CN116564850A - 半导体制造系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了半导体制造系统的实施例。半导体制造系统包括设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前段模块的装载端口；以及嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆的晶圆湿度控制装置。晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；以及具有组装在一起的多件零件以保持均匀层并且与气体进入层集成的导流结构。

Description

半导体制造系统

技术领域

本申请的实施例涉及半导体制造系统。

背景技术

半导体集成电路(IC)行业经历了指数级增长。IC材料和设计的技术进步已经产生了几代IC，其中每一代都比前一代具有更小、更复杂的电路。在IC发展的过程中，通常是功能密度(即每个芯片区域的互连器件的数量)增加了，而几何尺寸(即可以使用制造工艺产生的最小组件(或者导线))却减小了。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供收益。这种按比例缩小也增加了IC处理和制造的复杂性，并且为了实现这些进步，需要在IC处理和制造方面取得类似的发展。

例如，在IC的制造中，对颗粒、水分和其他污染物的控制更具挑战性。即使较小的颗粒也可能是产量降低的缺陷，需要消除或大幅减少。在其他实例中，现有的湿度控制装置具有可能引入应力、变形和其他缺陷的结构，破坏所需的功能。因此，需要一种半导体系统、制造该半导体系统的方法和利用该半导体系统来解决上述问题。

发明内容

根据本申请的一个实施例，提供了一种半导体制造系统，包括：设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前段模块的装载端口；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。其中晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；以及具有组装在一起的多件零件以保持均匀层并且与气体进入层集成的导流结构。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种半导体制造系统，包括：设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前端模块的装载端口；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。其中晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；具有组装在一起的多件零件并保持均匀层的导流结构；以及设计成维持气体的压力并且配置在气体进入层和导流结构之间的饱和压力层。

根据本申请的又一个实施例，提供了一种半导体制造系统，包括：设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前段模块的装载端口；与设备前端模块连接并且设计用于将制造工艺应用于半导体晶圆的处理工具；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。其中晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；具有组装在一起的两个L形部件并且容纳均匀层的导流结构；以及设计成维持气体的压力并且固定在气体进入层和导流结构之间的饱和压力层。

本申请的实施例涉及具有集成晶圆湿度控制装置的半导体系统。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开的各方面。值得注意的是，根据行业的标准惯例，各个部件并未按比例绘制。实际上，为了讨论的清晰，可以任意增加或减小各个部件的尺寸。

图1是在一个实施例中根据本公开的各个方面构造的具有晶圆湿度控制装置的半导体系统的框图。

图2A和图2B是在一些实施例中根据本公开的各个方面构造的图1的晶圆湿度控制装置的示意图。

图2C是根据一些实施例构造的图2B的晶圆湿度控制装置的透视图。

图2D是根据一些实施例构造的晶圆湿度控制装置的截面图。

图3是在一个实施例中根据本公开的各个方面构造的晶圆湿度控制装置的饱和压力层的俯视图。

图4是在一个实施例中根据本公开的各个方面构造的晶圆湿度控制装置的均匀层的示意图。

图5是根据一些实施例构造的晶圆湿度控制装置的导流结构的各个零件的透视图。

图6A和图6B是根据一些实施例构造的晶圆湿度控制装置的导流结构和均匀层的透视图。

图7是在一个实施例中根据本公开的各个方面构造的晶圆湿度控制装置的导流结构的俯视图。

具体实施方式

本公开总体上涉及一种半导体制造系统。以下公开内容提供了许多用于实现不同部件的不同实施例或实例。参考数字和/或字母可以在本文描述的各个实例中重复。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且这种重复本身并不指示各个公开的实施例和/或配置之间的关系。此外，下面描述了组件和布置的具体实例以简化本公开。当然，这些仅仅是实例，而不旨在进行限制。例如，在下面的描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括其中第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括其中在第一部件和第二部件之间可以形成附加的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，在本公开中，在另一部件上、连接到和/或耦合到另一部件上的部件的形成可以包括其中这些部件以直接接触方式形成的实施例，并且还可以包括其中可以形成附加部件插入这些部件，使得部件可以不直接接触的实施例。

另外，本公开可以在各个实施例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且这种重复本身并不指示讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，在以下本公开中，在另一部件上、连接到和/或耦合到另一部件上的部件的形成可以包括其中这些部件以直接接触方式形成的实施例，并且还可以包括其中可以形成附加部件插入这些部件，使得部件可以不直接接触的实施例。此外，空间关系术语，例如“下部”、“上部”、“水平”、“垂直”、“在……之上”、“上方”、“在……之下”、“在……下方”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”等，以及其衍生物(例如，"水平地"、"向下地"、"向上地"等)，都是用于便于描述本公开中一个部件与另一个部件的关系。空间关系术语旨在涵盖包括部件在内的装置的不同方位。此外，当用“约”、“近似”等描述数字或数字范围时，除非另有说明，该属术语旨在涵盖包括在所描述数字在内的合理范围内的数字，诸如在所描述的数字的+/-10％内或本领域技术人员所理解的其他值。例如，术语“约5nm”涵盖从4.5nm至5.5nm的尺寸范围。

本公开提供了具有集成晶圆湿度控制装置的集成电路(IC)系统(或半导体系统)的各种实施例。集成晶圆湿度控制装置具有一种设计、一种结构和一种组装该装置的方法以具有减少的应力和变形。

图1是在一个实施例中根据本公开的各个方面构造的集成电路(IC)系统(也称为半导体系统)10的示意图。在一些实施例中，半导体系统10被设计用于半导体制造。半导体系统10包括设备前端模块(EFEM)12，该设备前端模块(EFEM)12被设计为用于在超洁净存储载体和用于处理、测量和测试的各种系统(也称为处理系统)之间运输半导体晶圆(或光掩模)的模块。在处理系统中实施的处理包括沉积、蚀刻、离子注入、光刻工艺及其组合。

EFEM 12包括一个或多个装载端口14，该装载端口14设计成接收半导体晶圆并且将半导体晶圆从晶圆载体16转移到处理工具24。晶圆载体16是设计成保持和转移一个或多个半导体晶圆17并在运输期间对其进行保护的容器。在所公开的实施例中，晶圆载体16是设计成保持半导体晶圆17(诸如300mm硅晶圆)的前开式晶圆传送盒(front openingunified pod,FOUP)。

半导体系统10还包括通过接口22与EFEM 12连接的一个或多个处理工具24，使得半导体晶圆能够在EFEM 12和处理工具24之间转移。处理工具是具有一种或多种工艺(诸如制造、测量、测试及其组合)以应用于半导体晶圆17的平台。在一些实例中，制造包括沉积、蚀刻、离子注入、化学机械抛光(CMP)、光刻工艺、其他合适的工艺或其组合。在一些实例中，测量包括测量电阻、反射率、颗粒和污染；电测量；其他合适的测量或它们的组合。在一些实例中，测试包括在完成IC制造之后和切割之前筛选故障芯片的测试。

在为了说明而公开的实施例中，处理工具24是沉积设备，诸如化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)。在进一步的实施例中，沉积设备24包括一个或多个晶圆台26，该晶圆台26设计成在沉积期间固定一个或多个半导体晶圆，并且能够移动，诸如旋转和/或过渡性移动。沉积设备24还可以包括一个或多个自动机械28以在EFEM 12和晶圆台26之间或在晶圆台26之间转移半导体晶圆。

回到EFEM 12，EFEM 12包括嵌入在EFEM 12中并与EFEM 12集成的晶圆湿度控制装置(WHCD)20。WHCD 20是设计成控制半导体晶圆17的湿度的装置，半导体晶圆17存储在固定在装载端口14上的晶圆载体16中。WHCD 20包括与机构集成的各种组件以控制湿度。特别地，WHCD 20包括连接到气体源以提供气体23的气体入口18和气体出口19，使得气体23以适当的气流方向、压力和分布从WHCD 20被引导出来，从而形成空气帘(或气壁)21以把存储在晶圆载体16中的半导体晶圆17与环境湿度隔离并保护存储在晶圆载体16中的半导体晶圆17免受环境湿度的影响。气体23可以包括极清洁干燥空气(XCDA)、氮气(N₂)、其他合适的气体或它们的组合。WHCD 20在图2A和图2B中进一步描述。

图2A和图2B是根据一些实施例构造的WHCD 20的示意图。图2C是根据一些实施例构造的图2B的WHCD 20的透视图。图2D是根据一些实施例构造的图2A或图2B的WHCD 20的截面图。

在本实施例中，WHCD 20包括气体进入层30，气体进入层30具有气体入口18以将气体23引入WHCD 20。气体入口18可以包括一个或多个设计成分配空气的气体喷嘴34，诸如朝向饱和压力层。在所公开的实施例中，气体入口18包括一个气体喷嘴34，如图2A所示。替代地，气体入口包括多个气体喷嘴34，例如图2B所示的三个气体喷嘴34。气体进入层30还用作WHCD 20的顶或盖。气体进入层30由一种或多种金属材料(诸如不锈钢或铝合金)、其他合适的材料(诸如玻璃、石英、氧化铝)、其他合适的材料或它们的组合制成。

仍然参考图2A，WHCD 20包括饱和压力层36，其上形成有多个孔38。饱和压力层36被设计成通过孔38来维持甚至增加气体压力和控制气体分布。特别地，孔38不均匀地分配在饱和压力层36上，具有不同的孔尺寸和不同的孔密度。在所公开的实施例中，孔38形成在两个区域中：靠近气体入口18的第一区域36A和远离气体入口18的第二区域36B。例如，第一区域36A与气体入口18隔开第一距离，以及第二区域36B与气体入口18隔开第二距离，第二距离大于第一距离。在进一步的实例中，气体入口18和第一区域36A之间的最大距离小于气体入口18和第二区域36B之间的最短距离。在这种情况下，气体入口18被配置在更靠近一侧的气体进入层30中，如图2D所示。在WHCD 20的所公开的结构中，气体入口18被配置在一侧中，饱和压力层36分为两个区域：靠近气体入口18的第一区域36A，远离气体入口18第二区域36B。

孔38包括在第一区域36A中具有第一孔尺寸和第一孔密度的第一组孔，以及在第二区域36B中具有小于第一孔尺寸的第二孔尺寸和小于第一孔密度的第二孔密度的第二组孔。孔38的设计有助于实现均匀的空气流。参考图3进一步描述了饱和压力层36上的孔38的设计。图3是饱和压力层36的俯视图，包括如上所述的，配置在第一区域36A中的第一组孔38A和配置在第二区域36B中的第二组孔38B。饱和压力层36还可以包括形成在饱和压力层36的四个拐角上的第三组孔38C。

在所公开的实施例中，每组孔被配置成沿Y方向定向的线。特别地，第一组孔38A被设计成具有第一孔径h1和第一孔节距W1(从孔到相邻孔的尺寸)；第二组孔38B被设计成具有第二孔径h2和第二孔节距W2；第三组孔38C被设计成具有第三孔径h3和第三孔节距W3，其中W1>W2>W3并且h1<h2<h3。在一些实施例中，W1在1mm和50mm之间的范围内，并且h3在0.1mm和3mm之间的范围内。在一些实施例中，直径比h2/h1＝h3/h2在1.2和1.6之间的范围内；节距比W1/W2＝W2/W3在1.3和1.8之间的范围内。因为当靠近气体入口18时压力较高，所以这种配置被设计成减小较高压力区域并分配气体以使压力维持均匀。

在一些实施例中，拐角区域中的孔38C在每个拐角中包括适当数量的孔38C，诸如在每个拐角中4个或多于4个孔38C。在一些实施例中，孔38被设计成具有梯级结构，当孔38到气体入口18的距离增加时，孔尺寸和孔密度逐渐增加。这种配置提供了更大的自由度来分配气流并维持均匀的压力。

饱和压力层36由任何合适的材料制成，任何合适的材料包括塑料或聚合物、金属、玻璃、石英、陶瓷或它们的组合。在一些实施例中，形成饱和压力层36的塑料或聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、超高分子量聚乙烯(UPE)、聚乙烯(PE)或它们的组合。在一些实施例中，形成饱和压力层36的金属包括铝合金、不锈钢、钛合金、其他合适的金属或它们的组合。在一些实施例中，形成饱和压力层36的陶瓷包括氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)、其他合适的陶瓷或它们的组合。

仍然参考图2A，WHCD 20包括配置在饱和压力层36的两侧的两个O形环44，使得饱和压力层36与WHCD 20的其他组件无缝集成以减少泄漏。O形环44由软材料制成，诸如橡胶、其他合适的聚合材料或它们的组合。O形环44将通过对WHCD 20的描述，与其他组件一起进一步描述。

仍然参考图2A，WHCD 20包括均匀层40。均匀层40被设计成具有以进一步控制气体23的流速、分布、密度或压力、流动方向或它们的组合的结构。特别地，均匀层40的形状具有凹凸不平的表面，以增加对气体23的控制。这种设计形状的均匀层40可以有效地压缩气体23以增加气体压力，也可以使气体23均匀地分配。在所公开的实施例中，均匀层40包括具有高度H和节距P的褶42。这在图4中进一步示出，其中均匀层40的部分40A被放大并且被示出在图4的右侧。在一些实例中，H/P的比大于20的部分被配置为更靠近气体入口18。在一些实例中，高度H在2mm和40mm之间的范围内。节距P在0.1mm和2mm之间的范围。在又一些实例中，均匀层40的长度大于400mm并且褶的数量大于400。均匀层40的凹凸不平的表面在气流和均匀层40之间提供了更多的相互作用，并且因此对气体流速和流动方向提供更多控制。以上均匀层40的设计及其有效性是通过理论分析、实验和模拟来确定的。

均匀层40由任何合适的材料制成，包括塑料或聚合物，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、超高分子量聚乙烯(UPE)、聚乙烯(PE)或它们的组合。均匀层40固定在导流层中，这将在后面详细描述。

仍然参考图2A，WHCD 20包括与WHCD 20的其他组件集成的导流层46。导流层46用于容纳均匀层40；引导气流；并进一步用作WHCD 20的基础框架。导流层46还为流经均匀层40的气体23提供更多空间，使得气体23在离开WHCD 20之前可以更均匀地分配。导流层46包括铝合金、不锈钢、钛合金、其他合适的金属、其他合适的金属合金或它们的组合。

导流层46不是一体的部件。相反，导流层46包括组装在一起的多件零件。具有多件零件的导流层46的设计为调整导流层46的配置提供了更大的自由度并且为具有消除或减少的应力和变形的均匀层40的安装提供了更大的自由度，这进一步确保了WHCD 20的密封结构以提高WHCD 20的过滤性能。因此，导流层46也称为导流结构46。实验、模拟和分析表明，如果导流层46是一体的，则均匀层40难以安装在导流层46中，并且可能导致均匀层40的应力和变形。如果均匀层太小，可能会在导流层的内壁和均匀层之间留下间隙。如果均匀层太大，则均匀层可能会变形，诸如弯曲和突出导流层的矩形框架。特别地，在导流层中安装均匀层40可能需要更长的时间，并且可能会因各个工程师而产生安装差异，这不符合成本效益并且引入了质量控制的忧虑。利用所公开的具有多件零件的导流结构46，均匀层40的安装可以在定义明确的程序中实施，具有良好控制的质量、减少的应力和成本效益。

在一些实施例中，导流层46包括两个端部部件48和两个侧部部件50，其具有诸如螺钉或其他合适的固定物的结构，以将各个零件组装在一起，其中均匀层40固定在其中。由于导流层46包括多个零件，相邻零件之间的间距是可调的，以减少应力和变形，因此优化配置。

在一些实施例中，导流结构46的各个零件可以包括一些被设计和配置为固定均匀层40的凹部。这将参考图5、图6A和图6B进一步描述。图5示出了根据一些实施例构造的导流结构46的各个零件的透视图。在公开的实施例中，图6A和图6B示出了根据一些实施例构造的导流结构46和均匀层40的透视图。在所公开的实施例中，导流结构46包括两个端部部件48和两个侧部部件50。端部部件48和侧部部件50包括凹部46A，该凹部46A被配置成在组装在一起时保持均匀层40的空间，如图6A和图6B所示。在一些实施例中，凹部46A包括如图5中所示的H1。根据一些实施例，高度H1在5mm和20mm之间的范围内。

在一些实施例中，附加地或替代地，可以应用其他部件或材料以将均匀层40固定在导流结构46中。在一些实施例中，导流结构46还包括插入在端部部件48和侧部部件50之间的间隔件。间隔件52是由合适的材料制成的软垫，合适的材料诸如橡胶、其他合适的聚合材料或它们的组合。间隔件52在功能和组成方面与O形环44相似，设计成提供密封效果并减少泄漏。由于其柔软性，间隔件52还可以减少应力和变形。

在一些实施例中，气体进入层30包括在气体进入层30的底表面处的凹部(诸如凹槽)，凹部(诸如凹槽)具有使得O形环44能够装配在其中的形状和尺寸。类似地，导流结构46还包括在顶表面处的凹部(诸如凹槽)46B，凹部(诸如凹槽)46B具有使得O形环44能够装配在其中的形状和尺寸。在这种情况下，用于O形环44的导流结构46的凹部46B形成在各个部件上，各个部件诸如导流结构46的端部部件48和侧部部件50。凹部4B包括高度H2，如图6A所示。根据一些实施例，高度H2在0.1mm和5mm之间的范围内。

导流结构46可以包括更多或更少数量的被设计和配置为执行相同功能的零件。在一些实施例中，导流层46包括两个L形部件54，如图7中的俯视图所示。每个L形部件54用作一个端部部件48和一个侧部部件50的组合。在进一步的实施例中，导流结构46可以进一步包括插入在两个L形部件54的界面之间的两个间隔件56。间隔件56在组成和功能方面与间隔件52相似。L形部件54也包括在顶部上的用于O形环44的凹槽和内壁上的凹部，内壁设计有容纳均匀层40的空间。

本发明提供一种嵌入设备前端模块中的晶圆湿度控制装置的结构。晶圆湿度控制装置被设计成具有以产生合适的气流、气体压力和气体分布的气帘的结构，以有效隔离和保护存储在晶圆载体中的半导体晶圆，晶圆载体位于设备前端模块的装载端口上。晶圆湿度控制装置包括集成在一起的气体进入层、饱和压力结构、均匀层和导流结构。特别地，导流结构包括组装在一起的多件零件，使得均匀层可以容易地安装在导流结构中并保持在其中。提供了晶圆湿度控制装置的各种实施例，尤其是其导流结构的各种实施例。在各种实施例中可以呈现各种优点。通过利用所公开的晶圆湿度控制装置的结构，均匀层的安装可以在定义明确的程序中实施，并具有良好控制的质量。此外，当安装在导流结构内部时，多件零件的导流结构提供了更大的自由度来调整，并且减少了均匀层的应力和变形。

在一个实例方面，本公开提供了一种半导体制造系统。该半导体制造系统包括设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前段模块的装载端口；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；以及具有组装在一起的多件零件以保持均匀层并且与气体进入层集成的导流结构。在一些实施例中，其中气体入口与气体源连接以接收气体，气体包括氮气和极清洁干燥空气中的一种。在一些实施例中，半导体制造系统还包括与气体进入层和导流结构集成的饱和压力层，饱和压力层被设计成具有维持气体的压力的结构。在一些实施例中，其中，导流结构包括组装在一起并且保持均匀层的两个端部部件和两个侧部部件。在一些实施例中，其中，导流结构还包括间隔件，每个间隔件被插入在端部部件中的一个和侧部部件中的一个之间的界面中。在一些实施例中，其中，导流结构包括组装在一起并且保持均匀层的两个L形部件。在一些实施例中，半导体制造系统还包括配置在饱和压力层的相对侧上的两个O形环，使得饱和压力层的第一侧通过两个O形环中的一个连接到导流结构，并且饱和压力层的另一侧通过两个O形环中的另一个连接到气体进入层。在一些实施例中，其中均匀层包括塑料材料和聚合物材料的组合物；均匀层由具有高度H和节距P的多个板形成；以及比率H/P大于20。在一些实施例中，其中饱和压力层包括多个孔；多个孔包括靠近气体入口的第一组孔和远离气体入口的第二组孔。第一组孔具有第一孔尺寸和第一孔密度；以及第二组孔具有大于第一孔尺寸的第二孔尺寸和大于第一孔密度的第二孔密度。在一些实施例中，其中，饱和压力层包括选自由金属、玻璃、石英、陶瓷材料、聚合物及其组合组成的组中的材料。在一些实施例中，半导体制造系统包括与设备前端模块集成并设计用于将工艺应用于半导体晶圆的处理工具。在一些实施例中，其中，处理工具被设计用于将制造工艺、测量和测试中的至少一种应用于半导体晶圆。在一些实施例中，其中制造工艺包括沉积、蚀刻、离子注入、化学机械抛光(CMP)、光刻工艺或其组合。

本公开的另一方面涉及一种半导体制造系统。该半导体制造系统包括设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前端模块的装载端口；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；具有组装在一起的多件零件并保持均匀层的导流结构；以及设计成维持气体的压力并且配置在气体进入层和导流结构之间的饱和压力层。

在一些实施例中，其中，导流结构包括组装在一起并且保持均匀层的两个端部部件和两个侧部部件；以及四个间隔件，每个间隔件被插入在端部部件中的一个和侧部部件中的一个之间的界面中。

在一些实施例中，其中，导流结构包括组装在一起并且保持均匀层的两个L形部件；以及两个间隔件，每个间隔件被插入在两个L形部件之间的界面中。

在一些实施例中，其中均匀层包括塑料材料和聚合物材料的组合物；均匀层由具有高度H和节距P的多个板形成；以及比率H/P大于20。

在一些实施例中，其中饱和压力层包括形成在其上的多个孔；多个孔包括靠近气体入口的第一组孔和远离气体入口的第二组孔。第一组孔具有第一孔尺寸和第一孔密度；以及第二组孔具有大于第一孔尺寸的第二孔尺寸和大于第一孔密度的第二孔密度。

本公开的又一方面涉及半导体制造系统。该半导体制造系统包括设备前端模块，设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到设备前段模块的装载端口；与设备前端模块连接并且设计用于将制造工艺应用于半导体晶圆的处理工具；以及晶圆湿度控制装置，晶圆湿度控制装置嵌入在设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护半导体晶圆。晶圆湿度控制装置还包括具有气体入口以接收气体的气体进入层；与气体进入层集成并且设计成重新分配气体的均匀层；具有组装在一起的两个L形部件并且容纳均匀层的导流结构；以及设计成维持气体的压力并且固定在气体进入层和导流结构之间的饱和压力层。在一些实施例中，其中均匀层由具有高度H、节距P并且比率H/P大于20的多个板形成；以及饱和压力层包括形成在其上的多个孔，并且多个孔不均匀地分布，具有不同的孔径和不同的孔节距。

前面概述了若干实施例的部件。本领域的技术人员应该理解，他们可以容易地使用本公开作为用于设计或修改用于执行与本文介绍的实施例的相同的目的和/或实现相同的优点的其他工艺和结构的基础。本领域的技术人员还应该意识到，这种等效结构不背离本公开的精神和范围，并且可以在此进行各种改变、替换和变更而不背离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种半导体制造系统，包括：

设备前端模块，所述设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到所述设备前段模块的装载端口；以及

晶圆湿度控制装置，所述晶圆湿度控制装置嵌入在所述设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护所述半导体晶圆，其中所述晶圆湿度控制装置还包括

具有气体入口以接收气体的气体进入层；

与所述气体进入层集成并且设计成重新分配所述气体的均匀层；以及

具有组装在一起的多件零件以保持所述均匀层并且与所述气体进入层集成的导流结构。

2.根据权利要求1所述的半导体制造系统，其中所述气体入口与气体源连接以接收所述气体，所述气体包括氮气和极清洁干燥空气中的一种。

3.根据权利要求2所述的半导体制造系统，还包括与所述气体进入层和所述导流结构集成的饱和压力层，所述饱和压力层被设计成具有维持所述气体的压力的结构。

4.根据权利要求3所述的半导体制造系统，其中，所述导流结构包括组装在一起并且保持所述均匀层的两个端部部件和两个侧部部件。

5.根据权利要求4所述的半导体制造系统，其中，所述导流结构还包括间隔件，每个间隔件被插入在所述端部部件中的一个和所述侧部部件中的一个之间的界面中。

6.根据权利要求3所述的半导体制造系统，其中，所述导流结构包括组装在一起并且保持所述均匀层的两个L形部件。

7.根据权利要求3所述的半导体制造系统，还包括配置在所述饱和压力层的相对侧上的两个O形环，使得所述饱和压力层的第一侧通过所述两个O形环中的一个连接到所述导流结构，并且所述饱和压力层的另一侧通过所述两个O形环中的另一个连接到所述气体进入层。

8.根据权利要求7所述的半导体制造系统，其中

所述均匀层包括塑料材料和聚合物材料的组合物；

所述均匀层由具有高度H和节距P的多个板形成；以及

比率H/P大于20。

9.一种半导体制造系统，包括：

设备前端模块，所述设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到所述设备前端模块的装载端口；以及

晶圆湿度控制装置，所述晶圆湿度控制装置嵌入在所述设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护所述半导体晶圆，其中所述晶圆湿度控制装置还包括

具有气体入口以接收气体的气体进入层；

与所述气体进入层集成并且设计成重新分配所述气体的均匀层；

具有组装在一起的多件零件并保持所述均匀层的导流结构；以及

设计成维持所述气体的压力并且配置在所述气体进入层和所述导流结构之间的饱和压力层。

10.一种半导体制造系统，包括：

设备前端模块，所述设备前端模块具有将半导体晶圆从晶圆载体转移到所述设备前段模块的装载端口；

与所述设备前端模块连接并且设计用于将制造工艺应用于所述半导体晶圆的处理工具；以及

晶圆湿度控制装置，所述晶圆湿度控制装置嵌入在所述设备前端模块中并且配置为产生空气帘以保护所述半导体晶圆，其中所述晶圆湿度控制装置还包括

具有气体入口以接收气体的气体进入层；

与所述气体进入层集成并且设计成重新分配所述气体的均匀层；

具有组装在一起的两个L形部件并且容纳所述均匀层的导流结构；以及

设计成维持所述气体的压力并且固定在所述气体进入层和所述导流结构之间的饱和压力层。