TW202347563A - 基板處理系統與方法 - Google Patents

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Abstract

示例性基板處理系統可包括限定處理區域的腔室主體。系統可以包括位於腔室主體頂部的襯墊。襯墊可以包括第一斷開部件。系統可包括位於襯墊頂部的面板。系統可以包括設置在腔室主體內的支座。支座可包括包含加熱器的板。板可以包括第二斷開部件。支座可包括與板耦接的軸。支座可包括圍繞軸設置在板下方的動態板。支座可包括將板與動態板耦接的金屬條帶。動態板可包括內部斷開部件和外部斷開部件。內部斷開部件可在移送位置與第二斷開部件接合。外部斷開部件可在處理位置與第一斷開部件接合。

Description

基板處理系統與方法
對於相關申請案的交互參照：本申請案主張對於名為「DYNAMIC INTERFACE FOR PROVIDING A SYMMETRIC RADIO FREQUENCY RETURN PATH」、申請於2020年10月16日的美國臨時申請案第17/072,750號的優先權及相關權益，在此仰賴且併入此美國臨時申請案之全部內容以作為參考。
本科技相關於半導體處理與設備。更具體地，本技術涉及基板處理系統與部件。
半導體處理系統通常利用群集工具將多個處理室整合在一起。此配置可以促進執行幾個循序處理操作而無需從受控的處理環境中移除基板，或者它可以允許在變化的腔室中一次在多個基板上執行類似的處理。這些室可包括例如脫氣室、預處理室、移送室、化學氣相沉積室、物理氣相沉積室、蝕刻室、計量室和其他室。選擇群集工具中的腔室的組合，以及運行這些腔室的操作條件和參數，以使用特定的處理配方和處理流程來製造特定的結構。
群集工具通常藉由使基板連續透過一系列腔室並進行處理操作來處理許多基板。通常將處理配方和順序編程到微處理器控制器中，控制器將透過群集工具指導、控制和監視每個基板的處理。一旦已經透過群集工具成功地處理了整個晶圓盒，則可以將此盒傳遞到另一個群集工具或獨立工具，例如化學機械研磨機，以進行進一步處理。
通常使用機器人將晶圓移送透過各種處理和保持腔室。每個處理和處理操作所需的時間量直接影響每單位時間的基板處理量。群集工具中的基板吞吐量可能直接與位於傳輸室內的基板處理機器人的速度有關。隨著處理室配置的進一步發展，習知的晶圓移送系統可能是不夠的。此外，隨著群集工具的擴展，部件配置可能不再足以支持處理或維護操作。
因此，需要可用於在群集工具環境內有效地引導基板的改進的系統和方法。這些和其他需求由本技術解決。
示例性基板處理系統可包括限定處理區域的腔室主體。系統可以包括位於腔室主體頂部的襯墊。底表面可以包括第一複數個快速斷開部件。系統可包括位於襯墊頂部的面板。系統可以包括設置在腔室主體內的基板支座。基板支座可包括包含加熱器的支撐板。支撐板的底表面可以包括第二複數個快速斷開部件。基板支座可包括與支撐板的底部耦接的軸。基板支座可以包括圍繞軸設置並且在支撐板下方間隔一定距離的動態板。基板支座進一步包括複數個金屬條帶，複數個金屬條帶將支撐板的底部與動態板耦接。動態板的頂表面包含內部複數個快速斷開部件與外部複數個快速斷開部件。在基板支座位於移送位置中時，內部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件能接合第二複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。在該基板支座位於處理位置中時，外部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件能接合第一複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。
在一些具體實施例中，在基板支座位於移送位置中時，外部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件脫離第一複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。在基板支座位於處理位置中時，內部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件脫離第二複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。當處於處理位置時，基板支座可靠近面板。當處於移送位置時，基板支座靠近腔室主體的基部。動態板的外圍邊緣可從支撐板的外圍邊緣徑向向外延伸。外部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件可包括引導銷。第一複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件可限定插座，插座具有以彈簧加載的卡扣，以彈簧加載的卡扣的尺寸被設計為接收和固定引導銷中的相應的引導銷。引導銷中的每個引導銷的頂表面的高度低於加熱器的頂表面。支撐板可進一步包括隔離器與接地板，隔離器與加熱器耦接，接地板與隔離器的底部連接。第二複數個快速斷開部件可設置在接地板上。複數個條帶中的每個條帶可都塗有抗前驅物材料。系統可包括與基板支座耦接的射頻源。在處理位置中，在射頻源、基板支座、複數個條帶、襯墊與面板之間形成閉合射頻電路。
本技術的一些具體實施例可以包括基板處理系統。系統可包括限定處理區域的腔室主體。系統可以包括位於腔室主體頂部的襯墊。系統可包括位於襯墊頂部的面板。系統可以包括設置在腔室主體內的基板支座。基板支座可包括包含加熱器的支撐板。基板支座可包括與支撐板的底部耦接的軸。基板支座可以包括圍繞軸設置並且在支撐板下方間隔一定距離的動態板。基板支座進一步包括複數個金屬條帶，複數個金屬條帶將支撐板的底部與動態板耦接。系統可包含複數個快速斷開部件，當基板支座處於處理位置時複數個快速斷開部件將襯墊與動態板耦接，以及當基板支座處於移送位置時將支撐板與動態板耦接。
在一些具體實施例中，複數個快速斷開部件可包含外部複數個快速斷開部件，外部複數個快速斷開部件在動態板上，外部複數個快速斷開部件與在襯墊上的第一複數個快速斷開部件接合；以及內部複數個快速斷開部件，內部複數個快速斷開部件在動態板上，內部複數個快速斷開部件與在支撐板上的第二複數個快速斷開部件接合。在基板支座位於移送位置中時，外部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件脫離第一複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。在基板支座位於處理位置中時，內部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件脫離第二複數個快速斷開部件中的相應的快速斷開部件。複數個快速斷開部件可包含第一快速斷開部件子集與第二快速斷開部件子集。第一複數個快速斷開部件子集中的每個快速斷開部件可包括引導銷。第二快速斷開部件子集中的每個快速斷開部件可限定插座，插座具有以彈簧加載的卡扣，以彈簧加載的卡扣的尺寸被設計為接收和固定引導銷中的相應的引導銷。引導銷中的每個引導銷的頂表面的高度低於加熱器的頂表面。支撐板亦可進一步包括隔離器與接地板，隔離器與加熱器耦接，接地板與隔離器的底部連接。複數個快速斷開部件中的至少一些快速斷開部件可設置在接地板上。系統可包括與基板支座耦接的射頻源。在處理位置中，在射頻源、基板支座、複數個條帶、襯墊與面板之間形成閉合射頻電路。基板支座可在移送位置和處理位置之間沿垂直方向移動。
本技術的一些具體實施例亦可以包括基板處理方法。方法可包括在半導體處理室內將基板支座從移送位置向上移動到處理位置，以脫離第一複數個快速斷開部件並且接合第二複數個快速斷開部件。在接合時，第一複數個斷開部件可將基板支座的支撐板與基板支座的動態板耦接。在接合時，第二複數個斷開部件將半導體處理室的襯墊與動態板耦接。支撐板可包括加熱器。方法可包含將一種或多種前驅物輸送到半導體處理室。方法可包含經由射頻源向加熱器提供射頻電流。
在一些具體實施例中，基板支座可包括複數個金屬條帶，複數個金屬條帶將支撐板的底部與動態板耦接。在處理位置中，在射頻源、基板支座、複數個條帶、襯墊與面板之間形成閉合射頻電路。
這種科技可提供優於習知系統與技術的數個益處。例如，處理系統可以提供多基板處理能力，此多基板處理能力可以遠遠超出習知設計。此外，每個腔室系統可包括動態射頻電路，當加熱器處於處理位置時該電路關閉並且當加熱器處於移送位置時該電路打開。這些與其他的具體實施例（以及許多他們的優點與特徵），被結合下列說明與附加圖式更詳細地說明。
基板處理可以包括用於在晶圓或半導體基板上添加、去除或以其他方式修改材料的時間密集的操作。基板的有效移動可以減少排隊時間並提高基板處理量。為了提高在群集工具中處理的基板數量，可以將其他腔室合併到主機上。儘管可以藉由加長工具來連續添加移送機器人和處理室，但是隨著群集工具的佔地面積擴大，空間效率可能會降低。因此，本技術可以包括在限定的佔地面積內具有增加數量的處理室的群集工具。為了適應關於移送機器人的有限的佔地面積，本技術可以增加從機器人橫向向外的處理腔室的數量。例如，一些習知的群集工具可以包括一個或兩個處理室，這些處理室圍繞位於中心的移送機器人的部分而定位，以使圍繞機器人的徑向室的數量最大化。本技術可以在此概念上藉由在橫向上併入另外的腔室作為另一行或另一組腔室以擴展。例如，本技術可以與包括三個、四個、五個、六個或更多個處理腔室的群集工具一起應用，處理腔室可在一個或多個機器人進入位置中的每個位置處進入。
但是，由於增加了其他處理位置，如果沒有每個位置的附加傳輸功能，從中心機器人存取這些位置可能不再可行。一些習知技術可以包括晶圓載體，在運送期間基板保持在其上。但是，晶圓載體可能會導致基板上的熱不均勻和顆粒污染。本技術藉由結合與處理室區域垂直對準的移送部分，和可以與中心機械手協同操作以訪問附加晶圓位置的圓盤移送帶或移送設備，來克服這些問題。在一些具體實施例中，本技術可以不使用傳統的晶圓載體，並且可以在移送區域內將特定晶圓從一個基板支座移送到另一基板支座。
隨著晶圓上節點的縮小，影響晶圓效能的變量增加。對晶圓徑向均勻性有貢獻的變量，可以包括控制基座加熱器的射頻電流，且射頻電流的供應/返回路徑的設計是一些變量。在包括多個腔室且每個腔室都有專用加熱器的處理系統中，隔離射頻供應和返回以避免腔室之間的串擾是必要的，以單獨控制和改善每個腔室的晶圓效能，例如藉由控制個別腔室的射頻供應/返回電流以獨立調整電漿阻抗。此外，藉由提供對稱射頻返回路徑，可以消除和/或最小化射頻對晶圓徑向均勻性的影響。
習知的處理系統可以藉由將射頻返回路徑中的組件佈置為同心圓柱體來實現對稱的射頻返回路徑，使得射頻返回電流可以均勻且對稱地從面板返回到射頻源。射頻路徑可以是動態的，以能夠將晶圓移送到移送設備和從移送設備移送。例如，動態路徑可以基於加熱器位置使射頻電路打開和關閉。當加熱器處於處理位置時，射頻電路可以關閉，這允許射頻返回電流返回到射頻源。當加熱器處於移送位置時，射頻電路可以保持開路並且射頻電流不會流動。
一些習知的處理系統利用襯墊和撓性阻隔板之間的接觸來打開和關閉射頻電路。阻隔板可以與加熱器耦接，使得當加熱器處於處理位置時，阻隔板移動到向上位置並且與腔室的襯墊接觸。襯墊和阻隔板之間的接觸藉由將襯墊與加熱器連接來閉合射頻電路。當加熱器下降到移送位置時，阻隔板下降並與襯墊脫離接觸，從而打開射頻電路。雖然這種阻隔板解決方案會產生動態射頻路徑，但使用阻隔板會產生幾個問題。例如，由於阻隔板和襯墊之間的動態界面的表面積相對較大，當襯墊和阻隔板彼此接觸時，可能會釋放出從先前的沉積操作中留在襯墊板上的殘留顆粒。雖然這些顆粒可能在加熱器的下游，但這些顆粒仍可能沉積在晶圓上，導致晶圓效能下降。例如，許多沉積操作可以包括從腔室下方向腔室供應淨化氣體。淨化氣體流可夾帶顆粒並將顆粒輸送到晶圓表面上。
由於習知波紋管的設計，可能會出現其他問題。例如，習知波紋管可由不銹鋼材料形成，不銹鋼材料可與各種前驅物（例如三氟化氮）反應以形成額外的顆粒。此外，典型的波紋管非常重，通常重約 8 公斤，並且經過預組裝以安裝在重達 18 公斤的套件中。這使得安裝和維修變得困難，通常需要多名技術人員。
為了解決這些和其他問題，本技術的具體實施例可用多個相對較小的快速斷開部件替換阻隔板，這些部件將動態板與襯墊接合以將加熱器與襯墊連接。這種連結提供了與阻隔板提供的類似的動態射頻電路，同時減少了可助於顆粒產生的動態接觸面積。此外，快速斷開部件可能比波紋管輕得多，這使得單個技術人員的安裝和維修變得可行。
儘管剩餘的揭示內容將常規地標識可以為其使用本結構和方法的特定結構，例如四位置腔室系統，但是將容易理解，系統和方法同樣適用於可能會受益於所說明的結構性功能中受益的任何數量的結構和裝置。因此，技術不應被視為僅限於與任何特定結構一起使用。而且，儘管將描述示例性工具系統以提供本技術的基礎，但是應當理解，本技術可以與可以受益於將要描述的系統的一些或所有操作和實施方式的任何數量的半導體處理室和工具結合。
圖1示出了根據本技術的一些具體實施例的沉積、蝕刻、烘烤和固化室的基板處理工具或處理系統100的一個具體實施例的俯視圖。在圖中，一組前開式晶圓移送盒102提供各種尺寸的基板，這些基板被機械臂104a和104b接收於工廠界面103中，並被放置在裝載閘裝置或低壓保持區106中，然後再移送到位於腔室系統或四重部分109a-c中的一個基板處理區域108中的一個，其每個可以是具有與複數個處理區域108流體耦接的傳輸區域的基板處理系統。儘管示出了四重系統，但是應當理解，包括獨立腔室、雙腔室和其他多腔室系統的平台同樣被本技術涵蓋。容納在移送室112中的第二機械臂110可以用於將基板晶圓從保持區域106移送到四重部分109並返回，並且第二機械臂110可以被容納在移送室中，每個四重部分或處理系統可連接至移送室。每個基板處理區域108可被裝配成執行許多基板處理操作，包括任何數量的沉積處理，包括循環層沉積、原子層沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積以及蝕刻、預清洗、退火、電漿處理、脫氣、定向和其他基板處理。
每個四重部分109可以包括移送區域，移送區域可以從第二機械臂110接收基板並將基板移送到第二機械臂110。腔室系統的移送區域可以與具有第二機械手110的移送腔室對齊。在一些具體實施例中，移送區域可以是機器人可橫向存取的。在後續操作中，移送部分的部件可以將基板垂直平移到覆蓋處理區域108中。類似地，移送區域也可用於在每個移送區域內的位置之間旋轉基板。基板處理區域108可以包括用於在基板或晶圓上沉積、退火、固化和/或蝕刻材料膜的任何數量的系統部件。在一種配置中，可以使用兩組處理區域（例如四重部分109a和109b中的處理區域）來在基板上沉積材料，以及使用第三組處理室（例如四重部分109c中的處理室或區域）固化、退火或處理沉積的膜。在另一種配置中，所有三組腔室，例如所示的所有十二個腔室，可以被配置為既沉積和/或固化基板上的膜。
如圖所示，第二機械臂110可以包括兩個臂，用於同時輸送和/或取回多個基板。例如，每個四重部分109可包括沿著移送區域的殼體的表面的兩個入口107，其可與第二機械臂橫向對準。可以沿著與移送室112相鄰的表面限定入口。在諸如所示的一些具體實施例中，第一入口可以與四重部分的複數個基板支座中的第一基板支座對準。另外，第二通道可與四重部分的複數個基板支座中的第二基板支座對準。在一些具體實施例中，第一基板支座可以與第二基板支座相鄰，並且兩個基板支座可以限定第一列基板支座。如圖所示的構造，第二列基板支座可以位於第一列基板支座的後面，第一列基板支座從移送室112橫向向外。第二機械臂110的兩個臂可以間隔開以允許兩個臂同時進入四重部分或腔室系統，以將一個或兩個基板移送或取回至移送區域內的基板支座。
所描述的任何一個或多個移送區域可以與從不同具體實施例中示出的製造系統分離的另外的腔室合併。將理解到處理系統100思及到對於材料膜的沈積、蝕刻、退火與固化腔室的額外配置。另外，本技術可以利用任何數量的其他處理系統，其可以結合用於執行諸如基板移動之類的任何特定操作的移送系統。在一些具體實施例中，可以提供進入多個處理腔室區域的入口，同時在各個部分中保持真空環境的處理系統，例如所述的保持和移送區域，可以允許在多個腔室中執行操作，同時在各個處理之間保持特定的真空環境。
如所指出的，處理系統100，或更具體地是與處理系統100或其他處理系統結合的四重部分或腔室系統，可以包括位於所示的處理腔室區域下方的移送部分。圖2示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統200的移送部分的示意性等距視圖。圖2可以示出上述移送區域的其他態樣或變化的態樣，並且可以包括所描述的任何部件或特徵。所示的系統可以包括限定移送區域的移送區域殼體205（可為下文進一步討論的腔室主體），其中可以包括多個部件。移送區域可以另外至少部分地由處理腔室（或與移送區域流體耦接的處理區域）從上方限定，例如圖1的四重部分109所示的處理腔室區域108。移送區域殼體的側壁可以限定一個或多個進入位置207，透過進入位置207可以例如藉由如上所述的第二機械臂110遞送和取回基板。進入位置207可以是狹縫閥或其他可密封的進入位置，在一些具體實施例中，其可以包括門或其他密封機構以在移送區域殼體205內提供氣密環境。儘管以兩個這樣的進入位置207示出，但是應當理解，在一些具體實施例中，可以僅包括單個進入位置207，以及在移送區域殼體的多側上的進入位置。還應當理解，所圖示的移送部分的尺寸可以設置成適應任何基板尺寸，包括200mm、300mm、450mm或更大或更小的基板，包括以任何數量的幾何形狀或形狀為特徵的基板。
在移送區域殼體205內可以是圍繞移送區域空間定位的複數個基板支座210。儘管示出了四個基板支座，但是應當理解，本技術的具體實施例類似地涵蓋了任何數量的基板支座。例如，根據本技術的具體實施例，可以在移送區域中容納大於或大約三個、四個、五個、六個、八個或更多的基板支座210。第二機械臂110可以透過入口207將基板移送到基板支座210a或210b中的一個或兩個。類似地，第二機械臂110可以從這些位置取回基板。升降銷212可以從基板支座210伸出，並且可以允許機械手進入基板下方。在一些具體實施例中，升降銷可以固定在基板支座上，或者固定在基板支座可以在下方凹陷的位置，或者升降銷可以額外地透過基板支座升高或降低。基板支座210可以是垂直可平移的，並且在一些具體實施例中，可以延伸到位於移送區域殼體205上方的基板處理系統的處理腔室區域，例如處理腔室區域108。
移送區域殼體205可以提供對準系統215的入口，對準系統215可以包括對準器，對準器可以延伸穿過移送區域的孔，如圖所示，並且可以與雷射、照相機或其他監測裝置一起突出或透射透過附近孔口，並且可以決定被平移的基板是否正確對準。移送區域殼體205還可包括移送設備220，其可以以多種方式操作以定位基板並在各種基板支座之間移動基板。在一個示例中，移送設備220可以將基板支座210a和210b上的基板移動到基板支座210c和210d，這可以允許將額外基板移送到移送室中。額外的移送操作可以包括在基板支座之間旋轉基板，以在覆蓋的處理區域中進行額外處理。
移送設備220可包括中心輪轂225，中心輪轂225可包括延伸到移送室中的一個或多個軸。與軸耦接的是端效器235。端效器235可包括從中心轂徑向或橫向向外延伸的複數個臂237。儘管以臂從其延伸的中央主體示出，但是端效器可以另外包括單獨的臂，在各個具體實施例中，每個臂與軸或中心轂耦接。在本技術的具體實施例中可以包括任何數量的臂。在一些具體實施例中，多個臂237可以與腔室中包括的基板支座210的數量相似或相等。因此，如圖所示，對於四個基板支座，移送設備220可包括四個臂，四個臂從端效器延伸。臂的特徵可以在於任何數量的形狀和輪廓，例如筆直的輪廓或弓形輪廓，以及包括任何數量的遠端輪廓，包括鉤、環、叉或用於支撐基板和/或存取基板的其他設計（例如用於對準或接合）。
端效器235或端效器的部件或部分可用於在移送或移動期間接觸基板。這些部件以及端效器可以由包括導電和/或絕緣材料的多種材料製成或包括多種材料。在一些具體實施例中，材料可以被塗覆或鍍覆以承受與可能從覆蓋處理室進入移送室的前驅物或其他化學物質的接觸。
此外，還可以提供或選擇材料以承受其他環境特徵，例如溫度。在一些具體實施例中，基板支座可用於加熱設置在支座上的基板。基板支座可以被配置為將表面或基板溫度增加到大於或大約100℃、大於或大約200℃、大於或大約300℃、大於或大約400℃、大於或大約500℃、大於或大約600℃、大於或大約700℃、大於或大約800℃或更高。這些溫度中的任何一個都可以在操作過程中保持，因此移送設備220的部件可能會暴露於這些所述的或涵蓋的溫度中的任何一個。因此，在一些具體實施例中，可以選擇任何材料來適應這些溫度範圍，並且可以包括諸如陶瓷和金屬的材料，其可以以相對低的熱膨脹係數或其他有益特性為特徵。
部件耦接器還可以適於在高溫和/或腐蝕性環境中運行。例如，在端效器與末端部分都為陶瓷時，耦接器可以包括壓配合件、按扣配合件、或不包括其他材料的其他配合件，諸如螺栓，其可以隨溫度而膨脹和收縮並且可以導致陶瓷破裂。在一些具體實施例中，末端部分可以與端效器連續，並且可以與端效器整體形成。可以使用可以在操作期間促進操作或抵抗的任何數量的其他材料，並且本技術類似地涵蓋其他材料。移送設備220可以包括多個部件和構造，其可以促進端效器在多個方向上的運動，這可以促進由一種或多種方式進行旋轉運動以及垂直運動或橫向運動（與端效器可耦接的驅動系統部件）。
圖3示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統300的移送區域的示意性等距視圖。腔室系統300可以類似於上述腔室系統200的移送區域，並且可以包括類似的組件，包括上述的任何組件、特徵或配置。圖3還可以與以下附圖一起示出本技術所涵蓋的某些部件耦接器。
腔室系統300可以包括腔室主體305或限定移送區域的殼體。在限定體積內可以是複數個基板支座310，如先前描述的那樣圍繞腔室主體分佈。如下文將進一步描述的，每個基板支座310可以沿著基板支座的中心軸在圖中所示的第一位置和可以執行基板處理的第二位置之間垂直平移。腔室主體305還可限定穿過腔室主體的一個或多個入口307。移送設備335可以定位在移送區域內並且被配置為在移送區域內在基板支座310之間接合和旋轉基板，如前所述。例如，移送設備335可以圍繞移送設備的中心軸旋轉以重新定位基板。在一些具體實施例中，移送設備335也可以是可橫向平移的，以進一步促進在每個基板支座處重新定位基板。
腔室主體305可以包括頂表面306，頂表面306可以為系統的覆蓋部件提供支撐。頂表面306可以限定墊圈凹槽308，墊圈凹槽可以為墊圈提供底座以提供用於真空處理的覆蓋部件的氣密密封。與一些習知系統不同，腔室系統300和根據本技術的一些具體實施例的其他腔室系統可以包括在處理腔室內的開放移送區域，並且處理區域可以形成為覆蓋移送區域。由於移送設備335產生掃掠區域，用於分離處理區域的支撐或結構可能不可用。因此，本技術可以利用覆蓋的蓋結構來形成覆蓋開放移送區域的隔離處理區域，如下所述。因此，在一些具體實施例中，腔室主體和覆蓋部件之間的密封可能僅發生在限定移送區域的外腔室主體壁周圍，並且在一些具體實施例中可能不存在內部耦接。腔室主體305還可限定孔315，孔315可促進來自覆蓋結構的處理區域的排氣流。腔室主體305的頂表面306還可圍繞孔315限定一個或多個墊圈凹槽，用於與覆蓋部件密封。此外，在一些具體實施例中，孔可以提供可以促進部件堆疊的定位特徵。
圖4示出了根據本技術的一些具體實施例的腔室系統300的覆蓋結構的示意性等距視圖。例如，在一些具體實施例中，第一蓋板405可以位於腔室主體305上。第一蓋板405的特徵在於第一表面407和與第一表面相對的第二表面409。第一蓋板405的第一表面407可以接觸腔室主體305，並且可以限定配對凹槽以與上述凹槽308配合以在部件之間產生墊圈通道。第一蓋板405還可限定孔410，孔410可提供移送室的覆蓋區域的分離以形成用於基板處理的處理區域。
孔410可以限定為穿過第一蓋板405，並且可以至少部分地與移送區域中的基板支座對準。在一些具體實施例中，孔410的數量可以等於移送區域中的基板支座的數量，並且每個孔410可以與複數個基板支座中的基板支座軸向對準。如下文將進一步描述的，當垂直升高到腔室系統內的第二位置時，處理區域可以至少部分地由基板支座限定。基板支座可以延伸穿過第一蓋板405的孔410。因此，在一些具體實施例中，第一蓋板405的孔410的特徵在於直徑大於相關基板支座的直徑。取決於間隙量，直徑可以小於或大於基板支座的直徑約 25%，並且在一些具體實施例中可以小於或大於約20%、小於或大於約15%、小於或大於約10%、小於或大於約9%、小於或大於約8%、小於或大於約7%、小於或大於約6%、小於或大於約5%、小於或大於約4%、小於或大於約3%、小於或大於約2%、小於或大於約1%的基板支座直徑，或更小，這可以在基板支座和孔410之間提供最小間隙距離。
第一蓋板405還可包括與第一表面407相對的第二表面409。第二表面409可以限定凹入壁架415，凹入壁架415可以產生穿過第一蓋板405的第二表面409的環形凹入隔板。在一些具體實施例中，可以圍繞複數個孔410中的每個孔限定凹入壁架415。如下文將進一步描述的，凹入隔板可為蓋堆疊組件提供支撐。此外，第一蓋板405可以限定第二孔420，第二孔420可以至少部分地限定來自下文描述的覆蓋部件的泵送通道。第二孔420可以與先前描述的腔室主體305的孔315軸向對齊。
圖5示出了根據本技術的一些具體實施例的腔室系統300的示意性部分等距視圖。此圖可以示出穿過腔室系統的兩個處理區域和移送區域的一部分的局部橫截面。例如，腔室系統300可以是先前描述的處理系統100的四部分，並且可以包括任何先前描述的組件或系統的任何組件。
如圖所示，腔室系統300可以包括腔室主體305，腔室主體305限定了包括基板支座310的移送區域502，基板支座310可以延伸到腔室主體305中並且可以垂直平移，如前所述。第一蓋板405可以位於腔室主體305上方，並且可以限定孔410，孔410產生用於處理區域504的通路，以與附加的腔室系統部件一起形成。位於每個孔周圍或至少部分地位於每個孔內的可以是蓋堆疊505，並且腔室系統300可以包括複數個蓋堆疊505，複數個蓋堆疊505的數量與複數個孔中的孔410的數量相等。每個蓋堆疊505可以安置在第一蓋板405上，並且可以安置在由穿過第一蓋板的第二表面的凹入壁架產生的隔板上。蓋堆疊505可以至少部分地限定腔室系統300的處理區域504。
如圖所示，處理區域504可以與移送區域502垂直偏移，但是可以與移送區域流體耦接。此外，處理區域可以與其他處理區域分開。儘管處理區域可以透過傳輸區域從下方與其他處理區域流體耦接，但是處理區域可以從上方與其他處理區域中的每一個流體隔離。在一些具體實施例中，每個蓋堆疊505也可以與基板支座對準。例如，如圖所示，蓋堆疊505a可以在基板支座310a上方對齊，並且蓋堆疊505b可以在基板支座310b上方對齊。當升高到操作位置，例如第二位置時，基板可以在單獨的處理區域內移送用於單獨處理的基板。當在此位置時，如下文將進一步描述的，每個處理區域504可至少部分地由位於第二位置的相關聯的基板支座從下方限定。
圖5還示出了其中可以包括用於腔室系統的第二蓋板510的具體實施例。在一些具體實施例中，第二蓋板510可以與每個蓋堆疊耦接，蓋堆疊可以定位在第一蓋板405和第二蓋板510之間。如下文將解釋的，第二蓋板510可有助於存取蓋堆疊505的部件。第二蓋板510可限定穿過第二蓋板的複數個孔512。複數個孔中的每個孔可以被限定為提供對特定蓋堆疊505或處理區域504的流體通路。在一些具體實施例中，遠端電漿單元515可以可選地包括在腔室系統300中，並且可以被支撐在第二蓋板510上。在一些具體實施例中，遠端電漿單元515可以與透過第二蓋板510的複數個孔中的每個孔512流體耦接。隔離閥520可以沿著每條流體管線被包括，以向每一個單獨的處理區域504提供流體控制。例如，如圖所示，孔512a可以提供通向蓋堆疊505a的流體通路。在一些具體實施例中，孔512a還可以與任何蓋堆疊部件以及基板支座310a軸向對齊，這可以為與各個處理區域相關聯的每個部件產生軸向對齊，例如沿著透過基板支座或與特定處理區域504相關聯的任何組件的中心軸。類似地，孔512b可以提供對蓋堆疊505b的流體通路，並且可以對齊，包括在一些具體實施例中與蓋堆疊的部件以及基板支座310b軸向對齊。
圖6示出了根據本技術的一些具體實施例的腔室系統300的的一個具體實施例的示意性截面正視圖。圖6可以示出上面圖5中所示的截面圖，並且可以進一步說明系統的部件。圖可以包括之前示出和描述的任何系統的部件，並且還可以示出之前描述的系統中的任何一個的進一步態樣。應當理解，圖示還可以示出透過上述任何四重部分109中的任何兩個相鄰處理區域108看到的示例性部件。正視圖可以示出一個或多個處理區域504與移送區域502的配置或流體耦接。例如，連續的移送區域502可以由腔室主體305限定。殼體可以限定開放的內部空間，在其中可以佈置多個基板支座310。例如，如圖1所示，示例性處理系統可以包括四個或更多個，包括圍繞移送區域分佈在腔室主體內的複數個基板支座310。如圖所示，基板支座可以是底座，儘管也可以使用許多其他配置。在一些具體實施例中，底座可以在移送區域502和覆蓋移送區域的處理區域504之間垂直地平移。基板支座可以沿著腔室系統內的第一位置和第二位置之間的路徑沿著基板支座的中心軸線垂直平移。因此，在一些具體實施例中，每個基板支座310可以與由一個或多個腔室部件限定的上覆處理區域504軸向對準。
敞開的移送區域可以提供諸如圓盤移送帶的移送設備635在各種基板支座之間接合和例如旋轉地移動基板的能力。移送設備635可以繞中心軸線旋轉。這可以允許將基板定位成在處理系統內的任何處理區域504內進行處理。移送設備635可以包括一個或多個端效器，其可以從上方、下方與基板接合，或者可以與基板的外邊緣接合以圍繞基板支座運動。移送設備可以從移送室機器人（例如，先前描述的機器人110）接收基板。然後，移送設備可以旋轉基板以替代基板支座，以利於輸送額外基板。
一旦定位並等待處理，移送設備可以將端效器或臂定位在基板支座之間，這可以允許基板支座被抬起經過移送設備635並將基板輸送到處理區域504中，處理區域504可以相對於移送區域502在垂直方向偏移。例如，並且如圖所示，基板支座310a可以將基板輸送到處理區域504a中，而基板支座310b可以將基板輸送到處理區域504b中。在其他兩個基板支座和處理區域中，以及包括附加處理區域的具體實施例中的附加基板支座和處理區域中，這可能發生。在這種構造中，當例如在第二位置處被操作接合以處理基板時，基板支座可以至少部分地從下方限定處理區域504，並且處理區域可以與相關的基板支座軸向對準。處理區域可以由蓋堆疊505的部件從上方限定，蓋堆疊505的每個部件可以包括一個或多個所示的部件。在一些具體實施例中，每個處理區域可以具有單獨的蓋堆疊部件，儘管在一些具體實施例中，這些部件可以容納多個處理區域504。基於此構造，在一些具體實施例中，每個處理區域504可以與移送區域流體地耦接，同時在腔室系統或四重部分內與上方的每個其他處理區域流體地隔離。
蓋堆疊505可以包括多個部件，這些部件可以促進前驅物流過腔室系統，並且可以至少部分地包含在第一蓋板405和第二蓋板510之間。襯墊605可以直接安置在由第一蓋板405中的每個凹入壁架形成的擱板上。例如，襯墊605可限定唇緣或凸緣，唇緣或凸緣可允許襯墊605從第一蓋板405的擱板延伸。在一些具體實施例中，襯墊605可以在第一蓋板405的第一表面下方垂直延伸，並且可以至少部分地延伸到開放移送區域502中。襯墊605可由與腔室主體材料相似或不同的材料製成，並且可以是或包括限制材料在襯墊605的表面上的沉積或保持的材料。襯墊605可以限定用於基板支座310的存取直徑，並且可以以上面描述的用於基板支座310和襯墊605（當被包括時）之間的間隙的任何間隙量來表徵。
泵送襯墊610可位於襯墊605上，泵送襯墊610可以至少部分地在凹部內或沿著限定在第一蓋板405的第二表面中的凹入壁架延伸。在一些具體實施例中，泵送襯墊610可以安置在由凹入壁架形成的隔板上的襯墊605上。泵送襯墊610可為環形部件，取決於空間幾何形狀，泵送襯墊610並可至少部分地徑向地或側向地限定處理區域504。泵送襯墊可在襯墊內限定排氣氣室，排氣氣室可在泵送襯墊的內環形表面上限定複數個孔，提供通向排氣氣室的通路。排氣氣室可以至少部分地垂直延伸到第一蓋板405的高度上方，這可以促進透過如先前描述的穿過第一蓋板和腔室主體形成的排氣通道輸送排出的材料。泵送襯墊的一部分可以至少部分地延伸穿過第一蓋板405的第二表面，以完成泵送襯墊的排氣氣室與穿過腔室主體和第一蓋板形成的通道之間的排氣通道。
面板615可以位於泵送襯墊610上，並且可以限定穿過面板615的複數個孔，用於將前驅物輸送到處理區域504中。面板615可以至少部分地從上方限定相關聯的處理區域504，處理區域504可以至少部分地與處於升高位置的基板支座和泵送襯墊協作以大抵限定處理區域。面板615可作為系統的電極操作以在處理區域504內產生局部電漿，因此在一些具體實施例中，面板615可與電源耦接或可接地。在一些具體實施例中，基板支座310可以用作用於在面板和基板支座之間產生電容耦接電漿的配對電極。
阻隔板620可以安置在面板615上，阻隔板620可以進一步分配處理流體或前驅物以產生到基板的更均勻的流動分配。阻隔板620還可限定穿過板的多個孔。在一些具體實施例中，阻隔板620的特徵可在於直徑小於所示面板的直徑，這可以在面板的表面上從阻隔板620徑向向外提供環形通路。在一些具體實施例中，面板加熱器625可以位於環形通路上，並且可以在處理或其他操作期間接觸面板615以加熱部件。在一些具體實施例中，阻隔板620和面板加熱器625的共同特徵在於具有等於或實質等於面板615的外徑向直徑的外徑向直徑。類似地，在一些具體實施例中，面板加熱器625的特徵可在於具有等於或實質等於面板615的外徑向直徑的外徑向直徑。面板加熱器625可以圍繞阻隔板620延伸，並且可以或可以不直接接觸阻隔板620的外徑向邊緣上的阻隔板620。
氣箱630可以定位在阻隔板620上方，並且每個蓋堆疊505的氣箱630可以至少部分地支撐第二蓋板510。氣箱630可限定中心孔，中心孔與穿過第二蓋板510限定的複數個孔中的相關孔512對齊。在一些具體實施例中，第二蓋板510可以支撐遠端電漿單元515，遠端電漿單元515可以包括到每個孔512和進入每個處理區域504的管道。配接器可以透過孔512定位以將遠端電漿單元管道連接到氣箱630。此外，在一些具體實施例中，隔離閥520可以定位在管道內，以計量流向每個單獨處理區域504的流量。
在一些具體實施例中，O形環或墊圈可以安置在蓋堆疊505的每個部件之間，這可以促進腔室系統300內的真空處理。第一蓋板405和第二蓋板510之間的特定部件耦接可以以任何數量的方式發生，這可以有助於存取系統部件。例如，第一組耦接器可以結合在第一蓋板405和第二蓋板510之間，這可以促進兩個蓋板和每個蓋堆疊505的移除，這可以提供對基板支座或腔室系統的傳輸區域內部的移送設備的存取。這些耦接器可以包括在兩個蓋板之間延伸的任意數量的物理和可移除耦接器，這可以允許它們作為一個整體與腔室主體405分離。例如，包含腔室系統300的主機上的驅動馬達可以與第二蓋板510可移除地耦接，驅動馬達可以將部件提升遠離腔室主體305。
當第一蓋板405和第二蓋板510之間的耦接脫離時，第二蓋板510可以被移除，而第一蓋板405可以保留在腔室主體305上，這可以有助於存取蓋堆疊505的一個或多個部件。蓋堆疊505內的斷裂可發生在先前描述的任何兩個組件之間，其中一些可與第一蓋板405耦接，而其中一些可與第二蓋板510耦接。例如，在一些具體實施例中，每個氣箱630可以與第二蓋板510耦接。因此，當第二蓋板從腔室系統升起時，可以移除氣箱，從而提供對阻隔板和面板的通路。繼續這個例子，阻隔板620和面板615可以或可以不與第一蓋板405耦接。例如，雖然可以包括機械耦接，但是部件可以被分離並且漂浮在第一蓋板405上，例如具有保持部件的正確對準的定位特徵。應當理解，示例旨在是非限制性的，並且說明了當第二蓋板510與第一蓋板405分離時蓋堆疊的任何兩個部件之間的任何數量的斷裂構造。因此，取決於第一蓋板和第二蓋板之間的耦接，可以移除整個蓋堆疊和兩個蓋板以提供對移送區域的存取，或者可以移除第二蓋板以提供對蓋堆疊組件的存取。
圖7A和7B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理室系統700的示意性橫截面側視圖。圖7A和7B可以說明與系統100、200和300中的部件有關的進一步細節。系統700被理解為包括之前在一些具體實施例中討論的系統100、200和/或300的任何特徵或態樣。系統700可用於執行半導體處理操作，例如沉積、去除和清潔操作。系統700可以示出所討論的並且可以結合在半導體處理系統中的腔室部件的局部視圖。本領域技術人員將容易理解，系統700的任何態樣也可以與其他處理室或系統結合。
系統700可以包括腔室主體705，腔室主體705可以限定移送區域和處理區域。蓋板710可以位於腔室主體705的頂部並且可以支撐襯墊715。例如，襯墊715的邊緣可以直接安置在由蓋板710的凹入壁架形成的隔板上。例如，襯墊715可限定唇緣或凸緣，唇緣或凸緣可允許襯墊715從蓋板710的隔板延伸。在一些具體實施例中，襯墊715可以在第一蓋板710下方垂直延伸，並且可以至少部分地延伸到腔室主體705內部中。面板720可以設置在襯墊715的頂部。在一些具體實施例中，一個或多個中間部件，例如泵送襯墊，可以設置在面板720和襯墊715之間。
基板支座725可以設置在腔室主體705的內部。基板支座725可以在腔室主體705內在移送區域和處理區域之間垂直平移。基板支座725可以包括支撐板730，支撐板730可以包括加熱器735、隔離器740和接地板745。基板支座725還可以包括軸750，軸750可以延伸穿過腔室主體705的底部並且與射頻源755耦接。基板支座還可以包括圍繞軸750設置並且與支撐板730的底部垂直間隔開的動態板760。在一些具體實施例中，可以在軸750和動態板760的內邊緣之間保持間隙，這可以允許從位於腔室主體705下方的淨化氣體源向處理區域供應淨化氣體。動態板760可以是環形形狀並且可以具有比支撐板730更大的半徑，使得動態板760的外圍邊緣從支撐板730的外圍邊緣徑向向外延伸。在一些具體實施例中，動態板760和/或加熱器735可以由耐受前驅物的材料形成，例如三氟化氮。例如，動態板760和/或加熱器735可以由鋁材料形成，例如氮化鋁。許多條帶765可以在動態板760的頂表面和支撐板730的底表面之間延伸並耦接它們。例如，條帶765可以與接地板745的底表面耦接。條帶765可以在支撐板725和動態板760之間提供射頻連續性。每個條帶765可由薄的、撓性的金屬片或其他導電材料形成，材料允許條帶765在壓縮或折疊狀態與伸展狀態之間反覆彎曲。例如，每個條帶765可由不銹鋼、鋁和/或其他金屬材料形成。在一些具體實施例中，條帶765可以塗覆有抗前驅物材料。例如，條帶765可以塗覆有鋁材料，例如氮化鋁。
如上所述，基板支座725可在腔室主體705內在下部移送區域和上部處理區域之間平移。在處理操作期間，基板支座725被移動到處理區域內的處理位置。射頻電流可以流到加熱器以幫助將基板保持在所需溫度，以幫助在基板上產生均勻的薄膜沉積。一旦沉積和/或其他處理操作完成，基板支座725可以被降低到移送區域內的移送位置。可從基板支座725移除經處理的基板且可將新基板定位於基板支座725頂上。在移送過程中，沒有射頻電流提供給加熱器735。
腔室系統700的特徵可以產生閉合的射頻電路，當基板支座725在處理位置時，射頻電路使射頻電流能夠從射頻源755流到加熱器735並從加熱器735返回射頻源755，而當基板支座725處於移送位置時使電路開路並防止射頻電流流動。例如，多個快速斷開部件770可用於僅當基板支座725處於處理位置時將襯墊715與動態板760耦接，並且可用於僅當基板支座725處於移送位置時將支撐板725與動態板760耦接。動態板760可以包括兩組快速斷開部件770。例如，多個內部快速斷開部件770a可以直接位於支撐板730的一部分下方的動態板760的頂表面上，而多個外部快速斷開部件770b可以定位在動態板760上從支撐板725的外周徑向向外並且與襯墊715的至少一部分垂直對齊。
多個快速斷開部件770c可以設置在支撐板725的底表面上。例如，快速斷開部件770c可以形成在接地板745中和/或與接地板745耦接。每個快速斷開部件770c可以與內部快速斷開部件770a中的相應一個部件豎直對齊。當基板支座725處於移送位置時，這使得快速斷開部件770c能夠與內部快速斷開部件770a接合。多個快速斷開部件770d可設置在襯墊715的底表面上，每個快速斷開部件770d與外部快速斷開部件770b中的相應一個垂直對齊。當基板支座725處於處理位置時，這使得快速斷開部件770d能夠與外部快速斷開部件770b接合。
快速斷開部件770可以以任何方式佈置在各種腔室部件周圍，包括對稱和不對稱圖案。例如，快速斷開部件770可以圍繞內襯715、支撐板725和/或動態板760中的每一個以對稱環形佈置佈置。可以提供任意數量的快速斷開部件770。例如，快速斷開部件770a、770b、770c和/或770d中的每一個可包括約或大於2個快速斷開部件、約或大於3個快速斷開部件、約或大於4個快速斷開部件、約或大於5個快速斷開部件、約或大於6個快速斷開部件、約或大於7個快速斷開部件、約或大於8個快速斷開部件、約或大於9個快速斷開部件、約或大於10個快速斷開部件、約或大於12個快速斷開部件、約或大於14個快速斷開部件、約或大於16個快速斷開部件、約或大於18個快速斷開部件、約或大於20個快速斷開部件，或更多。應當理解，在一些具體實施例中，每組快速斷開部件770a、770b、770c和770d可以具有相同數量的快速斷開部件，而在其他具體實施例中，至少一組快速斷開部件770a、770b、770c和770d的快速斷開部件數量與至少一個其他組的數量不同。
在一些具體實施例中，每個快速斷開部件770可以包括與另一個快速斷開部件770的對應部分接合的公和/或母部分。例如，內部快速斷開部件770a和/或外部快速斷開部件770b可以具有公部分，例如引導銷，而快速斷開部件770c和770d可以包括母部分，例如接收和固定相應的內部快速斷開部件770a和/或外部快速斷開部件770b的公部分的插座。在一些具體實施例中，插座可以包括附加的耦接機構。例如，每個插座可包括以彈簧加載的球鉤，球鉤與引導銷之一上的槽口接合以將引導銷固定在插座內。應當理解，在各種具體實施例中，公部分和母部分的位置可以顛倒，內部快速斷開部件770a和/或外部快速斷開部件770b具有母部分，而快速斷開部件770c和770d具有公部分。在一些具體實施例中，特定的一組快速斷開部件770a、770b、770c和/或770d可以包括公部分和母部分。在外部快速斷開部件770b包括公引導銷的具體實施例中，每個引導銷的頂表面可以不高於支撐板725的頂表面。這確保在移送基板期間，銷不會干擾基板在支撐板725上的移除和放置。
圖7A示出了處於移送位置的基板支座725，其中支撐板730靠近腔室主體705的底部。在移送位置，支撐板725上的內部快速斷開部件770a和快速斷開部件770c彼此接合，並且條帶765處於壓縮狀態。外部快速斷開部件770b與襯墊715上的快速斷開部件770d脫離並間隔開，從而使射頻電路開路以防止射頻電流在處於移送位置時流過加熱器735。
當處於處理位置時，基板支座725可以向上升高到處理區域中，其中支撐板730靠近面板720，如圖7B所示。隨著基板支座725升高，內部快速斷開部件770a和快速斷開部件770c之間的接合隨著基板支座725向上拉動動態板760，直到外部快速斷開部件770b接觸並接合襯墊715的快速斷開部件770d。外部快速斷開部件770b和快速斷開部件770d的接合提供了襯墊715和動態板760之間的射頻連續性，並且用作防止動態板760進一步向上移動的硬止動部。隨著基板支座725進一步向上移動至處理位置，內部快速斷開部件770a和快速斷開部件770c被拉出彼此脫離，同時條帶765保持動態板760和支撐板725之間的射頻連續性。在此處理位置，提供閉合射頻電路，閉合射頻電路允許射頻電流如箭頭775所示從射頻源755流到加熱器735，並且使返回電流能夠流回射頻源755，如下面的箭頭780所示。例如，閉合射頻電路可以由射頻源755、基板支座725（包括動態板760、支撐板730、軸750和條帶765）、襯墊715和面板720形成。應當理解，射頻電路還可以包括其他部件，例如襯墊715和面板之間的部件（例如泵送襯墊和/或蓋板710），以及在加熱器735和面板720之間形成的電漿。
使用快速斷開部件770和條帶765來產生如本文所述的動態射頻介面，當基板支座處於處理位置時產生閉合射頻電路，而當處於移送位置時使電路開路。此外，考慮到快速斷開部件770的小尺寸，與習知設計相比，彼此動態接觸的部件之間的表面積更小，這減少了來自先前處理操作的顆粒的產生並產生更高品質的基板。此外，使用快速斷開部件770而不是面向阻隔板的設計，顯著降低了腔室的重量並使射頻電路的部件能夠更容易地由單個技術人員維修。
圖8A和8B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性快速斷開部件800的橫截面側視圖。快速斷開部件800可類似於本文所述的快速斷開部件770，並可用於本文所述的任何系統，包括系統100、200、300和/或700。每個快速斷開部件800可包括公或母部分。例如，母快速斷開部件800a可以包括插座805，插座805可以形成在基板（例如襯墊、支撐板和/或動態板）中和/或與其耦接。每個插座可以包括一個或多個保持部件。例如，每個插座805的內部可以包括一個或多個棘爪810。每個棘爪810可以與彈簧815的一端耦接，而彈簧的另一端與球820或其他物體耦接。這種構造在每個插座805內提供了以彈簧加載的球鉤，球鉤接收並固定相應的公快速斷開部件800b。例如，每個公快速斷開部件800b是引導銷825的形式。引導銷825可以包括具有遠端830、中間部分835和近端840的細長主體。近端840可以與基板（例如襯墊、支撐板和/或動態板）耦接並形成為基板的一部分。中間部分835可以限定尺寸設計成接收球820的一部分的槽口845。為了接合快速斷開部件800，引導銷825的遠端830可以插入到插座805中。遠端830可以迫使以彈簧加載的球820進入棘爪810，直到槽口845與球820對齊，如圖8B所示。彈簧力可以將球820壓入棘爪810中以將引導銷825固定在插座805內。此處理可以反轉以從插座805移除引導銷825，需要預定量的力來拉動遠端830經過以彈簧加載的球820。
圖9示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理室系統900的示意性橫截面側視圖。圖9可以說明與系統100、200、300和700中的部件有關的進一步細節。系統900被理解為包括之前在一些具體實施例中討論的系統100、200、300和/或700的任何特徵或態樣。系統900可用於執行半導體處理操作，例如沉積、去除和清潔操作。系統900可以示出所討論的並且可以結合在半導體處理系統中的腔室部件的局部視圖。本領域技術人員將容易理解，系統900的任何態樣也可以與其他處理室或系統結合。
系統900可以包括腔室主體905，腔室主體705可以限定移送區域和處理區域。蓋板910可以位於腔室主體905的頂部並且可以支撐襯墊915。面板920可以設置在襯墊915的頂部。在一些具體實施例中，一個或多個中間部件，例如泵送襯墊，可以設置在面板920和襯墊915之間。基板支座925可以設置在腔室主體905的內部，並可包含支撐板930。基板支座925可以在腔室主體905內在移送區域和處理區域之間垂直平移，並且可以包括軸950，軸950可以延伸穿過腔室主體905的底部並且與射頻源955耦接。基板支座還可以包括圍繞軸950設置並且與支撐板930的底部垂直間隔開的動態板960。動態板960可以是環形形狀並且可以具有比支撐板930更大的半徑，使得動態板960的外圍邊緣從支撐板930的外圍邊緣徑向向外延伸。在一些具體實施例中，RF墊圈977可以定位在動態板960的外圍邊緣的頂表面的頂部。在動態板960被升高以使RF墊圈977與襯墊915接觸時，RF墊圈977可透過確保動態板960和襯墊915之間的適當接觸來幫助提供RF返回路徑的更一致的可重複性。許多條帶965可以在動態板960的頂表面和支撐板930的底表面之間延伸並耦接它們。在一些具體實施例中，除了條帶965之外或代替條帶965，撓性波紋管可以定位在支撐板925和動態板960之間以保持支撐板925和動態板960之間的射頻連續性。例如，當基板支座925處於移送位置時波紋管可以被壓縮，並且當基板支座925處於處理位置時波紋管可以膨脹。可以提供多個快速斷開部件970，快速斷開部件970以類似於在圖7A-7C中描述的方式將支撐板930與處於移送位置的動態板960耦接，和/或將襯墊915與處於處理位置的動態板960耦接。
系統900可以包括一個或多個彈簧980，彈簧980可以定位在動態板960的底表面和腔室主體905的底部的頂表面之間。例如，每個彈簧980可以定位在相應的引導銷985上，引導銷985在動態板960的底表面和腔室主體905的底部的頂表面之間延伸。在一些具體實施例中，每個彈簧980的頂端可以定位在隔離器990內或下方，隔離器990可以將彈簧980與RF電流隔離並確保RF電路透過基板支座925向後延伸，而不是向下透過彈簧980。每個彈簧980可提供向上推壓動態板960的底表面的彈簧力。當基板支座925被降低和/或處於移送位置時，至少一些快速斷開部件970可以在動態板960上提供大於彈簧力的向下力，這導致動態板960降低並使彈簧980進一步壓縮。隨著基板支座925向上平移，彈簧980可以開始延伸並向上推動動態板960，其中至少一些快速斷開部件970防止動態板960接觸支撐板930。彈簧980可以提供足夠的力以將動態板960升高到動態板960和/或RF墊圈977與襯墊915的底表面接觸的高度，以完成如前所述的RF電路。
圖10示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理室系統1000的示意性橫截面側視圖。圖10可以說明與系統100、200、300、700和900中的部件有關的進一步細節。系統1000被理解為包括之前在一些具體實施例中討論的系統100、200、300、700和/或900的任何特徵或態樣。系統1000可用於執行半導體處理操作，例如沉積、去除和清潔操作。系統1000可以示出所討論的並且可以結合在半導體處理系統中的腔室部件的局部視圖。本領域技術人員將容易理解，系統1000的任何態樣也可以與其他處理室或系統結合。
系統1000可以包括腔室主體1005，腔室主體1005可以限定移送區域和處理區域。蓋板1010可以位於腔室主體1005的頂部並且可以支撐襯墊1015。面板1020可以設置在襯墊1015的頂部。在一些具體實施例中，一個或多個中間部件，例如泵送襯墊，可以設置在面板1020和襯墊1015之間。基板支座1025可以設置在腔室主體1005的內部，並可包含支撐板1030。基板支座1025可以在腔室主體1005內在移送區域和處理區域之間垂直平移，並且可以包括軸1050，軸1050可以延伸穿過腔室主體1005的底部並且與射頻源1055耦接。基板支座還可以包括圍繞軸1050設置並且與支撐板1030的底部垂直間隔開的動態板1060。動態板1060可以是環形形狀並且可以具有比支撐板1030更大的半徑，使得動態板1060的外圍邊緣從支撐板1030的外圍邊緣徑向向外延伸。在一些具體實施例中，RF墊圈1077可以定位在動態板1060的外圍邊緣1065的頂表面的頂部。在動態板1060被升高以使RF墊圈1077與襯墊1015接觸時，RF墊圈1077可透過確保動態板1060和襯墊1015之間的適當接觸來幫助提供RF返回路徑的更一致的可重複性。許多條帶1065可以在動態板1060的頂表面和支撐板1030的底表面之間延伸並耦接它們。在一些具體實施例中，除了條帶1070之外或代替條帶1070，撓性波紋管可以定位在支撐板1025和動態板1060之間以保持支撐板1025和動態板1060之間的射頻連續性。例如，當基板支座1025處於移送位置時波紋管可以被壓縮，並且當基板支座1025處於處理位置時波紋管可以膨脹。可以提供多個快速斷開部件1070，快速斷開部件1070以類似於在圖7A-7C中描述的方式將襯墊1015與處於處理位置的動態板1060耦接。
系統1000可以包括線性致動器1080，例如氣動和/或機電升降機，線性致動器1080可以用於在處理位置和移送位置之間升高和降低動態板1060。例如，線性致動器1080可以定位在動態板1060的底表面和腔室主體1005的底部的頂表面之間。當支撐板1030升高和降低時，線性致動器1080可以引起動態板1060的相應運動，這可以使得動態板1060和/或RF墊圈1077能夠在支撐板1030處於處理位置時與襯墊1015接觸，而在支撐板1030處於移送位置時不與襯墊1015接觸。在處理位置，快速斷開部件1070可以彼此接合以將襯墊1015與動態板1060耦接並且閉合RF電路，以允許射頻電流從射頻源1055流到支撐板1030，並且使返回電流能夠流回射頻源1055。
圖11示出了根據本技術的一些具體實施例的半導體處理的示例性方法1100中的操作。方法可以在各種處理室中執行，包括上述處理系統100、200、300、700、900與1000，處理系統可以包括根據本技術的具體實施例的動態射頻電路。方法1100可以包括多個可選操作，這些可選操作可以與或可以不與根據本技術的方法的一些具體實施例具體相關。
方法1100可以包括在方法1100啟動之前的可選操作，或者方法可以包括附加操作。例如，方法1100可以包括以與所示出的順序不同的順序執行的操作。在一些具體實施例中，方法1100在操作1105可以包括在半導體處理室內將具有加熱器的基板支座從移送位置向上移動到處理位置，以脫離第一數量的快速斷開部件並且接合第二數量的快速斷開部件以閉合射頻電路。例如，第一數量的斷開部件可以將基板支座的支撐板與基板支座的動態板耦接。隨著基板支座升高，第一數量的斷開部件之間的接合隨著基板支座向上拉動動態板，直到第二組快速斷開部件接觸並彼此接合。例如，第二數量的斷開部件可以將半導體處理室的襯墊與動態板耦接。第二數量的快速斷開部件的接合提供了襯墊和動態板之間的射頻連續性，並且閉合處理室的射頻電路，並且用作防止動態板進一步向上移動的硬止動部。隨著基板支座進一步向上移動至處理位置，第一數量的快速斷開部件被拉出彼此脫離，同時條帶保持動態板和支撐板之間的射頻連續性。
在操作1110，一種或多種前驅物，例如（但不限於）含矽前驅物，可以被移送到半導體處理室。在操作1115，射頻電流可以經由射頻源提供給面板、加熱器或一些其他部件。例如，射頻可用於在面板和加熱器之間產生電容耦接電漿以在腔室的處理區域內執行沉積操作。與襯墊接合的快速斷開件可以產生對稱的接地路徑以作為透過基座的射頻返回路徑。藉由利用耦接腔室內部件的多個快速斷開件，可以透過產生穿過動態板和撓性條帶的對稱接地路徑來保持電漿均勻性，同時在系統內基座平移期間適應支撐板與動態板的分離。
在上文說明中，為了解釋的目的，闡述了多種細節，以期通透瞭解本科技的各種具體實施例。然而在本發明技術領域中具有通常知識者將顯然瞭解到，特定具體實施例的實作可並不需要這些特定細節的一些（或是需要額外的細節）。
在已揭示了數種具體實施例之後，在本發明技術領域中具有通常知識者將理解到，可使用各種修改、替代性結構與均等範圍，而不脫離所揭示具體實施例的精神。此外，並未說明一些為人熟知的處理與要素，以避免不必要地遮蔽本科技。因此，上文的說明不應被視為限制科技的範圍。
在提供一系列值的情況下，應當理解，除非上下文另有明確規定，否則還具體公開了此範圍的上限和下限之間的每個中間值，至下限單位的最小部分。在所述範圍內的任何陳述值或未陳述的介入值與所述範圍內的任何其他陳述或介入值之間的任何較窄範圍都包括在內。這些較小範圍的上限和下限可以獨立地包括在此範圍內或排除在此範圍內，且包含上下限之一者、兩者、或皆不包含的較小範圍中的每一範圍也被包含在本技術內，且受制於所陳述範圍中任何特別排除的限制。在所陳述的範圍包含上下限之一者或兩者時，也包含了排除了這些上下限之任一者或兩者的範圍。
說明書與附加申請專利範圍中所使用的單數形式「一(a)」、「一(an)」以及「該」，包含複數的參照物，除非背景內容清楚表示並非如此。因此，例如，對「一加熱器」的參照，包含複數個此種加熱器，且對於「此孔」的參照，包含對於一或更多種孔的參照以及在本發明技術領域中具有通常知識者所能知的均等範圍，諸如此類。
此外，本說明書和下列申請專利範圍中使用的詞語「包含(comprise(s))」、「包含(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」和「具有(including)」，意為指明所陳述的特徵、整數、部件、或作業的存在，但他們不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、部件、作業、步驟、或組。
100:基板處理工具或處理系統 102:前開式晶圓移送盒 103:工廠界面 104a:機械臂 104b:機械臂 106:低壓保持區 107:入口 108:處理腔室區域 109a:腔室系統或四重部分 109b:腔室系統或四重部分 109c:腔室系統或四重部分 110:第二機械臂 112:移送室 200:腔室系統 205:移送區域殼體 207:進入位置 210a:基板支座 210b:基板支座 210c:基板支座 210d:基板支座 215:對準系統 220:移送設備 225:中心輪轂 235:端效器 237:臂 300:腔室系統 305:腔室主體 306:頂表面 307:入口 308:墊圈凹槽 310:基板支座 315:孔 335:移送設備 405:第一蓋板 407:第一表面 409:第二表面 410:第一孔 415:凹入壁架 420:第二孔 502:移送區域 504:處理區域 505a:蓋堆疊 505b:蓋堆疊 510:第二蓋板 512a:孔 512b:孔 515:遠端電漿單元 520:隔離閥 605:襯墊 610:泵送襯墊 615:面板 620:阻隔板 625:面板加熱器 630:氣箱 635:移送設備 700:處理室系統 705:腔室主體 710:蓋板 715:襯墊 720:面板 725:基板支座 730:支撐板 735:加熱器 740:隔離器 745:接地板 750:軸 755:射頻源 760:動態板 765:條帶 770a:快速斷開部件 770b:快速斷開部件 770c:快速斷開部件 770d:快速斷開部件 780:箭頭（返回電流） 800a:母快速斷開部件 800b:公快速斷開部件 805:插座 810:棘爪 815:彈簧 820:球 825:引導銷 830:遠端 835:中間部分 840:近端 845:槽口 900:處理室系統 905:腔室主體 910:蓋板 915:襯墊 920:面板 925:基板支座 930:支撐板 950:軸 955:射頻源 960:動態板 965:條帶 970:快速斷開部件 977:RF墊圈 980:彈簧 985:引導銷 990:隔離器 1000:處理室系統 1005:腔室主體 1010:蓋板 1015:襯墊 1020:面板 1025:基板支座 1030:支撐板 1050:軸 1055:射頻源 1060:動態板 1065:外圍邊緣 1070:條帶 1077:RF墊圈 1080:線性致動器 1100:方法 1105:操作 1110:操作 1115:操作
可以藉由參考說明書的其餘部分和附圖來實現對所公開技術的本質和優點的進一步理解。
圖1示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理系統的示意性俯視圖。
圖2示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的移送區域的示意性等距視圖。
圖3示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的移送區域的示意性等距視圖。
圖4示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的移送區域的示意性等距視圖。
圖5示出了根據本技術的一些具體實施例的腔室系統的示意性部分等距視圖。
圖6示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的示意性局部剖視圖。
圖7A至7B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的示意性局部截面圖。
圖8A至8B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性快速斷開構體的示意性局部截面圖。
圖9示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的示意性局部剖視圖。
圖10示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性腔室系統的示意性局部剖視圖。
圖11示出了根據本技術的一些具體實施例的處理基板的示例性方法中的操作。
數個圖式被包含以作為示意圖。應瞭解到圖示係用於說明，且不應被視為具有實際尺寸比例，除非特定說明其為實際尺寸比例。此外，作為示意圖，圖式被提供以幫助理解，且可不包含相較於實際呈現的所有態樣或資訊，並可包含誇大的內容以供說明。
在附加圖式中，類似的部件及（或）特徵可具有相同的元件符號。再者，相同類型的各個部件，可由元件符號之後的字母來分辨，此字母分辨類似的部件。若說明書中僅使用了首個元件符號，則其說明可適用於具有相同的首個元件符號的類似部件之任意者，不論其字尾字母為何。
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
700:處理室系統
705:腔室主體
710:蓋板
715:襯墊
720:面板
725:基板支座
730:支撐板
735:加熱器
740:隔離器
745:接地板
750:軸
755:射頻源
760:動態板
765:條帶
770a:快速斷開部件
770b:快速斷開部件
770c:快速斷開部件
770d:快速斷開部件

Claims (1)

  1. 一種基板處理系統，包含： 一腔室主體，該腔室主體限定一處理區域； 一襯墊，該襯墊位於該腔室主體頂部，其中該襯墊的一底表面包括一第一複數個快速斷開部件； 一面板，該面板位於該襯墊頂部； 一基板支座，該基板支座設置在該腔室主體內，該基板支座包含： 一支撐板，該支撐板包含一加熱器，其中該支撐板的一底表面包括一第二複數個快速斷開部件； 一軸，該軸耦接該支撐板的一底部； 一動態板，該動態板圍繞該軸設置並在該支撐板下方隔開一距離；以及 複數個金屬條帶，該複數個金屬條帶耦接該支撐板的一底部與該動態板，其中： 該動態板的一頂表面包含一內部複數個快速斷開部件與一外部複數個快速斷開部件； 在該基板支座位於一移送位置中時，該內部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件能接合該第二複數個快速斷開部件中的一相應的快速斷開部件；以及 在該基板支座位於一處理位置中時，該外部複數個快速斷開部件中的每個快速斷開部件能接合該第一複數個快速斷開部件中的一相應的快速斷開部件。
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