TWI831676B - 用於更高產量和更快轉變時間的半導體處理腔室架構 - Google Patents

Abstract

例示性基板處理系統可包括限定移送區域之腔室主體。系統可包括蓋板，該蓋板沿蓋板之第一表面擱置在腔室主體上。蓋板可限定穿過蓋板之複數個孔隙。蓋板可進一步限定圍繞蓋板之第一表面中的複數個孔隙中之每一孔隙的凹槽。每一凹槽可部分地延伸穿過蓋板之厚度。系統可包括複數個蓋堆疊，其與複數個孔隙之孔隙數目相等。每一凹槽可容納複數個蓋堆疊中之該等蓋堆疊中的一者的至少一部分。複數個蓋堆疊可至少部分地限定垂直偏離移送區域之複數個處理區域。

Description

用於更高產量和更快轉變時間的半導體處理腔室架構

本申請案主張2020年10月22日提交之題為「SEMICONDUCTOR PROCESSING CHAMBER ARCHITECTURE FOR HIGHER THROUGHPUT AND FASTER TRANSITION TIME（用於更高處理量及更快轉變時間的半導體處理腔室架構）」的美國專利申請案第17/077,934號之權益及優先權，該案據此以引用方式全文併入。

本發明技術係關於半導體製程及設備。更特定而言，本發明技術係關於基板處理系統及部件。

半導體處理系統通常利用群集工具將諸多製程腔室整合在一起。此配置可促進若干依序處理操作之執行而無需自受控處理環境移除基板，或其可允許在變化的腔室中一次對多個基板執行類似製程。此些腔室可包括（例如）除氣腔室、預處理腔室、移送腔室、化學氣相沉積腔室、物理氣相沉積腔室、蝕刻腔室、計量腔室及其他腔室。選擇群集工具中之腔室組合，以及運行此些腔室之操作條件及參數，以便使用特定製程配方及製程流程來製造特定結構。

群集工具通常藉由使基板連續通過一連串腔室及製程操作來處理諸多基板。製程配方及序列將通常被程式化至微處理器控制器中，該微處理器控制器將指導、控制並監控經由群集工具對每一基板的處理。一旦已經由群集工具成功地處理了整個晶圓盒，便可將該盒傳遞至另一群集工具或獨立工具，諸如，化學機械研磨機，以用於進一步處理。

通常使用機器人移送晶圓經過各種處理及固持腔室。每一製程及搬運操作所需要之時間量對每單位時間的基板處理量有直接影響。群集工具中之基板處理量可與定位於移送腔室中之基板搬運機器人的速度直接相關。隨著進一步開發處理腔室配置，習知晶圓移送系統可能不夠用。另外，隨著群集工具擴展，部件配置可能不再足以支援處理或維護操作。

因此，需要可用以在群集工具環境內高效地引導基板之改良的系統及方法。藉由本發明技術來解決此些及其他需要。

例示性基板處理系統可包括限定移送區域之腔室主體。系統可包括蓋板，該蓋板沿蓋板之第一表面擱置在腔室主體上。蓋板可限定穿過蓋板之複數個孔隙。蓋板可進一步限定圍繞蓋板之第一表面中的複數個孔隙中之每一孔隙的凹槽。每一凹槽可部分地延伸穿過蓋板之厚度。系統可包括複數個蓋堆疊，其與複數個孔隙之孔隙數目相等。每一凹槽可容納複數個蓋堆疊中之該等蓋堆疊中的一者的至少一部分。複數個蓋堆疊可至少部分地限定垂直偏離移送區域之複數個處理區域。

在一些實施例中，該等系統亦可包括安置在移送區域周圍之複數個基板支撐件。該複數個基板支撐件中之每一基板支撐件可沿基板支撐件之中心軸線在第一位置與第二位置之間垂直平移。該複數個基板支撐件中之每一基板支撐件可與複數個蓋堆疊中之蓋堆疊對準。複數個處理區域中之每一處理區域可由處於第二位置之相關聯基板支撐件自下方限定。複數個處理區域中之每一處理區域可與移送區域流體耦接且自上方與複數個處理區域中之每一其他處理區域流體隔離。移送區域可包括移送裝置，其可圍繞中心軸線旋轉且經配置以接合基板並在移送區域內的複數個基板支撐件之間移送基板。複數個蓋堆疊中之每一蓋堆疊可包括限定定位在腔室主體頂部上之排放氣室的泵送內襯。每一蓋堆疊可包括面板，面板擱置在泵送內襯上且至少部分地自上方限定相關聯處理區域。每一蓋堆疊可包括擱置在面板上之加熱器。每一蓋堆疊可包括擴散板，其擱置在由面板所限定之中心凹槽內。系統亦可包括擱置在腔室主體上之轉接板。系統可包括擱置在蓋板上之輸出歧管。系統可包括遠端電漿單元，其與由歧管所限定之孔隙流體耦接。

本發明技術之一些實施例亦可包括基板處理系統。該等系統可包括限定移送區域之腔室主體。系統可包括複數個基板支撐件，其分佈在腔室主體內之移送區域周圍。系統可包括擱置在腔室主體上之蓋板。蓋板可限定穿過蓋板之複數個孔隙，其與複數個基板支撐件之基板支撐件數目相等。蓋板可進一步限定圍繞蓋板之第一表面中的複數個孔隙中之每一孔隙的凹槽。每一凹槽可部分地延伸穿過蓋板之厚度。複數個孔隙中之每一孔隙可與複數個基板支撐件中之基板支撐件軸向對準。複數個孔隙中之每一孔隙之特徵可在於比複數個基板支撐件中之相關聯基板支撐件的直徑更大之直徑。系統可包括複數個蓋堆疊，其與複數個孔隙之孔隙數目相等。複數個蓋堆疊中之每一蓋堆疊可至少部分地被容納在蓋板之凹槽中的一者內。

在一些實施例中，複數個蓋堆疊可至少部分地限定垂直偏離移送區域之複數個處理區域。每一蓋堆疊可包括面板，其至少部分地自上方限定複數個處理區域中之相關聯處理區域。每一面板可限定面板凹槽。每一蓋堆疊可進一步包括擱置在面板凹槽內之擴散板。每一蓋堆疊可進一步包括擱置在面板上之加熱器。每一蓋堆疊可包括限定排放氣室之泵送內襯。泵送內襯可定位在腔室主體之頂部上。系統可包括移送裝置，其定位在移送區域內且可圍繞中心軸線旋轉。該移送裝置可經配置以接合基板並在移送區域內之複數個基板支撐件之間移送基板。

本發明技術之一些實施例亦可包括基板處理系統。該等系統可包括限定移送區域之腔室主體。系統可包括擱置在腔室主體上之轉接板。系統可包括蓋板，該蓋板沿蓋板之第一表面擱置在轉接板上。蓋板可限定穿過蓋板之複數個孔隙。系統可包括複數個面板。複數個面板中之每一面板可定位在轉接板之頂部上。複數個面板可至少部分地限定垂直偏離移送區域之複數個處理區域。

本技術可提供勝於習知系統及技術之諸多益處。舉例而言，處理系統可提供可良好擴展至遠超習知設計之多基板處理能力。結合以下描述及附圖更詳細地描述此些及其他實施例，連同其優勢及特徵中之許多者。

基板處理可包括用於在晶圓或半導體基板上添加、移除或以其他方式將材料改質之時間密集型操作。基板之高效移動可減少佇列時間並提高基板處理量。為了提高在群集工具內處理之基板的數目，可將額外腔室併入主框架上。儘管可藉由加長工具不斷添加移送機器人及處理腔室，但此可能隨著群集工具之佔地面積擴大而變得空間效率低下。因此，本發明技術可包括在限定的佔地面積內具有增大數目的處理腔室之群集工具。為了適應移送機器人周圍之有限佔地面積，本發明技術可自機器人橫向地向外增加處理腔室之數目。舉例而言，一些習知群集工具可包括定位在位於中心之移送機器人的區段周圍之一個或兩個處理腔室，以最大化徑向地在該機器人周圍之腔室的數目。本發明技術可藉由橫向向外併入額外腔室作為另一列或另一組腔室來擴展此概念。舉例而言，可與包括三個、四個、五個、六個或更多個處理腔室之群集工具一起應用本發明技術，可在一或更多個機器人接取位置中之每一者處接取該等處理腔室。

然而，隨著添加額外的製程位置，在每個位置處無額外移送能力的情況下，自中央機器人接取此些位置可能不再可行。一些習知技術可包括晶圓載體，基板在轉變期間保持擱置在該等晶圓載體上。然而，晶圓載體可能導致基板上之熱不均勻及顆粒污染。本發明技術藉由併入與處理腔室區域垂直對準之移送區段及可與中央機器人一致操作以接取額外晶圓位置之轉盤或移送裝置而克服了此些問題。本發明技術在一些實施例中可能不使用習知晶圓載體，且可將特定晶圓自一個基板支撐件移送至移送區域內之不同的基板支撐件。

儘管其餘揭示內容將例行地標識可對其採用本發明結構及方法之特定結構（諸如，四位置腔室系統），但將容易理解，該等系統及方法等同地適用於可受益於所解釋之結構能力的任何數目個結構及設備。因此，該技術不應被視為僅限於單獨地與任何特定結構一起使用。此外，儘管將描述例示性工具系統以提供本發明技術之基礎，但應理解，本發明技術可與可受益於將描述之操作及系統中的一些或全部之任何數目個半導體處理腔室及工具合併。

第1圖示出根據本發明技術之一些實施例之沉積、蝕刻、烘烤及固化腔室的基板處理工具或處理系統100之一個實施例的俯視平面圖。在圖中，一組前開式晶圓移送盒102供應多種大小之基板，該等基板由機械臂104a及104b在工廠介面103內接收並在被輸送至基板處理區域108中的一者之前被放置至裝載閘或低壓固持區域106中，該等基板處理區域108定位在腔室系統或四邊形區段109a～109c中，該等四邊形區段109a～109c可各自為具有與複數個處理區域108流體耦接之移送區域的基板處理系統。儘管繪示出一個四邊形系統，但應理解，併入獨立腔室、雙腔室及其他多腔室系統之平臺同等地由本發明技術涵蓋。容納在移送腔室112中之第二機械臂110可用以將基板晶圓自固持區域106運輸至四邊形區段109並返回，且第二機械臂110可被容納在移送腔室中，四邊形區段或處理系統中之每一者可與該移送腔室連接。每一基板處理區域108可經配備以執行諸多基板處理操作，包括任何數目個沉積製程（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、預清潔、退火、電漿處理、除氣、定向及其他基板製程。

每一四邊形區段109可包括移送區域，該移送區域可自第二機械臂110接收基板及將基板輸送至第二機械臂110。腔室系統之移送區域可與具有第二機械臂110之移送腔室對準。在一些實施例中，機器人可橫向接取移送區域。在後續操作中，移送區段之部件可將基板垂直地平移至上覆處理區域108中。類似地，移送區域亦可操作以使基板在每一移送區域內的多個位置之間旋轉。基板處理區域108可包括用於在基板或晶圓上沉積、退火、固化及/或蝕刻材料膜之任何數目個系統部件。在一種配置中，兩組處理區域（諸如，四邊形區段109a及109b中之處理區域）可用以在基板上沉積材料，且第三組處理腔室（諸如，四邊形區段109c中之處理腔室或區域）可用以固化、退火或處理已沉積之膜。在另一配置中，所有三組腔室（諸如，所繪示之所有十二個腔室）可經配置以在基板上沉積及/或固化膜。

如圖中所繪示，第二機械臂110可包括兩個臂，用於同時輸送及/或擷取多個基板。舉例而言，每一四邊形區段109可包括沿移送區域之外殼的表面之兩個入口107，其可橫向地與第二機械臂對準。該等入口可被限定為沿與移送腔室112相鄰之表面。在一些實施例中，諸如所示，第一入口可與四邊形區段之複數個基板支撐件中的第一基板支撐件對準。另外，第二入口可與四邊形區段之複數個基板支撐件中的第二基板支撐件對準。第一基板支撐件可與第二基板支撐件相鄰，且該兩個基板支撐件在一些實施例中可限定基板支撐件之第一列。如在所繪示配置中示出，基板支撐件之第二列可自移送腔室112橫向地向外定位在基板支撐件之第一列後面。第二機械臂110之兩個臂可間隔開，以允許兩個臂同時進入四邊形區段或腔室系統中，以便將一個或兩個基板輸送至移送區域內之基板支撐件或自該等基板支撐件擷取一個或兩個基板。

所述移送區域中之任何一或更多者可與額外腔室合併，該等額外腔室與不同實施例中所示之製造系統分離。將瞭解，處理系統100設想用於材料膜之沉積、蝕刻、退火及固化腔室的額外配置。另外，可與本發明技術一起利用任何數目個其他處理系統，其可併入移送系統以用於執行特定操作中之任一者，諸如，基板移動。在一些實施例中，可提供對多個處理腔室區域之接取而同時維持各種區段（諸如，所述固持及移送區域）中的真空環境之處理系統可允許在多個腔室中執行操作，而同時維持離散製程之間的特定真空環境。

如所述，處理系統100或更具體言之係與處理系統100或其他處理系統合併之四邊形區段或腔室系統可包括定位在所繪示處理腔室區域下方之移送區段。第2圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性腔室系統200之移送區段的示意性等角視圖。第2圖可繪示上述移送區域之額外態樣或態樣的變體，且可包括所述部件或特性中之任一者。所繪示系統可包括移送區域外殼205，該移送區域外殼205可為如以下進一步論述之腔室主體，其限定可在其中包括有諸多部件之移送區域。該移送區域可額外地至少部分地藉由與移送區域流體耦接之處理腔室或處理區域（諸如，在第1圖之四邊形區段109中所繪示的處理腔室區域108）自上方限定。移送區域外殼之側壁可限定一或更多個接取位置207，可經由該一或更多個接取位置207輸送及擷取基板，諸如，藉由如上所述之第二機械臂110。接取位置207可為狹縫閥或其他可密封接取位置，其在一些實施例中包括門或其他密封機構以提供移送區域外殼205內之氣密環境。儘管繪示為具有兩個此種接取位置207，但應理解，在一些實施例中，可僅包括單個接取位置207以及在移送區域外殼之多個側上的接取位置。亦應理解，可確定所繪示之移送區段的大小以容納任何基板大小（包括200 mm、300 mm、450 mm或更大或更小的基板），包括具有任何數目的幾何形狀或形狀之基板。

定位於移送區域體積周圍之複數個基板支撐件210可在移送區域外殼205內。儘管繪示出四個基板支撐件，但應理解，本發明技術之實施例類似地涵蓋任何數目個基板支撐件。舉例而言，在根據本發明技術之實施例的移送區域中可容納大於或約為三個、四個、五個、六個、八個或更多個基板支撐件210。第二機械臂110可經由入口207將基板輸送至基板支撐件210a或210b中之任一者或兩者。類似地，第二機械臂110可自此些位置擷取基板。升舉銷212可自基板支撐件210突出，且可允許機器人在基板下面接取。升舉銷可固定在基板支撐件上，或處在其中基板支撐件可在下方凹陷之位置，或在一些實施例中，升舉銷可另外經由基板支撐件升高或降低。基板支撐件210可垂直平移，且在一些實施例中可延伸直至定位在移送區域外殼205上方之基板處理系統的處理腔室區域，諸如，處理腔室區域108。

移送區域外殼205可為對準系統提供入口215，該等對準系統可包括對準器，該對準器可延伸經過如所繪示之移送區域外殼的孔隙且可結合雷射器、照相機或經由相鄰孔隙突出或傳輸之其他監控設備一起操作，且可確定正在平移之基板是否恰當地對準。移送區域外殼205亦可包括移送裝置220，其可以諸多方式操作以定位基板並在各種基板支撐件之間移動基板。在一個實例中，移送裝置220可將基板支撐件210a及210b上之基板移動至基板支撐件210c及210d，此可允許將額外基板輸送至移送腔室中。額外移送操作可包括在基板支撐件之間旋轉基板，以用於上覆處理區域中之額外處理。

移送裝置220可包括中心樞紐225，該中心樞紐225可包括延伸至移送腔室中之一或更多個軸。端效器235可與該軸耦接。端效器235可包括自中心樞紐徑向地或橫向地向外延伸之複數個臂237。儘管繪示成具有臂自其延伸的中心主體，但在各種實施例中，端效器可另外包括各自與軸或中心樞紐耦接之單獨的臂。本發明技術之實施例中可包括任何數目個臂。在一些實施例中，臂237之數目可類似於或等於腔室中所包括之基板支撐件210的數目。因而，如所繪示，對於四個基板支撐件而言，移送裝置220可包括自端效器延伸之四個臂。該等臂之特徵可在於任何數目的形狀及輪廓（諸如，筆直輪廓或弓狀輪廓），以及包括任何數目的遠端輪廓，包括鉤、環、叉或用於支撐基板及/或提供對基板的接取（諸如，用於對準或接合）之其他設計。

端效器235或端效器之部件或部分可用以在移送或移動期間接觸基板。此些部件以及端效器可由諸多材料製成或包括諸多材料，包括導電及/或絕緣的材料。在一些實施例中，可塗佈或電鍍該等材料，以承受與可能自上覆處理腔室傳遞至移送腔室中之前驅物或其他化學品的接觸。

另外，可提供或選擇材料，以承受其他環境特性，諸如，溫度。在一些實施例中，基板支撐件可操作以加熱安置在支撐件上之基板。基板支撐件可經配置以將表面或基板溫度增大至大於或約為100℃、大於或約為200℃、大於或約為300℃、大於或約為400℃、大於或約為500℃、大於或約為600℃、大於或約為700℃、大於或約為800℃或更高之溫度。可在操作期間維持此些溫度中之任一者，且因此移送裝置220之部件可能暴露於此些所陳述或所涵蓋之溫度中的任一者。因此，在一些實施例中，可選擇該等材料中之任一者以適應此些溫度方案，且可包括諸如陶瓷及金屬之材料，該等材料之特徵可在於相對低的熱膨脹係數或其他有益的特性。

部件耦接器亦可經調適用於在高溫及/或腐蝕性環境中操作。舉例而言，在端效器及末端部分各自為陶瓷的情況下，耦接器可包括按壓配件、卡扣配件或可能不包括額外材料之其他配件（諸如，螺栓），該等配件可能隨溫度膨脹及收縮，且可能導致陶瓷破裂。在一些實施例中，末端部分可與端效器連續，且可與端效器整體地形成。可利用任何數目種其他材料，其可促進操作或操作期間之阻力，且類似地被本發明技術涵蓋在內。移送裝置220可包括諸多部件及配置，其可促進端效器在多個方向上之移動，此可以一或更多種方式促進藉由端效器可與之耦接的驅動系統部件之旋轉移動以及垂直移動或橫向移動。

第3圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性腔室系統之腔室系統300的移送區域之示意性等角視圖。腔室系統300可類似於上述腔室系統200之移送區域，且可包括包含上述部件、特性或配置中之任一者的類似部件。第3圖亦可繪示本發明技術連同以下諸圖所涵蓋之某些部件耦接器。

腔室系統200可包括限定移送區域之腔室主體305或外殼。複數個基板支撐件310可在所限定體積內，該複數個基板支撐件310如先前所述分佈在腔室主體周圍。如以下將進一步描述，每一基板支撐件310可沿基板支撐件之中心軸線在圖中所繪示的第一位置與可執行基板處理的第二位置之間垂直平移。腔室主體305亦可限定經過腔室主體之一或更多個入口307。移送裝置335可定位在移送區域內，且可經配置以如先前所述在移送區域內的基板支撐件310之間接合並旋轉基板。舉例而言，移送裝置335可圍繞移送裝置之中心軸線旋轉以重新定位基板。移送裝置335在一些實施例中亦可橫向平移以進一步促進在每一基板支撐件處重新定位基板。

腔室主體305可包括頂表面306，其可為系統之上覆部件提供支撐。頂表面306可限定墊片槽308，其可為墊片提供座位以提供上覆部件的氣密密封用於真空處理。不同於某些習知系統，腔室系統300及根據本發明技術之一些實施例的其他腔室系統可在處理腔室內包括開放式移送區域，且可形成上覆於移送區域之處理區域。因為移送裝置335產生了掃掠區域，所以用於分離處理區域之支撐件或結構可能不可用。因此，本發明技術可利用上覆蓋結構形成上覆於開放式移送區域之經隔離處理區域，如以下將描述。因而，在一些實施例中，腔室主體與上覆部件之間的密封可能僅發生在限定移送區域之外部腔室主體壁周圍，且在一些實施例中可能不存在內部耦接。腔室主體305亦可限定孔隙315，其可促進自上覆結構之處理區域的排放流動。腔室主體305之頂表面306亦可在孔隙315周圍限定一或更多個墊片槽，用於密封上覆部件。另外，在一些實施例中，孔隙可提供可促進部件堆疊之定位特徵。

第4圖示出根據本發明技術之一些實施例的腔室系統300之一個實施例的示意性橫截面正視圖。該圖可包括先前所繪示及描述之系統中的任一者之部件，且亦可示出先前所述系統中之任一者的另外態樣。應理解，該圖示亦可示出可經由上述任何四邊形區段109中之任何兩個相鄰處理區域108見到的例示性部件。蓋板405可擱置在腔室主體305上。蓋板405之特徵可在於第一表面407及與該第一表面相對之第二表面409。第一蓋板405之第一表面407可接觸腔室主體305，且可限定伴隨槽以與上述槽308協作以便在部件之間產生墊片通道。蓋板405亦可限定孔隙410，其可提供移送腔室之上覆區域的分離以形成用於基板處理之處理區域。

孔隙410可被限定為穿過第一蓋板405，且可與移送區域412中之基板支撐件至少部分地對準。在一些實施例中，孔隙410的數目可等於移送區域412中之基板支撐件的數目，且每一孔隙410可在軸向上與該複數個基板支撐件中之基板支撐件對準。如以下將進一步描述，當垂直升高至腔室系統內之第二位置時，處理區域可至少部分地由基板支撐件限定。基板支撐件可延伸經過第一蓋板405之孔隙410。因此，在一些實施例中，第一蓋板405之孔隙410之特徵可在於比相關聯基板支撐件之直徑更大的直徑。取決於間隙量，該直徑可比基板支撐件之直徑大25%以下或約25%，且在一些實施例中可比基板支撐件之直徑大20%以下或約20%、大15%以下或約15%、大10%以下或約10%、大9%以下或約9%、大8%以下或約8%、大7%以下或約7%、大6%以下或約6%、大5%以下或約5%、大4%以下或4%、大3%以下或約3%、大2%以下或約2%、大1%以下或約1%，或更小，此可提供基板支撐件與孔隙410之間的最小縫隙距離。

蓋板405亦可在蓋板405之第一表面407中在蓋板405的每一孔隙410周圍限定凹槽415。每一凹槽415可部分地延伸穿過蓋板405之厚度，其中蓋板405之側壁限定凹槽415之最外邊緣。每一凹槽415在一些實施例中可在凹槽415之深度上具有恆定的寬度，而在其他實施例中，凹槽415可包括變化寬度之區域。舉例而言，凹槽415可具有上部區段及下部區段。下部區段可具有比上部區段更大的直徑，以使得在下部區段上方形成自上部區段徑向向外之肩部。

在一些實施例中，蓋板405可直接擱置在腔室主體305之頂表面上。在其他實施例中，轉接板420可定位在蓋板405與腔室主體305之間。舉例而言，轉接板420可擱置在腔室主體305之頂表面上，其中蓋板405之第一表面407擱置在轉接板420的頂部上。轉接板420可限定一定數量個孔隙，其中限定每一孔隙之外部邊界的外壁至少部分地限定處理區域422。轉接板420可限定另一組孔隙，其可與腔室主體305之孔隙315對準以促進自上覆結構之處理區域的排放流動。

腔室系統300可包括複數個蓋堆疊425，其包括與複數個孔隙之孔隙410的數目相等之數目個蓋堆疊。舉例而言，蓋堆疊425可擱置在每一孔隙410下方且至少部分地在每一凹槽415內。每一蓋堆疊425可擱置在轉接板420及/或腔室主體305上。舉例而言，每一蓋堆疊425之最底部部件可擱置在轉接板420之頂表面上。在無轉接板425之實施例中，每一蓋堆疊425之最底部部件可擱置在腔室主體305之頂表面上。蓋堆疊425可至少部分地限定腔室系統300之處理區域422。

如所繪示，處理區域422可垂直地偏離移送區域412，但可與移送區域流體耦接。另外，每一處理區域可與其他處理區域分離。儘管處理區域可經由移送區域自下方與其他處理區域流體耦接，但處理區域可自上方與其他處理區域中之每一者流體隔離。在一些實施例中，每一蓋堆疊425亦可與基板支撐件對準。舉例而言，如所繪示，蓋堆疊425a可在基板支撐件310a之上對準，且蓋堆疊425b可在基板支撐件310b之上對準。當升高至操作位置（諸如，第二位置）時，基板可在單獨的處理區域內輸送用於個別處理之基板。當處於此位置時，如以下將進一步描述，每一處理區域422可至少部分地由處於第二位置之相關聯基板支撐件自下方限定。

正視圖可繪示一或更多個處理區域422與移送區域412之配置或流體耦接。舉例而言，可藉由腔室主體305限定連續移送區域412。該外殼可限定可在其中安置諸多基板支撐件310之開放的內部體積。舉例而言，如第1圖中所繪示，例示性處理系統可包括四個或更多個，包括在腔室主體305內分佈在移送區域412周圍之複數個基板支撐件310。基板支撐件可為如所繪示之基座，儘管亦可使用諸多其他配置。在一些實施例中，基座可在移送區域412與上覆於該移送區域的處理區域422之間垂直地平移。基板支撐件可沿基板支撐件之中心軸線沿腔室系統內之第一位置與第二位置之間的路徑垂直平移。因此，在一些實施例中，每一基板支撐件310可與由一或更多個腔室部件限定之上覆處理區域422軸向地對準。

開放式移送區域可提供移送裝置（其可類似於移送裝置220）在各種基板支撐件之間（諸如，旋轉地）接合及移動基板的能力。移送裝置可圍繞中心軸線旋轉。此可允許基板經定位而用於在處理系統內之處理區域422中的任一者內進行處理。移送裝置可包括一或更多個端效器，其可自上方、下方接合基板，或可接合基板之外部邊緣用於圍繞基板支撐件移動。移送裝置可自移送腔室機器人（諸如，先前所述之機器人110）接收基板。移送裝置430可接著使基板旋轉，以變更基板支撐件，以便促進額外基板之輸送。

一旦經定位並等候處理，移送裝置便可將端效器或臂定位在基板支撐件之間，此可允許基板支撐件升高越過移送裝置並將基板輸送至處理區域422中，該等處理區域422可垂直偏離移送區域412。舉例而言，且如所繪示，基板支撐件310a可將基板輸送至處理區域422a中，而同時基板支撐件310b可將基板輸送至處理區域422b中。此可與其他兩個基板支撐件及處理區域以及與包括額外處理區域之實施例中的額外基板支撐件及處理區域一起發生。在此配置中，當可操作地接合以用於處理基板（諸如，處於第二位置）時，基板支撐件可至少部分地自下方限定處理區域422，且處理區域可與相關聯基板支撐件軸向地對準。處理區域可由蓋堆疊425之部件自上方限定，該等部件可各自包括所繪示部件中之一或更多者。在一些實施例中，每一處理區域可具有個別的蓋堆疊部件，儘管在一些實施例中，部件可容納多個處理區域422。基於此配置，在一些實施例中，每一處理區域422可與移送區域412流體耦接，而同時自上方與腔室系統或四邊形區段內之每一其他處理區域流體隔離。

蓋堆疊425可包括諸多部件，其可便於前驅物流經腔室系統，且可至少部分地被包含在蓋板405與腔室主體305（及在含有轉接板420之實施例中的轉接板420）之間。泵送內襯435可擱置在腔室主體305或轉接板420上。取決於空間幾何形狀，泵送內襯435可為環形部件，且可至少部分地徑向地或橫向地限定處理區域422。泵送內襯435可限定內襯內之排放氣室，其可限定泵送內襯之內部環形表面上的複數個孔隙，從而提供對排放氣室之接取。排放氣室之該複數個孔隙可與腔室主體305中之孔隙315（及形成於轉接板420內之孔隙，若存在的話）垂直對準，其可促進經由如先前所述經形成經過轉接板420及/或腔室主體305之排放通道輸送已排放材料。泵送內襯435可至少部分地被容納在蓋板405之凹槽415內。舉例而言，泵送內襯435可被容納在凹槽415之下部區段中，其中蓋板405之第二表面409定位成自泵送內襯435徑向向外並接觸轉接板420及/或腔室主體305之頂表面。蓋板405之第二表面409可自轉接板420及/或腔室主體305之內表面徑向向外。

面板440可擱置在泵送內襯435上，且可限定穿過面板440以用於將前驅物輸送至處理區域422中之複數個孔隙。面板440可至少部分地自上方限定相關聯處理區域422，其可至少部分地與處於升高位置之泵送內襯435及基板支撐件310協作以便大體限定處理區域422。面板440可用作用於在處理區域422內產生局部電漿之系統的電極，且因此在一些實施例中，面板422可與電源耦接或可接地。在一些實施例中，基板支撐件310可用作伴隨電極，用於在面板與基板支撐件之間產生電容耦合電漿。面板440之特徵可在於第一表面442及與該第一表面442相對之第二表面444。第一表面442可面向處理區域422。第二表面444可限定部分地延伸穿過面板440之厚度的凹槽445。凹槽445可具有第一部分及第二部分，其中第一部分接近第二表面444且具有比第二部分更大的直徑，藉此在凹槽445內形成架446。

擴散板450可擱置在面板440上或面板440中。舉例而言，可確定擴散板450之大小以適配在凹槽445之第一部分內，其中擴散板450之周邊邊緣被支撐在架446上。擴散板450可限定穿過擴散板450之諸多孔隙，該等孔隙將製程氣體及清潔氣體輸送至面板440。擴散板450可幫助在面板440之背面建立背壓並可幫助在面板440上並經由面板440產生更均勻的流動分佈。

加熱器455可擱置在面板440上，其中加熱器455之下表面與擴散板450接觸。加熱器455可包括至少一個加熱元件458，諸如，連接至AC電源之AC加熱線圈。加熱元件458可加熱擴散板450，擴散板450繼而加熱面板440。加熱器455可將擴散板450及面板440加熱至各溫度以符合特定沉積操作之需要。舉例而言，加熱器455可將擴散板450及面板440加熱至大於或約為250℃、大於或約為275℃、大於或約為300℃、大於或約為325℃、大於或約為350℃、大於或約為375℃、大於或約為400℃或更大的溫度。加熱器455可包括第一部分及第二部分，其中第一部分具有比第二部分更小的直徑。舉例而言，第二部分可被容納在蓋板405之凹槽415的上部區段內，而加熱器455之第一部分可延伸穿過蓋板405之孔隙410。縫隙456可形成在加熱器455的側與蓋板405之間，其可形成用於淨化氣體自與加熱器455並排之淨化氣源向下朝向面板440流動。此淨化氣體可防止在蓋堆疊425之在面板440上游的各種部件上之任何膜沉積。加熱器455可限定中心孔隙458，其延伸穿過加熱器455之厚度。中心孔隙458可與擴散板450及面板440居中地及/或以其他方式對準，且可充當氣體輸送通道的一部分，該氣體輸送通道將前驅物、電漿流出物及/或淨化氣體供應至面板440以供輸送至處理區域422。

諸多輸出歧管460可擱置在蓋板405之頂部上。舉例而言，輸出歧管460可定位在每一孔隙410周圍，其中輸出歧管460之中心孔隙462與加熱器455之中心孔隙458對準。中心孔隙462可形成氣體輸送通道之額外部分，用於將前驅物、電漿流出物及/或淨化氣體供應至面板440以供輸送至處理區域420。輸出歧管460可限定可用以將製程氣體及/或淨化氣體輸送至面板440之諸多其他孔隙及/或通道。

在一些實施例中，輸出歧管460可為三件式歧管。舉例而言，固定歧管部分465可擱置在蓋板405之第一表面407的頂部上並與該第一表面407耦接。固定歧管部分465可徑向延伸超過蓋板405之孔隙410。固定歧管部分465之下表面可限定容納調平板470之凹槽。調平板470之下表面可限定容納隔離板475之凹槽。調平板470可擱置在抵靠蓋板405之第一表面自蓋板405之孔隙410徑向向外處。隔離板475可與調平板470之下表面耦接，且可具有大體上匹配蓋板405之孔隙410的直徑之直徑，以使得隔離板475並不自隔離板475下方受到支撐。調平板470可包括一或更多個調平機構477，其可用以將調平板470及隔離板475相對於蓋板405及/或蓋堆疊425的部件（諸如，泵送內襯435）調平及/或對準。舉例而言，每一調平機構477可包括彈簧偏置螺栓，該彈簧偏置螺栓在被擰緊時將調平板470及隔離板475中之每一者的一部分向下拉向蓋板405，且在被鬆開時將調平板470及隔離板475中之每一者的一部分向上推離蓋板405。藉由提供圍繞蓋板405之孔隙410的周邊佈置之諸多調平機構477，可精確地調平調平板470及隔離板475。

隔離板475可限定冷卻通道476，該冷卻通道467可允許冷卻流體在隔離板475周圍流動，且可允許額外的溫度控制。如所繪示，冷卻通道476可被限定在隔離板475之頂表面中，且調平板470可在冷卻通道476周圍延伸以形成氣密密封件。冷卻通道476可為環形形狀且可在中心孔隙462周圍延伸。在一些實施例中，冷卻通道476可與中心孔隙462同心。

如上所述，輸出歧管460可限定諸多孔隙。此些孔隙可延伸穿過三件式歧管之每一件。舉例而言，中心孔隙462可延伸穿過固定歧管部分465、調平板470及隔離板475中之每一者。可形成穿過每一件之額外孔隙。舉例而言，可限定孔隙478，其使得用於加熱元件458之AC電源能夠延伸經過輸出歧管460。另外，輸出歧管460之每一件可限定淨化孔隙480。淨化孔隙480之頂端可與淨化氣源耦接。淨化孔隙480之底端可與縫隙456流體耦接以將淨化氣體自淨化氣源向下導向面板440。在一些實施例中，孔隙480可包括充當淨化氣體之阻流器的狹窄部分，其可在圍繞加熱器455之側的縫隙456內提供更均勻的淨化氣流。舉例而言，孔隙480之在隔離板475內的一部分可在絕緣板475內限定狹窄的阻流器點位，該點位在到達縫隙456之前擴展至更大的下游區段。

在一些實施例中，可視情況在腔室系統300中包括遠端電漿單元485，且該遠端電漿單元485可被支撐在蓋板405及/或輸出歧管460上。在一些實施例中，遠端電漿單元485可與每一輸出歧管460之中心孔隙462流體耦接。舉例而言，諸多流體管線490可自遠端電漿單元485延伸並與每一輸出歧管460之中心孔隙462耦接以使遠端電漿單元485與輸出歧管460流體耦接。遠端電漿單元485可為膜沉積、腔室清潔及/或其他處理操作提供前驅物、電漿流出物及/或淨化氣體。舉例而言，可輸送該等氣體經過流體管線490以及輸出歧管460及加熱器455之中心孔隙，以用於經由面板440輸送至處理區域422中。可沿每一流體管線包括隔離閥495以向每一個別處理區域422提供流體控制。

在一些實施例中，O形環或墊片可擱置在蓋堆疊425的每個部件之間，此可促進腔室系統300內之真空處理。蓋板405與腔室主體305及/或轉接板420之間的特定部件耦接可以任何數目種方式發生，此可便於接取系統部件。舉例而言，第一組耦接器可併入在蓋板405與腔室主體305及/或轉接板420之間，此可便於移除蓋板405及每個蓋堆疊425，此可提供對腔室系統之移送區域內的基板支撐件或移送裝置之接取。此些耦接器可包括在兩個蓋板之間延伸的任何數目個實體及可移除的耦接器，此可允許其作為整體與腔室主體305及/或轉接板420分離。舉例而言，含有腔室系統300之主框架上的驅動馬達可以可移除方式與蓋板405耦接，此可將部件升舉遠離腔室主體305。

當蓋板405與腔室主體305及/或轉接板420之間的耦接器脫離時，可移除蓋板405，此可便於對蓋堆疊425之一或更多個部件的接取。蓋堆疊425內之斷開可能發生在先前所述的任何兩個部件之間，其中一些可與蓋板405耦接，且其中一些可與腔室主體305及/或轉接板420耦接。儘管可包括機械耦接，但部件可去耦並漂浮在腔室主體305及/或轉接板420上，諸如，具有維持部件的正確對準之定位特徵。應理解，該實例旨在為非限制性的，且說明了當蓋板405與腔室主體305及/或轉接板420分離時蓋堆疊425的任何兩個部件之間的任何數目種斷開配置。因此，取決於蓋板與腔室主體305及/或轉接板420之間的耦接，可移除整個蓋堆疊及蓋板以提供對移送區域之接取，或可移除蓋板以提供對蓋堆疊部件之接取。

本發明技術包括基板處理系統，其可容納分佈在腔室系統中之多個基板支撐件，從而提供與移送區域耦接之多個處理區域。另外，本發明技術之一些實施例併入有雙蓋配置，該雙蓋配置提供對兩個蓋之聯合移除或對第二蓋板之單獨移除，此可提供對每一處理區域的蓋堆疊部件之接取。

在先前描述中，出於解釋目的，已闡述了諸多細節以便提供對本發明技術之各種實施例的理解。然而，熟習此項技術者將顯而易見，可在無此些細節中之一些或具有額外細節的情況下實踐某些實施例。

已揭示了若干實施例，熟習此項技術者將認識到，可在不脫離實施例之精神的情況下，使用各種修改、替代構造及等效物。另外，未描述諸多熟知製程及元件，以便避免不必要地混淆本發明技術。因此，不應將以上描述視為限制本發明技術之範疇。另外，方法或製程可被描述為依序的或按步驟的，但應理解，該等操作可同時執行，或以不同於所列出之次序執行。

在提供值範圍的情況下，應理解，除非上下文另外明確規定，否則亦特定揭示了彼範圍的上限與下限之間的每一中介值（至下限單位的最小分數）。任何規定值或規定範圍內未規定之中介值與彼規定範圍內的任何其他規定的或中介值之間的任何更窄範圍皆被包括在內。彼些較小範圍之上限及下限可獨立地被包括在該範圍內或被排除在該範圍外，且受限於規定範圍中之任何特定排除的極限，其中在較小範圍內包括任一極限、皆不包括極限或包括兩個極限亦被包括在本技術內。在規定範圍包括一個或兩個極限的情況下，亦包括排除了彼些被包括極限中之任一者或兩者的範圍。

如本文中及附加申請專利範圍中所使用，除非上下文另外明確指出，否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數引用。因此，例如，對「一基板」之引用包括複數個此種基板，且對「該臂」之引用包括代表一或更多個臂及熟習此項技術者所已知之其等效物，等等。

又，當在本說明書及以下申請專利範圍中使用時，詞語「包括(comprise(s))」、「包括(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」及「包括(including)」旨在指定所述特徵、整數、部件或操作的存在，但其並不排除一或更多個其他特徵、整數、部件、操作、動作或群組的存在或添加。

100:基板處理工具或處理系統 102:前開式晶圓移送盒 103:工廠介面 104a:機械臂 104b:機械臂 106:固持區域 107:入口 108:基板處理區域 109a:四邊形區段 109b:四邊形區段 109c:四邊形區段 110:第二機械臂 112:移送腔室 200:腔室系統 205:移送區域外殼 207:入口 210a:基板支撐件 210b:基板支撐件 210c:基板支撐件 210d:基板支撐件 212:升舉銷 215:入口 220:移送裝置 225:中心樞紐 235:端效器 237:臂 300:腔室系統 305:腔室主體 306:頂表面 307:入口 308:墊片槽 310:基板支撐件 310a:基板支撐件 310b:基板支撐件 315:孔隙 335:移送裝置 405:蓋板 407:第一表面 409:第二表面 410:孔隙 412:移送區域 415:凹槽 420:轉接板 422a:處理區域 422b:處理區域 425a:蓋堆疊 425b:蓋堆疊 430:移送裝置 435:泵送內襯 440:面板 442:第一表面 444:第二表面 445:凹槽 446:架 450:擴散板 455:加熱器 456:縫隙 458:加熱元件 460:輸出歧管 462:中心孔隙 465:固定歧管部分 470:調平板 475:隔離板 476:冷卻通道 477:調平機構 478:孔隙 480:淨化孔隙 485:遠端電漿單元 490:流體管線 495:隔離閥

可藉由參考本說明書之其餘部分及圖式實現對所揭示技術之本質及優勢的進一步理解。

第1圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性處理系統之示意性俯視平面圖。

第2圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性腔室系統之移送區域的示意性等角視圖。

第3圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性腔室系統之移送區域的示意性等角視圖。

第4圖示出根據本發明技術之一些實施例的例示性腔室系統之示意性局部橫截面圖。

包括諸圖中之若干者作為示意圖。應理解，諸圖係出於說明性目的，且除非明確說明係按規模（scale）或比例（proportion），否則不應被視為按規模或比例。另外，作為示意圖，提供諸圖以幫助理解，且與現實表示相比較而言可能並不包括所有態樣或資訊，且可出於說明目的而包括誇大的材料。

在附加諸圖中，類似部件及/或特徵可具有相同的元件符號。另外，相同類型之各種部件可藉由在元件符號後跟字母來區分，該字母區分類似的部件。若說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同的第一元件符號之類似部件中的任一者，而與字母無關。

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

300:腔室系統 305:腔室主體 310:基板支撐件 310a:基板支撐件 310b:基板支撐件 405:蓋板 407:第一表面 409:第二表面 410:孔隙 412:移送區域 415:凹槽 420:轉接板 422a:處理區域 422b:處理區域 425a:蓋堆疊 425b:蓋堆疊 430:移送裝置 435:泵送內襯 440:面板 442:第一表面 444:第二表面 445:凹槽 446:架 450:擴散板 455:加熱器 456:縫隙 458:加熱元件 460:輸出歧管 462:中心孔隙 465:固定歧管部分 470:調平板 475:隔離板 476:冷卻通道 477:調平機構 478:孔隙 480:淨化孔隙 485:遠端電漿單元 490:流體管線 495:隔離閥

Claims (11)

1. 一種半導體處理方法，包含以下步驟：從複數個輸出歧管之各者的一中心孔隙流動一前驅物至複數個面板之分別一者，其中：該複數個輸出歧管之各者擱置在定位於一腔室主體的頂部的一蓋板上，該蓋板限定穿過該蓋板的複數個孔隙，該複數個孔隙之各者與該複數個輸出歧管之一者及該複數個面板之一者對準；及該複數個面板之各者擱置在複數個泵送內襯之一者的頂部，該複數個泵送內襯定位於限定一移送區域的一腔室主體的頂部；輸送該前驅物穿過該複數個面板之各者至複數個處理區域，該複數個處理區域從該移送區域垂直偏離；及在該複數個處理區域之中產生該前驅物的一電漿。
2. 如請求項1所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：從該移送區域輸送一基板至該複數個處理區域之各者中。
3. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中：該複數個處理區域彼此流體隔離。
4. 如請求項1所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：從該複數個處理腔室之各者輸送排放材料穿過該複數個泵送內襯之分別一者。
5. 如請求項4所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：將該等排放材料輸送穿過一排放通道，該排放通道穿過一轉接板及腔室主體而形成，其中該轉接板擱置在該腔室主體上。
6. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中：藉由使用各個面板及複數個基板支撐件之相對應一者作為伴隨電極，用於在該面板及該複數個基板支撐件之相對應一者之間產生一電容耦合電漿，來產生該電漿。
7. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中：從該複數個輸出歧管之各者的該中心孔隙流動該前驅物至該複數個面板之分別一者的步驟包含以下步驟：將該前驅物流動穿過複數個擴散板；及該複數個擴散板之各者擱置在藉由該複數個面板之分別一者限定的一中心凹槽內。
8. 如請求項7所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：將該複數個擴散板之各者及該複數個面板之各者加熱至至少250℃。
9. 如請求項7所述之半導體處理方法，其中：從該複數個輸出歧管之各者的該中心孔隙流動該前驅物至該複數個面板之分別一者的步驟包含以下步驟：將該前驅物流動穿過複數個加熱器之分別一者的一中心孔隙；及 該複數個加熱器之各者擱置在該複數個面板之分別一者的頂部。
10. 如請求項1所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：從一遠端電漿單元RPS流動該前驅物穿過複數個流體管線，且至該複數個輸出歧管之各者的該中心孔隙中。
11. 如請求項1所述之半導體處理方法，進一步包含以下步驟：從淨化氣源流動一淨化氣體至縫隙中，該等縫隙形成於複數個加熱器之各者及該複數個面板之分別一者之間，其中該複數個加熱器之各者擱置在該複數個面板之一者的頂部。