CN109023310B - 用于半导体处理腔室隔离以实现减少的颗粒和改善的均匀性的方法和设备 - Google Patents

用于半导体处理腔室隔离以实现减少的颗粒和改善的均匀性的方法和设备 Download PDF

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Abstract

公开了用于半导体处理腔室隔离以实现减少的颗粒和改善的均匀性的方法和设备。本公开内容的实现方式总体涉及用于在基板上均匀沉积薄膜的设备和方法。在一个实现方式中，等离子体处理腔室包括腔室主体，腔室主体包括腔室壁、腔室底板和盖支撑件。等离子体处理腔室进一步包括基板支撑组件，基板支撑组件至少部分地设置在腔室主体内并配置成支撑基板。等离子体处理腔室进一步包括盖组件，盖组件设置在支撑组件上方并定位在盖支撑件上，其中盖组件和腔室主体限定第一处理容积。等离子体腔室进一步包括底部隔离组件，底部隔离组件包围基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置。当底部隔离组件在处理位置中时，在底部隔离组件与盖组件之间形成密封。

Description

用于半导体处理腔室隔离以实现减少的颗粒和改善的均匀性 的方法和设备
技术领域
本公开内容的实现方式总体涉及用于以提高的均匀性在基板上均匀沉积薄膜的设备和方法。
背景技术
半导体处理涉及许多不同化学和物理工艺，使得能够在基板上形成微型集成电路。构成集成电路的材料层通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等等形成。材料层中的一些使用光刻胶掩模和湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺来图案化。用来形成集成电路的基板可以是硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其他合适的材料。
在集成电路的制造中，常常使用等离子体工艺来沉积或蚀刻各种材料层。等离子体工艺相较热处理来说提供了许多优点。例如，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)允许沉积工艺以相较于类似的热工艺可实现的更低的温度和更高的沉积速率来执行。因此，PECVD对于具有严格热预算的集成电路制造(诸如极大规模或超大规模集成电路(VLSI或ULSI)器件制造)来说是有利的。
当前的半导体处理腔室的设计使沉积膜中因沉积腔室容积和RF环境的不对称性而产生不均匀性。此不均匀性可因处理环境的结构、气体递送或泵吸不对称性而造成。泵吸板、衬里或其他对准设备的使用已经无法减轻腔室的处理容积中的不对称性，尤其是在狭缝阀隧道容积中。这些不对称性在处理容积中产生畸变，这影响沉积在基板上的膜的不均匀性并进一步形成颗粒。
因此，需要用于提高沉积在基板上的薄膜的均匀性的方法和设备。
发明内容
本公开内容的实现方式总体涉及用于以提高的均匀性在基板上均匀沉积薄膜的设备和方法。在一个实现方式中，提供了一种等离子体处理腔室。等离子体处理腔室包括腔室主体，腔室主体包括腔室壁、腔室底板和盖支撑件。等离子体处理腔室进一步包括基板支撑组件，基板支撑组件至少部分地设置在腔室主体内并配置成支撑基板。等离子体处理腔室进一步包括盖组件，盖组件设置在支撑组件上方并定位在盖支撑件上，其中盖组件和腔室主体限定第一处理容积。等离子体腔室进一步包括底部隔离组件，底部隔离组件包围基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置。当底部隔离组件在处理位置中时，在底部隔离组件与盖组件之间形成密封。
在另一实现方式中，提供了一种用于处理基板的双腔室处理系统。双腔室处理系统包括第一处理腔室。第一处理腔室包括：第一腔室主体，第一腔室主体包括第一腔室壁、第一腔室底板和第一盖支撑件；第一基板支撑组件，第一基板支撑组件至少部分地设置在第一腔室主体内并配置成支撑第一基板；第一盖组件，第一盖组件设置在第一支撑组件上方并定位在第一盖支撑件上，其中第一盖组件和第一腔室主体限定第一处理容积；和第一底部隔离组件，第一底部隔离组件包围第一基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置。当第一底部隔离组件在处理位置中时，在第一底部隔离组件与第一盖组件之间形成第一密封。双腔室处理系统进一步包括第二处理腔室。第二处理腔室包括：第二腔室主体，第二腔室主体包括第二腔室壁、第二腔室底板和第二盖支撑件；第二基板支撑组件，第二基板支撑组件至少部分地设置在第二腔室主体内并配置成支撑第二基板；第二盖组件，第二盖组件设置在第二支撑组件上方并定位在第二盖支撑件上，其中第二盖组件和第二腔室主体限定第二处理容积；和第二底部隔离组件，第二底部隔离组件包围第二基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置。当第二底部隔离组件在处理位置中时，在第二底部隔离组件与第二盖组件之间形成第二密封。在一些实现方式中，第一底部隔离组件和第一盖组件限定第三处理容积，第三处理容积小于第一处理容积，并且当第一底部隔离组件在第二位置中时，第三处理容积在第一处理容积内。在一些实现方式中，第二底部隔离组件和第二盖组件限定第四处理容积，第四处理容积小于第二处理容积，并且当第二底部隔离组件在第二位置中时，第四处理容积在第二处理容积内。在一些实现方式中，第三处理容积和第四处理容积是实质上相同的容积。
在又一实现方式中，提供一种处理基板的方法。方法包括提供处理腔室。处理腔室包括腔室主体和设置在腔室主体上方的腔室盖组件。腔室主体和腔室盖组件限定第一处理容积，并且基板支撑底座定位在第一处理容积内。方法进一步包括将底部隔离组件定位在装载位置中。底部隔离组件包围基板基板支撑底座的至少一部分，并且底部隔离组件与定位在底部隔离组件上方的腔室盖组件间隔开。方法进一步包括将基板定位在基板支撑底座上。方法包括将底部隔离组件移动到处理位置中。在底部隔离组件与腔室盖组件之间形成密封以限定第二处理容积，第二处理容积定位在第一处理容积内并与之隔离。方法进一步包括处理基板。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上述特征结构所用方式，可以参考实现方式得到在上文简要概述的实现方式的更具体的描述，实现方式中的一些在随附附图中示出。然而，应当注意，随附附图仅示出了本公开内容的典型实现方式，并且因此不应视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可允许其他同等有效实现方式。
图1是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件的等离子体系统的局部示意剖视图；
图2A是根据本文所述的实现方式的结合有在处理位置中的底部隔离组件的另一等离子体系统的局部示意剖视图；
图2B是根据本文所述的实现方式的在装载位置中的图2A的等离子体处理系统的局部示意剖视图；
图3A是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件的等离子体处理系统的一部分的分解立体图；
图3B是图3A中所绘的等离子体处理系统的部分的示意剖视图；
图4A是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件的等离子体处理系统的一部分的分解立体图；
图4B是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件的等离子体处理系统的部分的分解立体图；和
图5是根据本文所述的一个或多个实现方式的示出用底部隔离组件处理基板的方法的流程图。
为了促进理解，已尽可能使用相同附图标记标示附图间共有的相同要素。设想的是，一个实现方式的要素和特征可有利地并入其他实现方式，而无需再进行赘述。
具体实施方式
以下公开内容描述等离子体处理系统和等离子体处理器的部件。某些细节在以下描述中和在图1-5中阐明以提供对本公开内容的各种实现方式的透彻理解。描述通常与等离子体处理系统和等离子体处理系统的部件关联的熟知的结构和系统的其他细节未在以下公开内容中阐明以避免不必要地模糊对各种实现方式的描述。
附图中示出的许多细节、尺寸、角度和其他特征仅例示了特定实现方式。因此，在不背离本公开内容的精神或范围的情况下，其他实现方式可以具有其他细节、部件、尺寸、角度和特征。另外，本公开内容的另外实现方式可以在无下述数个细节的情况下进行实践。
下文将参考可使用任何合适的薄膜沉积系统进行的等离子体沉积工艺而描述本文所述的实现方式。合适的系统的示例包括可使用可商购自加利福尼亚州圣克拉拉应用材料公司(Applied Materials,Inc.)的
Figure BDA0001668589840000041
处理腔室、PRECISION
Figure BDA0001668589840000042
系统、
Figure BDA0001668589840000043
系统、
Figure BDA0001668589840000044
GTTM系统、
Figure BDA0001668589840000045
XP PRECISIONTM系统和
Figure BDA0001668589840000046
SETM系统的
Figure BDA0001668589840000047
系统。
Figure BDA0001668589840000048
SE CVD系统腔室(例如，200mm或300mm)具有两个被隔离的处理容积，这两个被隔离的处理容积可用于将薄膜沉积在基板上，诸如导电膜、氧化膜(诸如氧化硅膜、碳掺杂氧化硅和其他材料)。虽然示例性实现方式包括两个处理容积，设想的是，本文公开的实现方式可有利地用于具有单个处理容积或多于两个处理容积的系统。还设想的是，本文公开的实现方式可有利地用于其他等离子体腔室，包括蚀刻腔室、离子注入腔室、等离子体处理腔室和抗蚀剂剥离腔室等等。还设想的是，本文公开的实现方式可有利地用于可商购自其他制造商的等离子体处理腔室。本文中所述的设备描述仅是说明性的，而不应当理解或解释为限制本文中所述的实现方式的范围。
本文公开了一种用于半导体处理腔室隔离的方法和设备。处理腔室隔离可使用定位在处理腔室内的陶瓷或金属“底部隔离组件”或“底部封隔组件”来实现。术语“底部隔离组件”或“底部封隔组件”在本说明书全文中可互换地使用。密封形成在底部隔离组件与腔室壁或其他腔室部件(例如，腔室盖)之间来在处理腔室的处理容积内形成均匀且隔离的处理容积以处理半导体基板。此均匀且隔离的处理容积与处理腔室的处理容积隔离。此均匀且隔离的处理容积进一步与处理腔室外的大气隔离。在一些实现方式中，在底部隔离组件与腔室壁之间的密封可通过O形环(弹性体或金属)、气体浴帘或通过压差空气密封(例如，控制被隔离的处理容积与处理腔室的处理容积之间的压力)来实现。
在一些实现方式中，底部隔离组件典型地包括像用于对处理容积进行均匀地泵吸的泵吸板和同轴泵吸组件和可选地用于调节底部隔离组件的温度的水冷通道的部件。在一些实现方式中，底部隔离组件进一步包括将基板准确地定位并安置在处理容积中的设备和用于对RF信号进行滤波和调谐的RF硬件。
在基板处理完成之后，底部隔离组件在线性导向件或一些其他构件上线性地平移远离工艺容积，由此破坏对腔室的有效密封。通过狭缝阀将基板从处理腔室移除，并且准备处理腔室以处理下一基板。
图1是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件180a、180b(统称180)的等离子体处理系统100的局部剖视图。底部隔离组件180被描绘为在处理位置中，在此位置，底部隔离组件180与等离子体处理系统100的一部分形成密封。等离子体处理系统100用作能够在基板上沉积(除其他外)介电材料的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。
等离子体处理系统100一般包括处理腔室主体102，处理腔室主体102具有限定一对处理容积120a和120b(统称120)的侧壁112、底壁116和共用的内侧壁101。处理腔室主体102典型地由不锈钢焊接板或整块铝制成。在一个实现方式中，侧壁112包含铝并且底壁116包含不锈钢。侧壁112一般含有狭缝阀(在此视图中未示出)以提供基板从等离子体处理系统100的进入和外出。每个处理容积120a、120b被类似地构造，并且为了简洁起见，将仅描述处理容积120b中的部件。
底座组件128a、128b(统称128)通过在等离子体处理系统100中的底壁116中形成的通道122a、122b(统称122)设置在处理容积120中。底座组件128在处理期间支撑基板。底座组件128提供加热器，加热器适于在加热器的上表面上支撑基板(未示出)。底座组件128可包括加热元件(例如，电阻加热元件)以加热基板并将基板温度控制在所期望的处理温度下。或者，底座组件128可通过远程加热元件(诸如灯组件)来加热。
底座组件128可以是静电卡盘、陶瓷主体、加热器或它们的组合。在一个实现方式中，底座组件128是包括介电主体的静电卡盘，介电主体中嵌入有导电层。介电主体典型地由高热导率介电材料(诸如热解氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化铝或等效的材料)制造。在一个实现方式中，底座组件128用作底部电极并由RF电源(典型地经由匹配网络)偏置。在一个实现方式中，基板支撑件是可旋转的。
底座组件128通过凸缘133a、133b(统称133)耦接到支撑轴126a、126b(统称126)。支撑轴126a、126b(统称126)将底座组件128耦接到电源出口或电源箱103a，103b(统称103)。电源箱103可以包括驱动系统，驱动系统控制底座组件128在处理容积120内的升高和移动。支撑轴126还含有电力接口以向底座组件128提供电力。电源箱103还包括用于电力和温度指示器的接口，诸如热电偶接口。支撑轴126还包括适于可拆卸地耦接到电源箱103的基底组件129a、129b(统称129)。在电源箱103之上示出了周向环135a、135b(统称135)。在一个实现方式中，周向环135是适于作为机械止动件或台的肩状物，配置成提供基底组件129与电源箱103的上表面之间的机械接口。
致动器130a、130b(统称130)穿过形成在处理容积120的底壁116中的第二通道124a、124b(统称124)设置并用来将底部隔离组件180相对于腔室盖组件104定位。致动器130与第二电源出口或电源箱105a、105b(统称105)耦接。第二电源箱105可以包括驱动系统，驱动系统控制底部隔离组件180在处理容积120内的升高和移动。致动器130还含有电力接口以向底部隔离组件180提供电力。因此，底部隔离组件180和底座组件128可相对于彼此独立地移动。
在一个实现方式中，一个或多个基板升降销161搁置在底部隔离组件180的表面上并随着底部隔离组件180移动而竖直地移动。一个或多个基板升降销161延伸穿过底座组件128。一个或多个基板升降销161选择性地将基板与底座组件128隔开以促进用用于在底部隔离组件180在装载/卸载位置中时通过基板传送端口(未示出)传送基板进出处理容积120的机器人(未示出)来交换基板。在操作中，一个或多个基板升降销161保持静止在底部隔离组件180上，并且在底座组件128向下移动时，一个或多个基板升降销161延伸穿过底座组件128的主体以将基板升高到底座组件128的表面之上。
腔室盖组件104耦接到处理腔室主体102的顶部部分。腔室盖组件104容纳与之耦接的一个或多个气体分配系统108。在一些实现方式中，远程等离子体源165与腔室盖组件104耦接。腔室盖组件104包括进气通道140，进气通道140通过喷头组件142a、142b(统称142)递送来自远程等离子体源165的反应物和清洁气体并将之递送到处理容积120b中。气源167配置成将气体供应到远程等离子体源165。气源可以包括处理气源或清洁气源。
每个喷头组件142包括设置在面板146a、146b(统称146)中间的阻挡板144a、144b(统称144)。面板146包括多个气体通道。在一些实现方式中，射频(RF)源170a、170b(统称170)耦接到每个喷头组件142。RF源170为喷头组件142供电以促进在喷头组件142的面板146与被加热的底座组件128之间产生等离子体。在一个实现方式中，RF源170可以是高频射频(HFRF)电源，诸如13.56MHz RF发生器。在另一实现方式中，RF源170可以包括HFRF电源和低频射频(LFRF)电源，诸如300kHz RF发生器。或者，RF源可耦接到处理腔室主体102的其他部分(诸如底座组件128)以促进等离子体产生。
如图1所绘，当底部隔离组件180在处理位置中时，底部隔离组件180与等离子体处理系统100的一部分(例如，腔室盖组件104)形成密封。底部隔离组件180和腔室盖组件104限定第二处理容积，当底部隔离组件180在处理位置中时，第二处理容积小于处理容积120并在处理容积120内。在一些实现方式中，密封件195a、195b(统称195)(例如，O形环)设置在腔室盖组件104与底部隔离组件180之间以将第二处理容积与处理容积120分开。在不存在密封件195的一些实现方式中，底部隔离组件180接触腔室盖组件104以形成将第二处理容积与处理容积120隔离的密封。在不存在密封件195并且底部隔离组件180不接触腔室盖组件104的一些实现方式中，在底部隔离组件180与腔室盖组件104之间存在小间隙。在存在小间隙的实现方式中，处理容积120与第二处理容积之间的分开/隔离可是通过维持处理容积120与第二处理容积之间的压差来维持。在存在小间隙的一些实现方式中，处理容积120与第二处理容积之间的分开/隔离可通过净化气幕来维持。
在一些实现方式中，介电隔离环(未示出)设置在腔室盖组件104与喷头组件142之间以防止将RF功率传导到腔室盖组件104。
等离子体处理系统100由控制器190控制，控制器190包括具有用于操作等离子体处理系统100的部件来在等离子体处理系统100中处理基板的指令集的程序代码。例如，控制器190可以包括程序代码，所述程序代码包括：用于操作底座组件128的基板定位指令集；用于操作底部隔离组件180的底部隔离组件定位指令；用于操作气体流量控制阀以设定流向等离子体处理系统100的气体流量的气体流量控制指令集；用于操作节流阀以维持等离子体处理系统100中的压力的气体压力控制指令集；用于控制底座组件128或侧壁112中的温度控制系统(未示出)以分别地设定基板或侧壁112的温度的温度控制指令集；以及用于监视等离子体处理系统100中的工艺的工艺监视指令集。
图2A是根据本文所述的实现方式的结合有在处理位置中的底部隔离组件210的另一等离子体系统200的局部剖视图。图2B是根据本文所述的实现方式的结合有在装载/卸载位置中的底部隔离组件210的等离子体系统200的局部剖视图。等离子体处理系统200包括与处理盖组件230对接的处理腔室主体220。处理腔室主体220和处理盖组件230限定第一处理容积235。基板支撑组件250设置在第一处理容积235中，基板支撑组件250上设置有基板260。底部隔离组件210被描绘为在处理位置中，在此位置，底部隔离组件210与处理盖组件230形成密封。在处理位置中，处理腔室主体220和处理盖组件230在第一处理容积235内限定第二处理容积240。如图2A所绘，第二处理容积240小于第一处理容积235。
处理腔室主体220具有限定第一处理容积235的一部分的侧壁222和底壁226。用于容纳基板支撑组件250的通道228形成在处理腔室主体220的底壁226中。
图2A中描绘了处理盖组件230的简化版本。处理盖组件230耦接到处理腔室主体220的顶部部分。处理盖组件230容纳与之耦接的一个或多个气体分配系统。虽然未示出，但是处理盖组件典型地包括喷头组件，包括例如具有设置在面板中间的阻挡板的环形基底板，如图1所绘。
基板支撑组件250包括支撑底座252，支撑底座252具有用于支撑基板260的支撑表面254。支撑底座252包括用于容纳升降销262a、262b的一个或多个升降销孔258。在一些实现方式中，支撑底座252包括用于加热基板260的加热器(未示出)。支撑底座252耦接到支撑轴256。支撑轴256延伸穿过形成在处理腔室主体220的底壁226中的通道228。
底部隔离组件210包括基底板212，基底板212具有被侧壁216和底座杆218包围的底表面214，底座杆218支撑基底板212。用于容纳基板支撑组件250的底座杆256的通道219延伸穿过基底板212。
在一个实现方式中，底部隔离组件210可由诸如金属或金属合金的导电材料形成。在一个实现方式中，底部隔离组件210由金属形成。用于形成底部隔离组件210的示例性金属可以选自由以下项所组成的群组：铝、钢、不锈钢(例如，可选地含有镍的铁-铬合金)、铁、镍、铬、它们的合金和它们的组合。在另一实现方式中，底部隔离组件210由陶瓷材料形成。示例性陶瓷材料包括例如氮化铝(AlxNy)或氧化铝(Al2O3)。
底部隔离组件210包围基板支撑组件250的至少一部分。底部隔离组件210可从装载位置竖直地移动到处理位置。在装载位置中，底部隔离组件210不与处理盖组件230形成密封。在处理位置中，当在处理位置中时，在底部隔离组件210与处理盖组件230之间形成密封。
底部隔离组件210可相对于基板支撑组件250独立地移动。底座杆256经由第一可移动支架272将支撑底座252耦接到第一线性致动器组件270(例如，一个或多个线性致动器)。底座杆218经由第二可移动支架282将底部隔离组件210耦接到第二线性致动器组件280(例如，一个或多个线性致动器)。在一些实现方式中，底座杆218还用作用于从第二处理容积240移除工艺废气和副产物的排气导管。底座杆218可与节流阀流体连通以控制第一处理容积235、第二处理容积240或第一处理容积235和第二处理容积240两者中的气体的压力。在一个实现方式中，如图2A所绘，第一可移动支架272和第二可移动支架282通过串联且同轴地组装的波纹管283连接。同轴地组装的波纹管包括第一级波纹管284、第二级波纹管286和第三级波纹管288。
前级管线导管289与第一处理容积235和第二处理容积240耦接以用于从第一处理容积235和第二处理容积移除处理气体。前级管线导管289典型地与真空源290耦接。前级管线导管289可以是固定的或可移动的，这取决于波纹管的数量。在有两个波纹管级的一些实现方式中，前级管线导管289是可移动的。在有三个波纹管级的一些实现方式中，前级管线导管289是固定的。
如图2A所绘，当底部隔离组件210在处理位置中时，第二处理容积240典型地与第一处理容积235物理地隔离，并且第一处理容积235与等离子体处理系统200外部的大气物理地隔离。如图2B所绘，当底部隔离组件210在装载/卸载位置中时，第一处理容积235和第二处理容积240共用共同环境。
图3A是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件210的等离子体处理系统300的一部分的分解立体图。图3B是图3A中所绘的等离子体处理系统300的一部分的示意剖视图。等离子体处理系统300包括定位在底部隔离组件210中的泵吸板310。泵吸板310配置成控制来自腔室的处理容积的排气流量。泵吸板310可具有穿过其一区段形成的多个孔。泵吸板310可以被设计成将孔定位成提供所期望的气体分布(例如，根据需要，均匀或特意地不均匀的气体分布)以补偿热量损失失衡。泵吸板310典型地包含陶瓷材料。在一个实现方式中，泵送板310由陶瓷材料构成。在另一实现方式中，泵送板310由涂覆有陶瓷材料的铝材料构成。
底部隔离组件210可相对于基板支撑组件250独立地移动。底座杆256通过第一可移动支架320将支撑底座252耦接到第一线性致动器组件(未示出)。底座杆218通过第二可移动支架330将底部隔离组件210耦接到第二线性致动器组件(未示出)。在一个实现方式中，如图3所绘，第一可移动支架320和第二可移动支架330通过串联且同轴地组装的波纹管连接。同轴地组装的波纹管包括第一级波纹管340和第二级波纹管350。
前级管线导管360与第一处理容积235和第二处理容积240耦接以用于从第一处理容积235和第二处理容积240移除处理气体。前级管线导管360典型地与真空源370耦接。从处理容积235、240朝真空源370的处理气体的流动路径由箭头380绘出。前级管线导管360可以是固定的或可移动的，这取决于波纹管的数量。在有两个波纹管级的一些实现方式中，前级管线导管360是可移动的。在有三个波纹管级的一些实现方式中，前级管线导管360是固定的。
图4A是根据本文所述的实现方式的结合有底部隔离组件180的等离子体处理系统100的一部分的分解立体图。图4B是图4A中所绘的等离子体处理系统100的该部分的分解立体图。等离子体处理系统100的该部分示出了底部隔离组件180相对于面板146的定位。泵吸板410定位在底部隔离组件180中。隔离环420定位在底部隔离组件180与面板146之间以提供护面板146与底部隔离组件180之间的电隔离。在一个实现方式中，隔离环420是由陶瓷材料(例如，氮化铝(AlxNy)或氧化铝(Al2O3))形成的陶瓷隔离环。在一些实现方式中，隔离环420还有助于将第二处理容积240与第一处理容积235隔离。
图5是根据本文所述的一个或多个实现方式的示出用底部隔离组件处理基板的方法500的流程图。在操作510处，方法500以将底部隔离组件定位在基板装载位置中而开始。底部隔离组件可以是底部隔离组件180或底部隔离组件210。在基板装载位置中，底部隔离组件与腔室盖组件(例如，腔室盖组件104)间隔开。在操作520处，将基板定位在底座组件上。在一个实现方式中，底座组件是底座组件128或支撑底座252。装载机器人通过腔室壁中的狭缝阀将基板递送到底座组件上。在操作530中，在将基板定位在底座组件上之后，通过竖直地平移底部隔离组件来将底部隔离组件移动到处理位置上以与腔室的一部分(例如，腔室盖组件)形成密封。如前所述，密封可以是物理密封件(例如，O形环)，或密封可使用差压或气幕来形成。在处理位置中，底部隔离组件在处理腔室容积内限定被隔离的处理容积，其中底座组件和基板定位在被隔离的处理容积中。在操作540处，处理基板。在一个实现方式中，基板被暴露于移除工艺，在此工艺中，将材料从基板移除。在另一实现方式中，基板被暴露于沉积工艺，在此工艺中，处理气体流入被隔离的处理容积并且材料沉积在基板上。在沉积工艺之后，通过例如由底部隔离组件形成的排气导管将工艺废气和副产物从被隔离的处理容积排出。在操作550处，在基板处理完成之后，底部隔离组件在线性导向件或一些其他构件上线性地平移远离工艺容积，由此破坏对腔室的有效密封。
在装载位置中，基板升降销搁置在底部隔离组件的表面上并随着底部隔离组件向上移动或底座组件向下移动而竖直地移动。基板升降销延伸穿过底座组件。基板升降销选择性地将基板与底座组件隔开以促进用用于将基板传送出被隔离的处理容积的机器人来交换基板。在操作560处，通过狭缝阀将基板从处理腔室移除，并且准备处理腔室以处理下一基板。
总而言之，本公开内容的一些实现方式的一些益处包括使用定位在处理腔室内的陶瓷或金属“底部隔离组件”来实现处理腔室隔离。底部隔离组件与腔室壁或其他腔室部件(例如，腔室盖组件)形成密封以在处理腔室的处理容积内产生均匀且隔离的处理容积。该均匀且隔离的处理容积与处理腔室的处理容积隔离。此均匀且隔离的处理容积进一步与处理腔室外的大气隔离。提供均匀且隔离的处理容积的能力在包含多个腔室以同时处理基板的处理系统中特别有益。底部隔离组件可以在不同处理容积中提供实质上相同的处理容积，这允许改善对处理条件的控制，从而在经同时处理的基板上形成均匀沉积并提高了基板产量。
在介绍本公开内容的元件或其实现方式的示例性方面时，冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在所述元件的一个或多个。
术语“包含”、“包括”和“具有”旨在将是包括性的，并且表示可存在除列出元件之外的附加元件。
虽然上述内容针对的是本发明的实现方式，但是也可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的另外实现方式，并且本发明的范围由随附权利要求书确定。

Claims (22)

1.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室主体，所述腔室主体包括腔室壁、腔室底板和盖支撑件；
基板支撑组件，所述基板支撑组件至少部分地设置在所述腔室主体内并配置成支撑基板；
盖组件，所述盖组件设置在所述基板支撑组件上方并定位在所述盖支撑件上，其中所述盖组件和所述腔室主体限定第一处理容积；和
底部隔离组件，所述底部隔离组件包围所述基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置，其中当所述底部隔离组件在所述处理位置中时，在所述底部隔离组件与所述盖组件之间形成密封，其中所述基板支撑组件和所述底部隔离组件可相对于彼此独立地移动。
2.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件和所述盖组件限定第二处理容积，所述第二处理容积小于所述第一处理容积，并且当所述底部隔离组件在所述处理位置中时，所述第二处理容积在所述第一处理容积内。
3.如权利要求2所述的等离子体处理腔室，其中当所述底部隔离组件在所述处理位置中，所述第二处理容积与所述第一处理容积隔离。
4.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件包括：
基底板，所述基底板包括底表面；和
侧壁，所述侧壁从所述底表面延伸。
5.如权利要求4所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件进一步包括泵吸板，所述泵吸板设置在所述基底板上。
6.如权利要求5所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件具有从所述基底板的所述底表面延伸的排气导管。
7.如权利要求4所述的等离子体处理腔室，其中所述基板支撑组件包括：
支撑轴；和
加热器底座，所述加热器底座设置在所述支撑轴上以支撑所述基板，其中所述支撑轴延伸穿过所述腔室底板和所述基底板的所述底表面。
8.如权利要求7所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑轴经由第一可移动支架与第一致动器耦接以使所述基板支撑组件竖直地移动。
9.如权利要求8所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件经由第二可移动支架与第二致动器耦接以使所述底部隔离组件从所述装载位置竖直地移动到所述处理位置。
10.如权利要求9所述的等离子体处理腔室，其中所述第一可移动支架和所述第二可移动支架通过串联且同轴地组装的波纹管进行连接。
11.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，进一步包括陶瓷隔离环，所述陶瓷隔离环定位在所述盖组件与所述底部隔离组件之间。
12.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，进一步包括一个或多个升降销，所述一个或多个升降销用于将所述基板从所述基板支撑组件抬离。
13.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述底部隔离组件是铝。
14.一种用于处理基板的双腔室处理系统，包括：
第一处理腔室，所述第一处理腔室包括：
第一腔室主体，所述第一腔室主体包括第一腔室壁、第一腔室底板和第一盖支撑件；
第一基板支撑组件，所述第一基板支撑组件至少部分地设置在所述第一腔室主体内并配置成支撑第一基板；
第一盖组件，所述第一盖组件设置在所述第一基板支撑组件上方并定位在所述第一盖支撑件上，其中所述第一盖组件和所述第一腔室主体限定第一处理容积；和
第一底部隔离组件，所述第一底部隔离组件包围所述第一基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置，其中当所述第一底部隔离组件在所述处理位置中时，在所述第一底部隔离组件与所述第一盖组件之间形成第一密封，其中所述第一基板支撑组件和所述第一底部隔离组件可相对于彼此独立地移动；以及
第二处理腔室，所述第二处理腔室包括：
第二腔室主体，所述第二腔室主体包括第二腔室壁、第二腔室底板和第二盖支撑件；
第二基板支撑组件，所述第二基板支撑组件至少部分地设置在所述第二腔室主体内并配置成支撑第二基板；
第二盖组件，所述第二盖组件设置在所述第二基板支撑组件上方并定位在所述第二盖支撑件上，其中所述第二盖组件和所述第二腔室主体限定第二处理容积；和
第二底部隔离组件，所述第二底部隔离组件包围所述第二基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置，其中当所述第二底部隔离组件在所述处理位置中时，在所述第二底部隔离组件与所述第二盖组件之间形成第二密封，其中所述第二基板支撑组件和所述第二底部隔离组件可相对于彼此独立地移动。
15.如权利要求14所述的处理系统，其中所述第一底部隔离组件和所述第一盖组件限定第三处理容积，所述第三处理容积小于所述第一处理容积，并且当所述第一底部隔离组件在所述处理位置中时，所述第三处理容积在所述第一处理容积内。
16.如权利要求15所述的处理系统，其中所述第二底部隔离组件和所述第二盖组件限定第四处理容积，所述第四处理容积小于所述第二处理容积，并且当所述第二底部隔离组件在所述处理位置中时，所述第四处理容积在所述第二处理容积内。
17.如权利要求16所述的处理系统，其中所述第三处理容积和所述第四处理容积是实质上相同的容积。
18.如权利要求14所述的处理系统，其中所述第一基板支撑组件包括：
支撑轴；以及
底座，所述底座设置在所述支撑轴上以支撑所述第一基板，其中所述支撑轴延伸穿过所述第一腔室底板和所述第一底部隔离组件的底表面。
19.一种处理基板的方法，包括：
将底部隔离组件定位在处理腔室中的装载位置中，所述处理腔室包括：
腔室主体；
腔室盖组件，所述腔室盖组件设置在所述腔室主体上方，其中所述腔室主体和所述腔室盖组件限定第一处理容积；
基板支撑组件，所述基板支撑组件包括：
基板支撑底座，所述基板支撑底座定位在所述第一处理容积内；以及
底部隔离组件，所述底部隔离组件包围所述基板支撑组件的至少一部分，其中所述基板支撑组件和所述底部隔离组件可相对于彼此独立地移动并且在所述装载位置中，所述底部隔离组件与定位在所述底部隔离组件之上的所述腔室盖组件间隔开；
将基板定位在所述基板支撑底座上；
将所述底部隔离组件移动到处理位置中，其中在所述底部隔离组件与所述腔室盖组件之间形成密封以限定第二处理容积，所述第二处理容积定位在所述第一处理容积内并与之隔离；和
处理所述基板。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：
将所述底部隔离组件移动到卸载位置中；和
将所述基板从所述基板支撑底座移除。
21.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室主体，所述腔室主体包括腔室壁、腔室底板和盖支撑件；
基板支撑组件，所述基板支撑组件至少部分地设置在所述腔室主体内并配置成支撑基板；
盖组件，所述盖组件设置在所述基板支撑组件上方并定位在所述盖支撑件上，其中所述盖组件和所述腔室主体限定第一处理容积；以及
底部隔离组件，所述底部隔离组件包围所述基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置，所述底部隔离组件包括：
基底板，所述基底板包括底表面；
侧壁，所述侧壁从所述底表面延伸；以及
泵吸板，所述泵吸板设置在所述基底板上，其中当所述底部隔离组件在所述处理位置中时，在所述底部隔离组件与所述盖组件之间形成密封。
22.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室主体，所述腔室主体包括腔室壁、腔室底板和盖支撑件；
基板支撑组件，所述基板支撑组件至少部分地设置在所述腔室主体内并配置成支撑基板，所述基板支撑组件包括：
支撑轴；以及
加热器底座，所述加热器底座设置在所述支撑轴上以支撑所述基板；
盖组件，所述盖组件设置在所述基板支撑组件上方并定位在所述盖支撑件上，其中所述盖组件和所述腔室主体限定第一处理容积；以及
底部隔离组件，所述底部隔离组件包围所述基板支撑组件的至少一部分并可从装载位置竖直地移动到处理位置，所述底部隔离组件包括：
基底板，所述基底板包括底表面；以及
侧壁，所述侧壁从所述底表面延伸；
其中当所述底部隔离组件在所述处理位置中时，在所述底部隔离组件与所述盖组件之间形成密封，并且
其中所述支撑轴经由第一可移动支架与第一致动器耦接以垂直移动所述基板支撑组件和所述支撑轴延伸穿过所述腔室底板和所述基底板的底表面。
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