎖裝置618a-618c移出，並且放置在標準機 械介面(Standard Mechanical Interface；SMIF)或標準機械介面晶圓盒(SMIF pod)622內，其使得半導體工件612a-612c與污染隔絕，標準機械介面晶圓盒622含有晶圓卡匣(wafer cassette)624，晶圓可以水平地儲存在晶圓卡匣中。因此，標準機械介面晶圓盒622可以存放超過三個以上的多個晶圓，這些晶圓在任何特定時間可以被微影設備配置600所使用。
為了讓半導體工件例如612a曝光，經由傳送手臂626將半導體工件612a從標準機械介面晶圓盒622內的晶圓卡匣624移入特定的載入閉鎖裝置618a，然後將半導體工件612a從載入閉鎖裝置618a移出，經由中央傳送手臂628通過中等真空腔室616，並且進入選擇的曝光設備602、604或606。在此實施例中，每一個曝光設備可以是獨特的，例如，曝光設備602可包括極端紫外光(extreme ultraviolet；EUV)設備，而曝光設備604可包括電子束直寫(electron beam direct write；EBDW)設備。中央傳送手臂628將半導體工件612a放在特定的曝光設備602、604和606的對位平台608a-608c上。在此實施例，曝光設備602包括極端紫外光(EUV)照光設備，因此將半導體工件612a放到曝光設備602的對位平台608a上，並且與光罩(未繪出)對準，光罩含有圖案，此圖案將會以下述方式轉移至半導體工件612a上。於對位之後，半導體工件612a在曝光設備602內轉移至曝光平台610a上，然後半導體工件612a會經過極端紫外光電磁輻射，光罩圖案會遮蔽半導體工件612a的一些部分而不會被電磁輻射，並且讓半導體工件 612a的其他部分被電磁輻射覆蓋，藉此可將光罩圖案轉移至半導體工件612a上。
第7圖顯示依據一些實施例，半導體工件製程的微影設備配置的操作方法700之流程圖，其係將複數個特定類型的微影設備聚集成集束型製程設備。方法700可以在第一集束型製程設備內的複數個微影設備的任何一個與第二集束型製程設備內的複數個微影設備中的任何一個之間選擇性地傳送半導體工件，雖然方法700是以一系列的動作或事件描述及說明如下，然而這些動作或事件的順序並不限定於此，例如，一些動作可脫離在此提及的這些說明以及/或描述的順序，而採用不同的順序進行；以及/或與其他的動作或事件同時進行。此外，在此描述的全部動作並不是都要在一個或多個實施例或概念中實施，再者，在此描述的一個或多個動作可以採用一個或多個獨立的動作以及/或階段完成。
在步驟702，使用第一集束型製程設備內選擇的微影設備對半導體工件進行第一微影製程。在一些實施例中，第一微影製程可包括半導體工件的烘烤、塗佈、曝光以及顯影。
在步驟704，傳送組件將半導體工件從第一集束型製程設備內的微影設備移出。
在步驟706，用缺陷監測工具掃瞄半導體工件，以鑑定在第一微影設備內產生的缺陷。
在步驟708，傳送組件從第二集束型製程設備內的複數個微影設備中選擇一微影設備。
在步驟710，傳送組件將半導體工件移入第二集束型製程設備內選擇的微影設備。
在步驟712，使用第二集束型製程設備內選擇的微影設備對半導體工件進行第二微影製程。在一些實施例中，第二微影製程可包括半導體工件的烘烤、塗佈、曝光以及顯影。
在此技術領域中具有通常知識者當可理解，基於對此說明書與附加圖式的閱讀以及/或理解，可以進行等效的變化以及/或修改，本揭示包含了所有這樣的變化與修改，並且通常不限於此。另外，當特殊的特徵或概念只在數種實施方式中的一種方式中揭示，如果需要，此特徵或概念也可以與其他實施方式中的一個或多個其他特徵以及/或概念結合。此外，在此使用的”包含”、”具有”、”有”、”帶有”以及/或這些用語的變化，這些用語的範圍被涵蓋在類似”包括”的意思內，並且”示範”僅用於表示一例子，而不是代表最佳實施例。可以理解的是，在此描述的特徵、層以及/或元件係以特殊的尺寸以及/或方向描繪，其目的在於簡化以及容易瞭解，因此實際的尺寸以及/或方向可以與此描繪的尺寸以及/或方向不同。
因此，本揭示係關於半導體工件製程的微影設備配置，其係將多個微影設備聚集成集束型製程設備，並且在第一集束型製程設備內的複數個第一型微影設備的任何一個與第二集束型製程設備內的複數個第二型微影設備中的任何一個之間選擇性地傳送半導體工件，在各種實施例中，微影設備包括烘烤、塗佈、曝光以及顯影單元，可調 整這些組成單元讓特定微影製程的生產率及效能達到最佳化。
雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其並非用以限定本發明，在此技術領域中具有通常知識者當可瞭解，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧微影設備集束
102‧‧‧軌道設備
104‧‧‧掃瞄設備
106‧‧‧半導體工件
108‧‧‧第一烘烤單元
110‧‧‧塗佈單元
112‧‧‧顯影單元
114‧‧‧第二烘烤單元
116a-116c‧‧‧化學藥品來源
118‧‧‧化學藥品腔室
120‧‧‧旋轉塗佈機台
122a-122c‧‧‧光阻化學藥品
124‧‧‧光阻腔室
126a-126c‧‧‧化學溶劑
128‧‧‧顯影機台腔室
130‧‧‧對位平台
132‧‧‧曝光平台
134‧‧‧共同的裝置
200、300、400、500、600‧‧‧微影設備配置
202‧‧‧第一集束型製程設備
204a-204d‧‧‧第一型微影設備
206‧‧‧第二集束型製程設備
208a-208d‧‧‧第二型微影設備
210‧‧‧傳送組件
214‧‧‧第一集束型製程設備的共用外殼組件
216‧‧‧第二集束型製程設備的共用外殼組件
218、220‧‧‧控制器
222、224‧‧‧共同輸送裝置
226、228‧‧‧共用及再循環化學材料
230‧‧‧缺陷掃瞄工具
302‧‧‧烘烤單元
304‧‧‧塗佈單元
306、308、310‧‧‧烘烤腔室
312、314、316‧‧‧化學藥品來源
318、320、322、346、348、350‧‧‧管線
324、352‧‧‧控制器
326、328、330‧‧‧半導體工件
332‧‧‧傳送組件
334、336、338‧‧‧旋轉塗佈機台
340、342、344‧‧‧光阻溶液
402‧‧‧顯影單元
404‧‧‧烘烤單元
406、408、410‧‧‧顯影機台
412、414、416‧‧‧化學藥品來源
418、420、422‧‧‧管線
424‧‧‧控制器
426、428、430、436‧‧‧半導體工件
432‧‧‧傳送組件
434‧‧‧缺陷掃瞄工具
438、440、442‧‧‧烘烤腔室
444、446、448‧‧‧化學藥品來源
450、452、454‧‧‧管線
456‧‧‧控制器
502‧‧‧第一集束型製程設備
504a-504d‧‧‧第一型微影設備
506‧‧‧第二集束型製程設備
508a-508d‧‧‧第二型微影設備
510‧‧‧傳送組件
514‧‧‧共用外殼組件
516‧‧‧缺陷掃瞄工具
518‧‧‧共同輸送裝置
520、522‧‧‧共用及再循環化學材料
524‧‧‧中央控制器
602、604、606‧‧‧曝光設備
608a-608c‧‧‧對位平台
610a-610c‧‧‧曝光平台
612a-612c‧‧‧半導體工件
614a-614c‧‧‧真空腔室
616‧‧‧共用外殼組件
618a-618c‧‧‧載入閉鎖裝置
620‧‧‧真空腔室
622‧‧‧標準機械介面晶圓盒
624‧‧‧晶圓卡匣
626‧‧‧傳送手臂
628‧‧‧中央傳送手臂
700‧‧‧微影設備配置的操作方法
702、704、706、708、710、712‧‧‧操作方法的各步驟
第1圖係顯示依據本發明的一些實施例，包含軌道設備與掃瞄設備的微影設備集束之剖面示意圖。
第2圖係顯示用於半導體工件製程的微影設備配置的一些實施例。
第3圖係顯示包含烘烤單元與塗佈單元的微影設備配置的一些實施例。
第4圖係顯示包含顯影單元與烘烤單元的微影設備配置的一些實施例。
第5圖係顯示半導體工件製程的微影設備配置的一些實施例。
第6圖係顯示包含三個曝光設備被放置在真空腔室內的半導體工件製程的微影設備配置的一些詳細實施例。
第7圖係顯示依據本發明的一些實施例，半導體工件製程的微影設備配置的操作方法之流程圖。
200‧‧‧微影設備配置
202‧‧‧第一集束型製程設備
204a-204d‧‧‧第一型微影設備
206‧‧‧第二集束型製程設備
208a-208d‧‧‧第二型微影設備
210‧‧‧傳送組件
214‧‧‧第一集束型製程設備的共用外殼組件
216‧‧‧第二集束型製程設備的共用外殼組件
218、220‧‧‧控制器
222、224‧‧‧共同的輸送裝置
226、228‧‧‧共用及再循環化學材料
230‧‧‧缺陷掃瞄工具

Claims (10)

  1. 一種半導體工件製程的微影設備配置，包括：一第一集束型製程設備，包括複數個第一型微影設備；一第二集束型製程設備，包括複數個第二型微影設備，其中該第二型微影設備與該第一型微影設備不同；以及一第一傳送組件，其係配置成將一半導體工件從該些第一型微影設備中的任何一個搬運至該些第二型微影設備中的任何一個。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體工件製程的微影設備配置，更包括：一用於該第一集束型製程設備的第一共用外殼組件，其係配置成將該第一集束型製程設備與圍繞該第一集束型製程設備的一外界環境隔離；一用於該第二集束型製程設備的第二共用外殼組件，其係配置成將該第二集束型製程設備與圍繞該第二集束型製程設備的一外界環境隔離；一用於該第一集束型製程設備的第一控制器，其係配置成獨立地控制在該第一集束型製程設備內的該些第一型微影設備；以及一用於該第二集束型製程設備的第二控制器，其係配置成獨立地控制在該第二集束型製程設備內的該些第二型微影設備。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體工件製程的微影設備配置，更包括： 一用於該第一集束型製程設備的第一共同輸送裝置，其係配置成輸送化學材料至該第一集束型製程設備內的該些第一型微影設備；以及一用於該第二集束型製程設備的第二共同輸送裝置，其係配置成輸送化學材料至該第二集束型製程設備內的該些第二型微影設備，其中該第一與該第二共同輸送裝置係配置成分別在該第一與該第二集束型製程設備內的該些第一型微影設備之間以及該些第二型微影設備之間分享及再循環化學材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體工件製程的微影設備配置，其中該第一或該第二集束型製程設備包括：一烘烤單元，該烘烤單元包括複數個烘烤腔室，其係配置成讓一半導體工件處在一微影製程用的升高溫度；或一塗佈單元，該塗佈單元包括複數個旋轉塗佈機台，其係配置成在一半導體工件上塗佈微影製程用的化學藥品；或。 一顯影單元，該顯影單元包括複數個顯影腔室，其係配置成以微影製程用的化學材料處理一半導體工件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體工件製程的微影設備配置，更包括：一缺陷掃瞄工具，位於該第一與該第二集束型製程設備之間，其係配置成分析一半導體工件與鑑定在該第二集束型製程設備上游產生的缺陷。
  6. 一種微影設備的配置，包括：複數個集束型製程設備，每一個集束型製程設備包括 複數個相同類型的微影設備；一傳送組件，其係配置成將一半導體工件在該些個別的集束型製程設備之間搬送；一控制器，其係配置成獨立地控制在該些集束型製程設備內的該些個別的微影設備；一共同輸送裝置，其係配置成：輸送化學材料至該些集束型製程設備內的該些個別的微影設備；在該些集束型製程設備內的該些微影設備之間分享及再循環化學材料；在該些集束型製程設備之間分享及再循環化學材料；以及一共用外殼組件，其係配置成遮蔽該些集束型製程設備、該傳送組件、該控制器以及該共同輸送裝置，將前述設備與圍繞前述設備的一外界環境隔離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之微影設備的配置，其中該些集束型製程設備係放射狀地設置於該傳送組件的周圍。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之微影設備的配置，其中該共用外殼組件包括：一第一真空腔室；一載入閉鎖裝置，放射狀地設置於該傳送組件的周圍，且配置成將該半導體工件從該共用外殼組件載入與載出；以及複數個真空腔室，其中： 一第二真空腔室圍繞該載入閉鎖裝置；一第三真空腔室圍繞一特定類型的每個微影設備；以及該傳送組件將該半導體工件在圍繞該載入閉鎖裝置的該第二真空腔室之間搬運，通過該共用外殼組件的該第一真空腔室，以及進入圍繞該些個別的微影設備的該第三真空腔室。
  9. 一種提升半導體工件製程生產率的方法，包括：以一包括複數個第一型微影設備的第一集束型製程設備處理一半導體工件；以一包括複數個第二型微影設備的第二集束型製程設備處理一半導體工件；經由一傳送組件，將該半導體工件從該些第一型微影設備中的任何一個選擇性地傳送至該些第二型微影設備中的任何一個；以及藉由在該第一與該第二集束型製程設備之間掃瞄該半導體工件的缺陷，以監測及鑑定在該第二集束型製程設備上游產生的缺陷。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之提升半導體工件製程生產率的方法，更包括：獨立地控制在該第一與該第二集束型製程設備內的該些微影設備；經由一共同輸送裝置輸送化學材料至該些第一型微影設備與該些第二型微影設備；在該第一與該第二集束型製程設備內的該些微影設備 之間分享化學材料；以及在該第一與該第二集束型製程設備之間分享該化學材料。
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