TW202117067A - 用於改善均勻性的抖動或動態偏移 - Google Patents

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Abstract

描述了處理一個或更多個基板的設備和方法。以圓形配置繞著旋轉軸佈置複數個處理站。具有界定旋轉軸的可旋轉中心基座、從中心基座及每一支撐臂上的加熱器延伸的至少兩個支撐臂的支撐組件被放置相鄰於處理站，使得加熱器可在各個處理站間移動以執行一個或更多個處理條件。支撐組件經配置以相對於處理站偏移基板的位置。

Description

用於改善均勻性的抖動或動態偏移
本揭示案一般相關於用於沉積薄膜的設備。特定地，本揭示案相關於採用抖動或動態偏移以改善原子層沉積中的均勻性的設備。
當前的原子層沉積(ALD)處理具有許多潛在的問題和困難。許多ALD化學物質(例如，前驅物和反應物)是「不相容的」，這意味著化學物質不能混合在一起。如果不相容的化學物質混合在一起，可能會發生化學氣相沉積(CVD)處理，而非ALD處理。CVD處理一般比ALD處理具有更低的厚度控制及/或可導致產生氣相顆粒而可導致所得裝置中的缺陷。對於單個反應性氣體一次流入處理腔室的傳統時域ALD處理，會發生較長的沖洗/抽出時間，因此化學物質不會在氣相中混合。空間ALD腔室可將一個或更多個基板從一個環境移動到第二環境，比時域ALD腔室可泵送/沖洗更快，從而獲得更高的產量。
ALD處理中的沉積發生在循環暴露循環中，其中將前驅物引導進入腔室，直到所有可用的活性位點被反應物的化學吸附佔據。給定足夠的時間，在將前驅物氣體從腔室抽出之前，反應將使整個表面飽和，此後沖洗腔室，然後引導循環中的下一個氣體以進行後續分層或蝕刻。循環曝露處理很慢，在前驅物分子的單層或亞單層上發生分層，以埃為單位來測量膜厚度。
在一些空間ALD沉積工具中，當基板在處理站中靜止時，會發生主要沉積步驟。對於ALD處理的每一反應部分，由於基板的靜態定位而導致沉積非均勻性。因此，在本領域中需要改善的沉積設備和方法以減少沉積非均勻性。
本揭示案的一個或更多個實施例係一種處理方法。從一第一處理站內的一第一處理位置移動一支撐表面至一第二處理站內的一第一處理位置。從該第二處理站中的該第一處理位置移動該支撐表面至該第一處理站內的一第二處理位置，該第一處理站內的該第二處理位置與該第一處理站內的該第一處理位置不同。
本揭示案的額外實施例係一種支撐組件，包括一支撐表面，與該支撐組件的一中心軸相距一距離來放置該支撐表面。該支撐表面可繞著該中心軸旋轉。控制器經配置以從一第一處理站的一第一處理位置移動該支撐表面的一中心至一第二處理站的一第一處理位置，且至該第一處理站中的該第一處理位置的一角度偏移位置。
本揭示案的進一步實施例係一種處理腔室，包括一外殼，該外殼具有界定一內部空間的壁、一底部及一頂部。支撐組件包括外殼內的複數個複數個支撐表面。與該支撐組件的一中心軸相距一距離來放置複數個支撐表面。支撐表面可繞著該中心軸旋轉。複數個處理站位於該外殼的該內部空間中。繞著該中心軸以一圓形佈置來放置該等處理站，每一處理站包括一氣體注射器，該氣體注射器具有一正面。馬達連接至該支撐組件且經配置以繞著該中心軸旋轉該支撐組件。控制器經配置以從一第一處理站的一第一處理位置移動該支撐表面的一中心至一第二處理站的一第一處理位置，且至該第一處理站中的該第一處理位置的一角度偏移位置。
在描述本揭示案的幾個示例性實施例之前，應理解，本揭示案不限於在以下描述中闡述的構造或處理步驟的細節。本揭示案能夠具有其他實施例並且能夠以各種方式被實踐或實現。
如本文所使用，「基板」是指在製造處理期間在其上執行膜處理的基板上形成的任何基板或材料表面。例如，可在其上執行處理的基板表面包括材料，例如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(SOI)、碳摻雜的氧化矽、非晶矽、摻雜的矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、及任何其他材料，例如金屬、金屬氮化物、金屬合金、及其他導電材料(取決於應用)。基板包括但不限於半導體基板。可將基板暴露於預處理處理以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行膜處理外，在本揭示案中，也可在形成在基板上的底層上執行所揭露的任何膜處理步驟，如下面更詳細地揭露，術語「基板表面」旨在包括上下文指示的底層。因此，例如，在膜/層或部分膜/層已沉積在基板表面上的情況下，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。
如在本說明書和所附請求項中所使用，術語「前驅物」、「反應物」、「反應性氣體」等可互換使用，以參照可與基板表面或與基板表面上形成的膜反應的任何氣態物質。
本揭示案的一個或更多個實施例使用兩個或更多個處理環境之間的空間分離。一些實施例有利地提供了用於維持不相容氣體的分離的設備和方法。一些實施例有利地提供了包括可最佳化電漿處理的設備和方法。一些實施例有利地提供允許差異化的熱劑量環境、差異化的電漿處理環境和其他環境的設備和方法。
本揭示案的一個或更多個實施例係具有四個空間上分離的處理環境的處理腔室，也稱為處理站。一些實施例具有多於四個，且一些實施例具有少於四個。可將處理環境共面裝設至在水平面上移動的基板。處理環境以圓形佈置。具有一個到四個(或更多個)單獨的基板加熱器裝設於其上的可旋轉結構以圓形路徑移動基板，該圓形路徑的直徑類似於處理環境。每一加熱器可被溫度控制且可具有一個或多個同心區。對於基板裝載，可降低可旋轉結構使得真空機械手可拾取完成的基板並將未處理的基板放置在位於每一基板加熱器上方(在較低的Z位置)的升降銷上。在操作中，每一基板可處於獨立的環境中，直到處理完成，然後可旋轉結構可旋轉以將加熱器上的基板移動到下一個環境(針對四個站為旋轉90º，如果為三個站則旋轉120º)以進行處理。
本揭示案的一些實施例有利地提供了用於具有不相容氣體的ALD的空間分離。一些實施例允許比傳統的時域或空間處理腔室更高的產量和工具資源利用。每一處理環境可在不同壓力下操作。加熱器旋轉具有Z方向運動，因此每一加熱器可密封進入一腔室。
一些實施例有利地提供了電漿環境，可包括微波、ICP、平行板CCP或3電極CCP之其中一者或更多者。整個晶圓可浸入電漿中；消除跨晶圓的非均勻電漿對電漿的破壞。
在一些實施例中，可使用噴頭與基板之間的小間隙以增加劑量氣體利用和循環時間速度。精確的噴頭溫度控制和高操作範圍(高至230°C)。不受理論的束縛，據信噴頭溫度越接近基板溫度，基板溫度均勻性越好。
噴頭可包括小的氣體孔洞(＜200 µm)，大量的氣體孔洞(數千至大於1000萬個)，及使用小的分配容積以增加速度以遞迴地將氣體分配饋送於噴頭內部。可藉由雷射鑽孔或乾式刻蝕來產生小尺寸和大量氣體孔洞。當基板靠近噴頭時，氣體會通過垂直孔洞流向基板而產生湍流。一些實施例使用大量緊密間隔的孔洞來允許較慢速度的氣體通過噴頭，從而達到均勻分佈到基板表面。
一些實施例係在單個工具上使用複數個空間上分離的處理站(腔室)的整合處理平台。該處理平台可具有可執行不同處理的各種腔室。
本揭示案的一些實施例係將附接到基板加熱器的基板從一個環境移動到另一環境的設備和方法。可藉由例如將基板靜電吸附或將基板真空吸附至加熱器來實現快速移動。基板的移動可為線性或圓周運動。
圖1和圖2圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室100。圖1展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的以橫截面等距視圖示的處理腔室100。圖2根據本揭示案的一個或更多個實施例以橫截面展示了處理腔室100。據此，本揭示案的一些實施例係併入支撐組件200和頂板300的處理腔室100。
處理腔室100具有帶有壁104和底部106的外殼102。外殼102與頂板300一起界定了內部空間109，也稱為處理空間。
處理腔室100包括複數個處理站110。處理站110位於外殼102的內部空間109中，且以圓形佈置繞著支撐組件200的旋轉軸211。處理站110在空間上繞著處理腔室100的內部空間109佈置。每一處理站110包括具有正面114的氣體注射器112。
處理站110可經配置以執行任何合適的處理並提供任何合適的處理條件。所使用的氣體注射器112的類型將取決於例如所執行的處理的類型及噴頭或氣體注射器的類型。例如，經配置以用作原子層沉積設備的處理站110可具有噴頭或渦旋型氣體注射器。然而，經配置以用作電漿站的處理站110可具有一個或更多個電極及/或接地板的配置以產生電漿，同時允許電漿氣體流向基板。圖2中圖示的實施例在圖的左側(處理站110a)與圖的右側(處理站110b)具有不同類型的處理站110。合適的處理站110包括但不限於：熱處理站、微波電漿、三電極CCP、ICP、平行板CCP、UV暴露、雷射處理、泵送腔室、退火站、和計量站。
圖3至圖6圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件200。支撐組件200包括可旋轉的中心基座210。可旋轉的中心基座210可具有對稱或不對稱的形狀，且界定了旋轉軸211。旋轉軸211(如圖6中可見)在第一方向上延伸。第一方向可稱為垂直方向或沿著z軸；然而，應理解，以這種方式使用術語「垂直」不限於垂直於重力拉動的方向。
支撐組件200包括至少兩個連接到中心基座210並從中心基座210延伸的支撐臂220。支撐臂220具有內端221和外端222。內端221與中心基座210接觸，使得當中心基座210繞著旋轉軸211旋轉時，支撐臂220也旋轉。支撐臂220可藉由緊固件(例如，螺栓)或藉由與中心基座210整體形成而在內端221處連接至中心基座210。
在一些實施例中，支撐臂220正交於旋轉軸211延伸，使得在相同支撐臂220上，內端221或外端222之其中一者比內端221和外端222之其中另一者遠離旋轉軸211。在一些實施例中，支撐臂220的內端221比相同支撐臂220的外端222更靠近旋轉軸211。
支撐組件200中的支撐臂220的數量可變化。在一些實施例中，存在至少兩個支撐臂220、至少三個支撐臂220、至少四個支撐臂220、或至少五個支撐臂220。在一些實施例中，存在三個支撐臂220。在一些實施例中，存在四個支撐臂220。在一些實施例中，存在五個支撐臂220。在一些實施例中，存在六個支撐臂220。
可對稱地繞著中心基座210佈置支撐臂220。例如，在具有四個支撐臂220的支撐組件200中，繞著中心基座210以90°間隔來放置每一支撐臂220。在具有三個支撐臂220的支撐組件200中，繞著中心基座210以120°間隔來放置支撐臂220。換句話說，在具有四個支撐臂220的實施例中，支撐臂經佈置以提供繞著旋轉軸211的四摺對稱性。在一些實施例中，支撐組件200具有n個支撐臂220，且n個支撐臂220經佈置以提供繞著旋轉軸211的n摺對稱性。
加熱器230位於支撐臂220的外端222處。在一些實施例中，每一支撐臂220具有加熱器230。加熱器230的中心位於與旋轉軸211相距一距離處，使得當中心基座210旋轉時，加熱器230以圓形路徑移動。
加熱器230具有可支撐基板的支撐表面231。在一些實施例中，加熱器230、支撐表面231實質共面。以這種方式使用時，「實質共面」是指由各個支撐表面231形成的平面在由另一支撐表面231形成的平面的±5°、±4°、±3°、±2°、或±1°內。
在一些實施例中，加熱器230直接定位在支撐臂220的外端222上。在一些實施例中，如圖式中所圖示，加熱器230被加熱器支架234升高到支撐臂220的外端222上方。加熱器支架234可為任何尺寸和長度，以增加加熱器230的高度。
在一些實施例中，在中央基座210、支撐臂220及/或加熱器支座234之其中一者或更多者中形成通道236。可使用通道236以將電連接繞線或提供氣流。
加熱器可為發明所屬領域具有通常知識者已知的任何合適類型的加熱器。在一些實施例中，加熱器是電阻加熱器，在加熱器主體內具有一個或更多個加熱元件。
一些實施例的加熱器230包括額外的部件。例如，加熱器可包括靜電吸盤。靜電吸盤可包括各種導線和電極，使得當加熱器移動時，位於加熱器支撐表面231上的基板可被保持在適當的位置。這允許了基板在處理開始時被吸附至加熱器上，並在移動到不同的處理區域時保持在相同加熱器上的相同位置。在一些實施例中，導線和電極穿過支撐臂220中的通道236而繞線。圖7展示了支撐組件200的一部分的放大視圖，其中展示了通道236。通道236沿著支撐臂220和加熱器支架234延伸。第一電極251a和第二電極251b與加熱器230或與加熱器230內部的部件(例如，電阻絲)電連通。第一導線253a在第一連接器252a處連接到第一電極251a。第二導線253b在第二連接器252b處連接到第二電極251b。
在一些實施例中，溫度測量裝置(例如，高溫計、熱敏電阻、熱電耦)位於通道236內，以測量加熱器230的溫度或加熱器230上的基板的溫度之其中一者或更多者。在一些實施例中，用於溫度測量裝置的控制及/或測量導線穿過通道236而繞線。在一些實施例中，一個或更多個溫度測量裝置位於處理腔室100內，以測量加熱器230及/或加熱器230上的基板的溫度。合適的溫度測量裝置是發明所屬領域具有通常知識者已知的，且包括但不限於光學高溫計和接觸式熱電耦。
可將導線繞線穿過支撐臂220和支撐組件200以與電源(未展示)連接。在一些實施例中，到電源的連接允許支撐組件200連續旋轉而不會纏結或折斷導線253a、253b。在一些實施例中，如圖7中所展示，第一導線253a和第二導線253b沿著支撐臂220的通道236延伸到中心基座210。在中心基座210中，第一導線253a與中心第一連接器254a連接，且第二導線253b與中心第二連接器254b連接。中心連接器254a、254b可為連接板258的部分，使得電力或電子信號可通過中心連接器254a、254b。在所圖示的實施例中，支撐組件200可連續旋轉而不會扭曲或折斷導線，因為導線終止於中心基座210。第二連接在連接板258的相對側上(處理腔室的外部)。
在一些實施例中，導線經由通道236直接連接到處理腔室外部的電源或電部件。在這種實施例中，導線具有足夠的鬆弛度以允許支撐組件200旋轉一有限的量，而不會扭曲或折斷導線。在一些實施例中，在旋轉方向反向前，支撐組件200旋轉小於或等於約1080°、990°、720°、630°、360°或270°。這允許加熱器旋轉通過每一站而不會折斷導線。
再次參考圖3至圖6，加熱器230和支撐表面231可包括一個或更多個氣體出口，以提供背側氣體流動。這可幫助從支撐表面231移除基板。如圖4和圖5中所展示，支撐表面231包括複數個開口237和氣體通道238。開口237及/或氣體通道238可與真空源或氣體源(例如，沖洗氣體)之其中一者或更多者流體連通。在這種實施例中，可包括中空管以允許氣體源與開口237及/或氣體通道238流體連通。
在一些實施例中，加熱器230及/或支撐表面231被配置為靜電吸盤。在這種實施例中，電極251a、251b(見圖7)可包括用於靜電吸盤的控制導線。
支撐組件200的一些實施例包括密封平台240。密封平台具有頂表面241、底表面和厚度。可繞著加熱器230放置密封平台240，以幫助提供密封或屏障，以最小化流到支撐組件200下方的區域的氣體。
在一些實施例中，如圖4中所展示，密封平台240是環形的且繞著每一加熱器230放置。在所圖示的實施例中，密封平台240位於加熱器230下方，使得密封平台240的頂表面241在加熱器的支撐平台231下方。
密封平台240可具有多種用途。例如，密封平台240可用於藉由增加熱質量來增加加熱器230的溫度均勻性。在一些實施例中，密封平台240與加熱器230整體地形成(例如參見圖6)。在一些實施例中，密封平台240與加熱器230是分開的。例如，圖8中圖示的實施例具有作為獨立部件的連接至加熱器支架234的密封平台240，使得密封平台240的頂表面241低於加熱器230的支撐表面231的高度。
密封平台240可具有多種用途。例如，密封平台240可用於藉由增加熱質量來增加加熱器230的溫度均勻性。在一些實施例中，密封平台240與加熱器230整體地形成(例如參見圖6)。在一些實施例中，密封平台240與加熱器230是分開的。例如，圖8中圖示的實施例具有作為獨立部件的連接至加熱器支架234的密封平台240，使得密封平台240的頂表面241低於加熱器230的支撐表面231的高度。
在一些實施例中，密封平台240作為用於支撐板245的保持器。在一些實施例中，如圖5中所展示，支撐板245是單個部件，具有複數個開口242圍繞所有加熱器230，以允許存取加熱器230的支撐表面231。開口242可允許加熱器230通過支撐板245。在一些實施例中，支撐板245被固定，使得支撐板245垂直移動並與加熱器230一起旋轉。
參照圖9，在一些實施例中，支撐板245具有形成主平面248的頂表面246，主表面248實質平行於由加熱器230的支撐表面231形成的主平面247。在一些實施例中，支撐板245具有形成主平面248的頂表面246，主平面248是在支撐表面231的主平面247上方距離D。在一些實施例中，距離D實質等於待處理的基板260的厚度，使得基板260的表面261與支撐板245的頂表面246共面，如圖6中所展示。以這種方式使用時，術語「實質共面」是指由基板260的表面261形成的主平面在±1 mm、±0.5 mm、±0.4 mm、±0.3 mm、±0.2 mm或±0.1 mm的共面性之內。
參照圖9，本揭示案的一些實施例具有構成用於處理的支撐表面的單獨的部件。在此，密封平台240是與加熱器230分離的部件，且被放置以使得密封平台240的頂表面241在加熱器230的支撐表面231下方。密封平台240的頂表面241和加熱器230的支撐表面231之間的距離足以允許將支撐板245放置在密封平台240上。可控制支撐板245的厚度及/或密封平台240的位置，使得支撐板245的頂表面246之間的距離D足以使得基板260的頂表面261(見圖6)與支撐板245的頂表面246實質共面。
圖10圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理站110的分解視圖。所圖示的處理站110包括三個主要部件：頂板300(也稱為蓋)、泵/沖洗插件330、和氣體注射器112。圖10中所展示的氣體注射器112是具有複數個小氣體孔洞115的噴頭型氣體注射器。在一些實施例中，插件連接至真空(排氣)或與真空(排氣)流體連通。在一些實施例中，插件連接至沖洗氣體源或與沖洗氣體源流體連通。
頂板300中的開口310可為均勻尺寸或具有不同尺寸。不同尺寸/形狀的氣體注射器112可與泵/沖洗插件330一起使用，泵/沖洗插件330被適當地成形以從開口310過渡到氣體注射器112。例如，如所圖示，泵/沖洗插件330包括具有側壁335的頂部331和底部333。當***頂板300中的開口310中時，鄰近底部333的壁架334可放置於在開口310中形成的架315上。在一些實施例中，在開口中沒有架315，且泵/沖洗插件330的凸緣部分337安置在頂板300的頂部上。在所圖示的實施例中，壁架334安置在架315上並在其間放置有O形環314，以幫助形成氣密密封。
在一些實施例中，頂板中有一個或更多個沖洗環。沖洗環可與沖洗氣體氣室(未展示)或沖洗氣體源(未展示)流體連通，以提供沖洗氣體的正向流動，以防止處理氣體從處理腔室洩漏。
一些實施例的泵/沖洗插件330包括氣室336，具有在泵/沖洗插件330的底部333中的至少一個開口338。氣室336具有入口(未展示)，通常在泵/沖洗插件330的頂部331或側壁335附近。
在一些實施例中，氣室336可充有可通過泵/沖洗插件330的底部333中的開口338的沖洗或惰性氣體。流過開口338的氣體可幫助產生氣體簾式屏障，以防止處理氣體從處理腔室內部洩漏。
在一些實施例中，氣室336連接至真空源或與真空源流體連通。在這樣的實施例中，氣體流過泵/沖洗插件330的底部333中的開口338進入氣室336。可將氣體從氣室抽空以排出。可使用該佈置以在使用期間從處理站110排出氣體。
泵/沖洗插件330包括開口339，氣體注射器112可***開口339中。所圖示的氣體注射器112具有凸緣342，凸緣342可與鄰近泵/沖洗插件330的頂部331的壁架332接觸。氣體注射器112的直徑或寬度可為可適配於泵/沖洗插件330的開口339內的任何合適的尺寸。這允許在頂板300中的相同開口310內使用各種類型的氣體注射器112。
在一些實施例中，如圖2中所圖示，支撐組件200包括至少一個馬達250。至少一個馬達250連接到中心基座210且經配置以使支撐組件200繞著旋轉軸211旋轉。在一些實施例中，至少一個馬達經配置以在沿著旋轉軸211的方向上移動中心基座210。例如，在圖2中，馬達255連接到馬達250，且可沿著旋轉軸211移動支撐組件200。換句話說，所圖示的馬達255可沿著z軸垂直於或正交於由馬達250引起的移動而移動支撐組件200。在一些實施例中，如圖所示，有第一馬達250使支撐組件200繞著旋轉軸211旋轉，及第二馬達255使支撐組件200沿著旋轉軸211移動(亦即，沿著z軸或垂直)。
參照圖2及圖11，可使用一個或更多個真空流及/或沖洗氣流以幫助將一個處理站110a與相鄰的處理站110b隔離。沖洗氣體氣室370可在處理站110的外邊界處與沖洗氣體端口371流體連通。如圖11中所圖示的實施例中，沖洗氣體氣室370和沖洗氣體端口371位於頂板300中。展示為泵/沖洗插件330的一部分的氣室336與用作泵/沖洗氣體端口的開口338流體連通。在一些實施例中，沖洗氣體端口371和沖洗氣體氣室370及真空端口(開口338)可繞著處理站110的周邊延伸以形成氣幕。氣幕可幫助最小化或消除處理氣體進入處理腔室的內部空間109的洩漏。
在圖11中所圖示的實施例中，可使用差異化泵送以幫助隔離處理站110。泵/沖洗插件330被展示為與加熱器230和帶有O形環329的支撐板245接觸。將O形環329放置於開口338的任一側上，與氣室336流體連通。將一個O形環329放置於開口338的圓周內，將另一O形環329放置於開口338的圓周外部。O形環329和泵/沖洗氣室336與開口338的組合可提供足夠的差異壓力，以保持處理站110與處理腔室100的內部空間109的氣密密封。在一些實施例中，在開口338的圓周內部或外部放置有一個O形環329。在一些實施例中，有兩個O形環329--在沖洗氣體端口371的圓周內部及外部各放置一個O形環329，與氣室370流體連通。在一些實施例中，將一個O形環329放置於沖洗氣體端口371的圓周內部或外部，並與氣室370流體連通。
可將處理站110的邊界視為藉由泵/沖洗插件330在其內隔離處理氣體的區域。在一些實施例中，處理站110的外邊界是開口338的最外邊緣381，與泵/沖洗插件330的氣室336流體連通，如圖14中所展示。
處理站110的數量可隨加熱器230和支撐臂220的數量而變化。在一些實施例中，存在相等數量的加熱器230、支撐臂220和處理站110。在一些實施例中，加熱器230、支撐臂220和處理站110經配置以使得加熱器230的每一支撐表面231可同時相鄰於不同處理站1​​10的正面214而定位。換句話說，每一加熱器同時位於處理站中。
可變化繞著處理腔室100的處理站110的間距。在一些實施例中，處理站110足夠靠近在一起以最小化站之間的空間，使得基板可在處理站110之間快速地移動，同時花費最小的時間量和傳送距離到站之一者之外部。在一些實施例中，將處理站110放置得足夠靠近，使得在加熱器230的支撐表面231上被傳送的基板總是在處理站110之一者內。
圖12A和圖12B圖示了本揭示案的另一實施例。圖12A展示了加熱器230和支撐板245的部分視圖，加熱器230和支撐板245已被旋轉至處理站110下方的位置，使得晶圓101與氣體注射器112相鄰。支撐板245上或加熱器230的外部分上的O形環329處於鬆弛狀態。
圖12B展示了朝著處理站110移動之後的支撐板245和加熱器230，使得加熱器230的支撐表面231與處理站110中的氣體注射器112的正面114接觸或幾乎接觸。在該位置，O形環329被壓縮而繞著支撐板245的外邊緣或加熱器230的外部分形成密封。這允許晶圓101儘可能靠近氣體注射器112移動以最小化反應區域219的空間，使得反應區域219可被快速沖洗。
可能從反應區域219流出的氣體藉由開口338排出而進入氣室336並至排氣管或前級管(未展示)。可藉由沖洗氣體氣室370和沖洗氣體端口371來產生開口338外部的沖洗氣簾。另外，加熱器230和支撐板245之間的間隙137可幫助進一步遮蔽反應區域219並防止反應性氣體流入處理腔室100的內部空間109。
圖13展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理平台400。圖13中所展示的實施例僅表示一種可能的配置，且不應將其視為限制本揭示案的範圍。例如，在一些實施例中，處理平台400具有與所圖示實施例不同數量的處理腔室100、緩衝站420及/或機械手430配置之其中一者或更多者。
示例性的處理平台400包括具有複數個側面411、412、413、414的中心傳送站410。所展示的傳送站410具有第一側面411、第二側面412、第三側面413和第四側面414。儘管展示了四個側面，發明所屬領域具有通常知識者將理解，取決於例如處理平台400的整體配置，傳送站410可有任何合適數量的側面。在一些實施例中，傳送站410具有三個側面、四個側面、五個側面、六個側面、七個側面或八個側面。
傳送站410具有放置在其中的機械手430。機械手430可為能夠在處理期間移動晶圓的任何合適的機械手。在一些實施例中，機械手430具有第一臂431和第二臂432。第一臂431和第二臂432可獨立於另一臂而移動。第一臂431和第二臂432可在x-y平面及/或沿z軸移動。在一些實施例中，機械手430包括第三臂(未展示)或第四臂(未展示)。每一手臂可獨立於其他手臂而移動。
所圖示的實施例包括六個處理腔室100，其中兩個連接到中心傳送站410的第二側面412、第三側面413和第四側面414之每一者。每一處理腔室100可經配置以執行不同的處理。
處理平台400也可包括連接到中心傳送站410的第一側411的一個或更多個緩衝站420。緩衝站420可執行相同或不同的功能。例如，緩衝站可容納晶圓盒，該晶圓盒被處理並返回到原始盒，或緩衝站之一者可容納未處理的晶圓，該晶圓在處理之後被移動到另一緩衝站。在一些實施例中，一個或更多個緩衝站經配置以在處理之前及/或之後對晶圓進行預處理、預加熱或清潔。
處理平台400也可在中心傳送站410和任何處理腔室100之間包括一個或更多個狹縫閥418。狹縫閥418可開啟和關閉以將處理腔室100內的內部空間與中心傳送站410內的環境隔離。例如，如果處理腔室將在處理期間產生電漿，關閉該處理腔室的狹縫閥可為有幫助的，以防止雜散電漿損壞傳送站中的機械手。
處理平台400可連接到工廠介面450，以允許將晶圓或晶圓盒裝載進入處理平台400。可使用工廠介面450內的機械手455以將晶圓或晶圓盒移動進出緩衝站。可藉由中心傳送站410中的機械手430在處理平台400內移動晶圓或盒。在一些實施例中，工廠介面450是另一集群工具的傳送站(亦即，另一多腔室處理平台)。
可提供控制器495且將控制器495耦合到處理平台400的各種部件以控制其操作。控制器495可為控制整個處理平台400的單個控制器，或是控制處理平台400的各個部分的多個控制器。例如，處理平台400可包括用於單獨的處理腔室100、中心傳送站410、工廠介面450和機械手430之每一者的分離的控制器。
在一些實施例中，控制器495包括中央處理單元(CPU)496、記憶體497、和支援電路498。控制器495可直接或經由與特定處理腔室及/或支援系統部件相關聯的電腦(或控制器)來控制處理平台400。
控制器495可為可在工業環境中使用於控制各種腔室和子處理器的任何形式的通用電腦處理器之一者。控制器495的記憶體497或電腦可讀取媒體可為容易獲得的記憶體之其中一者或更多者，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、光學儲存媒體(例如，光碟或數位影像碟)、快閃驅動器、或任何其他形式的數位儲存，本端或遠端。記憶體497可保留可由處理器(CPU 496)操作以控制處理平台400的參數和部件的指令集。
支援電路498耦合到CPU 496，以用於以傳統方式支援處理器。該等電路包括快取、電源、時脈電路、輸入/輸出電路和子系統等。一個或更多個處理可作為軟體例程而儲存在記憶體498中，在被處理器執行或呼叫時，使處理器以本文所述的方式控制處理平台400或各個處理腔室的操作。也可由第二CPU(未展示)儲存及/或執行軟體例程，該第二CPU位於由CPU 496控制的硬體的遠端。
也可在硬體中執行本揭示案的一些或所有處理和方法。這樣，該處理可以軟體實作且使用電腦系統以硬體(例如，專用積體電路或其他類型的硬體實作)或以軟體和硬體的組合來執行。當由處理器執行時，軟體例程將通用電腦轉換成為控制腔室操作從而執行處理的專用電腦(控制器)。
在一些實施例中，控制器495具有一個或更多個配置以執行單獨的處理或子處理以執行方法。控制器495可連接到且經配置以操作中間部件以執行方法的功能。例如，控制器495可連接到且經配置以控制氣體閥、致動器、馬達、狹縫閥、真空控制或其他部件之其中一者或更多者。
圖14A和圖14B圖示了具有不同處理站1​​10的處理腔室100的各種配置。帶字母的圓圈表示不同的處理站110和處理條件。例如，在圖14A中，存在四個處理站110，每一者具有不同的字母。這表示四個處理站110，每一站具有與其他站不同的條件。如箭頭所指示，可藉由將帶有基板的加熱器從站A移動至站D來進行處理。在暴露於D之後，循環可繼續或反向。
在圖14B中，可同時處理兩個或四個基板，同時基板在加熱器上在A和B位置之間來回移動。兩個基板可在A位置開始，且兩個基板可在B位置開始。獨立的處理站110允許在第一循環期間關閉兩個站，使得每一基板以A暴露開始。加熱器和基板可順時針或逆時針連續旋轉。在一些實施例中，加熱器和基板在第一方向上(例如，從A到B)旋轉90°，然後在第二方向上(例如，從B回到A)旋轉90°。可重複該旋轉，以使四個基板/加熱器被處理而支撐組件的旋轉不超過約90°。
圖14B中所圖示的實施例也可有用於在四個處理站110中處理兩個基板。如果其中一個處理處於非常不同的壓力或A和B處理時間非常不同，則這可能特別有用。發明所屬領域具通常知識者將認識到，圖14A和圖14B中所圖示的實施例僅表示兩種可能的配置，且其他配置在本揭示案的範圍內。
可藉由以下兩種方法之一來改善由站引起的沉積非均勻性：不到達站內部的完全停止、或到達完全停止但使站內的位置在每個循環間不同。
在一些實施例中，在不使基板在處理站內完全停止的情況下處理基板。一旦晶圓在處理站內部，基板支撐件在該處理站的持續時間期間繼續移動。在一些實施例中，在處理站中的處理期間的移動是緩慢的，使得基板在處理站內從處理區域的一端到另一端或在可用空間的預定部分上移動。在一些實施例中，基板在處理站內來回移動多次。在一些實施例中，基板的移動的特徵在於：基板在支撐組件或處理站的中心軸的±3.25°內的處理位置的一範圍中的角度偏移。在一些實施例中，偏移位置的範圍是在基板置中於處理站的氣體注射器下方的情況下測量的。在一些實施例中，角度偏移的特徵在於：在支撐組件或處理站的中心軸的±5°、±4.5°、±4°或±3.5°內的處理位置的一範圍。基板的移動可在氣體注射器的正面及基板的頂表面之間的處理間隙內發生。因此，基板的前緣140和基板的後緣142(見圖11)也相對於處理站110a角度地偏移。
在一些實施例中，使基板在處理站內完全停止以進行處理。每次基板返回到相同處理站時，基板在站內的位置是不同的(相對於站的第一位置或中心角度地偏移)，使得在沉積期間至少存在兩個不同位置。站內的位置可為隨機的或變化一個或更多個已知量。
在一些實施例中，控制器具有一個或更多個配置以旋轉基板支撐組件。在一些實施例中，控制器經配置以在處理站中的處理期間擺動支撐組件。一些實施例的控制器使支撐組件沿著一弧擺動，該弧具有等於從支撐組件的中心軸到支撐表面的中心的距離的半徑。在一些實施例中，在處理期間，放置基板以偏離支撐表面的中心。在這種實施例中，弧的半徑等於從支撐組件的中心軸到基板的中心或支撐表面的基板支撐區域的中心的距離。
圖15A展示了一個或更多個實施例的第一處理站510內的基板101的代表圖。使用沉積區域502以展示台內基板相對於氣體注射器的相對位置。在圖15A中，基板101在處理站510內置中。在第一循環之後，基板101在基板表面上發展了複數個沉積區域502，複數個沉積區域502之每一者直接位於氣體注射器112的小的氣體孔洞115之一者的下方(見圖10)。發明所屬領域具有通常知識者將認識到，跨整個基板發生沉積，且出於描述的目的誇大了沉積區域502，以展示由於不同的前驅物暴露劑量而可具有較厚的沉積的區域。在一些實施例中，在先前的循環中已在基板上沉積層的情況下，所沉積的層在基板的層的表面上發展了複數個沉積區域502。圖15B展示了第一處理站510中的第二循環，其中基板101從圖15A中的位置角度地偏移。類似地，沉積區域502a相對於沉積區域502從第一循環角度地偏移。
當氣體流遍圖12A和圖12B的反應區域219時，由於腔室內的湍流和氣體動力，在基板上發生非均勻沉積的區域，從而形成所謂的複數個沉積區域502。因此，第一循環的沉積層可具有在原子位凖上變化厚度的非均勻沉積，從而導致非均勻性、電漿損壞及/或處理彈性問題。
圖15B展示了在第二週期期間在第一處理站510內的第二位置處的基板的代表圖。如圖15B中所展示，使可旋轉結構偏移預定值也相對於氣體注射器112之一者偏移基板。當氣體在第二循環期間流遍反應區域219時，在偏移複數個沉積區域502a內及周圍發生基板上非均勻沉積區域，從而減低了整體非均勻性。在一些實施例中，偏移發生在第一處理站510內。
如圖16A和圖16B中所展示，在一些實施例中，每一處理站(510、512、514、516)具有處理位置的一範圍。針對每一處理站(510、512、514、516)的處理位置的範圍受限於基板的前緣140和後緣142(見圖11)。基板的前緣140和後緣142都完全保持在氣體注射器112的小的氣體孔洞115下方，同時處於處理位置的範圍內。在一些實施例中，處理位置的範圍從基板的前緣140在反應區域219內的點(見圖12B)延伸到基板的後緣142保持在反應區域219內的點。處理位置的範圍可受氣體注射器112的正面114的形狀影響。
在一些實施例中，氣體注射器112(見圖10)不限於處理位置的邊界。例如，在泵/沖洗插件330(見圖10)比氣體注射器112的正面114更靠近基板支撐件的實施例中，由泵/沖洗插件330來界定處理位置範圍的邊緣。
處理位置的範圍在處理位置的範圍內沿著一弧角度地偏移，該弧具有由從支撐組件200的中心軸到支撐表面200的中心軸的距離來界定的半徑，支撐表面可繞著支撐組件200的中心軸211旋轉(見圖3至4)，由第一端和第二端來界定每一範圍。在一些實施例中，第一端是後緣142，且第二端是前緣140。在一些實施例中，第一端是前緣140，且第二端是後緣142(見圖11)。
支撐表面的移動包括使支撐表面繞著支撐組件200的中心軸旋轉，支撐表面具有與支撐組件的中心軸間隔開一距離的中心軸。在一些實施例中，到處理站(510、512、514、516)之一者的每一移動具有隨機的處理位置。到處理站(510、512、514、516)之一者的進一步移動將支撐表面放置在範圍的中心、範圍的第一端或第二端、或第一端與第二端之間的位置處。
在操作中，每一基板可處於獨立的環境下，直到該處理完成，然後可旋轉結構可旋轉以將支撐表面上的基板移動到下一環境。在採用偏移的一些實施例中，代替旋轉90°(針對四個站處理腔室)，支撐表面在86.75°至93.25°的範圍中旋轉。在三個處理站腔室中採用偏移的情況下，針對三個站的預期120°旋轉改為旋轉116.75°至123.25°。
圖16A和圖16B圖示了處理腔室500的各種配置，其中同心地繞著每一處理腔室500佈置處理站。每一處理腔室500包括第一處理站510、第二處理站512、第三處理站514和第四處理站516。如圖16A的箭頭所指示，藉由將具有基板的支撐表面從第一處理站510經由第四處理站516移動到任一方向來進行處理。在暴露於第四處理站516之後，該等循環可在相同方向或相反方向上繼續。在循環的每一步驟中，每一帶有基板的支撐表面會旋轉90°。
描述了用於「抖動」或動態偏移以改善均勻性的處理方法。該處理方法包括從第一處理站510內的圖16A的第一處理位置A移動支撐表面520至第二處理站512內的圖16A的第一處理位置B，接著移動支撐表面520至第一處理站510內的圖16B的第二處理位置A’，第一處理站510內的圖16B的第二處理位置A’與第一處理站510內的圖16A的第一處理位置A不同。
該方法進一步包括將支撐表面520移動到第二處理站512內的圖16B的第二處理位置B’，第二處理站512內的第二處理位置B’與第二處理站512內的圖16A的第一處理位置B不同。然後，可將支撐表面520移動到第三處理站514內的圖16A的第一處理位置C，接著到第四處理站516內的圖16A的第一處理位置D。然後，支撐表面520可進一步移動到第三處理站514內的圖16B的第二處理位置C’，第三處理站514內的圖16B的第二處理位置C’與第三處理站514內的圖16A的第一處理位置C不同。然後，支撐表面520可移動到第四處理站516內的圖16A的第二處理位置D’，第四處理站516內的圖16B的第二處理位置D’與第四處理站516內的圖16A的第一處理位置D不同。
返回參考圖13，一些實施例的控制器495具有選自以下一者或更多者的配置：在複數個處理腔室之間移動機械手上的基板的配置；從系統裝載及/或卸載基板的配置；開啟/關閉狹縫閥的配置；為一個或更多個加熱器提供功率的配置；測量加熱器溫度的配置；測量加熱器上的基板溫度的配置；從加熱器裝載或卸載基板的配置；提供溫度測量和加熱器功率控制之間的反饋的配置；使支撐組件繞著旋轉軸旋轉的配置；使支撐組件沿著旋轉軸(亦即，沿著z軸)移動的配置；設定或改變支撐組件的旋轉速度的配置；將氣體流動提供給氣體注射器的配置；向一個或更多個電極提供功率以在氣體注射器中產生電漿的配置；控制用於電漿源的電源的配置；控制電漿源電源的頻率及/或功率的配置；及/或為熱退火處理站提供控制的配置。在一些實施例中，控制器549具有第一處理站執行原子層沉積循環且第二處理站執行電容性耦合電漿循環的配置。在一些實施例中，控制器495具有選自以下的一個或更多個抖動配置：將支撐表面的中心從第一處理站的第一處理位置移動到第二處理站的第一處理位置及移動到角度偏移位置的配置；使支撐組件在支撐組件的中心軸的±5°內角度地旋轉的配置；使支撐組件在支撐組件的中心軸的±3.25°內旋轉的配置。
在一些實施例中，控制器進一步包括：在站內連續運動下處理基板的配置；在一個連續緩慢運動中在連續運動下處理基板的配置；在處理站內在正向和反向運動下處理基板的配置；在固定位置下處理基板的配置，其中該位置從一循環到第二循環變化。
在整個說明書中對「一個實施例」、「某些實施例」、「一個或更多個實施例」或「一實施例」的引用是指結合該實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性包含於本揭示案的至少一個實施例中。因此，在整個說明書中各處出現的用語例如「在一個或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」不一定是指本揭示案的相同實施例。此外，在一個或更多個實施例中，可以任何合適方式來組合特定特徵、結構、材料或特性。
儘管本文已參考特定實施例描述了本揭示案，應理解，該等實施例僅是本揭示案的原理和應用的說明。對於發明所屬領域具有通常知識者將顯而易見的是，在不脫離本揭示案的精神和範圍的情況下，可對本揭示案的方法和設備進行各種修改和變化。因此，本揭示案意圖包括在所附請求項及其等同物的範圍內的修改和變化。
100:處理腔室 101:晶圓 110a,110b:處理站 102:外殼 104:壁 106:底部 109:內部空間 110:處理站 112:氣體注射器 114:正面 115:氣體孔洞 137:間隙 140:前緣 142:後緣 200:支撐組件 210:中心基座 211:旋轉軸 214:正面 219:反應區域 220:支撐臂 221:內端 222:外端 230:加熱器 231:支撐表面 234:加熱器支架 236:通道 237:開口 238:氣體通道 240:密封平台 241:頂表面 242:開口 245:支撐板 246:頂表面 247:主平面 248:主平面 250:馬達 251a:第一電極 251b:第二電極 252a:第一連接器 252b:第二連接器 253a:第一導線 253b:第二導線 254a:中心第一連接器 254b:中心第二連接器 255:馬達 258:連接板 260:基板 261:表面 300:頂板 310:開口 314:O形環 315:架 329:O形環 330:泵/沖洗插件 331:頂部 332:壁架 333:底部 334:壁架 335:側壁 336:氣室 337:凸緣部分 338:開口 339:開口 342:凸緣 370:沖洗氣體氣室 371:沖洗氣體端口 381:最外邊緣 400:處理平台 410:中心傳送站 411:第一側面 412:第二側面 413:第三側面 414:第四側面 418:狹縫閥 420:緩衝站 430:機械手 431:第一臂 432:第二臂 450:工廠介面 455:機械手 495:控制器 496:中央處理單元(CPU) 497:記憶體 498:支援電路 500:處理腔室 502:沉積區域 502a:沉積區域 510:第一處理站 512:第二處理站 514:第三處理站 516:第四處理站
為了可詳細地理解本揭示案的上述特徵的方式，可藉由參考實施例來對本揭示案進行更詳細的描述，上面對本揭示案進行了簡要概述，其中一些圖示於附圖中。然而，應注意附圖僅圖示了本揭示案的典型實施例，因此不應被認為是對其範圍的限制，因為本揭示案可允許其他等效的實施例。
在附圖的圖式中藉由範例而非限制的方式圖示了本文所述的實施例，在附圖中相似的附圖標記指示相似的元件。圖式未按比例繪製且為清楚起見可簡化。一個實施例的元件和特徵可有益地併入其他實施例中，而無需進一步敘述。
圖1展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室的橫截面等距視圖；
圖2展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室的橫截面視圖；
圖3展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的底部平行投影視圖；
圖4展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的頂部平行投影視圖；
圖5展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的頂部平行投影視圖；
圖6展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的橫截面側視圖；
圖7展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的部分橫截面側視圖；
圖8展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的部分橫截面側視圖；
圖9展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的支撐組件的部分橫截面側視圖；
圖10展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理站的分解橫截面視圖；
圖11展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室中的處理站的部分橫截面側視圖；
圖12A及12B展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理的示意代表圖；及
圖13為根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理平台的示意代表圖；
圖14A及14B展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室中的處理站配置的示意視圖；
圖15A及15B展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室中的處理站配置的示意視圖；
圖16A及16B展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室中的處理站配置的示意視圖。
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
101:晶圓
502:沉積區域
502a:沉積區域
510:第一處理站

Claims (20)

  1. 一種處理方法，包括以下步驟： 從一第一處理站內的一第一處理位置移動一支撐表面至一第二處理站內的一第一處理位置；及 從該第二處理站中的該第一處理位置移動該支撐表面至該第一處理站內的一第二處理位置，該第一處理站內的該第二處理位置與該第一處理站內的該第一處理位置不同。
  2. 如請求項1所述之處理方法，進一步包括以下步驟：移動該支撐表面至該第二處理站內的一第二處理位置，該第二處理站內的該第二處理位置與該第二處理站內的該第一處理位置不同。
  3. 如請求項1所述之處理方法，進一步包括以下步驟： 移動該支撐表面至一第三處理站內的一第一處理位置； 移動該支撐表面至一第四處理站內的一第一處理位置； 移動該支撐表面至該第三處理站內的一第二處理位置，該第三處理站內的該第二處理位置與該第三處理站內的該第一處理位置不同；及 移動該支撐表面至該第四處理站內的一第二處理位置，該第四處理站內的該第二處理位置與該第四處理站內的該第一處理位置不同。
  4. 如請求項1所述之處理方法，該等處理站之每一者具有處理位置的一範圍。
  5. 如請求項4所述之處理方法，其中處理位置的該範圍沿著處理位置的該範圍內的一弧角度地偏移，該弧具有由從一支撐組件的一中心軸至該支撐表面的一中心軸的一距離來界定的一半徑，該支撐表面可繞著該支撐組件的該中心軸旋轉，由一第一端及一第二端來界定該等範圍之每一者。
  6. 如請求項5所述之處理方法，其中移動該支撐表面之步驟包括以下步驟：繞著一支撐組件的一中心軸旋轉該支撐表面，該支撐表面具有與該支撐組件的該中心軸間隔一距離的一中心軸。
  7. 如請求項6所述之處理方法，其中處理位置的該範圍位於該支撐組件的該中心軸的±3.25º內。
  8. 如請求項6所述之處理方法，其中處理位置的該範圍位於該支撐組件的該中心軸的±5º內。
  9. 如請求項8所述之處理方法，其中至該等處理站之其中一者的每一移動具有一隨機處理位置。
  10. 如請求項8所述之處理方法，其中至該等處理站之其中一者的每一移動將該支撐表面放置於該範圍的一中心、該範圍的第一端或第二端處。
  11. 一種支撐組件，包括： 一支撐表面，與該支撐組件的一中心軸相距一距離來放置該支撐表面，該支撐表面可繞著該中心軸旋轉；及 一控制器，該控制器經配置以從一第一處理站的一第一處理位置移動該支撐表面的一中心至一第二處理站的一第一處理位置，且至該第一處理站中的該第一處理位置的一角度偏移位置。
  12. 如請求項11所述之支撐組件，其中該角度偏移位置界定一第一處理站的一第二處理位置。
  13. 如請求項12所述之支撐組件，其中一第二角度偏移位置界定一第一處理站的一第三處理位置。
  14. 如請求項11所述之支撐組件，其中該偏移位置位於處理位置的一範圍內。
  15. 如請求項14所述之支撐組件，其中沿著處理位置的該範圍內的一弧來定位該角度偏移位置，該弧具有由從該支撐組件的該中心軸至該支撐表面的一中心的該距離來界定的一半徑。
  16. 如請求項15所述之支撐組件，其中處理位置的該範圍內的該弧從一第一處理位置的±3.25º內延伸。
  17. 一種處理腔室，包括： 一外殼，該外殼具有界定一內部空間的壁、一底部及一頂部； 一支撐組件，該支撐組件包括與該支撐組件的一中心軸相距一距離放置的複數個支撐表面，該等支撐表面可繞著該中心軸旋轉； 複數個處理站，該等處理站在該外殼的該內部空間中，繞著該中心軸以一圓形佈置來放置該等處理站，每一處理站包括一氣體注射器，該氣體注射器具有一正面； 一馬達，該馬達連接至該支撐組件，該馬達經配置以繞著該中心軸旋轉該支撐組件；及 一控制器，該控制器經配置以從一第一處理站的一第一處理位置移動該支撐表面的一中心至一第二處理站的一第一處理位置，且至該第一處理站中的該第一處理位置的一角度偏移位置。
  18. 如請求項17所述之處理腔室，其中該控制器進一步經配置以相對於該處理站的一中心繞著該支撐組件的該中心軸在±5º內角度地旋轉該支撐組件。
  19. 如請求項18所述之處理腔室，其中該控制器進一步經配置以在該支撐組件的該中心軸的±3.25º內角度地旋轉該支撐組件。
  20. 如請求項17所述之處理腔室，其中該控制器經配置以在該複數個處理站中處理期間以一半徑沿著一弧擺動該支撐組件，從該支撐組件的該中心軸至該等支撐表面的該中心來界定該半徑。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220084845A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-17 Applied Materials, Inc. High conductance process kit
US11818810B2 (en) * 2021-03-26 2023-11-14 Applied Materials, Inc. Heater assembly with purge gap control and temperature uniformity for batch processing chambers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066703B2 (en) * 1999-09-29 2006-06-27 Tokyo Electron Limited Chuck transport method and system
WO2006023326A1 (en) * 2004-08-17 2006-03-02 Mattson Technology, Inc. Advanced low cost high throughput processing platform
JP2008172062A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Murata Mach Ltd 物品供給装置
JP5309503B2 (ja) * 2007-08-30 2013-10-09 株式会社ニコン 位置決め装置と、位置決め方法と、これらを有する半導体製造装置
WO2018226198A1 (en) * 2017-06-05 2018-12-13 Doug Carson & Associates, Inc. Substrate alignment detection using circumferentially extending timing pattern
TWI768849B (zh) * 2017-10-27 2022-06-21 美商應用材料股份有限公司 具有空間分離的單個晶圓處理環境
US10109517B1 (en) * 2018-01-10 2018-10-23 Lam Research Corporation Rotational indexer with additional rotational axes

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