具有共享泵的真空腔室的制作方法

本申請是pct國際申請號為pct/us2012/027099、國際申請日為2012年2月29日、進入中國國家階段的申請號為201280008689.1，題為“具有共享泵的真空腔室”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求提交于2011年3月1日的美國臨時專利申請序列號61/448,024的權益。

本揭示案的實施例大體關于具有不同泵送要求的真空腔室，這些真空腔室經由單個前級真空管線耦接至泵送系統。

背景技術：

在諸如用于制造集成電路、平板顯示器，及磁性介質等其它對象的工具的真空處理工具中，經由使用真空泵維持真空處理工具的腔室的真空環境。由于作業于各個真空處理腔室的過程具有不同壓力及/或泵送要求，所以每一真空處理腔室典型地具有專用真空泵。因此，真空泵傳統地只共享于具有相同泵送要求的真空腔室之間，因為不能精密滿足不同環境的獨特泵送要求。每一真空腔室的專用泵的需求增加系統的總成本，以及硬件成本及與多個泵的額外空間要求相關聯的成本。

因此，需要經改良處理系統，該經改良處理系統具有以單個真空泵伺服具有不同泵送要求的真空處理區域的能力。

技術實現要素：

本揭示案大體關于用于處理基板的真空腔室。這些真空腔室包括：第一基板腔室，該第一基板腔室隔離于第二基板腔室；真空泵；及高傳導前級真空管線，該高傳導前級真空管線耦接至泵。高傳導泵送管道耦接前級真空管線至第一基板腔室且低傳導泵送管道耦接前級真空管線至第二基板腔室。選擇每一管道的傳導性以允許使用耦接至單個前級真空管線的單個泵(或多個泵)使每一腔室的不同泵送需求得到滿足。

本揭示案的另一實施例提供腔室主體，該腔室主體具有第一及第二基板移送室。第一基板移送室隔離于第二基板移送室。基板移送室進一步包括真空泵及高傳導前級真空管線，該高傳導前級真空管線耦接至泵。高傳導泵送管道耦接前級真空管線至第一基板移送室，且低傳導泵送管道耦接前級真空管線至第二基板移送室。

本揭示案的另一實施例提供一系統，該系統具有：第一腔室主體及第二腔室主體，該第一腔室主體具有隔離于第二個第一基板移送室的第一基板移送室，該第二腔室主體具有隔離于第四個第一基板移送室的第三基板移送室。該系統還包括：真空泵；高傳導前級真空管線，該高傳導前級真空管線耦接至泵；第一高傳導泵送管道，該第一高傳導泵送管道耦接高傳導前級真空管線至第一基板移送室；及第二高傳導泵送管道，該第二高傳導泵送管道耦接高傳導前級真空管線至第三基板移送室。該系統進一步包括：低傳導前級真空管線，該低傳導前級真空管線耦接至高傳導前級真空管線；第一低傳導泵送管道，該第一低傳導泵送管道耦接低傳導前級真空管線至第二基板移送室；及第二低傳導泵送管道，該第二低傳導泵送管道耦接低傳導前級真空管線至第四基板移送室。

附圖說明

為能詳盡理解以上所述本揭示案的特征結構，可參考實施例更具體的描述上文簡單概括的本揭示案，其中一些實施例圖示于附加圖式中。然而，應注意附加圖式僅圖示出本揭示案的典型實施例，且因為本揭示案可允許其它同等有效的實施例，所以這些圖示不欲視為本揭示案的范疇之限制。

圖1為根據本揭示案的一個實施例的真空腔室的前剖視圖。

圖2為圖1的真空腔室的剖面示意圖。

圖3為圖1的真空腔室的另一剖面俯視圖。

圖4為根據本揭示案的實施例的具有泵系統的真空腔室的示意圖。

圖5為圖4的泵系統的替代實施例的局部示意圖。

圖6為具有多個真空腔室及一個泵系統的一個實施例的前示意圖。

圖7為具有多個真空腔室及一個泵系統的替代實施例的前示意圖。

為了促進了解，盡可能使用相同的組件符號來表示圖式中相同的組件。考慮到一個實施例中的組件及特征結構，可有利地并入在其它的實施例中而無需進一步描述。

具體實施方式

本揭示案提供基板真空處理系統，該基板真空處理系統包括多個互相隔離的基板腔室。基板腔室各自藉由泵送管道耦接至真空泵，這些泵送管道被配置成具有經選擇的傳導性比，使得基板腔室可共享公共的真空泵。

圖1為根據本揭示案的一個實施例的處理系統100的前剖視圖。處理系統100大體包括腔室主體102，該腔室主體102具有藉由內壁108隔離于第二腔室106的第一腔室104。盡管腔室104、106圖示于公共腔室主體102中，但腔室104、106可替代地配置于單獨的主體中。穿過腔室主體102形成的基板移送口110為第一及第二腔室104、106提供出入口。耦接至腔室主體102的門112操作以選擇性地開閉每一基板移送口110，以便于基板進出第一及第二腔室104、106。加工界面114耦接至腔室主體102的一側。移送室116耦接至腔室主體102的另一側。盡管未圖示，但多個處理腔室耦接至移送室116以處理基板。

在一個實施例中，第一腔室104為等離子處理腔室，諸如等離子減弱、回火、布植、灰化或其它等離子處理腔室的腔室。第一腔室104包括噴淋頭118、基板支撐120，及加熱器122。在處理期間，加熱器122加熱藉由基板支撐120支撐于第一腔室104中的基板124。氣體分配盤128控制處理氣體流經遠程等離子源130且經由氣體入口126進入第一腔室104，該氣體入口126穿過腔室主體102而形成。經由氣體入口126進入第一腔室104的處理氣體經由多個孔134側向分散，以使處理氣體均勻分散于基板124的表面上，該多個孔134穿過噴淋頭118而形成。可提供射頻功率源132以供動力給噴淋頭118及/或基板支撐120中的一或兩者，藉以激勵第一腔室104內的氣體。

第一排氣口136穿過腔室主體102形成以允許處理氣體從第一腔室104移除。第一排氣管道138耦接第一排氣口136至前級真空管線142。前級真空管線耦接至泵送系統144。泵送系統144可包括一或更多個泵。在圖1所示的實施例中，可伸縮聯結器140耦接第一排氣管道138至前級真空管線142以允許熱膨脹及更大的容限。可伸縮聯結器140大體包括波紋管150及凸緣146、148。凸緣146、148各自密封地耦接至第一排氣管道138及前級真空管線142。波紋管150密封地耦接至凸緣146、148，同時允許波紋管150與凸緣間的相對運動而不損害密封。

在所示的實施例中，第二腔室106配置為無等離子處理能力的負載鎖腔室，例如，用于在相鄰腔室及/或加工接口的真空與大氣環境間簡單移送基板。第二腔室106可選擇地具有非等離子加熱及/或冷卻組件(未圖標)。第二腔室106大體包括多個基板支撐152，該多個基板支撐152經配置以支撐第二腔室106內的基板154。第二排氣口156穿過腔室主體102而形成且耦接至第二排氣管道158。第二排氣管道158藉由可撓聯結器140耦接至前級真空管線142且最終耦接至泵144。第一排氣管道138及第二排氣管道158各自配置以具有不同預定傳導性，以使得第一及第二腔室104、106的泵送要求可由單個泵送系統144得到伺服。如圖1中所示，第一排氣管道138經配置以具有高傳導性以允許執行于第一腔室104中的等離子過程所需的更大量的氣體從第一腔室104移除。第二排氣管道158經配置以具有相對第一排氣管道138的傳導性的低傳導性，使得從第一及第二腔室104、106泵送的不同流速的氣體可同時藉由單個泵送系統144通過單個前級真空管線142抽吸。

圖2為穿過第二腔室106的腔室主體102的剖視圖。如上文所述，第二排氣口156流體耦接至第二腔室106。另外，第一排氣口136穿過腔室主體102而形成，且隔離于第二腔室106及第二排氣口156。孔204穿過腔室主體102而形成，隔離于第二腔室106，且延伸至第一腔室104(未圖示于第2圖中)內。軸202配置于孔204內以控制舉升組件的高度，如下文進一步所述。

圖3為穿過第一腔室104的腔室主體102的剖視圖。配置于第一腔室104內的為舉升組件302。舉升組件302包括環304，該環304藉由支架308耦接至軸202。舉升組件302進一步包括多個指狀物310，該多個指狀物310自環304向內輻射式延伸。指狀物310間隔于環304之下以允許機器人(未圖示)取及放基板于指狀物310之上。多個指狀物310對準多個缺槽312，該多個缺槽312形成于基板支撐120中。當耦接至軸202的致動器(未圖示)降低舉升組件302時，指狀物310將配置于該指狀物310之上的基板安置于基板支撐120上。雖然指狀物310處于低位，但是安放在基板支撐120上的基板不接觸指狀物310。環304可經提升以使得指狀物310從基板支撐120舉升基板至對準口110的高度，以利于機器人基板移送。

如圖3中所示，第一排氣口136流體耦接至第一腔室104。第二排氣口156，如虛線所示，穿過腔室主體102而形成以使得該口隔離于第一腔室104及第一排氣口136。

圖4為根據本揭示案的實施例的腔室主體102的示意圖。腔室主體102包括各自經由排氣管道138、158耦接至泵144的第一及第二腔室104、106。穿過排氣管道138、158的氣流可由配置于排氣管道內的閥門控制。如圖4中所示，節流閥402配置于第一排氣管道138內以有選擇地增加或減少從第一腔室104排出及穿過第一排氣管道138的氣流。隔離閥404配置于節流閥402的下游以有選擇地關閉穿過第一排氣管道138的氣流且隔離第一腔室104(在要求時與前級真空管線142及泵144隔離)。類似地，節流閥406配置于第二排氣管道138內以有選擇地控制來自第二腔室106的氣流。隔離閥408配置于節流閥406的下游以隔離第二腔室106(在要求時與前級真空管線142及泵144隔離)。

圖5為前文所述的具有一或更多個泵的泵送系統144的替代實施例的局部示意圖。圖標于圖5中的泵送系統144包括多個泵，該多個泵平行耦接至前級真空管線142。泵送系統144包括第一個泵510，該第一個泵510耦接至前級真空管線142。第二個泵5101藉由連接器504流體耦接至前級真空管線142。連接器504包括：第一末端512，該第一末端512耦接至前級真空管線142的三通管502；第二末端514，該第二末端514可選擇地耦接至附加連接器(作為504n用虛線圖示)；及第三末端516，該第三末端516耦接至第二個泵5101。應了解，一或更多個附加泵(作為510n用虛線圖示)可使用一或更多個具有連接至其它第二末端514n的第一末端512n及第三末端516n的連接器504n接合。末端蓋506耦接至最后的連接器504n的第二末端514n以終止連接器504n串。

圖6為具有由一個泵送系統144伺服的多個腔室的系統600的前示意圖。該系統600大體包括多個非平衡腔室組602、…，602n，該多個非平衡腔室組602、…，602n藉由最終的前級真空管線142連接至泵送系統144。每個非平衡腔室組包括至少兩個真空腔室，每個真空腔室具有不同泵送要求。為使所有腔室組602、…，602n能夠耦接至單個最終前級真空管線142，選擇耦接至單個腔室的排氣管道的每個公共排氣管道604、604n的傳導性以適應最終耦接至公共前級真空管線142的每個腔室組的不同流量要求。在一個實施例中，兩個非平衡組602、602n可各自具有耦接至公共排氣管道604及604n的排氣管道138、158及138n、158n。每個公共排氣管道604及604n耦接至公共前級真空管線142。在一個實施例中，各自的管道對138、138n、158、158n及排氣管道604、604n的傳導性是相等的。例如，排氣管道138、158的總傳導性等于公共排氣管道604的傳導性。類似地，排氣管道138n、158n的總傳導性等于公共排氣管道604n的傳導性。或者，排氣管道604、604n的傳導性可不同且經選擇以平衡泵送要求以使得使用泵送系統144耦接至單個最終的前級真空管線142的一或更多個泵能夠伺服至少兩個腔室。

圖7圖標出系統700的另一實施例，該系統700具有由一個泵送系統144伺服的多個腔室。該系統700大體上類似于前文所述的系統600，除了在系統700中，每個高傳導排氣管道138、138n耦接至共同的高傳導公共排氣裝置706，該高傳導公共排氣裝置706依序地藉由前級真空管線142耦接至泵送系統144，且低傳導排氣管道158、158n耦接至公共低傳導排氣管道702。低傳導排氣裝置702藉由脊狀接線704耦接至高傳導公共排氣裝置706中的一者或直接耦接至前級真空管線142。在一個實施例中，脊狀管道704與前級真空管線142中的至少一者或兩者間的連接對稱地分割公共排氣裝置702、706，使得在腔室104、104n、106、106n間傳遞的排氣相對經由前級真空管線142與高傳導公共排氣裝置706的交叉界定的對稱接線708為對稱地平衡。

本揭示案提供處理系統，該處理系統具有有利地模塊化的泵系統。考慮到可使用泵送系統中耦接至單個前級真空管線的一或更多個泵以伺服具有不同泵送要求的至少兩個腔室。使用單個前級真空管線以伺服所有腔室有利地減少了系統的成本及復雜性且提供更小的占地面積。系統平衡不同腔室間的傳導性，高低傳導管道連接至單個前級真空管線以允許用最少的成本及空間沖擊使不同過程及功能執行于腔室內。此外，具有高傳導管道的排氣管道及前級真空管線限制于腔室主體的空間范圍之下以保持小的占地面積。

盡管上述說明系針對本揭示案的實施例，然可在不悖離本揭示案的基本范疇下設想出本揭示案的其它與進一步實施例，本揭示案的范疇由下文的權利要求范圍所決定。