專利名稱：用于化學(xué)處置和熱處置的高產(chǎn)量處理系統(tǒng)及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理系統(tǒng)，尤其涉及用于化學(xué)處置(treatment)和熱處置的高產(chǎn)量 (high throughput)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在材料處理方法中，使用了各種處理來(lái)從襯底表面除去材料，例如包括刻蝕處理、 清潔處理等。在圖案化刻蝕過(guò)程中，微細(xì)特征(例如溝槽、孔、接觸孔等)被形成于襯底的 各個(gè)表面層中。例如，圖案化刻蝕包括向襯底的上表面施加輻射敏感材料(例如光致抗蝕 劑)的薄層，用光刻技術(shù)在輻射敏感材料的層中形成圖案，并使用干法刻蝕處理或一系列 干法刻蝕處理將這種圖案轉(zhuǎn)移到下方的層中。另外，可以實(shí)現(xiàn)多層掩膜來(lái)在薄膜中刻蝕特征，這些掩膜包括輻射敏感材料的層 以及一個(gè)或多個(gè)軟掩膜層和/或硬掩膜層。例如，在用硬掩膜在薄膜中刻蝕特征時(shí)，在薄 膜的主要刻蝕步驟之前的單獨(dú)刻蝕步驟中把輻射敏感材料層中的掩膜圖案轉(zhuǎn)移到硬掩膜 中。硬掩膜例如可以從用于硅處理的若干種材料中選擇，這些材料包括二氧化硅(SiO2)、 氮化硅(Si3N4)和碳。此外，為了減小薄膜中形成的特征尺寸，硬掩膜層可以在橫向受到修 剪(trim)。隨后，在圖案轉(zhuǎn)移到下方的層之前或之后，可以用干法清潔處理來(lái)除去一個(gè)或多 個(gè)掩膜層和/或處理過(guò)程中累積在襯底上的任何殘余物。圖案形成、修剪、刻蝕或清潔處理 步驟中的一項(xiàng)或多項(xiàng)可以使用干法非等離子體處理來(lái)從襯底除去材料。例如，干法非等離 子體處理可以包括化學(xué)去除處理，該處理包括兩步處理對(duì)襯底的暴露表面進(jìn)行化學(xué)處置 以改變(alter)這些暴露表面層的表面化學(xué)物質(zhì)，以及對(duì)經(jīng)過(guò)化學(xué)改變的暴露表面進(jìn)行后 處置以釋出(desorb)經(jīng)過(guò)改變的表面化學(xué)物質(zhì)。盡管化學(xué)去除處理對(duì)于一種材料的去除 表現(xiàn)出相對(duì)于其他材料的非常高的選擇性，但該處理受到低產(chǎn)量的影響，因而使該處理不 太實(shí)用?？涛g處理通常蝕用一個(gè)襯底處理集群工具來(lái)執(zhí)行的，該集群工具包括襯底轉(zhuǎn)移站、一個(gè)或多個(gè)處理模塊、以及襯底操縱系統(tǒng)，襯底操縱系統(tǒng)被構(gòu)造成將一個(gè)襯底裝載到這 一個(gè)或多個(gè)處理模塊中，或者從這一個(gè)或多個(gè)處理模塊卸載該襯底。這種單一襯底構(gòu)造使 得每個(gè)室能夠以下述方式處理一個(gè)襯底所述方式在襯底內(nèi)以及不同襯底之間都提供了一 致和可重復(fù)的處理特性。盡管集群工具提供了對(duì)襯底上的各種特征進(jìn)行處理所需的特性， 但是在半導(dǎo)體處理領(lǐng)域，在提供所需處理特性的同時(shí)提高處理模塊的產(chǎn)量將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及處理系統(tǒng)，尤其涉及用于化學(xué)處置和熱處置的高產(chǎn)量處理系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及具有用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的化學(xué)處置系統(tǒng)和熱處置系統(tǒng) 的高產(chǎn)量處理系統(tǒng)?；瘜W(xué)處置系統(tǒng)被構(gòu)造成在干法非等離子體環(huán)境中對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化學(xué) 處置。熱處置系統(tǒng)被構(gòu)造成對(duì)在化學(xué)處置系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)處置的多個(gè)襯底進(jìn)行熱處置。根據(jù)一種實(shí)施例，描述了用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化學(xué)處置的處理系統(tǒng)，包括化學(xué)處 置系統(tǒng)、熱處置系統(tǒng)和隔離組件；化學(xué)處置系統(tǒng)包括化學(xué)處置室、受到溫度控制的襯底保持 器、氣體噴射組件、加熱器組件和真空泵送系統(tǒng)，所述受到溫度控制的襯底保持器安裝在所 述化學(xué)處置室內(nèi)并被構(gòu)造成在其支撐表面上支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底，所述氣體噴射組件耦 合到所述化學(xué)處置室并被構(gòu)造成將一種或多種處理氣體引入所述化學(xué)處置室中的處理空 間以對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上的暴露表面層進(jìn)行化學(xué)改變，所述加熱器組件耦合到所述 氣體噴射組件并被構(gòu)造成使所述氣體噴射組件的溫度升高，所述真空泵送系統(tǒng)耦合到所述 化學(xué)處置室；熱處置系統(tǒng)包括熱處置室、一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器，這些襯底 保持器安裝在所述熱處置室內(nèi)并被構(gòu)造成支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底，其中，所述一個(gè)或多個(gè) 受到溫度控制的襯底保持器包括機(jī)構(gòu)、襯底抬升器組件和真空泵送系統(tǒng)，所述機(jī)構(gòu)使所述 兩個(gè)或更多個(gè)襯底的熱處置襯底溫度升高以對(duì)其上經(jīng)過(guò)所述化學(xué)改變的暴露表面層進(jìn)行 熱處置，所述襯底抬升器組件耦合到所述熱處置室以使所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底在轉(zhuǎn)移平面 與所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器之間豎直平移，所述真空泵送系統(tǒng)耦合到所 述熱處置室并被構(gòu)造成將所述熱處置的氣體產(chǎn)物排空；隔離組件耦合到所述化學(xué)處置系統(tǒng) 和所述熱處置系統(tǒng)，其中，所述隔離組件包括專用的襯底操縱器，所述襯底操縱器被構(gòu)造成 將所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)所述化學(xué)處置系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移出所述化 學(xué)處置系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)。


在附圖中圖1圖示了根據(jù)一種實(shí)施例，用于第一處置系統(tǒng)和第二處置系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的側(cè) 視示意圖；圖2圖示了圖1所示轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的俯視示意圖；圖3圖示了根據(jù)另一種實(shí)施例，用于第一處置系統(tǒng)和第二處置系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的 側(cè)視示意圖；圖4圖示了根據(jù)另一種實(shí)施例，用于第一處置系統(tǒng)和第二處置系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的 俯視示意圖；圖5圖示了根據(jù)一種實(shí)施例的化學(xué)處置系統(tǒng)的剖視側(cè)視圖6提供了圖5所示化學(xué)處置系統(tǒng)的剖視側(cè)視圖的分解圖；圖7A提供了根據(jù)一種實(shí)施例的襯底保持器的俯視圖；圖7B提供了圖7A所示襯底保持器的側(cè)視圖；圖7C圖示了根據(jù)一種實(shí)施例，化學(xué)處置系統(tǒng)中襯底保持器和泵送系統(tǒng)的俯視布 局；圖7D提供了根據(jù)另一種實(shí)施例的襯底保持器的俯視圖；圖8A提供了根據(jù)一種實(shí)施例的抬升銷組件的俯視圖；圖8B提供了圖8A所示抬升銷組件的側(cè)視圖；圖8C提供了根據(jù)一種實(shí)施例，襯底保持器中抬升銷對(duì)準(zhǔn)器件的分解圖；圖9提供了根據(jù)一種實(shí)施例的加熱器組件的剖視圖；圖IOA提供了根據(jù)一種實(shí)施例的加熱器組件的俯視圖；圖IOB提供了圖IOA所示加熱器組件的側(cè)視圖；圖IlA和圖IlB圖示了根據(jù)一種實(shí)施例的熱處置系統(tǒng)的剖視側(cè)視圖；圖12提供了根據(jù)一種實(shí)施例的襯底抬升組件的俯視圖；圖13提供了根據(jù)另一種實(shí)施例的襯底抬升組件的俯視圖；圖14提供了根據(jù)一種實(shí)施例對(duì)化學(xué)處置系統(tǒng)和熱處置系統(tǒng)進(jìn)行操作的方法；圖15提供了使用干法等離子體處理的刻蝕速率的示例性數(shù)據(jù)；圖16提供了根據(jù)一種實(shí)施例使用干法等離子體刻蝕處理對(duì)襯底進(jìn)行刻蝕的方 法。
具體實(shí)施例方式各種實(shí)施例中公開(kāi)了用于執(zhí)行高產(chǎn)量非等離子體處理的設(shè)備和方法。但是，本領(lǐng) 域技術(shù)人員會(huì)明白，各種實(shí)施例可以在不具有一項(xiàng)或多項(xiàng)具體細(xì)節(jié)的情況下，或者通過(guò)對(duì) 方法、材料或元件進(jìn)行其他代替和/或添加的情況下實(shí)施。在其他情況下，沒(méi)有示出公知的 結(jié)構(gòu)、材料或操作或?qū)ζ溥M(jìn)行詳細(xì)描述，以免使本發(fā)明的各個(gè)方面模糊。類似地，處于解釋 說(shuō)明目的，闡述了具體的數(shù)目、材料和構(gòu)造以提供對(duì)本發(fā)明的完整理解。但是本發(fā)明可以在 不具有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。此外還應(yīng)理解，圖中所示的各種實(shí)施例是舉例說(shuō)明的表現(xiàn) 形式，不一定是按比例繪制的。在這份說(shuō)明書全文中對(duì)于“一種實(shí)施例”或“實(shí)施例”或其變形形式的引用意味著 結(jié)合該實(shí)施例而描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性被包含在本發(fā)明的至少一種實(shí)施例中， 但是不表示它們存在于每種實(shí)施例中。因此，在這份說(shuō)明書全文中出現(xiàn)的諸如“在一種實(shí)施 例中”或“在實(shí)施例中”這樣的短語(yǔ)不一定指的是本發(fā)明的同一實(shí)施例。此外，這些特定的 特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可以在一種或多種實(shí)施例中以任何合適的方式組合。在其他實(shí)施例 中可以保護(hù)各種附加的層和/或結(jié)構(gòu)，和/或可以省略所描述的特征。作為最有助于理解本發(fā)明的方式，各種操作將以順次的多個(gè)分立步驟的形式來(lái)描 述。但是，描述順序不應(yīng)認(rèn)為暗示了這些操作必須依賴于順序。尤其是，這些操作不一定要 以所展示的順序來(lái)執(zhí)行。所描述的操作可以通過(guò)與所述實(shí)施例不同的順序來(lái)執(zhí)行。在其他 實(shí)施例中可以執(zhí)行各種附加的操作，和/或可以省略所描述的操作。通常需要對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行高產(chǎn)量處置的系統(tǒng)和方法，以及對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行高產(chǎn)量化學(xué)和熱處置的系統(tǒng)和方法。通過(guò)給每個(gè)站使用多個(gè)襯底保持器(holder)和專用的操縱 器(handler)，可以改善對(duì)多個(gè)襯底的化學(xué)和熱處置產(chǎn)量。根據(jù)一種實(shí)施例，圖1展示了用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的處理平臺(tái)100的側(cè)視圖。 例如，該處理可以包括干法非等離子體刻蝕處理，或干法非等離子體清潔處理。例如，該處 理可以用來(lái)對(duì)掩膜層進(jìn)行修剪，或者從襯底表面除去殘余物和其他污染物。此外，例如，該 處理還可以包括化學(xué)氧化物的去除處理。處理平臺(tái)100包括第一處置系統(tǒng)110和耦合到第一處置系統(tǒng)110的第二處置系統(tǒng) 120。在一種實(shí)施例中，第一處置系統(tǒng)110是化學(xué)處置系統(tǒng)，第二處置系統(tǒng)120是熱處置系 統(tǒng)。在另一種實(shí)施例中，第二處置系統(tǒng)120是襯底清洗(rinsing)系統(tǒng)，例如水清洗系統(tǒng)。 另外，如圖1所示，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130耦合到第一處置系統(tǒng)110，以將多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)出第一處置 系統(tǒng)110和第二處置系統(tǒng)120，還與多元件制造系統(tǒng)140交換多個(gè)襯底。多元件制造系統(tǒng)可 以包括負(fù)載鎖定(load-lock)元件，以使襯底的晶舟(cassette)能夠在大氣條件與低壓條 件之間循環(huán)。第一處置系統(tǒng)110、第二處置系統(tǒng)120和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130例如可以包括多元件制造系 統(tǒng)140內(nèi)的處理元件。轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130可以包括專用操縱器160，用于使多個(gè)襯底在第一處置 系統(tǒng)110、第二處置系統(tǒng)120和多元件制造系統(tǒng)140之間移動(dòng)。例如，專用操縱器160專用 于在這些操縱系統(tǒng)(第一操縱系統(tǒng)110和第二操縱系統(tǒng)120)與多元件制造系統(tǒng)140之間 轉(zhuǎn)移多個(gè)襯底，但是本實(shí)施例不限于此。在一種實(shí)施例中，多元件制造系統(tǒng)140可以允許向處理元件和從處理元件轉(zhuǎn)移襯 底，這些處理元件包括諸如下述各項(xiàng)的裝置刻蝕系統(tǒng)、沉積系統(tǒng)、涂敷(coating)系統(tǒng)、圖 案化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等。為了將第一系統(tǒng)和第二系統(tǒng)中發(fā)生的處理隔離開(kāi)，隔離組件150被 用來(lái)耦合各個(gè)系統(tǒng)。例如，隔離組件150可以包括用于提供熱隔離的熱絕緣組件和用于提 供真空隔離的閘門閥組件中的至少一者。當(dāng)然，處置系統(tǒng)110和120以及轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130可 以以任何順序來(lái)布置。圖2展示了圖1所示用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的處理平臺(tái)100的俯視圖。在該實(shí) 施例中，襯底142A和另一襯底142B在同一處理系統(tǒng)中并排地受到處理。在未示出的可替換 實(shí)施例中，襯底142A、142B可以前后地受到處理，但本實(shí)施例不限于此。盡管圖2中的各個(gè) 處理系統(tǒng)中只示出了兩個(gè)襯底，但是每個(gè)處理系統(tǒng)中可以并行地處理兩個(gè)或更多個(gè)襯底。繼續(xù)參考圖2，處理平臺(tái)100可以包括第一處理元件102和第二處理元件104，它 們被構(gòu)造成從多元件制造系統(tǒng)140延伸并且彼此并行地工作。如圖1和圖2所示，第一處 理元件102可以包括第一處置系統(tǒng)110和第二處置系統(tǒng)120，其中，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130使用專用 的襯底操縱器160來(lái)使襯底142移動(dòng)進(jìn)出第一處理元件102。可替換地，圖3展示了根據(jù)另一種實(shí)施例對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的處理平臺(tái)200的 側(cè)視圖。例如，該處理可以包括干法非等離子體刻蝕處理，或干法非等離子體清潔處理。例 如，該處理可以用來(lái)對(duì)掩膜層進(jìn)行修剪，或者從襯底表面除去殘余物和其他污染物。此外， 例如，該處理還可以包括化學(xué)氧化物的去除處理。處理平臺(tái)200包括第一處置系統(tǒng)210和第二處置系統(tǒng)220，其中，第一處置系統(tǒng) 210如圖所示在豎直方向堆疊在第二處置系統(tǒng)220頂上。例如，第一處置系統(tǒng)210是化學(xué) 處置系統(tǒng)，第二處置系統(tǒng)220是熱處置系統(tǒng)?；蛘?，第二處置系統(tǒng)220是襯底清洗系統(tǒng)，例如水清洗系統(tǒng)。另外，如圖3所示，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)230可以耦合到第一處置系統(tǒng)210以將多個(gè)襯 底轉(zhuǎn)移進(jìn)出第一處置系統(tǒng)210，還可以耦合到第二處置系統(tǒng)220以將多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)出第 二處置系統(tǒng)220。轉(zhuǎn)移系統(tǒng)230可以包括專用操縱器沈0，用于使多個(gè)襯底在第一處置系統(tǒng) 210、第二處置系統(tǒng)220和多元件制造系統(tǒng)240之間移動(dòng)。操縱器260可以專用于在這些操 縱系統(tǒng)(第一操縱系統(tǒng)210和第二操縱系統(tǒng)220)與多元件制造系統(tǒng)240之間轉(zhuǎn)移這些襯 底，但是本實(shí)施例不限于此。另外，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)230可以與一個(gè)或多個(gè)襯底晶舟(未示出)交換襯底。盡管圖3 中只示出了兩個(gè)處理系統(tǒng)，但是其他處理系統(tǒng)也可以訪問(wèn)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)230或者多元件制造系 統(tǒng)M0，包括諸如下述各項(xiàng)的裝置刻蝕系統(tǒng)、沉積系統(tǒng)、涂敷系統(tǒng)、圖案化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng) 等。隔離組件250可以用來(lái)耦合各個(gè)系統(tǒng)，以將第一和第二處置系統(tǒng)中發(fā)生的處理隔離開(kāi) 來(lái)。例如，隔離組件250可以包括用于提供熱隔離的熱絕緣組件和用于提供真空隔離的閘 門閥組件中的至少一者。另外，例如，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)230可以兆萬(wàn)隔離組件250的一部分。大體上，圖1所示處理平臺(tái)100的第一處置系統(tǒng)110和第二處置系統(tǒng)120中的至 少一者包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)移開(kāi)口，以允許多個(gè)襯底通過(guò)。例如，如圖1所示，第二處置系統(tǒng)120 包括兩個(gè)轉(zhuǎn)移開(kāi)口，第一轉(zhuǎn)移開(kāi)口允許襯底在第一處置系統(tǒng)110與第二處置系統(tǒng)120之間 通過(guò)，而第二轉(zhuǎn)移開(kāi)口允許襯底在轉(zhuǎn)移系統(tǒng)130與第二處置系統(tǒng)120之間通過(guò)。但是，對(duì)于 圖1和圖2所示的處理平臺(tái)100，以及圖3所示的處理平臺(tái)200，每個(gè)處置系統(tǒng)分別包括至 少一個(gè)轉(zhuǎn)移開(kāi)口，以允許多個(gè)襯底通過(guò)。根據(jù)另一種實(shí)施例，圖4展示了用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的處理平臺(tái)300的俯視 圖。例如，該處理可以包括干法非等離子體刻蝕處理，或干法非等離子體清潔處理。例如，該 處理可以用來(lái)對(duì)掩膜層進(jìn)行修剪，或者從襯底表面除去殘余物和其他污染物。此外，例如， 該處理還可以包括化學(xué)氧化物的去除處理。處理平臺(tái)300包括第一處置系統(tǒng)310、第二處置系統(tǒng)320以及可選的輔助處置系統(tǒng) 370，輔助處置系統(tǒng)370耦合到第一轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330和可選的第二轉(zhuǎn)移系統(tǒng)300’。在一種實(shí) 施例中，第一處置系統(tǒng)310是化學(xué)處置系統(tǒng)，第二處置系統(tǒng)320是熱處置系統(tǒng)。在另一種實(shí) 施例中，第二處置系統(tǒng)320是襯底清洗系統(tǒng)，例如水清洗系統(tǒng)。另外，如圖4所示，第一轉(zhuǎn)移 系統(tǒng)330和可選的第二轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330’耦合到第一處置系統(tǒng)310和第二處置系統(tǒng)320，并構(gòu) 造成將多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)出第一處置系統(tǒng)310和第二處置系統(tǒng)320，還與多元件制造系統(tǒng)340 交換多個(gè)襯底。多元件制造系統(tǒng)340可以包括負(fù)載鎖定元件，以使襯底的晶舟能夠在大氣 條件與低壓條件之間循環(huán)。第一處置系統(tǒng)310、第二處置系統(tǒng)320、第一轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330和可選的第二轉(zhuǎn)移系統(tǒng) 330’例如可以包括多元件制造系統(tǒng)340內(nèi)的處理元件。轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330可以包括第一專用操 縱器360，可選的第二轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330’包括可選的第二專用操縱器360’，用于使多個(gè)襯底在 第一處置系統(tǒng)310、第二處置系統(tǒng)320可選的輔助處置系統(tǒng)370和多元件制造系統(tǒng)340之間 移動(dòng)。在一種實(shí)施例中，多元件制造系統(tǒng)340可以允許向處理元件和從處理元件轉(zhuǎn)移襯 底，這些處理元件包括諸如下述各項(xiàng)的裝置刻蝕系統(tǒng)、沉積系統(tǒng)、涂敷系統(tǒng)、圖案化系統(tǒng)、 計(jì)量系統(tǒng)等。此外，多元件制造系統(tǒng)340還可以允許向輔助處置系統(tǒng)370和從輔助處置系 統(tǒng)370轉(zhuǎn)移襯底，其中，輔助處置系統(tǒng)370可以包括刻蝕系統(tǒng)、沉積系統(tǒng)、涂敷系統(tǒng)、圖案化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等。為了將第一系統(tǒng)和第二系統(tǒng)中發(fā)生的處理隔離開(kāi)，隔離組件350被用來(lái)耦合各個(gè) 系統(tǒng)。例如，隔離組件350可以包括用于提供熱隔離的熱絕緣組件和用于提供真空隔離的 閘門閥組件中的至少一者。當(dāng)然，處置系統(tǒng)310和320以及轉(zhuǎn)移系統(tǒng)330和330’可以以任 何順序來(lái)布置。如圖4所示，兩個(gè)或更多個(gè)襯底342可以在同一處理系統(tǒng)中并排地受到處理。在 未示出的可替換實(shí)施例中，這些襯底342可以前后地受到處理，但本實(shí)施例不限于此。盡管 圖4中的各個(gè)處理系統(tǒng)中只示出了兩個(gè)襯底，但是每個(gè)處理系統(tǒng)中可以并行地處理兩個(gè)或 更多個(gè)襯底。參考圖5、圖IlA和圖11B，如上所述的處理平臺(tái)可以包括用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化 學(xué)處置的化學(xué)處置系統(tǒng)500以及對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行熱處置的熱處置系統(tǒng)1000。例如，處理平 臺(tái)包括化學(xué)處置系統(tǒng)500和耦合到化學(xué)處置系統(tǒng)500的熱處置系統(tǒng)1000。化學(xué)處置系統(tǒng) 500包括化學(xué)處置室510，該室可以受到溫度控制。熱處置系統(tǒng)1000包括熱處置室1010，該 室可以受到溫度控制?？梢杂脽岣綦x組件將化學(xué)處置室510和熱處置室1010彼此熱隔離 開(kāi)，以及用閘門閥組件將它們彼此真空隔離開(kāi)，這將在下文中更詳細(xì)地描述。如圖5所示，化學(xué)處置系統(tǒng)500還包括受到溫度控制的襯底保持器M0、上部組件 520和真空泵送系統(tǒng)580，襯底保持器安裝在化學(xué)處置室內(nèi)并構(gòu)造成將兩個(gè)或更多個(gè)襯底 545支撐在其支撐表面上，上部組件耦合到化學(xué)處置室510的上部區(qū)，真空泵送系統(tǒng)580耦 合到化學(xué)處置室510以將化學(xué)處置室510排空。上部組件520包括氣體噴射組件550，氣體噴射組件耦合到化學(xué)處置室510并構(gòu)造 成將一種或多種處理氣體引入化學(xué)處置室510中的處理空間512，以對(duì)這兩個(gè)或更多個(gè)襯 底545上暴露的表面層進(jìn)行化學(xué)改變。另外，上部組件520還包括加熱器組件530，加熱器 組件耦合到氣體噴射組件550并構(gòu)造成使氣體噴射組件550的溫度升高?；瘜W(xué)處置室510包括開(kāi)口 514，所述多個(gè)襯底545可以經(jīng)過(guò)該開(kāi)口而被輸送進(jìn)出化 學(xué)處置室510?；瘜W(xué)處置室510中的開(kāi)口 514可以限定與熱處置室1010中的開(kāi)口 1016共 用的通道，所述多個(gè)襯底545可以經(jīng)過(guò)該通道而在化學(xué)處置室510與熱處置室1010之間輸 送。在處理過(guò)程中，該共用通道可以用閘門閥組件518密閉地關(guān)閉，以允許兩個(gè)室 510、1010中進(jìn)行獨(dú)立處理。如圖5所示，閘門閥組件518可以包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)516，例如氣動(dòng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。此外，轉(zhuǎn)移開(kāi)口 1014可以形成于熱處置室1010中，以允許與圖1至圖4所示的 轉(zhuǎn)移系統(tǒng)進(jìn)行襯底交換。例如，可以實(shí)現(xiàn)第二熱絕緣組件(未示出)以使熱處置室1010與 轉(zhuǎn)移系統(tǒng)(未示出)熱絕緣。盡管開(kāi)口 1014被圖示為熱處置室1010的一部分(與圖1 一 致)，但是轉(zhuǎn)移開(kāi)口 1014也可以形成于化學(xué)處置室510中而不是熱處置室1010中(與圖1 所示相反的室位置)，或者，轉(zhuǎn)移開(kāi)口 1014可以既形成于化學(xué)處置室510中，又形成于熱處 置室1010中。如圖5所示，化學(xué)處置系統(tǒng)500包括受到溫度控制的襯底保持器M0，從而為對(duì)襯 底545進(jìn)行熱控制和處理而提供若干種操作功能。襯底保持器540包括一個(gè)或多個(gè)溫度控 制元件，這些元件被構(gòu)造成對(duì)多個(gè)襯底545的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或使之升高。這一個(gè)或多個(gè)溫度控制元件可以被構(gòu)造成對(duì)襯底545進(jìn)行加熱和/或冷卻。例如，受到溫度控制的襯底保持器540可以包括冷卻系統(tǒng)或加熱系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)具有從襯底 保持器540接收熱量并向熱交換器系統(tǒng)(未示出)傳遞熱量的熱傳遞流體的再循環(huán)流，所 述加熱系統(tǒng)具有從熱交換器(未示出)接收熱量并向襯底保持器540傳遞熱量的熱傳遞流 體的再循環(huán)流。在其他實(shí)施例中，溫度控制元件可以包括電阻加熱元件或熱電加熱器/冷 卻器。這些溫度控制元件可以用來(lái)對(duì)襯底保持器540、化學(xué)處置室510的室壁、以及上部組 件520的溫度進(jìn)行控制。 根據(jù)一種實(shí)施例，圖6展示了用于執(zhí)行上述功能中若干項(xiàng)的襯底保持器的若干方 面。圖6中示出了圖5所示受到溫度控制的襯底保持器540的分解剖視圖。襯底保持器 540包括受到溫度控制的襯底臺(tái)542、室配合元件612和絕緣元件614，受到溫度控制的襯底 臺(tái)542具有被構(gòu)造來(lái)支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底的上表面、與上表面相反的下表面、以及邊緣 表面，室配合元件612耦合到受到溫度控制的襯底臺(tái)542的下表面，絕緣元件614布置在室 配合元件612的底部與化學(xué)處置室510的下部室壁610之間。室配合元件612可以包括兩 個(gè)或更多個(gè)支撐柱613，這些支撐柱構(gòu)造成將受到溫度控制的襯底臺(tái)542支撐在離化學(xué)處 置室510的下部室壁610某個(gè)距離處，其中，這兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱613中的每一者包括第 一端和第二端，第一端耦合到受到溫度控制的襯底臺(tái)542的下表面，而第二端耦合到化學(xué) 處置室510的下部室壁610。受到溫度控制的襯底臺(tái)542以及室配合元件612例如可以由導(dǎo)電導(dǎo)熱材料制造， 例如鋁、不銹鋼、鎳等。絕緣元件614例如可以由具有相對(duì)較低導(dǎo)熱性的阻熱材料制造，例 如石英、氧化鋁、Teflon等。受到溫度控制的襯底臺(tái)542可以包括溫度控制元件，例如冷卻溝道、加熱溝道、電 阻加熱元件或熱電元件。例如，如圖6所示，受到溫度控制的襯底臺(tái)542包括流體溝道544， 該溝道形成于受到溫度控制的襯底臺(tái)542的內(nèi)部。流體溝道544包括入口流體導(dǎo)管546和 出口流體導(dǎo)管548。襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560包括流體熱單元，該單元被構(gòu)造和布置來(lái)對(duì)熱傳遞 流體的溫度進(jìn)行控制。流體熱單元可以包括流體儲(chǔ)存箱、泵、加熱器、冷卻器和流體溫度傳 感器。例如，襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560便于用流體熱單元供應(yīng)熱傳遞流體的入口流562 和排放熱傳遞流體的出口流564。襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560還包括控制器，該控制器耦 合到流體熱單元，并被構(gòu)造成對(duì)熱傳遞流體的溫度進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制中的至少一項(xiàng)。例如，襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560可以從溫度傳感器接收溫度測(cè)量結(jié)果，該傳 感器耦合到受到溫度控制的襯底臺(tái)542并被構(gòu)造成對(duì)襯底保持器溫度進(jìn)行測(cè)量。另外，例 如，襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560還可以將襯底保持器溫度與目標(biāo)襯底保持器溫度進(jìn)行比 較，然后用該控制器來(lái)對(duì)熱傳遞流體的溫度、熱傳遞流體的流速或它們的組合進(jìn)行調(diào)節(jié)，以 減小襯底保持器溫度與目標(biāo)襯底保持器溫度之間的差異。另外，例如，襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560可以從耦合到受到溫度控制的襯底臺(tái) 542的多個(gè)溫度傳感器接收多個(gè)溫度測(cè)量結(jié)果，并可以用該控制器來(lái)對(duì)多個(gè)襯底保持器溫 度進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制中的至少一項(xiàng)，以改變受到溫度控制的襯底臺(tái)542的溫度均勻性。流體溝道544例如可以是受到溫度控制的襯底臺(tái)542內(nèi)的螺旋溝道或蛇形溝道， 其允許流體(例如水、FluorinerlGalden HT-135等)有某個(gè)流速，以向受到溫度控制的襯 底臺(tái)542提供傳導(dǎo)-對(duì)流方式的加熱或冷卻?；蛘?，受到溫度控制的襯底臺(tái)542可以包括熱電元件的陣列，該陣列能夠根據(jù)流經(jīng)各個(gè)元件的電流方向而對(duì)襯底進(jìn)行加熱或冷卻。示 例性的熱電元件是可以從Advanced Thermoelectric買到的ST_127_1. 4-8. 5M型(40mm乘 以40mm乘以3. 4mm的熱電裝置，最大熱傳遞功率為72W)。
盡管示出了一個(gè)流體溝道544，但是受到溫度控制的襯底臺(tái)542可以包括受到溫 度控制的襯底臺(tái)542內(nèi)形成的一個(gè)或多個(gè)附加的流體溝道，其中，這一個(gè)或多個(gè)附加的流 體溝道中的每一者具有附加的入口端和附加的出口端，這些附加的入口端中的每一者和附 加的出口端中的每一者被構(gòu)造成經(jīng)過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱613來(lái)接收和返回附加的熱傳 遞流體。絕緣元件614還可以包括熱絕緣間隙，以在受到溫度控制的襯底臺(tái)542與化學(xué)處 置室510之間提供附加的熱絕緣?？梢杂帽盟拖到y(tǒng)(未示出)或真空管線將熱絕緣間隙 排空以改變其導(dǎo)熱性，所述真空管線作為真空泵送系統(tǒng)580的一部分和/或耦合到氣體源 (未示出)。氣體源例如可以是背面氣體源，用來(lái)將熱傳遞氣體耦合到襯底545的背面。每個(gè)元件542、612和614還包括緊固器件(例如螺釘和錐形孔)，以將一個(gè)元件 固定到另一個(gè)，以及將受到溫度控制的襯底保持器540固定到化學(xué)處置室510。此外，每個(gè) 元件542、612和614還給上述裝置到各個(gè)元件的通路提供便利，在需要時(shí)使用真空密封件 (例如彈性體0形圈)來(lái)保持化學(xué)處置室510的真空完整性。另外，受到溫度控制的襯底保持器540還可以包括靜電夾緊系統(tǒng)(未示出)(或機(jī) 械夾緊系統(tǒng))，以通過(guò)電的(或機(jī)械的)方式將襯底545夾緊到受到溫度控制的襯底保持器 540。靜電卡盤(ESC)可以包括陶瓷層、嵌入其中的夾緊電極、以及高壓(HV)直流(DC)電 源，該電源被用電連接件耦合到夾緊電極。ESC例如可以是單極或雙極的。這種卡盤的設(shè)計(jì) 和實(shí)現(xiàn)是靜電夾緊系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。此外，受到溫度控制的襯底保持器540可以包括背面氣體供應(yīng)系統(tǒng)(未示出)，以 供應(yīng)熱傳遞氣體。熱傳遞氣體例如可以被遞送到襯底545的背面，以改善襯底545與受到 溫度控制的襯底保持器540之間的氣體間隙導(dǎo)熱性。例如，供應(yīng)到襯底545背面的熱傳遞氣 體可以包括惰性氣體(例如氦、氬、氙、氪)、處理氣體、或其他氣體(例如氧、氮或氫)。當(dāng) 需要襯底的溫度控制在更高或更低溫度時(shí)，可以使用這樣的系統(tǒng)。例如，背面氣體系統(tǒng)可以 包括多區(qū)氣體分配系統(tǒng)，例如兩區(qū)(中心_邊緣)系統(tǒng)，其中，背面氣體間隙壓力可以在襯 底545的中心和邊緣之間獨(dú)立地變化。此外，受到溫度控制的襯底保持器540還可以包括抬升銷(lift-pin)組件570，該 組件包括抬升銷576的第一陣列和抬升銷576的第二陣列，第一陣列被構(gòu)造成向/從受到 溫度控制的襯底臺(tái)542的上表面抬升第一襯底，第二陣列被構(gòu)造成向/從受到溫度控制的 襯底臺(tái)542的上表面抬升第二襯底。如圖6所示，抬升銷組件570包括抬升銷支撐部件574以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)572，該驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)通過(guò)化學(xué)處置室510中的饋通(feed-through) 616而穿過(guò)下部室壁610耦合，并被構(gòu) 造成使抬升銷支撐部件574平移，使得抬升銷576的第一陣列穿過(guò)抬升銷孔的第一陣列而 平移，而抬升銷576的第二陣列穿過(guò)抬升銷孔的第二陣列而平移。受到溫度控制的襯底保持器540的溫度可以用溫度傳感器件來(lái)監(jiān)視，例如熱電偶 (例如K型熱電偶、Pt傳感器等)。此外，襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560可以將溫度測(cè)量結(jié) 果用作對(duì)于襯底保持器540的反饋，以控制襯底保持器540的溫度。例如，可以對(duì)流體流速、流體溫度、熱傳遞氣體類型、熱傳遞氣體壓力、夾緊力、電阻加熱器元件的電流或電壓、熱電 器件的電流或極性等中的至少一者進(jìn)行控制，以影響襯底保持器540的溫度和/或襯底545 的溫度中的改變。
現(xiàn)在參考圖7A和圖7B，示出了根據(jù)另一種實(shí)施例的襯底保持器的俯視圖和側(cè)視 圖。如圖7A所示，襯底保持器740包括受到溫度控制的襯底臺(tái)742，襯底臺(tái)742具有上表 面760、下表面762和邊緣表面764，連綿的上表面760被構(gòu)造來(lái)支撐兩個(gè)襯底745和745’， 下表面762與上表面760相反。受到溫度控制的襯底臺(tái)742還被構(gòu)造成對(duì)兩個(gè)襯底745和 745’的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或控制。襯底保持器740還包括入口流體導(dǎo)管746和出口流體導(dǎo) 管748，它們被構(gòu)造成經(jīng)過(guò)流體溝道744來(lái)供應(yīng)和排放熱傳遞流體流。如圖7A所示，入口流體導(dǎo)管746穿過(guò)兩個(gè)或多個(gè)支撐柱中的一者而形成，其中，入 口流體導(dǎo)管746被構(gòu)造成從流體熱單元接收熱傳遞流體并向流體溝道744的入口端供應(yīng)該 熱傳遞流體。此外，出口流體導(dǎo)管748穿過(guò)上述兩個(gè)或多個(gè)支撐柱中的另一者而形成，其 中，出口流體導(dǎo)管748被構(gòu)造成從流體溝道744的出口端接收熱傳遞流體。受到溫度控制 的襯底臺(tái)742可以包括上部區(qū)741和下部區(qū)743，其中，在將這兩個(gè)區(qū)組合之前，流體溝道 744被形成于上部區(qū)741或下部區(qū)743、或者這兩個(gè)區(qū)中?？梢酝ㄟ^(guò)將上部區(qū)741和下部區(qū) 743彼此緊固并在二者之間布置密封件，或者通過(guò)將這兩個(gè)區(qū)焊接在一起，來(lái)將這兩個(gè)區(qū)組 合起來(lái)。流體溝道744可以具有蛇形；但是流體溝道的形狀可以是任意的。例如，圖7D圖 示了具有流體溝道744，的襯底保持器740，，該流體溝道具有更多盤繞。參考圖7C，提供了受到溫度控制的襯底臺(tái)742的俯視圖，以圖示受到溫度控制的 襯底臺(tái)742相對(duì)于化學(xué)處置室的室壁720和下壁中的真空泵送端口 780的示例性空間關(guān) 系。受到溫度控制的襯底保持器742的形狀改善了經(jīng)過(guò)化學(xué)處置室而向真空泵送端口 780 的流動(dòng)導(dǎo)通性。參考圖7A、圖7B、圖7D、圖8A和圖8B，襯底保持器740還可以包括抬升銷組件，該 組件包括具有三個(gè)抬升銷孔750的第一陣列以及具有三個(gè)抬升銷孔750’的第二陣列，第一 陣列被構(gòu)造成允許抬升銷751的第一陣列穿過(guò)受到溫度控制的襯底臺(tái)742以向/從受到溫 度控制的襯底臺(tái)742的上表面760抬升第一襯底745，第二陣列被構(gòu)造成允許抬升銷751’ 的第二陣列穿過(guò)受到溫度控制的襯底臺(tái)742以向/從受到溫度控制的襯底臺(tái)742的上表面 760抬升第二襯底745’。如圖8A和圖8B所示，抬升銷組件包括抬升銷支撐部件752以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)包括活塞部件754，該活塞部件穿過(guò)化學(xué)處置室510中的壁710而耦合，并被構(gòu)造成使 抬升銷支撐部件752平移，使得抬升銷751的第一陣列穿過(guò)抬升銷孔750的第一陣列而平 移，而抬升銷751’的第二陣列穿過(guò)抬升銷孔750’的第二陣列而平移。抬升銷751的第一 陣列被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔750的第一陣列，其中，抬升銷751的第一陣列中的每個(gè) 抬升銷包括被構(gòu)造成與第一襯底接觸的第一接觸端以及耦合到抬升銷支撐部件752的第 一支撐端。抬升銷751’的第二陣列被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔750’的第二陣列，其中， 抬升銷751’的第二陣列中的每個(gè)抬升銷包括被構(gòu)造成與第二襯底接觸的第二接觸端以及 耦合到抬升銷支撐部件752的第二支撐端?；钊考?54耦合到抬升銷支撐部件752，并被 構(gòu)造成通過(guò)經(jīng)過(guò)壁710中的饋通滑動(dòng)而使抬升銷支撐部件752豎直地平移。
如圖8C所示，抬升銷孔750的第一陣列和抬升銷孔751’的第二陣列中的每個(gè)抬 升銷孔可以包括插入物749，該插入物具有張開(kāi)的末端，張開(kāi)尺度747大于抬升銷孔的標(biāo)稱 末端747’。使用插入物749可以在襯底保持器740的組裝過(guò)程中(維護(hù)之前、之中或之后) 幫助抬升銷751的第一陣列與抬升銷孔750的第一陣列對(duì)準(zhǔn)，以及抬升銷751’的第二陣列 與抬升銷孔750’的第二陣列對(duì)準(zhǔn)。此外，如圖8B所示，受到溫度控制的襯底臺(tái)742還可以可選地包括群部790，群部 790耦合到下表面762和/或邊緣表面764。群部790可以幫助減小受到溫度控制的襯底 臺(tái)742的下側(cè)和抬升銷組 件沉積的污染物和處理殘余物的量。此外，群部790還可以幫助減 小由于受到溫度控制的襯底臺(tái)742的下側(cè)(即下表面762)和抬升銷組件所吸取(getter) 的處理反應(yīng)物的量。如上所述，上部組件520包括氣體噴射組件550和加熱器組件530，氣體噴射組件 耦合到化學(xué)處置室510并構(gòu)造成將一種或多種處理氣體引入處理空間512，加熱器組件耦 合到氣體噴射組件550并構(gòu)造成使氣體噴射組件550的溫度升高。氣體噴射組件550可以包括具有氣體分配組件的噴頭氣體噴射系統(tǒng)，以及一個(gè)或 多個(gè)氣體分配板，這些氣體分配板耦合到氣體分配組件并構(gòu)造成形成一個(gè)或多個(gè)氣體分配 送氣室(plenum)。盡管未示出，但這一個(gè)或多個(gè)氣體分配送氣室可以包括一個(gè)或多個(gè)氣體 分配擋板。這一個(gè)或多個(gè)氣體分配送氣室還包括一個(gè)或多個(gè)氣體分配微孔(orifice)，以 從這一個(gè)或多個(gè)氣體分配送氣室將處理氣體分配到化學(xué)處置室510內(nèi)的處理空間512。另 夕卜，一個(gè)或多個(gè)氣體供應(yīng)管線可以例如經(jīng)過(guò)氣體分配組件而耦合到這一個(gè)或多個(gè)氣體分配 送氣室，以供應(yīng)包括一種或多種氣體的處理氣體。處理氣體例如可以包括NH3、HF、H2、02、C0、 CO2, Ar, He 等。如圖5所示，氣體噴射組件550可以構(gòu)造成將包括至少兩種氣體的處理氣體分配 到化學(xué)處置室510中。氣體噴射組件550可以包括微孔的第一陣列552，用于引入來(lái)自氣 體供應(yīng)系統(tǒng)556的第一處理氣體，還可以包括微孔的第二陣列554，用于引入來(lái)自氣體處理 系統(tǒng)556的第二處理氣體。例如，第一處理氣體可以包含HF、而第二處理氣體可以包含NH3 并可選地包含Ar。如圖9(圖5的放大圖，示出了更多細(xì)節(jié))所示，上部組件820包括氣體噴射組件 850和加熱器組件830，加熱器組件耦合到氣體噴射組件850并構(gòu)造成使氣體噴射組件850 的溫度升高。氣體噴射組件850被構(gòu)造成對(duì)包括至少兩種氣體的處理氣體進(jìn)行分配。氣體 噴射組件850包括氣體分配組件，該分配組件具有第一氣體分配送氣室856和第二氣體分 配送氣室858，第一氣體分配送氣室被構(gòu)造成將第一處理氣體經(jīng)過(guò)噴嘴的第一陣列852引 入處理空間812，第二氣體分配送氣室被構(gòu)造成將第二處理氣體經(jīng)過(guò)噴嘴的第二陣列854 引入處理空間812。第一氣體分配送氣室856被構(gòu)造成經(jīng)過(guò)第一通道855從氣體供應(yīng)系統(tǒng) 870接收第一處理氣體，第二氣體分配送氣室858被構(gòu)造成經(jīng)過(guò)第二通道857從氣體供應(yīng)系 統(tǒng)870接收第二處理氣體。盡管未示出，但氣體分配送氣室856、858可以包括一個(gè)或多個(gè) 氣體分配擋板。處理氣體例如可以包括朋3、冊(cè)、!12、02、0)、0)2、41~、拖等。通過(guò)這種布置，第一處 理氣體和第二處理氣體可以被獨(dú)立地引入處理空間812，而不會(huì)在除了處理空間812中之 外的地方發(fā)生任何反應(yīng)。
如圖5所示，加熱器組件530耦合到氣體噴射組件550，并構(gòu)造成使氣體噴射組件550的溫度升高。加熱器組件530包括多個(gè)加熱元件532，以及被構(gòu)造成向這多個(gè)加熱元件 532耦合功率的電源534。如圖9所示，加熱器組件830包括多個(gè)電阻加熱元件831、832、833和834，它們耦 合到氣體噴射組件850的上表面。加熱器組件還包括電源860，它耦合到所述多個(gè)電阻加熱 元件831、832、833和834，并構(gòu)造成向多個(gè)電阻加熱元件831、832、833、834中的每一者耦合 電流。電源860可以包括直流(DC)電源或交流(AC)電源。此外，多個(gè)電阻加熱元件831、 832,833和834可以串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。另外，加熱器組件830還可以包括絕緣部件836以及卡盤部件838，卡盤部件被構(gòu) 造成將多個(gè)電阻加熱元件831、832、833、834固定到氣體噴射組件850的上表面。此外，力口 熱器組件830還可以包括熱屏蔽件840以及一個(gè)或多個(gè)柱842，這些柱被構(gòu)造成對(duì)多個(gè)電阻 加熱元件831、832、833和834進(jìn)行屏蔽并使熱屏蔽件840離開(kāi)氣體噴射組件850的上表面 一段距離?；蛘?，可以由熱絕緣泡沫材料來(lái)提供絕緣。現(xiàn)在參考圖IOA和圖10B，提供了根據(jù)另一種實(shí)施例的上部組件920的俯視圖和 側(cè)視圖，該組件包括加熱器組件930和氣體噴射組件950。上部組件920可以包括板部件 922和下部部件924。加熱器組件930包括具有上表面的板部件922以及多個(gè)電阻加熱元件 932、934、936和938，這些電阻加熱元件耦合到板部件922的上表面。如圖IOA所示，多個(gè) 電阻加熱元件932、934、936和938中的每一者包括具有彎折了 180度的長(zhǎng)軸的加熱元件。 例如，多個(gè)電阻加熱元件932、934、936、938中的每一者包括固定地耦合到板部件922的上 表面的第一端933、被構(gòu)造成連接到電源的第二端931、位于第一端933與第二端931之間 的彎折部、在第一端933與該彎折部之間延伸的第一直段，以及在第二端931與該彎折部之 間延伸的第二直段。對(duì)于多個(gè)電阻加熱元件932、934、936和938中的每一者，第一直段可以基本上平 行于第二直段。另外，多個(gè)電阻加熱元件932、934、936和938中一者的第一直段和第二直段 可以基本上平行于這些電阻加熱元件中另一者的第一直段和第二直段。此外，多個(gè)電阻加 熱元件932、934、936和938可以成對(duì)地布置在板部件922的上表面上。此外，還可以布置 一個(gè)或多個(gè)間隔件(spacer) 940，它們耦合到板部件922的上表面并將這些電阻加熱元件 932、934、936、938中的一者相對(duì)于這些電阻加熱元件932、934、936、938中的另一者定位。為了均勻地加熱和/或?qū)怏w分配系統(tǒng)的溫度分布進(jìn)行控制，多個(gè)電阻加熱元件 932、934、936和938可以以交錯(cuò)方式布置，其中，這些電阻加熱元件932、934、936和938中 的至少兩個(gè)被布置成使得這些電阻加熱元件932、934、936和938中的所述至少兩個(gè)中的第 一者的第一端933位置接近這些電阻加熱元件932、934、936和938中的所述至少兩個(gè)中的 第二者的彎折部的內(nèi)邊緣。多個(gè)電阻加熱元件932、934、936和938例如可以包括由鎢、鎳鉻合金、鋁鐵合 金、氮化鋁等制造的電阻加熱器元件。用來(lái)制造電阻加熱元件的可買到的材料示例包括 Kanthal、Nikrothal、Akrothal，它們是 Bethel, CT 的 Kanthal Corporation 生產(chǎn)的金屬 合金的注冊(cè)商標(biāo)名稱。Kanthal系列包括鐵素體合金(FeCrAl)，Nikrothal系列包括奧氏 體合金(NiCr、NiCrFe)。根據(jù)一種示例，多個(gè)電阻加熱元件932、934、936、938中的每一者 可以包括Watlow FIREBAR 加熱元件，該元件可以從WatlowElectric ManufacturingCompany (12001 Lackland Road, St. Louis, M063146)買到。替代地或者另外地，在任何實(shí) 施例中也可以采用冷卻元件。如上所述，上部組件920還包括電源，電源被構(gòu)造成向多個(gè)電阻加熱元件932、 934、936和938耦合電功率。電源可以包括直流(DC)電源或交流(AC)電源。多個(gè)電阻加 熱元件932、934、936和938可以串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。另外，溫度傳感器960可以耦合到 氣體噴射組件950，并構(gòu)造成對(duì)氣體噴和組件950的溫度進(jìn)行測(cè)量。溫度傳感器960可以包 括熱電偶(例如K型熱電偶、Pt傳感器等)?？刂破骺梢择詈系郊訜崞鹘M件930和溫度傳 感器960，并構(gòu)造成對(duì)氣體噴射組件950的所述溫度進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)或控制中的至少一者。 例如，可以對(duì)電壓、電流、功率等中的至少一者進(jìn)行調(diào)節(jié)，以影響氣體噴射組件950和/或上 部組件920的溫度變化。此外，還可以用多個(gè)溫度傳感器來(lái)對(duì)氣體噴射組件950和/或上 部組件920的溫度分布進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和/或控制。再參考圖5，化學(xué)處置系統(tǒng)500還可以保受到溫度控制的處置室510，該室被維持 在升高的溫度。例如，壁加熱元件(未示出)可以耦合到壁溫度控制單元(未示出)，壁加 熱元件可以被構(gòu)造成耦合到化學(xué)處置室510。加熱元件例如可以包括由例如鎢、鎳鉻合金、 鋁鐵合金、氮化鋁等的細(xì)絲制造的電阻加熱器元件。用來(lái)制造電阻加熱元件的可買到的材 料示例包括 Kanthal、Nikrothal、Akrothal，它們是 Bethel，CT 的 KanthalCorporation 生 產(chǎn)的金屬合金的注冊(cè)商標(biāo)名稱。Kanthal系列包括鐵素體合金(FeCrAl)，Nikrothal系列 包括奧氏體合金(NiCr、NiCrFe)。當(dāng)電流流經(jīng)該細(xì)絲時(shí)，功率以熱量的形式耗散，因此壁溫 度控制單元例如可以包括可控DC電源。例如，壁加熱元件可以包括至少一個(gè)FIREROD 盒式加熱器，該加熱器可以從 Watlow Electric Manufacturing Company (12001Lackland Road, St. Louis,MO 63146)買到。也可以在化學(xué)處置室510中采用冷卻元件。化學(xué)處置室 510的溫度可以用溫度感知器件來(lái)監(jiān)視，例如熱電偶(例如K型熱電偶、Pt傳感器等)。此 外，控制器可以將溫度測(cè)量結(jié)果用作給壁溫度控制單元的反饋，以對(duì)化學(xué)處置室510的溫 度進(jìn)行控制。接著參考圖5，真空泵送系統(tǒng)580可以包括真空泵和閘門閥，以對(duì)室壓力進(jìn)行節(jié) 流。真空泵例如可以包括渦輪分子泵(TMP)，該泵能有高達(dá)每秒5000升(或更高)的泵送 速度。例如，TMP可以是Seiko STP-A803真空泵或Ebara ET1301W真空泵。TMP可用于低 壓處理(通常小于約50mTorr)。對(duì)于高壓(即大于約IOOmTorr)或低產(chǎn)量處理(即沒(méi)有氣 體流)，可以使用機(jī)械增壓泵和干法低真空泵。接著參考圖5，化學(xué)處置室500還可以包括控制系統(tǒng)590，該系統(tǒng)具有微處理器、 存儲(chǔ)器和能夠產(chǎn)生控制電壓的數(shù)字1/0端口，這些控制電壓足以傳送和激活對(duì)化學(xué)處置室 500的輸入并對(duì)來(lái)自化學(xué)處置室500的輸出(例如溫度和壓力感知器件)進(jìn)行監(jiān)視。此 外，控制系統(tǒng)590還可以耦合到化學(xué)處置室510、受到溫度控制的襯底保持器540、上部組件 520、加熱器組件530、氣體噴射組件550、真空泵送系統(tǒng)580、襯底保持器溫度控制系統(tǒng)560、 抬升銷組件570和閘門閥組件518并可以與它們交換信息。例如，可以用儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中 的程序，根據(jù)處理配方(recipe)來(lái)激活對(duì)于化學(xué)處置系統(tǒng)500的上述元件的輸入?？刂葡到y(tǒng)590可以相對(duì)于化學(xué)處置系統(tǒng)500位于本地，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部 網(wǎng)而相對(duì)于化學(xué)處置系統(tǒng)500位于遠(yuǎn)程。這樣，控制系統(tǒng)590可以使用直接連接、內(nèi)部器件制造商等)耦合到內(nèi)部網(wǎng)，或者在銷售商場(chǎng)所(即設(shè)備制造商)耦合到內(nèi)部網(wǎng)。此外， 其他計(jì)算機(jī)(即控制器、服務(wù)器等)可以訪問(wèn)控制系統(tǒng)590，以通過(guò)直接連接、內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián) 網(wǎng)中的至少一者來(lái)交換數(shù)據(jù)。如圖IlA所示，熱處置系統(tǒng)1000還包括襯底保持器1040、上部組件1020和真空泵 送系統(tǒng)1080，襯底保持器安裝在熱處置室1010內(nèi)并構(gòu)造成將兩個(gè)或更多個(gè)襯底1045支撐 在其支撐表面上，上部組件耦合到熱處置室1010的上部區(qū)，真空泵送系統(tǒng)耦合到熱處置室 1010以將熱處置室1010排空。襯底保持器1040包括具有一個(gè)或多個(gè)基座(pedestal) 1042的、受到溫度控制的 襯底保持器，這些基座構(gòu)造成支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底1045?？梢杂脽崞琳?044和絕緣部 件1046將這一個(gè)或多個(gè)基座1042與熱處置室1010熱絕緣。例如，這一個(gè)或多個(gè)基座1042 可以由鋁、不銹鋼或鎳制造，絕緣部件1046可以由熱絕緣體(例如TefIon、氧化鋁或石英) 來(lái)制造。此外，這一個(gè)或多個(gè)基座1042可以涂敷有保護(hù)性屏障，以減小這兩個(gè)或更多個(gè)襯 底1045的污染。例如，被涂敷到這一個(gè)或多個(gè)基座1042的一部分或全部的涂層可以包括 氣相沉積的材料，例如硅。襯底保持器1040還包括嵌入其中的一個(gè)或多個(gè)加熱元件，以及與其耦合的襯底 保持器溫度控制單元1060。加熱元件例如可以包括電阻加熱器元件，例如鎢、鎳鉻合金、 鋁鐵合金、氮化鋁等的細(xì)絲。用來(lái)制造電阻加熱元件的可買到的材料示例包括Kanthal、 Nikrothal, Akrothal,它們是 Bethel，CT 的 Kanthal Corporation 生產(chǎn)的金屬合金的注 冊(cè)商標(biāo)名稱。Kanthal系列包括鐵素體合金(FeCrAl)，Nikrothal系列包括奧氏體合金 (NiCr、NiCrFe)。當(dāng)電流流經(jīng)該細(xì)絲時(shí)，功率以熱量的形式耗散，因此襯底保持器溫度控制 單元1060例如可以包括可控DC電源?；蛘?，受到溫度控制的襯底保持器1040例如可以是 澆入(cast-in)加熱器,該加熱器可以從Watlow Electric Manufacturing Company (12001 Lackland Road, St. Louis,MO 63146)買到，能夠有約400到約450攝氏度的最大工作溫度； 也可以是包括氮化鋁材料的薄膜加熱器，該加熱器也可以從Watlow買到，并能夠有約300 攝氏度的工作溫度和高達(dá)約23. 25ff/cm2的功率密度?；蛘撸r底保持器1040中也可以包 含冷卻元件。襯底保持器1040的溫度可以用溫度感知器件來(lái)監(jiān)視，例如熱電偶(例如K型熱電 偶)。此外，控制器可以將溫度測(cè)量結(jié)果用作對(duì)于襯底保持器溫度控制單元1060的反饋，以 控制襯底保持器1040的溫度。另外，襯底溫度還可以用溫度感知器件來(lái)監(jiān)視，例如光纖溫度計(jì)，該溫度計(jì)可以從 Advanced Energies, Inc. (1625 Sharp Point Drive,Fort Collins, CO, 80525)買到，型號(hào) 為0R2000F，能夠測(cè)量約50攝氏度到約2000攝氏度，精度約為正負(fù)1. 5攝氏度；或者例如 2002年7月2日提交的在審美國(guó)專利申請(qǐng)No. 10/168544中描述的帶邊(band-edge)溫度 測(cè)量系統(tǒng)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式結(jié)合于此。接著參考圖11A，熱處置室1010受到溫度控制，并被維持在選定的溫度。例如，熱 壁加熱元件(未示出)可以耦合到熱壁溫度控制單元(未示出)，該熱壁加熱元件(未示 出)可以構(gòu)造成耦合到熱處置室1010。加熱元件例如可以包括電阻加熱器元件，例如鎢、 鎳鉻合金、鋁鐵合金、氮化鋁等的細(xì)絲。用來(lái)制造電阻加熱元件的可買到的材料示例包括 Kanthal、Nikrothal、Akrothal，它們是 Bethel，CT 的 Kanthal Corporation 生產(chǎn)的金屬合金的注冊(cè)商標(biāo)名稱。Kanthal系列包括鐵素體合金(FeCrAl)，Nikrothal系列包括奧氏體 合金(NiCr、NiCrFe)。當(dāng)電流流經(jīng)該細(xì)絲時(shí)，功率以熱量的形式耗散，因此熱壁溫度控制單 元例如可以包括可控DC電源。例如，熱壁加熱元件可以包括至少一個(gè)FIREROD 盒式加 熱器，該加熱器可以從Watlow(1310 Kingsland Cr. , Batavia, IL, 60510)買到。替換地或 者另外地，可以在熱處置室1010中采用冷卻元件。熱處置室1010的溫度可以用溫度感知 器件來(lái)監(jiān)視，例如熱電偶(例如K型熱電偶、Pt傳感器等)。此外，控制器可以將溫度測(cè)量 結(jié)果用作給熱壁溫度控制單元的反饋，以對(duì)熱處置室1010的溫度進(jìn)行控制。接著參考圖11A，熱處置系統(tǒng)1000還包括上部組件1020。上部組件1020例如可 以包括氣體噴射系統(tǒng)1050，用于將吹掃(purge)氣體、處理氣體或清潔氣體引入熱處置室 1010內(nèi)的處理空間1012?；蛘撸瑹崽幹檬?010可以包括與上部組件分開(kāi)的氣體噴射系統(tǒng)。 例如，吹掃氣體、處理氣體或清潔氣體可以經(jīng)過(guò)熱處置室1010的側(cè)壁而引入熱處置室。它 還可以包括罩子或蓋子，蓋子具有至少一個(gè)鉸鏈、把手或扣鉤，以將蓋子鎖定在關(guān)閉位置。 在一種可替換實(shí)施例中，上部組件1020可以包括輻射加熱器(例如鹵鎢燈的陣列)，用于對(duì) 擱在襯底抬升器組件1070的葉片1074、1074，(見(jiàn)圖12)上的襯底1045，進(jìn)行加熱。在此 情況下，熱處置室1010可以不包括襯底保持器1040。接著參考圖11A，上部組件1020受到溫度控制，并被維持在選定的溫度。例如，上 部組件1020可以耦合到上部組件溫度控制單元(未示出)，上部組件加熱單元(未示出) 可以構(gòu)造成耦合到上部組件1020。加熱元件例如可以包括電阻加熱器元件，例如鎢、鎳鉻合 金、鋁鐵合金、氮化鋁等的細(xì)絲。用來(lái)制造電阻加熱元件的可買到的材料示例包括Kanthal、 Nikrothal、Akrothal，它們是 Bethel，CT 的 Kanthal Corporation 生產(chǎn)的金屬合金的注冊(cè) 商標(biāo)名稱。Kanthal系列包括鐵素體合金(FeCrAl)，Nikrothal系列包括奧氏體合金(NiCr、 NiCrFe)。當(dāng)電流流經(jīng)該細(xì)絲時(shí)，功率以熱量的形式耗散，因此上部組件溫度控制單元例如 可以包括可控DC電源。例如，上部組件加熱元件可以包括能夠有約1400W(或約5W/in2的 功率密度)的雙區(qū)硅酮橡膠加熱器(約1.0mm厚)。上部組件1020的溫度可以用溫度感知 器件來(lái)監(jiān)視，例如熱電偶(例如K型熱電偶、Pt傳感器等)。此外，控制器可以將溫度測(cè)量 結(jié)果用作給上部組件溫度控制單元的反饋，以對(duì)上部組件1020的溫度進(jìn)行控制。替換地或 者另外地，上部組件1020可以包括冷卻元件?，F(xiàn)在參考圖11A、圖IlB和圖12，熱處置系統(tǒng)1000還包括襯底抬升器組件1070。 襯底抬升器組件1070被構(gòu)造成將襯底1045降低到基座1042、1042，的上表面，以及將襯底 1045’從基座1042、1042’的上表面升高到保持平面或二者之間的轉(zhuǎn)移平面。在轉(zhuǎn)移平面 處，可以與轉(zhuǎn)移系統(tǒng)交換襯底1045’，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)被用來(lái)將襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)出化學(xué)處置室510和熱 處置室1010。在保持平面處，在另一對(duì)襯底在轉(zhuǎn)移系統(tǒng)與熱處置室510、化學(xué)處置室1010 之間交換的同時(shí)，襯底1045’可以受到冷卻。如圖12所示，襯底抬升器組件1070包括一對(duì) 葉片1074、1074，，每個(gè)葉片具有用于接納襯底1045，的三個(gè)或更多個(gè)凸臺(tái)1076、1076，。另 外，葉片1074、1074，還耦合到驅(qū)動(dòng)臂1072、1072，，驅(qū)動(dòng)臂用于將襯底抬升器組件1070耦 合到熱處置室1010，其中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂1072、1072，由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1078驅(qū)動(dòng)，以使葉片1072、 1072，能夠在熱處置室1010內(nèi)豎直平移。凸臺(tái)1076、1076，被構(gòu)造成在升高的位置處夾持 襯底1045，，并且當(dāng)處于降低位置時(shí)凹入到形成于基座1042、1042，內(nèi)的容納腔1077內(nèi)。驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)1078例如可以包括被設(shè)計(jì)成滿足各種規(guī)范的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這些規(guī)范包括氣缸行程長(zhǎng)度、氣缸行程速度、位置精度、非旋轉(zhuǎn)精度等；其設(shè)計(jì)是氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù) 人員公知的?；蛘撸鐖D11A、圖IlB和圖13所示，熱處置系統(tǒng)1000還包括襯底抬升器組件 1070，。襯底抬升器組件1070，被構(gòu)造成將襯底1045’降低到連續(xù)的基座1042”的上表面 或從該表面升高，以及將襯底1045’從基座1042”的上表面升高到保持位置或二者之間的 轉(zhuǎn)移平面。在轉(zhuǎn)移平面處，可以與轉(zhuǎn)移系統(tǒng)交換襯底1045’，轉(zhuǎn)移系統(tǒng)被用來(lái)將襯底轉(zhuǎn)移進(jìn) 出化學(xué)處置室510和熱處置室1010。在保持平面處，在另一對(duì)襯底在轉(zhuǎn)移系統(tǒng)與熱處置室 510、化學(xué)處置室1010之間交換的同時(shí)，襯底1045’可以受到冷卻。如圖13所示，襯底抬升 器組件1070’包括一個(gè)葉片1074”，該葉片具有用于接納襯底1045’的兩組、每組三個(gè)或更 多個(gè)凸臺(tái)1076”、1076”，。另外，這一個(gè)葉片1074”還耦合到驅(qū)動(dòng)臂1072”，該驅(qū)動(dòng)臂用于將 襯底抬升器組件1070’耦合到熱處置室1010，其中，驅(qū)動(dòng)臂1072”如上所述由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1078 驅(qū)動(dòng)，以使葉片1074”能夠在熱處置室1010內(nèi)豎直平移。凸臺(tái)1076”、1076”，被構(gòu)造成在 升高的位置處襯底夾持1045’，并且當(dāng)處于降低位置時(shí)凹入到形成于基座1042”內(nèi)的容納 腔內(nèi)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1078例如可以包括被設(shè)計(jì)成滿足各種規(guī)范的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這些規(guī)范包括 氣缸行程長(zhǎng)度、氣缸行程速度、位置精度、非旋轉(zhuǎn)精度等；其設(shè)計(jì)是氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域 的技術(shù)人員公知的。另外，如圖IlA所示，熱處置系統(tǒng)1000還包括襯底檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)或多 個(gè)檢測(cè)器1022，以識(shí)別襯底是否位于保持平面。襯底檢測(cè)系統(tǒng)可以經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)窗 口 1024來(lái)獲得光學(xué)訪問(wèn)。襯底檢測(cè)系統(tǒng)例如可以包括Keyence數(shù)字激光傳感器。接著參考圖11A，熱處置系統(tǒng)1000還包括真空泵送系統(tǒng)1080。真空泵送系統(tǒng)1080 例如可以包括真空泵和節(jié)流閥，例如閘門閥或蝶形閥。真空泵例如可以包括渦輪分子泵 (TMP)，該泵能有高達(dá)每秒5000升(或更高)的泵送速度。TMP可用于低壓處理(通常小于 約50mTorr)。對(duì)于高壓(即大于約IOOmTorr)，可以使用機(jī)械增壓泵和干法低真空泵。接著參考圖11A，熱處置室1000還可以包括控制系統(tǒng)1090，該系統(tǒng)具有微處理器、 存儲(chǔ)器和能夠產(chǎn)生控制電壓的數(shù)字I/O端口，這些控制電壓足以傳送和激活對(duì)熱處置系統(tǒng) 1000的輸入并對(duì)來(lái)自熱處置系統(tǒng)1000的輸出進(jìn)行監(jiān)視。此外，控制系統(tǒng)1090還可以耦合 到襯底保持器溫度控制單元1060、上部組件1020、氣體噴射系統(tǒng)1050、襯底檢測(cè)系統(tǒng)、真空 泵送系統(tǒng)1080和襯底抬升器組件1070并可以與它們交換信息。例如，可以用儲(chǔ)存在存儲(chǔ) 器中的程序，根據(jù)處理配方來(lái)激活對(duì)于熱處置系統(tǒng)1000的上述元件的輸入?？刂葡到y(tǒng)1090可以相對(duì)于熱處置系統(tǒng)1000位于本地，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部 網(wǎng)而相對(duì)于熱處置系統(tǒng)1000位于遠(yuǎn)程。這樣，控制系統(tǒng)1090可以使用直接連接、內(nèi)部網(wǎng)或 互聯(lián)網(wǎng)中的至少一者來(lái)與熱處置系統(tǒng)1000交換數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)1090可以在客戶場(chǎng)所(即 器件制造商等)耦合到內(nèi)部網(wǎng)，或者在銷售商場(chǎng)所(即設(shè)備制造商)耦合到內(nèi)部網(wǎng)。此外， 其他計(jì)算機(jī)(即控制器、服務(wù)器等)可以訪問(wèn)控制系統(tǒng)1090，以通過(guò)直接連接、內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián) 網(wǎng)中的至少一者來(lái)交換數(shù)據(jù)。在可替換實(shí)施例中，控制系統(tǒng)590和控制系統(tǒng)1090可以是同一個(gè)控制系統(tǒng)。圖14展示了對(duì)包括化學(xué)處置系統(tǒng)和熱處置系統(tǒng)的處理平臺(tái)進(jìn)行操作的方法。該 方法被圖示為開(kāi)始于步驟1410的流程圖1400，在該步驟，用襯底轉(zhuǎn)移系統(tǒng)將多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移 到化學(xué)處置系統(tǒng)。這些襯底由容納在一個(gè)或多個(gè)襯底保持器內(nèi)的抬升銷接收，并被降低到這一個(gè)或多個(gè)襯底保持器。隨后，襯底可以留在這一個(gè)或多個(gè)襯底保持器上進(jìn)行處理?；?者，可以用夾緊系統(tǒng)(例如靜電夾緊系統(tǒng))將這些襯底緊固到這一個(gè)或多個(gè)襯底保持器，熱 熱傳遞氣體被供應(yīng)到這些襯底的背面。在步驟1420，設(shè)定用于對(duì)襯底進(jìn)行化學(xué)處置的一個(gè)或多個(gè)處理參數(shù)。例如，這一 個(gè)或多個(gè)處理參數(shù)包括下列至少一項(xiàng)化學(xué)處置的處理壓力、化學(xué)處置的壁溫度、化學(xué)處置 的襯底保持器溫度、化學(xué)處置的襯底溫度、化學(xué)處置的氣體分配系統(tǒng)溫度、以及化學(xué)處置的 氣體流速。例如可以發(fā)生下列一種或多種情況1)用耦合到壁溫度控制單元和第一溫度 感知器件的控制器來(lái)給化學(xué)處置室設(shè)定化學(xué)處置的室溫度；2)用耦合到氣體分配系統(tǒng)溫 度控制單元和第二溫度感知器件的控制器來(lái)給化學(xué)處置室設(shè)定化學(xué)處置的氣體分配系統(tǒng) 溫度；3)用耦合到至少一個(gè)溫度控制元件和第三溫度感知器件的控制器來(lái)設(shè)定化學(xué)處置 的襯底保持器溫度；4)用下述控制器來(lái)設(shè)定化學(xué)處置的襯底溫度，該控制器耦合到溫度控 制元件、背面氣體供應(yīng)系統(tǒng)和夾緊系統(tǒng)中的至少一者以及襯底保持器中的第四溫度感知器 件；5)用下述控制器來(lái)設(shè)定化學(xué)處置室內(nèi)的處理壓力，該控制器耦合到真空泵送系統(tǒng)和氣 體分配系統(tǒng)中的至少一者以及壓力感知器件；和/或6)用下述控制器來(lái)設(shè)定一種或多種處 理氣體的質(zhì)量流量，該控制器耦合到氣體分配系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量流量控制器。在步驟1430，在步驟1420提出的條件下，對(duì)襯底進(jìn)行第一時(shí)間長(zhǎng)度的化學(xué)處置。 第一時(shí)間長(zhǎng)度的范圍例如可以從約10秒到約480秒。在步驟1440，襯底從化學(xué)處置系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到熱處置系統(tǒng)。在這段時(shí)間，撤去可選的襯 底卡盤，并終止對(duì)于襯底背面的可選的熱傳遞氣體流。用抬升銷組件將襯底從這一個(gè)或多 個(gè)襯底保持器豎直抬升到轉(zhuǎn)移平面。轉(zhuǎn)移系統(tǒng)從抬升銷接收這些襯底并將襯底定位到熱處 置系統(tǒng)內(nèi)。其中的襯底抬升器組件從轉(zhuǎn)移系統(tǒng)接收襯底，并將襯底降低到襯底保持器。在步驟1450，設(shè)定用于對(duì)襯底進(jìn)行熱處置的一個(gè)或多個(gè)熱處理參數(shù)。例如，這一個(gè) 或多個(gè)熱處理參數(shù)包括下列至少一項(xiàng)熱處置的壁溫度、熱處置的上部組件溫度、熱處置的 襯底溫度、熱處置的襯底保持器溫度、熱處置的襯底溫度、以及熱處置的處理壓力。例如可 以發(fā)生下列一種或多種情況1)用耦合到熱壁溫度控制單元和熱處置室中的第一溫度感 知器件的控制器來(lái)設(shè)定熱處置的壁溫度；2)用耦合到上部組件溫度控制單元和上部組件 中的第二溫度感知器件的控制器來(lái)設(shè)定熱處置的上部組件溫度；3)用耦合到襯底保持器 溫度控制單元和受熱的襯底保持器中的第三溫度感知器件的控制器來(lái)設(shè)定熱處置的襯底 保持器溫度；4)用耦合到襯底保持器溫度控制單元和受熱的襯底保持器中的第四溫度感 知器件、并耦合到襯底的控制器來(lái)設(shè)定熱處置的襯底溫度；和/或5)用耦合到真空泵送系 統(tǒng)、氣體分配系統(tǒng)和壓力感知器件的控制器來(lái)在熱處置室內(nèi)設(shè)定熱處置的處理壓力。在步驟1460，在步驟1450提出的條件下，對(duì)襯底進(jìn)行第二時(shí)間長(zhǎng)度的熱處置。第 二時(shí)間長(zhǎng)度的范圍例如可以從約10秒到約480秒。在一種示例中，如圖1到圖4所示的處理平臺(tái)包括圖5的化學(xué)處置系統(tǒng)和圖11A、 IlB的熱處置系統(tǒng)，可以被構(gòu)造成執(zhí)行干法非等離子體刻蝕處理或干法非等離子體清潔處 理。例如，該處理可以用來(lái)對(duì)掩膜層進(jìn)行修剪，或者從襯底的表面除去殘余物和其他污染 物。此外，例如，該處理還可以包括化學(xué)氧化物去除處理。處理平臺(tái)可以包括化學(xué)處置系統(tǒng)，用于對(duì)襯底上暴露的表面層(例如氧化表面 層)進(jìn)行化學(xué)處置，從而使暴露表面上的處理化學(xué)物質(zhì)的吸收影響表面層的化學(xué)改變。另外，處理平臺(tái)還包括熱處置系統(tǒng)，用于對(duì)襯底進(jìn)行熱處置，從而升高襯底溫度，以使襯底上 經(jīng)過(guò)改變的暴露表面層釋出(或氣化)。在化學(xué)處置系統(tǒng)中，可以在高于大氣壓、處于大氣壓或低于大氣壓的條件下對(duì)處 理空間進(jìn)行操作。在下面的示例中，處理空間是在減壓條件下受到操作的。包含HF并可選 地包含NH3的處理氣體被引入?；蛘?，處理氣體還可以包括載氣。載氣例如可以包括惰性 氣體，例如氬、氙、氦等。處理壓力的范圍可以從約ImTorr到約IOOOmTorr?；蛘撸幚韷毫?的范圍可以從約IOmTorr到約500mTorr。對(duì)于每種氣體種類，處理氣體流速的范圍可以從 約Isccm到約lOOOOsccm。或者，流速的范圍可以從約IOsccm到約500sccm。另外，化學(xué)處置室可以被加熱到范圍從約10攝氏度到約200攝氏度的溫度。或者， 室溫度的范圍可以從約30攝氏度到約100攝氏度。另外，氣體分配系統(tǒng)可以被加熱到范圍 從約10攝氏度到約200攝氏度的溫度?；蛘?，氣體分配系統(tǒng)的溫度范圍可以從約30攝氏 度到約100攝氏度。襯底可以被維持在范圍從約10攝氏度到約80攝氏度的溫度。或者， 襯底的溫度范圍可以從約25攝氏度到約60攝氏度。在熱處置系統(tǒng)中，熱處置室可以被加熱到范圍從約20攝氏度到約200攝氏度的溫 度。或者，室溫度的范圍可以從約100攝氏度到約150攝氏度。另外，上部組件可以被加熱 到范圍從約20攝氏度到約200攝氏度的溫度?；蛘?，上部組件的溫度范圍可以從約100攝 氏度到約150攝氏度。襯底保持器可以被加熱到高于約100攝氏度的溫度，例如從約100 攝氏度到約200攝氏度。襯底可以被加熱到高于約100攝氏度的溫度，例如，襯底的溫度范 圍可以從約100攝氏度到約200攝氏度。根據(jù)另一種實(shí)施例，組成化學(xué)處置室510 (圖5)和熱處置室1010 (圖IlA和圖 11B)的那些元件的一個(gè)或多個(gè)表面可以涂敷有保護(hù)性屏障。保護(hù)性屏障可以包括陶瓷涂 層、塑料涂層、聚合物涂層、氣相沉積的涂層等。例如，保護(hù)性涂層可以包括聚酰亞胺(例如 Kapton )、聚四氟乙烯樹(shù)脂(例如Teflon PTFE)、過(guò)氟烷基化物(PFA)共聚物樹(shù)脂(例 如Teflon PFA)、氟化乙烯丙烯樹(shù)脂(例如Teflon FEP)、表面陽(yáng)極化層、陶瓷噴濺涂層 (例如氧化鋁、氧化釔等)、等離子體電解氧化物層等?，F(xiàn)在參考圖15，執(zhí)行化學(xué)氧化物去除處理，其中，包含HF和NH3的處理氣體被引入 化學(xué)處置系統(tǒng)，用于對(duì)SiO2膜的表面層進(jìn)行化學(xué)改變。隨后，SiO2膜的經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的表面 層在熱處置系統(tǒng)中被除去。如圖15所示，對(duì)于給定的一組處理?xiàng)l件(例如壓力、溫度等)， 提供了 SiO2膜的刻蝕量(nm)作為HF分壓(mTorr)的函數(shù)而變化的情況。對(duì)于第一組數(shù) 據(jù)(虛線、空心方塊)，在化學(xué)處置系統(tǒng)中暴露于化學(xué)處理的表面包括裸鋁。對(duì)于使用與第 一組數(shù)據(jù)相同處理?xiàng)l件的第二組數(shù)據(jù)(實(shí)線、十字形)，在化學(xué)處置系統(tǒng)中暴露于化學(xué)處理 的一個(gè)或多個(gè)表面包括對(duì)其涂敷的含有PIFE的涂層。在該示例中，PTFE被涂敷到化學(xué)處 置系統(tǒng)中的襯底保持器的下側(cè)。如圖15所示，向暴露于化學(xué)處理的一個(gè)或多個(gè)裸鋁表面涂 敷涂層造成了刻蝕量增大。懷疑該涂層減小了 HF反應(yīng)物的吸取，因此減小了這些表面上形 成NH4F時(shí)由暴露的鋁表面所消耗的HF量。參考圖16，根據(jù)一種實(shí)施例提供了增大干法非等離子體刻蝕速率的方法。該方法 被圖示為開(kāi)始于步驟1610的流程圖1600，在該步驟，在化學(xué)處置系統(tǒng)中執(zhí)行化學(xué)處置處 理。化學(xué)處置處理可以包括干法非等離子體化學(xué)氧化物去除處理，其中，一個(gè)或多個(gè)襯底被 暴露于氣體環(huán)境，該氣體環(huán)境保護(hù)HF并可選地包含NH3。該氣體環(huán)境還可以包括稀釋劑(例如稀有氣體)。在步驟1620，在熱處置系統(tǒng)中執(zhí)行熱處置處理。熱處置處理可以包括將這一個(gè)或 多個(gè)襯底的溫度升高，以除去化學(xué)處置處理中受到化學(xué)改性的表面層。在步驟1630，向化學(xué)處置室中的一個(gè)或多個(gè)表面涂敷涂層，以增大對(duì)于每組化學(xué) 處置處理和熱處置處理步驟所實(shí)現(xiàn)的刻蝕量。該涂層可以包括上述材料中的任一種。該涂 層可以防止或減少氟化胺(NH4F)在化學(xué)處置系統(tǒng)的內(nèi)部表面上的吸附?；瘜W(xué)處理系統(tǒng)的 這些內(nèi)部表面可以包括化學(xué)處置室、受到溫度控制的襯底保持器、或者氣體噴射組件、或者 它們的任意組合。盡管上文僅詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到，在 不實(shí)質(zhì)性脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下，這些實(shí)施例可以有許多修改形式。因此， 所有這些修改都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化學(xué)處置的處理系統(tǒng)，包括化學(xué)處置系統(tǒng)，包括化學(xué)處置室、受到溫度控制的襯底保持器、氣體噴射組件、加熱器 組件和真空泵送系統(tǒng)，所述受到溫度控制的襯底保持器安裝在所述化學(xué)處置室內(nèi)并被構(gòu)造 成在其支撐表面上支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底，所述氣體噴射組件耦合到所述化學(xué)處置室并被 構(gòu)造成將一種或多種處理氣體引入所述化學(xué)處置室中的處理空間以對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè) 襯底上的暴露表面層進(jìn)行化學(xué)改變，所述加熱器組件耦合到所述氣體噴射組件并被構(gòu)造成 使所述氣體噴射組件的溫度升高，所述真空泵送系統(tǒng)耦合到所述化學(xué)處置室；熱處置系統(tǒng)，包括熱處置室、一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器，這些襯底保持器 安裝在所述熱處置室內(nèi)并被構(gòu)造成支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫 度控制的襯底保持器包括機(jī)構(gòu)、襯底抬升器組件和真空泵送系統(tǒng)，所述機(jī)構(gòu)使所述兩個(gè)或 更多個(gè)襯底的熱處置襯底溫度升高以對(duì)其上經(jīng)過(guò)所述化學(xué)改變的暴露表面層進(jìn)行熱處置， 所述襯底抬升器組件耦合到所述熱處置室以使所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底在轉(zhuǎn)移平面與所述 一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器之間豎直平移，所述真空泵送系統(tǒng)耦合到所述熱處 置室并被構(gòu)造成將所述熱處置的氣體產(chǎn)物排空；以及隔離組件，其耦合到所述化學(xué)處置系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)，其中，所述隔離組件包括專 用的襯底操縱器，所述襯底操縱器被構(gòu)造成將所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)所述化學(xué)處置 系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移出所述化學(xué)處置系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，還包括控制器，其耦合到所述化學(xué)處置系統(tǒng)和所述熱處置系統(tǒng)中的至少一者，并被構(gòu)造成對(duì) 下述項(xiàng)中的至少一者執(zhí)行設(shè)定、監(jiān)視和調(diào)節(jié)中的至少一項(xiàng)化學(xué)處置室溫度、化學(xué)處置氣體 分配系統(tǒng)溫度、化學(xué)處置襯底保持器溫度、化學(xué)處置襯底溫度、化學(xué)處置處理壓力、化學(xué)處 置氣體流速、熱處置室溫度、熱處置襯底保持器溫度、熱處置襯底溫度、熱處置處理壓力、熱 處置氣體流速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述隔離組件提供熱隔離和真空隔離中的 至少一項(xiàng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射組件包括受到溫度控制的部 分，該部分暴露于所述化學(xué)處置室中的所述一種或多種處理氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室的溫度受到控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一種或多種處理氣體包括第一處理氣 體和第二處理氣體，并且其中，所述氣體噴射組件被構(gòu)造成獨(dú)立于所述第二處理氣體而引 入所述第一處理氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射組件被構(gòu)造成將所述第一處 理氣體和所述第二處理氣體分配到所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述第一處理氣體包括HF，所述第二處理氣 體包括NH3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器包括受到溫度控制的襯底臺(tái)，其具有被構(gòu)造成支撐所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底的所述支撐表面、與所述上表面相反的下表面、以及邊緣表面；封閉的流體溝道，其形成于所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的內(nèi)部；以及兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱，其被構(gòu)造成將所述受到溫度控制的襯底臺(tái)支撐在離所述化學(xué)處 置室的壁一段距離處，其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱各自包括第一端和第二端，所述第一 端耦合到所述襯底臺(tái)的所述下表面，所述第二端耦合到所述化學(xué)處置室的所述壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器還包括 流體熱單元，其被構(gòu)造和布置成對(duì)熱傳遞流體的溫度進(jìn)行控制；第一流體導(dǎo)管，其穿過(guò)所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱中的一者而形成，所述第一流體導(dǎo)管 被構(gòu)造成從所述流體熱單元接收所述熱傳遞流體并將所述熱傳遞流體供應(yīng)到所述封閉的 流體溝道系統(tǒng)的入口端；以及第二流體導(dǎo)管，其穿過(guò)所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱中的另一者而形成，所述第二流體導(dǎo) 管被構(gòu)造成從所述封閉的流體溝道系統(tǒng)的出口端接收所述熱傳遞流體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器還包括 有三個(gè)抬升銷孔的第一陣列，其被構(gòu)造成使抬升銷的第一陣列能夠穿過(guò)所述受到溫度控制的襯底臺(tái)而將第一襯底抬升到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面上，或者從所 述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面抬升所述第一襯底；以及有三個(gè)抬升銷孔的第二陣列，其被構(gòu)造成使抬升銷的第二陣列能夠穿過(guò)所述受到溫度 控制的襯底臺(tái)而將第二襯底抬升到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面上，或者從所 述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面抬升所述第二襯底。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理系統(tǒng)，還包括 抬升銷支撐部件；抬升銷的第一陣列，其被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔的所述第一陣列，其中，所述抬升 銷的第一陣列中的每個(gè)抬升銷包括被構(gòu)造成與所述第一襯底接觸的第一接觸端和耦合到 所述抬升銷支撐部件的第一支撐端；抬升銷的第二陣列，其被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔的所述第二陣列，其中，所述抬升 銷的第二陣列中的每個(gè)抬升銷包括被構(gòu)造成與所述第二襯底接觸的第二接觸端和耦合到 所述抬升銷支撐部件的第二支撐端；以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其耦合到所述化學(xué)處置室，并被構(gòu)造成對(duì)所述抬升銷支撐部件進(jìn)行平移，使 得抬升銷的所述第一陣列穿過(guò)抬升銷孔的所述第一陣列平移，并且抬升銷的所述第二陣列 穿過(guò)抬升銷孔的所述第二陣列平移。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，還包括加熱器組件，其中，所述加熱器組件包括 板部件，其具有上表面；和多個(gè)電阻加熱元件，其耦合到所述板部件的所述上表面，其中，所述多個(gè)電阻加熱元件中的每一者包括固定地耦合到所述板部件的所述上表面 的第一端、被構(gòu)造成耦合到電源的第二端、位于所述第一端與所述第二端之間的彎折部、在 所述第一端與所述彎折部之間延伸的第一直段、以及在所述第二端與所述彎折部之間延伸 的第二直段，其中，所述多個(gè)電阻加熱元件中的至少兩個(gè)被布置成所述板部件的所述上表面上交錯(cuò) 的一對(duì)，其中，所述電源包括直流(DC)電源或交流(AC)電源。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室被構(gòu)造成用于非等離子體化學(xué)處理，其中，所述熱處置室被構(gòu)造成用于非等離子體熱處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，耦合到所述熱處置室的所述一個(gè)或多個(gè)受 到溫度控制的襯底保持器包括多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器，其中，所述多個(gè)受到溫度 控制的襯底保持器中的每一者獨(dú)自支撐所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底中的一個(gè)襯底。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述襯底抬升器組件對(duì)于所述兩個(gè)或更多 個(gè)襯底中的每一者包括分別的抬升組件，其中，對(duì)于所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底中每一者的所 述分別的抬升組件包括葉片元件以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述葉片元件被構(gòu)造成對(duì)所述兩個(gè)或更多 個(gè)襯底中的一者進(jìn)行支撐，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦合到所述葉片元件并被構(gòu)造成使所述葉片元件 豎直地平移。
17.根據(jù)權(quán)利要求17所述的處理系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述熱處置系統(tǒng)包括用于向所述熱處置室 引入吹掃氣體的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的處理系統(tǒng)，其中，所述吹掃氣體包括N2。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述隔離組件包括轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)移系 統(tǒng)直接連接到所述熱處置系統(tǒng)并經(jīng)過(guò)所述熱處置系統(tǒng)而耦合到所述化學(xué)處置系統(tǒng)，其中， 所述轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括所述專用的襯底操縱器，所述襯底操縱器被構(gòu)造成將所述兩個(gè)或更多個(gè) 襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)所述熱處置系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移出所述熱處置系統(tǒng)，并經(jīng)過(guò)所述熱處置系統(tǒng)而轉(zhuǎn)移進(jìn) 所述化學(xué)處置系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移出所述化學(xué)處置系統(tǒng)。
21.一種用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化學(xué)處置的處理系統(tǒng)，包括化學(xué)處置室；受到溫度控制的襯底保持器，其安裝在所述化學(xué)處置室內(nèi)并被構(gòu)造成在其支撐表面上 支撐兩個(gè)或更多個(gè)襯底；氣體噴射組件，其耦合到所述化學(xué)處置室并被構(gòu)造成將一種或多種處理氣體引入所述 化學(xué)處置室中的處理空間以對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上的暴露表面層進(jìn)行化學(xué)改變；加熱器組件，其耦合到所述氣體噴射組件并被構(gòu)造成使所述氣體噴射組件的溫度升 高；以及真空泵送系統(tǒng)，其耦合到所述化學(xué)處置室。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射組件包括受到溫度控制的 部分，該部分暴露于所述化學(xué)處置室中的所述一種或多種處理氣體。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室的溫度受到控制。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室耦合到另一處理系統(tǒng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室耦合到熱處置系統(tǒng)和襯 底清洗系統(tǒng)中的至少一者。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一種或多種處理氣體包括第一處理 氣體和第二處理氣體，并且其中，所述氣體噴射組件被構(gòu)造成獨(dú)立于所述第二處理氣體而 引入所述第一處理氣體。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的處理系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射組件包括第一氣體分配送 氣室和第一氣體分配板、以及第二氣體分配送氣室和第二氣體分配板，所述第一氣體分配 板具有一個(gè)或多個(gè)微孔組成的第一陣列和一個(gè)或多個(gè)微孔組成的第二陣列以將所述第一處理氣體經(jīng)過(guò)所述第一氣體分配板中一個(gè)或多個(gè)微孔的所述第一陣列而耦合到所述處理 空間，所述第二氣體分配板中具有通道以將所述第二處理氣體經(jīng)過(guò)所述第二氣體分配板中 的這些通道以及所述第一氣體分配板中一個(gè)或多個(gè)微孔的所述第二陣列而耦合到所述處理空間。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的處理系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射組件被構(gòu)造成將所述第一 處理氣體和所述第二處理氣體分配到所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上方。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述第一處理氣體包括HF，所述第二處理 氣體包括NH3。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器包括 受到溫度控制的襯底臺(tái)，其具有被構(gòu)造成支撐所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底的所述支撐表面、與所述支撐表面相反的下表面、以及邊緣表面；流體溝道，其形成于所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的內(nèi)部；以及 兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱，其被構(gòu)造成將所述受到溫度控制的襯底臺(tái)支撐在離所述化學(xué)處 置室的壁一段距離處，其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱各自包括第一端和第二端，所述第一 端耦合到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述下表面，所述第二端耦合到所述化學(xué)處置室的 所述壁。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器還包括 流體熱單元，其被構(gòu)造和布置成對(duì)熱傳遞流體的溫度進(jìn)行控制；第一流體導(dǎo)管，其穿過(guò)所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱中的一者而形成，所述第一流體導(dǎo)管 被構(gòu)造成從所述流體熱單元接收所述熱傳遞流體并將所述熱傳遞流體供應(yīng)到所述流體溝 道的入口端；以及第二流體導(dǎo)管，其穿過(guò)所述兩個(gè)或更多個(gè)支撐柱中的另一者而形成，所述第二流體導(dǎo) 管被構(gòu)造成從所述流體溝道的出口端接收所述熱傳遞流體。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器還包括 控制器，其耦合到所述流體熱單元，并被構(gòu)造成對(duì)于所述熱傳遞流體的所述溫度執(zhí)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)或控制中的至少一項(xiàng)；和溫度傳感器，其耦合到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)，并被構(gòu)造成對(duì)襯底保持器溫度進(jìn) 行測(cè)量，其中，所述控制器將所述襯底保持器溫度與目標(biāo)襯底保持器溫度進(jìn)行比較，并且其中， 所述控制器對(duì)所述熱傳遞流體的所述溫度、或所述熱傳遞流體的流速、或二者的組合進(jìn)行 調(diào)節(jié)，以減小所述襯底保持器溫度與所述目標(biāo)襯底保持器溫度之間的差。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的處理系統(tǒng)，其中，所述受到溫度控制的襯底保持器還包括 有三個(gè)抬升銷孔的第一陣列，其被構(gòu)造成使抬升銷的第一陣列能夠穿過(guò)所述受到溫度控制的襯底臺(tái)而將第一襯底抬升到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面上，或者從所 述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面抬升所述第一襯底；以及有三個(gè)抬升銷孔的第二陣列，其被構(gòu)造成使抬升銷的第二陣列能夠穿過(guò)所述受到溫度 控制的襯底臺(tái)而將第二襯底抬升到所述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面上，或者從所 述受到溫度控制的襯底臺(tái)的所述上表面抬升所述第二襯底。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的處理系統(tǒng)，還包括抬升銷支撐部件；抬升銷的第一陣列，其被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔的所述第一陣列，其中，所述抬升 銷的第一陣列中的每個(gè)抬升銷包括被構(gòu)造成與所述第一襯底接觸的第一接觸端和耦合到 所述抬升銷支撐部件的第一支撐端；抬升銷的第二陣列，其被構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)并穿過(guò)抬升銷孔的所述第二陣列，其中，所述抬升 銷的第二陣列中的每個(gè)抬升銷包括被構(gòu)造成與所述第二襯底接觸的第二接觸端和耦合到 所述抬升銷支撐部件的第二支撐端；以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其耦合到所述化學(xué)處置室，并被構(gòu)造成對(duì)所述抬升銷支撐部件進(jìn)行平移，使 得抬升銷的所述第一陣列穿過(guò)抬升銷孔的所述第一陣列平移，并且抬升銷的所述第二陣列 穿過(guò)抬升銷孔的所述第二陣列平移。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述加熱器組件包括板部件，其具有上表面；和多個(gè)電阻加熱元件，其耦合到所述板部件的所述上表面，其中，所述多個(gè)電阻加熱元件中的每一者包括固定地耦合到所述板部件的所述上表面 的第一端、被構(gòu)造成耦合到電源的第二端、位于所述第一端與所述第二端之間的彎折部、在 所述第一端與所述彎折部之間延伸的第一直段、以及在所述第二端與所述彎折部之間延伸 的第二直段，其中，所述多個(gè)電阻加熱元件中的至少兩個(gè)被布置成使得所述多個(gè)電阻加熱元件中的 所述至少兩個(gè)中的第一者的所述第一端位置接近這些電阻加熱元件中的所述至少兩個(gè)中 的第二者的所述彎折部的內(nèi)邊緣，并且其中，所述電源包括直流(DC)電源或交流(AC)電源。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室被構(gòu)造成用于非等離子 體化學(xué)處理。
37.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)處置室被構(gòu)造成用于氣體環(huán)境， 所述氣體環(huán)境包括HF并可選地包括NH3。
38.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，涂層被涂敷到所述化學(xué)處置室的至少一 部分、所述受到溫度控制的襯底保持器的至少一部分、或者所述氣體噴射組件的至少一部 分、或者它們中兩者或更多者的任意組合。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的處理系統(tǒng)，其中，所述涂層包括聚四氟乙烯。
40.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述涂層包括下述材料該材料防止或減 少氟化胺(NH4F)沉積在下列部件中涂敷有所述涂層的表面上所述化學(xué)處置室、所述受到 溫度控制的襯底保持器、或者所述氣體噴射組件、或者它們的任意組合。
41.一種對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)行操作以對(duì)襯底進(jìn)行化學(xué)處置的方法，包括將兩個(gè)或更多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移到化學(xué)處置系統(tǒng)中，所述化學(xué)處置系統(tǒng)包括化學(xué)處置室、受 到溫度控制的襯底保持器、氣體噴射組件、加熱器組件、真空泵送系統(tǒng)和控制器，所述受到 溫度控制的襯底保持器安裝在所述化學(xué)處置室內(nèi)并被構(gòu)造成在其支撐表面上支撐兩個(gè)或 更多個(gè)襯底，所述氣體噴射組件耦合到所述化學(xué)處置室并被構(gòu)造成將一種或多種處理氣體 引入所述化學(xué)處置室中的處理空間以對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上的暴露表面層進(jìn)行化學(xué) 改變，所述加熱器組件耦合到所述氣體噴射組件并被構(gòu)造成使所述氣體噴射組件的溫度升高，所述控制器耦合到所述熱處置系統(tǒng)；用所述控制器給所述化學(xué)處置系統(tǒng)設(shè)定化學(xué)處理參數(shù)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)化學(xué)處 理參數(shù)包括下列至少一項(xiàng)化學(xué)處置處理壓力、化學(xué)處置室溫度、化學(xué)處置上部組件溫度、 所述一種或多種處理氣體的流速、熱處置襯底溫度、熱處置襯底保持器溫度；以及使用所述化學(xué)處理參數(shù)，在所述化學(xué)處置系統(tǒng)中對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底進(jìn)行處理， 以對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上的暴露表面層進(jìn)行化學(xué)改變。
42.一種用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行熱處置的處理系統(tǒng)，包括熱處置室，其中，所述熱處置室的熱處置室溫度受到控制；一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器，其安裝在所述熱處置室內(nèi)并被構(gòu)造成支撐兩 個(gè)或更多個(gè)襯底，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器包括下述機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu) 使所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底的熱處置襯底溫度升高，以對(duì)其上經(jīng)過(guò)化學(xué)改變的暴露表面層進(jìn) 行熱處置；轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其耦合到所述熱處置室，將所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移進(jìn)所述熱處置室和 轉(zhuǎn)移出所述熱處置室；襯底抬升器組件，其耦合到所述熱處置室，用于使所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底在轉(zhuǎn)移平面 與所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器之間豎直平移；以及真空泵送系統(tǒng)，其耦合到所述熱處置室并被構(gòu)造成將所述熱處置的氣體產(chǎn)物排空。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述熱處置室被構(gòu)造成化學(xué)處置室，所述 化學(xué)處置室被構(gòu)造成對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底上的所述暴露表面層進(jìn)行化學(xué)改變。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保 持器包括被構(gòu)造成對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底全部進(jìn)行支撐的一個(gè)受到溫度控制的襯底保 持器。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保 持器包括多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器，其中，所述多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器中 的每一者單獨(dú)支撐所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底中的一個(gè)襯底。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述抬升器組件包括一個(gè)葉片元件并包 括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述葉片元件被構(gòu)造成對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底進(jìn)行支撐，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦 合到所述一個(gè)葉片元件并被構(gòu)造成使所述一個(gè)葉片元件豎直地平移。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的處理系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述襯底抬升器組件對(duì)于所述兩個(gè)或更 多個(gè)襯底中的每一者包括單獨(dú)的抬升組件，并且其中，對(duì)于所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底中的每 一者的所述單獨(dú)的抬升組件包括葉片元件以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述葉片元件被構(gòu)造成對(duì)所述兩 個(gè)或更多個(gè)襯底中的一個(gè)進(jìn)行支撐，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦合到所述葉片元件并被構(gòu)造成使所述 葉片元件豎直地平移。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的處理系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
50.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，還包括襯底檢測(cè)系統(tǒng)，其耦合到所述熱處置室，并被構(gòu)造成對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底在所述 襯底抬升器組件上的存在情況進(jìn)行檢測(cè)。
51.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，還包括控制器，其耦合到所述熱處置室、所述受到溫度控制的襯底保持器、所述襯底抬升器組 件、所述真空泵送系統(tǒng)中的至少一者，并被構(gòu)造成對(duì)下述項(xiàng)中的至少一者執(zhí)行設(shè)定、監(jiān)視和 調(diào)節(jié)中的至少一項(xiàng)所述熱處置室溫度、熱處置襯底保持器溫度、所述熱處置襯底溫度、熱 處置處理壓力。
52.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保 持器包括下列至少一項(xiàng)薄膜加熱器、澆入加熱器、電阻元件、加熱溝道、輻射燈、熱電器件。
53.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述熱處置室包括下列至少一項(xiàng)冷卻溝 道、加熱溝道、電阻加熱元件、輻射燈、熱電器件。
54.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，還包括上部組件，其中，所述上部組件受到溫度控制。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的處理系統(tǒng)，其中，所述上部組件被構(gòu)造成執(zhí)行下述至少一 項(xiàng)將吹掃氣體引入所述熱處置室、對(duì)所述襯底在所述襯底抬升器組件上的存在情況進(jìn)行 檢測(cè)。
56.根據(jù)權(quán)利要求42所述的處理系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保 持器由金屬制造，并且其中，所述受到溫度控制的襯底保持器中每一者的至少一個(gè)表面包 括涂層。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的處理系統(tǒng)，其中，所述涂層包括用氣相沉積處理涂敷的含 硅材料。
58.一種對(duì)處理系統(tǒng)進(jìn)行操作以對(duì)襯底進(jìn)行熱處置的方法，包括將兩個(gè)或更多個(gè)襯底轉(zhuǎn)移到熱處置系統(tǒng)中，所述熱處置系統(tǒng)包括熱處置室、一個(gè)或多 個(gè)受到溫度控制的襯底保持器、襯底抬升器組件、真空泵送系統(tǒng)、耦合到所述熱處置系統(tǒng)的 控制器，所述一個(gè)或多個(gè)受到溫度控制的襯底保持器安裝在所述熱處置室內(nèi)，所述襯底抬 升器組件耦合到所述熱處置室以使所述兩個(gè)或更多個(gè)襯底在轉(zhuǎn)移平面與所述一個(gè)或多個(gè) 受到溫度控制的襯底保持器之間豎直平移；用所述控制器給所述熱處置系統(tǒng)設(shè)定熱處理參數(shù)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)熱處理參數(shù) 包括下列至少一項(xiàng)熱處置處理壓力、熱處置室溫度、熱處置襯底溫度、熱處置襯底保持器 溫度；以及使用所述熱處理參數(shù)，在所述熱處置系統(tǒng)中對(duì)所述襯底進(jìn)行處理，以使所述襯底上經(jīng) 過(guò)化學(xué)改變的暴露表面層氣化。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中所述熱處置室溫度的范圍從約20攝氏度到約200攝氏度；所述熱處置襯底保持器溫度高于約100攝氏度；所述熱處置襯底保持器溫度高于約100攝氏度。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中所述熱處置室溫度的范圍從約100攝氏度到約150攝氏度；所述熱處置室襯底保持器溫度高于約150攝氏度；所述熱處置襯底保持器溫度高于約100攝氏度。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中，用所述控制器給所述熱處置系統(tǒng)設(shè)定熱處理 參數(shù)的步驟還包括為引入所述熱處置室的吹掃氣體設(shè)定流速。
全文摘要
描述了一種用于對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行處理的、具有化學(xué)處置系統(tǒng)和熱處置系統(tǒng)的高產(chǎn)量處理系統(tǒng)?；瘜W(xué)處置系統(tǒng)被構(gòu)造成在干法非等離子體環(huán)境下對(duì)多個(gè)襯底進(jìn)行化學(xué)處置。熱處置系統(tǒng)被構(gòu)造成對(duì)在化學(xué)處置系統(tǒng)中受到化學(xué)處置的多個(gè)襯底進(jìn)行熱處置。
文檔編號(hào)B44C1/22GK102105312SQ200980129301
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者亞瑟·H·拉弗拉彌, 托馬斯·哈梅林, 杰·R·華萊士, 格雷戈里·R·惠曼, 高橋宏幸 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社