多晶片轉(zhuǎn)盤ald中的集成兩軸升降旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的中央基座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本案的實(shí)施方式通常涉及在處理期間保持基板的裝置和方法。特別地，本案的實(shí)施方式是針對(duì)使用壓差以在大的加速力下將基板保持在基座上的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些CVD和ALD處理腔室中，在本文中也稱為晶片的基板相對(duì)于前驅(qū)物注入器和/或加熱器組件移動(dòng)。如果運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大于摩擦力的加速力，那么晶片可能變得移位，引起損壞或相關(guān)問題。離軸放置的晶片可在移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)的基座上以高加速度/減速度滑動(dòng)。源于晶片自身重量的摩擦力可能不足以將晶片保持在尋求更高產(chǎn)量的工具上。
[0003]為了防止旋轉(zhuǎn)力在處理期間移動(dòng)晶片，可使用額外硬件以將晶片夾持或夾緊就位。額外硬件可能昂貴、難以安裝、難以使用和/或在使用期間對(duì)晶片造成損壞。
[0004]因此，在本技術(shù)中存在對(duì)能夠在處理期間將晶片保持就位以防止對(duì)晶片或硬件的意外損壞的方法和裝置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式是針對(duì)包含電動(dòng)機(jī)外殼的電動(dòng)機(jī)組件，所述電動(dòng)機(jī)外殼具有頂部和底部。驅(qū)動(dòng)軸從電動(dòng)機(jī)外殼的頂部延伸一距離且在所述驅(qū)動(dòng)軸中具有空腔。第一電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)以圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸。第二電動(dòng)機(jī)相鄰于電動(dòng)機(jī)外殼的底部，且第二電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的至少一個(gè)導(dǎo)軌連通以沿著中心軸移動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)和空心軸。
[0006]本案的額外實(shí)施方式是針對(duì)電動(dòng)機(jī)組件，所述電動(dòng)機(jī)組件包含電動(dòng)機(jī)外殼、驅(qū)動(dòng)軸、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、密封殼體和水套。電動(dòng)機(jī)外殼具有頂部和底部。驅(qū)動(dòng)軸從電動(dòng)機(jī)外殼的頂部延伸一距離。驅(qū)動(dòng)軸在所述驅(qū)動(dòng)軸中具有空腔，所述空腔具有形成至空腔的流體連接的至少一個(gè)溝道。第一電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)以圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸。第二電動(dòng)機(jī)相鄰于電動(dòng)機(jī)外殼的底部，且第二電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的至少一個(gè)導(dǎo)軌連通以沿著中心軸移動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)和空心軸。密封殼體在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)且具有在所述密封殼體之內(nèi)的氣體空間。密封殼體位于驅(qū)動(dòng)軸的一部分周圍。氣體空間通過至少一個(gè)溝道與驅(qū)動(dòng)軸中的空腔流體連通。水套與部分地由密封殼體圍繞的驅(qū)動(dòng)軸的下部接觸。
[0007]本案的進(jìn)一步實(shí)施方式是針對(duì)處理腔室，在處理腔室之內(nèi)包含至少一個(gè)氣體分配組件?；M件位于至少一個(gè)氣體分配組件之下，且基座組件包括頂表面、底表面和在頂表面中的用于支撐晶片的至少一個(gè)凹槽。電動(dòng)機(jī)組件包含電動(dòng)機(jī)外殼、驅(qū)動(dòng)軸、第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)外殼具有頂部和底部。驅(qū)動(dòng)軸從電動(dòng)機(jī)外殼的頂部延伸一距離且具有在驅(qū)動(dòng)軸中的一空腔。第一電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)以圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)在電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸。第二電動(dòng)機(jī)相鄰于電動(dòng)機(jī)外殼的底部。第二電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)外殼之內(nèi)的至少一個(gè)導(dǎo)軌連通以沿著中心軸移動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)和空心軸，從而接近或遠(yuǎn)離至少一個(gè)氣體分配組件移動(dòng)基座組件。至少一個(gè)通道在基座組件中的至少一個(gè)凹槽的底表面與驅(qū)動(dòng)軸中的空腔之間延伸，其中在驅(qū)動(dòng)軸的空腔中形成的真空通過至少一個(gè)通道與基座組件中的凹槽流體連通。
【附圖說明】
[0008]因此，以獲得且可詳細(xì)地理解本案的上述特征的方式，可參考本案的實(shí)施方式獲得上文簡要概述的本案的更特定描述，所述實(shí)施方式在附圖中示出。附圖僅示出本案的典型實(shí)施方式且因此不將附圖視為限制本案的范圍，因?yàn)楸景缚稍试S其他同等有效的實(shí)施方式。
[0009]圖1示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的處理腔室的部分剖視圖；和
[0010]圖2示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的氣體分配組件的一部分的視圖；
[0011]圖3示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的處理腔室的部分剖視圖；
[0012]圖4示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的處理腔室的部分剖視圖；
[0013]圖5示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的具有可見真空通道的基座組件中的凹槽的透視圖；
[0014]圖6示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的基座組件的剖面透視圖；
[0015]圖7示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的具有真空通道的基座組件的部分剖視圖；
[0016]圖8示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的具有真空通道的基座組件的部分剖視圖；
[0017]圖9示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的基座組件的部分剖視圖；和
[0018]圖10示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)組件的剖視圖。
[0019]為了便于理解，在可能的情況下，已使用相同元件符號(hào)來指定對(duì)諸圖共用的相同元件?？梢灶A(yù)期，一個(gè)實(shí)施方式的元件和特征可有利地用于其他實(shí)施方式中而無需進(jìn)一步敘述。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本案的實(shí)施方式提供能夠在處理期間將晶片保持就位以防止或最小化對(duì)晶片和硬件的意外損壞的方法和裝置。本案的【具體實(shí)施方式】是針對(duì)用于產(chǎn)生從獨(dú)特的前驅(qū)物注入器設(shè)計(jì)形成的壓差的裝置和方法，該壓差具有足以在高轉(zhuǎn)速下將晶片保持就位的量值。如在本說明書和附加權(quán)利要求書中所述，術(shù)語“晶片”、“基板”等等被可交換地使用。在一些實(shí)施方式中，晶片是剛性的、離散的基板。
[0021]在一些空間ALD腔室中，用于沉積的前驅(qū)物被非常接近于晶片表面注入。為了形成氣體動(dòng)力學(xué)，注入器溝道是在比周圍腔室更高的壓力下獨(dú)立地控制。通過在晶片前側(cè)和晶片背側(cè)之間產(chǎn)生壓差，可產(chǎn)生足夠?qū)瓜鄬?duì)較大加速力以保持晶片的正壓力。
[0022]本案的實(shí)施方式是針對(duì)在大的加速力下將基板(晶片)保持在基座上的壓差的使用。大的加速力是因?yàn)楦咝D(zhuǎn)速度而產(chǎn)生的，而在轉(zhuǎn)盤型處理腔室中由于為了更高晶片產(chǎn)量的較大批量和處理速度或更高往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)經(jīng)歷高旋轉(zhuǎn)速度。
[0023]在一些實(shí)施方式中，晶片放置在位于注入器組件之下的基座上的淺凹穴中。基座可提供熱傳遞、改進(jìn)的氣體動(dòng)力學(xué)和/或基座可充當(dāng)基板的運(yùn)載器具。
[0024]本案的實(shí)施方式是針對(duì)具有從基座底部的內(nèi)徑向上直至晶片凹穴以獲得真空的斜孔的基座?；赏ㄟ^旋轉(zhuǎn)軸和所述軸之下的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)連接到真空源。如果基座是由碳化娃涂布(Silicon Carbide Coated ；SiC)的石墨制成，那么可從基座的頂部或底部提供額外的孔以便SiC涂層的較好滲透，所述額外的孔例如以孔徑的每三倍間隔。多余的孔被插塞以為了真空。石墨插塞可在SiC涂層之前壓配合，且隨后基座被SiC涂布。在一些實(shí)施方式中，對(duì)于更加腐蝕性應(yīng)用，為了用SiC獲得更好的石墨密封可應(yīng)用在SiC涂布的基座上的帶螺紋的SiC涂布的插塞和第二 SiC涂布。
[0025]圖1示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的處理腔室100的一部分。處理腔室100包括至少一個(gè)氣體分配組件110，以分配反應(yīng)氣體至腔室。圖1中所示的實(shí)施方式具有單個(gè)氣體分配組件110，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以存在任何適當(dāng)數(shù)目的氣體分配組件?？梢杂卸鄠€(gè)組件，其中在各組件之間具有間隔，或在各組件之間幾乎沒有間隔。例如，在一些實(shí)施方式中，可以存在彼此相鄰定位的多個(gè)氣體分配組件110，以便晶片120有效地經(jīng)歷一致重復(fù)的氣流。
[0026]雖然可使用各種類型的氣體分配組件110 (例如，噴頭)，但是為了便于描述，圖1中所示的實(shí)施方式示出數(shù)個(gè)大體上平行的氣體溝道111。如在本說明書和附加權(quán)利要求書中所使用，術(shù)語“大體上平行”意指氣體溝道111的延伸軸在相同的大致方向上延伸。氣體溝道111的平行性可能有輕微的不足。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，轉(zhuǎn)盤型處理腔室可圍繞偏離于晶片中心軸的中心軸旋轉(zhuǎn)。在此配置中，大體上不平行的氣體溝道111可能很有用。參看圖2，氣體分配組件110可以是餅形節(jié)段，在所述節(jié)段中，氣體溝道111從餅形的內(nèi)邊緣115朝向餅形的外邊緣116延伸。氣體溝道111的形狀也可不同。在一些實(shí)施方式中，氣體溝道111具有沿著溝道的從內(nèi)邊緣115延伸到外邊緣116的長度的大體上均勻的寬度。在一些實(shí)施方式中，氣體溝道111的寬度W沿著溝道的從內(nèi)邊緣115延伸到外邊緣116的長度L增加。此情況示出在圖2中，其中氣體溝道111具有接近內(nèi)邊緣115的較小寬度和接近外邊緣116的較寬寬度。根據(jù)一些實(shí)施方式，寬度變化的深寬比可等于位置中的徑向差異以便每一溝道的邊緣從相同點(diǎn)延伸。如此可使得晶片的所有點(diǎn)在氣體溝道下具有大約相等的滯留時(shí)間。換句話說，每一溝道寬度可根據(jù)相距基座旋轉(zhuǎn)中心的距離變化。
[0027]參看回到圖1，數(shù)個(gè)氣體溝道111可包括至少一個(gè)第一反應(yīng)氣體A溝道、至少一個(gè)第二反應(yīng)氣體B溝道、至少一個(gè)凈化氣體P溝道和/或至少一個(gè)真空V溝道。從第一反應(yīng)氣體A溝道、第二反應(yīng)氣體B溝道和凈化氣體P溝道流出的氣體被指引朝向晶片120的頂表面121。氣流用箭頭112示出。一些氣流水平地橫跨晶片120的表面121移動(dòng)，且通過真空V溝道向上移動(dòng)和移動(dòng)到處理區(qū)域之外，如箭頭113所示。從左向右移動(dòng)的基板將依次暴露于每個(gè)工藝氣體，從而在基板表面上形成層。基板可在單晶片處理系統(tǒng)中，其中基板在氣體分配組件之下以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)；或基板可在轉(zhuǎn)盤型系統(tǒng)中，其中一或多個(gè)基板圍繞在氣體溝道之下經(jīng)過的中心軸旋轉(zhuǎn)。圖2示出根據(jù)本案的一或更多個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)盤型系統(tǒng)的一部分。對(duì)于圖2的定向，工藝氣體可被視為流出圖紙的平面。遵循路徑127的基板將被依次暴露