用于处理衬底的方法和设备技术

一种处理衬底或制造经处理的衬底的方法包括以下步骤：a)在第一压力的第一气氛中对衬底进行第一处理，b)随后，在第二压力的第二气氛中对经第一处理的衬底进行第二处理，其中，衬底的第二温度不同于第一温度，并且第二压力低于第一压力，c)在步骤a)与b)之间，将经第一处理的衬底从第一气氛锁定到第二气氛中，d)在锁定期间，将经第一处理的衬底从第一温度朝向第二温度加热或冷却。一种对应的衬底处理设备包括：a)第一处理站，b)第二处理站，c)负载锁定室，其互连在第一站输出端与第二站输入端之间；d)在负载锁定室中的受控热交换装置，其适于与负载锁定室中的经第一处理的衬底进行热交换。

Methods and equipment for substrate treatment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理衬底的方法和设备
技术介绍
本专利技术源自以下技术：在真空处理工件的表面或衬底的表面的情境下，通常有必要的是，在衬底的表面经受真空处理过程(例如，薄层沉积过程、真空蚀刻过程等)之前对衬底进行脱气。在处于如下的压力的气体处理气氛中执行脱气：该压力显著高于如将应用于随后的真空处理过程的处理气氛的压力。通常在环境压力下执行脱气。此外，衬底通常通过脱气过程而被加热到对于随后的真空处理过程来说过高的温度。因此，衬底必须在脱气过程与真空处理过程开始之间冷却下来。在脱气过程之后使衬底冷却下来通常发生在从脱气到真空处理的运送期间。由此，一方面，总体处理厂的占地面积增加，并且另一方面，必须采取措施以免在这样的冷却下来的阶段期间损坏相应的表面。在US2017/0117169A1中描述了一种衬底转移和冷却方法。在用于控制某些压力条件的负载锁定机构中，提供了冷却部件，然而，该冷却部件仅用于真空处理的高温晶片。
技术实现思路
从对衬底的表面进行脱气并随后对其进行真空处理的所述技术出发，从更广义的角度来看，本专利技术的目的是在以下边界条件下建立一种处理衬底、制造经表面处理的衬底的备选方法和一种相应的衬底处理设备：-在第一压力的第一气氛中对衬底进行第一处理，从而造成具有第一温度的经第一处理的衬底；-随后，在第二压力的第二气氛中对经第一处理的衬底进行第二处理，由此在经第一处理的衬底的第二温度下开始第二处理。第二处理造成经处理的基底。第二温度不同于第一温度，并且另外，第二压力低于第一压力。该目的通过处理衬底或制造经处理的衬底的方法来实现，该方法包括以下步骤：a)在第一压力的第一气氛中对衬底进行第一处理，从而造成具有第一温度的经第一处理的衬底；b)随后，在第二压力的第二气氛中对经第一处理的衬底进行第二处理，从而在经第一处理的衬底的第二温度下开始第二处理并且造成经处理的衬底。第二温度由此不同于第一温度，并且第二压力低于第一压力；c)在步骤a)与b)之间，将经第一处理的衬底从第一气氛锁定到第二气氛中；d)在锁定期间，将经第一处理的衬底从第一温度朝向第二温度加热或冷却。因此，另外利用从较高的处理第一压力到较低的处理第二压力的衬底锁定步骤，以将在第一处理步骤之后的衬底的主导温度朝向执行第二处理所需的该衬底温度调适(adapt)。总体设备的占地面积减小，这是因为除了设置成彼此紧接前后地执行第一处理和第二处理的装备之外不需要额外的装备，并且利用锁定步骤的条件保证了不会发生衬底表面损坏。在根据本专利技术的方法的一个变体中，第一温度高于第二温度。在根据本专利技术的方法的一个变体中，第一处理是脱气。在一个变体中，可通过经加热的氮气来促进脱气，或者可使用另一种气体来传递热并且冲洗脱气物质。在根据本专利技术的方法的一个变体中，第一压力是如例如用于脱气第一处理的环境大气压力。尽管事实是衬底温度从第一温度朝向第二温度的调适在将衬底锁定到较低压力的第二处理期间执行，但在一些情况下并且根据根据本专利技术的方法的一个变体，衬底运送由专用运送组件在第一处理与锁定之间执行。然而，与仅在这样的运送期间执行衬底温度的调适的情况相比，这种运送可显著地更短，这是因为这样的运送必须主要根据机械运送需求而不是根据温度调适需求来设想。在一个变体中，如刚刚所述的，在环境大气压力下或甚至在环境大气中执行运送或其至少部分。在根据本专利技术的方法的一个变体中，第二压力是亚大气压力。亚大气压力被认为是小于环境大气压力的压力。亚大气压力的同义词是真空。真空分成从低真空到中等真空再到高真空和超高真空的若干压力范围。由此，第二压力可处于如下的真空水平：在该真空水平下，可忽略在气相中通过对流或通过传导的热传递。当压力在锁定期间以压力降低速率从第一压力降低到第二压力时，在根据本专利技术的方法的一个变体中，在锁定期间提供热交换时间跨度，其中在该热交换时间跨度期间，与所述热交换时间跨度之前和/或之后的压力降低速率相比，至少沿着经第一处理的衬底的一个延伸表面侧，压力降低速率降低。在从第一压力到第二压力的压力降低的另一变体中，如果热交换足够快并且不需要延长的热交换时间跨度，则可能没必要临时降低压力降低速率。在根据本专利技术的方法的一个实施例中，在锁定期间建立衬底和加热或冷却表面的至少部分接触。在衬底的背面应当仅具有逐点接触的情况下，部分接触可在于衬底与从加热或冷却表面突出的高处(height)(诸如，例如销或腹板)的接触。部分接触也可通过加热或冷却表面中的凹部来实现。在根据本专利技术的方法的一个实施例中，至少部分接触是在锁定期间建立的衬底和加热或冷却表面的表面与表面的接触。在根据本专利技术的方法的一个实施例中，将衬底朝向加热或冷却表面偏压并偏压到加热或冷却表面上，以建立接触。偏压特别地意味着将衬底夹紧或按压到加热或冷却表面上。如果衬底是刚性的(诸如晶片、盘、印刷电路板或刚性面板)，则如所述的表面与表面的接触和相应的偏压可能不是必要的。在这样的刚性衬底与冷却或加热表面之间建立明确限定的间隔并且在该间隔中且在锁定期间的时间跨度期间维持气体压力(在该气体压力下，气相中的热对流或热传导不可忽略)可加快在锁定期间第一温度朝向第二温度的调适。如果这样的衬底是平面的，则冷却或加热表面通常也将是平面的。如果这样的刚性衬底是非平面的(例如，弯曲的或曲面的，诸如光学透镜)，则冷却或加热表面的形状对应地调适，例如凹形或凸形。尽管事实是在刚性衬底与冷却或加热表面之间建立表面与表面的接触将总是通过额外的直接热传导来改善热交换，但仅在可容许在相应的衬底区域处有这样的机械接触的情况下才可建立表面与表面的接触。然而，如果衬底不是刚性的，而是如在大且薄的衬底的情况下遇到的那样是松软的，则所述的表面与表面的接触通常是不可避免的，但不受控制，并且应当通过所述偏压来改善和控制。在根据本专利技术的方法的一个变体中，偏压到加热或冷却表面上通过以机械方式和以静电方式中的至少一种来执行。“以机械方式”的一个变体借助于压紧(hold-down)装置，例如通过下压环(downholderring)或夹紧环。“以机械方式”还包括通过气体压力差来偏压。在根据本专利技术的方法的一个变体中，所述偏压包括通过以下方式在衬底的面向加热或冷却表面的表面与衬底的表面的剩余部分之间建立压差∆pab：在接触区域处施加与衬底的表面的剩余部分所暴露于的主导压力pb相比而更低的压力pa。由此，衬底通过正压差∆pab(=pb-pa)而被压力偏压到冷却或加热表面上。在一个变体中，可另外使用压紧装置。在一个变体中，压差∆pab被选择为至少300Pa，或者在300Pa≤∆pab≤100000Pa的范围中，或者在500Pa≤∆pab≤10000Pa的范围中。在一个变体中，如所述的主导压力pb被选择为至少400Pa，或者在400Pa≤pb≤100000Pa的范围中，或者在1000Pa≤pb≤20000Pa的范围中。在根据本专利技术的方法的一个变体中，借助于负反馈控制回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理衬底或制造经处理的衬底的方法，包括以下步骤：/na) 在第一压力的第一气氛中对衬底进行第一处理，从而造成具有第一温度的经第一处理的衬底；/nb) 随后，在第二压力的第二气氛中对所述经第一处理的衬底进行第二处理，从而在所述经第一处理的衬底的第二温度下开始所述第二处理并且造成所述经处理的衬底，其中，所述第二温度不同于所述第一温度，并且所述第二压力低于所述第一压力；/nc) 在步骤a)与b)之间，将所述经第一处理的衬底从所述第一气氛锁定到所述第二气氛中；/nd) 在所述锁定期间，将所述经第一处理的衬底从所述第一温度朝向所述第二温度加热或冷却。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171019 CH 01279/171.一种处理衬底或制造经处理的衬底的方法，包括以下步骤：
a)在第一压力的第一气氛中对衬底进行第一处理，从而造成具有第一温度的经第一处理的衬底；
b)随后，在第二压力的第二气氛中对所述经第一处理的衬底进行第二处理，从而在所述经第一处理的衬底的第二温度下开始所述第二处理并且造成所述经处理的衬底，其中，所述第二温度不同于所述第一温度，并且所述第二压力低于所述第一压力；
c)在步骤a)与b)之间，将所述经第一处理的衬底从所述第一气氛锁定到所述第二气氛中；
d)在所述锁定期间，将所述经第一处理的衬底从所述第一温度朝向所述第二温度加热或冷却。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度高于所述第二温度。


3.根据权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一处理是脱气。


4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，所述第一压力是环境大气压力。


5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述第一处理与所述锁定之间执行所述经第一处理的衬底的运送。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括在环境大气压力和环境大气中的至少一个中执行所述运送的至少部分。


7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，所述第二压力是亚大气压力。


8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，压力在所述锁定期间以压力降低速率降低，并且所述方法包括在所述锁定期间提供热交换时间跨度，其中，在所述热交换时间跨度期间，与所述热交换时间跨度之前和之后中的至少一个的所述压力降低速率相比，至少沿着所述经第一处理的衬底的一个延伸表面侧，所述压力降低速率降低。


9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述锁定期间建立所述衬底和加热或冷却表面的至少部分接触。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少部分接触是在所述锁定期间所述衬底和加热或冷却表面的表面与表面的接触。


11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过将所述衬底偏压到所述加热或冷却表面上来建立所述接触。


12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过以机械方式和以静电方式中的至少一种来执行所述偏压。


13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，借助于压紧装置来以机械方式执行偏压。


14.根据权利要求11至13中的一项所述的方法，其特征在于，所述偏压包括通过以下方式在所述衬底的面向所述加热或冷却表面的表面与所述衬底的所述表面的剩余部分之间建立压差(∆pab)：在接触区域处施加与所述衬底的所述表面的所述剩余部分所暴露于的主导压力(pb)相比而更低的压力(pa)。


15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述压差∆pab被选择为至少300Pa，或者在300Pa≤∆pab≤100000Pa的范围中，或者在500Pa≤∆pab≤10000Pa的范围中。


16.根据权利要求14或15中的一项所述的方法，其特征在于，所述主导压力pb被选择为至少400Pa，或者在400Pa≤pb≤100000Pa的范围中，或者在1000Pa≤pb≤20000Pa的范围中。


17.根据权利要求1至16中的一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在负载锁定室中的衬底与加热和/或冷却表面之间建立第一压力，并且在所述负载锁定室的剩余容积中建立第二压力，并且将所述第一压力和所述第二压力的差以负反馈方式控制在预设定的差值上或预设定的差异时间进程上。


18.根据权利要求1至17中的一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括经由在与执行所述锁定相同的位置处解锁而将所述经第二处理的衬底从所述第二处理移除。


19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述解锁期间对所述经第二处理的衬底执行进一步的加热或冷却。


20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述进一步的加热或冷却是通过与在所述锁定期间执行的冷却或加热相同的手段来执行的所述冷却或加热。


21.根据权利要求1至20中的一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括开始降低用于所述锁定的压力并且在开始所述压力降低之后的预定时间跨度后开始冷却或加热。


22.一种在真空中对松软衬底进行加热或冷却的方法，包括通过跨过指向加热或冷却表面的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J韦查特，J韦查特，
申请(专利权)人：瑞士艾发科技，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH