專利名稱：多區(qū)域處理系統(tǒng)及處理頭的制作方法
多區(qū)域處理系統(tǒng)及處理頭背景 半導(dǎo)體處理操作包括透過沉積處理以形成層及移除層、定義特征部(如蝕刻)、制 備層(如清潔)、摻雜或其它不需在基板上形成層的處理。此外，類似的處理技術(shù)應(yīng)用于下 列各裝置的制造集成電路(IC)半導(dǎo)體裝置、平板顯示裝置、光電子裝置、數(shù)據(jù)儲存裝置、 磁電子裝置、封裝裝置及其它類似裝置。因特征部的尺寸持續(xù)縮小，對于沉積處理不斷在追 求無論是在材料、單元處理或處理次序上的進(jìn)步。然而，半導(dǎo)體廠商透過分批處理對整片晶 圓處理進(jìn)行研發(fā)，因沉積系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用以支持此處理方案。此種方式造成研發(fā)成本持續(xù)上 升，且無法適時(shí)又符合成本效益地進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)。雖然梯度處理嘗試提供額外信息，但梯度處理具有數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。梯度處理依賴所定 義的非均勻性，然而非均勻性不能反映常規(guī)處理操作，因此梯度處理不能模仿常規(guī)處理。此 夕卜，在梯度處理之下，一移動的光罩或遮板一般用以跨整個(gè)基板或部分基板沉積不同數(shù)量 的材料(或摻質(zhì))。此方式亦用于也許可或不可被用于共同濺鍍的目的而具有載置標(biāo)的物 (target)的旋轉(zhuǎn)輸送帶的沉積系統(tǒng)。上述每個(gè)系統(tǒng)中，沉積區(qū)域的均勻性，以及執(zhí)行超過一 個(gè)沉積處理的交互污染的問題，皆使這些技術(shù)于組合式處理時(shí)相對地?zé)o效。因此，對于單一基板上的多個(gè)不同處理變化的評估，一改進(jìn)技術(shù)便用來提供以更 有效率地評估不同材料、單元處理或處理次序的可行性。概述本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種組合式處理的沉積系統(tǒng)及方法。以下將敘述本發(fā)明 的數(shù)個(gè)實(shí)施方式。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一沉積系統(tǒng)，該沉積系統(tǒng)具有設(shè)置在沉積系統(tǒng)內(nèi)的 徑向移動的處理頭(radially articulating process head)。徑向移動的處理頭能夠 將一層材料沉積在基板的區(qū)域上。在一實(shí)施方式中，區(qū)域是基板的位置隔離區(qū)域(site isolated region)。沉積系統(tǒng)可包括多個(gè)設(shè)置在基板表面上方的徑向移動的沉積頭。為了 接近整個(gè)基板表面，置放基板的支座(support)用以旋轉(zhuǎn)或線性移動基板。若沉積頭的一 基部作為陰極，且一圍繞從基部延伸的側(cè)壁的屏蔽作為陽極，則處理頭能夠用于冷電漿操 作。在另一實(shí)施方式中，沉積頭的一噴淋頭可相對于離一基板表面的距離調(diào)整。亦即，噴淋 頭可在Z方向調(diào)整，不依賴沉積頭的移動而調(diào)整一處理容積。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一處理頭具有以同心設(shè)置的數(shù)個(gè)通道，該通道用以透過 一內(nèi)通道傳送一沉積流體到一基板表面，并透過一定義為介于第一通道的外壁與第二通道 的內(nèi)壁之間的空腔提供沉積流體的排出。在一實(shí)施方式中，內(nèi)通道的底部表面及第二通道 的底部表面是共平面的。處理頭有選擇性地包括一圍繞第二通道的第三通道。第三通道提 供一流體阻障，從而防止沉積流體流到第三通道的周圍的外部。在一實(shí)施方式中，作為流體 阻障的流體經(jīng)由第二通道排出。第一、第二及第三通道可以圍繞一共軸同心。又在本發(fā)明的另一方面，提供有位置隔離沉積的方法。該方法透過在此描述的處 理頭將材料沉積在基板的區(qū)域上。在一實(shí)施方式中，一氣態(tài)沉積流體流過設(shè)置于基板一部 分上方的內(nèi)通道。同時(shí)，在一所定義的圍繞內(nèi)通道的空腔中可施加一真空，以跨內(nèi)通道的底部表面收回流體而進(jìn)入該所定義空腔。在一實(shí)施方式中，一局限流體可選擇性地流過一外 通道，該外通道圍繞內(nèi)通道及包圍內(nèi)通道的區(qū)域兩者。一膜沉積在基板的部分或區(qū)域上，此 步驟可重復(fù)在基板其它部分或區(qū)域上進(jìn)行。在另一實(shí)施方式中，提供有在基板位置隔離區(qū) 域上沉積一膜的方法。在此實(shí)施方式中，噴淋頭組件內(nèi)的一噴淋頭是可移動的，以使調(diào)整一 定義為介于噴淋頭組件與基板的位置隔離區(qū)域之間的一處理區(qū)域的容積。一沉積流體流過 調(diào)整后的噴淋頭，以沉積一膜在基板的位置隔離區(qū)域上。在一實(shí)施方式中，多余的沉積流體 及沉積副產(chǎn)物會被移除，其藉由在一圍繞噴淋頭組件的局限區(qū)域設(shè)有一真空。據(jù)此，透過在 此描述的數(shù)個(gè)實(shí)施方式，基板上的多個(gè)位置可接受組合式處理，不論是以平行、序列或平行 與序列的組合來組處理，以提供替代性處理次序、材料、處理參數(shù)等的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的其它方面將從下述詳細(xì)說明及參照隨附圖式后更能明白。圖式基于本發(fā) 明的原理而例示性地繪制。


由以上敘述結(jié)合圖式將使本發(fā)明更容易了解。圖式中，相似的組件符號代表其相 似的結(jié)構(gòu)組件。圖1為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示一處理室。圖2為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示移動頭移動的額外細(xì)節(jié)。圖3為圖2根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的處理室的俯視圖。圖4A為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示一系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)式處理頭 及移動式基板支座。圖4B為一簡化概略圖，繪示透過圖4A中實(shí)施方式而產(chǎn)生的一例示性組合式區(qū)域 圖案。圖5A為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示一組合式處理用的處理頭。圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，繪示一可用于物理氣相沉積(PVD)處理的處理 頭。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，繪示一用于組合式處理的處理/沉積頭的俯視 圖。圖7為是一簡化概略圖，繪示圖6中處理頭的橫剖面圖。圖7-1為一簡化概略圖，詳細(xì)繪示圖7中處理頭的外環(huán)的底部表面。圖8為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示一隔離區(qū)域已經(jīng)接受組合式 處理的基板。圖9為一簡化概略圖，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式繪示一具有用以在系統(tǒng)的處理室 內(nèi)進(jìn)行組合式處理的整合式高產(chǎn)量組合式(HPC)系統(tǒng)。詳細(xì)描述在此描述的實(shí)施方式提供了一種以組合方式處理基板的方法及系統(tǒng)。然而，應(yīng)當(dāng) 了解到，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明并不需這些特定細(xì)節(jié)的部分或全部來實(shí)施。在其 它情況下，常規(guī)處理操作將不再詳述，以避免不必要地混淆本發(fā)明。以下數(shù)個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)描述了關(guān)于多區(qū)域處理的系統(tǒng)，以及能以組合方式處理基 板的相關(guān)的處理頭。據(jù)此，基板的不同區(qū)域可能具有不同屬性，其可能是因材料、單元處理(例如，處理狀況或參數(shù))、處理次序等的變化之故。優(yōu)選地，各區(qū)域內(nèi)的狀況為實(shí)質(zhì)上均 勻，以使在各區(qū)域內(nèi)模仿傳統(tǒng)式整片晶圓處理；然而，特定實(shí)驗(yàn)不需此要求便可得到有效的 結(jié)果。在一實(shí)施方式中，不同的區(qū)域受到隔離，以使不同區(qū)域間不會有彼此間的擴(kuò)散作用。此外，基板的組合式處理可以結(jié)合傳統(tǒng)式處理技術(shù)，其中實(shí)質(zhì)上整個(gè)基板受到均 勻處理(例如，使用相同的材料、單位處理、處理次序)。因此，本說明書中敘述的實(shí)施方式 能從制造處理流程中抽出一基板，對其執(zhí)行組合式沉積處理后，并將其送回制造處理流程 以進(jìn)行后續(xù)處理?？蛇x擇地，基板能在如群集工具(cluster tool)的整合式工具中處理， 該工具容許在中央腔室周遭連接的各種腔室中進(jìn)行組合式及傳統(tǒng)式兩者處理。因此在一基 板中，有關(guān)變動的處理及變動處理與傳統(tǒng)處理的互動的信息便能加以評估。據(jù)此，針對一期 望處理而言，大量的數(shù)據(jù)便可從單一基板獲得。在此的數(shù)個(gè)實(shí)施方式針對各種應(yīng)用描述，該應(yīng)用包括物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣 相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)、冷電漿沉積的沉積，以及其它應(yīng) 用，如蝕刻、摻雜、表面修改或制備(例如，清潔處理或單原子層沉積)等。更當(dāng)了解的是， 于下描述的實(shí)施方式是組合式基板處理的最佳化技術(shù)。經(jīng)由處理頭定義的相對小(與基板 整體區(qū)域相比較之下)區(qū)域的移動，伴隨著基板的旋轉(zhuǎn)，能夠接近到基板整個(gè)表面?？蛇x擇 地，處理頭可以圓形方式旋轉(zhuǎn)，而基板可在相對的x_y方向下移動，以使處理頭能夠接近整 個(gè)表面。在其它實(shí)施方式中，處理頭與基板皆可繞著一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸線可以是或可能不是 一公共軸線，或是處理頭與基板皆可能作直線運(yùn)動(XY平面)。一移動式臂桿可能包括單一 處理頭或多個(gè)處理頭，并能跨基板表面徑向掃描，以促成序列式處理(一次一個(gè)處理頭)、 序列-平行式處理或快速序列式處理(一次多個(gè)處理頭進(jìn)行重復(fù)處理，覆蓋基板上各區(qū)域) 或平行式處理(使用足夠的處理頭一次處理全部的區(qū)域)。在平行式處理的實(shí)施方式中，旋 轉(zhuǎn)能使不同區(qū)域受到輪流處理，其中各處理頭在不同區(qū)域?qū)嵭胁煌幚恚蛘?，作為另一種 可選擇的方案，各處理頭執(zhí)行相同處理，依賴基板旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生基板上不同處理的區(qū)域。在一實(shí)施方式中，一移動式處理頭用以在基板上方一隔離區(qū)域產(chǎn)生一電漿，以免 除屏蔽的需要，而該隔離區(qū)域可稱為處理區(qū)。雖然通常不需要屏蔽，本發(fā)明的各種方面亦可 使用屏蔽，并在部分情況下可如下述般改善隔離能力及公差。在另一實(shí)施方式中，提供有一 移動式處理頭，其用以使基板受到位置隔離的ALD處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解到，ALD、 CVD、PVD并不局限于沉積處理。舉例而言，在一實(shí)施方式中，ALD能被用來執(zhí)行摻雜處理。 更詳細(xì)而言，藉由在各沉積循環(huán)中沉積一或更少單原子層，ALD處理能作為一種摻雜方式。 在另一實(shí)施方式中，PVD及/或ALD處理能夠“蝕刻”。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解到，相較于處 理氣體沉積材料在基板上，藉由改變處理氣體，例如當(dāng)一處理氣體與基板反應(yīng)時(shí)，一蝕刻處 理便可加以執(zhí)行。圖1是一簡化概略圖，繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的反應(yīng)室。反應(yīng)室100包括 基板支座102及處理頭104?；逯ё?02可為靜電夾頭或其它夾頭，其設(shè)定來旋轉(zhuǎn)。在另 一實(shí)施方式中，基板支座102在反應(yīng)室100中線性移動。處理頭104用以在安置于基板支 座102上的基板112的一表面上方徑向地線性移動。在一實(shí)施方式中，處理頭104可在基 板112上方的平面以二個(gè)維度移動。在另一實(shí)施方式中，當(dāng)處理頭104移動時(shí)，伸縮密封部 (bellows) 106提供為一密封部，以維持反應(yīng)室的完整性。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明白，藉由將 基板支座102設(shè)定為旋轉(zhuǎn)至少180度，并藉由使處理頭104能夠跨基板112的半徑移動，基板112上所有位置皆可被處理頭104接近而執(zhí)行組合式處理。在一實(shí)施方式中，基板支座 102旋轉(zhuǎn)至少185度，以確保完整覆蓋。在另一實(shí)施方式中，基板支座102旋轉(zhuǎn)360度。沉 積頭104除了平行一基板112表面而線性移動之外，其能以與擱置在基板支座102上的基 板表面正交的Z方向移動，以將處理頭放在欲處理的區(qū)域上方及/或變化處理頭對于基板 的高度，如此進(jìn)而變動處理區(qū)域的容積，如下所述。依此方式，處理頭104可用來調(diào)整一定 義于處理頭與基板一表面之間的處理容積。流體供應(yīng)部108用以將流體傳送至處理頭104。實(shí)質(zhì)上，流體供應(yīng)部108傳送的 氣體為適合經(jīng)過處理頭104執(zhí)行任何沉積處理的氣體。當(dāng)然，為了因應(yīng)處理頭104的移動， 從流體供應(yīng)部108發(fā)出的傳送管線可以是靈活的。驅(qū)動器114提供了處理頭104在反應(yīng)室 100內(nèi)的線性(X Y)與正交(Z)移動。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，驅(qū)動器114可以是任何適當(dāng) 的驅(qū)動器，如線性驅(qū)動器、蝸輪等。此外，驅(qū)動器114或另一分開的驅(qū)動器可以控制不依賴 線性移動的正交移動。例示性的驅(qū)動器包括由導(dǎo)螺桿上的步進(jìn)馬達(dá)、氣動驅(qū)動器、伺服驅(qū)動 器、齒條組件等驅(qū)動的線性滑軌。為了產(chǎn)生電漿，如無線射頻(RF)、DC脈沖、微波等的電源 116連接到處理頭104。而包括中央處理器(CPU)、內(nèi)存及輸入/輸出能力的控制器110控 制反應(yīng)室100內(nèi)的處理。在一實(shí)施方式中，儲存在控制器110之內(nèi)的一處方會被CPU執(zhí)行， 以用于反應(yīng)室100內(nèi)的處理。針對而言，控制器110用以控制電源116、驅(qū)動器114、流體供 應(yīng)部108及反應(yīng)室執(zhí)行組合式處理操作用的其它方面。在另一實(shí)施方式中，各組件可使用 分開的控制器，而一具有通用目的計(jì)算機(jī)能透過一處理處方控制該分開控制器的操作。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，圖2為一簡化概略圖，繪示處理頭移動的額外細(xì)節(jié)。圖2 中，設(shè)有一與圖1的伸縮密封部不同的密封機(jī)構(gòu)。圖2中，處理頭104由臂桿120(亦作支 桿)支撐，而臂桿120固著在一移動式頂板124。在一實(shí)施方式中，臂桿120延伸穿過頂板 124，臂桿的一端連接到一提供Z方向移動的驅(qū)動器。臂桿120與移動式頂板124之間維持 有一密封部，以在臂桿相對于基板一表面上升或下降或作其它移動時(shí)，維持處理室的完整 性。移動式頂板124可以移動式地設(shè)置在軸承支座表面128及0形環(huán)126上。軸承支座表 面128為一設(shè)置在反應(yīng)室頂部122上的表面，導(dǎo)引移動式頂板124，以不至于對0形環(huán)126 造成過度壓力。圖2雖繪示一種軸承表面，另一種軸承表面可跨反應(yīng)室頂部122上的開口 設(shè)置，以在開口兩側(cè)支撐移動式頂板124。軸承表面可以包括滾珠軸承、氣動組件、液壓組件 等。在一實(shí)施方式中，反應(yīng)室內(nèi)為一超高真空，例如10_8或10_9torr，而介于0形環(huán)126之 間的區(qū)域則泵抽到milliTorr的范圍。在0形環(huán)126之間空間的泵抽能夠經(jīng)過通道130完 成，通道130使一泵能存取定義于0形環(huán)126之間的空間。舉例而言，通道130可穿鑿過反 應(yīng)室的上板，以使泵能存取定義于0形環(huán)126之間的空間。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖3是圖2中反應(yīng)室的俯視圖。在圖3中，移動式頂板 124包括用以在反應(yīng)室內(nèi)支撐處理頭的支桿120。雖然圖3中移動式頂板124有二個(gè)支桿 120，應(yīng)當(dāng)了解到，任何數(shù)量的支桿及對應(yīng)的處理頭能設(shè)置于該滑動式板上。0形環(huán)126為 反應(yīng)室內(nèi)真空與外部大氣之間提供一密封部。移動式頂板124的驅(qū)動器114可包括任何線 性驅(qū)動器、蝸輪等，以在晶圓的表面上移動支桿120及對應(yīng)的處理頭，進(jìn)行組合式處理。用 以進(jìn)行Z方向移動的連接到支桿120頂端的額外驅(qū)動器則因?yàn)榱撕喕瘓D式而未繪示。處理 頭104可為任何數(shù)量的針對各種應(yīng)用的不同處理頭，包過應(yīng)用于沉積操作的物理氣相沉積 (PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)，及其它應(yīng)用如蝕刻、摻雜、表面修改或制備
7(如清潔處理或單層沉積)等。以下將詳述處理頭的不同實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖4A為一簡化概略圖，繪示一系統(tǒng)具有一旋轉(zhuǎn)式處理 頭及一移動式基板支座。處理頭104在反應(yīng)室100內(nèi)由臂桿120所支撐。臂桿120用以在 一垂直方向移動(Z移動)，并繞著一軸旋轉(zhuǎn)。處理頭104的軸偏移其繞著旋轉(zhuǎn)的軸。基板 112置放于基板支座102上。基板支座102用以在一垂直方向移動(Z移動)，以及在XY平 面上線性移動。依此方式，基板112的隔離區(qū)域可接受組合式處理。在一實(shí)施方式中，多個(gè) 處理頭可連接到臂桿120。在另一實(shí)施方式中，反應(yīng)室100內(nèi)可設(shè)置有多個(gè)臂桿。圖4B為一簡化概略圖，繪示一經(jīng)由圖4A的實(shí)施方式產(chǎn)生的例示性組合式區(qū)域圖 案?；?12在其之上定義有隔離區(qū)域109。隔離區(qū)域109可以是能接受組合式處理的區(qū) 域，其中跨區(qū)域有不同的一種或組合的材料、單位處理或處理次序。如圖4B，軌道111是圖 4A的處理頭104遵循的例示性路徑。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員能了解到，描述于本說明書的實(shí) 施方式將能透過處理頭104的旋轉(zhuǎn)式移動及基板支座102的平面移動產(chǎn)生其它眾多圖案， 如圖8的例示性圖案。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，圖5A及5B是簡化概略圖，繪示用于組合式處理的處理 頭。處理頭104能促使數(shù)個(gè)干式處理，包括如圖5B所示的電漿式系統(tǒng)(如PVD或其變化或 冷電漿)，或如圖5A所示的其它氣態(tài)流體式系統(tǒng)(如ALD、CVD或類似變化)。雖然詳細(xì)解 釋了這些種類的處理頭，但其它支持額外處理方案的處理頭能夠依前述種類的處理頭來調(diào) 整適用，或能取代這些處理頭。根據(jù)一實(shí)施方式，處理頭104是圓柱狀，但可以是其它幾何 形狀，如四邊形、卵圓形、五角形等?；迳系奶幚韰^(qū)域，亦能稱作位置隔離區(qū)域，能由反應(yīng) 室所定義，如透過處理頭定義于一毯覆層或圖案化基板上，或處理區(qū)域能在基板上預(yù)先定 義(如透過測試結(jié)構(gòu)、晶粒、多晶或其它技術(shù))。如圖5A所示，側(cè)壁152定義處理頭或沉積頭的一外壁，且在處理頭104的一頂部 區(qū)域中，閥154提供流體到充氣室156，充氣室156將流體分配給噴淋頭158。噴淋頭158 及充氣室156的組合可稱作噴淋頭組件或處理頭組件。0形環(huán)160提供了介于噴淋頭組件 與側(cè)壁152之間的一密封部，0形環(huán)亦能使噴淋頭組件移動而不破壞真空。一實(shí)施方式中， 噴淋頭組件亦能永久性地固定于側(cè)壁152。在此實(shí)施方式中，側(cè)壁152能與外壁170在位置 171處移動式密封，如透過一 0形環(huán)或其它適合密封部，致使容許在Z方向移動的滑動式傳 動。真空可透過空腔168施加，以從處理區(qū)域162移除處理副產(chǎn)物。充氣室156及噴淋頭 158兩者皆可以相對垂直于基板164的一表面的方向移動，以改變處理區(qū)域162內(nèi)的處理容 積。當(dāng)噴淋頭組件移動時(shí)，外屏蔽170與側(cè)壁152保持靜止，以便設(shè)阻障而將電漿隔離在基 板164的一區(qū)域中。當(dāng)然，噴淋頭組件為靜止或移動時(shí)，側(cè)壁152是可移動的。在一替代的 實(shí)施方式中，惰性氣體如氬、氮等可被送入一環(huán)形空間168，以幫助維持定義在側(cè)壁152、噴 淋頭組件及基板一頂部表面之間的處理區(qū)域162的處理隔離。在此替代的實(shí)施方式中，排 氣將會透過如開口的另一機(jī)構(gòu)，如噴淋頭組件的入口或其它適當(dāng)技術(shù)提供。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖5B繪示一處理頭用于PVD處理中。處理頭104包 括類似如圖5A中描述的特征，但為了避免重復(fù)，部分這些特征將不會再詳述。處理頭組件 157可包括PVD處理的一標(biāo)的物，而進(jìn)氣口 149將處理氣體從氣體源151送入，以用于PVD 處理。區(qū)域162內(nèi)可濺擊一電漿，以將一材料沉積于基板164—表面上，而該基板164置放 于靜電夾頭166上，或其它已知基板支座上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解到，區(qū)域162內(nèi)的電
8漿可由直流電(DC)、DC脈沖、無線射頻(RF)、電感耦合、微波等維持。一空腔，也被稱為區(qū) 域168定義于外屏蔽170之內(nèi)，維持在一比沉積反應(yīng)室中電漿區(qū)域低的壓力，以使電漿捕獲 或收集未使用或未反應(yīng)的材料及氣體。
在一實(shí)施方式中，舉例而言，當(dāng)執(zhí)行冷電漿處理操作時(shí)，且一穩(wěn)定氣體電漿噴流在 近室溫、大氣壓下產(chǎn)生時(shí)，處理頭104內(nèi)包含有一中心陰極，如處理頭組件157的一基極作 為陰極，而外屏蔽170將作為陽極。在此實(shí)施方式中，電漿區(qū)域內(nèi)并不必要為真空。此外， 當(dāng)可了解到，在一實(shí)施方式中，外屏蔽170內(nèi)的空腔168并不需施加為真空，因?yàn)檎麄€(gè)反應(yīng) 室104可能在一合適的操作氣壓下，且外屏蔽170防止處理材料從處理頭104的外部散布 進(jìn)入主要反應(yīng)室內(nèi)，以避免影響其它區(qū)域。外屏蔽170可因組合式處理需要而電性浮接或 接地。又在另一實(shí)施方式中，外屏蔽170可抵著基板164的頂表面而置放，以對基板的頂 表面提供密封，從而隔離基板一區(qū)域以供處理，且防止沉積材料在區(qū)域間相互擴(kuò)散。當(dāng)然， 外屏蔽170可相對于基板164的表面進(jìn)行正交移動，從而修改區(qū)域162的容積。此外，在一 實(shí)施方式中，基板支座可垂直移動基板，并可旋轉(zhuǎn)基板。因此，區(qū)域162的容積可透過在此 描述的各種實(shí)施方式中的眾多技術(shù)調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖6是用于組合式處理的一處理/沉積頭的俯視圖。 處理頭104包括二個(gè)同心圓環(huán)，或可選擇性包括三個(gè)同心圓環(huán)。一選擇性的外環(huán)180圍繞 一中間環(huán)182，中間環(huán)182又圍繞內(nèi)環(huán)184，內(nèi)環(huán)亦稱作通道。參考圖7將更詳述，定義于內(nèi) 環(huán)184內(nèi)的區(qū)域使一處理氣體流到一安置于處理頭下方的基板的區(qū)域上，以在組合式處理 操作時(shí)沉積一層在基板的一部分上。在一實(shí)施方式中，內(nèi)環(huán)184內(nèi)的區(qū)域有約43毫米寬的 直徑，以容納典型的測試芯片，但其可以是依據(jù)已知測試芯片或其它設(shè)計(jì)參數(shù)的任何尺寸。 定義于中間環(huán)182與內(nèi)環(huán)184之間的區(qū)域用以抽空或?qū)怏w從定義于內(nèi)環(huán)184內(nèi)的沉積區(qū) 域內(nèi)抽出。亦即，一真空源可連接來抽空介于中間環(huán)182的內(nèi)表面與內(nèi)環(huán)184的通道的外 壁之間的區(qū)域。為了局限產(chǎn)物并防止污染安置于處理頭下的基板的其它區(qū)域，介于選擇性外環(huán) 180與中間環(huán)182之間的區(qū)域可用于流動如氬的惰性氣體。若不包括環(huán)180，則由環(huán)182與 184定義的環(huán)形空間中的真空便防止由處理頭104定義的區(qū)域中執(zhí)行的處理影響晶圓其它 區(qū)域。雖然一些氣體或其它流體可能溢漏，所溢出氣體的量不會影響實(shí)驗(yàn)。若不包括環(huán)180， 則基板上的區(qū)域?qū)忍幚眍^本身內(nèi)若設(shè)置有額外保護(hù)層的情況下相隔得還要遠(yuǎn)。在一實(shí) 施方式中，介于中間環(huán)182的內(nèi)表面與內(nèi)環(huán)184的外表面之間的區(qū)域大約是介于一至十毫 米之間。在另一例示性實(shí)施方式中，各同心圓環(huán)的厚度大約是介于一至五毫米之間。然而， 這些實(shí)施方式并非具有限制性，而是各環(huán)的厚度與其之間的距離因應(yīng)所執(zhí)行的應(yīng)用及處理 而有任何適當(dāng)?shù)暮穸?。?gòu)造的材料可為任何在沉積處理中適合使用的材料，如不銹鋼、鋁寸。圖7為一簡化概略圖，繪示圖6中處理頭的橫剖面圖。圖7中，優(yōu)選地，外環(huán)180 比環(huán)182或184具有與基板較少的分隔，且可能接觸基板164的表面。如前述，相較于只有 包括環(huán)182及184的情況，選擇性的外環(huán)180提供額外防護(hù)，從而防止從處理區(qū)域到基板其 它區(qū)域的溢漏。如圖7所示，一處理氣體會在內(nèi)環(huán)184內(nèi)流動，并從中間環(huán)182與內(nèi)環(huán)184 之間的中間空間穿過而被抽出。因此，氣體會在由內(nèi)環(huán)184定義的區(qū)域175內(nèi)向基板164流動，在內(nèi)環(huán)184下方流動，并從內(nèi)環(huán)184與中間環(huán)182定義的區(qū)域內(nèi)的真空所抽出。處理 區(qū)域由內(nèi)環(huán)184所定義，而中間環(huán)182與選擇性的外環(huán)180設(shè)有緩沖區(qū)。由內(nèi)環(huán)184底部 表面下與基板的頂部表面所定義的處理容積可藉由垂直移動處理頭而調(diào)整。若未包含外環(huán)180，則中間環(huán)182可比內(nèi)環(huán)184更接近基板，但這是選擇性的?？? 選擇地，在一實(shí)施方式中，中間環(huán)能接觸基板164。環(huán)182與基板164之間的間隔可能使處 理流體(如氣體)溢漏。為更防止此情況發(fā)生，氬或其它惰性氣體能用來在最外側(cè)空腔或環(huán) 形空間179內(nèi)流動，以進(jìn)一步地局限處理副產(chǎn)物。此惰性氣體會向基板164在外部空腔179 內(nèi)移動，在環(huán)182下方移動，并被介于內(nèi)環(huán)184與中間環(huán)182之間的區(qū)域177的真空所抽出。 該惰性氣體將不會影響內(nèi)環(huán)184內(nèi)的處理，且選擇的流率應(yīng)使任何擴(kuò)散到該區(qū)域的擴(kuò)散作 用最小化。如前述，處理頭用的材料能是不銹鋼、鋁或其它任何適用于在半導(dǎo)體晶圓上的處 理層或沉基層所使用電漿及氣體的金屬。當(dāng)處理頭表面會接觸基板表面時(shí)，如TEFLON 的 聚四氟乙烯涂布層或其它適當(dāng)?shù)姆欠磻?yīng)涂布層可用于接觸基板164表面的處理頭表面上。 在一實(shí)施方式中，外環(huán)180的底部表面為一刀狀邊緣，以最小化與基板164的接觸面積。圖 7-1繪示外環(huán)180的一底部表面，其底部邊緣181建構(gòu)為刀狀邊緣。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖8是隔離區(qū)域已經(jīng)接受組合式處理的基板的簡化概 略圖。基板200包括多個(gè)設(shè)置于該基板上的區(qū)域202。區(qū)域202中的每一個(gè)以上述反應(yīng)室 內(nèi)處理頭中的一個(gè)處理。透過利用線性、徑向移動的臂桿及由基板支座旋轉(zhuǎn)(或處理頭的 旋轉(zhuǎn)及基板的線性(x_y)移動，或基板及處理頭兩者的旋轉(zhuǎn)，或處理頭及基板兩者的線性 移動)，任何位置隔離沉積區(qū)域的圖案可定義在基板200表面上。所示的圖案為對稱，且確 ?；宓淖畲笫褂茫约疤幚眍^的最簡易對準(zhǔn)，但亦能實(shí)施其它圖案或其它數(shù)量的區(qū)域。應(yīng) 當(dāng)了解到，針對基板202，因各區(qū)域202可能會使處理的屬性或特色受改變，單一基板上具 有相當(dāng)豐富程度的知識。因此，可收集各區(qū)域有用的信息，以及各區(qū)域與先前或后續(xù)處理操 作或材料的互動，以高度有效率方式提供最佳材料、單位處理及/或處理次序的數(shù)據(jù)。雖然 圖8繪示的區(qū)域202為隔離且不重迭，在一實(shí)施方式中區(qū)域可以重迭。在另一實(shí)施方式中， 一區(qū)域作為現(xiàn)在被、曾經(jīng)被或即將被用于處理或形成一選定材料的基板上的局部區(qū)域。區(qū) 域能包括一區(qū)域及/或一系列的平?；蛑芷谛缘膮^(qū)域預(yù)先形成在基板上。區(qū)域可以有任何 適合形狀，如圓形、方形、橢圓形、錐形等等。在一實(shí)施方式中，區(qū)域被預(yù)先定義于基板上。然 而，在另一實(shí)施方式中，處理則會定義區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，圖9為一簡化概略圖，繪示整合式高產(chǎn)量組合式(high productivity combinatorial,HPC)系統(tǒng)。HPC系統(tǒng)包括一支撐多個(gè)處理模塊的框架900。 應(yīng)當(dāng)了解到，根據(jù)一實(shí)施方式，框架900可以是單一框架。在一實(shí)施方式中，框架900內(nèi)的 環(huán)境受到控制。承載閉鎖/廠房接口 902提供進(jìn)入存取HPC系統(tǒng)的多個(gè)模塊。機(jī)器人914 提供基板(及屏蔽)在模塊間的移動，以及進(jìn)出承載閉鎖902的移動。根據(jù)一實(shí)施方式，模 塊904可為定位/除氣模塊。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，模塊906可為電漿式或非電漿式 其中之一的干凈模塊。任何種類的反應(yīng)室或反應(yīng)室的組合皆可實(shí)施，在此的描述僅為一種 組合的例示性說明，并不意味要限制用以支持來組合基板/晶圓的組合式處理或組合式加 傳統(tǒng)處理的潛在反應(yīng)室或處理。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，模塊908稱作鏈接庫模塊。在模塊908中，儲存有一稱 作處理屏蔽的多個(gè)屏蔽。為了對在這些模塊中受處理的基板施加特定圖案，該等模塊可用于干式組合式處理模塊。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，模塊910包括一 HPC物理氣相沉積模 塊。模塊912為一沉積模塊，如ALD或CVD模塊。模塊910及/或912可包括在此描述的 處理頭。應(yīng)當(dāng)了解到，當(dāng)所有處理頭都相似時(shí)，如圖5A、5B或6的處理頭或在此描述的不同 處理頭的某些組合，模塊910及912可用以包括多個(gè)處理頭。此外，多個(gè)處理頭可用于在處 理模塊中的受處理的基板上執(zhí)行相同或不同的處理操作。舉例而言，當(dāng)不同的處理頭在一 處理模塊內(nèi)時(shí)，某些處理頭可能執(zhí)行ALD操作，某些處理頭可能執(zhí)行PVD操作等等。此外， 執(zhí)行相同操作的處理頭可變動處理狀況、參數(shù)、材料等。這些多個(gè)不同操作可平行或序列執(zhí) 行。據(jù)此，透過描述于此的利用移動式處理頭的組合式處理實(shí)施方式，眾多實(shí)驗(yàn)組合可在單 一基板上的位置隔離區(qū)域執(zhí)行。在一實(shí)施方式中，集中化控制器，亦即運(yùn)算裝置911，可控制 HPC系統(tǒng)的處理。美國專利申請案第11/672478號及第11/672473號有HPC系統(tǒng)的更詳細(xì) 描述。利用HPC系統(tǒng)，采用組合式處理的多個(gè)方法可被采用來沉積材料在基板上。
總結(jié)而言，上述實(shí)施方式可使組合式處理被應(yīng)用于采用位置隔離方式的基板，并 以平行、序列_平行或序列方式的其中之一進(jìn)行。一處理頭對著基板表面設(shè)置于反應(yīng)室內(nèi)， 其能跨基板表面徑向地掃描。一較佳情況為，該處理頭以實(shí)質(zhì)上均勻方式，且不使用屏蔽或 光罩，用以處理基板的一部分(如位置隔離區(qū)域)；然而，特定實(shí)施方式中可使用屏蔽。應(yīng)當(dāng) 了解到，當(dāng)基板并非為圓形時(shí)，如四邊形或其它形狀，一較佳情況為，處理頭將會掃描過四 邊形最大的寬度，同時(shí)間基板旋轉(zhuǎn)以提供完全的可及性，然而處理頭并不一定要如此設(shè)置。 此外，處理頭能線性移動，加上基板的正交移動，以最小化整體反應(yīng)室的尺寸。處理頭的移 動以維持處理反應(yīng)室完整性的方式執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)了解到，沉積可發(fā)生在毯覆式基板上，或發(fā)生 在定義有結(jié)構(gòu)、圖案、裝置或其它特征部的基板上。此外，在進(jìn)行上述組合式沉積技術(shù)后，基 板更可透過完整基板傳統(tǒng)技術(shù)來處理。下述實(shí)施方式包括一反應(yīng)室，該反應(yīng)室中設(shè)置有徑向移動的處理頭，而該徑向移 動的處理頭有能力處理基板的多個(gè)區(qū)域，且各區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上彼此隔離。反應(yīng)室可具有多個(gè)處 理頭，且多個(gè)區(qū)域可以序列、快速序列或平行方式接受處理。應(yīng)當(dāng)了解到，處理頭的內(nèi)壁可 定義區(qū)域，而外壁提供隔離區(qū)域的密封。在另一實(shí)施方式中，區(qū)域可為在基板上預(yù)先定義 的。反應(yīng)室可包括在處理頭下方的旋轉(zhuǎn)式基板支座，該基板支座可旋轉(zhuǎn)超過約半個(gè)基板，如 約185度。徑向移動的處理頭在基板半徑上有一移動范圍。此外，處理頭可相對于沉積系統(tǒng) 的一基座而垂直移動。在一實(shí)施方式中，處理頭附著于一臂桿上，該臂桿驅(qū)動處理頭于反應(yīng) 室內(nèi)基板一頂部表面上方的徑向移動，以及處理頭相對于基板一頂部表面的正交移動。一 差壓密封部由一第一 0形環(huán)所定義，該第一 0形環(huán)由一第二 0形環(huán)所圍繞住。為了將反應(yīng) 室與一外部表面隔離，第一與第二 0形環(huán)之間的空腔抽氣到一氣壓，該氣壓比沉積系統(tǒng)內(nèi) 的氣壓更高，但比一外部氣壓更低。處理頭包括一正對基板的基部，以及一將從基部延伸出 側(cè)壁的下部圍繞住的屏蔽。在一實(shí)施方式中，用于冷電漿操作時(shí)，基部作為陰極，屏蔽作為 陽極。在一實(shí)施方式中，處理頭的一下部由一污染物壁所包圍，該污染物壁用以在沉積操作 期間排出沉積副產(chǎn)物。在本發(fā)明的另一方面，提供有一具有一第一通道及一第二通道的處理頭，該第一 通道用以將氣體傳送到一基板表面，而該第二通道由包圍第一通道的外壁所部分定義。第 二通道用以排放氣體，其中第二通道的外壁作為一阻障，以將氣體局限在由第二通道所定 義的一內(nèi)區(qū)域內(nèi)。處理頭可包括一圍繞第二通道的第三通道，該第三通道用以提供一流體阻障，從而防止氣體流到第三通道的一周圍之外。第一、第二及第三通道為環(huán)繞共軸的同心 圓。在一實(shí)施方式中，相較于第一通道的底部表面，第二通道的底部表面較接近基板表面。 在另一實(shí)施方式中，底部表面可接觸基板。在一實(shí)施方式中，處理頭在反應(yīng)室內(nèi)固著在一移 動臂桿上，而基板在一基板支座上旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施方式中，第三通道的底部表面延伸超過 第一及第二通道的底部表面。第三通道或第二通道的底部表面可接觸基板，并可建構(gòu)為一 刀狀邊緣。在一實(shí)施方式中，第三通道的底部表面涂布有一惰性膜。
在另一實(shí)施方式中，提供有一種用于位置隔離沉積的移動式處理頭。包括該移動 式處理頭的一移動式組件包括一定義處理區(qū)域的內(nèi)壁。在一實(shí)施方式中，多個(gè)處理區(qū)域形 成在一基板上，且一圍繞內(nèi)壁的外部表面的底部部分的外壁將處理組件局限在處理區(qū)域 內(nèi)。在一實(shí)施方式中，外壁的底部表面延伸超過內(nèi)壁的底部表面。在另一實(shí)施方式中，在沉 積操作期間，外壁接觸到基板在主動沉積區(qū)周圍之外的表面。在此實(shí)施方式中，外壁可接觸 到設(shè)置于基板上的屏蔽。本發(fā)明包括一與外壁開口有流體通連的真空源，透過該開口能接 近到定義于外壁與內(nèi)壁之間的空腔。在另一實(shí)施方式中，該組件不依賴處理頭而會移動。舉 例而言，在一例示性實(shí)施方式中，處理頭做一維的移動，而組件做一或更多維的移動。移動 式組件可包括標(biāo)的物、噴淋頭或冷電漿頭的其中之一。外壁及內(nèi)壁可彼此在Z方向獨(dú)立移 動。在一實(shí)施方式中，外壁接觸到設(shè)置于基板表面上的屏蔽。在本發(fā)明的另一方面，提供有一種用于基板上多區(qū)域處理的方法。該方法包括使 一流體流動穿過設(shè)置于基板一區(qū)域上方而處理該區(qū)域的內(nèi)通道，以及在流動的同時(shí)從包圍 該內(nèi)通道的一區(qū)域收回流體。一污染物流體流過一外通道，該外通道圍繞內(nèi)通道及包圍內(nèi) 通道的區(qū)域兩者，同時(shí)，該外通道提供對基板上由內(nèi)通道所定義的該區(qū)域的實(shí)質(zhì)均勻處理。 該方法包括針對基板上不同區(qū)域重復(fù)進(jìn)行上述各方法操作，且以序列、序列-平行或平行 的其中之一的方式進(jìn)行，并于后續(xù)透過傳統(tǒng)整片晶圓處理而處理基板。該方法能包括移動 包含內(nèi)通道與外通道的處理頭組件，以使內(nèi)通道設(shè)置于基板的下一個(gè)部分上，以及沉積頭 的徑向移動及基板的旋轉(zhuǎn)。該方法能包括以外通道的底部表面接觸基板表面。在一實(shí)施方 式中，上述移動包括處理頭的旋轉(zhuǎn)及基板的線性移動，而區(qū)域可由處理頭定義。在本發(fā)明的另一方面，揭露有一種處理基板的位置隔離區(qū)域的方法。該方法包括 修改一定義于噴淋頭組件與基板位置隔離區(qū)域之間的處理區(qū)域容積，以及使一沉積流體流 動穿過噴淋頭。一膜沉積在基板位置隔離區(qū)域，且于沉積的同時(shí)，多余的沉積流體及沉積副 產(chǎn)物穿過一圍繞噴淋頭組件的區(qū)域而移除。在一實(shí)施方式中，藉由相對于基板一表面移動 噴淋頭，處理區(qū)域的容積可加以調(diào)整。處理區(qū)域中可產(chǎn)生電漿，以產(chǎn)生用以沉積到基板表面 上的材料。在一實(shí)施方式中，圍繞噴淋頭的區(qū)域的真空可被施加來局限流體或從處理區(qū)域 移除流體。上述各方法操作可重復(fù)對下一位置隔離區(qū)域進(jìn)行。在一實(shí)施方式中，區(qū)域在噴 淋頭與基板之間有著相似或不同之間隔的情況下接受處理，其中不同間隔藉由下列之一決 定噴淋頭組件的移動，或在一例示性實(shí)施方式中，支撐具有外壁圍繞內(nèi)壁的噴淋頭組件的 內(nèi)壁的移動。又在本發(fā)明的另一方面，提供有一種包括設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)處理頭的反應(yīng) 室。旋轉(zhuǎn)處理頭繞著一與處理頭的軸不同的軸旋轉(zhuǎn)，且一基板支座用以在旋轉(zhuǎn)處理頭下方 支撐基板?；逯ё靡栽谂c處理頭的軸正交的平面方向移動基板。又在另一實(shí)施方式中，提供有一種能夠處理基板的多個(gè)隔離區(qū)域的半導(dǎo)體處理室。該處理室包括處理裝置，用以使一處理流體穿過外圍部而移動到達(dá)其中的一個(gè)隔離區(qū) 域，以及圍阻裝置，用以流動一圍阻流體以提供阻障來抑制處理流體從一定義于處理裝置 與圍阻裝置之間的區(qū)域溢漏。還包括的是抽空裝置，用以于處理及圍阻流體的流動的同時(shí) 從該區(qū)域收回流體，以使隔離區(qū)域的其中之一受到實(shí)質(zhì)上均勻的處理。該處理室包括用以 于后續(xù)透過一傳統(tǒng)整片晶圓處理而處理基板的裝置。該半導(dǎo)體處理室還包括用以移動外圍 部到下一個(gè)隔離區(qū)域上方的裝置。在一實(shí)施方式中，用以移動的裝置包括徑向移動外圍部 的裝置，以及旋轉(zhuǎn)基板用的裝置。該處理室包括用以修改一定義于外圍部與其中之一隔離 區(qū)域之間的處理容積的裝置。用以移動的裝置包括旋轉(zhuǎn)外圍部的裝置，以及線性移動基板 的裝置。在一實(shí)施方式中，半導(dǎo)體處理室執(zhí)行原子層沉積。用以流動處理流體的處理裝置、 圍阻裝置及抽空裝置能具有相對于彼此以同心圓方式座落的流體通道。又在另一實(shí)施方式中，提供有一種半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括群集在一框架周 圍的多個(gè)處理模塊，其中該多個(gè)處理模塊中的至少一個(gè)包括一位置隔離沉積用的移動式沉 積頭，該移動式沉積頭具有定義一處理區(qū)域的內(nèi)壁。移動式處理頭固著于一徑向移動的臂 桿上。移動式沉積頭包括一設(shè)置于內(nèi)壁內(nèi)、處理區(qū)域上方的移動式組件，而多個(gè)處理區(qū)域形 成于一基板上。移動式沉積頭還包括一圍繞 內(nèi)壁的外部表面的下部的外壁。徑向移動臂桿 用以在相對于欲處理基板表面的垂直方向位移該移動式沉積頭。該系統(tǒng)包括一基板支座， 該基板支座用以在移動式沉積頭下方支撐基板?；逯ё靡栽谂c處理頭的軸正交的平面 方向移動基板。移動式沉積頭用以繞著一軸旋轉(zhuǎn)，而該軸不同于用以在移動式沉積頭下方 支撐基板的基板支座的軸。該系統(tǒng)可包括一額外處理模塊，該額外處理模塊具有原子層沉 積用的處理頭。該處理頭包括一用以將氣體輸送到基板表面的第一管道，及一由包圍第一 管道的外壁所部分定義的第二管道。第二管道用以為氣體提供排氣，其中外壁作為阻障，以 將氣體局限在由第二管道所定義的內(nèi)部區(qū)域中。該系統(tǒng)可包括一圍繞第二管道的第三管 道。第三管道用以提供一流體阻障，以防止氣體流到第三管道外圍的外部，其中第一、第二 及第三管道為同心。又再另一實(shí)施方式中，提供有一種以組合方式處理基板的方法。該方法包括以一 具有獨(dú)立移動的處理頭的處理頭組件隔離基板的一第一區(qū)域，及在第一區(qū)域內(nèi)處理基板的 一部分。該方法包括在處理室中將處理頭組件移動到基板的一第二區(qū)域，及在第二區(qū)域內(nèi) 處理基板的一部分。移動處理頭組件的步驟包括在基板表面上徑向移動處理頭組件到第 二區(qū)域，處理頭組件旋轉(zhuǎn)的軸不同于處理頭的軸，及/或該移動處理頭組件的步驟包括調(diào) 整定義于處理頭與基板之間的處理區(qū)域的容積?；逶谔幚砘甯鞑糠种g則提供有線性 或徑向移動。在另一實(shí)施方式中，提供有一種半導(dǎo)體處理室。處理室包括用以移動設(shè)置在處理 室內(nèi)的沉積頭的裝置，其中沉積頭能夠處理基板的多個(gè)區(qū)域。該用以移動的裝置提供了基 板上的徑向移動，且該徑向移動相對于一軸，而該軸不同于沉積頭的軸。處理室包括用以旋 轉(zhuǎn)或線性移動設(shè)置于沉積頭下方的基板的其中一動作的裝置。在一實(shí)施方式中，徑向移動 具有在基板半徑上的一移動范圍。又在另一實(shí)施方式中，一種用于位置隔離沉積的移動式處理頭具有一內(nèi)壁，其定 義基板的一處理區(qū)域；一移動式組件，其設(shè)置于該內(nèi)壁內(nèi)，且位于處理區(qū)域上方，定義成使 得在基板上形成多個(gè)處理區(qū)域；及一外壁，其與內(nèi)壁的至少一部分隔離并圍繞之。在一實(shí)施方式中，外壁的底部表面延伸超過內(nèi)壁的底部表面，而該系統(tǒng)包括與一定義為介于外壁與內(nèi)壁之間的空腔有流體通連的真空源，以從處理區(qū)域提供一或更多個(gè)排氣口。該組件可獨(dú) 立于處理頭的其余部分而移動，處理頭可于至少二維內(nèi)移動，而組件在一維內(nèi)移動。移動式 組件為標(biāo)的物、噴淋頭或冷電漿的其中之一。處理頭可為沉積頭，該沉積頭用以沉積一層在 處理區(qū)域內(nèi)。外壁及內(nèi)壁彼此間以相對于一基板表面的垂直方向獨(dú)立移動，且外壁會被推 擠而抵著一基板表面。在此所述的任何操作構(gòu)成本發(fā)明的部分，且為有用的機(jī)器操作。本發(fā)明亦有關(guān)執(zhí) 行這些操作的裝置或設(shè)備。該設(shè)備可依所要求的目的而特別建構(gòu)，或該設(shè)備能為一般用途 的計(jì)算機(jī)由儲存在其中的計(jì)算機(jī)程序有選擇性地啟動或建構(gòu)。特定而言，各種一般用途機(jī) 器能使用依此處教示而撰寫的計(jì)算機(jī)程序，或更方便地建構(gòu)一較為專業(yè)的設(shè)備，以執(zhí)行所 需操作。雖然為了清晰了解的目的而些許詳細(xì)地?cái)⑹隽饲拔牡谋景l(fā)明，顯然在此隨附的權(quán) 利要求書的范圍內(nèi)可執(zhí)行特定的改變與修正。因此，本實(shí)施方式應(yīng)被視為舉例性而非限制 性，且本發(fā)明不限于本文所給定的詳情，而是可在此隨附的權(quán)利要求書的范圍與均等物內(nèi) 修正。在權(quán)利要求書中，除明載于該權(quán)利要求書內(nèi)，組件及/或步驟都不能暗示特定的操作 順序。
權(quán)利要求
一種處理方法，其用以處理基板上的一位置隔離區(qū)域，包含修正介于一沉積頭與所述基板的所述位置隔離區(qū)域之間的一處理區(qū)域的容積；在所述基板的位置隔離區(qū)域上執(zhí)行一干式處理；以及在進(jìn)行處理的同時(shí)，經(jīng)由圍繞一沉積頭組件周圍的區(qū)域而抽空所述處理區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述處理區(qū)域內(nèi)的位置隔離區(qū)域上沉積一均勻 的膜，且其中，所述沉積頭為標(biāo)的物或噴淋頭中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述沉積頭組件包括一內(nèi)壁，該內(nèi)壁定義所述處理 區(qū)域的周邊；且修正的步驟在所述內(nèi)壁靜止時(shí)，移動所述沉積頭。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含將定義圍繞所述周圍的區(qū)域的外壁定位為更靠近所述基板而不是所述內(nèi)壁的底部部分。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，多個(gè)位置隔離區(qū)域被類似地處理，但介于所述沉積 頭與所述基板之間的間隔不同。
6.一種半導(dǎo)體處理室，包含基板支座，其用以支撐一基板；處理頭，其設(shè)置于所述基板支座的上方，所述處理頭在垂直于所述基板的表面的垂直 方向上可移動，所述處理頭被包括于一處理頭組件內(nèi)，該處理頭組件在所述基板的一部分 上方定義一處理區(qū)域；其中，所述處理頭在所述處理頭組件內(nèi)是可移動的。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述處理頭被配置于所述處理頭組件的 一內(nèi)壁內(nèi)，且一屏蔽與所述內(nèi)壁的至少一下部分開，并圍繞所述至少一下部。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述內(nèi)壁與所述處理頭沿所述垂直方向 且相對于所述屏蔽是可移動的，以修正所述處理區(qū)域的容積。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述處理頭相對于所述內(nèi)壁是可移動的， 以修正所述處理區(qū)域的容積。
10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述處理頭為包含同心環(huán)的噴淋頭，在 處理所述基板的所述部分時(shí)，所述同心環(huán)能在一內(nèi)環(huán)中進(jìn)行沉積，且能透過一外環(huán)移除流 體。
11.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述處理頭組件沿一半徑方向移動，且 所述基板支座繞著一軸線旋轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述處理頭組件繞著一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸 線不同于基板支座軸線，且所述基板支座在所述室內(nèi)線性移動。
13.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體處理室，其中，所述屏蔽與所述內(nèi)壁彼此沿垂直方向獨(dú) 立移動。
14.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理室，其中，多個(gè)處理頭被設(shè)置在所述基板的上方， 且所述多個(gè)處理頭中的一個(gè)被配置為執(zhí)行不同于所述多個(gè)處理頭中的另一個(gè)的處理操作。
15.一種處理頭，其用于位置隔離半導(dǎo)體制造操作，所述處理頭包含定義裝置，其用以利用一包括處理頭的處理頭組件在一基板的表面上定義一位置隔離 區(qū)域；調(diào)整裝置，其用以調(diào)整介于所述處理頭、所述處理頭組件、及所述基板的表面上的位置隔離區(qū)域之間的處理區(qū)域的容積；執(zhí)行裝置，其用以在所述基板的表面上的位置隔離區(qū)域上執(zhí)行一處理；及抽空裝置，其用以在執(zhí)行處理的同時(shí)抽空所述處理區(qū)域。
16.如權(quán)利要求15所述的處理頭，其中，所述調(diào)整裝置相對于所述基板的表面移動所 述處理頭，且其中，所述抽空裝置包括施加真空裝置，該施加真空裝置用以將真空施加到接 近所述處理頭組件與所述位置隔離區(qū)域的區(qū)域。
17.如權(quán)利要求15所述的處理頭，還包含獨(dú)立移動裝置，其用以相對于所述處理頭組件獨(dú)立移動一壁，該壁包圍所述處理頭組 件的底部部分；以及處理裝置，其用以處理多個(gè)位置隔離區(qū)域，且多個(gè)位置隔離區(qū)域的處理頭與基板之間 的間隔相異。
18.如權(quán)利要求15所述的處理頭，其中，用以在一基板的表面上定義一位置隔離區(qū)域 的所述定義裝置是處理頭的內(nèi)壁，且用以抽空所述處理區(qū)域的所述抽空裝置通過一外壁來 施加真空，所述外壁與所述內(nèi)壁的下部分開，并圍繞所述下部。
全文摘要
本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式提供了基板與處理頭的相對移動，以在最小空間內(nèi)接近整個(gè)晶圓而在基板的各區(qū)域上執(zhí)行組合式處理。處理頭能夠在所述的處理室中進(jìn)行位置隔離處理，且還描述了一種使用所述處理頭的方法。
文檔編號H01L21/205GK101842874SQ200880114346
公開日2010年9月22日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者因德拉尼爾·德, 庫爾特·魏納, 詹姆士·宗, 趙茂生, 里克·恩多 申請人:分子間公司