TWI659444B - 具有多埠閥組件之電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
一電漿處理裝置可包含：一電漿處理腔室、一電漿電極組件、一晶圓載台、一電漿產生氣體入口、複數真空埠、至少一真空泵浦、及一多埠閥組件。該多埠閥組件包含了設置於該電漿處理腔室中的一可動式密封板。該可動式密封板可包含一橫向埠密封表面，該橫向埠密封表面的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態中與該複數真空埠完全重疊、於部分開啟狀態中與該複數真空埠部分重疊、及於開啟狀態中避免與該複數真空埠實質上重疊。該多埠閥組件可包含連接至該可動式密封板的一橫向作動器、及連接至該可動式密封板的一密封作動器。
Description
本發明大體上係關於電漿處理裝置，更具體而言，係關於用於電漿處理裝置的閥。
電漿處理裝置一般包含了連接至一或更多真空泵浦的電漿處理腔室。該電漿處理裝置可包含一或更多閥，該一或更多閥對腔室與真空泵浦之間的流體連通進行調節。
本文中所描述的實施例係關於具有多埠閥組件之電漿處理裝置。根據一實施例，一電漿處理裝置可包含一電漿處理腔室、一電漿電極組件、一晶圓載台、一電漿產生氣體入口、複數真空埠、至少一真空泵浦、及一多埠閥組件。該電漿電極組件及晶圓載台可設置於該電漿處理腔室中，且該電漿產生氣體入口可與該電漿處理腔室流體連通。該真空泵浦可透過該等真空埠其中至少一者而與該電漿處理腔室流體連通。該多埠閥組件可包含了設置於該電漿處理腔室中的一可動
式密封板。該可動式密封板可包含一橫向埠密封表面，該橫向埠密封表面的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態中與該複數真空埠完全重疊、於部分開啟狀態中與該複數真空埠部分重疊、及於開啟狀態中避免與該複數真空埠實質上重疊。該多埠閥組件可包含了連接至該可動式密封板的一橫向作動器，該橫向作動器界定了作動的橫向範圍，該橫向範圍足以使該可動式密封板在橫向方向上於封閉狀態、部分開啟狀態、及開啟狀態之間轉換，該橫向方向係定向為主要與該可動式密封板的密封表面對齊。該多埠閥組件可包含了連接至該可動式密封板的一密封作動器，該密封作動器界定了作動的密封範圍，該密封範圍足以使該可動式密封板沿著密封接合與分離之路徑而於密封狀態與非密封狀態之間來回轉換，該密封接合與分離之路徑係定向為主要與該可動式密封板的密封表面垂直。
在另一實施例中，一電漿處理裝置可包含一電漿處理腔室、一電漿電極組件、一晶圓載台、一電漿產生氣體入口、複數真空埠、至少一真空泵浦、及一多埠閥組件。該電漿電極組件及晶圓載台可設置於該電漿處理腔室中。該電漿產生氣體入口可與該電漿處理腔室流體連通。該真空泵浦可透過該等真空埠其中至少一者而與該電漿處理腔室流體連通。該多埠閥組件可包含了設置於該電漿處理腔室中的一可動式密封板。該可動式密封板可包含一橫向埠密封表面，該橫向埠密封表面的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態中與該複數真空埠完全重疊、於部分開啟狀態中與該複數真空埠部分重疊、及於開啟狀態中避免與該複數真空埠實質上重疊。該多埠閥組件可包含了連接至該可動
式密封板的一橫向作動器，該橫向作動器界定了作動的橫向範圍，該橫向範圍足以使該可動式密封板在橫向方向上於封閉狀態、部分開啟狀態、及開啟狀態之間轉換，該橫向方向係定向為主要與該可動式密封板的密封表面對齊。該橫向作動器可包含了旋轉運動作動器，且該可動式密封板包含了可旋轉式密封板，該可旋轉式密封板包含一中心軸。該多埠閥組件可包含了連接至該可動式密封板的一密封作動器，該密封作動器界定了作動的密封範圍，該密封範圍足以使該可動式密封板沿著密封接合與分離之路徑而於密封狀態與非密封狀態之間來回轉換，該密封接合與分離之路徑係定向為主要與該可動式密封板的密封表面垂直。
將於以下實施方式中提出本文所描述之實施例的額外特徵及優點，對於那些熟悉本技藝人員而言，該等特徵及優點在某種程度上係可藉由該描述而輕易了解的、或可藉由執行本文中所描述之實施例而輕易確認的，其中該描述包含了以下實施方式、申請權利範圍、以及隨附圖式。
吾人應理解，以上一般描述及以下實施方式二者描述了各樣的實施例，且其意圖乃對吾人提供概觀或架構以理解所主張之標的物的本質及特徵。為了提供對本發明的進一步了解，本說明書包括了隨附圖式，且隨附圖式被納入並構成本說明書的一部份。該等圖式繪示了本文中所述的各樣實施例，且與描述一起用於解釋所主張之標的物的原理及操作。
100‧‧‧電漿處理裝置
110‧‧‧電漿處理腔室
112‧‧‧基板
114‧‧‧頂壁
116‧‧‧側壁
118‧‧‧電漿電極組件
120‧‧‧晶圓載台
122‧‧‧內部區域
130‧‧‧電漿產生氣體入口
140‧‧‧真空連接壁
141‧‧‧橫向埠密封表面
142‧‧‧真空埠
144‧‧‧密封葉片
145‧‧‧饋通埠
146‧‧‧腔室構件
148‧‧‧O形環
150‧‧‧真空泵浦
160‧‧‧多埠閥組件
162‧‧‧曲柄軸
164‧‧‧機械式曲柄
165‧‧‧連接點
170‧‧‧可動式密封板
172‧‧‧鐵磁流體
174‧‧‧鐵磁流體密封部
176‧‧‧板狀構件
178‧‧‧板狀構件
180‧‧‧托架
182‧‧‧板附接構件
184‧‧‧滾輪
186‧‧‧軌道
190‧‧‧作動器連接附屬件
191‧‧‧曲徑設計
192‧‧‧波紋管
193,194,195,196‧‧‧密封延伸部
197‧‧‧腔室構件
200‧‧‧軸承組件
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖1示意性地描繪了電漿處理裝置的切開前視圖，該電漿處理裝置包含多埠閥組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖2示意性地描繪了處於封閉狀態的多埠閥組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖3示意性地描繪了處於開啟狀態的多埠閥組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖4示意性地描繪了處於部分開啟狀態的多埠閥組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖5示意性地描繪了多埠閥組件之軸承組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖6示意性地描繪了圖5之軸承組件的橫剖面圖。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖7示意性地描繪了圖5之軸承組件的切開圖。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖8示意性地描繪了多埠閥組件之軸承組件的橫剖面圖。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖9示意性地描繪了多埠閥組件之軸承組件的橫剖面圖。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖10示意性地描繪了多埠閥組件。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖11示意性地描繪了多埠閥組件之軸承組件的橫剖面圖。
根據本揭露範圍的一或更多實施例，圖12示意性地描繪了多埠閥組件之軸承組件的橫剖面圖。
現在將對電漿處理設備之各樣的實施例進行詳細說明，隨附圖式中繪示了該電漿處理設備之範例。只要可能的時候，將在全部的圖式中使用相同的元件符號來稱呼相同或相似的零件。在一實施例中，該電漿處理裝置可包含一多埠閥組件，該多埠閥組件可調節電漿處理裝置的電漿處理腔室與連接至該腔室的真空泵浦之間的流體連通。該多埠閥組件可包含一可動式密封板，該可動式密封板可運作用以：於處在封閉位置時將多個真空埠密封、及於開啟或部分開啟狀態中容許流體連通。可使用一或更多作動器來使密封板於封閉及開啟位置之間移動，其中該一或更多作動器係用以移動單一密封板。因此，每一真空埠可以不需要其自己的閥組件與獨立的作動器及密封板。另外，本文中所描述的多埠閥組件可以不需要潤滑脂，該潤滑脂可能對電漿處理腔室內的基板或真空泵浦造成汙染。此外，本文中所描述的多埠閥組件可被包含於電漿處理腔室中，從而使該電漿處理裝置之尺寸得以縮小。
參照圖1，該圖描繪了電漿處理裝置100。一般而言，電漿處理裝置100可用以從基板112將材料蝕刻掉，該基板係由例如半導體(舉例而言，矽或玻璃)所形成。例如，基板112可為矽晶圓，例如300mm晶圓、450mm晶圓、或任何其它尺寸的晶圓。在一實施例中，電漿處理裝置100可包含至少一電漿處理腔室110、一電漿電極組件118、一晶圓載台120、一電漿產生氣體入口130、至少一真空泵浦150、複數真空埠142、及一多埠閥組件160。電漿處理腔室110可包含複數的壁，例如頂壁
114、側壁116、及真空連接壁140。可穿過真空連接壁140而設置複數真空埠142。雖然在圖1中將真空連接壁140描繪為在電漿處理腔室110的底部上，但此位置僅為示例性的，且真空連接壁140可為電漿處理腔室110的任何壁。該至少一真空泵浦150其中每一者可透過複數真空埠142其中至少一者而與電漿處理腔室110流體連通。在一實施例中，每一真空泵浦150透過一獨立的真空埠142而與電漿處理腔室110流體連通。例如，可具有三真空埠142設置在真空連接壁140中，其中每一者分別連接至獨立的真空泵浦150。
電漿處理腔室110包含一內部區域122，可在該內部區域中設置至少該電漿電極組件118及晶圓載台120。電漿處理腔室110可運作用以維持其內部122的低壓力(例如，當多埠閥組件160處於真空泵浦150運作後的封閉狀態中時)。電漿產生氣體入口130可與電漿處理腔室110流體連通、且可將電漿產生氣體輸送進入電漿處理腔室110的內部區域122中。可將該電漿產生氣體離子化並轉化為可用以蝕刻基板112之電漿狀態氣體。例如，一賦能來源(射頻(RF)、微波、或其他來源)可將能量施加至處理氣體以產生電漿氣體。該電漿可對基板112(例如容納在電漿處理腔室110之內部區域122中的晶圓)進行蝕刻。電漿電極組件118可包含一噴淋頭電極、且可運作用以確立基板上的蝕刻圖案。例如，美國專利公開案第2011/0108524號揭露了這樣的電漿處理裝置之實施例。
多埠閥組件160可包含一可動式密封板170。該可動式密封板170可包含一橫向埠密封表面141。在一些實施例中，該可動式密封板170可設置於電漿處理腔室110的內部區域122中。該多埠閥組件160可更包含一軸承組件200。該軸承組件200可運作用以限制該可動式密封板170的移動。當多埠閥組件160的可動式密封板170係處於開啟或部分開啟
的狀態中時，複數真空泵浦150被描繪為每一者可透過真空埠142而與電漿處理裝置100流體連通。如本文中所使用，”開啟狀態”意指該多埠閥組件160的狀態，其中電漿處理腔室110的內部區域122與真空泵浦150之間存在著流體連通。如本文中所使用，”封閉狀態”或”密閉狀態”意指多埠閥組件160的狀態，其中電漿處理腔室110的內部區域122與真空泵浦150之間不存在流體連通。如本文中所使用，開啟狀態(有時稱為”完全開啟狀態”)、部分開啟狀態、及封閉狀態可意指該可動式密封板170的位置或多埠閥組件160的位置，且提到該可動式密封板170或多埠閥組件160其中任一者處於一特定的狀態時兩者為可互換使用的。真空泵浦150與電漿處理腔室110的內部區域122之間的流體連通狀態(完全開啟、部分開啟、或封閉)係由可動式密封板170的位置來決定。
現在參照圖式1-4，其中將多埠閥組件160描繪為連接至該真空連接壁140。可動式密封板170可包含一橫向埠密封表面141(位於該可動式密封板170的下側)。在一實施例中，該橫向埠密封表面141為大致平坦的。該橫向埠密封表面141的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態(顯示於圖2中)中與複數真空埠142完全重疊、於部分開啟狀態(顯示於圖4中)中與複數真空埠142部分重疊、及於開啟狀態(顯示於圖3中)中避免與複數真空埠142實質上重疊。可動式密封板170可包含一單一結構、且可包含至少二密封葉片144。當可動式密封板170處於封閉狀態時，每一密封葉片144可與一真空埠142重疊。該等密封葉片144的尺寸及位置(相對於彼此)係設計用以與對應的個別真空埠142重疊。雖然圖2-4描繪了一包含三真空埠142之真空連接壁140，並且具有一包含三對應密封葉片144之密封板，但真空連接壁140可包含任何數量之真空埠142，並且具有對應數量之密封葉片144。例如，圖10示意性地描繪了一包含二真
空埠142之真空連接壁140，並且具有一包含二對應密封葉片144的可動式密封板170。多埠閥組件160可包含一軸承組件200。該軸承組件200可設置於可動式密封板170下方、且可設置於該真空連接壁140上方，例如在可動式密封板170與真空連接壁140之間。
多埠閥組件160可包含一饋通埠145。當將該饋通埠配置到電漿處理裝置100上時，該饋通埠145可圍繞著至少一部分的電漿電極組件118、且可使該多埠閥組件160得以圍繞著電漿處理裝置100而接合以抑制電漿處理腔室110的內部部分與周圍環境之間的流體流動。在一實施例中，為了圍繞著該電漿電極組件118的圓柱形部分而接合，饋通埠145可為大致圓形的。然而，為了使可動式密封板170得以自由移動，饋通埠145可具有任何的形狀。可動式密封板170可圍繞著饋通埠145而設置，且可在至少二維度上完全圍繞該饋通埠145。
圖2顯示了處於封閉狀態的多埠閥組件160，其中可動式密封板170係配置為俾使橫向埠密封表面141與複數真空埠142完全重疊。當處於封閉狀態中時，於該多埠閥組件160可限制流體連通並形成一氣密密封。圖3顯示了處於開啟狀態的多埠閥組件160，其中可動式密封板170係配置為避免與複數真空埠142實質上重疊。當處於開啟狀態中時，多埠閥組件160實質上不限制流體連通。圖4顯示了處於部分開啟狀態的多埠閥組件160，其中可動式密封板170係配置為與複數真空埠142部分重疊。當處於部分開啟狀態中時，多埠閥組件160部分地限制了流體連通。可利用部分開啟狀態來對真空泵浦150進行節流。
如圖2-4中所顯示，可動式密封板170可有能力在橫向方向上移動的。如本文中所使用，”橫向”意指一主要與該可動式密封板170的密封表面對齊之方向。例如，在圖2-4中，該”橫向”方向實質上位於x軸與y
軸的平面。例如，密封板170可在轉動或旋轉路徑上移動，在本文中將該密封板稱為旋轉密封板。在一些實施例中，該可動式密封板170可為一可旋轉式密封板。可旋轉式密封板170可有能力繞一中心軸而旋轉。於圖2-4之實施例中描繪了這樣的可旋轉式密封板170。
在一些實施例中，多埠閥組件160可包含一橫向作動器。該橫向作動器可連接至可動式密封板170、且可界定了作動的橫向範圍。該作動之橫向範圍可足以使該可動式密封板170在橫向方向上在封閉狀態、部分開啟狀態、及開啟狀態之間轉換。該橫向作動器可為任何有能力使可動式密封板170在橫向方向上(例如在開啟及封閉狀態之間)轉換之機械元件。在一實施例中，該橫向作動器可藉由直接機械性接觸而與可動式密封板170連接。在另一實施例中，該橫向作動器可透過非接觸性方式(例如藉由磁力)而連接。在一實施例中，該橫向作動器包含一旋轉運動作動器，該旋轉運動作動器可以使可動式密封板170繞一中心軸而旋轉。
可動式密封板170可有能力在密封接合/分離的路徑移動。如本文中所使用，”接合路徑”或”分離路徑”意指主要與該可動式密封板170的密封表面垂直之路徑。例如，在圖2-4中，該接合路徑方向實質上為z軸的方向。可動式密封板170可運作用以在密封接合/分離路徑的方向上移動至少約2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、20mm、50mm、或更多。在一實施例中，該密封板可運作用以在密封接合/分離路徑的方向上移動約10mm與約15mm之間的距離。
在一些實施例中，多埠閥組件160可包含一密封作動器。該密封作動器可連接至該可動式密封板170、且可界定了作動的密封範圍。該作動之密封範圍可足以使該可動式密封板170沿著密封接合與分離的
路徑在密封狀態與非密封狀態之間來回轉換。在一實施例中，該密封作動器可藉由直接機械性接觸而與可動式密封板170連接。在另一實施例中，該密封作動器可透過非接觸性方式(例如藉由磁力)而連接。
在一實施例中，該可動式密封板170可有能力在橫向方向及密封接合/分離路徑之方向上移動。
現在參照圖3，在一實施例中，多埠閥組件160可包含至少一O形環(O-ring)148。該O形環148可圍繞著該等真空埠142其中一或更多者而設置。當可動式密封板170處於封閉狀態時，該可動式密封板170可與每一O形環148直接接觸。當可動式密封板170處於封閉狀態時，該等O形環148可幫助形成氣密密封。
在一實施例中，藉由可動式密封板170在橫向及密封方向二者上的移動而使該可動式密封板170在封閉、部分開啟、及開啟狀態之間轉換。在一些實施例中，密封板170在橫向及密封方向之移動可分別由橫向作動器及密封作動器來作動。在其它實施例中，該橫向作動器及密封作動器可包含了一單一作動器，該單一作動器可使密封板170在橫向及密封方向二者上作動。
在一實施例中，圖2中所描繪之封閉狀態可包含了該可動式密封板170與真空連接壁140接觸並與真空埠142重疊。因此可形成一氣密密封。可藉由該密封作動器而將可動式密封板170以z軸方向拉向真空連接壁140。
為了移動至部分開啟狀態，該密封作動器可使可動式密封板170在z軸方向上移動遠離該真空連接壁140。在可動式密封板170移動遠離真空連接壁140之後，橫向作動器可使該可動式密封板170在橫向方向上移動，例如使該可動式密封板170旋轉至圖4中所描繪之部分開啟狀
態。可動式密封板170可進一步旋轉至達成圖3中所描繪之開啟狀態。例如，該密封板170在開啟狀態與圖2之實施例中的封閉狀態之間可能只需要旋轉約60°。
為了使可動式密封板170從開啟狀態移動至封閉狀態，橫向作動器可使該可動式密封板170在橫向方向上移動，例如使該可動式密封板170旋轉至圖4中所描繪之部分開啟狀態。橫向作動器使該可動式密封板170進一步旋轉直到它完全與真空埠142重疊。一旦可動式密封板170與真空埠142重疊，密封作動器可使該可動式密封板170向真空連接壁140移動直到形成一氣密密封，該氣密密封不容許電漿處理腔室110與真空泵浦150之間的流體連通。
在其它實施例中，可動式密封板170可在開啟及封閉狀態之間移動而無需使用在z軸方向上的移動。例如，可動式密封板170可滑過該真空連接壁140而一直與真空連接壁140保持接觸。在另一實施例中，該可動式密封板170可在開啟及封閉狀態之間移動而無需使用在橫向方向上的移動。例如，可動式密封板170可僅在z軸方向上移動以容許流體連通、及禁止流體連通。
參照圖1及5-7，多埠閥組件160可更包含一軸承組件200。該軸承組件200可運作用以限制可動式密封板170在橫向方向、密封接合與分離路徑的方向、或兩者上的移動。雖然本文中揭露了軸承組件200的幾個實施例，但吾人應理解，軸承組件200可為有能力對可動式密封板170的移動進行限制之任何機械、或其它裝置或系統。例如，在一實施例中，軸承組件200可界定了由一導向裝置(例如，軌道186)所限制之運動的範圍。
現在參照圖5-7，在一實施例中，軸承組件200包含一軌道186及一托架180，該托架包含複數滾輪184。可將該等滾輪184連接至托架180，使得滾輪184可以轉動並使托架180得以移動。圖5顯示了這樣的軸承組件200之實施例的切開圖，該軸承組件包含一軌道186上的複數滾輪184。該等滾輪184可保持與軌道186直接接觸。該軌道186及托架180可為圓形的，並界定了滾輪184之運動的圓形範圍。軸承組件200可更包含一或更多板附接構件182，該板附接構件可機械連接至可動式密封板170(未顯示於圖5中)並將密封作動器的運動轉移至可動式密封板170。
現在參照圖6，該圖顯示了穿過圖5之軸承組件200的滾輪部分之橫剖面圖。可將滾輪184連接至托架180，使得滾輪184可自由地旋轉並在軌道186的方向上移動，其中該軌道的方向可為圓形的。滾輪184可與軌道186及可動式密封板170接觸且位於二者之間。滾輪184可使該可動式密封板170得以在相對於軌道186的旋轉方向上自由移動。
現在參照圖7，該圖顯示了圖5之軸承組件200的切開圖，該切開圖顯示了板附接構件182。該板附接構件182可機械連接至軌道186，且該軌道186可機械連接至一作動器連接附屬件190。在一實施例中，該作動器連接附屬件190可包含了密封作動器。例如，該作動器連接附屬件190可為一氣動作動器，該氣動作動器有能力使板附接構件182、托架180、及軌道186在z軸方向上移動、並使可動式密封板170在z軸方向上移動。該作動器連接附屬件190可起著真空密封的作用以將該腔室的真空部分密封(相對於周圍的大氣)。在一些實施例中，該作動器連接附屬件190可包含一波紋管192。當該作動器連接附屬件190在z軸方向上移
動時，該波紋管192可用以將該腔室的真空部分與電漿處理腔室110的周圍大氣區域122隔開。
現在參照圖8，該圖顯示了軸承組件200的另一實施例之橫剖面圖。在這樣的實施例中，軸承組件200可包含複數滾輪184，該等滾輪係定向於相對於軌道186之橫向方向上。該軸承組件200可包含了分別連接至軌道186的板附接構件182及作動器連接附屬件190。在圖8的實施例中，可將滾輪184開槽以與外廓軌道186相匹配。該滾輪184可直接連接至可動式密封板170。圖8顯示該板附接構件182連接至可動式密封板170，而這使得該板附接構件182得以將移動轉移至可動式密封板170。在這樣的實施例中，當可動式密封板170在滾輪184上旋轉時，軌道186及板附接構件182保持靜止。該板附接構件182不會使密封板170在橫向方向上移動，但當密封作動器(例如，氣動作動器)使該作動器連接附屬件190在z軸方向上移動時，該板附接構件182會使密封板170在密封方向上移動。
現在參照圖9，該圖顯示了多埠閥組件160的另一實施例。在一些實施例中，該多埠閥組件160可包含一曲徑設計(labyrinth design)191，該曲徑設計包含了交錯的密封延伸部193、194、195、196。在一實施例中，至少一密封延伸部193、196可從可動式密封板170突出、且至少一密封延伸部194、195可從一腔室構件197突出，該腔室構件位於該可動式密封板170之密封表面的對面。然而，可從腔室構件197或可動式密封板170其中任一者突出任何數量的密封延伸部193、194、195、196。在一實施例中，多埠閥組件160可在滾輪184的每一側包含該曲徑設計191。該曲徑設計191可用以阻止粒子從電漿處理腔室110的內部區域
122進入電漿處理腔室110的外部、及從電漿處理腔室110的外部進入電漿處理腔室110的內部區域122。
在電漿處理裝置100包含了曲徑設計191的一實施例中，密封作動器可使該可動式密封板170、托架180、滾輪184、軌道186、密封延伸部196、及延伸密封部193在密封方向上移動。該真空連接壁140、密封延伸部194、195、及腔室構件197可保持靜止。
在一實施例中，可使至少一部分的多埠閥組件160帶靜電。如本文中所使用，”帶靜電”意指通過該部分的多埠閥組件160之電荷。例如，在一實施例中，可使交錯的密封延伸部193、194、195、196其中至少一者帶靜電。該電荷可用以吸引或分散顆粒。例如，電荷可運作用以阻止粒子從電漿處理腔室110的內部區域122進入電漿處理腔室110的外部、及從電漿處理腔室110的外部進入電漿處理腔室110的內部區域122。
現在參照圖10，在一實施例中，該橫向作動器可包含一機械式曲柄164。該機械式曲柄164可運作用以使密封板170在橫向方向上移動。機械式曲柄164可包含一曲柄軸162，該曲柄軸於連接點165連接至該可動式密封板170。該連接點165可將機械式曲柄164機械連接至可動式密封板170，容許該連接點165沿著可動式密封板170的邊緣滑動。曲柄軸162可旋轉以使該可動式密封板170在橫向方向上移動。該曲柄軸162可進行旋轉，而這導致了連接點165沿著可動式密封板170的邊緣滑動並將移動轉移至該可動式密封板170。在一實施例中，曲柄軸162可從該電漿處理腔室110的外部延伸至該電漿處理腔室110的內部區域122。可藉由馬達或其他機械性手段來控制曲柄軸162的旋轉。
在另一實施例中，橫向作動器可包含一磁性系統。例如，密封板170可包含一第一磁性元件，該第一磁性元件可磁性耦合至一設置於電漿處理腔室110外面的第二磁性元件。該第二磁性元件的移動可使該可動式密封板170在橫向方向上移動。
在另一實施例中，多埠閥組件160可包含一鐵磁流體密封部(ferro-fluidic seal)174。圖11顯示了鐵磁流體密封部174之實施例的橫剖面圖。該鐵磁流體密封部174可包含一鐵磁流體172。在一實施例中，該可動式密封板170可包含一板狀構件178，且鐵磁流體172可設置於可動式密封板170的板狀構件178與一腔室構件146之間，該腔室構件位於該可動式密封板170之密封表面的對面。該鐵磁流體密封部174可為一磁性液體密封系統，該系統可用以旋轉該可動式密封板170，同時以鐵磁流體172的形式而藉由物理屏障的手段來維持氣密密封。
在另一實施例中，多埠閥組件160可包含一磁性作動器系統。該磁性作動器系統可運作用以使該可動式密封板170懸浮。圖12顯示一懸浮式密封板170之實施例的橫剖面圖。該密封板170可包含一板狀構件176，該板狀構件被塑形為與該真空連接壁140的形狀吻合。可動式密封板170可包含一第一磁性元件。該第一磁性元件可磁性耦合至一設置在電漿處理腔室110外面的第二磁性元件。該磁性系統可使可動式密封板170在橫向及密封方向上移動。
在這樣的一實施例中，該橫向作動器可包含一磁性作動器系統，且該密封作動器可包含一磁性作動器系統。該橫向作動器及密封作動器可包含了相同的磁性作動器系統。在圖12中所顯示之實施例中，磁性作動器系統可運作用以使該可動式密封板170懸浮、並使其從封閉狀態移動至開啟狀態(反之亦然)。
雖然各樣的機械系統之實施例可運作用以對可動式密封板170在橫向方向、密封方向、或兩方向上之移動進行作動及/或限制，但吾人應理解，這些實施例僅為說明性的，且可使用其它機械之實施例以使可動式密封板170於封閉、部分開啟、及開啟狀態之間轉換。
吾人應注意，在本文中可使用術語”實質上”及”約”來表示固有的不確定性程度，該固有的不確定性程度可歸因於任何量化的比較、值、測量、或其它表現型式。本文中亦將這些術語用來表示在不會導致討論之標的物在基本功能上改變的情況下，量化的表現型式可能從指定的基準偏離之程度。
可對本文中所描述之實施例進行各樣的修改及變化而不超出所申請之標的物的範圍。因此，本說明書意圖涵蓋本文中所描述的各樣實施例之修改及變化，且這樣的修改及變化屬於隨附申請權利範圍及其同等物之範圍內。
Claims (19)
- 一種電漿處理裝置，包含一電漿處理腔室、一電漿電極組件、一晶圓載台、一電漿產生氣體入口、複數真空埠、複數真空泵浦、及一多埠閥組件，其中：該電漿電極組件及該晶圓載台係設置於該電漿處理腔室中；該電漿產生氣體入口與該電漿處理腔室流體連通；該複數真空泵浦透過該複數真空埠而與該電漿處理腔室流體連通，其中該複數真空埠係在該電漿處理腔室的一底壁內加以形成；該多埠閥組件包含了設置於該電漿處理腔室中的一可動式密封板，其中該可動式密封板係位於與具有該電漿處理腔室的該底壁的該複數真空埠的一平面直接相鄰的一平面之中，其中該複數真空埠每一者係與該複數真空泵浦其中一對應者接觸；該可動式密封板包含一橫向埠密封表面，該橫向埠密封表面的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態中與該複數真空埠完全重疊、於部分開啟狀態中與該複數真空埠部分重疊、及於開啟狀態中避免與該複數真空埠實質上重疊；該多埠閥組件包含了連接至該可動式密封板的一橫向作動器，該橫向作動器界定了作動的一橫向範圍，該橫向範圍足以使該可動式密封板在一橫向方向上於封閉狀態、部分開啟狀態、及開啟狀態之間轉換，該橫向方向係定向為主要與該可動式密封板的該橫向埠密封表面對齊；及該多埠閥組件包含了連接至該可動式密封板的一密封作動器，該密封作動器界定了作動的一密封範圍，該密封範圍足以使該可動式密封板沿著一密封接合與分離之路徑而於密封狀態與非密封狀態之間來回轉換，該密封接合與分離之路徑係定向為主要與該可動式密封板的該橫向埠密封表面垂直，其中，在該非密封狀態中，該可動式密封板係抬起於該複數真空埠上方，其中，該可動式密封板係配置以在該非密封狀態中旋轉，以控制從該電漿處理腔室之內到該電漿處理腔室外面的流體連通。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該橫向作動器包含一旋轉運動作動器，且該可動式密封板包含一可旋轉式密封板，該可旋轉式密封板包含一中心軸。
- 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中：該可旋轉式密封板包含複數密封葉片；及該複數密封葉片相對於彼此的位置及尺寸係設計用以與該複數真空埠其中對應者重疊。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該多埠閥組件更包含一軸承組件，該軸承組件可運作用以限制該可動式密封板在該橫向方向的轉換，或限制該可動式密封板在該密封接合與分離路徑之方向的轉換，或限制前述二者。
- 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中該軸承組件包含一軌道及一托架，該托架包含複數滾輪，該等滾輪係設置於該軌道及該可動式密封板之間且與二者接觸。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中至少一部分的該多埠閥組件為帶靜電的。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該多埠閥組件包含一曲徑設計(labyrinth design)，該曲徑設計包含了交錯的複數密封延伸部，其中交錯的該複數密封延伸部其中一者從該可動式密封板突出、且該複數密封延伸部其中另一者從一腔室構件突出，該腔室構件位於該可動式密封板之該橫向埠密封表面的對面。
- 如申請專利範圍第7項之電漿處理裝置，其中交錯的該複數密封延伸部其中至少一者為帶靜電的。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該多埠閥組件包含一鐵磁流體密封部，該鐵磁流體密封部包含一鐵磁流體，該鐵磁流體係設置於該可動式密封板與一腔室構件之間，該腔室構件位於該可動式密封板之該橫向埠密封表面的對面。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該橫向作動器包含一磁性作動器系統。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該橫向作動器包含一機械式曲柄，該機械式曲柄包含了連接至該可動式密封板的一曲柄軸，其中：該曲柄軸旋轉以使該可動式密封板在橫向方向上移動；及該曲柄軸從該電漿處理腔室的外部延伸至該電漿處理腔室的內部。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該橫向作動器及該密封作動器包含一磁性作動器系統。
- 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置，其中該磁性作動器系統可運作用以使該可動式密封板懸浮。
- 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該電漿處理裝置更包含了圍繞著該複數真空埠每一者而設置的一O形環，當該可動式密封板處於封閉狀態時，該可動式密封板與每一O形環直接接觸。
- 一種電漿處理裝置，包含一電漿處理腔室、一電漿電極組件、一晶圓載台、複數真空埠、複數真空泵浦、及一多埠閥組件，其中：該電漿電極組件及該晶圓載台係設置於該電漿處理腔室中；該複數真空泵浦透過該複數真空埠而與該電漿處理腔室流體連通，其中該複數真空埠係在該電漿處理腔室的一底壁內加以形成；該多埠閥組件包含了設置於該電漿處理腔室中的一可動式密封板，其中該可動式密封板係位於與具有該電漿處理腔室的該底壁的該複數真空埠的一平面直接相鄰的一平面之中，其中該複數真空埠每一者係與該複數真空泵浦其中一對應者接觸；該可動式密封板包含一橫向埠密封表面，該橫向埠密封表面的形狀及尺寸係設計用以：於封閉狀態中與該複數真空埠完全重疊、於部分開啟狀態中與該複數真空埠部分重疊、及於開啟狀態中避免與該複數真空埠實質上重疊；該多埠閥組件包含了連接至該可動式密封板的一橫向作動器，該橫向作動器界定了作動的一橫向範圍，該橫向範圍足以使該可動式密封板在一橫向方向上於封閉狀態、部分開啟狀態、及開啟狀態之間轉換，該橫向方向係定向為主要與該可動式密封板的該橫向埠密封表面對齊；該橫向作動器包含一旋轉運動作動器，且該可動式密封板包含一可旋轉式密封板，該可旋轉式密封板包含一中心軸；及該多埠閥組件包含了連接至該可動式密封板的一密封作動器，該密封作動器界定了作動的一密封範圍，該密封範圍足以使該可動式密封板沿著一密封接合與分離之路徑而於密封狀態與非密封狀態之間來回轉換，該密封接合與分離之路徑係定向為主要與該可動式密封板的該橫向埠密封表面垂直，其中，在該非密封狀態中，該可動式密封板係抬起於該複數真空埠上方，其中，該可動式密封板係配置以在該非密封狀態中旋轉，以控制從該電漿處理腔室之內到該電漿處理腔室外面的流體連通。
- 如申請專利範圍第15項之電漿處理裝置，其中該多埠閥組件更包含一軸承組件，該軸承組件可運作用以限制該可動式密封板在該橫向方向的轉換，或限制該可動式密封板在該密封接合與分離路徑之方向的轉換，或限制前述二者。
- 如申請專利範圍第16項之電漿處理裝置，其中該軸承組件包含一軌道及一托架，該托架包含複數滾輪，該等滾輪係設置於該軌道及該可動式密封板之間且與二者接觸。
- 如申請專利範圍第15項之電漿處理裝置，其中至少一部分的該多埠閥組件為帶靜電的。
- 如申請專利範圍第15項之電漿處理裝置，其中該多埠閥組件包含一曲徑設計，該曲徑設計包含了交錯的複數密封延伸部，其中交錯的該複數密封延伸部其中至少一者從該可動式密封板突出、且該複數密封延伸部其餘者其中至少一者從一腔室構件突出，該腔室構件位於該可動式密封板之該橫向埠密封表面的對面。
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