旋转基板处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于处理多个基板的基板处理系统，且该基板处理系统大体包括至少一处理平台及至少一分段平台。每一基板定位于安置于基板支撑组件上的基板载具上。各自经配置以于其上载运基板的多个基板载具定位于基板支撑组件的表面上。处理平台及分段平台各自包括一单独的基板支撑组件，该基板支撑组件可通过一单独的旋转轨道机构旋转。每一旋转轨道机构能够支撑该基板支撑组件，且使由基板载具载运且安置于基板支撑组件上的多个基板连续旋转。每一基板因此经由至少一喷头站及至少一缓冲站而被处理，该至少一喷头站及该至少一缓冲站定位于处理平台的旋转轨道机构上方一距离处。每一基板可于处理平台与分段平台之间转移，且可转移进及转移出该基板处理系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转基板处理系统
本专利技术的实施例大体是关于用于处理基板的装置。更特定言之，本专利技术是关于用于对基板执行原子层沉积(ALD)及化学气相沉积(CVD)的批量处理平台。
技术介绍
形成半导体元件的工艺通常在含有多个腔室的基板处理平台中进行。在一些情况下，多腔室处理平台或群集工具的目的是在受控环境中对基板依次执行两个或两个以上处理。然而，在其他情况下，多腔室处理平台仅可对基板执行单一处理步骤；额外腔室旨在使平台对基板进行处理的速率最大化。在后一状况下，对基板执行的处理通常为批量处理，其中在给定腔室中同时处理相对较大数目个基板(例如，25个或50个)。批量处理对于以经济上可行的方式对个别基板执行的太过耗时的处理尤其有益，诸如对ALD工艺及一些化学气相沉积(CVD)工艺尤其有益。 基板处理平台或系统的有效性常常用所有权的成本(COO)来量化。尽管受许多因素影响，但COO在很大程度上受系统占地面积(亦即，在制造工厂操作该系统所需的总地面空间)及系统产量(亦即，每小时处理的基板数目)的影响。占地面积通常包括维护系统所需的邻近于系统的接近面积。因此，尽管基板处理平台可能相对较小，但若基板处理平台需要自所有侧面接近以进行操作及维护，则系统的有效占地面积仍可能过大。 随着半导体元件的大小缩小，半导体工业对于工艺可变性的容许度持续减小。为了满足这些较苛刻的处理要求，业界已开发大量满足较苛刻处理窗要求的新工艺，但这些工艺常常花费较长时间来完成。举例而言，为了在高深宽比、65nm或更小的互连特征的表面上保形地形成铜扩散阻障层，可能必须使用ALD工艺。ALD为CVD的变体，ALD与CVD相比展现极佳的阶梯覆盖。ALD是基于原子层外延(ALE)，原子层外延(ALE)最初是用于制造电致发光显示器。ALD使用化学吸附作用来将反应性前体分子的饱和单层沉积至基板表面上。这是通过使至沉积室中的适当反应性前体的脉冲循环交替来达成。反应性前体的每一注入通常通过惰性气体净化来分开，以将新原子层提供至先前沉积的层，从而在基板的表面上形成均匀的材料层。反应性前体及惰性净化气体的循环经重复以使材料层形成至所要厚度。ALD技术的最大缺点为沉积速率远低于典型CVD技术，低至少一数量级。举例而言，一些ALD工艺可能需要约10分钟至约200分钟的腔室处理时间来将高品质层沉积于基板的表面。在选择此种ALD及外延工艺以获得更佳元件效能时，在常规单一基板处理腔室中制造元件的成本将归因于非常低的基板处理产量而增加。因此，当实施此种工艺时，需要连续的基板处理方法以在经济上可行。 因此，需要一种连续的基板处理方法来节省时间且改良所沉积薄膜的品质。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种用以连续处理多个基板且改良处理产量的基板处理系统。在一或更多个实施例中，该基板处理系统包含用于处理多个基板的旋转基板处理平台。该旋转基板处理平台可包括一或更多个气体分配组件及旋转轨道机构，该旋转轨道机构定位于该一或更多个气体分配组件下方第一距离处且能够接收多个基板载具。每一基板载具经调适以于基板载具上载运至少一基板，且将通过该旋转轨道机构以第一旋转速度旋转移动，使得安置于该多个基板载具上的该多个基板在该一或更多个气体分配组件下方旋转且通过该一或更多个气体分配组件。或者，该旋转基板处理平台可包括安置于一或更多个气体分配组件下方的旋转基板支撑组件。该旋转基板支撑组件经调适以直接或经由基板载具接收并支撑安置于该旋转基板支撑组件上的多个基板。 在另一实施例中，提供一种基板处理系统，且该基板处理系统包括分段平台及处理平台。该分段平台包括第一旋转轨道机构，该第一旋转轨道机构能够于该第一旋转轨道机构上接收多个基板载具及/或直接接收多个基板。每一基板载具经调适以于基板载具上载运至少一基板，且将通过该第一旋转轨道机构以第一旋转速度旋转移动。该处理平台包括一或更多个气体分配组件及第二旋转轨道机构。该第二旋转轨道机构定位于该一或更多个气体分配组件下方一距离处且能够直接接收多个基板或安置于基板载具上的基板以使多个基板或基板载具以第二旋转速度旋转移动，使得安置于第二旋转轨道机构上的多个基板在该一或更多个气体分配组件下方旋转且通过该一或更多个气体分配组件。 在又一实施例中，提供一种具有基板处理平台及分段平台的基板处理系统。该分段平台包括:第一旋转基板支撑组件，具有能够于该第一旋转基板支撑组件上接收多个基板的第一多基板接收表面；以及第一旋转致动机构，安置于该第一旋转基板支撑组件下方以用于使该第一旋转基板支撑组件以第一旋转速度旋转。该处理平台包括:第二旋转基板支撑组件，具有能够于第二旋转基板支撑组件上接收多个基板的第二多基板接收表面；一或更多个气体分配组件，安置于该第二基板支撑组件上方第一距离处；以及第二旋转致动机构，安置于该第二旋转基板支撑组件下方且能够使该第二旋转基板支撑组件以第二旋转速度旋转移动，使得安置于该第二基板接收表面上的多个基板在该一或更多个气体分配组件下方通过。 亦提供用于在此种基板处理系统中处理基板的多种方法。一种方法包括:将基板装载于通过基板处理系统的分段平台的第一旋转轨道机构旋转的基板载具上；使第一旋转轨道机构以第一旋转速度旋转；将其上具有基板的基板载具装载至基板处理系统的处理平台的第二旋转轨道机构上；使第二旋转轨道机构以第二旋转速度旋转，使得基板在定位于第二旋转轨道机构上方第一距离处的一或更多个气体分配组件下方移动且通过该一或更多个气体分配组件；以及将基板载具自第二旋转轨道机构卸载至批量处理平台的第一旋转轨道机构上。 用于在基板处理系统中处理基板的另一方法包括:将基板装载至通过安置于基板处理系统的分段平台内的第一旋转轨道机构旋转的第一基板支撑组件上；使第一旋转轨道机构以第一旋转速度旋转；将其上具有基板的基板载具装载至通过安置于基板处理系统的处理平台内的第二旋转轨道机构旋转的第二基板支撑组件上；使第二旋转轨道机构以第二旋转速度旋转，使得基板在定位于第二旋转轨道机构上方第一距离处的一或更多个气体分配组件下方移动且通过该一或更多个气体分配组件；以及将基板载具自处理平台的第二基板支撑组件卸载至分段平台的第一基板支撑组件上。 本专利技术的额外实施例是针对处理腔室，该处理腔室包含多个气体分配组件、基板支撑装置及一组第一处理站。多个气体分配组件绕该处理腔室隔开。基板支撑装置位于处理腔室中。基板支撑装置旋转以将基板载运于多个气体分配组件中的每一者下方。该组第一处理站介于多个气体分配组件中的每一者之间，且第一处理站中的每一者提供相同类型的处理。 在一些实施例中，第一处理站中的每一者包含等离子体处理站。在一些实施例中，气体分配组件中的每一者依次将第一反应性气体及第二反应性气体提供至基板表面以将薄膜沉积于基板表面上。在一些实施例中，基板支撑装置包含多个可旋转基板载具，可旋转基板载具可以与基板支撑装置的旋转不同的速度及方向旋转。 一或更多个实施例进一步包含一组第二处理站。第二处理站中的每一者定位于气体分配组件与第一处理站之间，因此第一处理站介于气体分配组件与第二处理站之间，且第二处理站介于第一处理站与邻近气体分配组件之间。 【附图说明】 因此，可详细理解本专利技术的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理腔室，所述处理腔室包含：多个气体分配组件，绕所述处理腔室隔开；在所述处理腔室内的基板支撑装置，所述基板支撑装置旋转以在所述多个气体分配组件中的每一者下方载运基板；以及一组第一处理站，介于所述多个气体分配组件中的每一者之间，这些第一处理站中的每一者提供相同类型的处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 US 61/593,224;2013.01.30 US 13/754,7331.一种处理腔室，所述处理腔室包含: 多个气体分配组件，绕所述处理腔室隔开； 在所述处理腔室内的基板支撑装置，所述基板支撑装置旋转以在所述多个气体分配组件中的每一者下方载运基板；以及 一组第一处理站，介于所述多个气体分配组件中的每一者之间，这些第一处理站中的每一者提供相同类型的处理。2.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，这些第一处理站中的每一者包含等离子体处理站。3.如权利要求1所述的处理腔室，所述处理腔室进一步包含一组第二处理站，这些第二处理站中的每一者定位于气体分配组件与第一处理站之间，因此第一处理站介于气体分配组件与第二处理站之间，且第二处理站介于第一处理站与邻近气体分配组件之间。4.如权利要求1所述的处理腔室，其特征在于，这些气体分配组件中的每一者依次将第一反应性气体及第二反应性气体提供至基板表面以将薄膜沉积于所述基板表面上。5.一种用于处理多个基板的基板处理平台，所述基板处理平台包含: 一或更多个气体分配组件；以及 用以移动多个基板载具的旋转轨道，定位于所述一或更多个气体分配组件下方一距离处，每一基板载具用以于所述基板载具上载运至少一基板且将通过所述旋转轨道以第一旋转速度旋转移动，使得安置于所述多个基板载具上的多个基板在所述一或更多个气体分配组件下方旋转且通过所述一或更多个气体分配组件。6.如权利要求5所述的基板处理平台，其特征在于，每一基板载具以第二旋转速度自旋。7.如权利要求5所述的基板处理平台，所述基板处理平台进一步包含基板支撑组件，所述基板支撑组件用以于所述基板支撑组件上支撑所述多个基板载具且通过所述旋转轨道机构而旋转。8.一种用于处理多个基板的基板处理系统,包含: 分段平台，包含第一旋转轨道机构，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·约德伏斯基，R·霍夫曼，J·吴，夏立群，藤田敏明，P·K·纳万卡尔，N·B·帕蒂班德拉，S·萨蒂亚，吴半秋，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US