本揭示案是關(guān)于晶圓儲存器。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路制造設(shè)施(semiconductorintegratedcircuitfabricationfacility；fab)是自動化的。半導(dǎo)體晶圓在多個制程工具之間的移動是利用自動材料搬運系統(tǒng)(automatedmaterialhandlingsystem；amhs)來完成。在半導(dǎo)體集成電路制造設(shè)施中，晶圓是經(jīng)由前開式晶圓盒(frontopeningunifiedpod；foup)而被輸送，前開式晶圓盒是適用于持有晶圓的晶圓夾持裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本揭示案的一些實施例，晶圓儲存器包括至少一個支架及框架。支架適用于持有至少一個晶圓，及支架中具有至少一個開口。當晶圓被支架持有時，開口至少部分地因晶圓而曝露?？蚣艹休d支架及允許接近使用支架的途徑。

附圖說明

本揭示案的態(tài)樣最佳地在閱讀附圖時根據(jù)下文的詳細說明來理解。應(yīng)注意，依據(jù)工業(yè)中的標準實踐，多個特征并未按比例繪制。實際上，多個特征的尺寸可任意增大或縮小，以便使論述明晰。

圖1a是根據(jù)本揭示案的一些實施例的一晶圓儲存器的示意圖；

圖1b是圖1a的晶圓儲存器的一對支架的俯視圖；

圖1c是圖1a的晶圓儲存器的橫剖面圖；

圖2是根據(jù)本揭示案的一些實施例的圖1a的晶圓儲存器裝入匣中的示意圖；

圖3是根據(jù)本揭示案的一些實施例的一晶圓的橫剖面圖；

圖4是根據(jù)本揭示案的一些實施例的當晶圓脫氣時的晶圓儲存器的橫剖面示意圖；

圖5是根據(jù)本揭示案的一些實施例的一晶圓儲存器的一對支架的俯視圖。

具體實施方式

以下揭示內(nèi)容提供眾多不同的實施例或?qū)嵗杂糜趯嵤┍景柑峁┑臉说牡牟煌卣?。下文中描述組件及排列的特定實例以簡化本揭示案。這些組件及排列當然僅為實例，且不意欲進行限制。例如，在下文的描述中，第一特征在第二特征上方或之上的成型可包括其中第一特征與第二特征以直接接觸方式形成的實施例；及亦可包括其中在第一特征與第二特征之間形成額外特征，以使得第一特征與第二特征無法直接接觸的實施例。此外，本揭示案可在多個實例中重復(fù)元件符號及/或字母。此重復(fù)用于實現(xiàn)簡化與明晰的目的，及其自身并不規(guī)定所論述的各種實施例及/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本案中可使用諸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等的空間相對術(shù)語以描述一個元件或特征與另一或更多個元件或特征的關(guān)系，如附圖中所圖示。除附圖中繪示的方向以外，空間相對術(shù)語意圖包含在使用或操作中的裝置的不同方向。設(shè)備可以其他方式旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)90度或以其他方向)，及本案中使用的空間相對描述詞同樣可相應(yīng)地進行解釋。

圖1a是根據(jù)本揭示案的一些實施例的一晶圓儲存器100的示意圖。晶圓儲存器100包括至少一個支架110及框架120。支架110適用于持有至少一個晶圓200且具有至少一個開口112于其中。當晶圓200被支架110持有時，開口112至少部分地被晶圓200曝露?？蚣?20承載支架110且允許接近使用支架110的途徑，在此框架120中，支架110的開口112與框架120的內(nèi)部空間(innerspace；is)形成流體連通。

在本揭示案的一些實施例中，框架120可具有至少一個側(cè)壁124，此側(cè)壁承載支架110且允許接近使用支架110的途徑。在一些實施例中，框架120的側(cè)壁124中具有至少一個開口124a。在本揭示案的一些實施例中，框架中120內(nèi)部具有內(nèi)部空間is，框架120外有外部空間os。側(cè)壁124的開口124a可連接內(nèi)部空間is及外部空間os，以使得氣體快速經(jīng)由側(cè)壁124的開口124a而交換。

在本揭示案的一些實施例中，框架120具有至少一對彼此相對的側(cè)壁124，及至少一對支架110分別存在于框架120的側(cè)壁124上。亦即，此對支架110分別相對于框架120的側(cè)壁124而固定。此對支架110可大體上水平對準。在本揭示案的一些實施例中，框架120的側(cè)壁124上可能分別存在多對支架110。此對支架110分別相對于框架120的側(cè)壁124而固定且垂直相間隔，以界定用于晶圓200的至少一個槽。經(jīng)由此對支架110的配置，支架110支撐晶圓200的邊緣，且晶圓200可暫時儲存在晶圓儲存器100中。

在本揭示案的一些實施例中，支架110中的一者中可具有多個開口112。開口112可被視作通孔。開口112可貫穿支架110及連接支架110的上表面114與支架110的下表面116，以使得支架110上方的氣體及支架110下方的氣體可經(jīng)由開口112而與彼此形成流體連通。

圖1b是圖1a的晶圓儲存器100的一對支架110的俯視圖。為更佳地圖示說明，圖1b中亦繪示晶圓200。參看圖1a及圖1b。在本揭示案的一些實施例中，每一支架110被定義為具有晶圓區(qū)域wa及邊緣區(qū)域ea。晶圓區(qū)域wa是晶圓200將安置于其中的區(qū)域，邊緣區(qū)域ea環(huán)繞晶圓區(qū)域wa。換言的，當晶圓200安置于支架110上時，晶圓200在支架110上的投影重疊支架110的晶圓區(qū)域wa，及晶圓200在支架110上的投影不重疊支架110的邊緣區(qū)域ea。

本案中，一些開口112存在于邊緣區(qū)域ea中，及一些開口112同時存在于晶圓區(qū)域wa及邊緣區(qū)域ea中。在本揭示案的一些實施例中，開口112至少部分地處于邊緣區(qū)域ea中。以此方式，當晶圓200由支架110持有時，開口112的至少一部分并非由晶圓200覆蓋，如此一來，開口112使被框架120中的支架110分隔的空間保持垂直流體連通(如對流)。

盡管附圖中分別將開口112繪示為具有圓形橫剖面，但此不應(yīng)限制本揭示案的多個實施例。在本揭示案的一些實施例中，開口112可具有矩形、三角形、正方形、其他多邊形，或上述各者的組合的橫剖面。

圖1c是圖1a的晶圓儲存器100的橫剖面圖。參看圖1a及圖1c。在本揭示案的一些實施例中，側(cè)壁124的開口124a經(jīng)配置以與支架110交錯。特定言之，支架110在側(cè)壁124中的一者上的水平投影與側(cè)壁124中的一者的開口124a交錯。而且，側(cè)壁124的開口124a可具有隨著支架112的拉長形狀。例如，側(cè)壁124的開口124a可具有矩形橫剖面或橢圓橫剖面。經(jīng)由側(cè)壁124的開口124a的配置，每一支架110沉浸在氣體迅速交換的空間。因此，支架110的開口112經(jīng)由側(cè)壁124的開口124a進一步與框架120的外部空間os形成流體連通。以此方式，當晶圓200置于支架110上時，晶圓200邊緣附近的氣體可經(jīng)由開口124a及開口112而與內(nèi)部空間is中的氣體或外部空間os中的氣體迅速交換。

在一些實施例中，晶圓載體100可包括具有開口124a的側(cè)壁124及沒有開口112的支架110，及支架110附近的氣體仍可水平流動穿過側(cè)壁124的開口124a。此外，在一些實施例中，晶圓載體100可包括具有開口112的支架110及沒有開口124a的側(cè)壁124，及支架110附近的氣體仍可垂直流動穿過開口112。

在本揭示案的一些實施例中，支架110及框架120由例如塑膠制成。在一或更多個實施例中，支架110及框架120可由相同或不同材料制成。

參看圖1a及圖2。圖2是根據(jù)本揭示案的一些實施例中圖1a的晶圓儲存器100的裝入匣300中的示意圖。匣300可用于載運晶圓200。匣300中可能有一些用于固定晶圓儲存器100或移動晶圓儲存器100的特征(未圖示)，如滑片。

在本實施例中，外部空間os可指示匣300以外的空間。在本揭示案的一些實施例中，匣300與晶圓儲存器100之間有空間s1，及空間s1經(jīng)由開口124a與內(nèi)部空間is流體連通。

在本揭示案的一些實施例中，匣300可能未經(jīng)充分密封，因為當匣300的門310在閉合時，門310的邊緣保留一空氣間隙。因此，在一些實施例中，空間s1可經(jīng)由此間隙與外部空間os流體連通。以此方式，經(jīng)由開口124a，內(nèi)部空間is可與外部空間os流體連通。

圖3是根據(jù)本揭示案的一些實施例的一晶圓200的橫剖面圖。在這些實施例中，晶圓200包括基板210、絕緣體層220、金屬層230以及鈍化層240。應(yīng)注意，圖3中圖示的晶圓200的配置將不限制本揭示案的各種實施例。在一些實施例中，替代附圖中所示的彼等各者，依據(jù)設(shè)計需求，晶圓200可包括各種特征或裝置，如此項技術(shù)中已知。

在本揭示案的一些實施例中，基板210由半導(dǎo)體材料制成，如硅、鍺、硅鍺或上述各者的組合。或者，基板210可為例如整塊硅或絕緣體上硅(silicononinsulator；soi)基板的有效層?？墒褂玫钠渌灏ǘ鄬踊濉A斜基板或混合定向基板。

形成覆蓋基板210的絕緣體層220。利用諸如熱氧化、化學氣相沉積(chemicalvapordeposition；cvd)、原子層沉積(atomiclayerdeposition；ald)或任何其他適當方法沉積材料層亦可形成絕緣體層220。

形成覆蓋絕緣體層220的金屬層230。舉例而言，金屬層210的材料可為鋁銅。金屬層220可通過使用化學氣相沉積(chemicalvapordeposition；cvd)、物理氣相沉積(physicalvapordeposition；pvd)、原子層沉積(atomiclayerdeposition；ald)、其他適用技術(shù)或上述各者的組合而形成。在一些實例中，金屬層230經(jīng)圖案化以形成用于電路的接合墊232。圖案化制程進一步包括微影術(shù)及蝕刻。微影術(shù)制程包括光阻劑(或抗蝕劑)涂覆(例如旋涂涂覆)、軟烘焙、遮罩對準、曝露、后曝露烘焙、顯影光阻劑、沖洗、烘干(例如硬烘焙)、其他適合制程及/或上述各者的組合。蝕刻制程包括干式蝕刻、濕式蝕刻，及/或其他蝕刻方法(例如反應(yīng)性離子蝕刻)。

形成覆蓋絕緣體層220及金屬層230的鈍化層240，此鈍化層用于將金屬層230的一部分隔絕于空氣。經(jīng)由鈍化層240的配置，防止金屬層230被此空氣中的水蒸汽氧化。鈍化層240可通過涂覆或安置技術(shù)而形成。在本揭示案的一些實施例中，鈍化層240中具有開口242，以曝露金屬層230的接合墊232。

本案中，為形成開口242，遮罩層(未圖示)可覆蓋鈍化層240而沉積。舉例而言，涂覆光阻劑層(未圖示)或諸如氧化鈦或氧化硅的其他遮罩，從而覆蓋鈍化層240。此沉積光阻劑層(未圖示)曝露于穿過遮罩的光合光，隨后經(jīng)顯影以移除覆于金屬層230的接合墊232上的光阻劑層(未圖示)的部分。然后，圖案化遮罩層(未圖示)被用作遮罩，以用于蝕刻鈍化層240中的開口242。

襯墊蝕刻的蝕刻制程包括含氟化學作用。舉例而言，四氟化碳(cf4)或氟化硫(sf6)可用于干燥襯墊蝕刻制程。在這些制程中，氟離子在選擇性及各向異性蝕刻方面展現(xiàn)優(yōu)良的蝕刻特性。在襯墊蝕刻之后，晶圓200將經(jīng)受灰化制程以移除鈍化層240上的光阻劑層(未圖示)。舉例而言，可通過使用具有氟硼酸(如四氟化碳(cf4))的反應(yīng)性電漿執(zhí)行灰化制程。隨后，可執(zhí)行清理制程，以便通過向晶圓200施加諸如act690的酸性液體而清理掉電漿殘余物。此外，在一些實施例中，晶圓可視情況地包括襯墊(未圖示)，襯墊可例如利用諸如四氟化碳(cf4)或三氟化氮(nf3)的電漿而經(jīng)圖案化或被移除。應(yīng)注意，本案圖示的晶圓200的形成步驟將不限制本揭示案的多個實施例。

因為是利用含氟電漿或氣體而執(zhí)行蝕刻及移除制程，因此會留下高濃度氟離子物質(zhì)。此氟污染(離子氟物種)的存在可導(dǎo)致數(shù)個問題。具體而言，金屬層230可具有伴隨氟污染的化學反應(yīng)，氟容易導(dǎo)致腐蝕或襯墊晶體缺陷。

本案中，利用由鋁或鋁及銅合金制成的金屬層230來簡述腐蝕作用或襯墊晶體缺陷。鋁可具有利用離子氟物種的多個化學反應(yīng)，及化學反應(yīng)可描述為以下化學式：

al+f^-→alf3；

alf3+h2o→al(oh)3+hf；及

al(oh)3+h^-+f^-→aloxfy+h2o。

特定言之，金屬層210可首先與從晶圓200釋放的氟化物離子(f^-)反應(yīng)，以產(chǎn)生氟化鋁(alf3)。隨后，氟化鋁(alf3)可在空氣中與水蒸汽(水蒸汽可來自液態(tài)酸)反應(yīng)，以產(chǎn)生氫氧化鋁(al(oh)3)及氟化氫(hf)。其次，氫氧化鋁(al(oh)3)可與氫離子及氟化物離子反應(yīng)，及產(chǎn)生氟化鋁氧化物(aloxfy)及水蒸汽(h2o)。以此方式，上述化學反應(yīng)的最終產(chǎn)物是氟化鋁氧化物(aloxfy)，此氟化鋁氧化物可被視作晶圓200的缺陷。

由于腐蝕作用及襯墊晶體缺陷的問題，在一些實施例中，在蝕刻及移除制程之后，可執(zhí)行氬(ar)處理以從接合墊232移除不需要的物質(zhì)(這些物質(zhì)包括氟污染物)。同時，可執(zhí)行利用諸如act690的酸性液體進行的清潔制程，以移除氬電漿的電漿。晶圓200可進一步經(jīng)烘焙以用于移除其中的水。在上述制程之后，在晶圓200上制造特征或裝置。隨后，晶圓200可堆疊在晶圓儲存器中及被輸送至單獨的設(shè)施中，此設(shè)施遠離制造設(shè)施以用于封裝或其他處理。

盡管如此，在一些情況下，氬處理不能移除全部氟污染物，少量氟污染物物可能積聚在晶圓200中。隨著氟污染物的積聚，晶圓200隨后可能脫氣而產(chǎn)生氟化物氣體(氟離子物質(zhì))。

參看圖1a及圖3。在沒有側(cè)壁214的開口214a及支架110的開口112(參看圖1a)的情況下，當晶圓200儲存在匣中以用于移送時，往往觀察到在晶圓200的邊緣處形成缺陷。特定言之，氟離子物質(zhì)可從晶圓200釋放，并緩慢流入框架120的內(nèi)部空間is內(nèi)。因此，氟離子物質(zhì)大體上限制在支架110與側(cè)壁124中的一者間的空間中。以此方式，空間中離子氟物種的濃度變高，且因此晶圓200邊緣處易于出現(xiàn)缺陷。

參看圖1a及圖3。在本揭示案的實施例中，本案中圖示用于持有晶圓200的方法，在此方法中，圖1a的晶圓載體100可在幾乎不形成缺陷的情況下持有晶圓200。應(yīng)注意，除以下描述步驟之外，此方法亦可納入其他步驟。

首先，將晶圓200插入承載多個支架110的框架120中。通常，為防止形成于晶圓200的基板210的表面212上的特征(諸如金屬層230或鈍化層240)被刮劃，晶圓200可安置于支架110上，以使得特征所形成于的表面212面朝上，晶圓200的基板210的表面214可面朝下而接觸支架110的上表面114。如附圖所示，安置于支架110上的晶圓200使支架110的開口112的一部分曝露。

圖4是根據(jù)本揭示案的一些實施例的當晶圓200脫氣時的晶圓儲存器100的橫剖面示意圖。為更佳地圖示，附圖中繪示箭頭ar以用于圖示脫氣氣體的氣流方向。如先前描述，晶圓200可由于晶圓200上的特征的制造過程而脫氣。應(yīng)注意，因為晶圓200邊緣處容易出現(xiàn)缺陷(如氟化鋁氧化物(aloxfy))，因此本案中特意論述晶圓200邊緣處的脫氣氣體，及省略關(guān)于晶圓200中部的脫氣氣體的論述，以便簡化繪圖。

在晶圓儲存器100中圖示多個晶圓200。如附圖中所示，當晶圓200脫氣時，在晶圓200的邊緣生成的脫氣氣體從晶圓200邊緣被引導(dǎo)穿過支架110的開口112或側(cè)壁124的開口124a，到達通過氣體稀釋的內(nèi)部空間is或外部空間os，從而快速流向內(nèi)部空間is及外部空間os。因此，脫氣氣體可經(jīng)由氣體交換而被迅速稀釋。

特定言之，在本揭示案的一些實施例中，支架110的開口112用以加快由支架110與側(cè)壁124a中的一者約束的氣體的(垂直)流速。因此，晶圓200邊緣處的氟離子物質(zhì)濃度可降低，由此停止缺陷的形成。

在本揭示案的一些實施例中，側(cè)壁124的開口124a用以加快由支架110與側(cè)壁124a中的一者約束的氣體的(水平)流速。此外，內(nèi)部空間is中的氣體可與外部空間os中的氣體經(jīng)由側(cè)壁124的開口124a而交換。因此，晶圓邊緣處的氟離子物質(zhì)濃度可降低，由此停止缺陷的形成。

在本揭示案的一些實施例中，晶圓儲存器100用于輸送及暫時儲存晶圓200。在一些實施例中，當晶圓200正置于晶圓儲存器100中時，晶圓200脫氣產(chǎn)生更多氟離子物質(zhì)。為降低內(nèi)部空間is中的氣體中的氟離子物質(zhì)的初始濃度，當晶圓200(正好)置于晶圓儲存器100中時，可利用氮氣(或惰性氣體)至少凈化框架120的內(nèi)部空間is。

在整個凈化過程中，氮氣充填框架120，最初存在于內(nèi)部空間is中的氣體被迫流動離開內(nèi)部空間is，到達外部空間os。在整個凈化過程中，從晶圓200中脫氣而出的氟離子物質(zhì)最初可隨著內(nèi)部空間is中的氮氣流或氣流而被移除。因此，氟離子物質(zhì)濃度可降低。而且，在一些實施例中，前述支架110的開口112及側(cè)壁124的開口124a可通過將框架120內(nèi)的氣體迅速向外引導(dǎo)而增強凈化過程效率。

圖5是根據(jù)本揭示案的一些實施例的晶圓儲存器100的一對支架110的俯視圖。這些實施例的支架110類似于圖1b的支架110，及這些實施例與圖1b的實施例之間的差異在于：這些實施例中的支架110的開口112不存在于支架110的晶圓區(qū)域wa中。亦即，支架110的開口112全部存在于支架110的邊緣區(qū)域ea中。其他細節(jié)類似于圖1b的實施例，及因此本案中不再重復(fù)。

在這些實施例中，經(jīng)由支架110的開口112或側(cè)壁124的開口124a的配置，當晶圓200被支架110持有時，晶圓附近的氣體迅速地交換。因此，晶圓邊緣處附近的離子氟物種濃度可降得更低，由此停止缺陷的形成。

根據(jù)本揭示案的一些實施例，晶圓儲存器包括至少一個支架及框架。支架適用于持有至少一個晶圓，及支架中具有至少一個開口。當晶圓被支架持有時，開口至少部分地因晶圓而曝露?？蚣艹休d支架及允許接近使用支架的途徑。

于部分實施方式中，開口與框架的內(nèi)部空間形成流體連通。

于部分實施方式中，開口與框架的一外部空間形成流體連通。

于部分實施方式中，開口貫穿支架。

于部分實施方式中，支架中具有多個開口。

于部分實施方式中，框架具有相對側(cè)壁，至少一對支架分別存在于框架的所述側(cè)壁上。

于部分實施方式中，該對支架可大體上水平對準。

于部分實施方式中，框架具有相對側(cè)壁，該多個支架存在于框架的所述側(cè)壁上，及所述支架垂直相間隔以界定用于晶圓的至少一個槽。

根據(jù)本揭示案的一些實施例，晶圓儲存器包括至少一個支架及框架。支架適用于持有至少一個晶圓?？蚣芫哂兄辽僖粋€側(cè)壁，及側(cè)壁承載支架及允許接近使用支架途徑，在此情況下，框架的側(cè)壁中具有至少一個開口。

于部分實施方式中，支架中具有至少一個開口。

于部分實施方式中，支架的開口與框架的外部空間經(jīng)由框架的側(cè)壁的開口而形成流體連通。

于部分實施方式中，支架具有晶圓區(qū)域、邊緣區(qū)域以及至少一個開口，晶圓將安置于晶圓區(qū)域中，邊緣區(qū)域圍繞晶圓區(qū)域，及至少一個開口至少部分地存在于邊緣區(qū)域中。

于部分實施方式中，框架的側(cè)壁的開口是通孔。

于部分實施方式中，框架具有至少一對彼此相對的側(cè)壁，及至少一對支架分別相對于框架的所述側(cè)壁而固定。

于部分實施方式中，該對支架可大體上水平對準。

于部分實施方式中，支架相對于框架的側(cè)壁而固定，及所述支架垂直相間隔以界定用于晶圓的至少一個槽。

根據(jù)本揭示案的一些實施例，持有晶圓的一方法包括：在承載多個支架的框架中插入至少一個晶圓，在此情況中，框架及支架中至少一者中具有開口；及將來自晶圓的脫氣氣體引導(dǎo)通過開口。

于部分實施方式中，該引導(dǎo)的步驟至少將脫氣氣體引導(dǎo)至框架的內(nèi)部空間。

于部分實施方式中，該引導(dǎo)的步驟至少將脫氣氣體引導(dǎo)至框架的外部空間。

于部分實施方式中，該引導(dǎo)的步驟包括凈化該框架的至少一內(nèi)部空間。

前述內(nèi)容概括數(shù)個實施例的特征，以便彼等熟悉此項技術(shù)者可更佳地理解本揭示案的態(tài)樣。彼等熟悉此項技術(shù)者應(yīng)了解，本揭示案可易于用作設(shè)計或修正其他制程及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，以實現(xiàn)與本案介紹的實施例相同的目的及/或達成與其相同的優(yōu)勢。彼等熟悉此項技術(shù)者亦應(yīng)了解，此種同等構(gòu)造不脫離本揭示案的精神及范疇，及可在不脫離本揭示案的精神及范疇的情況下于本案中進行多種變更、取代及更動。