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TWI871459B - 高溫真空密封 - Google Patents

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TWI871459B TW110112734A TW110112734A TWI871459B TW I871459 B TWI871459 B TW I871459B TW 110112734 A TW110112734 A TW 110112734A TW 110112734 A TW110112734 A TW 110112734A TW I871459 B TWI871459 B TW I871459B
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

描述了氣體分配組件和包括氣體分配組件的處理腔室。氣體分配組件包括氣體分配板、蓋、和主要O形環。將主要O形環放置於氣體分配板的第一接觸表面的沖洗通道和第二接觸表面之間。描述了使用揭露的氣體分配組件密封處理腔室的方法。

Description

高溫真空密封
本揭示案的實施例一般相關於用於真空密封處理腔室的設備和方法。特定地，本揭示案的實施例針對能夠減少氧氣滲透的高溫真空密封的設備和方法。
在半導體製造期間，處理腔室在處理期間通常需要高溫真空密封、超純環境和低分子氧含量。處理腔室部件使用O形環連接，以防止金屬與金屬接觸並形成密封。形成的密封大部分是不透流體的，但可允許某些大氣氣體滲透。氣體的滲透是溫度敏感的，在更高的溫度下滲透增加。由於處理腔室通常在升高的溫度下操作，O形環的氣體滲透會顯著增加。
在常規處理腔室中，具有足夠的差動泵送的雙密封經常與高溫真空組件一起使用。在存在空間限制的情況下，雙密封的應用具有局限性。此外，採用雙密封通常還具有更長的前置時間及增加的訂製O形環的成本。因此，在本領域中需要用於密封處理腔室環境以防止周圍氣體物質遷移的設備和方法。
本揭示案的一個或更多個實施例係一種氣體分配組件，包括：一氣體分配板、一蓋及一主要O形環。該氣體分配板具有一前表面及一背表面以界定一厚度。該氣體分配板包括延伸穿過該氣體分配板的該厚度的複數個孔。該氣體分配板在一外邊緣處具有一密封區域。該密封區域具有一第一接觸表面及一第二接觸表面，且該第一接觸表面包括在該第一接觸表面中形成的一沖洗通道。該蓋具有一前表面及一背表面以界定一厚度。放置該蓋的該前表面相鄰於該氣體分配板的該背表面。該蓋包括一沖洗氣體管線入口及一沖洗氣體管線出口，該沖洗氣體管線入口在該前表面處具有一開口，該沖洗氣體管線出口在該前表面處具有一開口。該入口開口及該出口開口與該第一接觸表面的該沖洗通道對準。在該第一接觸表面的該沖洗通道及該第二接觸表面之間放置該主要O形環。
本揭示案的額外實施例係一種處理腔室，包括：一腔室主體，該腔室主體具有側壁及底部以將一處理容積設界。基板支撐件在該處理容積內且具有一支撐表面。氣體分配組件包括一氣體分配板、一蓋、及一主要O形環以將該處理容積設界。該氣體分配板具有面對該基板支撐件的該支撐表面的一前表面及一背表面以界定一厚度。該氣體分配板包括延伸穿過該氣體分配板的該厚度的複數個孔。該氣體分配板在一外邊緣處具有一密封區域且該密封區域具有一第一接觸表面及一第二接觸表面。該第一接觸表面包括在該第一接觸表面中形成的一沖洗通道。該蓋具有一前表面及一背表面以界定一厚度。放置該蓋的該前表面相鄰於該氣體分配板的該背表面。該蓋包括一沖洗氣體管線入口及一沖洗氣體管線出口，該沖洗氣體管線入口在該前表面處具有一開口，該沖洗氣體管線出口在該前表面處具有一開口。該入口開口及該出口開口與該第一接觸表面的該沖洗通道對準，且在該第一接觸表面的該沖洗通道及該第二接觸表面之間放置該主要O形環。
本揭示案的進一步實施例係一種密封一處理腔室的方法。測量一沖洗氣體管線出口下游的一沖洗氣體管線中的一壓力，該沖洗氣體管線出口與一氣體分配組件中的一沖洗通道對準，該氣體分配組件包括由一主要O形環分開的一氣體分配板及一蓋。該沖洗氣體管線與一沖洗通道及一沖洗氣體管線入口流體連通。該沖洗氣體管線入口及該沖洗氣體管線出口之每一者與該沖洗通道對準。提供惰性氣體的一流量進入該沖洗通道，使得該氣體分配板及該沖洗通道之間實質無壓力差異。
在描述本揭示案的幾個示例性實施例之前，應理解，本揭示案不限於在以下描述中闡述的構造或處理步驟的細節。本揭示案能夠具有其他實施例且能夠以各種方式被實現或實行。
如在本說明書和所附請求項中所使用的，術語「基板」是指處理作用於其上的表面或表面的一部分。發明所屬領域具有通常知識者還將理解的是，除非上下文另外明確指出，否則對基板的引用也可僅指基板的一部分。另外，提及在基板上沉積可指裸基板和在其上沉積或形成一個或更多個膜或特徵的基板兩者。
如本文所用，「基板」是指在製造處理期間在其上執行膜處理的基板上形成的任何基板或材料表面。例如，可在其上執行處理的基板表面包括材料，例如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(SOI)、碳摻雜的氧化矽、非晶矽、摻雜的矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、及其他任何材料，例如金屬、金屬氮化物、金屬合金、和其他導電材料，取決於應用。基板包括但不限於半導體晶圓。可將基板暴露於預處理的處理以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火、UV固化、電子束固化及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行膜處理之外，在本揭示案中，所揭露的任何膜處理步驟也可在形成於基板上的底層上進行，如下面更詳細地揭露的，且術語「基板表面」旨在包括上下文指示的底層。因此，例如，在膜/層或部分膜/層已沉積在基板表面上的情況下，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。
如在本說明書和所附請求項中所使用的，術語「前體」、「反應物」、「反應氣體」等可互換使用，是指可與基板表面或與在基板表面上形成的膜反應的任何氣態物質。
本揭示案的一個或更多個實施例有利地提供了能夠進行高溫真空密封的技術。一些實施例提供了用於有效移除從O形環脫氣的氣態物質、最小化或消除處理環境中大氣分子氧(O2 )的負面影響的設備和方法。
本揭示案的一些實施例係具有泵送沖洗通道以及單個密封(O形環)的氣體分配組件。在一些實施例中，通道被惰性氣體(例如，Ar、N2 )連續沖洗以在腔室和通道中維持相等的壓力。換句話說，最小化通道和處理腔室之間的壓力差異(∆P)。在一些實施例中，壓力差異實質為零(ΔP=0)。零壓力差異防止了惰性或沖洗氣體(例如，Ar、N2 )流動進入腔室的反應空間。
在一些實施例中，使用壓力變換器以相對於處理腔室中的壓力來控制沖洗通道中的壓力。在一些實施例中，氣體分配組件包括多於一個沖洗氣體通道，或處理腔室包括多於一個具有沖洗氣體通道的氣體分配組件。在一些實施例中，相對於周圍氣體壓力單獨地控制每一沖洗通道壓力。在一些實施例中，由於沖洗通道將被連續沖洗和泵送離開，擴散進入腔室或進入噴頭中的氣體通道的沖洗氣體(例如，Ar、N2 )實質為零。在一些實施例中，使用脈衝沖洗機構以移除或消除由於O形環缺陷或捕獲的氣體引起的污染。
與常規的雙密封處理腔室相比，本揭示案的一些實施例使用更少的空間來併入沖洗通道機構。在一些實施例中，如發明所屬領域具有通常知識者所理解的，在沒有雙密封佈置的情況下將處理腔室與大氣隔離。在一些實施例中，高溫引起的O形環脫氣被沖洗離開系統而沒有流動進入處理空腔。在一些實施例中，O形環材料不直接暴露於處理化學物質。一些實施例防止了O形環缺陷遷移及/或化學副產物流動進入腔室。一些實施例相對於常規雙密封系統為氣體分配組件提供了改善的製造前置時間。在一些實施例中，腔室中的氧(O2 )含量減低。
本揭示案提供了與單晶圓或多晶圓(也稱為批次)處理腔室一起使用的氣體分配組件。圖1和圖2圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室100。圖1展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的以橫截面等距視圖圖示的處理腔室100。圖2以橫截面展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室100。據此，本揭示案的一些實施例係併入基板支撐件200和頂部板300的處理室100。
處理腔室100具有帶有壁104和底部106的殼體102。殼體102與頂部板300一起界定了處理容積109，也稱為內部容積。
所圖示的處理腔室100包括複數個處理站110。處理站110位於殼體102的內部容積109中，且以圓形佈置繞著基板支撐件200的旋轉軸211而放置。每一處理站110包括具有前表面114的氣體分配板112(也稱為氣體噴射器)。在一些實施例中，每一氣體噴射器112的前表面114實質共平面。處理站110被界定為其中可進行處理的區域。例如，在一些實施例中，處理站110被界定為由加熱器230的支撐表面231(如下述)和氣體噴射器112的前表面114設界的區域。在所圖示的實施例中，加熱器230用作基板支撐表面並形成基板支撐件200的部分。
處理站110可經配置以執行任何合適的處理並提供任何合適的處理條件。所使用的氣體分配板112的類型取決於例如所執行的處理類型及噴頭或氣體噴射器的類型。例如，經配置以操作用作原子層沉積設備的處理站110可具有噴頭或渦旋型氣體噴射器。然而，經配置以操作用作電漿站的處理站110可具有一個或更多個電極及/或接地板的配置以產生電漿，同時允許電漿氣體流向晶圓。在圖2中圖示的實施例在圖式的左側(處理站110a)上與圖式的右側(處理站110b)上具有不同類型的處理站110。合適的處理站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曝光、雷射處理、泵送腔室、退火站和計量站。
圖3圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的用於在處理站110或處理腔室中使用的氣體分配組件105的分解視圖。發明所屬領域具有通常知識者將理解到，圖3中所圖示的實施例可為一般示意圖且省略細節(例如，氣體通道)。所圖示的氣體分配組件105包括三個主要部件：氣體分配板112、蓋180、和可選的間隔器330。間隔器330也稱為泵送/沖洗間隔器、插件或泵送/沖洗插件。在一些實施例中，間隔器330連接至真空(排氣)或與真空(排氣)流體連通。在一些實施例中，間隔器330連接至沖洗氣體源或與沖洗氣體源流體連通。
頂部板300中的開口310的尺寸可均勻或具有不同的尺寸。不同尺寸/形狀的氣體噴射器112可與泵送/沖洗間隔器330一起使用，適當地將泵送/沖洗間隔器330成形以從開口310過渡到氣體分配板112。例如，如所圖示，泵送/沖洗間隔器330包括頂部331和具有側壁335的底部333。當插入頂部板300中的開口310時，壁架334經配置以放置於開口310中。
泵送/沖洗間隔器330包括開口339，氣體分配板112可插入開口339中。所圖示的氣體分配板112具有凸緣342，凸緣342可與由相鄰於泵送/沖洗間隔器330的頂部331的背表面332形成的壁架接觸。氣體分配板112的直徑或寬度可為任何合適的尺寸，該尺寸可適配於泵送/沖洗間隔器330的開口339內。這允許在頂部板300中的相同開口310內使用各種類型的氣體噴射器112。
圖4展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理平台400。圖4中所圖示的實施例僅表示一種可能的配置且不應被視為限制本揭示案的範圍。例如，在一些實施例中，處理平台400具有與所圖示實施例不同數量的處理腔室100、緩衝站420及/或機器人430配置之其中一者或更多者。
示例性的處理平台400包括中央傳送站410，具有複數個側411、412、413、414。所展示的傳送站410具有第一側411、第二側412、第三側413、和第四側414。儘管展示了四個側，發明所屬領域具有通常知識者將理解，取決於例如處理平台400的整體配置，傳送站410可有任何合適數量的側。在一些實施例中，傳送站410具有三個側、四個側、五個側、六個側、七個側或八個側。
傳送站410具有放置在傳送站410中的機器人430。機器人430可為能夠在處理期間移動晶圓的任何合適的機器人。在一些實施例中，機器人430具有第一臂431和第二臂432。第一臂431和第二臂432可獨立於其他臂移動。第一臂431和第二臂432可在x-y平面及/或沿著z軸移動。在一些實施例中，機器人430包括第三臂(未展示)或第四臂(未展示)。每一臂可獨立於其他臂移動。
所圖示的實施例包括六個處理腔室100，其中兩個處理腔室100連接到中央傳送站410的第二側412、第三側413、和第四側414之每一者。每一處理腔室100可經配置以執行不同的處理。
處理平台400也可包括連接到中央傳送站410的第一側411的一個或更多個緩衝站420。緩衝站420可執行相同或不同的功能。例如，緩衝站可收容被處理並返回到原始盒的晶圓盒，或緩衝站之其中一者可收容在處理之後被移動到另一緩衝站的未處理晶圓。在一些實施例中，一個或更多個緩衝站經配置以在處理之前及/或之後對晶圓進行預處理、預加熱或清潔。
處理平台400也可包括在中央傳送站410和任何處理腔室100之間的一個或更多個狹縫閥418。狹縫閥418可開啟和關閉以將處理腔室100內的內部容積與中央傳送站410內的環境隔離。例如，如果處理腔室在處理期間產生電漿，可有利於關閉處理腔室的狹縫閥，以防止雜散電漿損壞傳送站中的機器人。
處理平台400可連接到工廠介面450，以允許將晶圓或晶圓盒裝載進入處理平台400。工廠介面450內的機器人455可用於將晶圓或晶圓盒移動進入及離開緩衝站。可由中央傳送站410中的機器人430在處理平台400內移動晶圓或盒。在一些實施例中，工廠介面450是另一叢集工具(亦即，另一多腔室處理平台)的傳送站。
可提供控制器495且將控制器495耦合到處理平台400的各種部件以控制其操作。控制器495可為控制整個處理平台400的單個控制器，或控制處理平台400的各個部分的多個控制器。例如，一些實施例的處理平台400包括用於以下一者或更多者的單獨的控制器：個別的處理腔室100、中央傳送站410、工廠介面450、及/或機器人430。
在一些實施例中，處理腔室100進一步包括連接至複數個實質共平面的支撐表面231的控制器495，控制器495經配置以控制第一溫度或第二溫度之其中一者或更多者。在一個或更多個實施例中，控制器495控制基板支撐件200(圖2)的移動速度。
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、和支援電路498。控制器495可直接控制處理平台400，或經由與特定處理腔室及/或支援系統部件相關聯的電腦(或控制器)來控制處理平台400。
控制器495可為可在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器的任何形式的通用電腦處理器中的一種。控制器495的記憶體497或電腦可讀取媒體可為容易取得的記憶體之其中一者或更多者，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、光學儲存媒體(例如，光碟或數位影碟)、快閃驅動器、或任何其他形式的本地或遠端的數位儲存。記憶體497可保留可由處理器(CPU 496)操作以控制處理平台400的參數和部件的指令集。
支援電路498耦合至CPU 496以用於以常規方式支援處理器。該等電路包括快取、電源、時脈電路、輸入/輸出電路和子系統等。一個或更多個處理可作為軟體例程儲存在記憶體498中，該軟體例程在被處理器執行或調用時使處理器以本文所述的方式控制處理平台400或各個處理腔室的操作。該軟體例程也可由位於由CPU 496控制的硬體遠端的第二CPU(未展示)儲存及/或執行。
也可在硬體中執行本揭示案的一些或全部處理和方法。這樣，處理可以軟體實作且可使用電腦系統以硬體執行(例如，特殊應用積體電路或其他類型的硬體實作)或以軟體和硬體的組合來執行。當由處理器執行時，軟體例程將通用電腦轉換成控制腔室操作以執行處理的專用電腦(控制器)。
在一些實施例中，控制器495具有一個或更多個配置以執行單獨的處理或子處理以執行該方法。控制器495可連接到且配置以操作中間部件以執行該等方法的功能。例如，控制器495可連接到且配置以控制氣體閥、致動器、馬達、狹縫閥、真空控制或其他部件之其中一者或更多者。
在一個或更多個實施例中，處理腔室100在支撐表面上進一步包括至少一個晶圓。在一些實施例中，第一發射率和第一溫度及/或第二發射率和第二溫度在第一站和在第二站中提供晶圓的穩態溫度。
圖5至圖8圖示了氣體分配組件105的一個或更多個實施例。圖5圖示了具有氣體分配組件105的處理腔室100的橫截面示意視圖。圖6圖示了類似於圖5中的區域VI的氣體分配組件105的示意橫截面視圖。圖7圖示了圖6的氣體分配組件105的分解視圖。圖8圖示了類似於圖5中的區域VIII的氣體分配組件105的示意橫截面視圖。
在一些實施例中，氣體分配組件105包括具有蓋180的氣體分配板112。氣體分配板105具有前表面114和背表面115以界定氣體分配板112的厚度。在所圖示的實施例中，氣體分配板112的外周邊區域具有如下所述的表面特徵和接觸表面，且不被視為是背表面115的部分。背表面115是氣體分配板112的表面，另一部件可接觸該表面且提供氣體的流體路徑以通過氣體分配板112的厚度而穿過延伸穿過該厚度的複數個孔133。
在所圖示的實施例中，氣體分配板112包括在背表面115中形成的複數個通道130。複數個通道130之每一者向著前表面114延伸一距離至通道底部131，且將孔133放置於通道130內以從通道底部131延伸到氣體分配板112的前表面114。
在所圖示的實施例中，氣體分配板112在外周邊邊緣處具有密封區域135。一些實施例的密封區域135延伸超出背表面115且不是背表面115的部分。一些實施例的密封區域135具有一個或更多個接觸表面，該等接觸表面經配置以放置成相鄰於或接觸相鄰的部件。在一些實施例中，密封區域135具有第一接觸表面136和第二接觸表面137。
在一些實施例中，第一接觸表面136包括在第一接觸表面136中形成的沖洗通道140。沖洗通道140具有從氣體分配板的中央向著氣體分配板的外邊緣測量的寬度Wp ，及從接觸表面進入氣體分配板的主體測量的深度Dp 。沖洗通道140的寬度Wp 可為任何合適的寬度。在一些實施例中，沖洗通道140的寬度Wp 在約0.1 mm至約50 mm的範圍中，或在約0.5 mm至約25 mm的範圍中，或在約1 mm至約10 mm的範圍中。在一些實施例中，沖洗通道140的深度Dp 在約0.1 mm至約10 mm的範圍中，或在約0.5 mm至約5 mm的範圍中。
沖洗通道140繞著氣體分配板112的背表面115的周邊延伸。一些實施例的背表面115的邊界是在沖洗通道140的周長內的氣體分配板112的區域。在一些實施例中，沖洗通道140的寬度及/或深度沿著通道的長度改變，使得沖洗通道在一些區域更寬而在其他區域更深。在一些實施例中，沖洗通道的寬度及/或深度沿著長度(在通道的中間寬度處測量的周長)保持實質相同。如以此方式使用的，術語「實質相同」是指在任何位置處的通道寬度在通道的平均寬度的±10%、±5%、±2%或±1%內。
氣體分配組件105包括蓋180。蓋180具有背表面181和前表面182。蓋180經配置以使前表面182放置相鄰於氣體分配板112的背表面115。在一些實施例中，蓋180直接接觸氣體分配板112。在一些實施例中，蓋180經由一個或更多個O形環接觸氣體分配板。
一些實施例的蓋180包括沖洗氣體管線190，沖洗氣體管線190在蓋180的前表面182處具有一個或更多個開口191。在一些實施例中，沖洗氣體管線190的開口191繞著前表面182的周邊延伸，且將前表面182與沖洗氣體管線開口191的周長外部的接觸表面分開。沖洗氣體管線190具有沖洗氣體管線入口192(如圖8中所展示)和沖洗氣體管線出口193(如圖6和圖7中所展示)。沖洗氣體管線入口192和出口193之每一者在前表面182處具有開口191。在一些實施例中，入口192的開口191和出口193的開口191與在氣體分配板112的第一接觸表面136中形成的沖洗通道140對準。
在一些實施例中，將主要O形環150放置於第一接觸表面136的沖洗通道140和第二接觸表面137之間。在一些實施例中，將主要O形環150放置於氣體分配板112的第一接觸表面136中的主要O形環凹陷151中。主要O形環凹陷151的深度可基於例如所使用的特定的O形環150或蓋的形狀而變化。主要O形環150可使用發明所屬領域具有通常知識者已知的任何合適的材料。
在一些實施例中，如圖6及圖7中所展示，將次要O形環155放置於氣體分配板112的背表面115和蓋180的前表面182之間。在一些實施例中，如所圖示，將次要O形環155放置於沖洗通道190的與主要O形環150相對的側上。換句話說，在一些實施例中，將次要O形環155放置於主要O形環150的周邊內或在沖洗通道190的周邊內。一些實施例的次要O形環155隔離了氣體分配板的通道之間的隔離O形環的通道。
一些實施例的次要O形環155隔離了在氣體分配板112的背表面115中形成的相鄰通道130。在一些實施例中，將次要O形環155放置於在氣體分配板112的背表面115或蓋180的前表面182之其中一者或更多者中形成的凹陷184內。圖示的實施例展示了放置於蓋180的前表面182中的凹陷184內的次要O形環155。一些實施例的次要O形環155與最外通道130a的外邊緣138對準。一些實施例的次要O形環155將從蓋180穿過氣體分配板112至處理腔室的氣體流動路徑與沖洗通道190分開。
在一些實施例中，在氣體分配板112的背表面115中的每一通道130之間放置次要O形環155。在一些實施例中，次要O形環155與分開相鄰通道的一分隔件對準。在一些實施例中，通道130形成一個或更多個纏繞的螺旋路徑，且凹陷184具有互補的形狀，且次要O形環155沿著凹陷184延伸。
氣體分配板112的一些實施例進一步包括在氣體分配板112和頂部板300中的開口310之間的間隔器環330。間隔器環330具有內部表面337、外部表面338、和背表面332。將內部表面337放置相鄰於氣體分配板112的外部表面141。如圖7中所展示，在一些實施例中，將間隔器環330的背表面332放置相鄰於氣體分配板112的密封區域135中的第三接觸表面143。
參照圖5和圖8，一些實施例的氣體分配板112進一步包括從密封區域135的背表面延伸穿過氣體分配板112至第三接觸表面143的間隔器環沖洗氣體管線336。在一些實施例中，間隔器環沖洗氣體管線336包括在氣體分配板112的密封區域135的背表面處具有開口341的間隔器環沖洗氣體管線入口336a和在氣體分配板112的密封區域135的背表面處具有開口341的間隔器環沖洗氣體管線出口336b。在一些實施例中，入口開口341和出口開口341與間隔器環沖洗通道371對準。在一些實施例中，如圖8中所展示，在氣體分配板112的第三接觸表面143中形成間隔器環沖洗通道371。在一些實施例中，如圖7中所展示，在隔離器環330的背表面332中形成間隔器環沖洗通道371。在一些實施例中，間隔器環沖洗通道O形環372在間隔器環沖洗通道371中。
如圖5和圖8中所展示，氣體分配組件105的一些實施例進一步包括與沖洗氣體管線入口192連通的壓力變換器390。在一些實施例中，壓力變換器390與沖洗氣體管線入口192流體連通，使得可控制流經管線392的沖洗氣體391以維持壓力差異。在一些實施例中，壓力變換器390控制沖洗氣體同時流動進入沖洗氣體管線入口192和間隔器環沖洗氣體管線入口336a兩者。在一些實施例中，與沖洗氣體管線入口192相比，存在用於間隔器環沖洗氣體管線336a的單獨的壓力變換器。在一些實施例中，壓力計393在入口192上游的沖洗氣體管線中。在一些實施例中，在沖洗氣體管線出口193中置有壓力計393。在一些實施例中，壓力變換器390與間隔器環沖洗氣體管線入口336a的一個或更多個沖洗氣體管線入口192連通。在一些實施例中，壓力變換器390與沖洗氣體管線入口192或間隔器環沖洗氣體管線入口336a之其中一者或更多者連通。在一些實施例中，將壓力計393放置於沖洗氣體管線出口193或間隔器環氣體管線出口336b之其中一者或更多者中。
氣體分配組件105的一些實施例包括控制器495，如圖4中所展示。一些實施例的控制器495經配置以基於來自壓力計393的測量值來控制壓力變換器390，以提供進入沖洗氣體管線入口192的惰性氣體流量，該流量足以維持氣體分配板112及沖洗通道140之間實質無壓力差異。在一些實施例中，控制器495經配置以基於來自壓力計393的測量值來控制壓力變換器390，以提供惰性氣體流量進入沖洗氣體管線入口192或間隔器環氣體管線入口336a之其中一者或更多者，該流量足以維持氣體分配板112與沖洗通道140之間或氣體分配板112與間隔器環沖洗通道371之間實質無壓力差異。
本揭示案的一個或更多個實施例係密封處理腔室的方法。在沿著沖洗氣體的流動路徑的任何合適的位置處測量沖洗氣體管線中的壓力。在一些實施例中，在沖洗氣體管線入口上游在沖洗氣體管線通道內或沖洗氣體管線出口下游測量壓力。提供惰性氣體流量進入沖洗通道，使得氣體分配板(或處理壓力)和沖洗通道之間實質無壓力差異。
處理通常可作為軟體例程儲存在記憶體中，該軟體例程在被處理器執行時使處理腔室執行本揭示案的處理。該軟體例程也可由位於由處理器控制的硬體遠端的第二處理器(未展示)儲存及/或執行。也可在硬體中執行本揭示案的一些或全部方法。這樣，處理可以軟體實作且可使用電腦系統以硬體執行(例如，特殊應用積體電路或其他類型的硬體實作)或以軟體和硬體的組合來執行。當由處理器執行時，軟體例程將通用電腦轉換成控制腔室操作以執行處理的專用電腦(控制器)。
在一些實施例中，控制器495具有一個或更多個配置以執行單獨的處理或子處理以執行該方法。控制器495可連接到且配置以操作中間部件以執行該等方法的功能。例如，控制器495可連接到且配置以控制氣體閥、致動器、馬達、狹縫閥、真空控制等之其中一者或更多者。
一些實施例的控制器495具有選自以下的一個或更多個配置：用於測量氣體分配板112通道130或間隔器環沖洗氣體通道371之其中一者或更多者中的壓力的配置；用於致動壓力變換器390以使沖洗氣體流動進入沖洗氣體管線190或間隔器環沖洗氣體管線336的配置；用於響應來自沖洗氣體出口管線或氣體分配板中的通道之其中一者或更多者中的壓力計的讀數來控制沖洗氣體的流量的配置。
在整個說明書中，對「一個實施例」、「某些實施例」、「一個或更多個實施例」或「一實施例」的引用是指結合該實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性被包括在本揭示案的至少一個實施例中。因此，在整個說明書中各個地方出現例如「在一個或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」的術語不一定是指本揭示案的相同實施例。此外，在一個或更多個實施例中，可以任何合適的方式組合特定的特徵、結構、材料或特性。
儘管已參考特定實施例描述了本文揭示案，發明所屬領域具有通常知識者將理解，所述的實施例僅是本揭示案的原理和應用的說明。對於發明所屬領域具有通常知識者將顯而易見的是，在不脫離本揭示案的精神和範圍的情況下，可對本揭示案的方法和設備進行各種修改和變化。因此，本揭示案可包括在所附請求項及其等同物的範圍內的修改和變化。
100:處理腔室 102:殼體 104:壁 105:氣體分配組件 106:底部 109:處理容積 110:處理站 110a:處理站 110b:處理站 112:氣體分配板 114:前表面 115:背表面 130:通道 130a:最外通道 131:通道底部 133:孔 135:密封區域 136:第一接觸表面 137:第二接觸表面 138:外邊緣 140:沖洗通道 141:外部表面 143:第三接觸表面 150:主要O形環 151:主要O形環凹陷 155:次要O形環 180:蓋 181:背表面 182:前表面 184:凹陷 190:沖洗氣體管線 191:開口 192:沖洗氣體管線入口 193:沖洗氣體管線出口 200:基板支撐件 211:旋轉軸 230:加熱器 231:支撐表面 300:頂部板 310:開口 330:間隔器環 331:頂部 332:背表面 333:底部 334:壁架 335:側壁 336:間隔器環沖洗氣體管線 336a:間隔器環沖洗氣體管線入口 336b:間隔器環沖洗氣體管線出口 337:內部表面 338:外部表面 339:開口 341:開口 342:凸緣 371:間隔器環沖洗通道 372:間隔器環沖洗通道O形環 390:壓力變換器 391:沖洗氣體 392:管線 393:壓力計 400:處理平台 410:傳送站 411:第一側 412:第二側 413:第三側 414:第四側 418:狹縫閥 420:緩衝站 430:機器人 431:第一臂 432:第二臂 450:工廠介面 455:機器人 495:控制器 496:中央處理單元(CPU) 497:記憶體 498:支援電路
為了可詳細地理解本揭示案的上述特徵的方式，可藉由參考實施例來對本揭示案進行更詳細的描述(在上面簡要地概述)，其中一些在附圖中圖示。然而，應注意，附圖僅圖示了本揭示案的典型實施例，因此不應被認為是對其範圍的限制，因為本揭示案可允許其他等效的實施例。
圖1展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室的橫截面等距視圖；
圖2展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室的橫截面視圖；
圖3是根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理站的分解橫截面視圖；
圖4是根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理平台的示意圖；
圖5是根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室的橫截面示意視圖；
圖6是類似於圖5的區域VI的區域的部分橫截面示意視圖；
圖7是在類似於圖6的區域內的氣體分配組件的部分橫截面分解示意視圖；及
圖8是類似於圖5的區域VIII的區域的部分橫截面示意視圖。
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
112:氣體分配板
114:前表面
130:通道
130a:最外通道
133:孔
136:第一接觸表面
140:沖洗通道
150:主要O形環
151:主要O形環凹陷
155:次要O形環
180:蓋
181:背表面
182:前表面
184:凹陷
190:沖洗氣體管線
393:壓力計

Claims (20)

  1. 一種氣體分配組件，包括： 一氣體分配板，該氣體分配板具有一前表面及一背表面以界定一厚度，該氣體分配板包括延伸穿過該氣體分配板的該厚度的複數個孔，該氣體分配板在一外邊緣處具有一密封區域，該密封區域具有一第一接觸表面及一第二接觸表面，該第一接觸表面包括在該第一接觸表面中形成的一沖洗通道； 一蓋，該蓋具有一前表面及一背表面以界定一厚度，放置該蓋的該前表面相鄰於該氣體分配板的該背表面，該蓋包括一沖洗氣體管線入口及一沖洗氣體管線出口，該沖洗氣體管線入口在該前表面處具有一開口，該沖洗氣體管線出口在該前表面處具有一開口，該入口開口及該出口開口與該第一接觸表面的該沖洗通道對準；及 一主要O形環，在該第一接觸表面的該沖洗通道及該第二接觸表面之間放置該主要O形環。
  2. 如請求項1所述之氣體分配組件，其中該主要O形環放置於該第一接觸表面中的一主要O形環凹陷中。
  3. 如請求項1所述之氣體分配組件，進一步包括一次要O形環，該次要O形環在該氣體分配板的該背表面及該蓋的前表面之間。
  4. 如請求項3所述之氣體分配組件，其中該次要O形環在該沖洗通道的與該主要O形環相對的一側上。
  5. 如請求項1所述之氣體分配組件，其中該次要O形環在一凹陷中，在該氣體分配板的該背表面或該蓋的前表面之其中一者或更多者中形成該凹陷。
  6. 如請求項1所述之氣體分配組件，進一步包括一壓力變換器，該壓力變換器與該沖洗氣體管線入口連通。
  7. 如請求項6所述之氣體分配組件，進一步包括一壓力計，在該沖洗氣體管線出口中放置該壓力計。
  8. 如請求項7所述之氣體分配組件，進一步包括一控制器，該控制器經配置以基於來自該壓力計的測量值來控制該壓力變換器，以提供惰性氣體的一流量進入該沖洗氣體管線入口，該流量足以維持該氣體分配板及該沖洗通道之間實質無壓力差異。
  9. 如請求項1所述之氣體分配組件，進一步包括一間隔器環，該間隔器環具有一內部表面及一背表面，該內部表面相鄰於該氣體分配板的一外部表面，該背表面相鄰於該氣體分配板的該密封區域中的一第三接觸表面。
  10. 如請求項9所述之氣體分配組件，其中該氣體分配板進一步包括一間隔器環沖洗氣體管線，該間隔器環沖洗氣體管線從該背表面延伸穿過該氣體分配板至該第三接觸表面，該間隔器環沖洗氣體管線包括一間隔器環沖洗氣體管線入口及一間隔器環沖洗氣體管線出口，該間隔器環沖洗氣體管線入口在該氣體分配板的該背表面處具有一開口，該間隔器環沖洗氣體管線出口在該氣體分配板的該背表面處具有一開口，該入口開口及該出口開口與一間隔器環沖洗通道對準。
  11. 如請求項10所述之氣體分配組件，其中在該第三接觸表面或該間隔器環的該背表面之其中一者或更多者中形成該間隔器環沖洗通道。
  12. 如請求項11所述之氣體分配組件，進一步包括一壓力變換器，該壓力變換器與該沖洗氣體管線入口或該間隔器環氣體管線入口之其中一者或更多者連通。
  13. 如請求項12所述之氣體分配組件，進一步包括一壓力計，在該沖洗氣體管線出口或該間隔器環氣體管線出口之其中一者或更多者中放置該壓力計。
  14. 如請求項13所述之氣體分配組件，進一步包括一控制器，該控制器經配置以基於來自該壓力計的測量值來控制該壓力變換器，以提供惰性氣體的一流量進入該沖洗氣體管線入口或該間隔器環氣體管線入口之其中一者或更多者，該流量足以維持該氣體分配板及該沖洗通道之間或該氣體分配板及該間隔器環沖洗通道之間實質無壓力差異。
  15. 如請求項1所述之氣體分配組件，其中該氣體分配板包括在該背表面中形成的複數個通道，該複數個通道之每一者向著該前表面延伸一距離至一通道底部且在該等通道內放置該等孔以從該通道底部延伸至該氣體分配板的該前表面。
  16. 一種處理腔室，包括： 一腔室主體，該腔室主體具有側壁及底部以將一處理容積設界； 一基板支撐件，該基板支撐件在該處理容積內，該基板支撐件具有一支撐表面；及 一氣體分配組件，該氣體分配組件包括一氣體分配板、一蓋、及一主要O形環，該氣體分配板具有面對該基板支撐件的該支撐表面的一前表面及一背表面以界定一厚度，該氣體分配板包括延伸穿過該氣體分配板的該厚度的複數個孔，該氣體分配板在一外邊緣處具有一密封區域，該密封區域具有一第一接觸表面及一第二接觸表面，該第一接觸表面包括在該第一接觸表面中形成的一沖洗通道，該蓋具有一前表面及一背表面以界定一厚度，放置該蓋的該前表面相鄰於該氣體分配板的該背表面，該蓋包括一沖洗氣體管線入口及一沖洗氣體管線出口，該沖洗氣體管線入口在該前表面處具有一開口，該沖洗氣體管線出口在該前表面處具有一開口，該入口開口及該出口開口與該第一接觸表面的該沖洗通道對準，且在該第一接觸表面的該沖洗通道及該第二接觸表面之間放置該主要O形環。
  17. 如請求項16所述之處理腔室，其中該氣體分配組件進一步包括一間隔器環，該間隔器環具有一內部表面及一背表面，該內部表面相鄰於該氣體分配板的一外部表面，該背表面相鄰於該氣體分配板的該密封區域中的一第三接觸表面。
  18. 如請求項17所述之處理腔室，其中該氣體分配板進一步包括一間隔器環沖洗氣體管線，該間隔器環沖洗氣體管線從該背表面延伸穿過該氣體分配板至該第三接觸表面，該間隔器環沖洗氣體管線包括一間隔器環沖洗氣體管線入口及一間隔器環沖洗氣體管線出口，該間隔器環沖洗氣體管線入口在該氣體分配板的該背表面處具有一開口，該間隔器環沖洗氣體管線出口在該氣體分配板的該背表面處具有一開口，該入口開口及該出口開口與一間隔器環沖洗通道對準。
  19. 如請求項18所述之處理腔室，進一步包括：一壓力變換器，該壓力變換器與該沖洗氣體管線入口或該間隔器環氣體管線入口之其中一者或更多者連通，一壓力計，在該沖洗氣體管線出口或該間隔器環氣體管線出口之其中一者或更多者中放置該壓力計，及一控制器，該控制器經配置以基於來自該壓力計的測量值來控制該壓力變換器，以提供惰性氣體的一流量進入該沖洗氣體管線入口或該間隔器環氣體管線入口之其中一者或更多者，該流量足以維持該氣體分配板及該沖洗通道之間或該氣體分配板及該間隔器環沖洗通道之間實質無壓力差異。
  20. 一種密封一處理腔室的方法，包括以下步驟： 測量一沖洗氣體管線出口下游的一沖洗氣體管線中的一壓力，該沖洗氣體管線出口與一氣體分配組件中的一沖洗通道對準，該氣體分配組件包括由一主要O形環分開的一氣體分配板及一蓋，該沖洗氣體管線與一沖洗通道及一沖洗氣體管線入口流體連通，該沖洗氣體管線入口及該沖洗氣體管線出口之每一者與該沖洗通道對準；及 提供惰性氣體的一流量進入該沖洗通道，使得該氣體分配板及該沖洗通道之間實質無壓力差異。
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