TW202322242A - 用於提高可維修性的預清潔腔室組件架構 - Google Patents

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阿維納許 薛維加
斯里尼瓦沙 仁加帕
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Abstract

本文描述用於處理基板的設備。更具體地，本文描述的實施方式涉及耦接到群集工具組件的分開的預清潔製程模組和預清潔控制模組。每個預清潔製程模組和每個預清潔控制模組由在該預清潔製程模組與該預清潔控制模組之間被配置為使電力電纜和控制電纜從中穿過的電纜導管連接。維護通道穿過該群集工具組件形成。淨化氣體源、製程氣體源、測壓計、隔離埠和節流閥中的每一者都能從該預清潔製程模組的一側接近。

Description

用於提高可維修性的預清潔腔室組件架構
本案內容的實施方式整體涉及一種用於基板處理的系統。更具體地，本文描述的實施方式涉及一種用於對基板執行預清潔製程以用於半導體處理的系統。
在基板處理操作之前或之間執行基板的預清潔。基板的預清潔減少基板的污染並且可在執行處理操作之前從基板的表面去除不想要的殘留物或材料。預清潔腔室附接到處理工具的一部分（諸如線性（linear）或群集工具）。一旦預清潔腔室附接到處理工具，基板就在處理操作期間行進通過預清潔腔室。在預清潔腔室內部的容積與在處理工具的至少一部分（諸如傳送腔室）內部的容積流體連通。
隨著技術逐步發展，當前半導體製造設施利用越來越多的處理工具。執行在安裝之後對處理工具中的每一者的維護以實現改善的長期處理效果。執行對預清潔腔室的維護以改善清潔效能。由於在處理工具之間的空間約束，維護通常難以執行。因此，維護通常需要延長的工具停機時間，這提高整體擁有成本並且降低工具的可用性。用於減少維護時間和成本的先前嘗試導致增加的腔室佔地面積。因此，處理工具的佔地面積和可維修區是在半導體製造設施內利用的工具的量和類型的限制因素。
因此，本領域中需要的是具有減小的佔地面積和改善的可接近（accessible）維護點的處理工具。
本案內容整體涉及用於處理基板的設備，諸如適合於在半導體製造中使用的設備。在一個實施方式中，所述設備包括：傳送腔室；工廠介面，所述工廠介面耦接到所述傳送腔室的第一側；複數個製程腔室，所述複數個製程腔室耦接到所述傳送腔室的第二側；和預清潔製程模組，所述預清潔製程模組在所述複數個製程腔室中的至少一者與所述工廠介面之間耦接到所述傳送腔室的第三側。所述預清潔製程模組包括預清潔腔室和設置在所述預清潔腔室下方的氣體面板。預清潔控制模組設置為與所述預清潔製程模組分開並且與所述多個處理腔室中的一者相鄰。所述預清潔控制模組包括電源和控制器。電纜導管設置在所述預清潔製程模組與所述預清潔控制模組之間。
在另一個實施方式中，描述一種適合於在半導體製造中使用的預清潔組件。所述預清潔組件包括預清潔製程模組。所述預清潔製程模組包括預清潔腔室，所述預清潔腔室包含蓋、基板支撐基座和板堆疊物（plate stack）。所述蓋是圍繞旋轉軸線可旋轉的。氣體面板設置在所述預清潔腔室下方。隔離埠設置在所述預清潔製程模組的第一側上並且在第一方向上延伸。測壓計設置在所述第一側上並且在所述第一方向上延伸。預清潔控制模組設置為與所述預清潔製程模組分開，並且包括電源和控制器。電纜導管設置在所述預清潔製程模組與所述預清潔控制模組之間。所述電纜導管具有大於約400mm的長度。
在又一個實施方式中，描述一種適合於在半導體製造中使用的用於基板處理的設備。所述設備包括：傳送腔室；工廠介面，所述工廠介面耦接到所述傳送腔室的第一側；四個製程腔室，所述四個製程腔室耦接到所述傳送腔室；第一預清潔製程模組，所述第一預清潔製程模組在所述製程腔室中的第一製程腔室與所述工廠介面之間耦接到所述傳送腔室的第二側。所述第一預清潔製程模組包括預清潔腔室和設置在所述預清潔腔室下方的氣體面板。所述預清潔腔室耦接到所述傳送腔室並且進一步包括具有旋轉軸線的蓋，所述蓋與所述傳送腔室相鄰，使得所述蓋在打開時朝向所述傳送腔室旋轉。第一預清潔控制模組設置為與所述第一預清潔製程模組分開並且與所述製程腔室中的所述第一製程腔室相鄰。所述第一預清潔控制模組包括電源和控制器，所述控制器被配置為控制所述預清潔腔室內的預清潔製程。第一電纜導管設置在所述第一預清潔製程模組與所述第一預清潔控制模組之間並且被配置為將一根或多根供電電纜和一根或多根控制電纜保持在所述第一電纜導管中。
本案內容中描述的實施方式整體涉及一種用於基板處理的系統。更具體地，本文描述的實施方式涉及一種用於對基板執行預清潔製程以用於半導體處理的系統。用於預清潔處理的系統包括預清潔腔室以及支援設備。支援設備包括氣體面板和預清潔控制模組。預清潔控制模組包括電源和控制器。電纜導管將預清潔模組連接到預清潔腔室，並且一根或多根供電電纜或控制電纜穿過電纜導管。預清潔腔室和氣體面板形成預清潔製程模組。預清潔製程模組與預清潔控制模組分開，以使得能夠分開預清潔製程模組和預清潔控制模組的佔地面積並且在與群集工具組合時形成維護通道。將預清潔製程模組和預清潔控制模組分開減少預清潔製程模組的佔地面積，並且使得能夠改善圍繞預清潔製程模組和預清潔控制模組兩者的維護路徑。附接預清潔製程模組和預清潔控制模組的電纜導管使得能夠增加在預清潔製程模組與預清潔控制模組之間的距離，同時使複數根電力電纜和複數根控制電纜遮罩外部干擾和對彼此的干擾。
圖1圖示用於處理基板的群集工具組件100的示意性平面圖。群集工具組件100包括一或多個預清潔製程模組106a、106b和一或多個預清潔控制模組112a、112b。預清潔製程模組106a、106b耦接到傳送腔室102的外表面。複數個製程腔室104a-104d進一步耦接到傳送腔室102的外表面。在圖1的實施方式中，存在兩個預清潔製程模組106a、106b和四個製程腔室104a-104d。一或多個裝載閘腔室110設置在傳送腔室102與前端工廠介面（factory interface; FI）108之間。單個裝載閘腔室110設置在傳送腔室102與圖1的前端FI 108之間。當從前端FI 108傳送到傳送腔室102和從傳送腔室102傳送到前端FI 108時，基板傳送通過裝載閘腔室110。
裝載閘腔室110連接到真空泵（未示出），例如低真空泵（roughing pump），所述真空泵的輸出連接到排放道（未示出），以將裝載閘腔室110內的壓力降低到數量級為約10 -3托的亞大氣壓。裝載閘腔室110可連接到該裝載閘腔室專用的真空泵，或者連接到與群集工具組件100內的一或多個部件共用的真空泵，或者連接到除真空泵之外的場所排放裝置（house exhaust），以降低在裝載閘腔室110中的壓力。在每種情況下，閥設置在裝載閘腔室110的任一端上。
第一閥111設置在裝載閘腔室110與前端FI 108之間。第二閥113設置在裝載閘腔室110與傳送腔室102之間。在裝載閘腔室110減壓的同時，第一閥111使得能夠在前端FI 108與裝載閘腔室110之間形成密封。第一閥111進一步防止在第二閥113打開並且基板從傳送腔室102傳送到裝載閘腔室110或從裝載閘腔室110傳送到傳送腔室102時傳送腔室102暴露於大氣或環境壓力條件下。在裝載閘腔室110加壓或與前端FI 108流體連通時，第二閥113使得能夠在傳送腔室102與裝載閘腔室110之間形成密封。在第一閥111打開並且基板從前端FI 108傳送到裝載閘腔室110或從裝載閘腔室110傳送到前端FI 108時，第二閥113防止傳送腔室102暴露於大氣或環境壓力條件下。
傳送腔室102被配置為在裝載閘腔室110、預清潔製程模組106a、106b和製程腔室104a-104d中的每一者之間傳送一或多個基板。如本文所示，傳送腔室102包括七個側壁，使得傳送腔室102具有七邊形橫截面輪廓。替代地，傳送腔室102可具有五邊形、九邊形或十一邊形橫截面輪廓，以使得附加製程腔室能夠耦接到傳送腔室102。與製程腔室104a-104d或預清潔製程模組106a、106b中的任一者所沿著附接的側壁相比，傳送腔室102的其上附接裝載閘腔室110的側壁具有減小的厚度。傳送腔室102可包括傳送機器人203或轉盤（carousel）（未示出），以用於在傳送腔室102中移動基板。傳送機器人或轉盤具有用於保持基板的一或多個葉片（未示出），並且圍繞傳送腔室102的中心軸線（未示出）被致動。傳送腔室102內的傳送容積在基板處理期間保持在真空下，諸如數量級為約10 -3托或更小。
製程腔室104a-104d中的每一者耦接到傳送腔室102的外部表面。製程腔室104a-104d可以是四個製程腔室104a-104d，使得存在第一製程腔室104a、第二製程腔室104b、第三製程腔室104c和第四製程腔室104d。然而，也設想更多或更少的製程腔室。複數個製程腔室104a-104d中的每一者可以是沉積腔室，諸如外延沉積腔室或其他類型的沉積腔室。在一些實施方式中，製程腔室104a-104d包括原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）或物理氣相沉積（PVD）腔室中的至少一種。製程腔室104a-104d中的每一者設置在與至少一個附加製程腔室104a-104d相鄰的壁上。
在圖1的實施方式中，裝載閘腔室110耦接到傳送腔室102的第一壁。第一預清潔製程模組106a耦接到傳送腔室102的第二壁。第一製程腔室104a耦接到傳送腔室102的第三壁。第二製程腔室104b耦接到傳送腔室102的第四壁。第三製程腔室104c耦接到傳送腔室102的第五壁。第四製程腔室104d耦接到傳送腔室102的第六壁。第二預清潔製程模組106b耦接到傳送腔室102的第七壁。
第一預清潔製程模組106a和第二預清潔製程模組106b所耦接到的傳送腔室102的壁的寬度比製程腔室104a-104d所耦接到的傳送腔室102的壁短。因此，傳送腔室102的第二壁和第七壁的寬度比第三壁、第四壁、第五壁或第六壁中的每一者短。裝載閘腔室110所耦接到的傳送腔室102的壁的寬度也比製程腔室104a、104d所耦接到的傳送腔室102的壁短。因此，傳送腔室102的第一壁的寬度比第三壁、第四壁、第五壁或第六壁中的每一者短。具有第一壁、第二壁和第三壁中的一者或每一者的較短寬度減少群集工具組件100的總佔地面積，但是也減小在預清潔製程模組106a、106b與該群集工具組件100的其他部件之間的空間。
裝載閘腔室110設置在第一預清潔製程模組106a與第二預清潔製程模組106b之間的第一壁上。第一預清潔製程模組106a設置在裝載閘腔室110與第一製程腔室104a之間的第二壁上。第二預清潔製程模組106b設置在裝載閘腔室110與第四製程腔室104d之間的第七壁上。第一製程腔室104a設置在第一預清潔製程模組106a與第二製程腔室103b之間的第三壁上。第二製程腔室104b設置在第一製程腔室104a與第三製程腔室104c之間的第四壁上。第三製程腔室104c設置在第二製程腔室104b與第四製程腔室104d之間的第五壁上。第四製程腔室104d設置在第三製程腔室104c與第二預清潔製程模組106b之間的第六壁上。
第一預清潔控制模組112a設置為與第一製程腔室104a相鄰。在一些實施方式中，第一預清潔控制模組112a耦接到第一製程腔室104a。第二預清潔控制模組112b設置為與第四製程腔室104d相鄰。在一些實施方式中，第二預清潔控制模組112b耦接到第四製程腔室104d。
預清潔製程模組106a、106b中的每一者被配置為對設置在其中的一或多個基板執行預清潔製程。預清潔製程可包括電漿蝕刻製程。預清潔製程模組106a、106b設置在裝載閘腔室110的任一側上，使得第一預清潔製程模組106a設置在裝載閘腔室110的一側上，並且第二預清潔製程模組106b設置在裝載閘腔室110的與第一預清潔製程模組106a相對的一側上。預清潔製程模組106a、106b耦接到傳送腔室102的一側並且被配置為與傳送腔室102內的傳送容積流體連通。預清潔製程模組106a、106b中的每一者由一或多個電纜導管114a、114b耦接到預清潔控制模組112a、112b。第一預清潔製程模組106a由第一電纜導管114a耦接到第一預清潔控制模組112a。第二預清潔製程模組106b由第二電纜導管114b耦接到第二預清潔控制模組112b。
預清潔製程模組106a、106b中的每一者包括測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和從預清潔製程模組106a、106b的面向外表面115a、115b延伸的節流閥120a、120b。因此，第一測壓計116a、第一隔離埠118a和第一節流閥120a從第一預清潔製程模組106a的面向外表面115a延伸。第二測壓計116b、第二隔離埠118b和第二節流閥120b從第二預清潔製程模組106b的面向外表面115b延伸。測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和節流閥120a、120b中的每一者從每個預清潔製程模組106a、106b的單側延伸，以使得能夠改善對測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和節流閥120a、120b中的每一者的接近（access）。
主機電源122設置為與前端FI 108和裝載閘腔室110相鄰。主機電源122可被配置為向群集工具組件100（諸如向傳送腔室102、裝載閘腔室110和前端FI 108）供應交流（AC）電力。主機電源122可進一步向製程腔室104a-104d及/或預清潔製程模組106a、106b提供電力。主機電源122可耦接到裝載閘腔室110及/或前端FI 108的一側。
圖2圖示第一預清潔製程模組106a的示意性等距前視圖。第二預清潔模組106b類似於第一預清潔模組106a。第一預清潔製程模組106a包括預清潔腔室204、氣體面板202、複數個支撐件210a、210b、212c、212、測壓計116a、隔離埠118a和節流閥120a。預清潔腔室204包括蓋206、主體205、耦接蓋206和預清潔腔室204的鉸合部組件（hinge assembly）208、和基座致動器222。預清潔腔室204設置在氣體面板202上方。氣體面板202包括淨化氣體面板220和製程氣體面板218。
氣體面板202設置在預清潔腔室204下方以減少第一預清潔製程模組106a的佔地面積。淨化氣體面板220被配置為向預清潔腔室204供應淨化氣體，並且可包括一或多個淨化氣體源和淨化氣體泵。製程氣體面板218被配置為向預清潔腔室204供應製程氣體，並且可包括一或多個製程氣體源、製程氣體泵及/或閥。淨化氣體面板220和製程氣體面板218中的每一者可分別通過第一門221和第二門219接近。第一門221和第二門219在第一預清潔製程模組106a的外壁上。
複數個支撐件210a、210b、210c、212中的每一者設置在氣體面板202的頂表面224與預清潔腔室204的主體205的底表面226之間。複數個支撐件210a、210b、210c、212包括第一支撐件210a、第二支撐件210b、第三支撐件210c和可移除第四支撐件212。第一支撐件210a、第二支撐件210b、第三支撐件210c和可移除第四支撐件212中的每一者設置在氣體面板202的角部處，並且支撐預清潔腔室204並且將預清潔腔室204與氣體面板202分開。可移除第四支撐件212被配置為一旦藉由將第一預清潔製程模組106a耦接到傳送腔室102來將第一預清潔製程模組106a安裝在群集工具組件100上就被移除。移除可移除第四支撐件212打開預清潔腔室204的下側，並且提供維護通道。第二支撐件210b可包括用於支撐排放管線214及/或基座致動器222的一部分的一或多個分支。替代地，支撐件210a、210b、210c、212中的每一者可稱為支腿或間隔件。
鉸合部組件208被配置為使得蓋206能夠相對於預清潔腔室204的主體205被致動。蓋206進一步包括柄216。柄216位於蓋206的與到鉸合部組件208的連接相對的一側上。柄216位於預清潔腔室204的與測壓計116a、隔離埠118a和節流閥120a中的每一者相同側上。因此，蓋206被配置為遠離面向外表面115a並且朝向傳送腔室102打開。因此，測壓計116a、隔離埠118a、節流閥120a和預清潔腔室204中的每一者可從同一側進行維護。
測壓計116a被配置為測量預清潔腔室204內的溫度。在一些實施方式中，測壓計116a測量預清潔腔室204內的多於一種壓力。隔離埠118a被配置為控制預清潔腔室204內的排放速率，並且可控制從預清潔腔室204到排放管線214的排放流量。隔離埠118a可進一步用於檢查預清潔腔室204的真空並且決定在預清潔腔室204中是否存在洩漏。
節流閥120a被配置為控制進入預清潔腔室204中的氣體流量。節流閥120a可控制製程氣體或淨化氣體中的一者或兩者。製程氣體可以包括載氣或反應氣體，諸如He、Ne、Ar、Kr、Xe、N 2、H 2、NH 3、NF 3、Cl 2、HCl、HF、HBr、C 2F 6、CF 4、C 3F 8、CHF 3、CH 2F 2、C 4F 8或SF 6中的一種或組合。第二預清潔製程模組106b類似於第一預清潔製程模組106a。
圖3A圖示第一預清潔控制模組112a的示意性等距前視圖。第一預清潔控制模組112a和第二預清潔控制模組112b是類似的。第一預清潔控制模組112a被配置為控制第一預清潔製程模組106a。第一預清潔控制模組112a包括一或多個功率源308、310和控制器306。控制器306被配置為控制預清潔腔室204的製程操作。
控制器306被配置為向預清潔腔室204以及功率源308、310供應指令。控制器306還接收來自第一預清潔製程模組106a內的感測器的輸入。例如，控制器306可被配置為控制經由氣體面板202的各種氣體的流量並且協調功率源308、310的操作以促進第一預清潔製程模組106a內的氣體和電漿流動。控制器306還可被配置為控制基座致動器222的致動和預清潔腔室204內的加熱的所有態樣。
控制器306包括可程式設計中央處理單元（CPU），該可程式設計中央處理單元能與記憶體和耦接到預清潔腔室204的各種部件的大型存放區裝置、輸入控制單元和顯示單元（未示出）（諸如功率源、時鐘、快取記憶體、輸入/輸出（I/O）電路和類似物）一起操作，以促進對基板處理的控制。控制器306還包括用於藉由預清潔腔室204中的感測器（包括監測流量、RF功率、電場和類似物的感測器）監測基板處理的硬體或軟體。測量系統參數（諸如基板溫度、腔室氣氛壓力和類似參數）的其它感測器也可向控制器306提供資訊。
為了便於控制預清潔腔室204和相關聯的電漿和電場形成製程，CPU可以是可在工業環境中使用的任何形式的通用電腦處理器中的一種，諸如可程式設計邏輯控制器（PLC），以用於控制各種腔室和子處理器。記憶體耦接到CPU，並且記憶體是非暫時性的，並且可以是易獲得的記憶體中的一或多個，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟驅動、硬碟或任何其他形式的數位存放裝置（本端或遠端）。支援電路耦接到CPU來以一般的方式支援處理器。電漿和電場形成和其他製程通常儲存在記憶體中，典型地作為軟體常式。軟體常式也可由距由CPU控制的硬體遠端定位的第二CPU儲存及/或執行。
記憶體是含有指令的電腦可讀取儲存媒體的形式，該指令當由CPU執行時促成預清潔腔室204的操作。在記憶體中的指令是程式產品的形式，諸如實現本案內容的方法的程式。程式碼可遵照許多不同程式設計語言中的任一種。在一些示例中，本案內容可被實現為儲存在用於與電腦系統一起使用的電腦可讀取儲存媒體上的程式產品。程式產品的程式限定實施方式（包括本文描述的方法）的功能。
在某些實施方式中，程式體現機器學習能力。各種資料特徵包括製程參數，諸如處理時間、溫度、壓力、電壓、極性、功率、氣體種類、前驅物流率和類似參數。在特徵之間的關係被辨識和定義以使得能夠藉由機器學習演算法進行分析以攝取資料並且調適由預清潔腔室204執行的製程。機器學習演算法可採用監督學習或無監督學習技術。由程式體現的機器學習演算法的示例包括但不限於線性回歸、邏輯回歸、決策樹、狀態向量機、神經網路、單純貝氏、k最近鄰（k-nearest neighbors）、K均值（K-Means）、隨機森林、降維演算法和梯度提升演算法等。在一個示例中，機器學習演算法用於調制RF功率和前驅物氣流以形成電漿並且然後促成清潔設置在預清潔腔室204內的基板。
例示性電腦可讀取儲存媒體包括但不限於：（i）其上永久地儲存資訊的不可寫儲存媒體（例如，在電腦內的唯讀記憶體裝置，諸如能由CD-ROM驅動讀取的CD-ROM盤、快閃記憶體、ROM晶片或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體）；和（ii）在其上儲存可變更資訊的可寫儲存媒體（例如，在磁片驅動內的軟碟或硬碟驅動或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體）。當實施指示本文描述的方法的功能的電腦可讀取指令時，這樣的電腦可讀取儲存媒體是本案內容的實施方式。在一些實施方式中，控制器306是etherCAT控制器。
一或多個功率源308、310中的每一者是交流（AC）或直流（DC）功率源中的一者。在一些實施方式中，一或多個功率源308、310是兩個或更多個功率源308、310。一或多個功率源308、310包括第一功率源308和第二功率源310。第一功率源308是DC電源並且被配置為向第一預清潔製程模組106a供應DC電力。第二功率源310是AC電源並且被配置為向第一預清潔製程模組106a供應AC電力。組合的第一功率源308和第二功率源310用於向第一預清潔製程模組106a內的各種元件供應電力。第一功率源308可向氣體面板202、預清潔腔室204內的加熱器（未示出）、基座致動器222、測壓計116a、隔離埠118a或節流閥120a中的一者或多者供應電力。在一些實施方式中，第一功率源308向氣體面板202、預清潔腔室204內的加熱器、基座致動器222、測壓計116a、隔離埠118a和節流閥120a中的每一者供應電力。第二功率源310被配置為向預清潔腔室204內的加熱器（未示出）、遠程電漿源（RPS）422（圖4）或預清潔腔室204內的感測器中的一者或多者供應電力。
第一功率源306、第二功率源310和控制器306中的每一者設置在殼體302內。殼體302是被配置為保持第一功率源306、第二功率源310和控制器306中的每一者的塔狀物（tower）。殼體302是金屬或金屬合金容器，並且可包括多個隔室及/或擱架以用於保持不同電子部件。在一些實施方式中，第一功率源306和控制器306中的每一者設置在上擱架311上，而第二功率源310設置在上擱架311下方的下擱架313上。
電力電纜312、314從第一功率源306和第二功率源310中的每一者引出。電力電纜312、314被配置為將電力傳送到第一預清潔製程模組106a的部件。電力電纜312、314從殼體302的內部穿過、進入第一電纜導管114a中並且到達第一預清潔製程模組106a。一根或多根信號電纜315從控制器306延伸到第一預清潔製程模組106a。一根或多根信號電纜315被配置為將信號從控制器306載送到第一預清潔製程模組106a及/或將信號從第一預清潔製程模組106a的一或多個部件載送到控制器306。所述一根或多根信號電纜315從控制器306延伸、通過第一電纜導管114a並且到達第一預清潔製程模組106a。第一電纜導管114a用於使一根或多根信號電纜315和電力電纜312、314中的每一者彼此遮罩。
第一電纜導管114a包括外主體304。外主體304是金屬或金屬合金，並且包圍一根或多根信號電纜315和電力電纜312、314中的每一者。外主體304防止來自外部電線或功率源的串擾或干擾，並且在一個示例中，可充當法拉第遮罩件。因此，外主體304用於遮罩一根或多根信號電纜315和電力電纜312、314中的每一者。外主體304進一步用於保護一根或多根信號電纜315和電力電纜312、314中的每一者和免受篡改或損壞，並且組織電力電纜312、314和一根或多根信號電纜315。外主體304是分段的，使得外主體304可以是彎曲的或成形的。外主體304至少包括第一部分328和第二部分330。第一部分328和第二部分330在接頭（joint）326處連接。第一部分328從殼體302的外表面延伸。第一部分328的距殼體302最遠的遠端在接頭326處連接到第二部分330。也可在不同接頭處利用和連接附加部分。外主體304的在第一部分328與第二部分330之間的壁的方向不同，使得第二部分330在與第一部分328不同的方向上延伸。
如圖3B中所示，殼體302包括設置在殼體302中的若干通道320、322、324。通道320、322、324中的每一者被配置為保持一根或多根電纜，諸如電力電纜312、314和一根或多根信號電纜315。在本文描述的實施方式中，第一通道320被配置為使第一電力電纜312穿過第一通道320設置。第二通道322被配置為使第二電力電纜314穿過第二通道322設置。第三通道324被配置為使一根或多根信號電纜315穿過第三通道324設置。通道320、322、324中的每一者由一或多個壁316、318彼此分開。第一通道320由第一壁316與第二通道322分開。第二通道322由第二壁318與第三通道324分開。壁316、318被配置為將電纜312、314、315中的每一者的電磁場彼此遮罩。壁316由金屬或金屬合金形成，並且防止由電纜312、314、315中的每一者的鄰近引起的雜訊。
在一些實施方式中，壁316、318和外主體304由聚合物（諸如塑膠材料）形成。與電纜設置在金屬或金屬合金第一電纜導管114a內的實施方式相比，在第一電纜導管114a由聚合物形成的實施方式中，電纜312、314、315中的每一者被分開更大的直線（linear）距離。
第一電纜導管114a的長度L大於約400mm，諸如大於約45000mm，諸如大於約500mm，諸如約500mm至約750mm，諸如約550mm至約750mm。長度L是直線長度並且沿著第一電纜導管114a的主軸延伸。主軸在第一通道320、第二通道322和第三通道324延伸的方向上。第一電纜導管114a的長度L限制在第一預清潔控制模組112a與第一預清潔製程模組106a之間的距離。第一電纜導管114a和第二電纜導管114b是類似的。
圖4圖示具有打開的蓋206的預清潔腔室204的示意性等距前視圖。預清潔腔室204包括基板支撐基座424和板堆疊物（plate stack）414，板堆疊物414被配置為將氣體或電漿輸送到在板堆疊物414與基板支撐基座424之間的製程容積418。基板支撐基座424由基座致動器222在製程容積418內向上和向下致動。基板被配置為設置在基板支撐基座424上並且在預清潔腔室204內被清潔。
蓋206設置在打開位置，使得蓋206圍繞鉸合部組件208被遠離面向外表面115a致動。鉸合部組件208包括耦接在預清潔腔室204的主體205與蓋206之間的鉸合部408。鉸合部408充當蓋206的轉動點或樞軸點，使得蓋206的旋轉軸線穿過鉸合部408。鉸合部組件208進一步包括可延伸活塞404，該可延伸活塞在第一連接點406處耦接到蓋206並且在第二連接點402處耦接到主體205。或者，可延伸活塞404可以是彈簧。可延伸活塞404被配置為允許蓋206圍繞鉸合部408被致動，同時防止蓋206在處於打開位置時通過預定角度。這有助於防止在蓋206打開以進行維護時對蓋206的意外損壞。
蓋206包括設置在蓋206中的板堆疊物414以及RPS 422。RPS 422被配置為在處理期間將電漿輸送到板堆疊物414。板堆疊物414包括一或多個噴頭、擴散器及/或離子區隔板（ion blocker plate）。板堆疊物414包括穿過底部噴頭形成的複數個開口，以允許板堆疊物414內的氣體和電漿進入製程容積418。RPS 422被配置為向板堆疊物414提供電漿，諸如清潔電漿。在一些實施方式中，用合適的電感耦合電漿系統或電容耦合電漿系統代替RPS 422。
使用一或多個側壁416、板堆疊物414的底表面和基板支撐基座424形成製程容積418。基板傳送通道420穿過製程容積418的側壁416中的一者設置並且到達面向內表面428。基板傳送通道420被配置為使得基板能夠穿過基板傳送通道420，使得基板從製程容積418傳遞到傳送腔室102或從傳送腔室102傳遞到製程容積418。面向內表面428設置在主體205的與面向外表面115a相對的一側。
側表面430設置在面向內表面428與面向外表面115a之間。可延伸活塞404可耦接到側表面430中的每一者，使得第一可延伸活塞404從一個側表面430延伸到蓋206，而第二可延伸活塞404從相對的側表面430延伸到蓋206。
第一隔離埠118a還可包括排放耦接件426。排放耦接件426被配置為附接到排放管線214，使得氣體及/或電漿通過排放耦接件426從製程容積418排放。
圖5A圖示群集工具組件100的一部分和維護通道502的示意性平面圖。維護通道502是穿過群集工具組件100的一部分的開放通道。維護通道502設置在第一預清潔控制模組112a和第二預清潔控制模組112b的至少一部分、前端FI 108、預清潔製程模組106a、106b、主機電源122、裝載閘腔室110和傳送腔室102之間。維護通道502提供到預清潔控制模組112a、112b、預清潔製程模組106a、106b、主機電源122、裝載閘腔室110和傳送腔室102的一部分中的每一者的通路。在一個示例中，維護通道502提供從傳送腔室102的下側到傳送腔室102的機器人或轉盤的通路。
因此，維護通道502設置在預清潔製程模組106a、106b的一部分與預清潔控制模組112a、112b之間。維護通道502進一步設置在預清潔控制模組112a、112b的一部分與前端FI 108之間，使得通往維護通道502的第一入口504a設置在第一預清潔控制模組112a與前端FI 108之間。通往維護通道502的第二入口504b設置在第二預清潔控制模組112b與前端FI 108之間。第一入口504a和第二入口504b的第一寬度D 1大於約400mm，諸如大於約500mm，諸如約500mm至約750mm，諸如約500mm至約650mm。第一入口504a的第一寬度D 1是預清潔控制模組112a、112b中的一者的外表面與前端FI 108的外表面之間的最小開口點，使得第一寬度D 1是預清潔控制模組112a、112b中的一者與前端FI 108之間的最小直線距離。
維護通道502的部分經過電纜導管114a、114b中的每一者上方、預清潔處理模組106a、106b中的每一者下方、主機電源122上方和裝載閘腔室110上方。維護通道502的設置在裝載閘腔室110上方的部分提供到傳送腔室102的外周邊的第一壁的通路。第二寬度D 2是維護通道502在維護通道502內的最窄點處的寬度。第二寬度D 2設置在預清潔製程模組106a、106b中的一者的一部分與前端FI 108之間。第二寬度D 2是預清潔製程模組106a、106b中的一者的一部分與前端FI 108之間的直線距離。第二寬度D 2大於約400mm，諸如大於約500mm，諸如約500mm至約700mm，諸如約500mm至約625mm。
圖5B圖示在第一預清潔製程模組106a與第一預清潔控制模組112a之間的維護通道502的示意性等距前視圖。預清潔控制模組112a、112b中的每一者具有第一高度D 3，該第一高度大於約1000mm，諸如大於約1100mm，諸如約1100mm至約1500mm，諸如約1100mm至約1300mm。第一高度D 3是在z方向上從製造設施的地板到預清潔控制模組112a、112b的頂表面的高度。預清潔控制模組112a、112b的第一高度D 3降低藉由越過預清潔控制模組112a、112b來執行維護的能力。前端FI 108的高度與預清潔控制模組112a、112b的高度相比類似或更高。
氣體面板202具有第二高度D 4。第二高度D 4為約250mm至約500mm，諸如約300mm至約450mm，諸如約300mm至約400mm，諸如約350mm至約400mm。第二高度D 4是在z方向上從製造設施的地板到氣體面板202的頂表面224的高度。第二高度D 4被配置為使技藝人士或其他人員能夠接近設置在氣體面板202的頂表面224上方以及在淨化氣體面板220和製程氣體面板218中的每一者上方的部件。
主機電源122具有第三高度D 5。第三高度D 5為約250mm至約500mm，諸如約300mm至約450mm，諸如約300mm至約400mm，諸如約350mm至約400mm。第三高度D 5是在z方向上從製造設施的地板到主機電源122的頂表面的高度。第三高度D 5使技藝人士或其他人員能夠接近主機電源122，同時仍然具有水平間隙以移動通過維護通道502。
維護通道502具有第四高度D 6。第四高度D 6為約400mm至約675mm，諸如約450mm至約625mm，諸如約475mm至約615mm。第四高度D 6是在z方向上從氣體面板202的頂表面224到預清潔腔室204的主體205的底表面226的高度。第四高度D 6是通過維護通道502的最小開口的高度，使得當個體穿過整個維護通道502時存在第四高度D 6的間隙。
第四高度D 6和第二寬度D 2形成穿過維護通道502的豎直平面。豎直平面是穿過維護通道502的最小通道的橫截面，使得豎直平面具有大於約250,000mm 2的面積，諸如大於約300,000mm 2。在一些實施方式中，豎直平面的面積為約250,000mm 2至約325,000mm 2，諸如約300,000mm 2至約325,000mm 2。
穿過維護通道502的橫截面的面積大到足以允許技藝人士或其他人員從中通過並且對預清潔控制模組112a、112b、預清潔製程模組106a、106b、主機電源122、裝載閘腔室110及/或傳送腔室102執行維護。單個維護通道502的形成有助於減少群集工具組件100的總佔地面積並且改善對群集工具組件100執行維護的容易性。將預清潔控制模組112a、112b分開成與預清潔製程模組106a、106b分開的塔狀物使得預清潔製程模組106a、106b周圍的空間無阻礙。電纜導管114a、114b耦接預清潔製程模組106a、106b和預清潔控制模組112a、112b，並且使得能夠將預清潔控制模組112a、112b與預清潔製程模組106a、106b分開，同時為電纜導管中的電力和信號電纜遮罩干擾。
氣體面板202設置在預清潔製程模組106a、106b中的每一者下方並且能從面向外表面115a、115b接近。類似地，測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和節流閥120a、120b中的每一者從每個預清潔製程模組106a、106b的面向外表面115a、115b延伸，以使得能夠改善對測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和節流閥120a、120b中的每一者的接近。氣體面板202、測壓計116a、116b、隔離埠118a、118b和節流閥120a、120b的門中的每一者各自能從相同側接近，並且因此使得能夠減少在預清潔製程模組106a、106b的其他側上的間隙。
雖然前述內容針對的是本案內容的實施方式，但是在不脫離本案內容的基本範圍的情況下，可設想本案內容的其他和進一步實施方式，並且本案內容的範圍由所附申請專利範圍決定。
100:群集工具組件 102:傳送腔室 108:前端工廠介面 110:裝載閘腔室 111:第一閥 113:第二閥 122:主機電源 202:氣體面板 203:傳送機器人 204:預清潔腔室 205:主體 206:蓋 208:鉸合部組件 212:支撐件 214:排放管線 216:柄 218:製程氣體面板 219:第二門 220:淨化氣體面板 221:第一門 222:基座致動器 224:頂表面 226:底表面 302:殼體 304:外主體 306:第一功率源 308:功率源 310:第二功率源 311:上擱架 312:電力電纜 313:下擱架 314:電力電纜 315:信號電纜 316:壁 318:壁 320:通道 322:通道 324:通道 326:接頭 328:第一部分 330:第二部分 402:第二連接點 404:可延伸活塞 406:第一連接點 408:鉸合部 414:板堆疊物 416:側壁 418:製程容積 420:基板傳送通道 422:遠程電漿源 424:基板支撐基座 426:排放耦接件 428:面向內表面 430:側表面 502:維護通道 104a:製程腔室 104b:製程腔室 104c:製程腔室 104d:製程腔室 106a:預清潔製程模組 106b:預清潔製程模組 112a:預清潔控制模組 112b:預清潔控制模組 114a:電纜導管 114b:電纜導管 115a:面向外表面 115b:面向外表面 116a:測壓計 116b:測壓計 118a:隔離埠 118b:隔離埠 120a:節流閥 120b:節流閥 210a:支撐件 210b:支撐件 210c:支撐件 504a:第一入口 504b:第二入口
為了可詳細地理解本案內容的上述特徵，可藉由參考實施方式來得到以上簡要概述的本案內容的更特別的描述，附圖中圖示所述實施方式中的一些。然而，需注意，附圖僅圖示本案內容的典型實施方式，並且因此不應當被視為對本案內容的範圍的限制，因為本案內容可承認其他等效實施方式。
圖1圖示根據本文描述的實施方式的用於處理基板的群集工具組件的示意性平面圖。
圖2圖示根據本文描述的實施方式的第一預清潔製程模組的示意性等距前視圖。
圖3A圖示根據本文描述的實施方式的第一預清潔控制模組的示意性等距前視圖。
圖3B圖示根據本文描述的實施方式的第一電纜導管的示意性橫截面側視圖。
圖4圖示根據本文描述的實施方式的具有打開的蓋的預清潔腔室的示意性等距前視圖。
圖5A圖示根據本文描述的實施方式的圖1的群集工具組件的一部分和維護通道的示意性平面圖。
圖5B圖示在第一預清潔製程模組與第一預清潔控制模組之間的圖5A的維護通道的示意性側視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (20)

  1. 一種適合於在半導體製造中使用的用於基板處理的設備，包含： 一傳送腔室； 一工廠介面，該工廠介面耦接到該傳送腔室的一第一側； 複數個製程腔室，該複數個製程腔室耦接到該傳送腔室的複數個第二側； 一預清潔製程模組，該預清潔製程模組在該複數個製程腔室中的至少一者與該工廠介面之間耦接到該傳送腔室的一第三側，該預清潔製程模組包含一預清潔腔室和設置在該預清潔腔室下方的一氣體面板； 一預清潔控制模組，該預清潔控制模組設置為與該預清潔製程模組分開並且與該複數個製程腔室中的一者相鄰，該預清潔控制模組包含一電源和一控制器；和 一電纜導管，該電纜導管設置在該預清潔製程模組與該預清潔控制模組之間。
  2. 如請求項1之設備，其中該電纜導管被配置為將一根或多根供電電纜和一根或多根控制電纜保持在該電纜導管中。
  3. 如請求項2之設備，其中該電纜導管包含複數個遮罩隔室，該複數個遮罩隔室被配置為使得該一根或多根供電電纜穿過與該一根或多根控制電纜不同的一遮罩隔室。
  4. 如請求項2之設備，其中該電纜導管包含一金屬、一金屬合金或一聚合物。
  5. 如請求項1之設備，其中該預清潔腔室進一步包含一遠端電漿源、一基板支撐基座和一板堆疊物，該板堆疊物被配置為將一氣體或一電漿輸送到該基板支撐基座。
  6. 如請求項1之設備，其中該預清潔腔室在一向內側處耦接到該傳送腔室並且進一步包含具有一旋轉軸線的一蓋，該蓋與該傳送腔室相鄰，使得該蓋在打開時朝向該傳送腔室旋轉。
  7. 如請求項6之設備，其中一隔離埠、一測壓計和一節流閥中的每一者從與該預清潔腔室的向內側相對的該預清潔腔室的一向外側延伸。
  8. 如請求項1之設備，其中該氣體面板進一步包含一淨化氣體面板和一製程氣體面板。
  9. 如請求項1之設備，其中一進出通道（access passage）設置在該預清潔製程模組與該工廠介面之間，該進出通道具有大於400mm的一寬度。
  10. 一種適合於在半導體製造中使用的預清潔組件，包含： 一預清潔製程模組，該預清潔製程模組包含： 一預清潔腔室，該預清潔腔室包含一蓋、一基板支撐基座和一板堆疊物，其中該蓋能圍繞一旋轉軸線旋轉； 一氣體面板，該氣體面板設置在該預清潔腔室下方； 一隔離埠，該隔離埠設置在該預清潔製程模組的一第一側上並且在一第一方向上延伸； 一測壓計，該測壓計設置在該第一側上並且在該第一方向上延伸； 一預清潔控制模組，該預清潔控制模組設置為與該預清潔製程模組分開並且包含： 一電源；和 一控制器；和 一電纜導管，該電纜導管設置在該預清潔製程模組與該預清潔控制模組之間，該電纜導管具有大於400mm的一長度。
  11. 如請求項10之預清潔組件，其中該蓋在打開時遠離該第一側而旋轉。
  12. 如請求項10之預清潔組件，其中該電纜導管被配置為將一根或多根供電電纜和一根或多根控制電纜保持在該電纜導管中。
  13. 如請求項12之預清潔組件，其中該電纜導管包括複數個遮罩隔室，使得該一根或多根供電電纜穿過與該一根或多根控制電纜不同的一遮罩隔室。
  14. 如請求項12之預清潔組件，其中該電纜導管包含一金屬或一金屬合金。
  15. 如請求項10之預清潔組件，其中該預清潔腔室進一步包含一遠端電漿源，該遠端電漿源被配置為將電漿供應到形成在該蓋與該基板支撐基座之間的一製程容積。
  16. 如請求項10之預清潔組件，其中複數個支撐件設置在該預清潔腔室與該氣體面板之間。
  17. 如請求項16之預清潔組件，其中該複數個支撐件中的一者是設置在該預清潔腔室與該氣體面板之間的一可移除支腿。
  18. 一種適合於在半導體製造中使用的用於基板製程的設備，包含： 一傳送腔室； 一工廠介面，該工廠介面耦接到該傳送腔室的一第一側； 四個製程腔室，該四個製程腔室耦接到該傳送腔室； 一第一預清潔製程模組，該第一預清潔製程模組在該工廠介面與該製程腔室中的一第一製程腔室之間耦接到該傳送腔室的一第二側，該第一預清潔製程模組包含一預清潔腔室和設置在該預清潔腔室下方的一氣體面板，該預清潔腔室耦接到該傳送腔室並且進一步包含具有一旋轉軸線的一蓋，該蓋與該傳送腔室相鄰，使得該蓋在打開時朝向該傳送腔室旋轉； 一第一預清潔控制模組，該第一預清潔控制模組設置為與該第一預清潔製程模組分開並且與該製程腔室中的該第一製程腔室相鄰，該第一預清潔控制模組包含一電源和一控制器，該控制器被配置為控制該預清潔腔室內的一預清潔製程；和 一第一電纜導管，該第一電纜導管設置在該第一預清潔製程模組與該第一預清潔控制模組之間並且被配置為將一根或多根供電電纜和一根或多根控制電纜保持在該第一電纜導管中。
  19. 如請求項18之設備，進一步包括：一第二預清潔製程模組，該第二預清潔製程模組在該工廠介面與該製程腔室中的一第四製程腔室之間耦接到該傳送腔室的一第七側；和一第二預清潔控制模組，該第二預清潔控制模組與該第二預清潔製程模組分開並且與該製程腔室中的該第四製程腔室相鄰。
  20. 如請求項18之設備，其中在該第一預清潔控制模組與該工廠介面之間的一距離大於500mm。
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