CN117501425A - 对称半导体处理腔室 - Google Patents

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Abstract

在一个示例中，提供了一种流动模块。该流动模块具有与中心轴线等距的内壁和外壁。该流动模块具有连接在外壁与内壁之间的径向壁，其中外壁、内壁和两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分。中心部分和抽空通道在流动模块中彼此流体隔离。两个或更多个通孔穿过外壁形成并且流体耦合至中心部分。该两个或更多个通孔中的至少两个通孔相隔180度，并且穿过中心轴线线性对准。

Description

对称半导体处理腔室
技术领域
本公开的示例大体关于一种处理腔室，该处理腔室提供热、电气、气流和泵送对称性，以实现改善的等离子体均匀性控制。
背景技术
半导体基板被处理用于多种应用，包括整合器件和微型器件的制造。一种此类处理设备是蚀刻处理腔室。在处理期间，将基板定位在蚀刻处理腔室内的基板支撑件上。将气体引入蚀刻腔室并点燃成等离子体以蚀刻基板。等离子体作为气体在基板上的对称性有助于确保处理均匀性。取决于制造技术，基板支撑件可被配置为在高温(诸如超过200摄氏度的温度)或低温(诸如低于负100摄氏度的温度)下操作。被配置为在高温或替代地在低温下操作的基板支撑件在蚀刻处理腔室内具有不同的机械和管路约束，从而导致独特的约束。
基板上的压力、电气、气流和温度的对称性可影响基板上蚀刻或沉积的材料的均匀性。对压力、电气、气流、温度和穿过腔室的传导性的精确控制允许在非常严格的容差内处理基板。精确控制蚀刻处理腔室的对称性的能力对生产量和产率具有重大影响。常规蚀刻处理腔室难以在满足对提高的产率和更快的生产量的日益增长的需求的同时提供用于制造下一代器件所需的对称处理条件。随着基板支撑件变得越来越拥挤地具有馈电和控制线、传感器、气体供应、冷却和其他设施，在满足对称性要求的同时使用常规支撑件用于基板支撑件变得越来越困难。
因此，存在对蚀刻处理腔室中改善的处理对称性的需要。
发明内容
本公开的实施例提供了一种用于处理基板的装置。在一个示例中，该装置被公开为流动模块。该流动模块具有内壁。该流动模块具有与中心轴线等距的外壁。该流动模块具有连接在外壁与内壁之间的径向壁，其中外壁、内壁和两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分。中心部分和抽空通道在流动模块中彼此流体隔离。两个或更多个通孔穿过外壁形成并且流体耦合至中心部分。该两个或更多个通孔中的至少两个通孔相隔180度，并且穿过中心轴线线性对准。
在另一实施例中，提供了一种处理腔室。处理腔室具有包围处理区域的处理模块和抽空通道组件。该抽空通道组件具有中心轴线和流动模块。该流动模块具有内壁。该流动模块具有与中心轴线等距的外壁。该流动模块具有连接在外壁与内壁之间的径向壁，其中外壁、内壁和两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分。中心部分和抽空通道在流动模块中彼此流体隔离。两个或更多个通孔穿过外壁形成并且流体耦合至中心部分。该两个或更多个通孔中的至少两个通孔相隔180度，并且穿过中心轴线线性对准。抽空通道组件附加地具有密封地耦接至流动模块的内壁的基板支撑件机架。基板支撑组件具有支撑板和基底。支撑板设置在处理区域中以在该处理区域中支撑基板，并且基底从处理模块的处理区域延伸至流动模块的中心部分，其中该基底能够经由两个或更多个通孔接近。
在又一实施例中，提供了一种处理平台。该处理平台具有转移腔室，该转移腔室具有转移腔室机器人。该处理平台具有耦接至转移腔室和工厂接口的装载锁定腔室。多个处理腔室在狭缝阀门处耦接至转移腔室，其中处理腔室中的至少一个处理腔室具有包围处理区域的处理模块和抽空通道组件。该抽空通道组件具有中心轴线和流动模块。该流动模块具有与中心轴线等距的内壁和外壁。该流动模块具有连接在外壁与内壁之间的径向壁，其中外壁、内壁和两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分。中心部分和抽空通道在流动模块中彼此流体隔离。两个或更多个通孔穿过外壁形成并且流体耦合至中心部分。该两个或更多个通孔中的至少两个通孔相隔180度，并且穿过中心轴线线性对准。抽空通道组件附加地具有密封地耦接至流动模块的内壁的基板支撑件机架。基板支撑组件具有支撑板和基底。支撑板设置在处理区域中以在该处理区域中支撑基板，并且基底从处理模块的处理区域延伸至流动模块的中心部分，其中该基底可经由两个或更多个通孔接近。
附图说明
为了获得并且能够详细理解本公开的上述特征，可以参考在附图中图示的本公开的实施例对以上简要概述的本公开进行更具体的描述。
图1A是根据本公开的一个或更多个实施例的处理腔室的示意性剖视图。
图1B是根据本公开的一个或更多个实施例的处理腔室的示意性剖视图。
图1C是根据本公开的一个或更多个实施例的处理腔室的示意性剖视图。
图2A是图1A至图1C的处理腔室的第一示例的流动区块的第一示例的示意性俯视等距视图。
图2B是适于与图2A的流动区块一起使用的基板支撑件机架的仰视等距视图。
图2C是图2A和图2B的处理腔室的第一示例的第一示意性平台布局。
图2D是图2A和图2B的处理腔室的第一示例的第二示意性平台布局。
图3A是用于图1A至图1C的处理腔室的流动区块的第二示例的示意性俯视平面图。
图3B是适于与图3A的流动区块一起使用的的基板支撑件机架的俯视平面图。
图3C是具有根据图3A和图3B配置的处理腔室的处理平台的示意性布局。
为了促进理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图中共同的同一组件。预期一个实施例的组件和特征可以有益地结合到其他实施例中，而无需进一步叙述。
然而，应当注意的是，附图仅图示了本公开的示例性实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开可以允许其他同等有效的实施例。
具体实施方式
提供了一种用于在膜堆叠、基板中图案化特征和制造具有所需小尺寸的纳米结构的处理腔室。该处理腔室包括对称的泵送系统。该对称的泵送系统有助于在处理腔室中维持对称的电气、热和气流传导。
在一个示例中，腔室配置有两个对称的抽空通道，该两个对称的抽空通道围绕设置在腔室内的基板支撑件的中心轴线。该两个抽空通道相隔180度，并与狭缝阀门成直线。与标准的三个泵端口相比，两个抽空通道的传导性将流体移除面积增加了约18％。用于操作基板支撑件的偏压匹配和馈送连接设置在与狭缝阀门开口相对的前外侧上，以促进连接至基板支撑件。
在替代示例中，腔室配置有两个如上所述的对称抽空通道，但是偏压匹配和馈电连接设置在邻近狭缝阀门的一个外侧上。相对侧开口可用于额外连接至基板支撑件。用于偏压匹配位置的布置提供了比其中附接有腔室的平台的先前示例更小的占地面积的优点。
在另一个示例中，腔室配置有四个对称的抽空通道，该四个对称的抽空通道围绕设置在该腔室内的基板支撑件的中心轴线。四个抽空通道相隔90度，并与狭缝阀门成直线。与标准的三个泵端口相比，四个抽空通道的传导性减小了流体移除面积。然而，具有通向基板支撑件的四个大气开口的完全对称的流动腔室为RF、AC、DC、冷却软管、He管线、光纤、低温管线、附加的传感器和其他设施的高级设计和连接提供了附加的空间。特别地，具有四个大气开口的完全对称的流动腔室使得能够整合其中处理温度低于0摄氏度的低温基板支撑件，具有超过常规三端口设计中可用空间的特征连接。
图1A是根据本公开的一个或更多个实施例的处理腔室100的示意性剖视图。示例性处理腔室100适于在处理腔室100中对设置在基板116上的材料层进行图案化。示例性处理腔室100适于执行图案化处理。处理腔室100可以是等离子体蚀刻腔室、等离子体增强化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、等离子体处理腔室、离子注入腔室，或其他合适的真空处理腔室。
处理腔室100具有主体140。主体140通常具有四个外表面。主体140包括源区块102、处理区块104、流动区块106和排出区块108。应当理解的是，区块可以是区块的一个或更多个组合。例如，排出区块108与流动区块106整合在一起并且是流动区块106的一部分，并且被制成单个一体化主体109(如图1C所示)。流动区块106是泵送端口组件111的一部分，泵送端口组件111包括基板支撑件机架154。源区块102、处理区块104和流动区块106共同包围处理区域112。在操作期间，可以将基板116定位在基板支撑组件118上，并暴露于处理环境，诸如在处理区域112中产生的等离子体。可以在处理腔室100中执行的示例性处理可以包括蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、注入、等离子体退火、等离子体处理、消除/或其他等离子体处理。通过经由在流动区块106中限定的一个或更多个抽空通道(即，抽空通道114)从形成在排出区块108中的排出端口181进行抽吸，可以在处理区域112中维持真空。
处理区域112和抽空通道114基本上围绕中心轴线110对称，以提供对称的电流、气流、热和压力均匀性，从而建立均匀的处理条件。
源区块102包括上部电极120(或阳极)，上部电极120由隔离器122与处理区块104隔离并由该处理区块104支撑。上部电极120可包括附接至热传递板130的喷头板128。上部电极120可以经由进气管126连接至气体源132。
气体源132可包括一种或更多种处理气体源，并且如果期望，则可另外包括惰性气体、非反应性气体和反应性气体。可由气体源132提供的处理气体的示例包括但不限于含烃气体，包括甲烷(CH4)、六氟化硫(SF6)、氯化硅(SiCl4)、四氟化碳(CF4)、溴化氢(HBr)、含烃气体、氩气(Ar)、氯气(Cl2)、氮气(N2)、氦气(He)和氧气(O2)。此外，处理气体可包括含氮、氯、氟、氧和氢的气体，诸如BCl3、C2F4、C4F8、C4F6、CHF3、CH2F2、CH3F、NF3、NH3、CO2、SO2、CO、N2、NO2、N2O和H2等。
喷头板128、热传递板130和进气管126均可由射频(radio frequency,RF)传导材料(诸如铝或不锈钢)制成。该上部电极120可以经由传导进气管126耦接至RF电源124。传导进气管126可以与处理腔室100的中心轴线110同轴，从而对称地提供来自气体源132的RF功率和处理气体两者。
处理区块104设置在流动区块106上。用于接地的RF垫圈和O形环密封件设置在处理区块104与流动区块106之间。或者，处理区块104和流动区块106被组合并制成单个一体化主体107(如图1B所示)，其间没有用于接地的RF垫圈和O形环密封件。
处理区块104包围处理区域112。处理区块104可以由耐处理环境的导电材料(诸如铝或不锈钢)制成。基板支撑组件118可以居中地设置在处理区块104内，并且定位成在处理区域112中围绕中心轴线110对称地支撑基板116。
可穿过处理区块104形成狭缝阀开口142，以允许基板116通过。狭缝阀144可设置在处理区块104的外部，以选择性地打开和关闭狭缝阀开口142。
处理区块104设置在流动区块106上。流动区块106提供在处理区块104中限定的处理区域112和排出区块108之间的流动路径。流动区块106也提供在基板支撑组件118与处理腔室100外部的大气环境之间的界面。
流动区块106具有通孔170和抽空通道114。通孔170被维持在大气压下，并提供至基板支撑组件118的通路。抽空通道114被维持在真空下，并提供用于将气体从处理区域112移除到处理腔室100外部的流体路径。
图2A提供了附加的图示，该附加的图示可以有助于理解流动区块106/206的以下描述。流动区块106包括外壁160、内壁162、连接在内壁162与外壁160之间的两对或更多对径向壁164、以及附接至该内壁162和该两对或更多对径向壁164的底壁166。外壁160与中心轴线110等距。外壁160可以包括形成在每一对径向壁164之间的两个或更多个通孔170。通孔170将由内壁162限定的大气体积168与外部环境连接，从而容纳实用连接，诸如电气连接、气体连接、冷却流体连接、传感器引线等。
在图2B中图示并且在此出于清楚目的在图2A中未图示的机架154可密封地设置在内壁162和两对或更多对径向壁164上方。机架154可以包括用于接收基板支撑组件118的中心开口158。机架154和中心开口158以中心轴线110为中心。内壁162、底壁166、径向壁164和机架154将外壁160内的体积分成抽空通道114和大气体积168。抽空通道114与处理区块104的处理区域112连接。两对或更多对径向壁164布置在内壁162与外壁160之间，以将空间分成抽空通道114和通孔170。在一个实施例中，两对或更多对径向壁164被布置成使得抽空通道114围绕中心轴线110对称。
基板支撑组件118由机架154支撑。基板支撑组件118沿着中心轴线110定位，以围绕中心轴线110对称地定位基板116。基板支撑组件118包括设置在处理区域112中的支撑板174、基底板176。基板支撑组件118设置在机架154的中心开口158上方。在一个示例中，基板支撑组件118固定至机架154，并且不移动。在另一个示例中，基板支撑组件118具有中空轴178。波纹管184可连接在基底板176与机架154之间，并围绕中空轴178。波纹管184允许基板支撑组件118沿着中心轴线110竖直移动，并在流动区块106中的大气体积168与处理区块104中的处理区域112中的真空之间提供真空密封。
支撑板174可以是具有夹持电极186的静电卡盘。支撑板174也可以包括一个或更多个加热元件188，以用于在处理期间加热基板116。基底板176可以包括形成在其中的冷却通道190。夹持电极186可以经由基底板176、大气体积168和通孔170中的一个通孔连接至偏压电源187。加热元件188可以经由基底板176、大气体积168和通孔170中的一个通孔连接至加热电源189。冷却通道190可以经由基底板176、大气体积168和通孔170中的一个通孔连接至冷却流体源191。
在操作期间，来自气体源132的一种或更多种处理气体可经由喷头板128进入处理区域112。可以在上部电极120与基板支撑组件118之间施加RF功率，以点燃并维持处理区域112中的一种或更多种处理气体。设置在基板支撑组件118上的基板116由等离子体处理。一种或更多种处理气体可以被持续地供应至处理区域112，并且真空泵182经由对称流量阀180和流动区块106操作，以在基板116上方产生对称且均匀的气流。
排出区块108包括对称流量阀180和附接至对称流量阀180的真空泵182。对称流量阀180经由形成在排出区块108的底部中的排出端口连接至抽空通道114，以在处理腔室100中提供对称且均匀的流动。在一个示例中，排出区块108是流动区块106的一部分。
控制器155可向处理腔室100提供操作指令。控制器155可以包括支持电路165、中央处理单元(central processing unit,CPU)175和存储器185。CPU 175可以执行存储在存储器185中的指令来控制处理顺序，从而调节从气体源132进入处理腔室100的气体流量和其他处理参数。软件例程可以存储在存储器185中。软件程序由CPU 175执行。CPU 175对软件程序的执行控制处理腔室100，使得根据本公开执行处理。例如，软件程序可以控制基板支撑组件118和真空泵182的操作。
图2A和图2B将用于描述具有两个对称抽空通道114的泵送端口组件111的第一示例。图2A是图1A的处理腔室100的第一示例的流动区块106的第一示例的示意性俯视等距视图。流动区块206是上文参考图1A描述的流动区块106的一个特定示例。然而，应该理解的是，流动区块106的特征适用于在图1B和图1C中所示的单个一体化主体107/109的版本。流动区块206的外壁160可以包括位于上端的凸缘236，该凸缘236用于将流动区块206与处理区块104连接。流动区块206的外壁160可包括位于下端的第二凸缘202，该第二凸缘202用于将流动区块206与排出区块108连接。然而，应当理解的是，在一些示例中，流动区块206可以与排出区块108整合，或者是该排出区块的一部分。
流动区块206具有至少两个区域，即抽空通道114和中心部分266，该抽空通道114和中心部分266被配置为彼此流体隔离，使得一个区域可维持在真空压力下，而另一个区域可维持在大气压力下。径向壁164从流动区块206的内壁162延伸，并将抽空通道114与流动区块106的中心部分266流体分离。中心部分266由底壁166和径向壁164界定，以在流动区块206的中心部分266中流体隔离并形成大气体积168。
流动区块206具有两个抽空通道114，该两个抽空通道114具有对称的形状和相等的大小。流动区块206沿着内壁162延伸到通孔170附近，并沿着径向壁164返回。在一个示例中，流动区块206中的抽空通道114形成第一真空端口241和第二真空端口242。第一真空端口241和第二真空端口242围绕处理腔室100的中心轴线110对称。用于流体流过第一真空端口241和第二真空端口242的处理腔室100传导面积可以在约200in2与约220in2之间，诸如约212in2。与约180in2的三真空端口常规设计相比，第一真空端口241和第二真空端口242增加了约18％的传导面积。
通孔170形成从外壁160延伸至内壁162的开口。通孔170将由内壁162限定的大气体积168与外部环境连接，从而容纳实用连接，诸如电气连接、气体连接、冷却流体连接。流动区块106的每个通孔170分隔相应的抽空通道114。因此，有相等数量的通孔170和抽空通道114。流动区块206具有两个开口，第一开口271和第二开口272，第一开口271和第二开口272从外壁160延伸至内壁162。第一开口271和第二开口272将中心部分266与流动区块206外部的环境流体耦合。第一开口271和第二开口272经由中心轴线110线性对准。第一开口271和第二开口272在流动区块206的内壁162上彼此相对180度。以此方式，流动区块206是对称的。
顶表面264在径向壁164的顶部上延伸。顶表面264附加地在一个或更多个开口顶壁212上延伸。开口顶壁212在第一开口271和第二开口272的顶部上方延伸。顶表面264形成连续平环形状。一个或更多个对准孔210可以沿着开口顶壁212形成在顶表面264上，以用于与机架154对准。
垫圈265可沿顶表面264设置。垫圈265在机架154(图2B中的254)与顶表面264之间形成流体密封。以此方式，在中心部分266中形成大气体积168，该大气体积168与抽空通道114中的真空压力流体隔离。机架254提供流动区块206与基板支撑组件118之间的界面。图2B是适于与图2A的流动区块106一起使用的机架254的仰视等距视图。机架254只是图1A中所示的机架154的一种实施方式。
机架254可包括具有向外延伸的翼263的盘形主体252。盘形主体252具有外周232、底表面253和顶表面251。盘形主体252具有唇缘233。唇缘233经调整大小以接触垫圈265。垫圈265附加地接触翼263。在一个示例中，唇缘233与翼263成平面。然而，应该理解的是，唇缘233和其翼263不必在使流动区块206的顶表面264与垫圈265之间形成密封的同时共面。
翼263从盘形主体252的外周232延伸。翼263的数量对应于流动区块206中的通孔170的数量。在一个实施例中，机架254具有分开180度定位的两个翼263。机架254具有对应于第一开口271的第一翼261和对应于第二开口272的第二翼262。翼263具有一个或更多个特征218。特征218可以对准或紧固至流动区块206中的对准孔210。特征218可以是销、孔或通孔，该销、孔或通孔有助于将机架254定位和固定至流动区块206。
在一个示例中，基板支撑组件的基底板176密封设置在机架254上。机架254的中心开口158可以具有密封凸缘293。在另一个示例中，基板支撑组件118的中空轴178延伸穿过机架254的中心开口158。波纹管184耦接至密封凸缘293。波纹管184设置在基板支撑组件118与机架254之间，使得中心开口158不允许流体(诸如气体)经由中心开口158从机架254的底表面253移动到顶表面251、抽空通道114、或处理腔室100的内部体积112。
基板支撑组件118具有多个连接件，该多个连接件延伸穿过中心开口158进入流动区块206的中心部分266，并延伸出第一开口271和第二开口272。该连接件是外部环境与基板支撑组件118之间的电气、气体、冷却流体等连接件。第一开口271和第二开口272越大，则经由开口容纳的连接件就越多。然而，开口170的大小是有限的。使第一开口271和第二开口272中的一者更大可能在经由抽空通道114抽空时在腔室中引入不对称性。使第一开口271和第二开口272两者都更大大降低了经由抽空通道11的传导性，从而增加了背压和功耗。当需要大开口时，对大开口的要求参照下面图3A至图3B中描绘的示例来解决。至开口中的一个或更多个开口的通路促进将处理腔室连接至处理平台200A。
图2C是具有至少一个图2A和图2B的处理腔室100的处理平台200A的第一示例的第一示意性平台布局。处理平台200A具有转移腔室290，其中转移机器人291设置在转移腔室290中以用于移动基板。转移腔室290被维持在真空压力下，并且耦接至一个或更多个处理腔室，诸如一个或更多个处理腔室100。处理腔室100也处于真空压力下。转移腔室290通过装载锁定腔室294耦接至工厂接口295。工厂接口295基本上维持在大气压下。装载锁定腔室294允许将基板从转移腔室290中的真空环境移动至工厂接口295的大气压力。
狭缝阀门144可设置在处理腔室100中的每个处理腔室100与转移腔室290之间。当狭缝阀门144被打开时，转移机器人291经由狭缝阀门开口142将基板转移至处理腔室100中的基板支撑组件118上，以用经RF激励的等离子体处理基板。偏压匹配电路291提供至基板支撑组件118和RF电源(未图示)的电气连接。偏压匹配电路291防止从等离子体负载反射的RF损坏电源。偏压匹配电路291可以设置在与耦接至转移腔室290的处理腔室100的外表面相对的外表面上。
两个开口170相隔180度，并与狭缝阀开口142对准。偏压匹配电路291和馈电连接位于狭缝阀门144的相对侧上，以用于促进阴极经由通孔170连接至基板支撑组件118。处理腔室100上的偏压匹配电路291的位置允许至腔室的布线和管路的简易通路。
图2D是图2A和图2B的流动区块206的第一示例的第二示意性平台布局。处理平台200B类似于处理平台200A。然而，两个抽空通道114与狭缝阀开口142对准。这将偏压匹配电路291和馈电连接置于处理腔室100相对于转移腔室的一侧，相对侧敞开以促进阴极连接。即，偏压匹配电路291设置在处理腔室100的外表面上，与该外表面相邻。与处理平台200A相比，这具有减小用于处理平台200B的占地面积(‘X’299בY’298)的益处。
用于从处理腔室100内移除处理气体的对称传导性提高了处理基板时的处理均匀性。较高的传导性减少了可能黏附至腔室并在腔室中进行处理的后续基板中引入缺陷的处理材料的量。然而，在流动区块206中提供给抽空通道114的面积是以基板支撑组件118用于电气连接和流体/管路连接的通孔170的可用面积为代价的。在高温基板支撑组件118中，大多数连接件是电气的。然而，低温基板支撑组件118具有增加数量的流体连接件，这增加了在通孔170中布线用于操作基板支撑组件118的所有电气和流体/管路连接所需的面积。增加用于连接的开口的大小是不够的，因为增加开口的大小在增加抽空通道之间的间距的同时减小了抽空通道的大小。因此，开口大小的增加导致从腔室进行流体流移除的不对称，并可能导致对基板的不均匀处理。在一个示例中，基板支撑组件118的低温操作具有超过常规三抽空通道流动区块中所提供的面积的电气和管路连接。
图3A和图3B将用于描述具有四个对称抽空通道的泵送端口组件111的第二示例。图3A是可在图1A的处理腔室中使用的流动区块306的第二示例的示意性俯视图。然而，应该理解的是，流动区块306的特征适用于在图1B和图1C中所示的单个一体化主体107/109的版本。流动区块306在许多方面上基本上类似于流动区块206以及上文参考图1A描述的流动区块106的另一示例。流动区块106的外壁160可以包括凸缘236，以与处理区块104连接。流动区块106的外壁160可包括第二凸缘202，以与排出区块108连接。然而，应当理解的是，在一些示例中，流动区块306可以与排出区块108整合，或者是该排出区块的一部分。
类似于流动区块206，流动区块306具有至少两个区域，即抽空通道114和中心部分266，该抽空通道114和中心部分266被配置为彼此流体隔离，使得一个区域可维持在真空压力下，而另一个区域可维持在大气压力下。径向壁164从流动区块306的内壁162延伸，并将抽空通道114与流动区块306的中心部分266流体分离。中心部分266由底壁166和径向壁164界定，以流体隔离并在流动区块306的中心部分266中形成大气体积168。
流动区块306具有四个抽空通道114，该四个抽空通道114具有对称的形状和相等的大小。流动区块306沿着内壁162延伸到通孔170附近，并沿着径向壁164返回。在一个示例中，流动区块306中的抽空通道114形成第一真空端口341、第二真空端口342、第三真空端口343和第四真空端口344。第一真空端口341、第二真空端口342、第三真空端口343和第四真空端口344围绕处理腔室100的中心轴线110对称。用于使流体流过第一真空端口341、第二真空端口342、第三真空端口343和第四真空端口344的处理腔室100传导面积比常规三端口设计略微减小，同时维持围绕基板支撑组件118的对称流体流。
如上文关于流动区块206和流动区块306所述，通孔在流动区块206和流动区块306中形成从外壁160延伸至内壁162的开口。通孔170将由内壁162限定的大气体积168与外部环境连接，从而容纳实用连接，诸如电气连接、气体连接、冷却流体连接。流动区块106的每个通孔170分隔相应的抽空通道114。因此，有相等数量的通孔170和抽空通道114。流动区块306具有从外壁160延伸至内壁162的四个开口，第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374。第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374将中心部分266与流动区块306外部的环境流体耦合。第一开口373和第三开口371经由中心轴线110线性对准。类似地，第二开口372和第四开口374经由中心轴线110线性对准。第一开口371和第三开口373各自取向为在流动区块306的内壁162上分别与第二开口372和第四开口374呈约90度。以此方式，流动区块306是对称的。
与用于流动区块的常规三通孔设计相比，由流动区块306中的第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374提供的用于连接至基板支撑组件118的面积增加了约33％，同时通过抽空通道维持基板支撑组件118周围的对称流体流。
顶表面364在径向壁164的顶部上延伸。顶表面364附加地在一个或更多个开口顶壁312上延伸。开口顶壁312在第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374的顶部上方延伸。顶表面364形成连续平环形状。在一个示例中，该平环形状具有从四个径向对准的弧形区段延伸的四个唇缘。
垫圈365可沿顶表面364设置。垫圈365在机架354(如图3B所示)与顶表面364之间形成流体密封。以此方式，在中心部分266中形成大气体积168，该大气体积与流动区块306中的抽空通道114(类似于流动区块206的抽空通道)中的真空压力流体隔离。机架354提供了流动区块306与基板支撑组件118之间的界面。
图3B是适于与图3A的流动区块306一起使用的基板支撑机架354的俯视平面图。机架354在许多方面上基本上类似于机架254，但是是图1A所示的机架154的另一实施方式。
机架354包括盘形主体352，该盘形主体352具有向外延伸的翼363。盘形主体352具有外周332、底表面353和顶表面351。外周332通常是圆形的，并且在翼363中的每个翼363处中断。盘形主体352经调整大小以接触垫圈365。垫圈365附加地接触翼363。在一个示例中，垫圈365在其接触盘形主体352和翼363时共面。然而，应该理解的是，当在流动区块306的顶表面364与机架354之间形成密封时，垫圈可以不是平面的。
翼363从盘形主体352的外周332延伸。翼363的数量对应于流动区块306中的通孔170的数量。在一个示例中，机架354具有四个分开90度定位的翼363。机架354具有对应于第一开口371的第一翼381、对应于第二开口372的第二翼382、对应于第三开口373的第三翼383、和对应于第四开口374的第四翼384。翼363具有与关于机架254描述的特征类似的一个或更多个特征，其中特征218对准或紧固至流动区块306中的对准孔。
基板支撑组件118具有多个连接件，该多个连接件延伸穿过中心开口158进入流动区块306的中心部分266，并从第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374延伸出来。该连接件是外部环境与基板支撑组件118之间的电气、气体、冷却流体等连接件。更大数量的开口，即第一开口371、第二开口372、第三开口373和第四开口374，容纳了基板支撑组件118的更多连接件。在一个示例中，基板支撑组件118被配置用于低温处理，并且具有比高温基板支撑组件更多数量的流体连接件。至四个开口的通路促进将处理腔室100中的基板支撑组件118以及处理腔室100连接至处理平台300A。
与常规三端口泵端口设计相比，流动区块306的传导面积将略微减小。然而，流动区块306使用四个大气通孔170有利地提供了完全对称的流动，从而为阴极引导(即，具有RF、AC、DC、冷却软管、氦管线、光纤、低温管线、附加的传感器和当前常规设计的流动区块中不能容纳的其他潜在特征的未来阴极先进设计)提供了附加的空间。
图3C是具有根据图3A和图3B配置的处理腔室100的处理平台300A的示意性布局。处理平台300A基本上类似于具有带有转移机器人291的转移腔室290的处理平台200A。转移腔室290处于真空压力下，并且耦接至一个或更多个处理腔室，诸如处理腔室100。处理腔室100处于真空压力下。转移腔室290通过装载锁定腔室294耦接至工厂接口295。工厂接口295处于大气压下。
狭缝阀门144设置在转移腔室290与处理腔室100之间。转移机器人291经由狭缝阀门144将基板移动至处理腔室100中的基板支撑组件118上，以用经RF激励的等离子体处理基板。偏压匹配电路291提供与基板支撑组件118的电气连接，同时防止耦合的RF损伤腔室外部的部件。
通孔170相隔90度，其中一个通孔170与狭缝阀门144成直线。偏压匹配电路291和馈电连接位于狭缝阀门144的相对侧上，以用于促进阴极经由通孔170连接至基板支撑组件118。处理腔室100上的偏压匹配291的配置允许至腔室的布线的简易通路。低温基板支撑组件118具有邻近偏压匹配电路291的通孔170，该通孔170可用于低温基板支撑组件118的附加管路。
替代地，偏压匹配电路291设置在处理腔室100的邻近狭缝阀门144的一侧。与狭缝阀门相对的相邻侧和偏压匹配电路291的相对侧是开放的，以用于促进阴极连接。这对于处理平台300A具有减小占地面积(‘X’299בY’298)的益处。在又一替代方案中，处理腔室100中的流动区块306与图3C中所示的流动区块呈45度。抽空通道114与狭缝阀门144对准。在此种布置中，提供了至所有四个通孔170的通路，并且偏压匹配291可以被布置成促进通孔170的增大通路，同时附加地减小处理平台300A的占地面积。
有利地，以上公开的流动区块提供了对称的腔室电气、热和气流传导。流动区块使用围绕基板支撑件的中心轴线的对称抽空通道提供至处理区域的通路以去除副产物，同时为需要用于RF、AC、DC、冷却软管、氦或其他气体管线、光纤、低温管线、传感器和其他潜在特征的附加连接的基板支撑组件的低温和其他改进提供了附加空间。
尽管前面针对本公开的实施例，但是在不脱离本公开的基本范围的情况下可以设计本公开的其他和进一步实施例，并且本公开的范围由所附权利要求确定。

Claims (20)

1.一种流动模块，包括：
多个外壁，与中心轴线等距；
内壁；
两对或更多对径向壁，所述两对或更多对径向壁连接所述外壁和所述内壁，其中所述外壁、所述内壁和所述两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分，所述中心部分和抽空通道由所述内壁和所述径向壁彼此流体隔离；以及
第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分，其中所述第一通孔和所述第二通孔相隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准。
2.如权利要求1所述的流动模块，其中所述流动模块具有两个抽空通道，并且所述抽空通道是对称的。
3.如权利要求2所述的流动模块，其中所述第一通孔取向为与所述第二通孔呈约180度。
4.如权利要求1所述的流动模块，进一步包括：
第三通孔，穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分；以及
第四通孔，穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分，其中所述第三通孔和所述第四通孔相隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准。
5.如权利要求4所述的流动模块，其中所述第一通孔和所述第二通孔各自取向为分别与所述流动区块的所述内壁上的所述第三通孔和所述第四通孔呈约90度。
6.如权利要求4所述的流动模块，其中所述流动模块具有四个抽空通道，并且所述抽空通道是对称的。
7.一种用于处理基板的处理腔室，包括：
处理模块，包围处理区域；
中心轴线，穿过所述处理腔室的中心竖直设置；
流动模块，包括：
多个外壁，与中心轴线等距；
内壁；
两对或更多对径向壁，所述两对或更多对径向壁连接所述外壁和所述内壁，其中所述外壁、所述内壁和所述两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分，所述中心部分和抽空通道由所述内壁和所述径向壁彼此流体隔离；以及
第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分，其中所述第一通孔和所述第二通孔相隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准；
基板支撑件机架，所述机架密封地耦接至所述流动模块的所述内壁；以及
基板支撑组件，包括支撑板和基底，其中所述支撑板设置在所述处理区域中以支撑所述处理区域中的基板，其中所述基底能够经由所述两个或更多个通孔接近。
8.如权利要求7所述的处理腔室，其中所述流动模块具有两个抽空通道，并且所述抽空通道是对称的。
9.如权利要求8所述的流动模块，其中所述第一通孔取向为与所述第二通孔呈约180度。
10.如权利要求7所述的处理腔室，进一步包括：
第三通孔，穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分；以及
第四通孔，穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分，其中所述第三通孔和所述第四通孔相隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准。
11.如权利要求10所述的处理腔室，其中所述第一通孔和所述第二通孔各自取向为分别与所述流动模块的所述内壁上的所述第三通孔和所述第四通孔呈约90度。
12.如权利要求10所述的处理腔室，其中所述流动模块具有四个抽空通道，并且所述等抽空通道是对称的。
13.一种处理平台，包括：
转移腔室，具有转移腔室机器人；
装载锁定腔室，耦接至所述转移腔室和工厂接口；以及
多个处理腔室，成形为具有四个外表面并且在所述四个外表面的第一外表面上的狭缝阀门处耦接至所述转移腔室，其中所述处理腔室中的至少一个处理腔室包括：
处理模块，包围处理区域；
中心轴线，穿过所述处理腔室的中心竖直设置；
流动模块，包括：
外壁，与所述中心轴线等距；
内壁；
两对或更多对径向壁，连接在所述外壁与所述内壁之间，其中所述外壁、所述内壁和所述两对或更多对径向壁限定抽空通道和中心部分，所述中心部分和抽空通道在所述流动模块中彼此流体隔离；以及
两个或更多个通孔，穿过所述外壁形成并流体耦合至所述中心部分，其中所述两个或更多个通孔中的至少两个通孔分隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准；
基板支撑件机架，所述机架密封地耦接至所述流动模块的所述内壁；
基板支撑组件，包括支撑板和基底，其中所述支撑板设置在所述处理区域中以支撑所述处理区域中的基板，并且其中所述基底能够经由所述两个或更多个通孔接近；以及
匹配电路，所述匹配电路电耦合至所述基板支撑组件，并且所述匹配电路附接至所述处理腔室的所述四个外表面中的一个外表面，并且其中所述匹配电路附接在所述两个或更多个通孔中的一个通孔处。
14.如权利要求13所述的处理腔室，其中所述流动模块具有两个抽空通道，并且所述抽空通道是对称的。
15.如权利要求13所述的处理腔室，其中所述两个或更多个通孔中的第一通孔取向为与所述两个或更多个通孔中的第二通孔呈约180度。
16.如权利要求15所述的处理平台，其中所述匹配电路位于与具有所述狭缝阀的所述第一外表面相对的第二外表面上。
17.如权利要求15所述的处理平台，其中所述匹配电路位于与具有所述狭缝阀的所述第一外表面相邻的第三外表面上。
18.如权利要求13所述的处理腔室，进一步包括：
所述两个或更多个通孔中的第三通孔，所述第三通孔穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分；以及
所述两个或更多个通孔中的第四通孔，所述第四通孔穿过所述外壁形成并且流体耦合至所述中心部分，其中所述第三通孔和所述第四通孔相隔180度并且穿过所述中心轴线线性对准。
19.如权利要求18所述的处理腔室，其中所述第一通孔和所述第二通孔各自取向为分别与所述流动区块的所述内壁上的所述第三通孔和所述第四通孔呈约90度。
20.如权利要求18所述的处理腔室，其中所述流动模块具有四个抽空通道，并且所述抽空通道是对称的。
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