用于注射器至基板的空隙控制的裝置及方法
【專利說明】用于注射器至基板的空隙控制的裝置及方法
[0001] 背景
[0002] 本發(fā)明的實施例大致上與處理基板的裝置及方法相關(guān)。特別地，本發(fā)明的實施例 涉及在處理期間，控制注射器組件及基板之間的空隙的裝置及方法。
[0003] 對基于空間的原子層沉積（ALD)而言，化學(xué)注射器及產(chǎn)品基板之間的空隙必須保 持在0. 1及2mm之間，以適當(dāng)分開反應(yīng)前體（reactiveprecursor)。隨著處理室的尺寸增 加以適應(yīng)更大尺寸的基板及更大量的批次負載，所欲空隙變得更難控制。
[0004] 因此，本領(lǐng)域中需要空間原子層沉積期間能夠維持緊密控制空隙的方法及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例涉及處理室，包含氣體分配組件、基座組件及至少一個致動器。該 基座組件放置于該氣體分配組件的下方，且包含頂部表面、底部表面、內(nèi)直徑區(qū)域及外直徑 區(qū)域。該至少一個致動器放置于該基座的下方以推動該基座往該氣體分配組件。
[0006] 在一些實施例中，該基座組件的頂部表面包含至少一個凹部以支持晶圓的邊緣。 在一個或更多個實施例中，該基座組件的頂部表面的該凹部采用一尺寸，該尺寸使得支持 在該凹部的晶圓實質(zhì)上與該基座組件的頂部表面共平面。
[0007] 在一個或更多個實施例中，該至少一個致動器的每一者包含軸承，該軸承位于該 致動器的頂部以接觸該基座組件的底部表面。在一些實施例中，該軸承是機械型態(tài)的軸承， 該軸承與該基座組件的底部表面形成物理接觸。在一些實施例中，該軸承是非接觸流體型 態(tài)的軸承，僅流體與該基座組件的底部表面形成接觸。
[0008] 在一些實施例中，該氣體分配組件更包含參考墊，該參考墊與該致動器上的該軸 承相對。一個或更多個實施例更包含感應(yīng)器以量測該基座組件及該氣體分配組件間的接觸 壓力。一些實施例更包含反饋電路與該感應(yīng)器及該等致動器通訊。
[0009] 在一些實施例中，該基座組件更包含繞著該基座組件的外周邊的邊緣環(huán)，且該等 致動器及該等軸承經(jīng)放置以接觸該邊緣環(huán)。在一個或更多個實施例中，該基座組件更包含 繞著該基座組件的內(nèi)周邊的支持環(huán)。一些實施例更包含至少一個致動器及軸承經(jīng)放置以在 靠近內(nèi)直徑區(qū)域接觸該支持環(huán)。
[0010] 在一些實施例中，其中至少三個致動器及軸承被繞著該基座組件的外直徑區(qū)域放 置。
[0011] -個或更多個實施例更包含位于該基座組件的下方的加熱組件。在一些實施例 中，該加熱組件包含數(shù)個發(fā)熱燈（lamp)以引導(dǎo)輻射能量往該基座組件的底部表面。
[0012] 本發(fā)明的其他實施例涉及處理室，包含氣體分配組件及位于該氣體分配組件的下 方的基座組件。該基座組件包含頂部表面、底部表面、內(nèi)直徑區(qū)域及外直徑區(qū)域。頂部表面 包含至少一個凹部以支持晶圓的邊緣，及與該凹部流體通訊的至少一個通道，以提供在該 凹部的底部部分的氣體流動，使得當(dāng)晶圓位于該凹部中時，該氣體流動產(chǎn)生流體軸承以推 動晶圓往該氣體分配組件。
[0013] 在一些實施例中，該氣體分配組件更包含通道以徑向地引導(dǎo)氣體流動，使得當(dāng)晶 圓位于該凹部中時，除了在晶圓下方的流體軸承外，徑向氣體流動在晶圓上方產(chǎn)生流體軸 承。
[0014] 本發(fā)明的進一步實施例涉及在處理室中處理晶圓的方法。在基座組件的頂部表面 上放置晶圓于凹部中，該晶圓具有頂部表面及底部表面。使用至少一個位于該基座組件下 方的致動器，提供往上引導(dǎo)力至該基座組件以舉起該基座組件往氣體分配組件，而在該基 座組件的頂部表面及該氣體分配組件之間設(shè)置空隙。該晶圓及基座組件在該氣體分配組件 下通過，該氣體分配組件包含數(shù)個實質(zhì)平行的氣體通道以引導(dǎo)氣體流動往該基座組件的頂 部表面。
[0015] -些實施例更包含使用感應(yīng)器以量測該基座組件及該氣體分配組件間的接觸壓 力，該壓力與空隙距離相關(guān)。
[0016] 在一些實施例中，往上引導(dǎo)力在該基座組件的外直徑區(qū)域施加于該基座組件。在 一個或更多個實施例中，往上引導(dǎo)力施加于邊緣環(huán)，該邊緣環(huán)放置于該基座組件的外周邊 區(qū)域。
[0017] 在一些實施例中，往上引導(dǎo)力在該基座組件的外直徑區(qū)域及內(nèi)直徑區(qū)域施加于該 基座組件。在一個或更多個實施例中，往上引導(dǎo)力施加于邊緣環(huán)及支持環(huán)，該邊緣環(huán)放置于 該基座組件的外周邊區(qū)域，該支持環(huán)放置于該承受器的內(nèi)周邊區(qū)域。
[0018] 本發(fā)明的其他實施例涉及在處理室中處理晶圓的方法。晶圓放置于基座組件的頂 部表面上的凹部中，該晶圓具有頂部表面及底部表面。流體在該晶圓下方流過該凹部以產(chǎn) 生流體軸承提供給該晶圓往上引導(dǎo)力以舉起該晶圓往氣體分配組件，而在該晶圓的頂部表 面及該氣體分配組件之間設(shè)置空隙。
[0019] -些實施例更包含流動流體跨過該晶圓的頂部表面以產(chǎn)生在該晶圓上方及下方 的流體軸承以控制該空隙的尺寸。
【附圖說明】
[0020] 為達成上述的發(fā)明特征手法，且可理解細節(jié)，可通過參考其實施例得到更特定的 本發(fā)明的描述（簡短總結(jié)如上），該等實施例圖示于附加的圖式中。然而應(yīng)注意，附加圖式 僅圖示本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)理解為限制其范圍，因本發(fā)明可容許其他等同有效 的實施例。
[0021] 圖1展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的處理室的橫截面圖；
[0022] 圖2展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的基座組件及氣體分配組件的透視 圖；
[0023]圖3展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的基座組件及氣體分配組件的透視 圖；
[0024] 圖4展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的處理室的橫截面圖；
[0025] 圖5展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的基座組件的透視圖，該基座組件具 有數(shù)個派狀（pie-shaped)基座分段；
[0026] 圖6展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的處理基座組件及氣體分配組件的 部分橫截面圖；及
[0027] 圖7展示根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個實施例的處理基座組件及氣體分配組件的 部分橫截面圖。
[0028]為了容易理解，使用相同的參考數(shù)值，使得可能標(biāo)出圖式中常用的相同元件。經(jīng)深 思熟慮，一個實施例的元件及特征可有利的并入其他實施例而無須進一步的詳述。
【具體實施方式】
[0029] 本發(fā)明的實施例涉及控制注射器組件及基板之間的空隙的裝置及方法。如用于本 說明書及附加的權(quán)利要求書，用語"晶圓"、"基板"及類似詞的使用是可相互交換的。在一 些實施例中，晶圓為堅固的、分離的基板。
[0030] 在一些實施例中，假設(shè)旋轉(zhuǎn)基座為具有垂直致動器置于該基座的外直徑處的堅固 主體。致動器施加壓力對抗軸承，該軸承推動該基座對抗上方注射器。每個注射器具有參 考墊，該參考墊帶有相對的軸承。當(dāng)壓力施加至致動器，空隙關(guān)閉以對抗注射器墊，直至達 到相關(guān)于空隙距離的預(yù)先決定的力。
[0031] 在一個或更多個實施例中，限制該基座的軸承是機械型態(tài)，該軸承與定量配給的 基座表面形成物理接觸。在一些實施例中，軸承是非接觸流體型態(tài)，僅流體與基座形成接 觸。
[0032] 在一些實施例中，基座并非堅固主體，所以具有軸承的致動器被放置于基座的外 直徑及內(nèi)直徑處。注射器組件具有參考墊，該參考墊在內(nèi)直徑及外直徑的兩者均具有相對 的軸承。當(dāng)壓力施加于致動器，空隙關(guān)閉以對抗注射器墊，直至達到相關(guān)于空隙距離的預(yù)先 決定的力。
[0033] 在一個或更多個實施例中，支持結(jié)構(gòu)在流體被注射于該支持結(jié)構(gòu)及該基座之間， 形成跨過該基座表面的流體軸承時，持有基座組件，此控制該基座及其上方的注射器組件 之間的空隙。該基座上方的注射器以參考墊固定直至達到相關(guān)于空隙距離的預(yù)先決定的 力，該參考