本公開(kāi)的實(shí)施方式總體涉及一種用于處理基板的裝置。具體來(lái)說(shuō)，本公開(kāi)的實(shí)施方式涉及用于在處理之前、期間和/或之后測(cè)量基板的溫度和其他參數(shù)的裝置。

背景技術(shù)：

形成半導(dǎo)體器件的工藝常常在包含有多個(gè)腔室的基板處理平臺(tái)中進(jìn)行。在一些實(shí)例中，多腔室式處理平臺(tái)或群集工具用于在受控環(huán)境中、順序地對(duì)基板執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)工藝。在其他實(shí)例中，多腔室式處理平臺(tái)可以對(duì)基板執(zhí)行單個(gè)處理步驟；附加的腔室用于使平臺(tái)處理基板的速率最大化。在后一種情況下，對(duì)基板執(zhí)行的工藝通常是批量工藝，其中同時(shí)在給定的腔室中處理相對(duì)大量的 (例如，25個(gè)或50個(gè))基板。批量處理對(duì)于以經(jīng)濟(jì)上可行的方式對(duì)多個(gè)單獨(dú)的基板執(zhí)行起來(lái)過(guò)于耗時(shí)的工藝(諸如，ALD工藝和一些化學(xué)氣相沉積(CVD) 工藝)是尤其有益的。

基板處理平臺(tái)或系統(tǒng)的有效性通常由擁有成本(COO)來(lái)量化。COO雖然受到許多因素影響，但是在很大程度上受系統(tǒng)占地面積(即，在制造工廠中用于運(yùn)行系統(tǒng)的總占地面積)和系統(tǒng)產(chǎn)量(即，每小時(shí)經(jīng)處理的基板的數(shù)量) 的影響。占地面積通常包括鄰近于系統(tǒng)的、用于維護(hù)的接取區(qū)域。因此，雖然基板處理平臺(tái)可能是相對(duì)小的，但是如果系統(tǒng)需要從所有側(cè)進(jìn)行接取來(lái)進(jìn)行操作和維護(hù)，那么系統(tǒng)的有效占地面積仍會(huì)不可抑制地大。

半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)工藝波動(dòng)的耐受度隨著半導(dǎo)體器件的尺寸收縮而繼續(xù)減小。為了滿足這些更嚴(yán)格的工藝要求，行業(yè)已開(kāi)發(fā)出通?；ㄙM(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成的一系列新工藝。例如，對(duì)于將銅擴(kuò)散阻擋層適形地形成到高深寬比、65nm或更小的互連特征的表面上，使用ALD工藝可以是有用的。ALD是CVD的變型，表現(xiàn)出相比CVD優(yōu)越的階梯覆蓋。ALD基于最初用來(lái)制造電致發(fā)光顯示器的原子層外延(ALE)。ALD采用化學(xué)吸附來(lái)將反應(yīng)性前體分子的飽和單層沉積在基板表面上。這通過(guò)循環(huán)地交替適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性前體至沉積腔室的脈動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)性前體或反應(yīng)氣體的每一次注入通常通過(guò)惰性凈化氣體分開(kāi)，以便將新原子層提供到先前沉積的層，從而在基板表面上形成均勻的材料層。重復(fù)反應(yīng)性前體和惰性凈化氣體的循環(huán)，以便形成達(dá)到預(yù)定厚度的材料層。ALD技術(shù)的最大缺點(diǎn)在于，沉積速率比典型CVD技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低了至少一個(gè)量級(jí)。例如，一些ALD工藝可能需要從約10分鐘至約200分鐘的腔室處理時(shí)間，以便在基板表面上沉積高質(zhì)量層。在為實(shí)現(xiàn)更好的器件性能而選擇此類(lèi)ALD和外延工藝的情況下，在常規(guī)的單個(gè)基板處理腔室中制造器件的成本將由于非常低的基板處理產(chǎn)量而增大。因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)此類(lèi)工藝時(shí)，需要經(jīng)濟(jì)上可行的連續(xù)的基板處理方法。

評(píng)估沉積工藝動(dòng)態(tài)地提供用于確定所沉積的膜的質(zhì)量和工藝的完成度的快速且準(zhǔn)確的手段。然而，在轉(zhuǎn)盤(pán)型的處理腔室中對(duì)晶片的光學(xué)測(cè)量(例如，溫度、膜特性)無(wú)法在處理的同時(shí)執(zhí)行。在沉積期間將光學(xué)器件(例如，高溫計(jì))定位在處理腔室中可能是有問(wèn)題的，因?yàn)楣鈱W(xué)儀器被沉積反應(yīng)污染，從而使它們不適合使用。

由于氣體分配組件與基座組件之間的距離，測(cè)量批量處理系統(tǒng)中的大壓板基座的溫度可能也是困難的。因此，需要能夠準(zhǔn)確地測(cè)量基座溫度而不干擾處理腔室功能的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的實(shí)施方式涉及包括基座組件和氣體分配組件的基板處理腔室。所述基座組件包括頂表面，所述頂表面用于支撐多個(gè)基板并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)多個(gè)基板。所述頂表面具有內(nèi)周邊緣和外周邊緣。所述氣體分配組件在所述基座組件上方，并且包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的氣體端口和至少一個(gè)傳感器，所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的氣體端口用于將氣流引導(dǎo)向所述基座組件，所述至少一個(gè)傳感器定位成在測(cè)量期間與所述基座組件接觸。

本公開(kāi)的附加實(shí)施方式涉及包括基座組件、氣體分配組件和接觸式熱電偶的基板處理腔室。所述基座組件包括頂表面，所述頂表面用于支撐多個(gè)基板并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)多個(gè)基板。所述頂表面具有內(nèi)周邊緣和外周邊緣。所述氣體分配組件在所述基座組件上方，并且包括用于將氣流引導(dǎo)向所述基座組件的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的氣體端口。所述接觸式熱電偶定位在所述氣體分配組件的惰性氣體區(qū)域內(nèi)，以便在測(cè)量期間接觸所述基座組件。

附圖說(shuō)明

因此，為了能夠詳細(xì)地理解本公開(kāi)的上述特征的方式，可以通過(guò)參考實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行對(duì)上文簡(jiǎn)要概述的本公開(kāi)的更具體的描述，在附圖中例示實(shí)施方式中的一些。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅示出本公開(kāi)的典型實(shí)施方式，并且因此不應(yīng)視為限制本公開(kāi)的范圍，因?yàn)楸竟_(kāi)可允許其他等效實(shí)施方式。

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的空間原子層沉積腔室的局部橫截面?zhèn)纫晥D；

圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的基座的透視圖；

圖3示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的餅形氣體分配組件的示意圖；

圖4是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的基板處理系統(tǒng)的適應(yīng)性平面圖，所述基板處理腔室配置有具有裝載站的四個(gè)氣體分配組件和四個(gè)電感耦合的餅形等離子體源；

圖5是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的具有傳感器的氣體分配板的主視圖；以及

圖6示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的可移動(dòng)接觸式熱電偶。

為了促進(jìn)理解，已盡可能使用相同元件符號(hào)指定各圖所共有的相同元件。應(yīng)預(yù)見(jiàn)到，一個(gè)實(shí)施方式的要素和特征可有益地并入其他實(shí)施方式，而無(wú)需進(jìn)一步敘述。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)的實(shí)施方式涉及用于在處理之前、期間和/或之后對(duì)晶片進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的裝置。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“基板”和“晶片”可互換地使用，兩者均指工藝作用于其上的表面或表面的部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，除非上下文以其他方式明確地指示，否則提到基板也可指基板的部分。例如，在參考圖1來(lái)描述的空間上分開(kāi)的ALD中，每一種前體被遞送到基板，但是在任何給定的時(shí)刻，任何單獨(dú)的前體流僅被遞送到基板的部分。另外，提到在基板上沉積可以表示裸基板以及具有沉積或形成在其上的一個(gè)或多個(gè)膜或特征的基板兩者。

如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“反應(yīng)氣體”、“前體”、“反應(yīng)劑”等可互換地使用以表示包括在原子層沉積工藝中具有反應(yīng)性的物質(zhì)的氣體。例如，第一“反應(yīng)氣體”可簡(jiǎn)單地吸附到基板表面上，并且可用于與第二反應(yīng)氣體進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)。

本公開(kāi)的實(shí)施方式提供用于在轉(zhuǎn)盤(pán)式處理期間進(jìn)行光學(xué)測(cè)量的裝置。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“在轉(zhuǎn)盤(pán)式處理期間”等表示主題動(dòng)作可以在工藝序列的任何點(diǎn)上進(jìn)行，包括但不限于晶片裝載/卸載以及沉積。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，一些測(cè)量可以在基座正在旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，而一些測(cè)量則可以在基座固定時(shí)進(jìn)行。測(cè)量時(shí)序可取決于例如測(cè)量類(lèi)型以及測(cè)量設(shè)備的類(lèi)型。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)盤(pán)式空間ALD噴淋頭在注入器設(shè)計(jì)內(nèi)具有被隔離的區(qū)段，這些被隔離的區(qū)段基本不含反應(yīng)氣流。因此，沒(méi)有膜會(huì)沉積在定位在被隔離部分的位置中的光學(xué)儀器上。由于注入器設(shè)計(jì)內(nèi)的被隔離的區(qū)段，可安裝高溫計(jì)、干涉儀和相關(guān)設(shè)備來(lái)獲得實(shí)際工藝環(huán)境的活動(dòng)溫度和膜特性數(shù)據(jù)。可在處理之前、期間和/或之后獲取數(shù)據(jù)。光學(xué)儀器的放置可以從晶片的頂側(cè)在內(nèi)徑、中間或外徑區(qū)域讀出基座或晶片。

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的處理腔室20的部分的橫截面圖。處理腔室20一般是在真空下或在至少低壓力條件下操作的可密封的罩殼。腔室100包括氣體分配組件30，所述氣體分配組件能夠跨基板60的表面61 分配一種或多種氣體。氣體分配組件30可以是為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的任何合適的組件，并且所述特定的氣體分配組件不應(yīng)視為限制本公開(kāi)的范圍。氣體分配組件30的輸出面面對(duì)基板60的第一表面61。

用于與本公開(kāi)的實(shí)施方式一起使用的基板可以是任何合適的基板。在一些實(shí)施方式中，基板是剛性的、分立的、大體上平坦的基板。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，在提到基板時(shí)，術(shù)語(yǔ)“分立的”表示此基板具有固定的尺寸。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的基板是半導(dǎo)體基板，諸如，200nm或300nm直徑的硅基板。在一些實(shí)施方式中，基板是硅、硅鍺、砷化鎵、氮化鎵、鍺、磷化鎵、磷化銦、藍(lán)寶石和碳化硅中的一種或多種。

氣體分配組件30包括：多個(gè)氣體端口，用于將一個(gè)或多個(gè)氣流傳輸?shù)交?0；以及多個(gè)真空端口，所述真空端口設(shè)置在每一個(gè)氣體端口之間，用于將氣流傳輸出處理腔室20外部。在圖1的實(shí)施方式中，氣體分配組件30包括第一前體注入器120、第二前體注入器130和凈化氣體注入器140。注入器120、 130、140可由系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(未示出)(諸如，主機(jī))或由腔室專(zhuān)用控制器(諸如，可編程邏輯控制器)控制。前體注入器120通過(guò)多個(gè)氣體端口125將化合物A的反應(yīng)性前體的連續(xù)(或脈沖)注入到處理腔室20中。前體注入器130 通過(guò)多個(gè)氣體端口135將化合物B的反應(yīng)性前體的連續(xù)(或脈沖)流注入到處理腔室20中。凈化氣體注入器140通過(guò)多個(gè)氣體端口145將非反應(yīng)或凈化氣體的連續(xù)(或脈沖)流注入到處理腔室20中。凈化氣體將反應(yīng)材料和反應(yīng)副產(chǎn)物從處理腔室20中去除。凈化氣體通常為惰性氣體，諸如，氮、氬和氦。氣體端口145設(shè)置在氣體端口125與氣體端口135之間，以便將化合物A的前體與化合物B的前體分開(kāi)，從而避免這兩種前體之間的交叉污染。

另一方面，在將前體注入到處理腔室20中之前，遠(yuǎn)程等離子體源(未示出)可連接到前體注入器120和前體注入器130?？梢酝ㄟ^(guò)將電場(chǎng)施加到遠(yuǎn)程等離子體源內(nèi)的化合物來(lái)生成反應(yīng)物質(zhì)的等離子體?？梢允褂媚軌?qū)㈩A(yù)期的化合物活化的任何功率源。例如，可以使用用基于DC、射頻(RF)和微波(MW) 的放電技術(shù)的功率源。如果使用RF功率源，則此功率源可以是電容性或電感性耦合的。還可通過(guò)基于熱的技術(shù)、氣體擊穿技術(shù)、高能光源(例如，UV能量)或暴露于x射線源來(lái)產(chǎn)生活化。示例性遠(yuǎn)程等離子體源可從諸如MKS儀器公司(MKS Instruments,Inc.)和先進(jìn)能源工業(yè)公司(Advanced Energy Industries,Inc.)獲得。

腔室100進(jìn)一步包括連接到處理腔室20的泵送系統(tǒng)150。泵送系統(tǒng)150 一般被配置成通過(guò)一個(gè)或多個(gè)真空端口155將氣流從處理腔室20抽空。真空端口155設(shè)置在每一個(gè)氣體端口之間，以便在氣流與基板表面發(fā)生反應(yīng)之后將氣流從處理腔室20抽空，并且進(jìn)一步限制前體之間的交叉污染。腔室100包括多個(gè)分區(qū)160，所述分區(qū)設(shè)置在處理腔室20上，在每一個(gè)端口之間。每一個(gè)分區(qū)的下部延伸至靠近基板60的第一表面61，例如，距第一表面61約0.5mm 或更遠(yuǎn)。以此方式，分區(qū)160的下部與基板表面分開(kāi)一距離，所述距離足以允許氣流在氣流與基板表面發(fā)生反應(yīng)后圍繞下部而流向真空端口155。箭頭198 指示氣流的方向。由于分區(qū)160充當(dāng)對(duì)氣流的實(shí)體阻擋，因此，它們還限制前體之間的交叉污染。所示布置僅是說(shuō)明性的，并且不應(yīng)視為限制本公開(kāi)的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所示氣體分配系統(tǒng)僅是一個(gè)可能的分配系統(tǒng)，并且也可采用其他類(lèi)型的噴淋頭和氣體分配組件。

這種原子層沉積系統(tǒng)(即，其中同時(shí)使多種氣體單獨(dú)地流向基板)稱(chēng)為空間ALD。在操作中，基板60(例如，由機(jī)器人)遞送到處理腔室20，并且可以在進(jìn)入處理腔室之前或之后被放置在滑梭(shuttle)65上。沿軌道70或某個(gè)其他合適的移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)滑梭65通過(guò)處理腔室20，從而在氣體分配組件30 下方(或上方)經(jīng)過(guò)。在圖1所示實(shí)施方式中，沿線性路徑移動(dòng)滑梭65通過(guò)腔室。如以下進(jìn)一步解釋?zhuān)瑘D3示出其中沿圓形路徑移動(dòng)晶片通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)式處理系統(tǒng)的實(shí)施方式。

返回參考圖1，當(dāng)基板60移動(dòng)通過(guò)處理腔室20時(shí)，基板60的第一表面 61重復(fù)地暴露于來(lái)自氣體端口125的反應(yīng)氣體A和來(lái)自氣體端口135的反應(yīng)氣體B，并且來(lái)自氣體端口145的凈化氣體在反應(yīng)氣體A與反應(yīng)氣體B之間。凈化氣體的注入設(shè)計(jì)成用于在將基板表面110暴露于下一種前體之前，將未反應(yīng)的材料從先前的前體去除。在每一次暴露于各種氣流(例如，反應(yīng)氣體或凈化氣體)之后，由泵送系統(tǒng)150通過(guò)真空端口155抽空氣流。由于真空端口可設(shè)置在每一個(gè)氣體端口的兩側(cè)上，因此通過(guò)兩側(cè)上的真空端口155抽空氣流。因此，來(lái)自相應(yīng)氣體端口的氣流豎直地向下朝基板60的第一表面61流動(dòng)，跨過(guò)基板表面110并且圍繞分區(qū)160的下部，并最后向上朝真空端口155流動(dòng)。以此方式，可以跨基板表面110均勻地分配每一種氣體。箭頭198指示氣流的方向。還可在基板60正暴露于各種氣流的同時(shí)旋轉(zhuǎn)此基板60?；宓男D(zhuǎn)對(duì)于防止或最小化在所形成的層中形成條帶可能是有幫助的?；宓男D(zhuǎn)可以是連續(xù)的或按分立步驟進(jìn)行的，并且可以在基板正在氣體分配組件30下方經(jīng)過(guò)時(shí)或在基板在氣體分配組件30之前和/或之后的區(qū)域中時(shí)發(fā)生。

在氣體分配組件30之后一般提供足夠的空間以確保完全暴露于最后一個(gè)氣體端口。一旦基板60已在氣體分配組件30下方經(jīng)過(guò)，第一表面61就已暴露于處理腔室20中的每一個(gè)氣體端口?？稍谙喾捶较蛏贤貍鬏敾寤蛳蚯皞鬏敾?。如果基板60在相反方向上移動(dòng)，那么基板表面能以與第一次暴露相反的順序再次暴露于反應(yīng)氣體A、凈化氣體和反應(yīng)氣體B。

基板表面110暴露于每種氣體的程度可由例如來(lái)自氣體端口的每一種氣體的流率以及基板60移動(dòng)速率來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制每一種氣體的流率，以便不會(huì)從基板表面61上去除所吸附的前體。在每一個(gè)分區(qū)之間的寬度、設(shè)置在處理腔室20上的氣體端口的數(shù)量以及基板經(jīng)過(guò)氣體分配組件的次數(shù)也可確定基板表面61暴露于各種氣體的程度。因此，可通過(guò)改變以上所提到的因素來(lái)優(yōu)化所沉積的膜的數(shù)量和質(zhì)量。

雖然已經(jīng)針對(duì)向下朝定位在氣體分配組件下方的基板引導(dǎo)氣流的氣體分配組件30來(lái)描述工藝，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這個(gè)取向可以是不同的。在一些實(shí)施方式中，氣體分配組件30向上朝基板表面引導(dǎo)氣流。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所用，術(shù)語(yǔ)“經(jīng)過(guò)”表示基板已經(jīng)從氣體分配組件的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，使得基板的整個(gè)表面被暴露于來(lái)自氣體分配板的每一種氣流。在沒(méi)有附加描述的情況下，術(shù)語(yǔ)“經(jīng)過(guò)”不暗示氣體分配組件、氣流或基板位置的任何特定取向。

在一些實(shí)施方式中，滑梭65是用于承載基板60的基座66。一般來(lái)說(shuō)，基座66是幫助跨基板而形成均勻溫度的載體。基座66在兩個(gè)方向上(相對(duì)于圖1的布置，從左至右以及從右至左)或在圓形方向(相對(duì)于圖3)上是可移動(dòng)的。基座66具有用于承載基板60的頂表面67?；?6可以是經(jīng)加熱的基座，使得基板60可經(jīng)加熱以進(jìn)行處理。作為示例，基座66可由設(shè)置在基座66 下方的輻射熱燈90、加熱板、電阻線圈或其他加熱設(shè)備加熱。

在另一實(shí)施方式中，基座66的頂表面67包括用于接受基板60的凹口68，如圖2所示?；?6一般厚于基板的厚度，使得在基板下方存在基座材料。在一些實(shí)施方式中，凹口68的尺寸設(shè)定為使得當(dāng)基板60設(shè)置在凹口68內(nèi)時(shí)，基座60的第一表面61與基座66的頂表面67齊平或基本上共平面。換句話說(shuō)，一些實(shí)施方式中的凹口68的尺寸設(shè)定為使得當(dāng)基板60被設(shè)置在其中時(shí)，基板 60的第一表面61不伸出到基座66的頂表面67上方。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“基本上共平面”表示晶片的頂表面和基座組件的頂表面是共平面的，偏差在±0.2mm內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，頂表面是共平面的，偏差在±0.15mm、±0.10mm或±0.05mm內(nèi)。

圖1示出處理腔室的橫截面圖，在所述處理腔室中示出多個(gè)單獨(dú)的氣體端口。這個(gè)實(shí)施方式可以是線性處理系統(tǒng)或餅形節(jié)段，在所述線性處理系統(tǒng)中，多個(gè)單獨(dú)的氣體端口寬度跨氣體分配板的整個(gè)寬度是基本上相同的，在所述餅形節(jié)段中，多個(gè)單獨(dú)的氣體端口改變寬度以符合餅形形狀。圖3示出餅形氣體分配組件30的部分。將沿弧形路徑32使基板經(jīng)過(guò)這個(gè)氣體分配組件30。多個(gè)單獨(dú)的氣體端口125、135、145、155中的每一個(gè)氣體端口從氣體分配組件30 的內(nèi)周區(qū)域延伸到外周區(qū)域，并且在氣體分配組件30的內(nèi)周邊緣33附近具有較窄的寬度而在氣體分配組件30的外周邊緣34附近具有較大的寬度。多個(gè)單獨(dú)的端口的形狀或深寬比可與氣體分配組件30的節(jié)段的形狀或深寬比成比例或不同。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)單獨(dú)的端口成形為使得沿路徑32經(jīng)過(guò)氣體分配組件30的晶片的每一個(gè)點(diǎn)在每一個(gè)氣體端口下將具有大致相同的駐留時(shí)間。基板的路徑可垂直于氣體端口。在一些實(shí)施方式中，氣體分配組件中的每一個(gè)都包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的氣體端口，所述細(xì)長(zhǎng)的氣體端口在基本上垂直于由基板越過(guò)的路徑的方向上延伸。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“基本上垂直的”表示移動(dòng)的大體方向近似于垂直于氣體端口的軸線。對(duì)于餅形氣體端口，氣體端口的軸線可視為被限定為端口寬度的中點(diǎn)沿端口的長(zhǎng)度延伸的線。

具有多個(gè)氣體注入器的處理腔室可以用于同時(shí)處理多個(gè)晶片，使得晶片經(jīng)歷相同的工藝流程。例如，如圖4所示，處理腔室100具有四個(gè)氣體分配組件 30和四個(gè)基板60。在處理的開(kāi)始時(shí)，基板60可定位在氣體分配組件30之間。使轉(zhuǎn)盤(pán)的基座66旋轉(zhuǎn)45°將導(dǎo)致每一個(gè)基板60被移動(dòng)到氣體分配組件30以進(jìn)行膜沉積。附加的45°旋轉(zhuǎn)將基板60移離氣體分配組件30。這是圖4中示出的位置。利用空間ALD注入器，在晶片相對(duì)于注入組件的移動(dòng)期間，膜沉積在晶片上。在一些實(shí)施方式中，使基座66旋轉(zhuǎn)，使得基板60不會(huì)停在氣體分配組件30下方。基板60和氣體分配組件30的數(shù)量可以是相同或不同的。在一些實(shí)施方式中，正在處理的晶片的數(shù)量與氣體分配組件相同。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，正在處理的晶片數(shù)量是氣體分配組件數(shù)量的整數(shù)倍。例如，如果存在四個(gè)氣體分配組件，那么存在4x個(gè)正在處理的晶片，其中x是大于或等于1的整數(shù)值。

圖4中示出的處理腔室100僅代表一個(gè)可能的配置，并且不應(yīng)視為限制本公開(kāi)的范圍。在此，處理腔室100包括多個(gè)氣體分配組件30。在所示實(shí)施方式中，存在圍繞處理腔室100均勻地間隔的四個(gè)氣體分配組件30。所示的處理腔室100是八邊形的，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這是一個(gè)可能的形狀，并且不應(yīng)視為限制本公開(kāi)的范圍。所示氣體分配組件30是梯形的，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，氣體分配組件可以是任何合適的形狀，例如，圖3中示出的餅形節(jié)段。

處理腔室100包括示出為圓形基座66或基座組件的基板支撐裝置?；逯窝b置或基座66能夠在氣體分配組件30中的每一個(gè)的下方移動(dòng)多個(gè)基板 60。負(fù)載鎖定裝置82可連接到處理腔室100的側(cè)以允許將基板60裝載到腔室 100/從腔室100中卸載基板60。

在一些實(shí)施方式中，處理腔室包括多個(gè)氣簾(未示出)，這些氣簾定位在氣體分配組件30與等離子體站80之間。每一個(gè)氣簾可以形成阻擋以防止來(lái)自氣體分配組件30的處理氣體的移動(dòng)從氣體分配組件區(qū)域遷移或使來(lái)自氣體分配組件30的處理氣體的移動(dòng)最小化，并且防止來(lái)自等離子體源80的氣體從等離子體區(qū)域遷移或使來(lái)自等離子體區(qū)域80的氣體最小化。氣簾可以包括可將單獨(dú)的處理區(qū)段與相鄰區(qū)段隔離的氣流和真空流的任何合適的組合。在一些實(shí)施方式中，氣簾是凈化(或惰性)氣流。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，氣簾是將氣體從處理腔室去除的真空氣流。在一些實(shí)施方式中，氣簾是凈化氣體和真空氣流的組合，使得按順序存在凈化氣流、真空氣流和凈化氣流。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，氣簾是真空氣流和凈化氣體的組合，使得按順序存在真空氣流、凈化氣流和真空氣流。

在一些實(shí)施方式中，傳感器定位在空間ALD處理腔室中的氣體分配組件的凈化氣體端口內(nèi)。雖然傳感器可以示出在凈化氣體端口中，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，傳感器可以放在任何合適的位置。將傳感器定位在凈化氣體通道中可有助于最小化或消除傳感器暴露于腐蝕性化學(xué)物質(zhì)或沉積氣體，所述腐蝕性化學(xué)物質(zhì)或沉積氣體會(huì)降低傳感器的準(zhǔn)確度和/或精度。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，包括接觸式傳感器，所述接觸式傳感器在不接觸的位置與接觸位置之間移動(dòng)。當(dāng)不在使用時(shí)，接觸式傳感器可收縮至不接觸的位置，在此，甚至整個(gè)的傳感器被包封在惰性氣罩中。當(dāng)采用時(shí)，接觸式傳感器從凈化氣體通道延伸到接觸位置，在此，它們觸及基座組件。

大批量型處理腔室可以具有圍繞處理腔室內(nèi)部而定位的任何合適數(shù)量的傳感器。在一些實(shí)施方式中，在凈化氣體端口中的每一個(gè)端口中存在1個(gè)或2 個(gè)傳感器。傳感器可以是任何類(lèi)型合適的傳感器，包括但不限于接觸式熱電偶和高溫計(jì)。所使用的傳感器的類(lèi)型貫穿整個(gè)處理腔室可以是相同的，或者可以包括不同的類(lèi)型。例如，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，凈化氣體端口中的每一個(gè)凈化氣體端口都具有接觸式熱電偶和高溫計(jì)。

在處理期間，監(jiān)測(cè)基座組件和/或晶片的溫度或監(jiān)測(cè)正在沉積的膜的特定性質(zhì)可能是有用的。例如，在形成期間測(cè)量膜的發(fā)射率。本公開(kāi)的實(shí)施方式在氣體分配組件上或在氣體分配組件中具有傳感器，所述傳感器可在處理期間直接測(cè)量溫度以及多個(gè)其他參數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，術(shù)語(yǔ)“在處理期間”可以表示當(dāng)基座正在移動(dòng)時(shí)，或者在旋轉(zhuǎn)暫停期間。

因此，本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式涉及包括基座組件66和氣體分配組件30的處理腔室?；M件66包括頂表面67，所述頂表面67用于支撐多個(gè)基板60并圍繞中心軸18來(lái)支撐和旋轉(zhuǎn)多個(gè)基板60?；M件66的頂表面67 具有內(nèi)周邊緣92和外周邊緣91。氣體分配組件30定位在基座組件66上方。如圖5所示，氣體分配組件30包括用于將氣流引導(dǎo)向基座組件66的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的氣體端口125、135、145、以及用于將氣流引導(dǎo)出處理腔室的細(xì)長(zhǎng)的真空端口155。在一些實(shí)施方式中，細(xì)長(zhǎng)的氣體端口包括遞送第一反應(yīng)氣體的第一反應(yīng)氣體端口(即，氣體端口125)以及遞送第二反應(yīng)氣體的第二反應(yīng)氣體端口 (即，氣體端口135)。細(xì)長(zhǎng)的氣體端口還可包括至少一個(gè)真空端口。氣體分配組件30還包括朝基座組件66指向的至少一個(gè)傳感器95。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器95包括接觸式熱電偶，并且定位成觸及基座組件66的表面。

圖5中示出的傳感器95位于真空端口155(也稱(chēng)為泵送端口)與凈化端口145(也可稱(chēng)為惰性區(qū)域或惰性氣體區(qū)域)之間。惰性區(qū)域或惰性氣體區(qū)域是氣體相對(duì)于傳感器基本上為惰性的區(qū)域。在理論上，在惰性區(qū)域中，僅凈化氣體和/或真空料流可與傳感器95接觸。在一些實(shí)施方式中，傳感器95位于凈化氣體端口145內(nèi)。在理論上，在這個(gè)位置中，僅凈化氣體可流過(guò)傳感器95，并且可圍繞傳感器95保持穩(wěn)定的惰性氣流(即，形成惰性氣體包絡(luò))。取決于在處理期間在哪一點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量，傳感器95定位成測(cè)量基座組件上的位于基座組件的內(nèi)周邊緣和外周邊緣以及可以是基座組件或晶片的中間區(qū)域附近的點(diǎn)。

傳感器95可直接定位在氣體分配組件30的表面上，或定位在氣體分配板中的凹口或孔96中。取決于傳感器95的尺寸，孔96可以是任何合適的尺寸。在一些實(shí)施方式中，孔96的直徑為高達(dá)約10mm。在一些實(shí)施方式中，存在至少一個(gè)孔95，至少一個(gè)傳感器95可定位在其中。

在一些實(shí)施方式中，傳感器95包括接觸式熱電偶、接觸式熱敏電阻器、接觸式電阻溫度檢測(cè)器中的一者或多者。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用，術(shù)語(yǔ)“接觸式熱電偶”用于描述接觸所測(cè)量的表面的任何類(lèi)型的溫度測(cè)量傳感器。

圖6示出具有可移動(dòng)接觸式傳感器95的本公開(kāi)的另一實(shí)施方式。在此，三個(gè)傳感器95連接到支桿97，所述支桿由連接到杠桿92的柄部99來(lái)移動(dòng)。基部98的位置是固定的，使得支桿97可以在不接觸的位置與接觸位置之間滑動(dòng)或移動(dòng)。圖6中示出的實(shí)施方式包括手動(dòng)柄部99，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，也可采用機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器，所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器可由任何合適的控制器(諸如，操縱處理腔室系統(tǒng)的其余部分的控制器)控制。

在一些實(shí)施方式中，存在用于測(cè)量溫度的至少兩個(gè)接觸式熱電偶。接觸式熱電偶中的至少一者定位成測(cè)量位于基座組件的內(nèi)周邊緣附近的溫度，并且所述接觸式熱電偶中的至少一者定位成測(cè)量位于基座組件的外周邊緣附近的溫度。

雖然在本文中已參考特定的實(shí)施方式描述了本公開(kāi)，但是這些實(shí)施方式僅說(shuō)明本公開(kāi)的原理和應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可對(duì)本公開(kāi)的裝置作出各種修改和變型而不背離本公開(kāi)的精神和范圍。因此，本公開(kāi)包括落在所附權(quán)利要求書(shū)及其等效方案的范圍內(nèi)的修改和變型。