TWI766897B - 用於處理一微電子基板的設備及其方法 - Google Patents

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Abstract

用於半導體製造之清潔系統與方法，使用可旋轉和可選地可平移的卡盤組件，該卡盤組件納入磁性浮置與旋轉功能以造成卡盤旋轉。該旋轉卡盤元件在浮置與旋轉時不與其他卡盤元件物理接觸。這消除摩擦或潤滑劑可能產生污染之對應元件。本發明的低摩擦卡盤功能有用於任何製造工具，其中工件係在處理期間支撐在旋轉支撐件上。卡盤特別有用於低溫清潔處理。藉由避免在此旋轉介面上使用潤滑劑，可更快地將處理腔室排空及/或通氣到更高壓力。這顯著減少低溫處理的循環時間。

Description

用於處理一微電子基板的設備及其方法
本發明關於用於處理基板的表面之設備與方法，且特別是用於自基板的表面清除殘餘物、碎片與其他材料。
[相關申請案的交互參照]本案主張2016年11月9日申請之美國專利臨時申請案第62/419,662號之優先權，其內容係出於所有目的藉由參照而整體併入於此。
微電子技術的進步使得積體化電路(ICs)以不斷增加的活性元件密度形成在基板上(例如半導體基板)。IC的形成係藉由序列地施加、處理及選擇性移除基板上的不同材料來進行。並且，在形成期間，基板的暴露表面需要清潔步驟以週期地移除製程殘餘物與碎片。已經為了在包括乾式與濕式清潔技術的半導體基板處理中從基板移除特定類型的材料而發展不同的組成物。此外，若干不同類型的設備係用以在各種條件下將基板暴露至清潔化學物。此設備的一重要態樣為在以均勻的方式清潔基板以及最小化由設備所產生之任何碎片或微粒的同時達成高產量。
在微電子工業中已知的一個清潔策略為使用微粒流以自工件表面移除污染物。此類型的低溫處理使用一或更多合適的噴嘴以膨脹一加壓的與冷卻的流體(其可為液體及/或氣體且可包括一些夾帶的固體材料)至低壓處理腔室內。此造成該流體產生處理流。此流的能力係用以自表面將污染物脫落與移除。不同類型的如此低溫處理流被稱為低溫氣溶膠、低溫氣溶膠射流、奈米氣溶膠微粒、氣體射流叢集等等。低溫清潔工具的一極佳範例可從Chaska,MN,USA之TEL FSI,Inc.獲得，其商品名稱為ANTARES®。
在典型的低溫處理中，處理噴霧係從至少一噴嘴分配至處理腔室內。微電子基板形式之工件係固持在可旋轉與可平移的卡盤上。卡盤係在(複數)噴嘴下平移及/或旋轉。事實上，卡盤的平移及/或旋轉造成噴嘴掃描基板表面以如所欲地處理所有或部分的基板表面。
電動機、齒輪與其他機械元件已經用以平移與旋轉固持工件之卡盤。移動元件之間的摩擦及用以輔助機械功能之潤滑劑與油脂已經為工件上的污染的來源。當處理過程中產生污染時，清潔處理往往不太有效。
關於習知處理的另一問題是執行處理的循環時間。典型的處理開始於一過渡期，其中在腔室中建立合適的真空以進行所欲的低溫處理。在處理期間或處理之後，腔室可通氣以增加壓力，例如在基板裝載至腔室或從腔室卸載基板時可能發生的情況。發生過快的真空或通氣可能造成機械組件中的潤滑劑和油脂在腔室內脫落，導致對基板的潛在污染。例如，該等系統產生的污染物包括油脂、微粒與排氣蒸氣，這些在達成產品效能目標上已經成為問題。蒸氣可能凝結並在基板上形成污染。蒸氣也可能吸附在基板表面上並形成污染物 膜。為了最小化此風險，排空或通氣發生得更慢以避免如此污染的風險。為了減少循環時間並獲得更多產量，更快地發生壓力變化是期望的。
基板清潔設備已經以若干方式設計，以達成高效與均勻的清潔效果，同時最小化微粒並達成高產量。因此，對於清潔效率(例如，微粒/缺陷減少)或均勻性的任何改進同時也提高產量將是業內所欲的。
此處所揭露的為用於半導體製造之清潔系統與方法，該清潔系統與方法使用可旋轉與可平移的卡盤組件，該組件針對卡盤納入磁性浮置與旋轉功能。當浮置與旋轉時，旋轉的卡盤元件不物理上接觸其他卡盤元件。這消除了其摩擦或潤滑劑可能產生污染之對應元件。本發明的低摩擦卡盤功能係有用於在處理期間將工件支撐在其中之旋轉支撐件上的任何製造工具。卡盤係特別有用於低溫清潔處理。藉由避免針對此旋轉介面之潤滑劑的使用，處理腔室可排空及/或通氣得更快。這顯著地降低低溫處理的循環時間。
此處的技術包括浮置與旋轉所處理之基板的磁性驅動系統。基於此功能，如此的驅動機構在此處稱為磁浮驅動機構。如此技術可取代在旋轉介面處的馬達、齒輪與軸承，從而減少相關的污染。再者，如此磁性浮置的卡盤係設置在基於真空的半導體處理腔室內，該卡盤旋轉及/或平移腔室之內的基板。實施例可包括將處理腔室之內的浮置的(複數)轉子與(複數)定子(例如，繞組)兩者設置到卡盤本身中。將旋轉機構的兩個主要部件設置在腔室之內且在卡盤之中，有利於在保持定子與轉子元件之間的精確公差的同時橫向平移基板固持器(卡盤)。
此外，此處的技術包括(複數)定子/轉子配對，其表面積或底面積係與所處理之基板的底面積約為相同或更小，或者與在製程處理期間固持基板之支撐元件(例如，旋板)的底面積相同或更小。如此小型化的尺寸有利於橫向平移以及促進從處理腔室更容易地排出微粒與殘餘物。另一優點是此小型化的佈署也縮小了腔室的整體尺寸。
此處的技術包括用於次大氣壓力半導體處理系統之磁性浮置基板運動系統，其中定子與轉子兩者皆與基板在相同的真空環境中共存。轉子與定子機構兩者皆可使用更合適於真空環境的材料來設計。
本發明的磁性浮置與旋轉設計取代了通常用於旋轉基板之一部分的移動部件。磁性驅動旋轉的先前實施例已加以實行。然而，磁性定子繞組的許多習知實施例被認為是「髒的」且未被放置到處理腔室中以避免暴露於真空以最小化微粒或污染問題。如此習知的磁性浮置與旋轉實施例藉由真空壁將轉子與磁性定子分開以避免這個問題，使得只有轉子會在腔室內。結果是磁性定子直徑大於相關的腔室直徑或基板而產生更大的工具底面積。
進一步，那些習知的實施例不包括同時平移和旋轉卡盤。據此，那些習知的實施例能夠維持定子和轉子之間的關係因為它們都沒有平移。例如，定子將圍繞處理腔室的一部分以維持與轉子的均勻電磁耦合。在多數情況下，藉由在處理過程中維持定子與轉子之間的相對不變的距離來達成轉子的均勻控制。相反地，當轉子相對於定子平移時，準確控制轉子的浮置與旋轉是不實際或不經濟的。
此處揭露的平移/旋轉方法係藉由將處理腔室內的磁性定子與轉子設置在卡盤本身中來達成。此外，在磁性定子組件中使用的材料(包括繞組) 較佳修改為真空可相容的(能在真空環境中存活而不過度的損壞或縮短壽命)及/或不釋放或產生可能沉積到基板上之污染物至環境中。除了材料選擇之外，藉由將磁性定子與轉子置放在基板卡盤下面以防止微粒到達基板的正面來使碎片最小化。此外，腔室的真空導管開口可位於基板平面下方以增加以下功能之可能性：有較小的風險讓系統產生的污染(如果有的話)到達基板的正面。
由本發明說明性實施例提供的另一優點關於熱管理。磁性驅動器本質上為在操作過程中產生熱量的電動機。由磁性產生的熱量需要被消散，這在處理腔室的真空環境中是具有挑戰性的，因為真空是很好的絕熱體。為解決此技術挑戰，本發明的實施例將導熱材料佈署至卡盤本身中以及佈署至固持卡盤之腔室中的結構中。這提供了將熱量從磁性驅動器熱傳導出去的途徑。根據本發明的原理，磁性驅動器用於浮置與旋轉兩者。浮置經常為需要被消散之熱量的主要來源。
在一態樣中，本發明關於處理微電子基板的設備，該設備包含：a)一殼體，其配置成提供處理腔室，微電子基板係在該處理腔室中經受處理；b)一可旋轉的卡盤，其設置在處理腔室內，其中該可旋轉的卡盤係配置成在至少一部分的處理期間固持微電子基板，其中該卡盤包括第一卡盤部分與第二卡盤部分，其中第二卡盤部分獨立於第一卡盤部分而浮置與旋轉，且其中第二卡盤部分在至少一部分的處理期間固持微電子基板；及c)一磁性驅動機構，其係以有效地造成第二卡盤部分相對於第一卡盤部分的磁性浮置與旋轉的方式納入至可旋轉的與可平移的卡盤內。
在另一態樣中，本發明關於處理微電子基板的設備，該設備包含：a)一處理腔室，在處理期間微電子基板係置放在該處理腔室中； b)一可旋轉的卡盤，其係設置在真空封圍之內，其中該可旋轉與可平移的卡盤係配置成在至少一部分的處理期間固持微電子基板，其中該卡盤包含第一卡盤部分與第二卡盤部分，其中第二卡盤部分獨立於第一卡盤部分而浮置與旋轉，且其中第二卡盤部分在至少一部分的處理期間固持微電子基板；及c)一磁性驅動器，其係納入至卡盤內且能相對於第一卡盤部分而浮置與旋轉第二卡盤部分，其中該浮置與旋轉驅動器包含至少一磁性定子與至少一轉子，該定子係納入至第一卡盤部分內且該轉子係納入至第二卡盤部分內，該第二卡盤部分係藉由該至少一定子而磁性地浮置與可旋轉地驅動。
在另一態樣中，本發明關於處理微電子基板的方法，該方法包含：a)提供一設備，其包含處理腔室；b)將微電子基板固持在卡盤上，其中該卡盤包含第一卡盤部分與第二卡盤部分，其中第二卡盤部分獨立於第一卡盤部分而浮置與旋轉，且其中第二卡盤部分固持微電子基板；及c)在基板處理期間，使固持基板於其上的第二卡盤部分浮置與旋轉。
在另一態樣中，本發明關於處理微電子基板的設備，該設備包含：a)一殼體，其配置成提供處理腔室，微電子基板係在該處理腔室中經受處理；其中處理腔室配置成在至少一部分的處理期間提供次大氣壓力環境；b)一流體供給源，該供給源包含加壓的處理流體；c)一可平移與可旋轉的卡盤，其設置在處理腔室之內，其中該可平移與可旋轉的卡盤配置成在至少一部分的處理期間固持微電子基板，其中該卡盤包含第一卡盤部分與第二卡盤部分，其中第二卡盤部分獨立於第一卡盤部分而浮置與旋轉，且其中第二卡盤部分在至少一部分的處理期間固持微電子基板； d)一噴嘴，其係耦接至流體供給源並設置在處理腔室中，且配置成在至少一部分的處理期間使用處理流體以施與處理至固持在卡盤上之微電子基板上；e)一平移機構，其以有效地將卡盤沿著腔室內之一路徑平移以造成卡盤與噴嘴之間的相對平移運動之方式耦接至第一卡盤部分；及g)一磁性驅動機構，其係以有效地造成第二卡盤部分相對於第一卡盤部分之磁性浮置與旋轉之方式納入至可旋轉與可平移的卡盤內。
如本文中所描述之不同步驟的討論順序已為清楚起見而呈現。一般來講，該等步驟可按照任何適當的順序執行。此外，儘管本文中不同特徵、技術、配置等的每一者可於本揭露內容的不同位置處討論，但意欲使該等概念的每一者可相互獨立地、或相互結合地加以實施。
應注意，本發明內容章節不具體說明本揭露內容或所請發明的每一實施例及/或新增的新穎的實施態樣。反而，本發明內容章節僅提供不同實施例的初步討論、以及優於習知技術之新穎性的對應點。對於本發明及實施例的額外細節及/或可能觀點，讀者可參照如以下進一步討論之本揭露內容的實施方式章節及對應圖式。
100:系統
102:基板
103:中心
104:噴霧
105:存取埠
106:殼體
107:夾持及/或支撐特徵部
108:處理腔室
110:噴嘴
112:卡盤
113:上表面
114:第一卡盤部分
116:第二卡盤部分
118:磁性驅動系統
120:定子
122:轉子
124:間隙
126:旋轉軸
128:旋轉自由度
132:溫度控制元件
134:平移機構
136:基座構件
138:架構件
140:支撐臂
141:末端
142:平移桿
144:第一末端
146:第二末端
148:平移驅動系統
150:真空密封件
152:路徑
155:真空系統
156:流體供給源
158:冷卻系統
159:進料管線
160:管線
161:管線
166:控制器
168:記憶體
170:處理器
172:網路
176:固持器
177:固持特徵部
178:加熱器
179:間隙
180:配接器機構
182:轉子
184:定子
186:基座構件
187:連接件
200:卡盤
202:旋塗板
204:舌片
206:磁浮驅動器
208:中心口孔
210:基座
212:加熱器
214:上板
216:下板
218:電阻加熱元件
220:加熱器間隙
222:間隙
併入此說明書中並構成說明書之一部分的隨附圖式，圖解本發明之實施例，並且與提供於上文中的發明的概略描述及提供於下文中的詳細描述一起用於解釋本發明。
圖1包括根據本揭露內容的至少一實施例之設備的示意說明圖，該設備為使用處理噴霧來處理微電子基板之清潔設備的形式，其中可旋轉與可 平移的卡盤係處於第一配置，其中第二卡盤部分磁性地浮置並相對於第一卡盤部分繞著旋轉軸旋轉，同時平移機構將卡盤沿著平移路徑平移，且其中卡盤係與在基板邊緣附近的噴嘴一起加以配置以啟動一處理(亦合適於結束一處理)。
圖2包括圖1的設備的一部分的立體圖，顯示耦接至平移機構一部分之可旋轉與可平移的卡盤。
圖3顯示圖1的設備的第二配置，其中發生卡盤的平移已造成卡盤與噴嘴之間的相對移動，使得噴嘴相對於圖1從基板的邊緣到基板的中心掃過基板。
圖4顯示圖1的設備的第三配置，其中第二卡盤部分支撐在第一卡盤部分上，使得第二卡盤部分係磁性地浮置但不相對於第一卡盤部分旋轉，且已經平移至處理腔室中的一位置，使得噴嘴遠離基板，如同可在處理之前或之後發生的情況，或者在基板裝載至處理腔室或從處理腔室移出之時的情況。
圖5顯示可旋轉與可平移的卡盤的一實施例的側視橫剖面圖，該卡盤納入加熱器功能以及根據本發明原理之磁性浮置與旋轉功能。
圖6示意地顯示根據本發明原理之可旋轉與可平移卡盤的替代性實施例的分解立體圖，其具有磁性浮置與旋轉功能以及容許加熱器功能納入至卡盤的特徵。
圖7為移除磁浮驅動器與加熱器之圖6的卡盤的組裝立體圖。
以下所述之本發明的實施例不意圖為全面的或將本發明限制為在隨後的詳細敘述中揭露之精確形式。相反地，所擇定與描述之實施例的目的為促進熟習於本發明的原理與實作的技術者之理解與瞭解。
此處的技術包括在真空腔室(例如處理高度污染敏感的半導體基板之處)內部佈署磁性浮置與旋轉驅動系統。這是藉由消除定子與轉子之間的真空牆且代而將至少一定子/轉子對納入真空環境內部之可旋轉與可平移的卡盤本身之內來完成。以此方式，定子與轉子元件一起平移，而轉子與附接到其上的元件可如所欲般獨立於定子與附接到其上的元件來旋轉。這與將定子設置在處理腔室外部而只有轉子在腔室內部的習知系統形成對比。
本發明的原理可使用在任何微電子處理或製造系統中，其中在一或更多處理程序期間，微電子基板係支撐在旋轉卡盤上。準確地維持定子與相應轉子之間的關係對於準確的卡盤旋轉而言為重要的。有利地，因為定子與轉子元件兩者係納入卡盤內，所以定子和相應轉子之間的緊密公差不僅可在卡盤繞一軸旋轉之時而且可在卡盤平移或橫動通過處理腔室之時加以保持。
這使得本發明的可旋轉與可平移的卡盤實施例在清潔工具中特別地有用，例如可從TEL FSI,Inc.,Chaska,Minnesota商購的ANTARES®低溫清潔工具。這些工具使用可平移與可旋轉的卡盤來實施清潔處理，以將基板表面掃過處理流。具有磁懸浮與旋轉特性之本發明的磁性浮置與旋轉卡盤可改裝至現有的ANTARES®或其他工具中或者納入新工具中。
低溫處理一般涉及從流體(氣體及/或液體)進料流產生處理流的實施。進料流一般係受到加壓並可選地受到冷卻。當通過一或更多合適的噴嘴膨脹時，放壓進一步冷卻材料。如此流可為氣溶膠噴霧、氣體射流噴霧、氣體 叢集等等之形式。低溫處理流藉由給予充分的能量以克服污染物與微電子基板之間的附著力，來使微電子基板表面上的污染物脫落。所以，產生正確能量的如此處理流(例如，在一些實施例中為氣溶膠噴霧及/或氣體叢集射流噴霧)可為合乎所欲的。處理噴霧的能量(其與清潔功率相關)為質量與速度的函數。該能量可藉由增加速度或質量來提升。提升能量對於克服污染物與基板的表面(包括較大污染物及甚至在污染物較小(<100nm)之時)之間的強烈附著力而言可為重要的。
為了避免過度污染基板，可針對(複數)定子(包括繞組)及/或(複數)轉子而選擇理想材料，其不僅是真空相容的(能夠在維護或更換之前在以適當使用壽命在真空環境中存活)，而且不會過度釋放或產生可能沉積至基板表面上的污染物至處理環境內。亦可選擇如此材料以幫助將熱量從繞組和其他定子元件傳導離開。可選地，至少一定子120的至少一部分使用保護層塗覆，該保護層在處理腔室配置成提供次大氣壓力環境時有效地減少從磁性定子120進入處理腔室內的排氣。在例示性實施例中，保護層可包含下列材料的至少一者：至少一聚碳酸酯、至少一氟聚合物、至少一聚醯亞胺、至少一聚苯乙烯、PEEK(聚醚醚酮)、至少一環氧樹脂、或任何其組合。
氟聚合物可包含氟合成橡膠(包括但不限於按照ASTM D14181標準標示FKM、或按照ISO/DIN 1629標準標示FPM的一或更多者所可取得者)。其他氟合成橡膠包括FFKM(全氟合成橡膠)、FEPM(四氟乙烯/丙烯橡膠)或其組合。其他合適的氟聚合物包括PTFE(聚四氟乙烯)、PEA(全氟烷氧基烷烴)、PVDF(聚偏二氟乙烯)、PCTFE(聚氯三氟乙烯)及其組合。
轉子亦可由相容於真空處理之合適的材料製成。如此材料的一範例為鐵磁體不銹鋼。與通常不對磁鐵反應的沃斯田不銹鋼相比，鐵磁體不銹鋼傾向於對磁鐵反應。
將定子與轉子元件納入卡盤本身提供小型化且具有小底面積之旋轉驅動機構。即便不需要可平移卡盤功能，小型化尺寸與底面積在任何具有可旋轉卡盤之系統中為有用的。因此，除了提供具有可旋轉與可平移的卡盤之小型化系統之外，卡盤的較小底面積與尺寸還可減小旋轉但不平移之卡盤的底面積。舉例而言，對於降低製造成本或縮小使用卡盤於其中之整體工具尺寸，此可為所欲的。此外，如果能夠使用更大量的腔室，例如藉由將更多的腔室一起聚集在共同平台上，則對於設施的處理產量係顯著增加。額外的腔室能夠在設施空間的每平方英尺同時處理更多基板以提高產量。藉由避免旋轉介面上的潤滑劑或油脂，使用磁性驅動亦縮短降低或增加壓力的循環時間。
本發明的重要優點為能夠減少在非環境壓力下發生之處理中的循環時間。例如，在實際開始處理之前，處理腔室中的壓力通常在處理開始前建立。在低溫處理中，這通常意味著建立腔室中的真空。如果真空建立得太快，則習知卡盤旋轉機構中的油脂與潤滑劑可能具有移位至急速建立之低壓環境中的傾向。所產生的碎片可能沉降並污染腔室中的微電子基板。為避免這種情形，可緩慢地建立真空。當建立真空的時間段為實際處理時間本身之顯著部分、與之相當、或甚至數倍時，這可能顯著地增加循環時間。本發明的卡盤的主要優點為卡盤旋轉係藉由磁性浮置和旋轉來達成的。不需要習知的基於齒輪的系統中使用的潤滑劑與油脂。這容許與真空設備所容許一樣急速地發生壓力變化， 例如排空以建立真空或通氣以增加腔室壓力，而非由於需要避免潤滑劑或油脂污染而受到限制。通氣期望藉由導入例如氮之氣體至處理腔室108內來發生。
參照至圖1與圖2，本發明的原理將藉由低溫處理系統100形式的設備來說明。系統100可使用處理噴霧104來用以處理微電子基板102。在一些實施例中，如此處理噴霧104可為低溫氣溶膠、低溫氣溶膠射流、奈米氣溶膠噴霧、氣體射流叢集等等的形式。然而，此處揭露的平移及/或旋轉系統不意圖限定於低溫處理設備，這僅僅是為了解釋的目的而提供的。平移及/或旋轉系統可納入在一或更多處理的至少一部分期間需要旋轉工件之任何其他系統。系統100在低溫處理的情境下說明本發明的例示性實施例，其中溫度、壓力、氣體流率及許多其他製程條件係控制以處理基板，展示本發明的許多功能達到不同的嚴苛效能標準。
系統100包括配置成提供處理腔室108之殼體106。處理腔室的壓力為可控制的以在至少一部分的處理期間提供次大氣壓力環境。在實作的代表模式中，在處理腔室中建立的真空可在從1milliTorr至750Torr的範圍內。通常，壓力為在35Torr以下或甚至10Torr以下以增進包含氣溶膠及/或氣體叢集之處理噴霧104的形成。
例如，可藉由將相對高壓與低溫的氣體及/或液體膨脹至處理腔室108的次大氣壓力環境中來形成低溫處理噴霧。在說明性實施例中，可在從10psig至900psig的範圍中的壓力下供給流體，較佳是從10psig至500psig，更佳的是從10psig至100psig。流體的溫度可在從50K至320K的範圍中，較佳的是從70K至320K，更佳的是從70K至150K。只要流體流可流動且分配到腔室內，一些實作 模式可涉及供給具有夾帶的固體材料之流體。較佳的是，流體係在使該流體包含氣體及/或液體之壓力和溫度下加以供給。
處理噴霧104係經由一或更多合適的噴嘴來分配至處理腔室108內。為了說明的目的，顯示單一噴嘴110。噴嘴100從流體供給系統(下面進一步描述)接收流體流(例如，一或更多氣體及/或一或更多液體的流)，該流體供給系統包含藉由進料管線159耦接至噴嘴110之流體供給源156。可選地，流體供給系統可進一步納入冷卻系統158，以在(複數)流體通過噴嘴110膨脹及分配至處理腔室108內之前進一步將該(複數)流體冷卻至所欲的溫度。流體係藉由管線160從流體供給源156供給至冷卻系統158。經冷卻的流體係通過管線161從冷卻系統158供給至進料管線159。
流體供給源156可包含一或更多加壓與冷卻的流體。如此流體可為氣體及/或液體。較佳的是，加壓與冷卻的流體包含至少一氣體。合適的氣體或液體的範例包括以下一者以上：氮、氬、He、氫、Xe、CO2、氖、氪、該等的組合等等。在一實施例中，加壓與冷卻的氣體或液體為氬。在另一實施例中，加壓及冷卻的氣體或液體為氮。在另一實施例中，加壓及冷卻的氣體或液體包含在從1：100至100：1的範圍中之氬相對氮之莫耳比率下的氮與氬，較佳的是從1：20至20：1，更佳的是從1：10至10：1。
在包含二氧化碳、氮及/或氬的那些實施例中，流體亦可更包含一或更多額外的氣體或液體。在一實施例中，額外的氣體或液體包含氦、氫、氖或該等的組合，其中額外的(複數)氣體的總量相對於氬、二氧化碳及/或氮的莫耳比率係在從1：100至100：1的範圍中，較佳的是從1：1至10：1。特定的混合物包 括：氬與氦；氬與氫；氬、氫與氦；氮與氦；氮與氫；氮、氫與氦；二氧化碳與氦、二氧化碳與氫；及二氧化碳、氫與氦。
噴嘴110係配置成當流體流分配時將其膨脹並冷卻為噴霧104進入處理腔室108內至噴嘴110之下的基板102上。如以下進一步描述的，藉由平移及/或旋轉基板102而將基板102在噴嘴110的下方掃過，以幫助確保基板102受到均勻的處理。噴嘴110可以任何合適的角度瞄準卡盤112的上表面，並也因此瞄準基板102。在一實施例中，噴嘴設置成垂直於卡盤112的上表面來分配處理噴霧104。
噴嘴110可佈署在相對於基板102的上表面之任何合適的距離。在一實施例中，噴嘴110與基板102的上表面之間的距離係在從0.5mm至200mm的範圍中，較佳的是從0.5mm至100mm，更佳的是從0.5mm至60mm，甚至更佳的是從2mm至50mm。
基板102係固持在設置於處理腔室108中之可旋轉與可平移的卡盤112上。因此，當基板102在至少一部分的處理期間受到平移及/或旋轉時，基板102係藉由可移動的卡盤112固持。卡盤可包括夾持及/或支撐特徵部107以幫助在卡盤112上緊固基板102。可使用各式各樣的如此夾持及/或支撐特徵部來將基板102固持在卡盤112上，例如在半導體處理的領域中任何通常實行的技術。這些可包括但不限於機械扣件或夾具、真空夾持、抓持觸指、支撐墊、靜電夾持、該等的組合等等。進一步，卡盤112可包括升降銷、致動銷、樞軸臂等等以幫助在基板102進入處理腔室108之時經由晶圓搬運系統(未顯示)手動地或自動地將基板102轉移至可移動的卡盤112，以及從處理腔室108移除基板102之時經由晶圓搬運系統(未顯示)手動地或自動地將基板102轉移離開可移動的卡盤112。
基板102顯示為直接接觸卡盤112的上表面113。在一些實作的模式中，基板102可受到支撐，使得在基板102和上表面113之間提供小間隙(未顯示)。
可旋轉與可平移的卡盤112可受到平移，以沿著至少一平移的自由度152橫向地橫動，以促進在噴嘴110之下基板102的平移掃過。進一步，可平移與可旋轉的卡盤112係配置成旋轉基板102。平移與轉動可同時或各別進行，以調整噴至基板102所有或選定部分上的噴霧104的駐留時間，以調整清潔效率與產量而沒有損壞基板102上的特徵部之過度風險。
在高水平上，卡盤112針對小底面積與磁性浮置與旋轉納入套疊式定子/轉子設計，以幫助避免污染源(例如，卡盤的內部元件)及在處理期間在噴嘴110之下達成平移及/或旋轉基板102。為此，套疊式定子/轉子設計為了浮置與旋轉基板102，在卡盤的旋轉元件之下佈署定子與轉子電磁元件。在例示性實施例中，套疊式定子/轉子設計達成旋轉元件的磁性升降、旋轉及定心，以使用單一噴嘴110來達成至基板102的前側表面區域的任何所欲部分或整體之噴霧處理。
磁性浮置與旋轉卡盤112意圖使用電磁場來提供基板102的無摩擦或接近無摩擦的旋轉，以浮置可移動的卡盤部分及使該部分繞著位於或接近卡盤112的中心103之中心旋轉軸126(z軸)旋轉。在處理期間，卡盤112設計成獨立於或同時於卡盤112在噴嘴110下方時的平移移動來旋轉卡盤元件。
保持定子120和轉子122之間的準確關係對於準確旋轉和實現良好的處理效能是重要的。增進定子和轉子控制並使微粒問題最小化的一方法是將定子與轉子共同設置在卡盤112本身中。
卡盤112包括作為卡盤基座之第一卡盤部分114。第一卡盤部分114耦接至如下面進一步描述之平移機構134。卡盤112亦包括第二卡盤部分116。第二卡盤部分116旋轉地耦接至第一卡盤部分114，使得第二卡盤部分116相對於第一卡盤部分114獨立地浮置與旋轉。第二卡盤部分固持基板102。所以，第二卡盤部分116的旋轉給予基板102相應的旋轉。
磁性驅動系統118以有效地獨立於第一卡盤部分114來磁性浮置與旋轉第二卡盤部分116的方式納入至卡盤112內。磁性驅動系統118造成第二卡盤部分116(並因此也造成基板102)繞著旋轉軸126旋轉。可致動磁性驅動系統118以造成任一方向的旋轉，例如，如所欲的順時針或逆時針旋轉。
磁性驅動系統118包括電磁地耦合至轉子系統之定子系統以提供浮置與旋轉功能。在說明性實施例中，這些系統被顯示為定子120與轉子122。定子120以有效地浮置轉子122與造成轉子122旋轉的方式磁性地耦合至轉子122。被耦合至第二卡盤部分116的其餘部分與基板102亦促成這些元件浮置與旋轉。圖1至圖3顯示處於第一配置的系統100，其中致動定子120以浮置與旋轉第二卡盤部分。間隙124在第一卡盤部分114和第二卡盤部分116之間產生。此外，固持基板102之第二卡盤部分116經由旋轉自由度128繞著旋轉軸126旋轉。較佳的是，旋轉軸126垂直於上表面113。亦在此第一配置中，噴嘴110靠近基板的邊緣。這對應於在處理開始之時的配置，其中當基板102在噴嘴110下方受到平移與旋轉時噴嘴110開始掃過基板102。或者，這亦可對應於在處理階段結束之時的配置，其中噴嘴110已經完成基板102的掃掠。
基板旋轉從而藉由納入至可旋轉與可平移的卡盤112之磁性驅動系統118達成。結果為磁性驅動系統118在平移致動期間與處理腔室108內的可移 動卡盤112一起平移。這容許定子120和轉子122之間的精確關係在旋轉和平移兩者期間受到保持。有利的是，平移和旋轉的組合使得噴嘴110能夠如所欲的經過基板表面的全部或部分。
通常，定子120可由能夠產生磁場的任何電磁元件製成，該磁場可耦合至轉子122以使升降、旋轉與定心發生。定子120可包括但不限於電磁線圈及/或磁鐵。在一說明性實施例中，定子120為設計成在電流流通過線圈時產生電磁場之導電線的電磁線圈(未顯示)或繞組(未顯示)。可變化電流以變化各定子的電磁場的大小以對轉子122施加可控制的電動勢，以浮置轉子122及使轉子122準確地繞著旋轉軸126旋轉。
在許多情況下，在處理腔室108內的移動部件是由機械摩擦造成的或由用以減少移動部件之間的摩擦的潤滑劑造成的潛在的污染源。當基板在靠近移動部件或潤滑劑的地方時，如此污染甚至更是有問題。例如，在習知的實作中，基板可緊固至機械旋轉的卡盤，從而將基板置放在靠近潛在污染源的地方。據此，減少摩擦源或減少在處理腔室108內使用潤滑劑的任何技術或改良將是期望的。有利的是，藉由消除與旋轉功能相關之許多摩擦與潤滑劑來源，本發明顯著地最小化此污染風險。
本發明藉由磁性浮置與旋轉第二卡盤部分116達成此改良，可選地，上述操作亦可在卡盤112平移時實施。在浮置時，第二卡盤部分116不接觸第一卡盤部分114，以在沒有機械耦接與沒有使用潤滑劑以促進旋轉的情況下提供無接觸旋轉。定子可磁性地升降與旋轉性地驅動轉子，而不會在隨著處理進展而旋轉的期間使定子與轉子有接觸。甚至當第二卡盤部分116未旋轉時，系統100的實施例將第二卡盤部分116相對於第一卡盤部分114維持在浮置狀態。據 此，在卡盤112中使用磁性驅動系統118消除來自旋轉介面之可能在處理環境中造成污染的主要摩擦與潤滑劑。
此外，磁性驅動系統118的此實施例設計成在基板102之下納入定子120與轉子122，使得定子與轉子完全地設置於基板102的下方。卡盤112的最終底面積保持小型化，使得卡盤112與基板102的底面積大致上相同。在實作的一些模式中，卡盤112的總體底面積可稍微大於基板102的底面積。例如，卡盤底面積可超過基板底面積0至15%。底面積的如此匹配幫助在基板102的表面上提供有利的處理材料的流動動態。下方卡盤元件的過度突出或凹陷可能干擾製程流並可能造成可影響處理效能之不欲見的紊流。
磁性驅動系統118配置成在有或無卡盤平移的情況下在不同速度及在不同旋轉方向下旋轉基板102，以控制基板102的全部或選定部分上的噴嘴駐留時間。這提供調整處理效能及/或最大化微粒移除效率的能力。在一些實施例中，基板102的旋轉及/或平移可藉由適當的選擇來獨立地啟動及停止，以最佳化在噴嘴100之下的駐留時間，以依需要改良效能及/或微粒移除效率。在一特定的實施例中，磁性驅動系統118允許以上至1000rpm的速度旋轉基板102，較佳的是以上至500rpm的速度旋轉基板102，更佳的是以上至300rpm的速度旋轉基板102。
作為額外的元件，第一卡盤部分114包括溫度控制元件132。溫度控制元件設置在第一卡盤部分114上且提供對於基板102的溫度控制，例如加熱或冷卻。溫度控制元件132耦接至第一卡盤部分114，使得定子120造成轉子122(並也因此造成第二卡盤部分116)浮置及獨立於溫度控制元件132旋轉。溫度控制元件132可包含在可移動的卡盤112內的加熱/冷卻元件，例如電阻加熱元件或熱電 加熱器/冷卻器。加熱對於防止脫落的微粒再沉積至晶圓上(熱泳效應)亦為重要的。加熱系統可用以改善整個基板102上的溫度不均勻性，及最小化基於處理噴霧104與處理腔室條件之間的溫度差之溫度誘導的應力。例如，在沒有加熱的情況下，使用冷卻處理流體可造成基板物理性扭曲。加熱幫助維持均勻的基板溫度，以避免過度扭曲。加熱亦幫助防止脫落之微粒再沉積至已清潔的基板表面上。
較佳的是，溫度控制元件132為加熱器。加熱可降低由於在基板處理期間劇烈的溫度變化所造成之在可移動卡盤112或基板102上凝結的可能性。通常，加熱器能夠將基板表面依需要加熱至範圍從25℃至300℃的溫度。然而，在一具體的實施例中，加熱元件的溫度範圍為25℃至150℃，較佳的是從30℃至120℃，更佳的是從40℃至110℃。
作為另一特徵，第二卡盤部分116包括在上表面113上的存取埠105(在圖2中顯示)，以對下方扣件提供用於組裝、維護與維修的出口。可旋轉第二卡盤部分116以將輪續的扣件帶進入存取埠105的視野中。
可旋轉與可平移的卡盤112係附接至平移機構134。平移機構134以有效地沿著處理腔室108內的路徑152平移卡盤112的方式耦接至卡盤112，以造成卡盤112與噴嘴110之間的相對平移移動。平移機構134的致動因此沿著噴嘴110下方的路徑152輸送可移動的卡盤112，以容許微電子基板102移動經過由噴嘴110所分配的處理噴霧104。在實務效果中，卡盤112的平移有助於噴嘴110在基板102旋轉時可選地掃過基板102。平移不同於旋轉可在於，卡盤112的平移造成卡盤112的旋轉軸126從處理腔室108中的一位置移動到另一位置。在旋轉中， 即使當卡盤112在處理腔室108內平移時，旋轉軸126與卡盤112之間的相對位置不會改變。
平移機構134包括基座構件136、支撐臂140、架構件138、平移桿142與平移驅動系統148。第一卡盤部分114附接至基座構件136。所以，基座構件136的平移造成卡盤112的相應的平移。基座構件136的末端141附接至支撐臂140的頂部，使得基座構件136從支撐臂140朝外呈懸臂。末端141與卡盤112之間的間隙係藉由架構件138填充，以提供與基板102齊平的光滑表面。在處理期間，這促進了來自基板102的處理材料的有利流動。基座構件136理想地由例如鋁的導熱材料製成，以幫助從納入至卡盤112中的磁性驅動器散熱。
各支撐臂140的基部連接至相應的平移桿142，該平移桿142的第一末端144連接至支撐臂140且該平移桿142的第二末端146耦接至平移驅動系統148。平移桿142的多個部分包括處理腔室108外部的多個部分。平移桿142的連續部分，隨著桿受到致動而前後平移，進入或離開由處理腔室108提供的真空封圍。真空密封件150在平移桿142的殼體出口處提供環境緊密密封，以在此平移期間幫助維持處理腔室108內的真空。
平移驅動系統148可包含任何電子的、機械的、電動機械的、液壓的或氣動的裝置以容許平移桿142的致動。平移驅動系統148可設計成提供一系列運動，其足以允許微電子基板102所欲的平移以促成裝載、卸載與處理操作。例如，在處理期間，基板102至少部分地掃過由噴嘴110發出之處理噴霧104的區域。在處理期間，基板102可以例如上至300mm/sec之合適的速率在噴嘴110下方平移橫過基板102的部分或整個直徑，使得噴嘴110掃過基板102的所欲部 分。在許多實施例中，處理噴霧104係實行以處理基板102的整個表面。結合平移移動，基板102旋轉以輔助完全的表面處理。
分配至處理腔室108內的處理材料可使用真空系統155排空。真空系統155亦可用以將處理腔室108建立與維持在適當的次大氣壓的製程壓力。真空系統155可包括一或更多泵浦以使真空壓力達成所欲的位準。
控制系統166(其可包括一或更多積體控制裝置)可用以監控、接收及/或儲存製程資訊。例如，控制系統166可包括記憶體168以儲存製程配方、命令結構、使用者介面、即時製程資訊、歷史製程資訊、進料供給、溫度控制、壓力控制、加熱控制、卡盤浮置與旋轉、卡盤平移、基板裝載與卸載、在卡盤112上緊固基板、製程控制反饋等等。控制器可使用電腦處理器170以實施該等操作並通過與系統100的其他元件介接之網路172接收及發出指令與其他信號。也有另一個獨立的裝置，其僅僅控制浮置與旋轉。我們使用兩個獨立的單元。
例如控制系統166可控制供給定子120能量之電磁場，以形成由於卡盤112在處理腔室108內平移而引起的動量或加速度的變化。控制系統166可使用連接至定子120之一或更多(複數)電流源(未顯示)來提供此控制方案而以合適的方式控制電磁場。電流源可經由(複數)電線(未顯示)連接至定子120，該(複數)電線係使用真空密封通路以到達處理腔室108內的定子120。如另一控制範例，控制系統166可控制溫度控制元件132以為了例如最小化熱畸變及/或防止在基板102或卡盤112上凝結發生之目的來調整基板102的溫度。
從實務的觀點來看，在處理期間很難直接監控基板102的上表面的溫度。相反地，可佈署溫度感測器以準確地測量與控制溫度控制元件132的溫度，因為該溫度傾向於準確地與基板溫度相關。
圖1示意地說明系統100的第一配置，其中第二卡盤部分係磁性地浮置並相對於第一卡盤部分繞著旋轉軸126旋轉，同時平移機構134將卡盤112沿著平移路徑152平移。在此第一配置，卡盤112係與在基板102邊緣附近的噴嘴110一起配置以開始一處理。在噴嘴110由於基板102的平移與旋轉而完成整個基板102的掃掠之後，此位置亦合適於結束一處理。與此第一配置相比，圖3顯示系統100的第二配置，其中卡盤112進一步沿著路徑152的平移已造成噴嘴110與卡盤112之間的相對移動，使得噴嘴110現在已從邊緣至中心103掃過基板110。
圖4顯示圖1的系統100的第三配置，其中該第二卡盤部分116支撐在第一卡盤部分114上使得該第二卡盤部分116浮置但不旋轉，且使得卡盤112平移至處理腔室108中的一位置而使得噴嘴110遠離基板102，如同可在處理之前或之後發生的情況、或者在基板102裝載至處理腔室108或從處理腔室108移出之時的情況。
圖5顯示可旋轉與可平移的卡盤200的一實施例的側視橫剖面圖，該卡盤根據本發明的原理納入加熱器功能以及磁性浮置與旋轉功能。卡盤200處於待機配置，其中運作磁性浮置但不運作旋轉。卡盤200包括可旋轉板、或包括基板固持特徵部177的基板固持器176。此元件可為鋁。轉子182藉由配接器機構180耦接至固持器176。轉子182可為環形。配接器機構180可為鋁。在轉子182耦接至固持器176之時配接器機構180配置成提供間隙179。將非旋轉加熱器178裝配進間隙179。加熱器178藉由連接件187連接至基座構件186。基座構件186亦可為鋁。定子184附接至基座構件186且磁性地耦合至轉子182。在操作時，定子184使轉子182磁性浮置與旋轉，給予固持器176相應的浮置與旋轉。基座構件186、定子184、加熱器178與加熱器連接件187構成第一卡盤部分。固持器176、 配接器機構180與轉子182構成可獨立於第一卡盤部分而磁性地浮置與旋轉之第二卡盤部分。
圖6與圖7示意可旋轉與可平移的卡盤200之替代實施例，該卡盤200具有根據本發明的原理之磁性浮置與旋轉功能，以及容許將加熱器功能納入至卡盤內的特徵部。卡盤200包括支撐微電子基板(未顯示)之可旋轉的旋塗板202。
磁浮驅動器206將定子與轉子元件納入，該定子與轉子元件協作提供磁性浮置與旋轉功能。舌片204用以將旋塗板202連接至磁浮驅動器206的轉子元件。舌片204有助於同步轉子元件與旋塗板202的垂直與旋轉移動。
定子元件連接至卡盤基座210。定子元件磁性地浮置與旋轉轉子元件，並因此給予旋塗板202相應的浮置與旋轉。加熱器212用以加熱固持在旋塗板202上的基板。
加熱器212具有將電阻加熱元件218置入上板214與下板216之間的夾層結構。上板214與下板216可由鋁製成以實現良好的熱傳導。加熱器212藉由合適的連接構件(未顯示)通過磁浮驅動器206的中心口孔208連接至基座210。電阻加熱元件218可經由電線(未顯示)電性連接至控制器，該電線係穿過使基座板210與下加熱器板216互連之加熱器元件間隙器。
當組裝元件時，加熱器212配置在加熱器間隙220中。舌片204具有適合的尺寸以形成此間隙220，同時亦提供另外的位移空間從而避免旋轉與非旋轉元件之間的物理接觸。磁浮驅動器206配置在間隙222中。這使磁浮驅動器206配置在基座210與可旋轉的旋塗板202之間。耦接至基座210，轉子元件與旋 塗板202浮置且獨立於加熱器212旋轉。基座210較佳由例如鋁的導熱材料製成，以幫助從磁浮驅動器206散熱。
舌片204較佳納入回彈性彎曲特性。這有助於容許旋塗板202與轉子元件之間的不同熱膨脹。
在此說明書中提及「一實施例」等，意指和該實施例一起說明的一特定的特徵、結構、材料、或特性係包含於本發明的至少一實施例中，但不表示其係存在於每一實施例中。是以，在此說明書各處出現之「在一實施例中」並不必指涉本發明的相同實施例。又，該特定的特徵、結構、材料、或特性可以任何適合的方式在一或多個實施例中結合。在其他實施例中可包含各種額外的膜層及/或結構及/或在其他實施例中可省略所述的特徵。
如此處使用之「微電子基板」或「基板」一般指涉在處理設備(例如根據本發明之設備)中待處理之物件或工件，其中如此的物件或工件係旨在組成全部或一部分的微電子元件。該微電子基板可包含元件(尤其係半導體或其他電子元件)的任何材料部分或結構，且可為，舉例而言，基座基板結構(如半導體基板)、或者為位於基座基板結構之上或上覆於基座基板結構之層(如薄膜)。因此，此處並不將基板限定於任何特定的基座結構、下伏層或上覆層、圖案化或未圖案化，而是意指基板係包含任何此類層或基座基板，及任何層及/或基座基板之組合。以下說明可參照特定類型之基板，但僅以說明性為目的，而非限制。除了微電子基板，此處所述之技術亦可用以清潔網線基板，其可用以使用光微影成像技術來圖案化微電子基板。
在前面的說明中已列舉特定的細節如製程系統的特定幾何特徵及其中所用之各種元件與製程的說明。然而應瞭解，文中的技術可在偏離此些 特定細節的其他實施例中施行且此類細節係用以解釋而非限制。文中所揭露的實施例已參考附圖說明。類似地，為了解釋的目的，已列舉特定的數目、材料、及組態以提供全面瞭解。然而可在缺乏此類特定細節的情況下實施實施例。具有實質上相同功能結構的元件係以類似的參考標號標示，因此省略任何冗餘的說明。
各種技術係以複數離散操作的方式說明以協助瞭解各種實施例。說明的順序不應被解讀為暗示此些操作必須是順序相依的。的確，此些操作毋須以呈現的順序施行。所述的操作的施行順序可不同於所述實施例的順序。可施行各種額外的操作及/或在額外的實施例中可省略所述的操作。
熟知此項技藝者亦應瞭解，上面所解釋之技術的操作可有許多變化仍達到本發明的相同目的。此類變化應被本發明的範疇所涵括。如此，本發明之實施例的上述說明意不在限制本發明。本發明之實施例的任何限制係呈現於下列的申請專利範圍中。
出於所有目的，此處所引用之所有專利案、專利申請案與公開案係藉由參照至其各別的整體內容併入。前面的詳細描述僅僅是為了清楚理解而給出的。不應將其理解為不必要的限制。本發明不限於所顯示與描述的確切細節，因為對於熟習本項技術之人士而言顯而易見的變異將被包括在由請求項定義的本發明內。
102:基板
103:中心
105:存取埠
107:夾持及/或支撐特徵部
112:卡盤
113:上表面
134:平移機構
136:基座構件
138:架構件
140:支撐臂
141:末端
142:平移桿
144:第一末端
146:第二末端
152:路徑

Claims (26)

  1. 一種用於處理一微電子基板的設備，該設備包含：a)一殼體，其配置成提供一處理腔室，該微電子基板係在該處理腔室中經受一處理；b)一可旋轉與可平移的卡盤，其係設置在該處理腔室內，其中該可旋轉的卡盤係配置成在至少一部分的該處理期間固持該微電子基板，其中該卡盤包括一第一卡盤部分與旋轉地耦接至該第一卡盤部分的一第二卡盤部分，其中該第二卡盤部分獨立於該第一卡盤部分磁性浮置與磁性旋轉，且其中該第二卡盤部分在至少一部分的該處理期間固持該微電子基板；及c)一磁性驅動機構，其係以有效地造成該第二卡盤部分相對於該第一卡盤部分的磁性浮置與旋轉的方式納入至該可旋轉的卡盤內，其中該磁性驅動機構包含一轉子系統及一定子系統，該轉子系統及該定子系統係共同設置和套疊在該可旋轉的卡盤中且在該第二卡盤部分下方，其中該轉子系統係附接於該第二卡盤部分且在該第二卡盤部分與該第一卡盤部分之間，其中該定子系統係附接於該第一卡盤部分且在該第一卡盤部分與該第二卡盤部分之間，且其中該定子系統係磁性地耦合至該轉子系統。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於處理一微電子基板的設備，更包含一平移機構，該平移機構係以有效地沿著該處理腔室內之一路徑平移該卡盤的方式耦接至該卡盤。
  3. 如申請專利範圍第2項之用於處理一微電子基板的設備，其中該平移機構包含耦接至該卡盤之至少一平移桿以造成沿著一平移路徑之卡盤平移， 且其中在該平移桿平移以造成卡盤平移時，在至少一部分的該處理期間該平移桿的連續部分係設置在該處理腔室內。
  4. 如申請專利範圍第2項之用於處理一微電子基板的設備，其中該平移機構包含一熱傳導基座構件，其係以有效地散逸來自該磁性驅動機構的熱量之方式耦接至該第一卡盤部分。
  5. 如申請專利範圍第1項之用於處理一微電子基板的設備，更包含一流體供給系統及耦接至該流體供給系統的至少一噴嘴，其中該噴嘴係設置以分配來自該流體供給系統之一處理流體至支撐於該卡盤上的該微電子基板上。
  6. 如申請專利範圍第5項之用於處理一微電子基板的設備，其中該噴嘴係設置以垂直於該卡盤的一表面來分配一處理流體。
  7. 如申請專利範圍第5項之用於處理一微電子基板的設備，其中該流體供給系統包含至少一加壓的流體。
  8. 如申請專利範圍第7項之用於處理一微電子基板的設備，其中該至少一加壓的流體係受到加壓與冷卻。
  9. 如申請專利範圍第8項之用於處理一微電子基板的設備，其中該至少一加壓的流體係冷卻到從70K至150K之範圍中的溫度。
  10. 如申請專利範圍第2項之用於處理一微電子基板的設備，其中該平移機構與該磁性驅動機構係配製成同時旋轉與平移該卡盤。
  11. 如申請專利範圍第5項之用於處理一微電子基板的設備，其中該流體供給系統包含一加壓的氣體。
  12. 如申請專利範圍第5項之用於處理一微電子基板的設備，其中該流體供給系統包含一加壓的液體。
  13. 如申請專利範圍第5項之用於處理一微電子基板的設備，其中該流體供給系統包含一加壓與冷卻的氣體及一加壓與冷卻的液體。
  14. 如申請專利範圍第1項之用於處理一微電子基板的設備，其中緊固至該卡盤之該微電子基板與該可旋轉的卡盤各具有一底面積，且其中該微電子基板的該底面積與該卡盤的該底面積係實質上相同。
  15. 如申請專利範圍第1項之用於處理一微電子基板的設備，其中該微電子基板與該可旋轉的卡盤各具有一底面積，且其中該卡盤的該底面積比該微電子基板的該底面積大上0至15%的面積。
  16. 如申請專利範圍第1項之用於處理一微電子基板的設備，更包含納入至該第一卡盤部分的一加熱器，其係以將固持在該第二卡盤部份上的該基板有效地加熱的方式熱耦接至該第二卡盤部分，且其中該第二卡盤部分獨立於該加熱器浮置與旋轉。
  17. 一種用於處理一微電子基板的設備，該設備包含：a)一處理腔室，在一處理期間該微電子基板係置放在該處理腔室中；b)一可旋轉與可平移的卡盤，其係設置在該處理腔室之內，其中該卡盤包含一第一卡盤部分與一第二卡盤部分，其中該第二卡盤部分獨立於該第一卡盤部分磁性浮置與磁性旋轉，且其中該第二卡盤部分在至少一部分的該處理期間固持該微電子基板；c)一磁性驅動器，其係納入至該可旋轉與可平移的卡盤內且能相對於該第一卡盤部分磁性浮置與磁性旋轉該第二卡盤部分，其中該磁性驅動器包含至少一磁性定子與至少一磁性轉子，該至少一磁性定子係納入至該第一卡盤部分內且 該至少一磁性轉子係納入至該第二卡盤部分內，該第二卡盤部分係藉由該至少一磁性定子而加以磁性地浮置與可旋轉地驅動；及d)一平移機構，其係以有效地沿著該處理腔室內之一路徑平移該卡盤的方式耦接至該第一卡盤部分。
  18. 如申請專利範圍第17項之用於處理一微電子基板的設備，其中該至少一磁性定子的至少一部分係使用一保護層塗覆，該保護層在該處理腔室配置成提供次大氣壓力環境時有效地減少從該磁性定子進入該處理腔室內的排氣。
  19. 如申請專利範圍第18項之用於處理一微電子基板的設備，其中該保護層包含下列材料的至少一者：至少一聚碳酸酯、至少一氟聚合物、至少一聚醯亞胺、至少一聚苯乙烯、PEEK、至少一環氧樹脂、或任何其組合。
  20. 如申請專利範圍第19項之用於處理一微電子基板的設備，其中該氟聚合物包含至少一氟合成橡膠。
  21. 如申請專利範圍第20項之用於處理一微電子基板的設備，其中該至少一氟合成橡膠包含一FKM氟合成橡膠、一FPM氟合成橡膠、一FEPM氟合成橡膠、一FFKM氟合成橡膠、或任何其組合。
  22. 如申請專利範圍第19項之用於處理一微電子基板的設備，其中該至少一氟聚合物包含PTFE、PFA、PVDF、PCTFE、或任何其組合。
  23. 如申請專利範圍第17項之用於處理一微電子基板的設備，其中該第二卡盤部分的一上表面構成一可旋轉板的一部分，其中該第二卡盤部分更包含至少一配接器機構，該配接器機構將該轉子連接至該可旋轉板，使得該轉子 的旋轉傳遞予該可旋轉板，且其中該轉子係以提供該轉子與該可旋轉板之間的一間隙之方式連接至該可旋轉板。
  24. 如申請專利範圍第23項之用於處理一微電子基板的設備，更包含一加熱器，該加熱器至少部分地配置在該間隙中並與該轉子與該可旋轉板隔開，其中該加熱器提供熱量至緊固至該第二卡盤部分的該微電子基板，且其中該加熱器係耦接至該第一卡盤部分，使得該轉子與該第二卡盤部分獨立於該加熱器浮置與旋轉。
  25. 一種用於處理一微電子基板的方法，該方法包含下列步驟：a)提供一設備，其包含一處理腔室；b)將該微電子基板固持在一卡盤上，其中該卡盤包含一第一卡盤部分與一第二卡盤部分，其中一磁性驅動器係納入至該卡盤且能相對於該第一卡盤部分浮置與旋轉該第二卡盤部分，其中該磁性驅動器包含至少一磁性定子與至少一轉子，該至少一磁性定子係納入至該第一卡盤部分內且該至少一轉子係納入至該第二卡盤部分內，該第二卡盤部分係藉由該至少一定子而磁性地浮置與可旋轉地驅動，且其中該第二卡盤部分固持該微電子基板；及c)在一基板處理期間，使固持該基板於其上的該第二卡盤部分浮置與旋轉。
  26. 一種用於處理一微電子基板的設備，該設備包含：a)一殼體，其配置成提供一處理腔室，該微電子基板係在該處理腔室中經受一處理，其中該處理腔室配置成在至少一部分的該處理期間提供次大氣壓力環境；b)一流體供給源，該流體供給源包含一加壓的處理流體； c)一可平移與可旋轉的卡盤，其設置在該處理腔室之內，其中該卡盤包含一第一卡盤部分與一第二卡盤部分，其中該第二卡盤部分獨立於該第一卡盤部分磁性浮置與磁性旋轉，且其中該第二卡盤部分在至少一部分的該處理期間固持該微電子基板；d)一噴嘴，其係耦接至該流體供給源並設置在該處理腔室中，且配置成在至少一部分的該處理期間使用該處理流體以施予一處理至固持在該可旋轉與可平移的卡盤上之該微電子基板上；e)一平移機構，其以有效地將該可旋轉與可平移的卡盤沿著該處理腔室內之一路徑平移以造成該卡盤與該噴嘴之間的相對平移之方式耦接至該第一卡盤部分；及g)一磁性驅動機構，其係以有效地造成該第二卡盤部分相對於該第一卡盤部分之磁性浮置與磁性旋轉之方式納入至該可旋轉與可平移的卡盤內，其中該磁性驅動機構包含至少一磁性定子與至少一轉子，該至少一磁性定子係納入至該第一卡盤部分內且在該第二卡盤部分下方和該第一卡盤部分與該第二卡盤部分之間，且該至少一轉子係納入至該第二卡盤部分內且在該第二卡盤部分下方和該第二卡盤部分與該第一卡盤部分之間，使得該至少一轉子及該第二卡盤部分係藉由該至少一磁性定子而加以磁性地浮置與可旋轉地驅動。
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