高温及真空隔离处理微型环境制造技术

一种用于基板处理的方法及设备以及包括移送腔室组件及多个处理组件的群集工具。移送腔室组件及处理组件可包括用于ALD、CVD、PVD、蚀刻、清洁、注入、加热、退火、及/或抛光工艺的处理平台。处理腔室容积使用其上设置有基板的支撑卡盘密封隔开移送腔室容积。升高支撑卡盘以使用波纹管组件及卡盘密封表面在处理腔室容积与移送腔室容积之间形成隔离密封。容积与移送腔室容积之间形成隔离密封。容积与移送腔室容积之间形成隔离密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高温及真空隔离处理微型环境


[0001]本文描述的实施例大体涉及用于处理基板的方法及设备。更特定而言，本揭示内容的实施例涉及采用多个处理腔室来处理其中的基板的基板处理平台。

技术介绍

[0002]用于通过在基板上沉积材料、蚀刻基板或其上的材料、或在制造集成电路芯片期间使用的其他工艺来处理基板的常规群集工具被构造为在其中的基板处理期间执行一或多个工艺。例如，群集工具可以包括用于在基板上执行PVD工艺的物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)腔室、用于在基板上执行ALD工艺的原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)腔室、用于在基板上执行CVD工艺的化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)腔室、用于在基板上执行蚀刻工艺的蚀刻腔室、用于在基板上执行热处理的热处理腔室、用于将离子注入基板或其上形成的膜层中的等离子体离子注入腔室、及/或一或多个其他处理腔室。
[0003]上面提及的群集工具具有限制，诸如对其中的基板的产量的机械限制、在基板处理环境中存在的颗粒(粒子)的水平、以及对群集工具上的处理腔室内的处理条件的限制。由此，在本领域中需要一种能够改进机械产量、降低在基板处理环境中存在的颗粒水平、及增加在同一群集工具内的处理腔室之间的处理条件灵活性的群集工具。
[0004]本文描述了使用多个处理组件来处理基板的基板处理设备。

技术实现思路

[0005]本揭示内容大体涉及用于基板处理的设备及包括移送腔室组件和多个处理组件的群集工具。
[0006]在一个实施例中，描述了用于同时处理多个基板的设备。该设备包括：移送腔室组件，具有界定移送容积的一或多个壁；支撑卡盘，具有基板支撑表面；密封环，具有卡盘密封表面；及多个处理组件，设置在移送腔室组件中。卡盘密封表面在支撑卡盘的基板支撑表面周围设置。处理组件中的每一者包含一或多个处理腔室壁、及升降组件。处理腔室壁具有上部密封表面及用于在移送位置与处理位置之间移动支撑卡盘的升降组件。上部密封表面与卡盘密封表面形成隔离密封并且当支撑卡盘处于处理位置时在一或多个处理腔室壁与支撑卡盘之间形成与移送容积流体隔离的密封的处理腔室容积。当支撑卡盘处于移送位置时，移送容积与处理腔室容积流体连通。
[0007]在另一实施例中，描述了另一种用于同时处理多个基板的设备。该设备包括：移送腔室组件，具有界定移送容积的一或多个壁；支撑卡盘，具有基板支撑表面；密封环，具有卡盘密封表面；多个处理组件，设置在移送腔室组件中；及升降组件。卡盘密封表面在支撑卡盘的基板支撑表面周围设置。处理组件中的每一者包含一或多个处理腔室壁。一或多个处理腔室壁具有上部密封表面，并且升降组件在移送位置与处理位置之间移动支撑卡盘。上部密封表面与卡盘密封表面形成隔离密封并且当支撑卡盘处于处理位置时在一或多个处
理腔室壁与支撑卡盘之间形成与移送容积流体隔离的密封的处理腔室容积。当支撑卡盘处于移送位置时，移送容积与处理腔室容积流体连通。机器人移送装置定位在移送腔室组件内并且在移送组件内的多个处理组件之间移送基板。
[0008]在又一实施例中，描述了一种处理基板的方法。该方法包括将基板及支撑卡盘定位到在移送容积内的机器人移送装置上的第一位置中。随后使升降组件升高以耦接到支撑卡盘。支撑卡盘从机器人移送装置脱离并且经由升降组件升高到第二位置。卡盘密封表面抵靠上部密封表面密封以形成腔室容积，使得腔室容积与移送容积流体隔离。随后在腔室容积中处理基板。
附图说明
[0009]为了能够详细理解本揭示内容的上述特征所用方式，可参考实施例获得对上文简要概述的本揭示内容的更特定描述，一些实施例在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本揭示内容的典型实施例，并且由此不被认为限制其范围，因为本揭示内容可允许其他等同有效的实施例。
[0010]图1A至图1B是本文描述的具有移送腔室组件及处理组件的群集工具组件的平面图。
[0011]图2A至图2B是根据第一实施例的移送腔室组件及处理组件的示意性截面图。
[0012]图3A至图3B是根据第二实施例的移送腔室组件及处理组件的示意性截面图。
[0013]图4A至图4C是根据图2B及图3B的在密封环与波纹管组件之间的界面的示意性特写截面图。
[0014]图5是根据图2B及图3B的在密封环与波纹管组件之间的修改的界面以及气体入口及出口的示意性特写截面图。
[0015]图6A至图6E是根据图2B及图3B的在密封环与波纹管组件之间的替代界面的示意性特写截面图。
[0016]图7是在图2A至图2B的移送容积及腔室容积内移送基板的方法。
[0017]图8是在图3A至图3B的移送容积及腔室容积内移送基板的方法。
[0018]为了便于理解，已尽可能使用相同附图标记标识图中共有的相同元件。可以预期，一个实施例的元件及特征可有利地并入其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0019]本揭示内容的实施例涉及用于基板处理的设备及包括移送腔室组件和多个处理组件的群集工具。移送腔室组件及处理组件可包括用于ALD、CVD、PVD、蚀刻、清洁、注入、加热、退火、及/或抛光工艺的处理平台。其他处理平台亦可与本揭示内容一起使用。本揭示内容大体提供在同一群集工具内的处理组件之间具有增加的处理条件灵活性的基板处理工具。
[0020]本揭示内容包括用于基板处理的实施例。基板及视情况支撑卡盘可在由移送腔室组件形成的移送容积内于处理组件之间运输。处理组件包括在其中处理基板的处理容积。支撑卡盘可在处理组件之间运输时视情况从升降组件脱离。当基板及支撑卡盘设置在升降组件上时，升降组件将基板及支撑卡盘升高到上部处理位置。在处于上部处理位置时，处理
组件及支撑卡盘的表面抵靠彼此密封以形成流体隔离的处理容积。处理容积与由移送腔室组件形成的移送容积流体隔离。
[0021]通过移动升降组件将处理容积与移送容积隔离允许将处理容积中的每一者调节到不同压力。这使得即使当每个处理步骤需要不同压力及温度时，也能够在移送腔室组件内的处理组件中的每一者内执行不同的基板处理步骤。使用支撑卡盘作为处理组件内的密封构件亦最小化处理容积的体积。最小化处理容积减少在每个工艺期间需要的处理气体及净化气体的量。在每个处理容积与移送容积之间的密封额外最小化到移送腔室中的处理气体泄漏。用于在处理容积与移送容积之间产生密封的设备及方法最小化处理容积内的粒子污染，并且减少由部件替换及清洁导致的设备的停机时间。
[0022]图1A至图1B是本文描述的具有移送腔室组件150及处理组件160的群集工具组件100a、100b的平面图。图1A的群集工具组件100a包括单个移送腔室组件150及在移送腔室组件150与装载锁定腔室130之间的多个前端机器人腔室180。图1B的群集工具组件100b包括多个移送腔室组件150及在移送腔室组件150与装载锁定腔室130之间设置的缓冲腔室140。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被构造为同时处理多个基板的设备，包含：移送腔室组件，具有界定移送容积的或多个壁；支撑卡盘，具有基板支撑表面；密封环，具有卡盘密封表面，其中所述卡盘密封表面在所述支撑卡盘的所述基板支撑表面周围设置；以及多个处理组件，设置在所述移送腔室组件中，其中所述处理组件中的每一者包含一或多个处理腔室壁、及升降组件，所述处理腔室壁具有上部密封表面并且所述升降组件被构造为在移送位置与处理位置之间移动所述支撑卡盘，其中：所述上部密封表面与所述卡盘密封表面形成隔离密封并且当所述支撑卡盘处于所述处理位置时在所述一或多个处理腔室壁与所述支撑卡盘之间形成与所述移送容积流体隔离的被密封的处理腔室容积，并且当所述支撑卡盘处于所述移送位置时，所述移送容积与所述处理腔室容积流体连通。2.如权利要求1所述的设备，其中所述移送腔室组件进一步包含中央移送装置，所述中央移送装置被构造为在所述移送腔室组件内的所述多个处理组件中的每一者之间移送基板。3.如权利要求1所述的设备，其中所述移送腔室组件进一步包含中央移送装置，所述中央移送装置被构造为在所述移送腔室组件内的所述多个处理组件中的每一者之间移送所述支撑卡盘。4.如权利要求3所述的设备，其中所述中央移送装置被构造为在所述多个处理组件中的每一者之间进行移送期间将电力供应到所述支撑卡盘。5.如权利要求1所述的设备，其中所述上部密封表面中设置有与所述卡盘密封表面流体连通的通道，并且其中所述卡盘密封表面具有其中设置有对应的O形环的一或多个沟槽。6.如权利要求1所述的设备，其中所述移送容积与第一真空泵流体连通并且所述处理腔室容积与第二真空泵流体连通。7.如权利要求1所述的设备，进一步包含耦接到所述上部密封表面的波纹管组件。8.如权利要求7所述的设备，其中所述波纹管组件是压缩波纹管组件并且被构造为当所述卡盘密封表面抵靠所述上部密封表面定位时压缩。9.如权利要求7所述的设备，其中所述波纹管组件是伸展波纹管组件并且被构造为当所述卡盘密封表面抵靠所述上部密封表面定位时伸展。10.如权利要求8所述的设备，其中所述波纹管组件及所述上部密封表面是腔室密封构件的部分，所述腔室密封构件进一步包含连接到所述波纹管组件的底部波纹管支撑环。11.一种被构造为同时处理多个基板的设备，包含：移送腔室组件，具有界定移送容积的一或多个壁；支撑卡盘，具有基板支...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼廷，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：