TW201246437A - Vacuum chambers with shared pump - Google Patents

Description

201246437 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案之實施例大體係關於具有不同栗送要求之真 空腔室’該等真空腔室經由單個前級真空管線麵接至栗 送系統。 【先前技術】 在諸如用於製造積體電路、平板顯示器，及磁性媒體 等其他物件之工具的真空處理工具中，經由使用真空泵 維持真空處理卫具之腔室之真空環境。由於作業於各個 真空處理腔室之製程具有不同壓力及/或泵送要求，所以 每—真空處理腔室典型地具有專用真空泵。因此，習知 真空泵只共享於具有相同泵送要求之真空腔室之間，因 為不能精密滿足不同環境之獨特泵送要求。每一真空腔 室之專用泵之需求增加系統之總成本，以及硬體成本及 與多個泵之額外空間要求相關聯的成本。 因此’需要經改良處理系統，該經改良處理系統具有 單個真空系以飼服具有不同系送要求之真空處理區域。 【發明内容】 本揭示案大體係關於用於處理基板之真空腔室。該等 真工腔室包括第-基板腔室，該第一基板腔室隔離於第 基板腔至、真空系，及高傳導前級真空管線，該高傳 導前級真空营線耦接至泵。高傳導泵送管道耦接前級真 201246437 ，管線至第一基板腔室且低傳導泵送管道耦接前級真空 管線至第二基板腔室。選擇每一管道之傳導性以允許使 用耦接至單個前級真空管線之單個泵（或多個泵）使每— 腔室之不同泵送需求得到滿足。 …江王土髖具 一及第二基板移送室。第—基板移送室隔離於第二 基板移送室。基板移送室進—步包括真U及高傳導前 級真空管線，該高傳導前級真空管線㈣至栗。高傳導 泉送管道耦接前級真空管線至第一基板移送室，且低傳 導栗送管道Μ接前級真巧線於第二基板移送室。 本揭示案之另一實施例提供一系統，該系統具有：第 —腔室主體及第二腔室主#，兮楚祕— 认哲 至主體s亥第一腔室主體具有隔離 二個第—基板移送室之第—基板移送室，該第二腔 =體具有隔離於第四個第—基板移送室之第三基板移 二該系統亦包括：真空果；高傳導前級真空管線， ^傳導前級真空管線_至泵；卜高傳導系送管 =:第-向傳導系送管道輕接高傳導前級真空管線至 弟—基板移送室；及笸β 導_道輕接高傳導一二直送管道，該第二高傳 要门傳導則級真空管線至第三基板移送 導，：t:: —步包括：低傳導前級真空管線，該低傳 導；送二S線耦接至高傳導前級真空管線；第-低傳 心該第—低傳導果送管道耗接 前級真 ;\線至第二基板移送室；以二低傳導㈣管道，該 低傳㈣送管道㈣低傳導前級真空管線至第四基 201246437 板移送室。 【實施方式】 本揭示案提供基板真空處理系統，該基板真空處理系 統包括複數個互相隔離之基板腔室。基板腔室各自藉由 果送管道轉接至真空栗，配置該等栗送管道以具有選擇 之傳導性比，使得基板腔室可共享共用之真空系。 第1圖為根據本揭示案之一個實施例之處理系統1〇〇 的前剖視圖。處理系統100大體包括腔室主體ι〇2，該 腔室主體102具有藉由内壁1〇8隔離於第二腔室1〇6之 第一腔室104。儘管腔室1〇4、1〇6圖示於共用之腔室主 體102申，但腔室1〇4、1〇6可替代地配置於單獨之主體 中穿過腔至主體102形成之基板移送口 11〇為第一及 第二腔室104、1〇6提供出入口。耦接至腔室主體ι〇2 之門112操作以選擇性地開閉每一基板移送口 1丨〇，以 便於基板進出第一及第二腔室1〇4、1〇6。加工介面ιΐ4 耦接至腔至主體1〇2之一側。移送室116耦接至腔室主 體102之另一側。儘管未圖示，但複數個處理腔室耦接 至移送室116以處理基板。 在個Λ施例中，第一腔室104為電漿處理腔室，諸 如電漿減弱、回火、佈植、灰化或其他電漿處理腔室之 腔室。第一腔室104包括噴淋頭118、基板支撐120,及 加熱益122。在處理期間，加熱器122加熱藉由基板支 撐120支撐於第一腔室1〇4中之基板124。氣體分配盤 201246437 128控制處理氣體流經遠端電漿源13〇且經由氣體入口 126進入第一腔室104，該氣體入口 1Z6穿過腔室主體 102而形成。經由氣體入口 進入第一腔室1〇4之處 理氣體經由複數個孔134側向分散，以使處理氣體均勻 分散於基板124之表面上，該複數個孔134穿過噴淋頭 118而形成。可提供射頻功率源132以供動力給喷淋頭 118及/或基板支撐12〇中之一或兩者，藉以激勵第一腔 室104内之氣體。 第一排氣口 136穿過腔室主體1〇2形成以允許處理氣 體從第一腔室1〇4移除。第一排氣管道138耦接第一排 氣口 136至前級真空管線142。前級真空管線耦接至泵 送系統144。泵送系、统144可包括一或更多個泵。在第 一圖所不之實施例中，可伸縮聯結器丨4〇耦接第一排氣 管道13 8至岫級真空管線丨42以允許熱膨脹及更大之容 限。可伸細聯結器14〇大體包括波紋管15〇及凸緣146、 148。凸緣146、148各自密封地耦接至第一排氣管道138 及前級真空管線142°在允許波紋管150與凸緣間之相 對運動而不損害密封時，波紋管150密封地耦接至凸緣 146 、 148 ° 在所不之實施例中，第二腔室106配置為無電漿處理 此力之負載鎖腔室，例如，用於在相鄰腔室及/或加工介 面之真空與大氣環境間簡單移送基板。第二腔室106可 選擇地具有非電漿加熱及/或冷卻元件（未圖示）。第二 腔室1〇6 A體包括複數個基板支# 152，該複數個基板 201246437 支撐152經配置以支撐第二腔室106内之基板154。第 二排氣口 156穿過腔室主體1〇2而形成且耦接至第二排 氣管道156。第二排氣管道15耦接至前級真空管線142 且最終藉由可撓聯結器140耦接至泵144。第一排氣管 道138及第二排氣管道158各自配置以具有不同預定傳 導性，以使得第—及第二腔室1〇4、1〇6之泵送要求可由 單個泉送系統144得到伺服。如第1圖中所示，第一排 氣管道138經配置以具有高傳導性以允許執行於第一腔 室104中之電漿製程所需之更大量之氣體從第一腔室 1 04移除。第二排氣管道1 58經配置以具有相對第一排 氣官道1 38之傳導性之低傳導性，使得從第一及第二腔 室104、106泵送之不同流速之氣體可同時藉由單個泵送 系統1 44抽過單個前級真空管線142。 第2圖為穿過第二腔室1〇6之腔室主體之剖視 圖。如上文所述，第二排氣口 156流體轉接至第二腔室 1〇6。另外，第一排氣口 136穿過腔室主體1〇2而形成， 且隔離於第二腔室106及第二排氣口 156。孔2〇4穿過 腔室主體102而形成，隔離於第二腔室1〇6，且延伸至 第-腔室104(未圖示於第2圖中）&。軸2〇2配置於 孔204内以控制舉升組件之高度’如下文進一步所述。 第3圖為穿過第一腔室1〇4之腔室主體1〇2之剖視 圖。配置於第一腔冑104内為舉升組件3〇2。舉升組件 3〇2包括核304，該環3〇4藉由支架耦接至軸2㈦。 舉升組件302進一步包括複數個指狀物31〇，該複數個 201246437 指狀物31G自環3G4向内輻射式延伸。指狀物31〇間隔 於環3丨0之下以允許機器人（未圖示）取及放基板於指 狀物3〗0之上。複數個指狀物31〇對準複數個缺槽312, 該複數個缺槽312形成於基板支撐12〇中。當耦接至軸 202之致動器（未圖示）降低舉升組件3〇2時，指狀物 将基板安置於基板支樓12Q之上，該基板配置於該 指狀物310之上。雖然指狀物31〇處於低位，但是安放 在基板支撐120上之基板不接觸指狀物31〇。環3〇4可 經提升以使得指狀物310從基板支樓12〇舉升基板至對 準口 11 〇之高度，以利於機器人基板移送。 如第3圖中所示’第一排氣口 136流體耦接至第一腔 至104。第二排氣口 156，如虛線所示，穿過腔室主體 1〇2而形成以使得該口隔離於第一腔冑1〇4及第一排氣 口 136。 第4圖為根據本揭示案之實施例之腔室主體102的示 意圖。腔室主體102包括各自經由排氣管道138、158 耦接至泵144之第一及第二腔室1〇4、1〇“穿過排氣管 道138、158之氣流可由配置於排氣管道内之閥門控制。 如第4圖中所示，_流閥4〇2配置於第一排氣管道138 内以有選擇地增加或減少從第一腔室1〇4排出及穿過第 -排氣管道U8之氣流。隔離闊4〇4配置於節流閥4〇2 之下游以有選擇地關閉穿過第—排氣管道138的氣流且 ^離第-腔室1〇4(在要求時與前級真空管線142及栗 144隔離)。類似地，節流閱_配置於第二排氣管道158 201246437 内以有選擇地控制來自第二腔室106之氣流。隔離閥4〇8 配置於節流閥406之下游以隔離第二腔室丨〇6 (在要求 時與前級真空管線142及泵144隔離）。 第5圖為前文所述之具有一或更多個泵之泵送系統 144之替代實施例的局部示意圖。圖示於第5圖中之泵 送系統144包括複數個泵，該複數個泵平行耦接至前級 真空管線1 42。果送系統144包括第—個泉5 1 〇，該第一 個系510麵接至前級真空管線142。第二個果510!藉由 連接器504流體耦接至前級真空管線ι42。連接器5〇4 包括.第一末端512，該第一末端512耦接至前級真空 管線142之三通管502 ;第二末端514，該第二末端514 可選擇地耦接至附加連接器（作為5〇4w用虛線圖示）； 及第三末端516’該第三末端516耦接至第二個泵510丨。 應瞭解，一或更多個附加泵（作為51〇n用虛線圖示）可 使用一或更多個具有連接至其他第二末端5Mn及第三 末端516Ni連接器5 04N接合。末端蓋5〇6耦接至最後 之連接器504N之第二末端514N以終止連接器5〇4n串。 第ό圖為具有由一個泵送系統1 44伺服之多個腔室的 系統600的前示意圖。該系統6〇〇大體包括複數個非平 衡腔室組602、’ 602Ν’該複數個非平衡腔室組6〇2、...， 6〇2Ν藉由最終之前級真空管線142連接至泵送系統 144。每個非平衡腔室組包括至少兩個真空腔室，每個真 空腔室具有不同泵送要求。為使所有腔室組602、...， 602Ν能夠耦接至單個最終前級真空管線丨42，選擇耦接 10 201246437 至單個腔室之排氣官道之每個共用排氣管道6〇4及 之傳導性以適應最终耦接至共用前級真空管線i42之每 個腔至、’且之不同流量要求。在一個實施例中，兩個非平 衡组602、602N可各自具有耦接至共用排氣管道及 _N之排氣管道138、158及mN、⑽。每個共用排 氣管道604及604n搞接至共用前級真空管線142。在一 個：施例中，各自之管道對138、138,、158、158,及排 氣管道604及604n的傳導性為相等的。例如，排氣管道 138、158之總傳導性等於共用排氣管道6〇4之傳導性。 類似地’排氣管道138n、158n之總傳導性等於共用排氣 管道6〇、之傳導性。或者，排氣管道6〇4及60心之傳 導性可不同域選擇以平衡系送要求以使得使用栗送系 統144耦接至單個最終之前級真空管線142的一或更多 個泵能夠伺服至少兩個腔室。 第7圖圖不出系統7〇〇之另一實施例，該系統7〇〇具 有由一個泵送系統]44伺服之多個腔室。該系統7〇〇大 體上類似於前文所述之系統6〇〇，除了在系統7〇〇中， 每個高傳導排氣管道138、1381^耦接至共用之高傳導共 用排氣裝置706，該高傳導共用排氣裝置7〇6又藉由前 級真空官線142耦接至泵送系統丨44，且低傳導排氣管 道158、158N輕接至共用低傳導排氣管道7〇2。低傳導 排氣裝置702藉由脊狀接線7〇4耦接至高傳導共用排氣 裝置706中之一者或直接耦接至前級真空管線ι42。在 一個實施例中，脊狀管道7〇4與前級真空管線142中之 201246437 一或兩者間之連接對稱地分割共用排氣裝置702、7〇6， 使得在腔室104、 1(Mn、 1〇6、 1〇6!^間傳遞之排氣相 對經由前級真空管線142與高傳導共用排氣裝置7〇6之 交叉界定之對稱接線708為對稱地平衡。 本揭示案提供處理系統，該處理系統具有有利地模組 化之泵系統。考量到可使用泵送系統中耦接至單個前級 真空管線之一或更多個泵以伺服具有不同泵送要求之至 少兩個腔室。使用單個前級真空管線以伺服所有腔室有 利地減少了系統之成本及複雜性且提供更小之佔地面 積。系統平衡不同腔室間之傳導性，高低傳導管道連接 至單個刖級真空管線以允許用最少的成本及空間使不同 製程及功用執行於腔室内。此外，具有高傳導管道之排 氣管道及前級真空管線限制於腔室主體之空間範圍之下 以保持小的佔地面積。 儘管上述說明係針對本揭示案的實施例’然可在不悖 離本揭示案的基本範疇下設想出本揭示案的其他與進一 步實施例，本揭示案之範疇由下文之申請專利範圍所決 定。 ' 【圖式簡單說明】 為能詳盡理解以上所述本揭示案之特徵結構，可參考 實施例更具體的描述上文簡單概括之本揭示案，其中一 些實施例圖示於附加圖式中。然而，應注意附加圖式僅 圖示出本揭示案之典型實施例，且因為本揭示案可允許 12 201246437 直同繁亡 ’、 哥有效之實施例，所以該等圖示不欲視為本揭示 案之範疇之限制。 ’、 施例之真空腔室的前 第1圖為根據本揭示案之一個實 剖視圖。 第2圖為第1圖之真空腔室之剖面示意圖。 第3圖為第1圖之真空腔室之另一剖面俯視圖。 第4圖為根據本揭示案之實施例之具有泵系統的真空 腔室之示意圖。 第5圖為第4圖之泵系統之替代實施例的局部示意圖。 第6圖為具有多個真空腔室及-個泵系統之-個實施 例之前示意圖。 第：圖為具有多個真空腔室及一個泵系統之替代實施 例之剛不思圖。為了促進瞭解，儘可能使用相同的元件 付號來表不圖式中相同的元件。考量到揭示於一個實施 彳的元件及特敛結構，可有利地併入在其他的實施例 中而無需進一步描述。 【主要元件符號說明】 100 處理系統 102 腔室主體 104 第一腔室 106 第二腔室 108 内壁 110 基板移送口 112 門 114 加工介面 116 移送室 118 喷淋頭 120 基板支擇 122 加熱器 13 201246437 124 基板 126 氣體入口 128 氣體分配盤 130 遠端電漿源 132 功率源 134 136 第一排氣口 138 第一排氣管道 140 可伸縮聯結器 142 前級真空管線 144 果/果送糸統 146 凸緣 148 凸緣 150 波紋管 152 基板支撐 154 基板 156 第二排氣口 158 第二排氣管道 202 轴 204 iL 302 舉升組件 304 環 308 支架 310 凸緣 3 12 缺槽 402 節流閥 404 隔離閥 406 節流閥 408 隔離閥 502 三通管 504 連接器 506 末端蓋 51〇〇 第一個泵 51〇! 第二個泵 512 第一末端 514 第二末端 516 末端蓋 600 系統 602 腔室組 604 排氣管道 700 糸統 702 低傳導排氣管道 704 脊狀接線/脊狀管道 708 對稱接線 706 高傳導共用排氣裝置 14

Claims (1)

1. 201246437 七、申請專利範圍： 1 - 一種處理基板之系統， 一腔室主體，該腔室主體 名玄夕 隨具有隔離於一第二基板移送至之 第一基板移送室； 一真空泵； 傳導月J級真工s線’該高傳導前級真空管線揭接至該 泵； 一高傳導泵送管道，該高傳導 哥等乘达官道耦接該前級真空管 線至該第一基板移送室；以及 低傳導泵送管道，該低傳 由τ 導果送s道耦接該前級真空管 線至該第二基板移送室。 2.如請求項1之系統，進一步包含：— 昂二真空栗，該第 一真二果輕接至該面傳導前級真空管線 3'=:項！之系統4中每—基板移送室具有兩個基板 該噴淋頭 4·如請求項1之系統，進一步包含：一嘴淋頭 設置於該第一基板移送室内。 5 ·如請求項1之系統，進一步包含： -基板支撐，該基板支撐設置於該第 取移送室内；以 15 201246437 及 力…'益’該加熱器經配置以加熱該基板支揮。 U項1之系統，其中該第—基板移送絲接至一遠 端電漿源。 7· 一種處理基板之系統，包含： —腔室主體，該腔官 n 主體具有一第一基板移送室及形成於 * ^ 冏之第二基板移送室，其中該第一 基板移送室隔離 哀第一基板移送室； —真空泵； 栗；導⑴級真空管線’該高傳導前級真空管線耦接至該 —高傳導栗送管道，該 線至該第〜 Λ阿傳導泵送管道耦接該前級真空管 〜基板移送室；以 -低傳導栗送管、音 以及 線至該第-、該低傳導泵送管道耦接該前級真空管 〜基板移送室。 8.如請求項7 之系統，其Φ« , 移送口。 母基板移送室具有兩個基板 之系統，進一牛h人. 設置於嗜m y包s —噴淋頭，該噴淋頭 Λ卑〜基板移送室内。 16 201246437 ιο_如請求項7之系統，進一步包含： 一基板支撐，該基板支撐設置於該第一基板移送室内；以 及 一加熱器’該加熱器經配置以加熱該基板支樓。 11·如請求項7之系統，進一步包含：一第二真空泵，該第 二真空泵耦接至該高傳導前級真空管線。 12. 如請求項7之系統，其中該第一基板移送室耦接至一遠 端電漿源。 13. —種處理基板之系統，包含： 一第一腔室主體’該第一腔室主體具有一隔離於一第二個 第一基板移送室之第一基板移送室； 一第二腔室主體，該第二腔室主體具有一隔離於一第四個 第一基板移送室之第三基板移送室； 一真空泵； 一高傳導共用排氣裝置，該高傳導共用排氣裝置轉接至該 泵； 一南傳導共用排氣裝置，該南傳導共用排氣装置輕接至兮_ 高傳導前級真空管線； 一第一高傳導泵送管道，該第一高傳導泵送營道輕接該t 傳導共用排氣裝置至該第一基板移送室； 一第二高傳導泵送管道，該第二高傳導泵送管道輕接該言 17 201246437 傳$共用排氣裝置至該第三基板移送室； =共用排氣裝置，該低傳導共用排氣裝置耗接至該 一问傳導前級真空管線； ::傳導系送管道’該第一低傳導果送管道耦接該低 一 "用排氣裝置至該第二基板移送室；以及 傳導果送管道，該第二低傳導1送管道糕接該低 用排氣裝置至該第四基板移送室。 呈右广項13之系統’其中第—及第二高傳導泵送管道 具有相等的傳導性。 15佈如置:f統’其…及第二高傳導栗送管道 16. 如請求jg 7。 〆 ' 之系統，其中第一基板移送室為一電漿處 且°亥第二基板移送室為一負載鎖腔室。 17. 如請求項^ 、 之系統，進一步包含一第二泵，該第二泵 耦接至該高傳導前級真空管線。 1 8 ·如請求jg 7。 之系統，其中該等高傳導泵送管道藉由一 波紋管耦接至該高傳導前級真空管線。 1 9 ·如請求jg ^ / $之系統，其中每—基板移送室具有兩個基 201246437 板移送口。 20.如請求項14之系統，其中該第一基板移送室具有一基 板支撐加熱器且耦接至一遠端電漿源。 19