技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例一般是關(guān)于用于制造半導(dǎo)體基板上的裝置的方法與設(shè)備。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例是關(guān)于一種負(fù)載鎖定腔室，該負(fù)載鎖定腔室包括了配置來用于處理基板的一腔室容積。

背景技術(shù)：

超大型集成電路(Ultra-large-scale integrated(ULSI)circuits)可包括超過一百萬的電子裝置(例如晶體管)，這些電子裝置形成于半導(dǎo)體基板上(例如硅(Si)基板)并且共同配合來執(zhí)行裝置內(nèi)的各種功能。通常，ULSI電路中所用的晶體管是互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(Metal-Oxide-semiconductor(CMOS))場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

等離子體蝕刻通常使用于晶體管與其他電子裝置的制造中。在用于形成晶體管結(jié)構(gòu)的等離子體蝕刻處理期間，一或更多層膜堆迭(例如多層的硅、多晶硅、二氧化鉿(HfO₂)、二氧化硅(SiO₂)、金屬材料、等等)通常曝露至包含至少一含有鹵素的氣體(例如溴化氫(HBr)、氯氣(Cl₂)、四氟化碳(CF₄)、等等)的蝕刻劑。此種處理導(dǎo)致含有鹵素的殘余物生成在所蝕刻部件、蝕刻遮罩、與基板上其他位置的表面上。

當(dāng)曝露至非真空環(huán)境(例如工廠界面或基板儲(chǔ)存盒內(nèi))及/或在連續(xù)處理期間，氣體鹵素與鹵素型反應(yīng)物(例如溴氣(Br₂)、氯氣(Cl₂)、氯化氫(HCl)、等等)可能從蝕刻期間所沉積的含有鹵素的殘余物釋放出來。所釋放的鹵素與鹵素基反應(yīng)物產(chǎn)生粒子污染且導(dǎo)致處理系統(tǒng)與工廠界面內(nèi)部的腐蝕，以及基板上面金屬層的曝露部分的腐蝕。處理系統(tǒng)與工廠界面的清洗以及腐蝕部分的替換是耗時(shí)且昂貴的程序。

已經(jīng)發(fā)展出數(shù)種處理來移除所蝕刻基板上的含有鹵素的殘余物。例如，所蝕刻基板可被轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)端等離子體反應(yīng)器，以曝露所蝕刻基板至氣體混合物，氣體混合物將含有鹵素的殘余物轉(zhuǎn)換成非腐蝕的揮發(fā)性化合物，該揮發(fā)性化合物可被除去氣體且抽出反應(yīng)器外。但是，此種處理需要專屬的處理室以及額外的步驟，導(dǎo)致增加的機(jī)臺(tái)花費(fèi)、降低的制造產(chǎn)率與產(chǎn)量、導(dǎo)致高的制造成本。

因此，需要有改良的方法與設(shè)備，用于從基板移除含有鹵素的殘余物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例通常提供用于處理基板的設(shè)備與方法。具體地，本發(fā)明的實(shí)施例提供能夠處理基板的一種負(fù)載鎖定腔室，例如通過曝露位于負(fù)載鎖定腔室內(nèi)的基板至反應(yīng)物種(reactive species)。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種負(fù)載鎖定腔室。該負(fù)載鎖定腔室包括腔室主體組件，腔室主體組件界定了彼此隔離的第一腔室容積與第二腔室容積。第一腔室容積透過兩個(gè)開口而選擇性地可連接至兩個(gè)環(huán)境，這兩個(gè)開口被配置來用于基板轉(zhuǎn)移，且第二腔室容積選擇性地連接至兩個(gè)環(huán)境的至少一者。該負(fù)載鎖定腔室還包括冷卻基板支撐組件，冷卻基板支撐組件設(shè)置在第一腔室容積中并且被配置來支撐且冷卻冷卻基板支撐組件上的基板；加熱基板支撐組件，加熱基板支撐組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來支撐加熱基板支撐組件上的基板；以及氣體分配組件，氣體分配組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來提供處理氣體到第二腔室容積，以用于處理設(shè)置在第二腔室容積中中的基板。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種雙負(fù)載鎖定腔室。該雙負(fù)載鎖定腔室包括第一負(fù)載鎖定腔室與第二負(fù)載鎖定腔室，相鄰地設(shè)置在單一腔室主體組件中。第一負(fù)載鎖定腔室與第二負(fù)載鎖定腔室的每一者包括彼此隔離的第一腔室容積與第二腔室容積。第一腔室容積透過兩個(gè)開口而選擇性地可連接至兩個(gè)環(huán)境，兩個(gè)開口被配置來用于基板轉(zhuǎn)移，且第二腔室容積選擇性地連接至兩個(gè)處理環(huán)境的至少一者。每一負(fù)載鎖定腔室亦包括冷卻基板支撐組件，冷卻基板支撐組件設(shè)置在第一腔室容積中并且被配置來支撐且冷卻冷卻基板支撐組件上的基板；加熱基板支撐組件，加熱基板支撐組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來支撐加熱基板支撐組件上的基板；以及氣體分配組件，氣體分配組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來提供處理氣體到第二腔室容積，以用于處理設(shè)置在第二腔室容積中的基板。

本發(fā)明的還由一實(shí)施例提供一種方法，用于從基板移除含有鹵素的殘余物。該方法包括：透過負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積來轉(zhuǎn)移基板到基板處理系統(tǒng)，負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積耦接至基板處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移室；利用含有鹵素的化學(xué)物來在一或更多個(gè)處理室中蝕刻基板，一或更多個(gè)處理室耦接至基板處理室的轉(zhuǎn)移室；在負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積中從已蝕刻基板移除含有鹵素的殘余物；以及在移除含有鹵素的殘余物之后，在負(fù)載鎖定腔室的冷卻基板支撐組件中冷卻基板。

附圖說明

所以其中本發(fā)明的上述特征可被詳細(xì)了解，可參照至實(shí)施例對(duì)以上簡(jiǎn)述的本發(fā)明作更具體描述，一些實(shí)施例例示在附圖中。但是，注意到，附圖僅例示本發(fā)明的一般實(shí)施例，且因此不視為限制本發(fā)明范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可承認(rèn)其他均等有效的實(shí)施例。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室的示意剖面視圖。

圖2是圖1的負(fù)載鎖定腔室的示意剖面視圖，該負(fù)載鎖定腔室處于與圖1不同的狀態(tài)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室的示意剖面視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室的示意剖面視圖。

圖5A是圖4的負(fù)載鎖定腔室的示意剖面視圖，顯示了升舉組件。

圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的升舉組件的示意透視圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的雙負(fù)載鎖定腔室結(jié)構(gòu)的示意剖面視圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的群集工具系統(tǒng)的平面視圖，群集工具系統(tǒng)包括負(fù)載鎖定腔室。

圖8是流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于處理基板的方法。

圖9是流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于處理基板的方法。

為了促進(jìn)了解，已經(jīng)在任何可能的地方使用相同的元件符號(hào)來表示附圖中共同的相同元件?？闪私獾?，在一實(shí)施例中所揭露的元件可有利地利用在其他實(shí)施例上，而不用具體詳述。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例提供設(shè)備與方法，用于制造半導(dǎo)體基板上的裝置。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括兩個(gè)或更多隔離腔室容積的一種負(fù)載鎖定腔室，其中一腔室容積被配置來用于處理基板，且另一腔室容積被配置來提供冷卻給基板。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種負(fù)載鎖定腔室，該負(fù)載鎖定腔室具有形成在腔室主體組件中的至少兩個(gè)隔離腔室容積。該至少兩個(gè)隔離腔室容積可垂直堆迭。該兩個(gè)隔離腔室容積可獨(dú)立操作來增加產(chǎn)量。第一腔室容積可用于使用反應(yīng)物種來處理設(shè)置于其中的基板，例如從基板移除鹵素殘余物或從基板移除光阻。第二腔室容積具有兩個(gè)開口，用于在相鄰接的環(huán)境之間進(jìn)行基板交換，例如工廠界面的周遭環(huán)境與轉(zhuǎn)移室的真空環(huán)境。在一實(shí)施例中，冷卻基板支撐可設(shè)置在第二腔室容積中。冷卻基板支撐允許所處理的基板在離開真空環(huán)境之前被冷卻，因此，防止非所欲的反應(yīng)，例如硅的氧化，這可能是因?yàn)閷峄迤芈吨林茉獯髿舛鴮?dǎo)致。在一實(shí)施例中，基板支撐隔板可設(shè)置在第二腔室容積中，以容納額外的基板于第二腔室容積中，使得進(jìn)來與出去的基板可具有不同的槽，以減少交互污染且改善產(chǎn)量。通過在負(fù)載鎖定腔室中包括用于處理基板的腔室容積，額外的位置在處理系統(tǒng)中變成可用，以容納額外的處理室，因此增加產(chǎn)量而不會(huì)增加處理系統(tǒng)的占地面積。因此，通過減少當(dāng)所處理基板曝露至大氣時(shí)的非所欲反應(yīng)，在負(fù)載鎖定腔室中使用冷卻基板支撐可以改善處理品質(zhì)。

本發(fā)明的另一實(shí)施例包括具有三個(gè)腔室容積的負(fù)載鎖定腔室。第三腔室容積可一起堆迭在用于處理基板的第一腔室容積與具有冷卻基板支撐的第二腔室容積之間。類似于第二腔室容積，第三腔室容積具有兩個(gè)開口，用于在相鄰接的隔離環(huán)境之間進(jìn)行基板交換，例如工廠界面的周遭環(huán)境與轉(zhuǎn)移室的真空環(huán)境。例如，第三腔室容積可用于將進(jìn)來的基板從工廠界面轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移室，同時(shí)第二腔室容積可用于將出去的基板從轉(zhuǎn)移室轉(zhuǎn)移至工廠界面。因?yàn)檫M(jìn)來與出去的基板不共享相同的腔室容積，交互污染的可能性實(shí)質(zhì)上被消除。此外，使用不同的腔室容積來用于進(jìn)來與出去的基板也提供了系統(tǒng)的彈性。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室100的示意剖面視圖。負(fù)載鎖定腔室100具有腔室主體組件110，腔室主體組件110界定了三個(gè)腔室容積110、120與130。三個(gè)腔室容積110、120與130垂直堆迭在一起，且彼此隔離。腔室容積110與120配置來用于轉(zhuǎn)移基板104，且腔室容積120配置來用于處理基板104。

在一實(shí)施例中，腔室主體組件110包括側(cè)壁111與側(cè)壁112。側(cè)壁111與側(cè)壁112面向相反方向，以介接于兩環(huán)境。側(cè)壁111可適于連接至周遭環(huán)境(例如存在于工廠界面中)，而側(cè)壁112可適于連接至真空環(huán)境(例如存在于轉(zhuǎn)移室中的真空環(huán)境)。負(fù)載鎖定腔室100可用于在連接至側(cè)壁111、112的兩個(gè)環(huán)境之間交換基板。腔室主體組件110可另包括腔室蓋116、腔室底部115與內(nèi)壁113、114。內(nèi)壁113、114將負(fù)載鎖定腔室100的內(nèi)部分成三個(gè)腔室容積120、130與140。腔室容積130、140作用為基板交換的負(fù)載鎖定，且腔室容積120被配置來用于處理基板。

腔室容積120界定在側(cè)壁111、112、腔室蓋116與內(nèi)壁113之間。開口121形成通過側(cè)壁112，以允許基板被轉(zhuǎn)移進(jìn)與出腔室容積120。流量閥122設(shè)置來選擇性密封開口121。在圖1所示的實(shí)施例中，腔室容積120僅具有一個(gè)開口121來用于基板交換，因此，腔室容積120不能作用為在兩個(gè)環(huán)境之間交換基板的負(fù)載鎖定。在操作期間，腔室容積120可透過開口121而被選擇地連接至真空處理環(huán)境?；蛘?，額外的基板交換開口可形成通過側(cè)壁111，以使基板可以在腔室容積120與工廠界面的環(huán)境之間交換。

加熱基板支撐組件125設(shè)置在腔室容積120中，用于支撐且加熱基板104。根據(jù)一實(shí)施例，加熱基板支撐組件125包括嵌入的加熱元件127。熱絕緣體126可設(shè)置在加熱基板支撐組件125與內(nèi)壁113之間，以減少腔室主體組件110與加熱基板支撐組件125之間的熱交換。氣體分配噴頭123設(shè)置在加熱基板支撐組件125之上的腔室容積120中。升舉環(huán)組件124可移動(dòng)地設(shè)置在加熱基板支撐組件125與氣體分配噴頭123周圍。升舉環(huán)組件124被配置來將處理環(huán)境限制為剛好在腔室容積120中的基板支撐組件125周圍之內(nèi)，且升舉環(huán)組件124可操作來從加熱基板支撐組件125與基板轉(zhuǎn)移機(jī)器人(未示)裝載與卸下基板。

氣體控制板101、102可用于提供處理氣體至腔室容積120，透過氣體分配噴頭123到腔室容積120中。在一實(shí)施例中，遠(yuǎn)端等離子體源103可設(shè)置在氣體控制板101、102與氣體分配噴頭123之間，使得處理氣體的分離種類可提供至腔室容積120。替代地，RF電源可施加在氣體分配噴頭123與加熱基板支撐組件125之間，以在腔室容積120內(nèi)產(chǎn)生等離子體。在一實(shí)施例中，氣體控制板101可提供處理氣體來用于除污處理，以移除蝕刻之后的殘余物質(zhì)，且氣體控制板102可提供處理氣體來用于灰化處理，以移除光阻。

用于在負(fù)載鎖定腔室的腔室容積中處理基板的設(shè)備與方法的更詳細(xì)描述可在美國(guó)專利臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)柕?1/448,027號(hào)中找到，其申請(qǐng)于2011年3月1日，標(biāo)題為“Abatement and Strip Process Chamber in a Dual Loadlock Configuration”。

腔室容積130由內(nèi)壁113、114與側(cè)壁111、112來界定。腔室容積130垂直堆迭于腔室容積120與腔室容積140之間的腔室主體組件110內(nèi)。開口131、132形成通過側(cè)壁112、111，以允許在腔室容積130與腔室主體組件110外的兩個(gè)環(huán)境之間的基板交換。流量閥133被設(shè)置來選擇性密封開口131。流量閥134設(shè)置來選擇性密封開口132。腔室容積130可包括基板支撐組件，基板支撐組件具有至少一個(gè)基板槽來固持或儲(chǔ)存基板支撐組件上的基板。在一實(shí)施例中，腔室容積130包括三個(gè)或更多的基板支撐銷135，基板支撐銷135用于支撐基板支撐銷135上的基板104。三個(gè)或更多的基板支撐銷135可固定地位于腔室容積130中。其他合適的基板支撐(例如隔板、邊緣環(huán)、托架)可位于腔室容積130中，用于支撐基板支撐上的基板。

腔室容積130可作為負(fù)載鎖定腔室，且腔室容積130可用于在連接至側(cè)壁111、112的兩個(gè)環(huán)境之間交換基板。腔室容積130亦可用于儲(chǔ)存虛擬基板，以用于測(cè)試或腔室清洗。

腔室容積140由側(cè)壁111、112、內(nèi)壁114與腔室底部115來界定。腔室容積140位于腔室容積130之下。通道141、142形成通過側(cè)壁112、111，以允許在腔室容積140與腔室主體組件110外的兩個(gè)環(huán)境之間的基板交換。流量閥143選擇性地密封開口141。流量閥144選擇性地密封開口142。當(dāng)流量閥133被定位成密封開口131時(shí)，流量閥133被設(shè)計(jì)成不阻塞開口141，如同圖1所示。開口131、141可獨(dú)立地打開與關(guān)閉，不會(huì)彼此影響。在一實(shí)施例中，流量閥133可包括閥門，閥門透過位于遠(yuǎn)離開口141的兩個(gè)柱而耦接至致動(dòng)器。流量閥133的閥門在打開與關(guān)閉的期間通過開口141的前方。但是，當(dāng)流量閥133在關(guān)閉位置與打開位置時(shí)，開口141未被阻塞。應(yīng)注意，其他合適的設(shè)計(jì)可用于使流量閥133、143可以獨(dú)立操作。

冷卻基板支撐組件152被配置來支撐且冷卻腔室容積140中的基板104。冷卻基板支撐組件152包括碟形主體145，碟形主體145具有基板支撐表面147。數(shù)個(gè)冷卻通道146形成于碟形主體145中。冷卻流體源148可耦接至冷卻通道146，以控制碟形主體145與設(shè)置于碟形主體145上的基板104的溫度。升舉銷149可用于從碟形主體145升舉基板104。升舉銷149可附接至板材150，板材150耦接至致動(dòng)器151。

腔室容積140可作為負(fù)載鎖定腔室，且腔室容積140可用于在連接至側(cè)壁111、112的兩個(gè)環(huán)境之間交換基板。冷卻基板支撐組件152在基板104通過腔室容積140時(shí)提供冷卻給基板104。

圖2是負(fù)載鎖定腔室100的示意剖面視圖，其中每一腔室容積120、130、140處于與圖1所示不同的狀態(tài)。在圖1中，腔室容積120處于基板裝載/卸下狀態(tài)，其中升舉環(huán)組件124已經(jīng)升舉且流量閥122已經(jīng)打開。在圖2中，腔室容積120處于處理位置，其中升舉環(huán)組件124降低來限制基板104周圍的處理容積而且流量閥122關(guān)閉。在圖1中，腔室容積130對(duì)連接至側(cè)壁111的周遭環(huán)境開啟，其中流量閥134打開且流量閥133關(guān)閉。在圖2中，腔室容積130對(duì)連接至側(cè)壁112的真空環(huán)境開啟，其中流量閥134關(guān)閉且流量閥133打開。在圖1中，腔室容積140對(duì)連接至側(cè)壁112的真空環(huán)境開啟，其中流量閥143打開且流量閥144關(guān)閉?；?04停止在冷卻基板支撐組件152上，以被冷卻。在圖2中，腔室容積140對(duì)連接至側(cè)壁111的周遭環(huán)境開啟，其中流量閥143關(guān)閉且流量閥144打開。升舉銷149升舉來定位基板104于對(duì)準(zhǔn)開口141的裝載/卸下位置中。

負(fù)載鎖定腔室100可用于基板處理系統(tǒng)中，以提供處理環(huán)境與工廠界面之間的界面。相較于傳統(tǒng)的負(fù)載鎖定腔室，負(fù)載鎖定腔室100可提供數(shù)種改良給基板處理系統(tǒng)。首先，通過使基板處理腔室容積堆迭于用于負(fù)載鎖定的腔室容積之上，負(fù)載鎖定腔室100釋放出空間來允許額外的處理工具耦接至真空轉(zhuǎn)移室，因此改善系統(tǒng)產(chǎn)量而不會(huì)增加處理系統(tǒng)的占地面積。通過將腔室容積120專屬用于處理，消除了將腔室容積120從大氣抽成真空狀態(tài)的需要，因此改善處理產(chǎn)量。第二，通過使兩個(gè)腔室容積作為負(fù)載鎖定，負(fù)載鎖定腔室100可提供不同的路徑給進(jìn)來與出去的基板，因此，實(shí)質(zhì)上避免處理前與處理后的基板之間的交互污染。第三，通過提供冷卻基板支撐組件在腔室容積中，負(fù)載鎖定腔室100可在已處理基板離開處理系統(tǒng)之前提供冷卻給已處理基板。負(fù)載鎖定腔室100減少了已處理基板上的非所欲反應(yīng)，因?yàn)橐牙鋮s基板在離開處理系統(tǒng)之后比較不可能會(huì)跟大氣環(huán)境反應(yīng)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室300的示意剖面視圖。負(fù)載鎖定腔室300類似于圖1與圖2的負(fù)載鎖定腔室100，除了負(fù)載鎖定腔室300的腔室主體組件310不包括設(shè)置于腔室容積120與140之間的腔室容積130。在負(fù)載鎖定腔室300中，腔室容積140可使用作為用于進(jìn)來與出去的基板的負(fù)載鎖定。替代地，腔室容積120可使用作為負(fù)載鎖定，其中使用形成通過側(cè)壁111的第二開口323以及被配置來選擇性密封開口323的流量閥324。相較于負(fù)載鎖定腔室100，負(fù)載鎖定腔室300具有較少的組件，因此，成本較少且較容易維護(hù)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室400的示意剖面視圖。類似于負(fù)載鎖定腔室300，負(fù)載鎖定腔室400的腔室主體組件410界定了兩個(gè)腔室容積，腔室容積430位于腔室容積120之下。腔室容積120可專屬用于基板處理，且腔室容積120可透過開口121而僅對(duì)負(fù)載鎖定腔室400的一側(cè)開啟，因?yàn)榍皇胰莘e120總是維持在真空之下。

腔室容積430可包括基板支撐隔板454，基板支撐隔板454設(shè)置在冷卻基板支撐組件152之上并且被配置來支撐基板支撐隔板454上的基板104。腔室容積430可用于固持基板支撐隔板454上的一基板104，且用于固持及/或冷卻在冷卻基板支撐組件152上的另一基板104。在一實(shí)施例中，基板支撐隔板454可專屬用于進(jìn)來的基板，且冷卻基板支撐組件152用于出去的基板，所以實(shí)質(zhì)上消除了進(jìn)來與出去的基板之間的直接污染的可能性。替代地，腔室容積430可用于同時(shí)轉(zhuǎn)移兩個(gè)基板。

在一實(shí)施例中，基板支撐隔板454可移動(dòng)地設(shè)置在冷卻基板支撐組件152之上，以使基板可以交換。如同圖4所示，基板支撐隔板454可包括從環(huán)452延伸的一或更多個(gè)柱453。柱453被配置來提供支撐給基板104。環(huán)452可耦接于升舉組件450，以在腔室容積430中垂直地移動(dòng)一或更多個(gè)柱453。在一實(shí)施例中，升舉組件450亦可耦接于連接至升舉銷149的環(huán)451，以從冷卻基板支撐組件152升舉基板或降低基板至冷卻基板支撐組件152。在一實(shí)施例中，升舉組件450可被配置來同時(shí)移動(dòng)基板支撐隔板454與升舉銷149。當(dāng)升舉銷149升舉來獲取設(shè)置于冷卻基板支撐組件152上的基板104時(shí)，基板支撐隔板454亦向上移動(dòng)，以確保升舉銷149上的基板104與基板支撐隔板454之間的足夠間距，來用于裝載或卸下。

圖5A是圖4的負(fù)載鎖定腔室400的示意剖面視圖，顯示了升舉組件450，且圖5B是升舉組件450的示意透視圖。升舉組件450可包括馬達(dá)502，馬達(dá)502耦接于軸504并且被配置來旋轉(zhuǎn)軸504。軸504可具有螺紋部506與508，用于分別驅(qū)動(dòng)基板支撐隔板454與升舉銷149。螺紋構(gòu)件510耦接于螺紋部506，使得軸504的旋轉(zhuǎn)將螺紋構(gòu)件510沿著軸504移動(dòng)。軸512可固定地耦接于螺紋構(gòu)件510與環(huán)452之間，以將螺紋構(gòu)件510的垂直移動(dòng)轉(zhuǎn)移給環(huán)452與柱453。相似地，螺紋構(gòu)件514耦接于螺紋部508，使得軸504的旋轉(zhuǎn)將螺紋構(gòu)件514沿著軸504移動(dòng)。軸516可固定地耦接于螺紋構(gòu)件514與環(huán)451之間，以將螺紋構(gòu)件514的垂直移動(dòng)轉(zhuǎn)移給環(huán)451與升舉銷149。在一實(shí)施例中，軸512、516可如同圖5A所示地共中心設(shè)置。替代地，軸512、516可彼此分開來設(shè)置。

在一實(shí)施例中，螺紋部506與508可具有不同的螺距，使得當(dāng)軸504被馬達(dá)502旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋構(gòu)件510、514以不同的速度(以及因此不同的距離)移動(dòng)。在一實(shí)施例中，螺紋部506與508的螺距可設(shè)定成使得升舉銷149移動(dòng)得比基板支撐隔板454還快，因此，基板支撐隔板454比升舉銷149具有較小范圍的移動(dòng)。通過以盡可能短的距離來移動(dòng)基板支撐隔板454與升舉銷149，可以最小化腔室容積430的高度，藉此減少泵抽取時(shí)間與需求。在一實(shí)施例中，升舉銷149移動(dòng)得比基板支撐隔板454快大約兩倍。

負(fù)載鎖定腔室400可提供專屬用于處理基板的腔室容積120(亦即，沒有到周遭環(huán)境的直接路徑)，同時(shí)提供冷卻與不同路徑給進(jìn)來與出去的基板，以減少交互污染。因此，負(fù)載鎖定腔室400可用于增加產(chǎn)量、減少污染、且減少熱基板上的非所欲反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室可成對(duì)使用，來雙倍化產(chǎn)量。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的雙負(fù)載鎖定腔室600結(jié)構(gòu)的示意剖面視圖。雙負(fù)載鎖定腔室600包括相鄰地設(shè)置在單一腔室主體組件610中的兩個(gè)負(fù)載鎖定腔室100A、100B。如同圖6所示，兩個(gè)負(fù)載鎖定腔室100A、100B可為彼此的鏡像。負(fù)載鎖定腔室100A、100B可彼此獨(dú)立地或同步地操作。

負(fù)載鎖定腔室100A、100B類似于圖1的負(fù)載鎖定腔室100。負(fù)載鎖定腔室100A包括腔室容積120A、130A、140A，且負(fù)載鎖定腔室100B包括腔室容積120B、130B、140B。負(fù)載鎖定腔室100A、100B可共享用于處理腔室容積120A、120B中的基板的氣體源101、102。每一腔室容積120A、120B可透過控制閥604A、604B來耦接于真空泵602A、602B。真空泵602A、602B被配置來維持腔室容積120A、120B中的真空環(huán)境。腔室容積130A、140A、130B、140B作用為用于基板交換的負(fù)載鎖定容積。在一實(shí)施例中，腔室容積130A、140A、130B、140B可共享一真空泵606?？刂崎y608A、610A、608B、610B可耦接于真空泵606與腔室容積130A、140A、130B、140B之間，以促成獨(dú)立控制。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的負(fù)載鎖定腔室可用于提供基板處理系統(tǒng)與群集工具中的工廠界面之間的界面。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的群集工具系統(tǒng)700的平面視圖，群集工具系統(tǒng)700包括負(fù)載鎖定腔室。群集工具系統(tǒng)700包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一或更多個(gè)負(fù)載鎖定腔室。圖7的群集工具系統(tǒng)700顯示為并入該雙負(fù)載鎖定腔室600。但是，應(yīng)注意，亦可利用負(fù)載鎖定腔室100、300與400。

群集工具系統(tǒng)700包括耦接于真空基板轉(zhuǎn)移室708的系統(tǒng)控制器744、數(shù)個(gè)處理室712與雙負(fù)載鎖定腔室600。在一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移室708可具有多個(gè)側(cè)面，且每一側(cè)面被配置來連接于雙處理室712或雙負(fù)載鎖定腔室600。如同圖7所示，三個(gè)雙處理室712耦接于轉(zhuǎn)移室708。雙負(fù)載鎖定腔室600耦接于轉(zhuǎn)移室708。工廠界面704通過雙負(fù)載鎖定腔室600的負(fù)載鎖定腔室100A、100B而選擇性耦接至轉(zhuǎn)移室708。

工廠界面704可包括至少一機(jī)座702與至少一工廠界面機(jī)器人706，以促進(jìn)基板的轉(zhuǎn)移。雙負(fù)載鎖定腔室600的每一負(fù)載鎖定腔室100A、100B具有耦接至工廠界面704的兩個(gè)端口以及耦接至轉(zhuǎn)移室708的三個(gè)端口。負(fù)載鎖定腔室100A、100B耦接至壓力控制系統(tǒng)(未示)，壓力控制系統(tǒng)抽低且減壓負(fù)載鎖定腔室100A、100B中的腔室容積，以促進(jìn)在轉(zhuǎn)移室708的真空環(huán)境與工廠界面704的實(shí)質(zhì)上周遭環(huán)境(例如大氣)之間的基板交換。

轉(zhuǎn)移室708具有設(shè)置于轉(zhuǎn)移室708中的真空機(jī)器人710，用于在負(fù)載鎖定腔室100A、100B與處理室712之間轉(zhuǎn)移基板。在一實(shí)施例中，真空機(jī)器人710具有兩個(gè)葉片并且能夠在負(fù)載鎖定腔室100A、100B與處理室712之間同時(shí)轉(zhuǎn)移兩個(gè)基板。

在一實(shí)施例中，至少一個(gè)處理室712是蝕刻腔室。例如，蝕刻腔室可為可從應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc)取得的去耦等離子體源(DPS,Decoupled Plasma Source)腔室。DPS蝕刻腔室使用感應(yīng)源來產(chǎn)生高密度等離子體，且DPS蝕刻腔室包含射頻(RF)電源來偏壓基板。替代地，至少一個(gè)處理室712可為亦可從應(yīng)用材料公司取得的HART^TM、DPS II、PRODUCER E或蝕刻腔室的一者?？衫闷渌g刻腔室，包括來自其他制造商的那些。蝕刻腔室可使用含有鹵素的氣體來蝕刻蝕刻腔室中的基板924。含有鹵素的氣體的范例包括溴化氫(HBr)、氯氣(Cl₂)、四氟化碳(CF₄)、等等。在蝕刻基板924之后，含有鹵素的殘余物會(huì)留在基板表面上。

含有鹵素的殘余物可在負(fù)載鎖定腔室100A、100B的至少一者中通過熱除污處理來移除。例如，熱處理工藝可被執(zhí)行于負(fù)載鎖定腔室100A、100B的腔室容積120A、120B的一者或兩者中。替代地或除了除污處理之外，灰化處理可被執(zhí)行于負(fù)載鎖定腔室100A、100B的腔室容積120A、120B的一者或兩者中。

系統(tǒng)控制器744耦接至群集工具系統(tǒng)700。系統(tǒng)控制器744使用處理室712的直接控制或者替代地通過控制與處理室712及群集工具系統(tǒng)700相關(guān)的電腦(或控制器)來控制群集工具系統(tǒng)700的操作。在操作中，系統(tǒng)控制器744可以促成來自個(gè)別腔室與系統(tǒng)控制器744的數(shù)據(jù)收集與反饋，以最佳化群集工具系統(tǒng)700的性能。系統(tǒng)控制器744通常包括中央處理單元(CPU)738、存儲(chǔ)器740與支持電路742。

圖8是流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于處理基板的方法800。方法800可實(shí)施于圖7中的具有負(fù)載鎖定腔室100A、100B(具有三個(gè)腔室容積)的群集工具系統(tǒng)700中。可理解到，方法800可實(shí)施于其他合適的處理系統(tǒng)，包括來自其他制造商的那些。

方法800開始于方框810，其中從工廠界面(例如圖7中的工廠界面704)接收基板(具有一層設(shè)置在基板上)至耦接于工廠界面的負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積中，例如負(fù)載鎖定腔室100A或100B的腔室容積130A或130B。

在方框820中，包含基板的第一腔室容積可被抽低至真空位準(zhǔn)，該真空位準(zhǔn)等于耦接至負(fù)載鎖定腔室的轉(zhuǎn)移室的真空位準(zhǔn)?；逯髲呢?fù)載鎖定腔室轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移室。在一實(shí)施例中，負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積可專屬用于僅提供路徑給進(jìn)來的基板。

在方框830中，基板被轉(zhuǎn)移到耦接于轉(zhuǎn)移室的一或多個(gè)處理室，以進(jìn)行一或多個(gè)處理。該等處理可包括使用含有鹵素的氣體來蝕刻在圖案化遮罩之下的基板上的一或多個(gè)膜(例如聚合物膜)。圖案化遮罩可包括光阻及/或硬遮罩。含有鹵素的氣體的合適范例包括但不限于溴化氫(HBr)、氯氣(Cl₂)、四氟化碳(CF₄)、等等。蝕刻處理會(huì)留下含有鹵素的殘余物在基板上。

任選地，在處理室中被處理之前，基板可透過轉(zhuǎn)移室而從負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積轉(zhuǎn)移到負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積，以進(jìn)行預(yù)熱。例如，基板可從腔室容積130轉(zhuǎn)移到腔室容積120，以在加熱基板支撐125上預(yù)熱。在一實(shí)施例中，基板可預(yù)熱至大約攝氏20度與大約攝氏400度之間的溫度。

在方框840中，在連接于轉(zhuǎn)移室的一或更多個(gè)處理室中被處理之后，基板轉(zhuǎn)移到負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積。第二腔室容積(例如負(fù)載鎖定腔室100的腔室容積120)可專屬用于基板處理。取決于處理方法，負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積可配置給不同的處理。

在方框850中，熱處理工藝可實(shí)施在基板上，以在曝露至工廠界面或其他位置的大氣狀態(tài)之前，從基板移除在方框830的處理期間所產(chǎn)生的含有鹵素的殘余物。例如，基板可轉(zhuǎn)移到負(fù)載鎖定腔室100的腔室容積120，以移除含有鹵素的殘余物。

在一實(shí)施例中，可實(shí)施熱處理至在負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積中的已蝕刻基板，以移除含有鹵素的殘余物。例如，基板可設(shè)置于負(fù)載鎖定腔室100的腔室容積120的加熱基板支撐組件125上。加熱基板支撐組件125在大約5秒與大約30秒之間將基板加熱到大約攝氏20度與大約攝氏1000度之間的溫度，例如大約攝氏150度與大約攝氏300度之間，例如大約攝氏250度。加熱基板支撐組件125對(duì)基板的快速加熱允許已蝕刻基板上的含有鹵素的殘余物被移除，而不會(huì)增加處理循環(huán)時(shí)間，如果殘余物的移除是在一個(gè)處理室中，則可能發(fā)生處理循環(huán)時(shí)間的增加。在一實(shí)施例中，加熱基板支撐組件125可在預(yù)定時(shí)間周期對(duì)基板加熱，直到含有鹵素的殘余物從已蝕刻基板上移除。

在另一實(shí)施例中，混合氣體的等離子體可用于促進(jìn)含有鹵素的殘余物被轉(zhuǎn)換成非腐蝕的揮發(fā)性化合物，藉此增加從已蝕刻基板表面移除含有鹵素的殘余物的效率?；旌蠚怏w可包括含有氧的氣體(例如O₂、O₃、水蒸氣(H₂O))、含有氫的氣體(例如H₂、合成氣體(forming gas)、水蒸氣(H₂O)、烷、烯、等等)、或者惰性氣體(例如氮?dú)?N₂)、氬(Ar)、氦(He)、等等)。例如，混合氣體可包括氧氣、氮?dú)馀c含有氫的氣體。在一實(shí)施例中，含有氫的氣體是氫氣(H₂)與水蒸氣(H₂O)的至少一者。

在另一實(shí)施例中，在基板已經(jīng)在群集工具系統(tǒng)中被蝕刻之后，熱處理工藝可用灰化工藝的形式實(shí)施在負(fù)載鎖定腔室的腔室容積中，以從基板移除遮罩層或光阻層。在灰化工藝的期間，氧氣基的等離子體可被提供至負(fù)載鎖定腔室的腔室容積中，同時(shí)基板的溫度可維持在攝氏15至300度?？墒褂酶鞣N氧化氣體，包括但不限于O₂、O₃、N₂O、H₂O、CO、CO₂、醇、與這些氣體的各種組合。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可使用非氧化氣體，包括但不限于N₂、H₂O、H₂、合成氣體(forming gas)、NH₃、CH₄、C₂H₆、各種鹵化氣體(CF₄、NF₃、C₂F₆、C₄F₈、CH₃F、CH₂F₂、CHF₃)、這些氣體的組合、等等。在另一實(shí)施例中，在方框850，遮罩及/或光阻層可同時(shí)剝除。

在方框860中，基板可透過轉(zhuǎn)移室而從負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積轉(zhuǎn)移到負(fù)載鎖定腔室的第三腔室容積。負(fù)載鎖定腔室的第三腔室容積可專屬用于提供路徑給出去的基板。第三腔室容積可為負(fù)載鎖定腔室100的腔室容積140。

在方框870中，基板在負(fù)載鎖定腔室的第三腔室容積中冷卻。基板可降低至冷卻基板支撐組件，例如負(fù)載鎖定腔室100的冷卻基板支撐組件152，以被冷卻。

在方框880中，第三腔室容積被減壓至大氣壓力，且已冷卻基板回送至工廠界面。因?yàn)榛逶谄芈吨链髿庵氨焕鋮s，可以減少非所欲的反應(yīng)，例如硅的氧化。

圖9是流程圖，說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于處理基板的方法900。方法900類似于方法800，除了方法900是實(shí)施于具有負(fù)載鎖定腔室(具有兩個(gè)腔室容積)的群集工具中，例如上述的負(fù)載鎖定腔室300、400。

在方框910中，從工廠界面(例如圖7中的工廠界面704)轉(zhuǎn)移基板(具有一層設(shè)置在基板上)到耦接至工廠界面的負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積中。在一實(shí)施例中，當(dāng)使用負(fù)載鎖定腔室300時(shí)，基板可轉(zhuǎn)移至腔室容積140，使得腔室容積120可專屬用于處理基板。在另一實(shí)施例中，當(dāng)使用負(fù)載鎖定腔室400時(shí)，基板可轉(zhuǎn)移至腔室容積430的基板支撐隔板454。

在方框920中，包含基板的第一腔室容積可被抽低至真空位準(zhǔn)，該真空位準(zhǔn)等于耦接至負(fù)載鎖定腔室的轉(zhuǎn)移室的真空位準(zhǔn)。基板之后從負(fù)載鎖定腔室轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移室。

在方框930中，類似于方法800的方框830，基板被轉(zhuǎn)移到耦接于轉(zhuǎn)移室的一或更多個(gè)處理室，以進(jìn)行一或更多個(gè)處理。該等處理可包括使用含有鹵素的氣體來蝕刻在圖案化遮罩之下的基板上的一或更多個(gè)膜(例如聚合物膜)。

在方框940中，在連接于轉(zhuǎn)移室的一或更多個(gè)處理室中被處理之后，基板轉(zhuǎn)移到負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積，以移除殘余物及/或硬遮罩或光阻。第二腔室容積(例如負(fù)載鎖定腔室300或負(fù)載鎖定腔室400的腔室容積120)可專屬用于基板處理。取決于處理方法，負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積可被配置給不同的處理。類似于在方框850所述的處理，剝除處理、灰化處理、或剝除與灰化處理兩者可實(shí)施至基板，以移除含有鹵素的殘余物、硬遮罩、及光阻的任何所欲組合。

在方框950中，基板可透過轉(zhuǎn)移室而從負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積轉(zhuǎn)移回到負(fù)載鎖定腔室的腔室容積，以被冷卻。

在方框960中，基板在負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積中冷卻。基板可降低至冷卻基板支撐組件，例如負(fù)載鎖定腔室300或400的冷卻基板支撐組件152，以被冷卻。

在方框970中，第一腔室容積被減壓至大氣壓力，且已冷卻基板回送至工廠界面。

雖然前述是關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的其他與進(jìn)一步實(shí)施例可被設(shè)想出而不偏離本發(fā)明基本范圍，且本發(fā)明范圍是由下面的權(quán)利要求書來決定。