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TWI870464B - 用於進行馬達軸桿及加熱器調平的裝置及方法 - Google Patents

用於進行馬達軸桿及加熱器調平的裝置及方法 Download PDF

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TWI870464B
TWI870464B TW109132277A TW109132277A TWI870464B TW I870464 B TWI870464 B TW I870464B TW 109132277 A TW109132277 A TW 109132277A TW 109132277 A TW109132277 A TW 109132277A TW I870464 B TWI870464 B TW I870464B
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亞瑟多瑟 雅加爾瓦
特賈斯 烏拉維
桑傑夫 巴魯札
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

描述了用於調平馬達軸桿及基片支撐平面的工序腔室及方法。該工序腔室包括用複數個馬達螺栓連接到該工序腔室的馬達軸桿。第一複數個感測器相對於旋轉軸線佈置在大約相同的徑向距離處且相對於該旋轉軸線佈置在不同的角度位置處，而第二複數個感測器被佈置為測量該支撐平面。決定角度相依的馬達調平曲線，且決定用於該等馬達螺栓的墊補值，以調平該馬達軸桿。使用該第二複數個感測器來測量該支撐平面以將該支撐平面調平為與該馬達軸桿垂直。

Description

用於進行馬達軸桿及加熱器調平的裝置及方法
本揭示內容的實施例涉及半導體製造的領域。詳細而言，本揭示內容的實施例涉及用於調平馬達支撐軸桿及基片支撐面的裝置及方法。
在用於原子層沉積（ALD）或化學氣相沉積（CVD）處理的一些腔室設計中，同時藉由多個氣體分佈板向大型基片支撐件或多個基片支撐面遞送前驅物及氣體。氣體分佈板與基片表面隔開，反之亦然，從而形成一或更多個可操作間隙。此類腔室可能對不同工序站之間及隨著腔室使用而變化的氣體的一致性及均勻性高度敏感。對於一些多站沉積系統而言，在間隙為約1毫米的情況下，在單獨的站中執行的工序可能高度易受小間隙偏差的影響。
一些處理腔室的基片支撐件使用具有軸桿及至少一個支撐面的馬達組件。軸桿延伸通過處理腔室的底部且維持支撐面。來自馬達的跳動可能造成進動（旋轉軸桿的旋轉軸線的定向的改變）。旋轉軸線定向的此種改變可能造成旋轉間隙差異。
因此，在本領域中需要用於控制基片支撐件與氣體分佈組件之間的間隙的裝置及方法。
本揭示內容的一或更多個實施例涉及一種處理腔室，其包括腔室主體、馬達軸桿、基片支撐件、第一複數個感測器、及第二複數個感測器。該腔室主體具有界定內部容積的底部及側壁。該馬達軸桿延伸通過該腔室主體的該底部且界定旋轉軸線。該馬達軸桿連接到馬達組件，該馬達組件在該內部容積外部連接到該腔室主體的該底部，該馬達組件包括複數個馬達螺栓。該基片支撐件具有支撐平面且連接到該內部容積內的該馬達軸桿。該第一複數個感測器相對於旋轉軸線佈置在大約相同的徑向距離處且相對於該旋轉軸線佈置在不同的角度位置處，而該第二複數個感測器被佈置為測量該支撐平面。
本揭示內容的額外實施例涉及一種用於調平基片支撐件的方法，該方法包括以下步驟：調平連接到基片支撐件的馬達軸桿以移除該馬達軸桿相對於旋轉軸線的跳動，以提供調平的馬達軸桿，該基片支撐件被配置為支撐複數個基片及圍繞該旋轉軸線旋轉該複數個基片；及調平由該調平的馬達軸桿上的該基片支撐件所形成的支撐平面。
本揭示內容的額外實施例涉及一種包括指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令在由處理腔室的控制器執行時使該處理腔室執行以下操作：從第一複數個感測器中的至少三個感測器獲得角度相依的馬達調平曲線，該第一複數個感測器相對於馬達軸桿的旋轉軸線定位在大約相同的徑向距離處且相對於該旋轉軸線定位在不同的角度位置處；基於該至少三個感測器的該等角度相依的馬達調平曲線針對馬達螺栓決定墊補值；及針對連接到該馬達軸桿的複數個加熱器支撐件中的每一者決定加熱器支撐平面，該決定操作藉由使用來自第二複數個感測器中的至少三個感測器測量每個加熱器支撐件來進行。
在描述本揭示內容的幾個示例性實施例之前，要瞭解，本揭示內容不限於以下說明中所闡述的構造或工序步驟的細節。本揭示內容能夠包括其他的實施例及用各種方式實行或實現。
如本文中所使用的「基片」指的是任何基片或形成於基片上的材料表面，膜處理在製造工序期間執行於該基片或材料表面上。例如，取決於應用，可以在上面執行處理的基片表面包括例如為矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽結構（SOI）、摻碳的氧化矽、非晶矽、摻雜的矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石的材料、以及例如為金屬、氮化金屬、金屬合金、及其他導電材料的任何其他材料。基片包括（但不限於）半導體晶圓。可以將基片暴露於預處理工序以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火、及/或烘烤基片表面。除了直接在基片本身的表面上進行膜處理以外，在本揭示內容中，也可以如下文更詳細揭露地將所揭露的任何膜處理步驟執行於形成在基片上的底層（under-layer）上，且用語「基片表面」在上下文指示時旨在包括此類底層。因此，例如，若已經將膜/層或部分的膜/層沉積到基片表面上，則新沉積的膜/層的暴露面變成基片表面。
如此說明書及隨附請求項中所使用的，用語「前驅物」、「反應物」、「反應氣體」等等可互換地使用以指稱可以與基片表面或與形成於基片表面上的膜起反應的任何氣態物種。
本揭示內容的一或更多個實施例涉及具有多個（例如四個）空間分離的處理環境（也稱為處理站）的處理腔室。一些實施例具有多於四個的空間分離的處理環境，而一些實施例具有少於四個的空間分離的處理環境。處理環境可以安裝有與基片共面及平行的密封表面。工序環境呈圓形佈置安置。在上面安裝有具有一到四個（或更多個）個別的基片加熱器的可旋轉結構在具有足以將加熱器與工序環境對準的直徑的圓形路徑上移動基片。每個加熱器均可以是溫度受控的且可以具有一或多個同心溫度控制區。
對於基片裝載而言，可以降低可旋轉結構，使得真空機器手可以拾取完成的基片且將未處理的基片安置在位在每個基片加熱器上方的升降銷上（處於下部Z位置）。
操作時，在一些實施例中，每個基片處於獨立的環境下，直到工序完成為止。一旦完成，一些實施例的可旋轉結構就旋轉以將加熱器上的基片移動到下一個工序站環境（例如對於四個站而言是90°旋轉，若是三個站則為120°旋轉）以供處理。
在一些實施例中，在淋噴頭與基片之間維持小間隙可以用來增加分配氣體的利用及循環時間速度。一或更多個實施例提供了精確的淋噴頭溫度控制及高的操作溫度範圍（例如高達230℃）。雖然不被現有理論束縛，但據信，淋噴頭溫度與基片溫度越接近，基片溫度均勻性就越佳。
一些實施例涉及使用單個工具上的複數個空間分離的處理站（腔室）的集成處理平台。處理平台可以具有可以執行不同工序的各種腔室。
本揭示內容的一些實施例涉及用來將附接到基片加熱器的基片從一個環境移動到另一個環境的裝置及方法。可以藉由將基片靜電卡緊（或夾緊）到加熱器來實現快速移動。基片的移動可以呈直線或圓形的運動。
在一些實施例中，基片通過複數個腔室以供處理，其中腔室中的至少一者用相同腔室內的複數個空間分離的環境執行順序處理。
一些實施例包括建造在腔室上方且具有垂直結構構件的結構，該垂直結構構件向上向腔室蓋的中心施加力以消除由頂側上的大氣壓力及另一側上的真空所造成的撓曲。可以基於頂板的撓曲來機械調整上述結構的力的大小。力調整可以使用反饋電路及力傳感器來自動地進行，或使用例如調平致動器來人工地進行，該調平致動器可以自動地致動或由操作員人工地轉動。參照圖2，頂板300的一些實施例包括越過頂板300的中心部位的壩（bar）360。可以使用連接器367將壩360連接到中心附近的頂板300。可以使用連接器367來施加與頂板300的頂部331或底部333正交的力，以補償頂部300中由壓力差引起或由頂板300的重量引起的翹曲。在一些實施例中，壩360及連接器367能夠補償頂板的中心處高達或等於約1.5 mm的撓曲，該頂板具有約1.5 m的寬度及高達或等於約100 mm的厚度。在一些實施例中，馬達365或致動器連接到連接器367且可以造成施加到頂板300的指向力的改變。可以將馬達365或致動器支撐在壩360上。所繪示的壩360在兩個位置處與頂板300的邊緣接觸。然而，技術人員將認識到，可以存在一個連接位置或多於兩個的連接位置。
本揭示內容的一或更多個實施例有利地提供用於最小化旋轉組件的總跳動的方法。一些實施例有利地提供用來測量及調平處理腔室的元件的方法及裝置。一些實施例有利地提供用來允許多站工序腔室在基片支撐件與氣體分佈板之間具有均勻間隙的裝置及方法。
一些實施例有利地提供個別計算馬達、加熱器（基片支撐件）、與淋噴頭（氣體分佈板）之間的傾斜的裝置及方法。可以接著對元件進行墊補（shim）以調平相關表面以最小化間隙偏差。一些實施例允許實現約1.5 mm的可重複的最小分離間隔及約2 mm的工序間隙。
一些實施例有利地提供確保加熱器（基片支撐件）與淋噴頭（氣體分佈板）之間的平行度的裝置及方法，其中由所述元件所形成的平面跨腔室直徑彼此平均在0.1 mm內。
圖1及2繪示了依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理腔室100。圖1示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的繪示為橫截面等軸視圖的處理腔室100。圖2示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理腔室100的橫截面。因此，本揭示內容的一些實施例涉及併入支撐組件200及頂板300的處理腔室100。
本揭示內容的一些實施例涉及用於多站式處理腔室的頂板300。參照圖1，頂板300具有界定蓋體的厚度的頂面301及底面302，及一或更多個邊緣303。頂板300包括延伸通過其厚度的至少一個開口310。開口310的尺寸被調整為容許添加可以形成工序站110的氣體注射器112。
處理腔室100具有殼體102，該殼體具有壁104及底部106。殼體102以及頂板300界定了內部容積109（也稱為處理容積）。
工序站110被界定為內部可以進行處理的區域。例如，工序站110可以由加熱器230的支撐面231、及氣體注射器112的前面114所界定。處理腔室100包括複數個工序站110。工序站110位在殼體102的內部容積109中，且圍繞支撐組件200的旋轉軸線211呈圓形佈置定位。工序站110在空間上圍繞處理腔室100的內部容積109而佈置。每個工序站110均包括具有前面114的氣體注射器112。
可以將工序站110配置為執行任何合適的工序及提供任何合適的工序條件。所使用的氣體注射器112的類型將取決於例如所執行的工序的類型。例如，配置為操作為熱原子層沉積裝置的工序站110可以具有淋噴頭或旋渦類型的氣體注射器。而配置為操作為電漿站的工序站110可以具有一或更多個電極及/或接地板配置以產生電漿同時允許電漿氣體朝向基片流動。圖2中所繪示的實施例在附圖的左側（工序站110a）具有與在附圖的右側（工序站110b）不同的類型的工序站110。合適的工序站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、及計量站。
圖3到6繪示依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件200。支撐組件200包括可旋轉中心基部210。可旋轉中心基部210可以具有對稱或不對稱的形狀且界定了旋轉軸線211。如圖6中可以看出的，旋轉軸線211在第一方向上延伸。第一方向可以稱為垂直方向或沿著z軸；然而，將瞭解到，用語「垂直」的如此使用並不限於與重力牽引正交的方向。
支撐組件200包括連接到中心基部210及從該中心基部延伸的至少兩個支撐臂220。支撐臂220具有內端221及外端222。內端221與中心基部210接觸，使得在中心基部210圍繞旋轉軸線211而旋轉時，支撐臂220也旋轉。可以藉由固定器（例如螺栓）或藉由與中心基部210一體成形，來將支撐臂220在內端221處連接到中心基部210。
在一些實施例中，支撐臂220與旋轉軸線211正交地延伸，使得內端221或外端222中的一者相較於同一支撐臂220上的內端221及外端222中的另一者而言距旋轉軸線211較遠。在一些實施例中，支撐臂220的內端221比同一支撐臂220的外端222更靠近旋轉軸線211。
支撐組件200中的支撐臂220的數量可以變化。在一些實施例中，存在著至少兩個支撐臂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，存在著三個支撐臂220。在一些實施例中，存在著四個支撐臂220。在一些實施例中，存在著五個支撐臂220。在一些實施例中，存在著六個支撐臂220。
可以將支撐臂220圍繞中心基部210而對稱地佈置。例如，在具有四個支撐臂220的支撐組件200中，支撐臂220中的各者是圍繞中心基部210用90°的間隔定位的。在具有三個支撐臂220的支撐組件200中，支撐臂220是圍繞中心基部210用120°的間隔定位的。換言之，在具有四個支撐臂220的實施例中，支撐臂被佈置為圍繞旋轉軸線211提供四重對稱性。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被佈置為圍繞旋轉軸線211提供n重對稱性。
加熱器230定位在支撐臂220的外端222處。在一些實施例中，每個支撐臂220均具有加熱器230。加熱器230的中心定位在距旋轉軸線211的一定距離處，使得在旋轉中心基部210之後，加熱器230就在圓形路徑上移動。
加熱器230具有可以支撐基片的支撐面231。在一些實施例中，加熱器230支撐面231是實質共面的。如用此方式來使用的，「實質共面」意味著，由個別的支撐面231所形成的平面是在由其他支撐面231所形成的平面的±5°、±4°、±3°、±2°或±1°內的。
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，如附圖中所繪示，加熱器230被加熱器間隙器234升高到支撐臂220的外端222上方。加熱器間隙器234可以是任何的尺寸及長度以增加加熱器230的高度。
在一些實施例中，通道236形成於中心基部210、支撐臂220、及/或加熱器間隙器234中的一或更多者中。可以使用通道236來對電氣連接進行選路或提供氣流。
加熱器可以是技術人員所習知的任何合適類型的加熱器。在一些實施例中，加熱器是在加熱器主體內具有一或更多個加熱構件的電阻式加熱器。
在一些實施例中，如圖4中所示，密封平台240是環形的且圍繞每個加熱器230而定位。在所繪示的實施例中，密封平台240位在加熱器230下方，使得密封平台240的頂面241位在加熱器的支撐面231下方。
一些實施例的加熱器230包括額外的元件。例如，加熱器可以包括靜電卡盤。靜電卡盤可以包括各種導線及電極，使得可以在加熱器移動的同時將定位在加熱器支撐面231上的基片固持在適當的位置。這允許在工序的開始將基片卡緊到加熱器上，且在該基片移動到不同的工序區域的同時將該基片保持在相同加熱器上的相同位置中。在一些實施例中，導線及電極的路線被安排通過支撐臂220中的通道236。
在一些實施例中，如圖7中所示，支撐板245及加熱器230由支撐軸桿227所支撐。當使用單個元件平台時，支撐軸桿227可以用來防止支撐板245的中心下垂。在一些實施例中，不存在密封平台240，且支撐軸桿227是支撐板245及加熱器230的主要支撐件。在一些實施例中，支撐板245及加熱器230可調整地鉸合在支撐軸桿227上以允許調平。
在一些實施例中，支撐板245具有頂面246，該頂面形成與由加熱器230的支撐面231所形成的主要支撐平面247實質平行的主要平面248。在一些實施例中，支撐板245具有頂面246，該頂面形成位在支撐面231的主要支撐平面247上方分離間隙距離D的主要平面248。在一些實施例中，分離間隙D實質等於待處理的基片260的厚度，使得基片260表面261與支撐板245的頂面246共面，如圖6中所示。如用此方式使用的，用語「實質共面」意味著，由基本上260的表面261所形成的主要平面在共面性的±1mm、±0.5mm、±0.4mm、±0.3mm、±0.2mm、或±0.1mm內。
本揭示內容的一些實施例具有構成用於處理的支撐面的單獨元件。在一些實施例中，密封平台240相對於加熱器230而言是單獨的元件，且定位為使得密封平台240的頂面241位在加熱器230的支撐面231下方。密封平台240的頂面241與加熱器230的支撐面231之間的距離足以允許將支撐板245定位在密封平台240上。可以控制支撐板245的厚度及/或密封平台240的位置，使得支撐板245的頂面246與加熱器230的支撐面231之間的分離間隙D，使得基片260的頂面261與支撐板245的頂面246實質共面。
如圖7及8中所示，加熱器230的支撐面231中的每一者的主要支撐平面274均與加熱器230的其他支撐面231中的每一者實質共面。在主要支撐平面274位於x-y平面上的一些實施例中，主要支撐平面247相對於支撐軸桿227的中心軸線228呈角度θ，中心軸線228相對於主要支撐平面247的x-y平面沿著z軸線延伸。理想上，支撐軸桿227的中心軸線228相對於主要支撐平面247的角度θ為90度，藉此為支撐面231提供水平表面。
如圖7及8中所示，目標對準由以下條件所界定：支撐面231彼此共面，處理站510彼此共面，且主要支撐平面247與處理站平面511平行，處理站平面511由共面的處理站510所界定。在一些實施例中，目標對準進一步由以下條件所界定：主要支撐平面247相對於支撐組件200的旋轉軸線211呈直角。在一或更多個實施例中，分離間隙D為均勻的0.2mm。如下文進一步詳細描述，可以對加熱器230進行墊補，直到實現0.2mm的距離D為止。在一些實施例中，也使用墊片515或螺栓517來校正處理站510的平行度。
如圖9A中所示，馬達跳動可能使得支撐面231及支撐軸桿227不對準，其中角度θ不再是實質90度，或支撐軸桿227的中心軸線228不再與支撐組件200的旋轉軸線211平行。連續循環或扭轉力也可能導致不正確的對準。隨著軸桿227及支撐組件200圍繞它們相應的軸線旋 轉，不正確的對準可能誘發擺動、處理腔室內的處理容積變化、或分離間隙距離D的變化。
在一些實施例中，利用校準壩600(參照圖10)來機械校正不正確的對準，使得支撐面231與主要支撐平面247對準。在一些實施例中，機械校正包括(但不限於)下文更詳細描述的以下步驟：對軸桿227與支撐組件200之間的連接點或凸緣進行墊補，對軸桿227與支撐臂220之間的連接點進行墊補，或調整中心基部210的螺栓。
在一些實施例中，校準壩600也可以用來機械校正定位在頂板300上的處理站510的不正確對準。在一些實施例中，機械校正包括(但不限於)以下步驟：對頂板300與處理站510之間的連接點進行墊補。為了利用校準壩600來校正處理站510的對準，可以利用如下文針對支撐面231所描述的特徵及方法，來將校準壩600設置在頂板300的底面上。
在一些實施例中，如下文進一步詳細描述，首先藉由對軸桿227與支撐臂220之間的連接點進行墊補的步驟的組合來校正由如圖9A及9B中所示的軸桿227的不正確對準引起的跳動及擺動。在校正軸桿227的跳動及擺動且使其正確對準之後，使角度θ處於調整為90度的正確對準。在一些實施例中，使角度θ處於調整為90度的正確對準，其具有±2度的變化。對軸桿227與支撐組件200之間的連接點或凸緣進行墊補及固定。
如圖10及11中所示，在一些實施例中，移除頂板300且將校準壩600設置在處理腔室100的殼體102及支撐板245上方，其中校準壩600跨殼體102的頂面定位。在一些實施例中，校準壩600藉由緊固件來固定，該等緊固件安插通過孔洞602，該等孔洞延伸通過校準壩600。在一些實施例中，將緊固件螺紋地固定到部分地延伸通過殼體102的頂面的孔(未示出)，該等孔具有對應的螺紋以供接合緊固件的螺紋。在一些實施例中，殼體102的頂面的孔也用於將頂板300固定到殼體102上。
校準壩600包括頂面604、底面606、及頂面604與底面之間的厚度，該厚度被配置為防止校準壩600彎曲、翹曲、及撓曲。校準壩600的材料選自剛性金屬、陶瓷、或聚合物，以抵抗彎曲、翹曲、及撓曲。
校準壩600更包括延伸通過厚度608的複數個孔602。將位移感測器610設置在孔602中的至少一些上方。一些實施例的感測器定位在頂面604上方一定距離處。在一些實施例中，感測器定位在安裝托座609上。感測器610指向或面向頂面604，且測量感測器與頂面604下方的位置之間的距離。
參照圖12到14，在一些實施例中，位移感測器是雷射位移感測器，使得雷射束朝向頂面604引導，雷射束與校準壩600的頂面604形成直角。在一些實施例中，位移感測器610是KEYENCE® LK-G5000系列感測器。位移感測器610被配置為測量從感測器到支撐面231上的點的 距離。在一些實施例中，位移感測器也被配置為測量感測器與支撐板245的頂面246上的點之間的距離。
在一些實施例中，位移感測器610是至少一個三感測器組的一部分。三感測器組中的每一者均被配置為測量從感測器到表面上的點的距離，使得三個感測器測量到所述表面上的三個點的距離。在一些實施例中，三感測器組呈等邊三角形配置彼此等距地定位，該三角形配置位於具有中心軸線的x-y平面上。
在一些實施例中，校準壩600被配置為測量支撐面231相對於對應的三感測器組的平行度。所述表面相對於三感測器組的平行度藉由三個感測器中的每一者與表面上的點之間的距離計算，該距離相對於感測器的三角形配置的x-y平面位於z平面上。在一些實施例中，校準壩600被配置為測量相對的支撐面231相對於對應的兩個三感測器組的平行度，相對的支撐面231中的每一者均對應一個組。在一些實施例中，校準壩600被配置為測量多個支撐面231相對於對應的多個三感測器組的平行度。在一些實施例中，校準壩600被配置為測量支撐板245的頂面246相對於定位在頂面246上方的一個三感測器組的平行度。
校準壩600被配置為測量支撐面231中的第一支撐面的平行度。為了測量支撐面231中的第一支撐面的平行度，將第一組位移感測器(610a、610b、610c)定位在校準壩600上及支撐面231中的第一支撐面上方。在一些實施例中，如圖12中所示，軸桿227的旋轉軸線228且因 此支撐面231的中心與第一組位移感測器(610a、610b、610c)的先前所述的三角形配置的中心611對準且同心。第一組位移感測器(610a、610b、610c)的三角形配置的中心611相對於校準壩600的中心612定位在一定距離處。中心612的距離等於支撐組件200的旋轉軸線211到軸桿227的旋轉軸線228之間的距離。
在一些實施例中，校準壩600被配置為測量第二支撐面231的平行度。在一些實施例中，校準壩600被配置為測量兩個相對的支撐面231的平行度。在此類配置中，將第二組位移感測器(614a、614b、614c)的三角形配置的第二中心613相對於校準壩600的中心612與第一組位移感測器(610a、610b、610c)的三角形配置的中心611相對地定位。第二中心613的距離等於支撐組件200的旋轉軸線211到軸桿227的旋轉軸線228之間的距離。第二組位移感測器(614a、614b、614c)被配置為測量第二支撐面231上的三個點，第二組位移感測器(614a、614b、614c)定位在校準壩600的第二組孔(615a、615b、615c)上方。
在一些實施例中，校準壩600更包括設置在孔619上方的第三組位移感測器(618a、618b、618c)以供測量從校準壩600的頂面604到第三組位移感測器(618a、618b、618c)的距離。
如圖2及15中所示，可以對支撐支撐組件200的安裝板201的調整螺栓203進行調整或墊補以校正可旋轉 中心基部210的平行度。調整螺栓203被配置為調整安裝板201的四個拐角孔洞(201a、201b、201c、201d)的高度，以調整整個支撐組件200與可旋轉中心基部210的平行度。在一些實施例中，如圖2中所示，墊片207定位在調整螺栓203與安裝板201之間以鎖定在對調整螺栓203中的每一者的正確高度調整。墊片207定位在安裝板201與腔室100的底部106之間。
在一些實施例中，如圖13中所示，暫時移除加熱器230，從而暴露至少兩個支撐臂220。從孔620，第四組位移感測器(622a、622b)被配置為測量從感測器到支撐臂220的距離。為了形成三角形配置，利用來自第一組位移感測器或第二組位移感測器的位移感測器中的一者。在一個實施例中，如圖13中所示，利用第一組位移感測器(610a、610b、610c)的位移感測器610b以及第四組位移感測器(622a、622b)以形成三角形配置，在該三角形配置下計算可旋轉中心基部210的平行度。
圖14繪示加熱器230的支撐面231及支撐板245上可能的點組。如先前所述，在一些實施例中，第一組位移感測器(610a、610b、610c)測量支撐面231上的第一組點(623a、623b、623c)，第二組位移感測器(614a、614b、614c)測量支撐面231上的第二組點(625a、625b、625c)，而第三組位移感測器(618a、518b、618c)測量支撐板245上的第三組點(627a、627b、627c)。
參照圖16-19，描述了一種用於校正支撐面231相對於軸桿227的平行度的方法。在一些實施例中，該方法更描述以下步驟：校正軸桿227的角度
Figure 109132277-A0305-12-0021-1
及校正軸桿227相對於支撐組件200的跳動，藉此使支撐面231及軸桿227正確對準。在一些實施例中，該方法更描述以下步驟：校正處理站510的平行度。
該方法包括以下步驟：調平馬達軸桿227以移除馬達軸桿227相對於旋轉軸線228的跳動以提供調平的馬達軸桿227，及相對於調平的馬達軸桿227調平主要支撐平面247，由此角度θ為90度。在一些實施例中，將馬達軸桿調平到垂直線±2°內的角度θ。
為了調平馬達軸桿227，藉由如先前所述定位在基片支撐件231上方的至少三個位移感測器(610a、610b、610c)進行支撐面231上的三個點(231a、231b、231c)的測量。該至少三個位移感測器(610a、610b、610c)相對於旋轉軸線228定位在大約相同的徑向距離處且相對於旋轉軸線211定位在不同的角度位置處。在一些實施例中，該至少三個位移感測器(610a、610b、610c)如先前所述地呈等邊三角形配置。
接著圍繞旋轉軸線228旋轉基片支撐件200，且記錄該至少三個位移感測器(610a、610b、610c)中的每一者的角度相依的馬達調平曲線。隨後基於該至少三個位移感測器(610a、610b、610c)的角度相依的馬達調 平曲線針對馬達螺栓517決定墊補值。可以接著依據墊補值對馬達螺栓進行墊補以提供調平的馬達軸桿227。
主要支撐平面247包括複數個加熱器支撐面231，且調平主要支撐平面247包括以下步驟：針對該複數個加熱器支撐面231中的每一者決定加熱器主要支撐平面247。為了針對該複數個加熱器支撐面231中的每一者決定加熱器主要支撐平面247，每個加熱器支撐面231均使用至少三個位移感測器(610a、610b、610c)來測量。每個加熱器支撐面231均在包括該至少三個位移感測器(610a、610b、610c)的一個站中旋轉，使得加熱器支撐面231中的每一者均在同一站中測量。接著對加熱器支撐平面231中的每一者進行墊補。
圖19示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理平台400。圖19中所示的實施例僅表示一個可能的配置，且不應被視為對本揭示內容的範圍的限制。例如，在一些實施例中，處理平台400具有與所繪示的實施例不同數量的以下項目中的一或更多者：處理腔室100、緩衝站420、及/或機器手430配置。
示例性處理平台400包括了中央轉運站410，該中央轉運站具有複數個側面411、412、413、414。所示的轉運站410具有第一側411、第二側412、第三側413、及第四側414。雖然示出了四個側面，但本領域中的技術人員將瞭解，取決於例如處理平台400的整體配置，轉運站410也可以存在任何合適數量的側面。在一些實施例 中，存在著具有三個側面、四個側面、五個側面、六個側面、七個側面、或八個側面的轉運站410。
轉運站410具有定位在其中的機器手430。機器手430可以是能夠在處理期間移動基片的任何合適的機器手。在一些實施例中，機器手430具有第一臂431及第二臂432。第一臂431及第二臂432可以相對於另一臂獨立地移動。第一臂431及第二臂432可以在x-y平面上及/或沿著z-軸移動。在一些實施例中，機器手430包括第三臂(未示出)或第四臂(未示出)。該等臂中的每一者均可以相對於其他臂獨立地移動。
所繪示的實施例包括了六個處理腔室100，其中中央轉運站410的第二側412、第三側413、及第四側414中的每一者均連接到兩個處理腔室。可以將處理腔室100中的每一者配置為執行不同的工序。
處理平台400也可以包括連接到中央轉運站410的第一側411的一或更多個緩衝站420。緩衝站420可以執行相同或不同的功能。例如，緩衝站可以固持處理過且返回原始盒子的一盒基片，或緩衝站中的一者可以固持未處理的基片，該等未處理的基片在處理之後被移動到其他的緩衝站。在一些實施例中，緩衝站中的一或更多者被配置為在處理之前及/或之後對基片進行預處理、預熱、或清潔。
處理平台400也可以包括中央轉運站410與處理腔室100中的任一者之間的一或更多個縫閥418。縫閥418可以開啟及關閉以將處理腔室100內的內部容積與中央轉 運站410內的環境隔離。例如，若處理腔室將在處理期間產生電漿，則關閉該處理腔室的縫閥以防止雜散電漿損傷轉運站中的機器手可以是有幫助的。
可以將處理平台400連接到工廠接口450以允許將基片或基片盒裝載到處理平台400中。可以使用工廠接口450內的機器手455來將基片或盒子移進或移出緩衝站。可以藉由中央轉運站410中的機器手430在處理平台400內移動基片或盒子。在一些實施例中，工廠接口450是另一個群集工具(即另一個多腔室處理平台)的轉運站。
可以提供控制器495且將該控制器耦接到處理平台400的各種元件以控制該等元件的操作。控制器495可以是控制整個處理平台400的單個控制器，或控制處理平台400的個別部分的多個控制器。例如，一些實施例的處理平台400包括用於個別的處理腔室100、中央轉運站410、工廠接口450、及/或機器手430中的一或更多者的單獨控制器。
在一些實施例中，處理腔室100更包括控制器495，其連接到該複數個實質共面的支撐面231且被配置為控制第一溫度或第二溫度中的一或更多者。在一或更多個實施例中，控制器495控制基片支撐件200的移動速率(圖2)。
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、及支援電路498。控制器495可以直接控制處理平台400，或經由與特定的工序腔室及/或支援系統元件相關聯的電腦（或控制器）來控制該處理平台。
控制器495可以是任何形式的通用電腦處理器中的一者，可以將該處理器用在工業環境中以供控制各種腔室及子處理器。控制器495的記憶體497或電腦可讀取媒體可以是容易取得的記憶體（例如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟機、光學儲存媒體（例如光碟或數位影音光碟）、閃存碟、或任何其他形式的數位儲存器（本端或遠端））中的一或更多者。記憶體497可以保留指令集，該指令集由處理器（CPU 496）可操作以控制處理平台400的參數及元件。
支援電路498耦接到CPU 496以供用常規方式支援處理器。這些電路包括快取記憶體、電源、時脈電路、輸入/輸出電路系統、及子系統等等。可以將一或更多個工序儲存在記憶體498中作為軟體常式，該軟體常式在被處理器執行或調用時，使得處理器用本文中所述的方式控制處理平台400或個別的處理腔室的操作。也可以由第二CPU（未示出）儲存及/或執行軟體常式，該第二CPU相對於由CPU 496所控制的硬體位於遠端。
也可以用硬體執行本揭示內容的工序及方法中的一些或全部。如此，工序可以用軟體實施且使用電腦系統來執行、用硬體實施為例如應用特定集成電路或其他類型的硬體實施方式、或實施為軟體與硬體的組合。軟體常式在由處理器執行時，將通用電腦變換成控制腔室操作使得工序被執行的特殊用途電腦（控制器）。
在一些實施例中，控制器495具有一或更多個配置以執行個別的工序或子工序以執行方法。可以將控制器495連接到中間元件及配置為操作該等中間元件，以執行方法的功能。例如，可以將控制器495連接到氣體閥門、致動器、馬達、縫閥、真空控制器、或其他元件中的一或更多者且配置為控制該一或更多者。
電源530連接到電極521、522以在電極521、522之間產生電壓差。電源530藉由傳輸線531、532連接到電極521、522。傳輸線531、532由任何合適的絕緣體電氣分離以防止短路或發弧。
一些實施例的電源530向電極521提供第一電壓（也稱為電勢）及向電極522提供與第一電壓不同的第二電壓。在一些實施例中，電源530被配置為向電極521、522提供高電壓直流（DC）分量及低電壓交流電流（AC）分量。
在本揭示內容的一或更多個實施例中，電源530包括或連接到電容感測器535。在一些實施例中，如圖2中所示，電容感測器535是基片支撐件500的主體502內的單獨感測器。在一些實施例中，電容感測器是電源530的電子設備的一部分。
在一些實施例中，控制器590連接到至少一個加熱構件540且被配置為控制送至該至少一個加熱構件540的功率。在一些實施例中，控制器590連接到溫度感測器(例如高溫計、熱電偶等等)以測量基片或基片支撐件500的溫度及改變送到加熱構件540的功率以維持預定的溫度。
在一些實施例中，控制器590連接到位移感測器且被配置為至少決定垂直處理間隙的偏差。控制器590更被配置為決定支撐面231的共面性且為機械校準提供墊補值。控制器590更被配置為測量基片與淋噴頭之間的工序間隙、升降銷致動平面、頂面平面性、加熱器間隙器234跳動、由真空引起的加熱器間隙器234撓曲、及加熱器與淋噴頭的平行度中的一或更多者。
一些實施例的控制器或非暫時性電腦可讀取媒體具有選自用來進行以下步驟的配置的一或更多個配置或指令：調平連接到配置為支撐複數個基片及圍繞旋轉軸線旋轉該複數個基片的基片支撐件的馬達軸桿，以移除馬達軸桿相對於旋轉軸線的跳動，以提供調平的馬達軸桿；及調平由調平的馬達軸桿上的基片支撐件所形成的支撐平面。
本揭示內容的另外實施例涉及包括指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令在由處理腔室的控制器執行時使該處理腔室執行以下操作中的一或更多者的操作：從至少三個感測器截取對基片支撐件的測量值；圍繞旋轉軸線旋轉基片支撐件，及針對該至少三個感測器中的每一者記錄角度相依的馬達調平曲線；基於該至少三個感測器的該等角度相依的馬達調平曲線針對馬達螺栓決定墊補值。
整篇此說明書內對於「一個實施例」、「某些實施例」、「一或更多個實施例」、或「一實施例」的指稱意味著，與實施例組合描述的特定特徵、結構、材料、或特性被包括在本揭示內容的至少一個實施例中。因此，整篇此說明書內各種地方中的例如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」、或「在一實施例中」的語句的出現不一定是指本揭示內容的同一實施例。並且，可以在一或更多個實施例中用任何合適的方式結合特定的特徵、結構、材料、或特性。
在上述的說明書中，已參照本揭示內容的具體示例性實施例來描述本揭示內容的實施例。顯然，可以在不脫離如以下請求項中所闡述的本揭示內容的實施例的較廣精神及範圍的情況下對該等實施例做出各種更改。因此，應就說明的角度而非限制的角度看待說明書及附圖。
100:處理腔室 102:殼體 104:壁 106:底部 109:內部容積 110:工序站 112:氣體注射器 114:前面 200:支撐組件 201:安裝板 203:調整螺栓 207:墊片 210:可旋轉中心基部 211:旋轉軸線 220:支撐臂 221:內端 222:外端 227:支撐軸桿 228:中心軸線 230:加熱器 231:支撐面 234:加熱器間隙器 236:通道 240:密封平台 241:頂面 245:支撐板 246:頂面 247:主要支撐平面 248:主要平面 260:基片 261:表面 300:頂板 301:頂面 302:底面 303:邊緣 310:開口 360:壩 367:連接器 400:處理平台 410:中央轉運站 411:第一側 412:第二側 413:第三側 414:第四側 418:縫閥 420:緩衝站 430:機器手 431:第三側 432:第二臂 450:工廠接口 455:機器手 495:控制器 496:中央處理單元（CPU） 497:記憶體 498:支援電路 510:處理站 511:處理站平面 515:墊片 517:螺栓 600:校準壩 602:孔洞 604:頂面 606:底面 608:厚度 609:安裝托座 610:感測器 611:中心 612:中心 613:第二中心 619:孔 620:孔 110a:工序站 110b:工序站 201a:拐角孔洞 201b:拐角孔洞 201c:拐角孔洞 201d:拐角孔洞 610a:位移感測器 610b:位移感測器 610c:位移感測器 614a:組位移感測器 614b:位移感測器 614c:位移感測器 615a:孔 615b:孔 615c:孔 618a:位移感測器 618b:位移感測器 618c:位移感測器 622a:位移感測器 622b:位移感測器 625a:點 625b:點 625c:點 627a:點 627b:點 627c:點 D:分離間隙 θ:角度
可以藉由參照實施例來獲得上文所簡要概述的本揭示內容的更詳細說明以及可以用來詳細瞭解本揭示內容的上述特徵的方式，附圖中繪示了該等實施例中的一些。然而，要注意，附圖僅繪示此揭示內容的典型實施例，且因此不要將該等附圖視為本揭示內容的範圍的限制，因為本揭示內容可以容許其他同等有效的實施例。如本文中所述的實施例藉由示例而非限制的方式而繪示於附圖的圖示中，在該等附圖中，類似的參考標號指示類似的構件。
為了促進瞭解，已儘可能使用相同的參考標號來標誌該等圖式共有的相同構件。該等圖式並不是按比例繪製的，且可以為了明確起見而簡化該等圖式。可以在不另外詳述的情況下有益地將一個實施例的構件及特徵併入其他實施例。
圖1示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理腔室的橫截面等角視圖；
圖2示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理腔室的橫截面圖；
圖3示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的仰視透視圖；
圖4示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的俯視透視圖；
圖5示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的俯視透視圖；
圖6示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的橫截面側視圖；
圖7示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的加熱器組件的橫截面圖；
圖8示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的頂板上方的支撐組件的橫截面側視圖；
圖9A示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的加熱器組件的橫截面圖；
圖9B示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的加熱器組件的橫截面圖；
圖10示出依據本揭示內容的一或更多個實施例與處理腔室接觸的校準件的透視圖；
圖11示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的校準壩（calibration bar）的透視圖；
圖12示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的校準壩的俯視圖；
圖13示出依據本揭示內容的一或更多個實施例與處理腔室接觸的校準壩的俯視圖；
圖14示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐板的俯視圖；
圖15示出依據本揭示內容的一或更多個實施例與處理腔室接觸的校準壩的俯視圖；
圖16示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的橫截面側視圖；
圖17示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的橫截面側視圖；
圖18示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的支撐組件的橫截面側視圖；及
圖19示出依據本揭示內容的一或更多個實施例的處理平台的示意表示。
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
227:支撐軸桿
228:中心軸線
230:加熱器
231:支撐面
247:主要支撐平面
θ:角度

Claims (20)

  1. 一種工序腔室，包括：一腔室主體，具有界定一內部容積的一底部及側壁；一馬達軸桿，延伸通過該腔室主體的該底部且界定一旋轉軸線，該馬達軸桿連接到一馬達組件，該馬達組件在該內部容積外部連接到該腔室主體的該底部，該馬達組件包括複數個馬達螺栓；一基片支撐件，具有一支撐平面且連接到該內部容積內的該馬達軸桿；第一複數個感測器，相對於該旋轉軸線佈置在大約相同的徑向距離處，且相對於該旋轉軸線佈置在不同的角度位置處；及第二複數個感測器，被佈置為測量該支撐平面相對於該馬達軸桿的該旋轉軸線的一角度。
  2. 如請求項1所述的工序腔室，其中該基片支撐件包括一頂板中的複數個加熱器支撐件，加熱器支撐件中的每一者均具有藉由該頂板中的一開口暴露的一加熱器支撐平面。
  3. 如請求項2所述的工序腔室，其中該第一複數個感測器被佈置為測量該第一複數個感測器與該頂板之間的一距離。
  4. 如請求項3所述的工序腔室，其中該第二複數個感測器被佈置為測量一個加熱器支撐平面相對於該馬達軸桿的該旋轉軸線的一角度。
  5. 如請求項4所述的工序腔室，更包括：一控制器，連接到該馬達軸桿、該第一複數個感測器、及該第二複數個感測器，且具有選自以下項目的一或更多個配置：用來將該基片支撐件旋轉到一角度位置的一配置；用來從該第一複數個感測器中的每一者獲得測量值的一配置；及用來從該第二複數個感測器中的每一者獲得測量值的一配置。
  6. 如請求項5所述的工序腔室，其中該控制器被配置為針對該第一複數個感測器中的每一者決定一角度相依的馬達調平曲線。
  7. 如請求項6所述的工序腔室，其中該控制器被配置為基於該第一複數個感測器中的每一者的該角度相依的馬達調平曲線針對馬達螺栓決定墊補值。
  8. 如請求項5所述的工序腔室，其中該第二複數個感測器被佈置在該工序腔室內的一工序站內，且該控制器被配置為旋轉該基片支撐件以將一加熱器支撐件定位在該工序站內且決定該加熱器支撐平面的一平衡度(equation)且重複決定該等加熱器支撐平面中的每一者的一平衡度。
  9. 如請求項8所述的工序腔室，其中該控制器被配置為基於該等加熱器支撐平面的該等平衡度決定一墊補值以調平該支撐平面。
  10. 一種用於調平一基片支撐件的方法，該方法包括以下步驟： 調平連接到一基片支撐件的一馬達軸桿以移除該馬達軸桿相對於一旋轉軸線的跳動，以提供一調平的馬達軸桿，該基片支撐件被配置為支撐複數個基片及圍繞該旋轉軸線旋轉該複數個基片；及調平由該調平的馬達軸桿上的該基片支撐件所形成的一支撐平面。
  11. 如請求項10所述的方法，其中調平該馬達軸桿之步驟包括以下步驟：從至少三個感測器截取對該基片支撐件的測量值。
  12. 如請求項11所述的方法，其中該至少三個感測器相對於該旋轉軸線定位在大約相同的徑向距離處且相對於該旋轉軸線定位在不同的角度位置處。
  13. 如請求項12所述的方法，其中調平該馬達軸桿之步驟更包括以下步驟：圍繞該旋轉軸線旋轉該基片支撐件，及針對該至少三個感測器中的每一者記錄一角度相依的馬達調平曲線。
  14. 如請求項13所述的方法，更包括以下步驟：基於該至少三個感測器的該等角度相依的馬達調平曲線針對馬達螺栓決定墊補值。
  15. 如請求項14所述的方法，更包括以下步驟：基於該等墊補值對該等馬達螺栓進行墊補以提供該調平的馬達軸桿。
  16. 如請求項10所述的方法，其中該支撐平面包括複數個加熱器支撐件，且調平該支撐平面之步驟包 括以下步驟：針對該複數個加熱器支撐件中的每一者決定一加熱器支撐平面。
  17. 如請求項16所述的方法，其中針對該複數個加熱器支撐件中的每一者決定該加熱器支撐平面之步驟包括以下步驟：使用至少三個感測器來測量每個加熱器支撐件。
  18. 如請求項17所述的方法，其中測量每個加熱器支撐件之步驟包括以下步驟：將每個加熱器支撐件旋轉到包括該至少三個感測器的一站，使得該等加熱器支撐件中的每一者均在同一站中被測量。
  19. 如請求項17所述的方法，更包括以下步驟：對該等加熱器支撐件中的一或更多者進行墊補以調平該支撐平面。
  20. 一種包括指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令在由一處理腔室的一控制器執行時使該處理腔室執行以下操作：從第一複數個感測器中的至少三個感測器獲得一角度相依的馬達調平曲線，該第一複數個感測器相對於一馬達軸桿的一旋轉軸線定位在大約相同的徑向距離處且相對於該旋轉軸線定位在不同的角度位置處；基於該第一複數個感測器中的該至少三個感測器的該等角度相依的馬達調平曲線針對馬達螺栓決定墊補值；及針對連接到該馬達軸桿的複數個加熱器支撐件中的每 一者決定一加熱器支撐平面，該決定操作藉由使用來自第二複數個感測器中的至少三個感測器測量每個加熱器支撐件來進行。
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