用于制造半导体的机构、系统及方法与流程

本发明是关于一种半导体的制造机构以及制造方法。

背景技术：

半导体集成电路(integrated circuit；IC)工业历经了指数性的成长。集成电路材料及设计的技术发展已创造了数代集成电路，每一代皆有比上一代更小且更复杂的电路。集成电路的演化的过程中，功能密度(如每个晶片内的互连接元件的数量)不断提升，而元件尺寸(如制程所能制造出的最小组件)则不断缩小。尺寸缩小的制程一般提供了生产效率的提升以及减少相关的浪费。尺寸的缩小亦增加了制程及生产的复杂性，因此，相应的集成电路的制程及制造需要被发展。以一个例子来说，原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)制程应用于制造薄膜。原子层沉积技术以调控的沉积制造薄膜，但具有沉积速度慢以及降低产量的缺点。空间原子层沉积(spatial atomic layer deposition；SALD)是用于在调控沉积薄膜时亦增加沉积速率。然而，有效的空间原子层沉积仍具有其他问题，如薄膜均匀度衰退并降低薄膜品质。因此，提供一种可有效地去除上述缺点的空间原子层沉积是需要的。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供半导体生产机构。此机构包含制程腔、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。其中晶圆座配置于制程腔内，且晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

本发明的另一实施例提供半导体制造系统。半导体制造系统包含负载锁定模块、输送模块、多个空间原子层沉积模块、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。负载锁定模块用于载入及卸载多个晶圆。输送模块与负载锁定模块连接。多个空间原子层沉积模块与输送模块连接，各空间原子层沉积模块包含一制程腔。晶圆座配置于制程腔内，晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

本发明的又一实施例提供一种方法。此方法包含载入多个晶圆至空间原子层沉积模块。对空间原子层沉积模块内的晶圆执行沉积制程。然后，将多个晶圆自空间原子层沉积模块中卸载。空间原子层沉积模块包含制程腔、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。其中晶圆座配置于制程腔内，且晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本发明的多个实施方式。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1为本发明的部分实施例的空间原子层沉积模块的截面示意图；

图2、3、4、6、7及8为本发明的实施例的图1的空间原子层沉积模块的上视示意图；

图5A为本发明的实施例的图1的空间原子层沉积模块的化学物注射器的示意图；

图5B为本发明的实施例的图1的空间原子层沉积模块的化学物注射器的示意图；

图9为本发明的实施例的具有图1的空间原子层沉积模块的空间原子层沉积系统的方块图；

图10为本发明的部分实施例的使用图9的空间原子层沉积系统的方法的流程图。

具体实施方式

以下揭露提供众多不同的实施例或范例，用于实施本案提供的主要内容的不同特征。下文描述一特定范例的组件及配置以简化本发明。当然，此范例仅为示意性，且并不拟定限制。举例而言，以下描述“第一特征形成在第二特征的上方或之上”，于实施例中可包括第一特征与第二特征直接接触，且亦可包括在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及第二特征无直接接触。此外，本发明可在各范例中重复使用元件符号及/或字母。此重复的目的在于简化及厘清，且其自身并不规定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。

此外，空间相对术语，诸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等等在本文中用于简化描述，以描述如附图中所图示的一个元件或特征结构与另一元件或特征结构的关系。除了描绘图示的方位外，空间相对术语也包含元件在使用中或操作下的不同方位。此设备可以其他方式定向(旋转90度或处于其他方位上)，而本案中使用的空间相对描述词可相应地进行解释。

图1为本发明的部分实施例的空间原子层沉积模块100的截面示意图。图2为本发明的部分实施例的空间原子层沉积模块100的部分上视示意图。空间原子层沉积模块100包含制程腔102。制程腔102包含连接在一起的上部102A及下部102B，并界定了介于上部102A及下部102B之间的封闭空间104。空间原子层沉积模块100包含晶圆座106，晶圆座106设计用以固定一个或多个半导体晶圆108。于一范例中，晶圆的数目为六个。于部分实施例中，晶圆座106可包含真空吸盘(vacuum chuck)以固定半导体晶圆108。晶圆座106还包含机械结构，并以中心轴110为圆心进行旋转。中心轴110垂直于固定在晶圆座106上的半导体晶圆108且穿过晶圆座106的中心。于部分实施例中，晶圆座106包含结合在一起的旋转结构及马达，用以旋转晶圆座106。当晶圆座106旋转时，固定于晶圆座106上的半导体晶圆108随着晶圆座106一起移动。

于部分实施例中，半导体晶圆108为硅晶圆。于部分实施例中，半导体晶圆108可包含元素半导体，诸如晶体结构的锗；化合物半导体，诸如硅锗、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟，及/或锑化铟，或上述的组合。于更多实施例中，半导体材料膜可磊晶生长于硅晶圆上。于部分其他实施例中，晶圆108可为异质材料(如碳化硅)的半导体晶圆或其他材料的晶圆(如玻璃基板)。

半导体晶圆108具有彼此相对的前表面108A及背表面108B。一个或多个集成电路形成、部分形成，或将被形成于半导体晶圆108的前表面108A。因此，半导体晶圆108的前表面108A可包含图案化的材料层或欲图案化的材料层。例如，前表面108A可包含多个隔离结构(如浅沟槽绝缘特征)、多个掺杂特征(如掺杂井，或掺杂的源/漏极特征)、多个元件(如晶体管)、多个导电特征(如电极、电线及/或内连接结构的导孔)、封装材料层(如焊垫及/或钝化层)，或上述的组合。在一个完整制造的半导体晶圆，上述的材料层及图案皆位于半导体晶圆108的前表面108A。在本范例中，半导体晶圆108仍在制造中，上述材料层的部分子集合位于前表面108A上。中心轴110垂直于半导体晶圆108的前表面108A及半导体晶圆108的背表面108B，其中背表面108B固定于晶圆座106或晶圆座106的前表面。即便晶圆的前表面108A可经图案化并具有高低起伏的轮廓，但整体而言前表面108A仍然与背表面108B平行。

图3为空间原子层沉积模块100的部分上视示意图。制程腔102亦绘制于图3中。空间原子层沉积模块100包含多个经过设计及配置的特征，以界定不同的反应区。因此，各个固定于晶圆座106上的晶圆108在晶圆座106旋转完整一圈时，经过各个反应区并完成一反应回圈。于部分实施例中，制程腔102的上视图为圆形且半径大于晶圆108的直径。于部分实施例中，制程腔102的半径范围约70cm至80cm。

图4为本发明的部分实施例的空间原子层沉积模块100的部分上视示意图。空间原子层沉积模块100包含第一化学物输送机构112，用于提供第一化学物至第一反应区114，亦可称为前驱物吸附区。于部分实施例中，第一化学物输送机构112包含配置于制程腔102的上部102A的上喷头，以输送第一化学物至第一反应区114内的晶圆座106。于部分实施例中，上喷头的配置使得第一化学物传输至晶圆108的方向垂直于固定于晶圆座106上的晶圆108的前表面108A。于部分描述的范例中，第一化学物包含二氯硅烷(SiH₂Cl₂或DCS)、六氯乙硅烷(Si₂Cl₆或HCD)、二丁基胺硅烷(BTBAS或C₈H₂₂N₂Si)、三甲基铝((Al₂(CH₃)₆或TMA))，或根据所欲形成的薄膜而使用其他适合的化学物。

其他特征配置于进一步维持第一反应区114。于部分实施例中，配置气缘机构116于第一反应区114的两侧，以避免第一化学物扩散且将第一反应区114与其他反应区隔离。气缘机构116耦接至钝气(如氮或氩)源并提供钝气，形成气墙以维持并隔离第一反应区114。当晶圆108位于第一反应区114时，第一化学物沉积(或被吸附)于晶圆108的前表面108A。

空间原子层沉积模块100提供第二化学物至第二反应区120，亦可称为反应处理区。在本实施例中，第二化学物输送机构包含配置于制程腔102的边缘的边缘化学物注入器122，还包含位于不同方向的径向化学物注入器124。特别地，径向化学物注入器124是沿着第二反应区120一侧的半径的方向。边缘化学物注入器122及径向化学物注入器124皆为细长状且长度方向皆经过适当的定位。此处制程腔102的边缘是指相对于半径方向的制程腔102的周长部分。半径方向是指自制程腔102的边缘到中心轴110的方向。径向化学物注入器124的方位可稍微偏移开对应的半径的方向，对于优化或调控化学物的均匀性以及沉积的均匀性提供自由调整的空间。例如，长度方向所定位的方向跟对应的半径方向的夹角小于15度。

径向化学物注入器124实质上跨越制程腔102的边缘至中心轴110。于部分实施例中，跨越的范围为半径R的至少80％或至少90％。

两个化学物注入器配置于两不同方向。第二化学物透过边缘化学物注入器122及径向化学物注入器124，分别从两方向输入至第二反应区120，如图4所示。

化学物注入器配置于将第二化学物输入至第二反应区120。于部分描述的范例中，第二化学物包含氨(NH₃)、氩(Ar)、氮(N₂)、氢(H₂)、氦(He)、二氧化碳(CO₂)、氧(O₂)、臭氧(O₃)、水(H₂O)、过氧化氢(H₂O₂)、硼前驱物，或根据所欲形成的膜使用适合的化学物。当晶圆108位于第二反应区120时，第二化学物被输入至晶圆108并进一步与预先吸附的第一化学物反应以在晶圆108上形成膜状的原子层，且完成一回圈。

图5A为本发明的部分实施例的化学物注入器126的示意图。化学物注入器126为边缘化学物注入器122及径向化学物注入器124的范例。化学物注入器126包含输送管128，输送管128具有一端部128A及另一端部128B。端部128A耦接至提供第二化学物的化学物源，而端部128B为密封。输送管128设计具有多个开口130，开口130的大小、位置及配置皆设计于有效地及均匀地注入第二化学物至第二反应区120。于部分范例中，化学物注入器126的长度范围约300mm至600mm。开口130的直径范围约介于0.2mm至1.2mm。开口130的数量约介于10至200。

请参照回图4，边缘化学物注入器122及径向化学物注入器124与制程腔102结合，因此两者皆高于晶圆座106的晶圆108，如高于晶圆108的相对高度范围约介于2mm至10mm。空间原子层沉积模块100还包含其他独立的机构以维持并隔离不同反应区。例如，多个排出机构132、134、136，诸如帮浦，配置于制程腔102的不同位置。因此，扩散至目标区域的化学物将会被排出并可避免扩散至其他区域。于图4的范例中，在第一反应区114中，排出机构132配置于制程腔102的边缘。在此案例中，第一化学物自第一化学物输送机构112输送至第一反应区114的晶圆108中，且当第一化学物与第一反应区114的边缘反应时将会透过排出机构132排出。排出机构134及136配置于第二反应区的两侧，以排出扩散至第二反应区120外的第二化学物。排出机构将前一反应区的化学物质清净并为下一阶段的化学物提供清理过的晶圆表面。排出机构提供对应的清净区，如清净区134Z及136Z。伴随着配置的化学物注入器，第二反应区内的第二化学物可具有更均匀的分布，也因此具有更均匀的化学物反应速率、均匀的薄膜厚度，以及薄膜品质。

空间原子层沉积模块100可进一步包含其他特征及其他反应区。图6为本发明的部分实施例的空间原子层沉积模块100的上视示意图。空间原子层沉积模块100还包含另一径向化学物注入器138，径向化学物注入器138配置于第二反应区120的另一侧。径向化学物注入器138在设计、结构以及尺度等方面实质上皆类似于化学物注入器124。径向化学物注入器138亦放射地配置于制程腔102的边缘至中心轴110且位于第二反应区120的另一侧。在本实施例中，径向化学物注入器124及138对称设置在第二反应区的两侧，形成一中心角。此外，化学物注入器122、124及138配置围绕成一三角形，如同第二反应区120的轮廓。于部分实施例中，边缘化学物注入器122可弯曲以匹配制程腔102的侧壁。例如，边缘化学物注入器122弯曲成弧度，如图5B所示的化学物注入器126。因此，化学物注入器122、124及138将第二反应区120围绕成一圆扇形。

因此，三个化学物注入器配置于不同方向且实质上围绕着第二反应区120，借此在第二反应区120内维持更均匀且高压力的第二化学物，而仅有少数第二化学物扩散至外部。故此，沉积速率及薄膜品质皆提升。

图7为本发明的部分其他实施例的空间原子层沉积模块100的上视示意图。空间原子层沉积模块100还包含预反应区140用于第二化学物的初始沉积。预反应区140的功能可有许多层面，诸如预置化学物环境并清净第一化学物。在预反应区140中，配置边缘化学物注入器142以提供第二化学物。边缘化学物注入器142可类似于边缘化学物注入器122(如不同实施例的直线状或弯曲状)。边缘化学物注入器142的长度可不同于(如：较短)边缘化学物注入器122的长度，取决于沉积效率、扩散及其他区域的清净效果。由于第二反应区120内的第二化学物维持着较高且均匀的密度，且第二化学物极不易扩散出第二反应区120，边缘化学物注入器122可设计有较短长度，而边缘化学物注入器142可设计有较长长度。因此，预反应区140增大，晶圆座106的转数增加进而总产量也增加。。边缘化学物注入器142亦连接于一个提供第二化学物的化学物源。

请继续参照图7，空间原子层沉积模块100还包含后反应区144，用于第二化学物的后沉积。后反应区144的功能可有许多层面，诸如完成第二反应区120内的化学反应。在后反应区144中，配置边缘化学物注入器146以提供第二化学物。配置边缘化学物注入器146在结构上可类似于其他配置边缘化学物注入器，比如说在设计、结构及尺寸方面皆等同于配置边缘化学物注入器142。配置边缘化学物注入器146亦连接于一个提供第二化学物的化学物源。

请继续参照图7，空间原子层沉积模块100还包含其他隔离机构，诸如配置于预反应区140及气缘机构116间的排出机构148，以用于进一步的清净及隔离功能。在部分范例中，空间原子层沉积模块100还包含配置于后反应区144及气缘机构116间的排出机构150，以用于进一步的清净及隔离功能。

图8为本发明的部分其他实施例的空间原子层沉积模块100的上视示意图。空间原子层沉积模块100还包含一个或多个内部化学物注入器。内部化学物注入器位于制程腔的中心或靠近制程腔的中心，且位于晶圆座106的晶圆108的上方以额外提供来自不同方向的第二化学物。在部分范例中，配置第一内部化学物注入器152于中心以提供第二化学物至后反应区144，第一内部化学物注入器152注入第二化学物的方向与边缘化学物注入器146注入第二化学物的方向相反。于部分范例中，第一内部化学物注入器152配置于面向边缘化学物注入器146且与边缘化学物注入器146平行。第一内部化学物注入器152在结构上可类似于其他化学物注入器，如相同于图5A的化学物注入器126但具有不同长度及不同设计参数，如长度、开口的数量，及/或开口的直径。第一内部化学物注入器152亦连接于一个提供第二化学物的化学物源。

于部分范例中，第二内部化学物注入器154额外地或替代地配置于中心以提供第二化学物至预反应区140。第二内部化学物注入器154注入第二化学物的方向与化学物注入器142注入第二化学物的方向相反。于部分范例中，第二内部化学物注入器154配置于面向化学物注入器142且与化学物注入器142平行。第二内部化学物注入器154在结构及大小上可类似于第一内部化学物注入器152。第二内部化学物注入器154亦连接于一个提供第二化学物的化学物源。

空间原子层沉积模块100可进一步包含其他成分，诸如连接于各化学物注入器的阀以控制各反应区内的各气体流量及气体压力。或者，全部的化学物注入器连接至相同的第二化学物源，而结合一个主阀以控制流入至所有化学物注入器的气体。于部分范例中，第二反应区120可以具有接近10托的化学物偏压。于部分范例中，空间原子层沉积模块100包含另一阀，配置于第一化学物输送机构112及连接第一化学物输送机构112的第一化学物源之间以控制第一反应区114内的流速以及气体压力。例如，第一反应区114的第一化学物的偏压控制于接近2托。

数种配置及设计已于上述讨论。额外的成分及特征可进一步添加至空间原子层沉积模块100中。在不脱离本案的精神及范畴之下，可使用其他替代方案。例如，径向化学物注入器124(或138)可配置于沿着往中心轴110的半径的方向。或者径向化学物注入器124(或138)可配置于远离往中心轴110的半径的方向，例如与对应的半径方向具有15度的夹角。在其他范例中，一个或多个加热器可配置于制程腔102内，例如嵌入至晶圆座106内以在沉积期间产生热效应。于部分实施例中，空间原子层沉积模块100亦包含配置于制程腔102内的介电质板并连接至电源以在第二反应区120内产生电浆。例如，径向化学物注入器124与介电质板平行。

图9为本发明的实施例的空间原子层沉积系统200的方块图。空间原子层沉积系统200包含一个或多个空间原子层沉积模块100组装于一集束型工具。于描述的实施例中，空间原子层沉积系统200包含二个适当配置及组装的空间原子层沉积模块100。

空间原子层沉积系统200包含一个或多个载入端口202，载入端口202用于载入或卸载晶圆至空间原子层沉积系统200。于本实施例中，通过使用晶圆容器，如前开式晶圆传送盒(front opening unified pods；FOUPs)，晶圆得以批量载入或卸载。

空间原子层沉积系统200可包含载入装置204(或前端单元)以支承、操作及传输晶圆。例如，载入装置204包含一个或多个晶圆座206以支承及/或定位一个或多个晶圆。于其他范例中，载入装置204包含一个或多个机械手臂208以搬移晶圆，如将晶圆搬移至空间原子层沉积模块100或负载锁定腔210(或负载锁定单元)。机械手臂208配置于载入端口202及负载锁定腔210之间以在其间提供适当的晶圆输送。例如，每个晶圆透过机械手臂208从载入端口202或晶圆座206输送至其中一个负载锁定腔210，或通过机械手臂208输送回载入端口202。于部分实施例中，空间原子层沉积系统200可进一步包含其他组成，诸如一个或多个配置及设计于不同功能的负载锁定腔210，诸如预定位或预处理。预处理可包含除气、预热或其他功能。例如，多个负载锁定腔210可分别设计及配置于不同预处理功能。于部分范例中，晶圆在其中一个负载锁定腔210中定位、除气/及或预热，为接下来的空间原子层沉积制程提供准备。空间原子层沉积系统200可有不同配置。例如，位于中间的负载锁定腔210可作为输送晶圆的通道。于其他范例中，空间原子层沉积系统200还包含结合的真空模块以提供真空环境至各区域，如空间原子层沉积模块100。载入端口202、载入装置204及负载锁定腔210合并称为负载锁定模块211。

空间原子层沉积系统200可进一步包含输送模块212，用于在空间原子层沉积模块100及负载锁定腔210间输送晶圆。于部分实施例中，输送模块212还包含一个或多个用于输送晶圆的机械手臂214。输送模块212分别具有连接至空间原子层沉积模块100的开口216(或：门)。

图10为本发明的部分实施例的至早一个或多个半导体晶圆108的方法300(特别是透过空间原子层沉积技术沉积薄膜)的流程图。方法300于图9中的空间原子层沉积系统200执行。方法300将搭配图9、图10及其他附图作说明。

方法300包含操作302，操作302透过载入端口202载入一个或多个晶圆至空间原子层沉积系统200。例如，一批或多批晶圆(如位于前开式晶圆传送盒的晶圆)，在一个或多个步骤(诸如载入、除气、预热、定位，或上述的组合)间，透过载入端口202输送至空间原子层沉积系统200。

方法300包含操作304，操作304透过机械手臂214并经过开口216将一个或多个晶圆输送至空间原子层沉积模块100。例如，机械手臂214依序将六个晶圆输送至每个空间原子层沉积模块100。于其他范例中，输送模块212可包含一个或多个机械手臂214以同时将晶圆分别输送至空间原子层沉积模块100。特别地，在本实施例中，六个晶圆108被输送至空间原子层沉积模块100的晶圆座106上，且配置为前表面108A朝上，如图1所示。

方法300继续进行至操作306，操作306对其中一空间原子层沉积模块100的晶圆108执行沉积制程。操作306及后续的操作以一个空间原子层沉积模块100及一晶圆进行描述。然而，如上述提及，多个晶圆(如六个晶圆)可在多个空间原子层沉积模块100之一内进行处理且多个空间原子层沉积模块100可平行运作。在本实施例中，在操作306期间，在各个晶圆108的前表面108A上沉积薄膜。

在沉积制程期间，空间原子层沉积系统200的多个组成及单元合并且协同运作。相应地，操作306包含多个子操作。特别地，操作306包含子操作306A及子操作306B。子操作306A用于沉积第一化学物，而子操作306B用于沉积第二化学物。

操作306可进一步包含其他子操作，诸如旋转晶圆座106。在本实施例的操作306中，晶圆座106固定晶圆108并沿着中心轴110旋转晶圆108，如以顺时针方向旋转。操作306的此子操作持续整个沉积制程。各晶圆108依序经过各区域，如第一反应区114及第二反应区120。在其他范例中，各晶圆108将依序经过第一反应区114、预反应区140、第二反应区120，及后反应区144。此外，晶圆108自一反应区移动至另一反应区时，将会经过多个隔离区(如各气缘机构116的气缘及各排出机构的清净区)。如描述的范例，在第一反应区114内，第一化学物被传输至晶圆108并附着于晶圆108的前表面108A。在第二反应区120中，第二化学物被传输至晶圆108并与附着在前表面108A上的第一化学物进行反应，借此在晶圆108的前表面108A上沉积薄膜。晶圆座106旋转一圈即完成一沉积制程。一圈形成一原子层。操作306可依据所需要的薄膜厚度持续旋转。特别地，当晶圆108位于第二反应区120中，伴随着边缘化学物注入器122及径向化学物注入器124(或额外的径向化学物注入器138)，输送至第二反应区120的第二化学物具有更均匀的分布及高密度，依此增加了沉积速率以及提升沉积品质。由于第二化学物实质上维持并控制了第二反应区120，清净区及清净时间可实质上减少，因此提高了总产量并降低制造成本。

当操作306完成了空间原子层沉积模块100内的晶圆108的沉积制程后，方法300继续进行至操作308，操作308透过机械手臂214将晶圆108输送至负载锁定腔210。此操作类似于操作304，但与操作304相反。例如，多个晶圆，依序或平行地透过机械手臂214，从空间原子层沉积模块100输送至负载锁定腔210。

方法300可进一步包含操作310，操作310透过载入端口202，自空间原子层沉积系统200卸载晶圆。方法300可在上述操作之前、期间，或之后包含其他步骤。例如，在操作310之后，晶圆可被传输至其他用于后续制造的制造工具，如光微影制程。

空间原子层沉积系统200及方法300可具有其他实施方式或替代方案。例如，即便方法300描述透过空间原子层沉积技术在晶圆上形成薄膜，同样的制程可用于制造多种薄膜，诸如栅极介电层、栅极电极层、封端层、阻障层、蚀刻停止层，或用于电容器的介电层。

本发明提供空间原子层沉积系统及应用其的方法。通过应用本发明的空间原子层沉积系统，可提升空间原子层沉积的沉积速率及品质。空间原子层沉积系统包含第二反应区，第二反应区配置有二或三个化学物注入器，其中化学物注入器的配置方位沿着晶圆座的边缘或半径方向(或近似半径的方向)。

本发明的实施例提供了现有技术所不具有的优势，然需了解其他实施方式可具有不同优势，非所有优势皆需在此讨论，且任何实施方式并不具有某些特定优势。部分实施例可具有多个优点。通过应用本发明的空间原子层沉积系统及方法，提高了沉积速率及薄膜品质。其他优点可包含如较短的清净时间、较低的生产成本及较高的总生产量。

因此，本发明的一实施例提供半导体生产机构。此机构包含制程腔、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。其中晶圆座配置于制程腔内，且晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

本发明的另一实施例提供半导体制造系统。半导体制造系统包含负载锁定模块、输送模块、多个空间原子层沉积模块、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。负载锁定模块用于载入及卸载多个晶圆。输送模块与负载锁定模块连接。多个空间原子层沉积模块与输送模块连接，各空间原子层沉积模块包含一制程腔。晶圆座配置于制程腔内，晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

本发明的又一实施例提供一种方法。此方法包含载入多个晶圆至空间原子层沉积模块。对空间原子层沉积模块内的晶圆执行沉积制程。然后，将多个晶圆自空间原子层沉积模块中卸载。空间原子层沉积模块包含制程腔、晶圆座、第一化学物输送机构，及第二化学物输送机构。其中晶圆座配置于制程腔内，且晶圆座操作于固定晶圆并以中心轴为圆心旋转多个晶圆。第一化学物输送机构配置于制程腔内以提供第一化学物至制程腔内的第一反应区。第二化学物输送机构配置于制程腔内以提供第二化学物至制程腔内的第二反应区。第二化学物输送机构包含边缘化学物注入器及径向化学物注入器。

上文概述了若干实施例的特征，以便本领域熟悉此项技艺者可更好地理解本发明的实施方式。本领域熟悉此项技艺者应当了解到他们可容易地使用本发明作为基础来设计或者修改其他制程及结构，以实行相同目的及/或实现相同优势的。本领域熟悉此项技艺者亦应当了解到，此类等效构造不脱离本发明的精神及范畴，以及在不脱离本发明的精神及范畴的情况下，其可对本文进行各种改变、取代及变更。