原子层自对准的基板处理和整合式成套工具

技术领域

本公开内容大致涉及用于沉积薄膜的装置。特定而言，本公开内容涉及具有用来在基板上沉积自对准的膜的复数个单独处理站的装置。

背景

目前的原子层沉积(ALD)工艺具有许多潜在的问题和困难。许多ALD化学物质(例如，前驱物和反应物)是“不相容的”，这意味着这些化学物质不能被混合在一起。如果不相容的化学物质混合，则可能发生化学气相沉积(CVD)工艺而不是ALD工艺。CVD工艺一般具有比ALD工艺少的厚度控制，并且/或者可能造成气相粒子的产生，气相粒子的产生可能造成生成的器件中的缺陷。对于一次使单种反应气体流动到处理腔室中的传统时域ALD工艺而言，存在着长的净化/泵出时间，使得化学物质不在气相下混合。空间性ALD腔室可以比时域ALD腔室所能够泵送/净化的速度更快速地从一个环境向第二环境移动一个或多个晶片，从而带来较高的产出量。

随着电子器件缩放(scaling)(例如<10nm)，形成自对准的特征是极度困难的。任何未对准造成短路，从而破坏设备性能。此外，自对准的工艺(诸如，硅化物等等)由于大的扩散而造成侧向生长。侧向生长也可以造成短路。目前现有技术的自对准方案使用多种工艺(诸如，沉积、退火、移除)来产生自对准的特征。

因此，本领域中需要在很少的膜未对准或没有膜未对准的情况下形成自对准的膜的改良沉积装置和方法。

概述

本公开内容的一个或多个实施方式涉及包括复数个工艺站的处理工具。每个工艺站提供与相邻工艺站的处理区域分开的处理区域。基板支撑件具有支撑表面以支撑晶片以进行处理。所述基板支撑件被配置为在所述复数个工艺站中的至少两个工艺站之间移动所述晶片。控制器连接到所述基板支撑件和所述复数个工艺站。所述控制器被配置为启动所述基板支撑件以在站之间移动所述晶片，并且被配置为控制在这些工艺站的每一个工艺站中发生的工艺。所述复数个工艺站包括沉积站、退火站和处理站。

本公开内容的额外实施方式涉及用于沉积膜的方法。将基板移动到沉积站以在所述基板的表面上沉积膜。将所述基板移动到退火站以使所述基板上的所述膜退火。将所述基板移动到处理站以用等离子体处理经退火的所述膜。所述沉积站、退火站、和处理站中的每一个是整合式处理工具的部分，所述整合式处理工具具有控制器，所述控制器被配置为移动所述基板、沉积所述膜、使所述膜退火和处理经退火的所述膜。

本公开内容的另外的实施方式涉及用于沉积膜的方法。在沉积站中提供具有第一基板表面和第二基板表面的基板。所述第一基板表面包括与所述第二基板表面不同的材料。在所述沉积站中将膜沉积于所述第一基板表面和所述第二基板表面上。所述膜具有小于或等于约

附图简要说明

为了能够详细理解本公开内容的上述特征所用方式，可参考实施方式来获得上文所简要概述的本公开内容的更具体说明，附图中图示实施方式中的一些。然而，要注意，附图仅图示此公开内容的典型实施方式，因此不要将附图视为本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可以允许其他同等有效的实施方式。

图1A示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理工具的示意表示；

图1B到图1H图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的沉积工艺；

图1J图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的图1B到图1H中所图示的沉积工艺的流程图；

图2示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的支撑组件的仰视透视图；

图3示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的支撑组件的俯视透视图；

图4示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的支撑组件的俯视透视图；

图5示出图4的支撑组件的沿着线IV-IV截取的示意横截面图；

图6示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室的横截面透视图；

图7示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室的横截面图；

图8示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理平台的示意表示；

图9A到图9I示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室中的工艺站的示意图；并且

图10A和图10B示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的工艺的示意表示。

具体说明

在描述本公开内容的若干示例性实施方式之前，要理解，本公开内容不限于以下说明中所阐述的构造或工艺步骤的细节。本公开内容能够包括其他的实施方式并且能够用各种方式实践或执行。

如本文中所使用的“基板”指的是任何基板或形成于基板上的材料表面，在制造工艺期间在所述基板或材料表面上执行膜处理。例如，取决于应用，可以在上面执行处理的基板表面包括诸如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(SOI)、掺碳的氧化硅、非晶硅、经掺杂的硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料、和诸如金属、金属氮化物、金属合金、和其他导电材料的任何其他材料。基板包括(但不限于)半导体晶片。可以将基板暴露于预处理工艺以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行膜处理以外，在本公开内容中，也可以如下文更详细公开地在形成于基板上的下层(under-layer)上执行所公开的任何膜处理步骤，并且用语“基板表面”如上下文指示地意欲包括这样的下层。因此，例如，如果已经将膜/层或部分的膜/层沉积到基板表面上，则新沉积的膜/层的被暴露表面成为基板表面。

如此说明书和所附的权利要求书中所使用的，用语“前驱物”、“反应物”、“反应气体”和类似用语被可互换地使用以表示可与基板表面或与形成于基板表面上的膜反应的任何气态物种。

本公开内容的一些实施方式提供了允许基于下层的基板材料来制造自对准特征的整合式成套工具。一些实施方式允许在不同的特征或表面上生长不同的膜(例如在金属上生长金属硅化物和在电介质上生长SiN)。在一些实施方式中，整合式工具包括具有或不具有旋转平台的多个站以沉积、退火、处理表面和进行可选的移除工艺。可以重复序列以允许在特征中非常受控的生长而不产生侧向生长(侵入)。可以将本公开内容的实施方式与平坦的基板、具有特征(例如过孔、沟槽、鳍片)的基板和与硬模/图案化应用一起使用。平面的应用可以在金属表面上形成金属硅化物膜和在相邻的介电表面上形成氮化物膜。使用表面特征的应用包括但不限于在金属/氧化物表面上方形成过孔，使得金属硅化物形成在金属上并且氮化物形成在氧化物上。在金属是在间隔件材料上的示例性硬模/图案化应用中，可以将金属硅化物形成于底表面和顶表面上。

图1A图示用于形成自对准的特征的整合式处理工具10。处理工具10具有复数个工艺站11、12、13、14，其中每个站提供与相邻的工艺站分开的处理区域11a、12a、13a、14a。所图示的示例性实施方式具有四个站；然而，技术人员将认识到，可以存在比四个站更多个或更少个站。个别的站可以通过气幕或实体屏障与相邻的站分开。

基板支撑件15(示为虚线)具有支撑表面以支撑基板或晶片以供处理。基板支撑件被配置为在复数个处理站中的至少两个处理站之间移动晶片。在一些实施方式中，基板支撑件被配置为在所有工艺站之间移动晶片。如以此方式使用的，用语“在……之间”包括个别的工艺站的处理区域。

可以将控制器16连接到基板支撑件15和复数个工艺站11、12、13、14。可以将控制器配置为启动基板支撑件15以在站之间移动晶片，和控制在工艺站中的每一个工艺站中发生的工艺。在一些实施方式中，复数个工艺站11、12、13、14分别包括沉积站、退火站、处理站和可选的蚀刻站。

参照图1B到图1H，图示具有平坦基板的示例性工艺，所述平坦基板具有两种不同的表面化学物质。图1J图示图1B到图1H中所图示的工艺500的流程图。在510处，将基板提供或定位在一个环境中以供处理。例如，可以将基板定位在工艺站11中，并且因此提供基板以供处理。如图1B中所示，基板21具有有着第一表面22a的第一材料22和有着第二表面23a的第二材料23，有着所述第二表面的所述第二材料与第一材料22和第一表面22a不同。工艺站11可以包括可以形成膜的任何合适的沉积腔室。在一些实施方式中，沉积站包括以下项目中的一个或多个：原子层沉积(ALD)腔室、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、化学气相沉积(CVD)腔室或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。在一些实施方式中，第一材料22包括金属(例如钴、铜、钛)。在一些实施方式中，第二材料23包括电介质(例如氧化物)。

在一些实施方式中，工艺站可以包括对于沉积工艺的一部分的暴露。在一些实施方式中，工艺站11可以将基板暴露于第一反应物，并且工艺站12可以将基板暴露于第二反应物以与第一反应物起反应并且沉积膜。在这方面，可以将二个或更多个站用于单个沉积工艺。

在520处，在工艺站11的沉积腔室中，膜24形成于基板21上，如图1C中所示。可以保形地形成膜24，使得在第一材料22和第二材料23二者上的厚度大体上相同，或者所述膜相对于第二材料23而言可以对于第一材料22有选择性。第一材料22:第二材料23的选择性程度可以是在约1:1到约50:1的范围中。

可以将膜24形成到任何合适的厚度。在一些实施方式中，膜24具有小于或等于被沉积的材料的约一个单层(monolayer)的厚度。在一些实施方式中，膜24的厚度大于

在形成膜24之后，将基板21从工艺站11移动到工艺站12。如在图1D中和530处所示，可以在工艺站12中将膜24暴露于退火工艺以形成经退火的膜25。在一些实施方式中，退火站包括激光退火、热退火、或闪光退火(flash anneal)腔室中的一者或多者。

在形成经退火的膜25之后，将基板21从工艺站12移动到工艺站13。如在图1E中和540处所示，处理经退火的膜25以形成经处理的膜26。取决于例如膜组成，处理可以是任何合适的处理。在一些实施方式中，处理包括等离子体处理腔室。等离子体改变经退火的膜25的至少一种性质。在一些实施方式中，处理与在第二表面23a上相比不同地改变第一表面22a上的经退火的膜25的性质，使得在经处理的膜26a与经处理的膜26b之间存在差异。

在一些实施方式中，如图1F中所示，处理从第二表面23a移除经退火的膜。在这些实施方式中，可以在不具有蚀刻工艺的情况下处理基板21(下文描述)。在此类的一个实施方式中，可以通过将基板移动回到工艺站11来重复工艺。

在一些实施方式中，处理工具10包括蚀刻站作为工艺站14。在与图1E的实施方式(其中膜的性质在第一表面22a上是与在第二表面23a上不同的)类似的一个实施方式中，可以将基板21从工艺站13移动到工艺站14。如在图1G中和550处所示，在一些实施方式中，将基板21暴露于蚀刻工艺，所述蚀刻工艺可以相对于来自第一表面22a的经处理的膜26a选择性地从第二表面23a移除经处理的膜26b。如图1G中所图示，作为蚀刻工艺的一部分，可以减少经处理的膜26a的厚度，而经处理的膜26b则大体上被完全移除(以重量计>95％)。

蚀刻站可以是任何合适的蚀刻腔室，所述蚀刻腔室可以相对于来自第一表面22a的膜26a选择性地从第二表面23a移除膜26b。在一些实施方式中，蚀刻站包括化学蚀刻、反应性离子蚀刻或各向同性蚀刻腔室中的一者或多者。

在560处，确定是否已经形成预定的膜26a厚度。如果没有，则工艺500返回520以在基板上沉积膜24。如果已经形成了预定的厚度，如图1H中所示，则工艺500继续进行到570以供进行可选的进一步处理。

在一些实施方式中，通过内联的(inline)或外部的工艺来测量膜26a的厚度。在一些实施方式中，膜26a的厚度是原位测量的。在一些实施方式中，通过测量垂直厚度、临界尺寸(CD)、间隔件宽度和/或间隔件高度中的一者或多者来确定膜26a的厚度。在一些实施方式中，膜26a的预定厚度是通过许多次的重复循环来形成的。

在一些实施方式中，可以重复沉积、退火、处理和可选的蚀刻工艺以形成预定厚度的膜26a，如图1H中所示。一些实施方式的预定厚度大于或等于约

在一些实施方式中，控制器16包括中央处理单元、存储器和支持电路。控制器16可以直接地或经由与特定的工艺腔室和/或支持系统部件相关联的计算机(或控制器)来控制工艺站或处理腔室。控制器16可以是任何形式的通用计算机处理器中的一者，可以将所述处理器用在工业环境中以控制各种腔室和子处理器。控制器的存储器或计算机可读介质可以是可容易获得的存储器(诸如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、光学储存介质(例如，压缩光盘或数字视频光盘)、闪存或任何其他形式的数字储存器(本地或远程的))中的一者或多者。支持电路耦接到CPU以供用常规方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统、和子系统和类似物。可以将一种或多种工艺储存在存储器中作为软件例程，可以执行或调用所述软件例程来用本文中所述的方式控制装置或个别部件的操作。控制器16可以包括一种或多种配置，所述一种或多种配置可以包括任何命令或功能以控制流率、气体阀、气体源、或其他工艺以供执行各种配置。控制器的各种配置可以允许通过一个或多个马达、致动器、阀、流量控制器和/或加热器来控制工艺站和移动基板支撑件，以使控制器能够执行配置。

在一些实施方式中，控制器16具有一种或多种配置以操作处理工具10，所述处理工具包括工艺站11、12、13、14、和基板支撑件15。在一些实施方式中，控制器包括以下项目中的一项或多项：第一配置，用来将晶片从沉积腔室依序移动到退火腔室再到处理腔室；第二配置，用来在沉积腔室中在基板上沉积层；第三配置，用来在退火腔室中使基板上的层退火；和第四配置，用来在处理腔室中等离子体处理经退火的层。在一些实施方式中，工艺站包括蚀刻站，并且第一配置将晶片从沉积腔室依序移动到退火腔室再到处理腔室再到蚀刻腔室，并且控制器具有第五配置以在蚀刻腔室中在晶片上执行蚀刻工艺。

在一些实施方式中，控制器被配置为在沉积腔室中将膜沉积到某个厚度(例如小于或等于约

在一些实施方式中，控制器被配置为重复沉积、退火、处理和蚀刻工艺以构建预定厚度的膜。

本公开内容的一个或多个实施方式使用二个或更多个处理环境之间的空间分离。一些实施方式有利地提供用来维持不相容的气体的分离的装置和方法。一些实施方式有利地提供包括可优化的等离子体处理的装置和方法。一些实施方式有利地提供允许差异化热分配(thermal dosing)环境、差异化等离子体处理环境和其他环境的装置和方法。

本公开内容的一个或多个实施方式涉及具有四个处理环境的处理腔室。一些实施方式具有多于四个处理环境，而一些实施方式具有少于四个处理环境。可以与正在水平面上移动的晶片共面地设置处理环境。工艺环境是以圆形布置安置的。可旋转结构(在所述可旋转结构上安装有具有一到四个(或更多个)个别的晶片加热器)在具有与工艺环境类似的直径的圆形路径上移动晶片。每个加热器可以是温度受控的并且可以具有一个或多个同心区。为了装载晶片，可以降低可旋转结构，使得真空机械手可以捡取完成的晶片并且将未处理的晶片安置在定位在每个晶片加热器(处于较低的Z位置中)上方的销上。操作时，每个晶片可以处于独立的环境下，直到工艺完成为止，接着可旋转结构可以旋转以将加热器上的晶片移动到下个环境(对于四个站而言是90°旋转，若是三个站则是120°旋转)以进行处理。

本公开内容的一些实施方式有利地为具有不相容的气体的ALD提供空间分离。一些实施方式相较于传统的时域或空间性工艺腔室而言允许较高的产量和工具资源利用。每个工艺环境可以在不同的压力下操作。加热器旋转具有Z方向的运动，所以可以将每个加热器密封到腔室中。

一些实施方式有利地提供可以包括微波、ICP、平行板CCP、或3电极CCP中的一者或多者的等离子体环境。可以将整个晶片浸入在等离子体中，从而消除来自跨晶片的不均匀等离子体的等离子体损坏。

在一些实施方式中，可以使用喷头与晶片之间的小间隙来增加分配气体的利用和循环时间速度。精确的喷头温度控制和高操作范围(高至230℃)。不受理论束缚，相信喷头温度与晶片温度越接近，晶片温度均匀性就越好。

喷头可以包括小的气体孔(<200μm)、大量的气体孔(好几千到大于1000万)、和使用小的分布容积来增大速度的在喷头内部循环地(recursively)馈送的气体分布。可以通过激光钻孔或干式蚀刻来产生小的尺寸和大量的气体孔。在晶片靠近喷头时，朝向晶片通过垂直孔的气体经历湍流。一些实施方式允许较慢速度的气体通过使用紧密在一起地隔开的大量孔的喷头，而对晶片表面实现均匀的分布。

一些实施方式涉及使用单个工具上的复数个腔室的整合式处理平台。处理平台可以具有可以执行不同工艺的各种腔室。

本公开内容的一些实施方式涉及用来将附接到晶片加热器的晶片从一个环境移动到另一个环境的装置和方法。可以通过将晶片静电吸附(或夹持)到加热器来实现快速移动。晶片的移动可以呈现线性或圆形的运动。

本公开内容的一些实施方式涉及处理一个或多个基板的方法。实例包括但不限于：将一个加热器上的一个晶片运送到空间分离的复数个不同的依序环境；将两个晶片加热器上的两个晶片运送到三个环境(两个环境是相同的并且一个不同的环境在所述两个类似环境之间)；晶片一经受环境A接着是B并且重复，而晶片二经受B接着是A并且重复；一个环境保持闲置(没有晶片)；在两个第一环境和两个第二环境中运送两个晶片，其中两个晶片同时经受相同的环境(即两个晶片均在A中接着都行进到B)；在两个A环境和两个B环境的情况下的四个晶片；和两个晶片在A环境中处理，同时另两个晶片在B环境中处理。在一些实施方式中，晶片重复地暴露于环境A和环境B，并且接着暴露于定位在相同腔室中的第三环境。

在一些实施方式中，晶片行进通过复数个腔室以进行处理，其中腔室中的至少一个腔室用相同腔室内的复数个空间分离的环境进行连续处理。

一些实施方式涉及具有在相同腔室内的空间分离的处理环境的装置，其中这些环境处于显著不同的压力下(例如一个环境<100mT而另一个环境>3T)。在一些实施方式中，加热器旋转机械手在z轴上移动以将每个晶片/加热器密封到空间分离的环境中。

一些实施方式包括构建在腔室上方的具有垂直结构构件的结构，所述垂直结构构件向上向腔室盖的中心施加力以消除由顶侧上的大气压力和另一侧上的真空造成的挠曲。可以基于顶板的挠曲来机械地调整上述结构的力幅度。可以使用反馈电路和力传感器来自动完成力调整，或者人工地使用例如可以由操作员转动的螺钉来完成力调整。

图2到图6图示依据本公开内容的一个或多个实施方式的支撑组件100。支撑组件100包括可旋转的中心基部110。可旋转的中心基部110可以具有对称或不对称的形状并且限定旋转轴111。如图5中可以看见的，旋转轴111在第一方向上延伸。第一方向可以称为垂直方向；然而，将理解，用语“垂直”以这种方式的使用不限于与重力牵引正交的方向。

支撑组件100包括连接到中心基部110并且从所述中心基部延伸的至少两个支撑臂120。支撑臂120具有内端121和外端122。内端121与中心基部110接触，使得在中心基部110围绕旋转轴111而旋转时，支撑臂120也旋转。可以通过紧固件(例如螺栓)或通过与中心基部110一体成形，来将支撑臂120在内端121处连接到中心基部110。

在一些实施方式中，支撑臂120与旋转轴111正交地延伸，使得内端121或外端122中的一者相较于相同的支撑臂120上的内端121和外端122中的另一者而言距旋转轴111较远。在一些实施方式中，支撑臂120的内端121比相同的支撑臂120的外端122更靠近旋转轴111。

支撑组件100中的支撑臂120的数量可以变化。在一些实施方式中，存在着至少两个支撑臂120。在一些实施方式中，存在着三个支撑臂120。在一些实施方式中，存在着四个支撑臂120。在一些实施方式中，存在着五个支撑臂120。在一些实施方式中，存在着六个支撑臂120。

可以将支撑臂120围绕中心基部110而对称地布置。例如，在具有四个支撑臂120的支撑组件100中，支撑臂120中的每一个支撑臂是围绕中心基部110以90°的间隔定位的。在具有三个支撑臂120的支撑组件100中，支撑臂120是围绕中心基部110以120°的间隔定位的。

加热器130被定位在支撑臂120的外端122处。在一些实施方式中，每个支撑臂120具有加热器130。加热器130的中心定位在距旋转轴111的某个距离处，使得在旋转中心基部110时，加热器130在圆形路径上移动。

加热器130具有可以支撑晶片的支撑表面131。在一些实施方式中，这些加热器130支撑表面131是大体上共面的。如以此方式使用的，用语“大体上共面”意味着，由独立的支撑表面131形成的平面是在由其他支撑表面131形成的平面的±5°、±4°、±3°、±2°或±1°内的。

在一些实施方式中，加热器130被直接定位在支撑臂120的外端122上。在一些实施方式中，如附图中所图示，加热器130由加热器支座(standoff)134升高到支撑臂120的外端122上方。加热器支座134可以是任何的大小和长度以增大加热器130的高度。

在一些实施方式中，通道136形成于中心基部110、支撑臂120和/或加热器支座134中的一者或多者中。可以使用通道136来给电气连接安排路线或提供气流。

加热器可以是技术人员所已知的任何合适类型的加热器。在一些实施方式中，加热器是在加热器主体内具有一个或多个加热元件的电阻式加热器。

一些实施方式的加热器130包括额外的部件。例如，加热器可以包括静电吸盘。静电吸盘可以包括各种导线和电极，使得可以在加热器移动的同时将定位在加热器支撑表面131上的晶片保持在适当的位置。这允许在工艺的开始将晶片吸附到加热器上，并且在所述晶片移动到不同的工艺区域的同时将所述晶片保持在相同加热器上的相同位置中。

加热器130和支撑表面131可以包括一个或多个出气口以提供背侧气流。这可以有助于从支撑表面131移除晶片。如图2和图3中所示，支撑表面131包括复数个开口137和气体通道138。开口137和/或气体通道138可以与真空源或气体源(例如净化气体)中的一者或多者流体连通。

支撑组件100的一些实施方式包括密封平台140。密封平台具有顶表面141、底表面和厚度。可以将密封平台140围绕加热器130而定位，以帮助提供密封或屏障以最小化流动到支撑组件100下方的区域的气体。在一些实施方式中，如图3中所示，密封平台140是环形的并且围绕每个加热器130而定位。在所图示的实施方式中，密封平台140被定位在加热器130下方，使得密封平台140的顶表面141在加热器的支撑表面131下方。在一些实施方式中，如图4和图5中所示，密封平台140是围绕所有加热器130的单个部件，所述部件具有复数个开口142以允许使用(access)加热器130的支撑表面131。开口142可以允许加热器穿过密封平台140。在一些实施方式中，密封平台140是固定的，使得密封平台140与加热器130一起垂直移动和旋转。在一些实施方式中，密封平台140具有形成主要平面的顶表面141，所述主要平面与由加热器130的支撑表面131形成的主要平面大体上平行，如图5中所示。在一些实施方式中，密封平台140具有形成主要平面的顶表面141，所述主要平面在支撑表面131的主要平面上方达某个距离，所述距离的量大体等于要处理的晶片的厚度，使得晶片表面与密封平台140的顶表面141共面，如图4中所示。

在一些实施方式中，如图4和图5中所示，密封平台140是由支撑柱127支撑的。支撑柱127可以具有在使用单个部件平台时防止密封平台140的中心下垂的效用。

在一些实施方式中，如图7中所图示，支撑组件100包括至少一个马达150。所述至少一个马达150连接到中心基部110并且被配置为围绕旋转轴111旋转支撑组件100。在一些实施方式中，所述至少一个马达被配置为在沿着旋转轴111的方向上移动中心基部110。例如，在图7中，马达155连接到马达150并且可以在Z轴上或垂直地移动支撑组件100。

参照图6和图7，本公开内容的一个或多个实施方式涉及整合支撑组件100的处理腔室200。处理腔室200具有外壳202，所述外壳具有限定内部容积209的壁204、底部206和顶部208。图6中所图示的实施方式并未示出顶部208。

处理腔室200包括复数个工艺站210。工艺站210被定位在外壳202的内部容积209中，并且是围绕旋转轴111以圆形布置来定位的。每个工艺站210包括具有前面214的气体注射器212。在一些实施方式中，气体注射器212中的每一个气体注射器的前面214是大体上共面的。

可以将工艺站210配置为执行任何合适的工艺和提供任何合适的工艺条件。所使用的气体注射器212的类型将例如取决于所执行的工艺的类型和工艺腔室的类型。例如，被配置为作为原子层沉积装置而操作的工艺站210可以具有喷头或旋涡类型的注射器。然而，被配置为作为等离子体站而操作的工艺站210可以具有一个或多个电极和接地板配置以产生等离子体同时允许等离子体气体朝向晶片流动。图7中所图示的实施方式在图片的左侧上具有与在图片的右侧上不同的类型的工艺站210。合适的工艺站210包括但不限于热处理站、微波等离子体、三电极CCP、ICP、平行板CCP、UV暴露、激光处理、泵送腔室、退火站和计量站。

如图7中所示，可以使用一或多道真空流和净化气体流来帮助将一个工艺站210与相邻的工艺站210隔离。净化气体气室(plenum)260可以在工艺站210的外边界处与净化气体端口261流体连通。真空气室265与真空端口266流体连通。净化气体端口261和真空端口266可以围绕工艺站210的周边而延伸以形成气幕。气幕可以有助于最小化或消除工艺气体泄漏到内部容积209中的情况。

工艺站210的数量可以随着加热器130和支撑臂120的数量而变化。在一些实施方式中，存在着相等数量的加热器130、支撑臂120和工艺站210。在一些实施方式中，加热器130、支撑臂120和工艺站210被配置为使得可以同时将加热器130的支撑表面131中的每一个支撑表面定位为与不同工艺站210的前面214相邻。换言之，加热器中的每一个同时定位在工艺站的前方。

图8示出依据本公开内容的一个或多个实施方式的处理平台300。图8中所示的实施方式仅表示一个可能的配置，而不应被视为限制本公开内容的范围。例如，在一些实施方式中，处理平台300具有不同数量的工艺腔室200、缓冲站320和机械手330配置。

示例性处理平台300包括中央转运站310，所述中央转运站具有复数个侧边311、312、313、314。所示的转运站310具有第一侧311、第二侧312、第三侧313和第四侧314。尽管示出了四个侧边，但是本领域技术人员将理解到，取决于例如处理平台300的整体配置，转运站310可以存在任何合适数量的侧边。

转运站310具有定位在所述转运站中的机械手330。机械手330可以是能够在处理期间移动晶片的任何合适的机械手。在一些实施方式中，机械手330具有第一臂331和第二臂332。第一臂331和第二臂332可以独立于另一臂而移动。第一臂331和第二臂332可以在x-y平面上和/或沿着z轴移动。在一些实施方式中，机械手330包括第三臂或第四臂(未示出)。这些臂中的每一个可以独立于其他臂而移动。

所图示的实施方式包括六个处理腔室200，其中两个处理腔室各连接到中央转运站310的第二侧312、第三侧313和第四侧314。可以将处理腔室200中的每一个配置为执行不同的工艺。

处理平台300也可以包括连接到中央转运站310的第一侧311的一个或多个缓冲站320。缓冲站320可以执行相同或不同的功能。例如，缓冲站可以保持经处理并且返回到原始盒子的一盒晶片，或者缓冲站中的一个可以保持未处理的晶片，所述未处理的晶片在处理之后被移动到其他缓冲站。在一些实施方式中，缓冲站中的一个或多个被配置为在处理之前和/或之后预处理、预热或清洁晶片。

处理平台300也可以包括中央转运站310与处理腔室200中的任意处理腔室之间的一个或多个狭缝阀318。狭缝阀318可以打开和关闭以将处理腔室200内的环境与中央转运站310内的环境隔离。例如，如果处理腔室将在处理期间产生等离子体，那么针对所述处理腔室关闭狭缝阀可以有助于防止杂散等离子体损坏转运站中的机械手。

可以将处理平台300连接到工厂界面350以允许将晶片或晶片盒装载到处理平台300中。可以使用工厂界面350内的机械手355来将晶片或盒子移进和移出缓冲站。可以通过中央转运站310中的机械手330在处理平台300内移动晶片或盒子。在一些实施方式中，工厂界面350是另一个群集工具(即，另一个多腔室处理平台)的转运站。

可以提供控制器395并且将所述控制器耦接到处理平台300的各种部件以控制所述部件的操作。控制器395可以是控制整个处理平台300的单个控制器，或是控制处理平台300的独立部分的多个控制器。例如，处理平台300可以包括用于独立的处理腔室200、中央转运站310、工厂界面350和机械手330中的每一者的单独的控制器。在一些实施方式中，控制器395包括中央处理单元(CPU)396、存储器397和支持电路398。控制器395可以直接控制处理平台300，或经由与特定的工艺腔室和/或支持系统部件相关联的计算机(或控制器)来控制所述处理平台。控制器395可以是任何形式的通用计算机处理器中的一者，可以将所述处理器用在工业环境中以控制各种腔室和子处理器。控制器395的存储器397或计算机可读介质可以是可容易获得的存储器(诸如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、光学储存介质(例如，压缩光盘或数字视频光盘)、闪存、或任何其他形式的数字储存器(本地或远程的))中的一者或多者。支持电路398耦接到CPU 396以用常规方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统、和子系统和类似物。可以将一种或多种工艺储存在存储器398中作为软件例程，可以执行或调用所述软件例程以用本文中所述的方式控制处理平台300或独立处理腔室的操作。也可以由第二CPU(未示出)储存和/或执行软件例程，所述第二CPU从由CPU 396控制的硬件远程定位。

图9A到图9I图示具有不同工艺站210的处理腔室200的各种配置。写有字母的圆形表示不同的工艺站210和工艺条件。例如，在图9A中，存在着四个工艺站210，每个工艺站具有不同的字母。这表示四个工艺站210，其中每个站具有与其他站不同的条件。如由箭头所指示，可通过从站A到D移动具有晶片的加热器使工艺发生。在暴露于D之后，循环可以继续或反转。

在图9B中，可以同时处理四个晶片，其中晶片在加热器上在A位置与B位置之间来回移动。两个晶片可以开始于A位置，而两个晶片开始于B位置。独立的工艺站210允许在第一循环期间关掉站中的两者，使得各个晶片从A暴露开始。

图9B中所图示的实施方式也可以可用于在四个工艺站210中处理两个晶片。这在多个工艺中的一个工艺处于非常不同的压力、或A工艺与B的工艺时间非常不同时可以是特别有用的。

在图9C中，可以在ABC工艺中在单个处理腔室200中处理三个晶片。一个站可以关掉或执行不同的功能(例如，预热)。

在图9D中，可以在AB-处理(AB-Treat)工艺中处理两个晶片。例如，可以仅将晶片安置在B加热器上。顺时针四分之一圈(quarter turn)转动将把一个晶片安置在A站中和把第二晶片安置在T站中。返回转动将把两个晶片移动到B站，而另一次的逆时针四分之一圈转动将把第二晶片安置在A站中并且把第一晶片安置在B站中。

在图9E中，可以同时处理多达四个晶片。例如，如果A站被配置为执行CVD或ALD工艺，则可以同时处理四个晶片。

图9F到图9I示出用于具有三个工艺站210的处理腔室200的类似类型的配置。简而言之，在图9F中，可以使单个晶片(或多于一个晶片)经受ABC工艺。在图9G中，可以通过将一个晶片安置在A位置中和将另一个晶片安置在B位置中的一个B位置中来使两个晶片经受AB工艺。可以接着将晶片来回移动，使得在B位置开始的晶片在首次移动时移动到A位置然后回到相同的B位置。在图9H中，可以使晶片经受AB-处理工艺。在图9I中，可以同时处理三个晶片。

图10A和图10B图示本公开内容的另一个实施方式。在图10A中，支撑臂120上的加热器130已经被旋转到工艺站210下方的位置，使得晶片101与气体注射器212相邻。支撑臂120上或加热器130的外部上的O形环129处于松弛状态。支撑臂120和加热器130朝向工艺站210移动，使得加热器130的支撑表面131被移动为接触或几乎接触工艺站210的前面214，如图10B中所示。在此位置中，O形环129被压缩而围绕支撑臂120的外缘或加热器130的外部形成密封。这允许将晶片101移动得尽可能靠近注射器212，以最小化反应区域219的容积，使得可以快速净化反应区域219。

可能流出反应区域219的气体通过真空端口266被排放到真空气室265中并且到排放装置或前级管道。可以通过净化气体气室260和净化气体端口261来产生真空端口266外部的净化气幕。此外，净化气体可以流动通过在加热器130与支撑臂120之间的间隙237以进一步遮蔽掉反应区域219并且防止反应性气体流动到处理腔室200的内部容积209中。

此说明书通篇对于“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”或“一实施方式”的指称意味着，与所述实施方式结合描述的特定特征、结构、材料或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，此说明书通篇各种地方中的诸如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”、或“在一实施方式中”的语句的出现不一定是指本公开内容的相同实施方式。并且，可以在一个或多个实施方式中用任何合适的方式结合特定的特征、结构、材料或特性。

尽管已经参照特定的实施方式来描述本文中的公开内容，但要理解到，这些实施方式仅是本公开内容的原理和应用的说明。本领域技术人员将理解到，可以在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对本公开内容的方法和装置作出各种更改和变化。因此，本公开内容旨在包括在所附的权利要求和权利要求的等效物的范围内的更改和变化。