基板支撑组件的水平度监测和主动调整制造技术

技术编号:39261002 阅读:14 留言:0更新日期:2023-10-30 12:12
本公开内容的实施方式大体而言涉及处理基板的装置及方法。在至少一个实施方式中,装置包括腔室主体、基板支撑组件及设置于腔室主体的外部并耦接至该基板支撑组件的托架组件。托架组件具有用于调整基板支撑组件的水平度的多个调平螺钉。装置包括耦接至多个调平螺钉中的一者的致动器及耦接至基板支撑组件的加速计。加速计被配置为指示基板支撑组件的取向。装置包括与致动器及加速计通信的控制模块。控制模块被配置为基于由加速计指示的取向来确定基板支撑组件的水平度,并使用致动器调整基板支撑组件的水平度。整基板支撑组件的水平度。整基板支撑组件的水平度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板支撑组件的水平度监测和主动调整


[0001]本公开内容的实施方式大体而言涉及在具有基板支撑组件的半导体处理腔室内处理基板的装置及方法。更特定而言,实施方式涉及处理期间基板支撑组件的水平度监测及主动调整。

技术介绍

[0002]半导体处理系统用于通过沉积、蚀刻、图案化及处理薄膜及涂层来形成半导体器件。已知的半导体处理系统包含一个或多个处理腔室及用于在处理腔室之间移动基板的机器人。可通过机器人臂来传送基板,机器人臂可伸出以拾取基板,收缩并随后再次伸出,以将基板放置到同一或不同处理腔室中的不同位置。每一处理腔室通常具有用于支撑基板以进行处理的支撑件。
[0003]当提高在基板表面上进行的处理的均匀性时,大多数半导体元件形成处理得到改良。影响沉积、蚀刻或热处理处理的均匀性的参数中的一者是处理期间基板相对于处理腔室中的腔室部件中的一者或多者(如气体分配板)的位置。然而,调整基板位置的已知方法是耗时的且处理量低。
[0004]因此,本领域需要用于在处理腔室中调整基板位置的装置及方法。

技术实现思路

[0005]本公开内容的实施方式大体而言涉及在具有基板支撑组件的半导体处理腔室内处理基板的装置及方法。更特定而言,实施方式涉及处理期间基板支撑组件的水平度监测及主动调整。
[0006]在至少一个实施方式中,基板处理装置包括腔室主体及基板支撑组件,该基板支撑组件包括杆及支撑体。支撑体位于腔室主体中,并与杆耦接。该装置包括位于腔室主体的外部且与杆耦接的托架组件。托架组件具有用于调整基板支撑组件的水平度的多个调平螺钉。该装置包括耦接至多个调平螺钉中的一者的致动器及耦接至基板支撑组件的加速计。加速计被配置为指示基板支撑组件的取向。该装置包括与致动器及加速计通信的控制模块。控制模块被配置为基于由加速计指示的取向来确定基板支撑组件的水平度,并使用致动器调整基板支撑组件的水平度。
[0007]在至少一个实施方式中,计算机可读介质储存有指令,当这些指令由系统的处理器执行时,使得系统:从耦接至基板支撑组件的加速计接收信号,其中:基板支撑组件包含杆及支撑体,支撑体位于腔室主体中并与杆耦接,杆与设置于腔室主体的外部的托架组件耦接,并且信号对应于基板支撑组件的三维取向;基于信号来确定对基板支撑组件的调整,以将基板支撑组件的实际水平度改变为目标水平度;并且使用被配置为对托架组件的多个调平螺钉中的一者或多者进行致动的致动器来将基板支撑组件的实际水平度调整为目标水平度,其中处理器与致动器及加速计通信。
[0008]在至少一个实施方式中,公开了处理设置于基板支撑组件上的基板的基板处理方
法,基板支撑组件包含杆及支撑体,支撑体位于腔室主体中并与杆耦接,杆与设置于腔室主体的外部的托架组件耦接。方法包括:从耦接至基板支撑组件的加速计接收信号,其中信号对应于基板支撑组件的三维取向;确定对基板支撑组件的调整以将基板支撑组件的实际水平度改变为目标水平度;及通过使用致动器转动托架组件的多个调平螺钉中的一者或多者来将基板支撑组件的实际水平度调整为目标水平度,其中接收信号、确定调整及调整实际水平度是经由与致动器及加速计通信的控制模块来实施的。
附图说明
[0009]为了详细地理解本公开内容的上述特征的方式,可参考实施方式来获得上文简要概述的本公开内容的更特定描述,其中一些实施方式在附图中图示。然而,应注意,附图仅图示示例性实施方式,并且因此不应认为是对其范围进行限制,因为本公开内容承认其他等效的实施方式。
[0010]图1A为根据至少一个实施方式的基板处理装置的横截面侧视图。
[0011]图1B为图1A的基板处理装置的放大局部横截面视图。
[0012]图1C至图1F为根据至少一个实施方式的图1A的基板处理装置的局部等角示意图,其图示例示性基板支撑组件在三个维度上的倾斜。
[0013]图2为根据至少一个实施方式的例示性自动化控制机构的图。
[0014]图3为根据至少一个实施方式的使用本公开内容的处理装置处理基板的方法的图。
[0015]图4为根据至少一个实施方式的使用本公开内容的处理装置处理基板的方法的图。
[0016]为便于理解,尽可能使用相同的附图标记来标明图中共同的相同元素。设想一个实施方式的元素及特征可在无进一步叙述的情况下有益地包括于其他实施方式中。
具体实施方式
[0017]本公开内容的实施方式大体而言涉及在具有基板支撑组件的半导体处理腔室内处理基板的装置及方法。更特定而言,实施方式涉及处理期间基板支撑组件的水平度监测及主动调整。
[0018]本公开内容的装置及方法可提供对基板上及基板与基板之间的膜厚度及蚀刻均匀性的改良控制。另外,本文公开的装置和/或方法可较佳地适应引入基板上的基板不均匀性。另外,本文公开的装置及方法可减少处理中断时间并提高良率。
[0019]本文公开的支撑件能够在处理期间受到调整,这不同于已知的方法中需要使腔室离线。通常,一旦处理腔室处于生产状态,底座相对于腔室部件中的一者或多者(如气体分配板)的倾斜及位置是不被调整的。在本文中使用时,底座的水平度是指底座的倾斜,该倾斜被测量为底座的基板接收表面相对于气体分配板的平行度。目前,底座的倾斜及位置是在基板离线时手动调整的。为了进行准确的调整,使处理腔室离线并将其打开,从而可将调平夹具(leveling jig)放置于处理腔室中,用以测量底座相对于气体分配板的倾斜。可在不使处理腔室离线的情况下调整底座,这被称为盲调整(blind adjustment)或热调平。然而,盲调整仅是基于对已处理基板进行的测量,且不对倾斜变化或由此引起水平度的变化
提供定量测量。然而,半导体器件的生产序列中的存在某些处理操作无法得到基板上材料的高均匀性,因此需要在处理操作之间进行调整以提高后续操作的均匀性。为确保最佳的处理结果,每一处理可使用相对于气体分配板的独立调谐的底座倾斜及位置,此举降低了处理量。
[0020]出于说明及讨论的目的,参考“基板”或半导体基板来讨论本公开内容的方面。本领域技术手段使用本文提供的公开内容将理解可结合任何合适的半导体基板或其他合适的基板来使用本公开内容的例示性方面。“基板支撑组件”是指可用于支撑基板的任何结构。
[0021]现参考附图,将阐述本公开内容的例示性实施方式。图1A绘示根据本文提供的公开内容的一个实施方式的可用于执行半导体器件处理操作的某些部分的例示性处理装置100。参考图1A,处理装置100可包括具有基板支撑组件120的处理腔室102,基板支撑组件120用于在处理腔室102中提升和定位基板。基板支撑组件120大体而言包括用于接收基板的支撑体130及用于在处理腔室102中定位支撑体130的杆140。所公开的基板支撑组件120被配置为在处理期间提供对基板的加热或冷却。在处理期间可通过机械、压力差或静电力将基板保持于支撑体130。当基板在支撑体130上时,可对基板执行一个或多个处理,其包括沉积、蚀刻和/或热处理形成于基板上的膜。下文更详本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基板处理装置,其包含:腔室主体;基板支撑组件,所述基板支撑组件包含杆及支撑体,所述支撑体位于所述腔室主体中并与所述杆耦接;托架组件,所述托架组件位于所述腔室主体的外部并与所述杆耦接,所述托架组件具有用于调整所述基板支撑组件的水平度的多个调平螺钉;致动器,所述致动器耦接至所述多个调平螺钉中的一者;加速计,所述加速计耦接至所述基板支撑组件,其中所述加速计被配置为指示所述基板支撑组件的取向;及控制模块,所述控制模块与所述致动器及所述加速计通信,其中所述控制模块被配置为:基于由所述加速计指示的所述取向来确定所述基板支撑组件的所述水平度;及使用所述致动器调整所述基板支撑组件的所述水平度。2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述加速计位于所述基板支撑组件的所述杆的内部。3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述控制模块被配置为在处理期间所述腔室主体被关闭时调整所述基板支撑组件的所述水平度。4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述致动器为步进电机。5.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述致动器是多个致动器中的第一致动器,并且其中所述多个调平螺钉中的每一者由所述多个致动器中的一者独立地调整。6.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述基板支撑组件的所述水平是相对于位于所述腔室主体内的气体分配板来确定的。7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其中调整所述基板支撑组件的所述水平度包含使所述支撑体的上表面基本上平行于所述气体分配板的下表面。8.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述托架组件包含从上方观察时呈三角形、正方形、长方形或梯形中的至少一种形状的托架,其中所述多个调平螺钉相对于所述托架是可调整的。9.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中所述加速计是电容式三轴加速计。10.根据权利要求9所述的基板处理装置,其中所述加速计输出对应于所述加速计沿所述三轴的每一者的取向的电压。11.一种计算机可读介质,其储存有指令,当所述指令由系统的处理器执行时使所述系统执行以下操作:从耦接至基板支撑组件的加速计接收信号,所述信号对应于所述基板支撑组件的三维取向,其中所述基板支撑组件包含杆及支撑体,所述支撑体位于所述系统的腔室主体中且与所述杆耦接,所述杆耦接至设置于所述腔室主体的外部的托架组件;基于所述信号确定对所述基板支撑组件的调整,从而将所述基板支撑组件的实际水平度改变为目标水平度;及使用被配置为对所述托架组件的多个调平螺钉中的一者或多者进行致动的致动器来将所述基板支撑组件的所述实际水平度调整为所述目标水平度,其中所述处理器与所述致
动器及所述加速计通信。12.根据权利要求11所述的计算机可读介质,其中在处理期间所述腔室主体被...

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

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