專利名稱:先進的多壓力工件加工的制作方法
相關申請本申請要求美國臨時專利申請No.60/534,495的優選權,其在2003年1月6日申請,在此以引用的方式將其全部包括在內。
背景技術:
總的來說,本發明涉及加工一個或多個工件的領域,更特別地,涉及通過使用多于一個的壓力對工件進行全面操作的系統和方法。
例如在總工藝過程中,通常最好在不同的點使用不同的壓力來進行工件如半導體晶片的制造。在美國專利No.6,409,932(以下為’932專利)中公開了這種多壓力加工的一個實例。特別地,在’932專利的第2欄,公開了七個步驟的現有技術工藝,其已知為大氣-真空-大氣(AVA)加工。在這種處理中,在處理室中,將晶片加熱到期望的處理溫度,然后將該處理室抽吸減少到期望的處理壓力,使晶片經受等離子體,使該室通風返回到大氣壓力,并將該晶片同另一個晶片交換。這樣一種工藝例如在從晶片上去除光致抗蝕劑中是很有用的。
‘932專利利用了一公知原則的優點,該原則為傳熱效率隨著氣壓的增加而增加。為了使晶片的處理量大于在現有技術的AVA系統中可獲得的處理量,在該處理室壓力自裝載/卸載壓力降低之后,該’932專利使用中壓,在該壓力下,在處理室中加熱該晶片。不需要該裝載/卸載壓力為大氣壓,但是仍然要比該中壓要高。在這一點上,考慮到本發明的技術和認識,認為’932專利施加了這樣的限制和問題,其使得進一步限制了系統處理量的增強。
人們注意到其它現有技術已經認可結合使用轉移室,在中壓下進行加熱。特別地,在該中壓或處理壓力下,在該轉移室和處理室之間轉移該處理對象。如在下面適宜的地方將進一步討論的一樣,在此認識到在這些現有技術系統的處理室中所需要的壓力變化對系統的處理量施加了顯著的限制。
認為本發明在進一步提供優點的同時,解決了前面的限制和問題。
發明內容
在用于處理至少一個工件的系統中,公開了設備和方法。該系統包括至少一個轉移室和至少一個處理室,以至于該轉移室中的轉移室壓力和該處理室中的處理室壓力可各自變化,且該工件可在該轉移室和該處理室之間移動。該系統還包括工藝氣體調節裝置(process gas regulationarrangement),其用于至少在等離子體處理過程期間,以給定的流速,向該處理室提供工藝氣體,其能夠以最大的流速提供該工藝氣體。
在本發明的一個方面,使該轉移室壓力和該處理室壓力均衡到(equalized)處理壓力,工件將在該處理壓力下經受等離子處理過程。在該處理壓力下,將工件從該轉移室轉移到該處理室。將該工件預熱到處理溫度,同時以壓力增加速率將該處理室壓力增加到預熱壓力,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到該處理室的總輸入速度要比最大流速大,而未增加轉移室壓力。將該處理室壓力降低到處理壓力。至少近似在處理壓力和處理溫度下,將該工件暴露于等離子體處理過程。
在本發明的另一個方面中,使該轉移室壓力和處理室壓力均衡至該預熱壓力,在該預熱壓力下,將使該工件加熱到處理溫度。在使該轉移室壓力和該處理室壓力均衡相結合,將該工件從該轉移室轉移到該處理室。在該處理室中,在預熱壓力下,將該工件預熱到處理溫度。在該轉移室維持至少近似在該預熱壓力的同時,將該處理室壓力降低到處理壓力。至少近似在該處理壓力和處理溫度下,使該工件暴露于等離子體處理過程。然后以壓力增加速率,將該處理室壓力增至該預熱壓力,用于將該工件轉移到在該預熱壓力下的該轉移室,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,其導致輸入到該處理室的總輸入速度大于最大流速,而未增加該轉移室壓力。
在一種實施過程中,為了用于將該處理室壓力由該處理壓力選擇性再充氣(backfilling)到該預熱壓力,配置再充氣儲存器裝置(backfill reservoirarrangement)以用于同該處理室的選擇性壓力相通(selective pressurecommunication)。
在本發明的另一個方面,在同該處理室壓力隔離中,該轉移室壓力變化到所選壓力值,該值大于預熱壓力,在該預熱壓力下,將使該工件加熱到至少近似該處理溫度。當該處理室最初至少近似在處理壓力下時,壓力在該轉移室和該處理室之間均衡,該處理壓力低于該預熱壓力,從而使得該所選壓力使該處理室再充氣到至少近似該預熱壓力。與使壓力均衡至該預熱壓力協同地,將該工件從該轉移室移動到該處理室。在該處理室中,在預熱壓力下,將工件預熱至至少近似在該預熱溫度。在同該轉移室壓力隔離中,將該處理室壓力降低到該處理壓力。至少近似在該處理壓力和處理溫度下,將該工件暴露于等離子體處理過程。
在本發明的另一個方面,至少操縱該處理室壓力,且同時該工件在該轉移室和處理室之間移動,從而使得在該處理室中,該工件暴露于預熱壓力,以用于將該工件增強加熱(enhancing heating)到處理溫度,以及從而使得在至少近似達到處理溫度之后,在該處理室中,至少近似在處理壓力下,以一定方式使該工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,使用低于大氣壓但高于處理壓力的預熱壓力值以及使用壓力增加速率,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到該處理室的總輸入速度大于最大流速,而未增加該轉移室的壓力。
在本發明的一個延續方面,為了處理多個工件,至少操縱該處理室壓力,將工件中的第一個在該轉移室和該處理室之間移動,從而使得該第一個工件在該處理室中暴露于預熱壓力,以用于將該第一個工件加熱到處理溫度,以及從而使得在至少近似達到處理溫度之后,在該處理室中,至少近似在處理壓力下,以一定方式使該第一工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,使用低于大氣壓但高于處理壓力的預熱壓力值。通過連續地操縱該轉移室壓力、該處理室壓力以及同時在該轉移室和該處理室之間移動在后工件中的每一個以及使用壓力增加速率來處理工件,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到該處理室的總輸入速度大于最大流速,而未增加該轉移室壓力。一個特征為可同時轉移和處理多個工件。
在本發明的一個方面,描述了旁路裝置(bapass arrangement)以用于在該轉移室和該處理室之間選擇性提供壓力相通,從而用于在其間產生壓力均衡,其同隔離閥(isolation valve)的使用分開,通過該隔離閥,工件在轉移室和該處理室之間傳遞。一個特征為控制裝置使得該轉移室壓力增至所選值,同時該處理室在處理壓力下,該處理壓力低于該所選值,且該處理壓力還低于預熱壓力,該工件將在該預熱壓力下加熱到處理溫度。此后,通過一定方式至少打開該轉移室和該處理室之間的旁路裝置來使該處理室再充氣,該方式使得該轉移室壓力和該加工室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,從而隨后用于加熱該工件。另一個特征為該旁路裝置用于在該轉移室和該處理室之間選擇性提供壓力相通,以用于其間的壓力均衡而不需要使用隔離閥。
在另一個實施過程中,根據多步驟總加工工藝,在用于處理至少一個工件的系統中,在處理室中,在預熱壓力下,其將工件預熱到處理溫度,此后,在該處理室中,在處理壓力以及至少近似在處理溫度下,使該工件暴露于等離子體,該處理壓力低于該預熱壓力,從而使得在多步驟總加工工藝期間,在一個或多個點,必須將該處理室壓力由該處理壓力至少增至該預熱壓力。該系統還包括工藝氣體調節裝置,該裝置用于至少在使工件暴露于等離子體期間,以給定流速將該工藝氣體提供到處理室,且該裝置能夠以最大流速提供該工藝氣體,提供一裝置以用于通過以輸入流速提供額外的處理室氣體輸入流,來在多步驟總加工工藝期間,在一個或多個點,將該處理室壓力由該處理壓力至少增至該預熱壓力,該輸入流速使得輸入到該處理室的總輸入速度大于最大流速。
通過結合下述附圖,參考下面的詳細說明可理解本發明。
圖1A為根據本發明制造的、工件處理系統的正視圖解剖視圖,其中提供再充氣裝置以在處理室中誘導快速的壓力增加。
圖1B為根據本發明制造的、另一工件處理系統實施方案的正視圖解剖視圖,其中提供旁路裝置以用于從該轉移室使該處理室再充氣。
圖2為說明一種可將圖1A的系統用于其中的方式的流程圖,其中將該轉移室維持至少近似在處理壓力下,工件將在該處理室中在等離子體處理期間,暴露于該處理壓力下。
圖3為基于圖2的流程圖、說明處理室壓力、再充氣室壓力和工件溫度相對于時間的曲線。
圖4為說明一種可將圖1A的系統用于其中的方式的流程圖,其中將該轉移室維持至少近似在預熱壓力下,該工件將在該處理室中暴露于處于該預熱壓力下,從而增強工件的加熱。
圖5為基于圖4的流程圖、說明處理室壓力、再充氣室壓力和工件溫度相對于時間的曲線。
圖6為說明一種可將圖1B的系統用于其中的方式的流程圖,從而使得該轉移室使該處理室從處理壓力再充氣到預熱壓力。
圖7為根據本發明制造的、另一工件處理系統實施方案的正視圖解剖視圖,其中沿著旁路裝置和再充氣裝置,提供二元處理站(dual processingstation),可將它們中的任一或兩個都用于使該處理室再充氣。
發明詳述提供下面的說明,從而使得本領域技術人員能夠制造和使用本發明,且以專利申請及其需要的角度提供該說明。對本領域技術人員而言,顯然可對所描述的實施方案進行多種修改,可將在此的通用原則用于其它實施方案。因此,本發明不局限于所示的實施方案,而是使最寬的范圍與在此描述的原則和特征相一致。值得注意的是附圖不是成比例的,且其實質上是示意性質的。
圖1為根據本發明一種實施方案的、半導體工件處理系統的正視示意圖,該系統通常顯示為參考數字10。雖然系統10代表一種在實踐本發明中很有用的系統,應該理解的是可以結合多種系統配置而使用本發明,且目前所說明的實施過程不是限制性的。如將要看到的一樣,可使用任意至少在其處理室中,具有至少適宜的選擇和分離的、壓力變化能力的系統來實踐本發明。當然,必須具有使工件在該轉移室和該處理室之間轉移的措施。可將該系統配置得可提供許多可選擇的特征,該特征同實踐本發明相一致,該特征通常同高處理量平臺相關,包括例如使用一個或多個工件盒、在其處理室中的二元工件(dual workpiece)處理位置以及一個或多個裝載鎖。將美國專利No.6,315,512用作一個其中描述了這種特征的實施例,在此以引用的方式將其全部包括在內。人們認為由于本申請的全部描述,本領域技術人員可很容易改裝具有這種特征的系統以用于實踐本發明。應該注意到的是在整個描述內容中,可能的時候,相同的參考數字應用于相同的元件。
繼續參考圖1A,系統10包括轉移室12,僅部分顯示了該轉移室12且其具有放置在其中的機械手(robot)14。該機械手14包括臂18和末端執行器(end effector)(槳)20,該執行器通過臂18移動。為了當前的實施例,盡管本領域技術人員將意識到這種系統在其它處理應用中也很有用,但是將以從半導體工件30去除光致抗蝕劑層或圖案22(厚度很夸張)的角度描述系統10,其它處理包括但不局限為化學汽相沉積、原子層沉積以及等離子蝕刻的多種實施過程,其中工件在不同的處理點處于不同的壓力條件下。因此,為了當前的實施例,例如提供具有等離子體源34(如感應耦合等離子體(ICP)源)的等離子體-處理室32。將等離子體源34用來產生適宜用于去除光致抗蝕劑的等離子體36。其它適宜的等離子體源包括但不局限為微波源、表面波等離子體源、ECR等離子體源、電容耦合(平行板)等離子體源。應該注意到的是術語“處理室”或“加工室”例如是指用于容納工件的裝置,該裝置結合了處理源如等離子體源。
例如,可將等離子體室34用來以代表性處理窗(process window)供應等離子體,如處理壓力0.2-20托(已發現約1托有用)等離子體RF電源(每工件)500-5,000W(已發現約3,000W有用)工藝氣體下面氣體中的一些組合或全部·O2流1,000-20,000(已發現5,000-10,000sccm有用)·Ar、He、N2流單獨或組合50-5000sccm(已發現500sccm有用)·H2、D2、HD流單獨或組合1,000-20,000sccm(已發現約10,000sccm有用)合成氣體(4-10%H2-余量N2)1,000-15,000sccm(已發現約10,000sccm有用)·烴氣(低分子量wt)如CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10等)-流1,000-10,000sccm(已發現具有約5,000sccm流的CH4有用)·含鹵烴氣體如CF4、C2F6、C3F8、C4F6、c-C4F8、CHF3、CH2F2、CH3F、C2HF5、C2H2F4、ClCF3、Cl2CF2等-流低于約300sccm
·HF流低于約300sccm·N2O流50-5000sccm·NH3流50-5000sccm在去除光致抗蝕劑的干法中,已知光致抗蝕劑的去除速度隨著工件溫度在暴露于等離子體期間的增加而增加。例如,為了達到更高的工件處理量,考慮將工件加熱到在約150℃-350℃范圍的溫度。
繼續圖1A的說明,將工件30支承在襯托器(susceptor)38上。該襯托器在將工件加熱到期望溫度中很有用。由于對襯托器的溫度增加有限制,已發現在整個加工周期過程中,將襯托器維持在固定溫度(fixed temperature)很實用。作為選擇,在加工周期之前,至少預熱該襯托器。可將該襯托器維持或預熱到或在90℃-400℃之間的溫度。盡管為了提供額外的加熱可使用更低的值,但已發現近似300℃有用,其來自等離子體暴露和/或材料/裝置的熱限制。例如可使用任意適宜形式的襯托器如適宜的臺板。為了移動工件30,起模頂桿50同機械手14協同使用,藉此根據需要,將該起模頂桿用來在末端執行器20和襯托器38之上,放置和移動(未顯示)工件。該起模頂桿顯示位于收起的位置,該末端執行器20顯示縮回到轉移室12中,從而使得工件30支承在襯托器38上。在該轉移室12和處理室32之間限定穿越通道42,從而使得機械手14可通過其轉移工件。例如可將隔離閥如真空隔離閘門閥或縫隙閥(slit valve)用來全部或部分地(此時例如,為了兩室之間均衡的目的,提供壓力相通)選擇性關閉通道42。在目前的實施例中,在標有箭頭45的方向使用復合運動打開閥44,在其軸上向右轉(right turn)。協同適宜的配置,將排氣口46用于在該處理室中產生真空。廢氣48沿著以箭頭表示的方向流動。
等離子體室或艙34包括氣體擴散器50,其接收來自工藝氣體輸入52和再充氣裝置54的輸入。后者在再充氣輸入56提供到擴散器50的輸入。應該注意到為了避免對二元輸入擴散器50的需要,可將輸入52以“T”結構彼此連接,從而共享單一氣體輸入。作為同最初較高壓力相通的結果,將術語“再充氣”用來描述將較低壓力變為較高壓力。應該注意到已將該擴散器設計成均勻分布等離子體源34中的壓力,且最小化等離子體回流到氣體擴散器50、氣體入口管線52和56中的可能性。盡管為了增強工件30的升溫,還可通過工藝氣體輸入52引入氣體,但工藝氣體58通常包括用來產生等離子體的氣體混合物。關于這一點,可通過MFC(質量流量控制器)60調節該工藝氣體的輸入,為了在將該工件實際暴露于等離子體期間,高精度調節工藝氣體的輸入,提供該控制器,從而控制該等離子體的特征。在MFC提供這種精確控制的同時,流速(flow rate)相當低。此外,裝置如MFC的特征在于通常相當低的最大流動值。因此,關于僅通過依賴MFC的流入,認為施加了顯著的限制。再充氣輸入56通向再充氣閥66,該閥反過來連接到再充氣壓載室68。下面將提供關于再充氣裝置54的容量和操作的細節。此刻,足以注意到應將再充氣輸入56、閥66、再充氣室68以及所有相關的管配置得有助于使在處理室32中的快速壓力增長,例如可單獨或協同工藝氣體輸入52,從低的等離子體處理壓力增至較高的工件預熱壓力。再充氣室管線70自再充氣供應閥72通向再充氣室68。將適宜的供應管線74連接到再充氣供應閥72的輸入。箭頭指示再充氣氣體76。使用壓力傳感器78監控再充氣室68中的壓力。以這種方式,在處理室的再充氣開始之前,可達到在該再充氣室中的規定起始壓力,該再充氣協同使用供應閥72。作為選擇,為了確保在該再充氣室的受控壓力條件,可使用質量流量控制器(未顯示)在已知的時間周期計量進入到該再充氣室的氣體。考慮到全部描述的內容,認為本領域技術人員很容易實現這種再充氣裝置。為了增強處理的均勻性,將氣體擴散器79放置在等離子體室34和處理室32之間,但是,該氣體擴散器不是必需的。
單獨或者協同工藝氣體MFC60使用再充氣裝置54,認為可產生大于15托/秒的處理室增加速度。根據實際需要甚至可考慮150托/秒或更大的增加速度。
直接注意到圖1B,其圖解說明了改進系統的實施,該系統通常顯示為參考數字80。除了不需要再充氣裝置54以及使用單一的輸入氣體擴散器(未顯示)之外,系統80與圖1A的系統10類似。此外,說明了壓力旁路裝置82用于在轉移室12和處理室32之間選擇性提供壓力相通。旁路裝置82包括管84和旁路閥86。為了在處理和轉移室之間實現期望的壓力分布均衡,可以任何適宜的方式將后者打開。可使旁路裝置82所有元件的大小合適,從而使得在該兩室之間,以至少15托/秒的速度實施快速的壓力均衡。根據實際需要甚至可考慮150托/秒或更大的速度。因此,作為低端的性能限制,可在少于4秒內實行低于1托-60托的過渡。當然,期望更短的過渡時間,小于2秒已證明用于相同的壓力變化。本領域技術人員很容易實現系統10和80的控制,例如考慮到全部的描述內容,以一定方式使用計算機90和適宜的壓力和/或氣體流動控制傳感器,提供該方式以用于實施所有在此期望的工序。系統80中的另一個區別在于MFC92的提供,該MFC具有連接到適宜氣體供應的輸入94和輸出96,該輸出進料給轉移室12。下面將描述MFC92的用途。應該注意到可以可選擇的方式控制轉移室12中的壓力。作為非限制性實施例,同轉移室壓力相通結合的氣流截留閥(gas flow shutoffvalve)或節流閥中的一種,可使用壓力傳感器。
結合圖1A,現在轉向圖2和3,現在將描述第一模式,可將系統10用于該第一模式中。圖2為說明這種模式多個步驟的流程圖,其通常顯示為參考數字100,而圖3為處理室壓力和工件溫度相對于時間的曲線圖。應該注意到關于所有在此描述的曲線,該曲線包括圖3的曲線,當說明具體的時間、壓力和溫度值時,這樣的值在性質上決不是限制性的,而是示例性的。圖2以及下面描述的其它的圖可將處理室稱之為“PC”,將轉移室稱之為“TC”。可將光致抗蝕劑稱之為“PR”。在圖3中,第一曲線101a說明了相對于時間的處理室32壓力、第二曲線101b說明了相對于時間的再充氣室68壓力以及第三曲線102說明了相對于時間的工件溫度。在這種模式中,在接近相同的低壓下,操作轉移室12,該低壓用于工件30和其上的光致抗蝕劑22的等離子體暴露。在此可將這種壓力稱之為處理壓力,并在圖3中顯示為P0。該處理壓力可為約0.01-10托的范圍,且可近似于1托。最初,將工件從轉移室12移動到處理室32,且放置在襯托器38上。為此,如果未打開,在該兩室之間打開隔離/門閥44(如箭頭56顯示的一樣)。和打開隔離/門閥有關,起模頂桿40延伸到襯托器上表面之上(如果未位于提升/延伸位置)。還與打開隔離/門閥有關,將工件插入到處理室中,其通過末端執行器20支承,該末端執行器安裝在機械手臂18上。在工件到達起模頂桿之上的期望位置后,末端執行器使工件降低(連接到末端執行器的機械手臂的z軸控制)到該起模頂桿上。在將工件存放在起模頂桿頂部上后,該機械手臂將末端執行器20從該處理室撤出。在與將末端執行器完全從該處理室撤出相關的時間中,關閉該隔離/門閥44。在實現將工件移動到處理位置中,對本領域技術人員而言,前面的步驟是很常見的。
已經在模式100的步驟103中描述了工件的最初定位,如在圖1的情況一樣,通過縮回起模頂桿40,將工件降低到其在襯托器38上的處理位置。在加熱前,在時間t0,該工件溫度近似于T0(參見圖3)。由于該襯托器已經很熱,只要該工件近似于該熱襯托器,工件溫度就開始由T0上升,襯托器加熱到約150℃-約350℃之間。工件溫度上升歸因于輻射、氣體對流以及傳導熱轉移過程。與將要停留在襯托器上的工件有關,將處理室32、因此等離子體室34中的壓力由圖3中的P0快速增加到預熱壓力P1,通過加入氣體/多種氣體,該預熱壓力在約25托-250托的范圍,該氣體可優化用于快速的工件加熱速度。通過使用再充氣裝置54,在從t0-t1的時間間隔可產生很快的壓力增加如在圖3中描述的從P0-P1。預期約60托的預熱壓力是適合的,且在該壓力下,大多數好處得以實現,該好處來自于提高的加熱速度,其可得自于更高的壓力。也就是說,將壓力提高增加得顯著高于60托需要額外的時間,以及需要額外的時間隨后降低該壓力,從而降低處理量。通過打開再充氣閥66從而釋放加壓氣體來在該處理室內實現這樣快速的壓力增長,該加壓氣體以較高壓力儲存,其來自于再充氣儲存器68。應該注意到的是該再充氣儲存器通常十分近似于該處理室。從這一點而言,使該儲存器68的大小合適,從而提供在適宜壓力下的適宜的氣體容量,以將處理/等離子體室聯合為期望的壓力。值得注意的是,關于所有在此描述的實施方案,最小化加工室氣體容量有助于直接增強可達到的壓力增加速率。
有至少兩種進行快速壓力增加的方式。圖3說明了再充氣均衡技術,其中事前將再充氣壓力增加或設定到所選擇的壓力Psel(參見t0的曲線101b)。選擇這種壓力值部分是基于該再充氣室和處理室的容量,從而使得該兩室在t1均衡至預熱壓力P1,隨后在t0打開再充氣閥66。也就是說曲線101a和101b在t1合并。在均衡之后關閉再充氣閥66,并使得該再充氣室壓力(曲線101b)從近似于t3-t5增至Psel。雖然為了說明的方便,將Psel顯示為65托,應該理解的是如將在下面描述的一樣,可以大量的方式確定該值,且不認為使用該值是限制性的。作為可供選擇的技術,該技術未在圖3中標繪,但考慮到圖1A,其很容易理解,可將該再充氣室壓力增至比Psel顯著更高的值,從而使得該再充氣室總是保持比P1高。為了終止該再充氣,當該處理室達到P1時,關閉再充氣閥66。也就是說,一旦將該處理室壓力增至預熱壓力,就關閉該再充氣閥66。作為任一技術的一部分,可打開供應閥72,同時關閉再充氣閥66,從而將該再充氣儲存器68補充到期望的壓力。取決于包括室容量和流速的多種因素,后者,作為選擇的技術可產生更快速的壓力增加。但是,使用任一技術,根據在整個處理方案中的需要,可在該處理室中產生快速的壓力增加。應該注意到當使用再充氣室68,期望在處理室32中誘導壓力增加時,在整個處理方案的角度,可在任意時間使用這些技術中的任意一種。在實際實施過程中,實現約30托/秒的流速。認為從約15托-超過150托/秒的壓力增加速率是很有用的。
在步驟104中,一旦工件溫度達到襯托器的溫度(但通常略微低于該襯托器溫度),將該處理室的壓力快速降低到處理壓力,需要該壓力以用于光致抗蝕劑等離子體蝕刻步驟。圖3說明從時間t1-時間t2維持該壓力P1。但是在時間t2,快速降低該處理室壓力,從而開始返回到P0。用于等離子體暴露步驟的處理壓力P0可在從約0.01-10托的壓力范圍內。在t3達到該處理壓力。而且,當工件溫度達到或同襯托器溫度具有一些期望的關系如略微低于該襯托器溫度時,在處理室32中激發等離子體氣流。然后使等離子體氣體58流進擴散器50和等離子體室34中。例如,這可在這樣的時間范圍內發生,該時間范圍包括至少一部分t2和t4之間的時間間隔,且包括t2和t4。應該注意到如在有關達到溫度或壓力值中描述的一樣,處理步驟的引發可以為對測量值響應、可使用基于之前系統性能測定的固定時間周期,或者可表現為這兩者的結合。
在步驟106中,與處理室相關,可在t4開啟RF電源和與等離子體室34相關的匹配網絡(未顯示),且該匹配網絡開始調整到一點,在該點將觸發穩定的等離子體且開始該等離子體蝕刻工藝,該處理室已經達到用于等離子體蝕刻步驟期望的處理壓力,并引入等離子體氣體供應。圖3說明了在時間t5終止的、十秒鐘等離子體蝕刻。可以看出在正在暴露于等離子體時,工件溫度從t4-t5稍微上升。通過使用結合到襯托器38中的靜電夾具,可最小化該工件由于暴露于等離子體而產生的溫度上升。
與在步驟108中,在t5終止的等離子體蝕刻處理相關,斷開用于產生等離子體的氣體,該氣體通過該處理室。如果需要,可使處理室和工件轉移室的壓力均衡至處理壓力,并打開處理室和轉移室之間的隔離/門閥44。延伸(extended)起模頂桿,并將工件上升到襯托器上表面之上。
在步驟110中,只要打開閥44和延伸起模頂桿40,就可將末端執行器20延伸到處理室內,工件轉移返回到轉移室12。
然后步驟112將另一個工件轉移到處理室內,如上所述重復工藝。
用于實現快速工件加熱速度的氣體環境由下面氣體(確切組合和比率將取決于所需要的工件加熱速度)中的一種或多種組成Ar、He、H2、D2、HD、HF、O2、N2、NH3、N2O、低分量量烴氣(如CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10等)、含鹵烴氣體(如CF4、C2F6、C3F8、C4F6、c-C4H8、CHF3、CH2F2、CH3F、C2HF5、C2H2F4、ClCF3、Cl2CF2等)。可將具體的氣體環境優化用于快速的工件加熱和/或冷卻速度。在此可將這種氣體混合物稱之為“預熱氣體”。這種處理方案的一種好處在于降低處理工件所需要的時間,從而增加了每小時可處理的工件的數量。應該意識到的是使用預熱氣體是為了縮短顯示在附圖中關于加熱工件的時間間隔,并且如將在下面描述的一樣,可將將之用來增強冷卻時間間隔。
結合圖1A,現在轉向圖4和5,現在將描述可將系統10用于其中的第二模式。圖4為說明這種模式多個步驟的流程圖,其通常顯示為參考數字200,而圖3為處理室壓力、再充氣室壓力以及工件溫度相對于時間的曲線圖。曲線202a說明了相對于時間的處理室32的壓力,曲線202b說明了相對于時間的再充氣室68的壓力以及曲線204說明相對于時間的工件溫度。在這種第二模式中,在近似于預熱壓力P1下,基本上連續操作該轉移室12,在壓力P0下,暴露給等離子體之前,加熱工件期間,可將該壓力用于處理室中。應該注意到為了簡潔,可不重復第二模式的某些方面,這些方面已在上面描述,如起模頂桿40和執行器臂20和隔離閥44同時使用。此外,應該理解的是可以許多改性但等同的方式以及相對于彼此同等的方式操作這些元件,同時仍然實現在轉移室和處理室之間移動工件的期望目標。從本發明的角度,將在下面描述關于起模頂桿40的操作的其它方面。
起初,步驟206將工件30從轉移室12移動到處理室32,并使工件位于襯托器38上。由于處理室已在預熱壓力下,當將之帶至接近襯托器38,然后下降到該襯托器上時,該工件將歷經增強的熱效應。因此,工件溫度由在時間t0的T0上升到在時間t2的T2。
在步驟208中,與工件在時間t2達到處理溫度T2相關,處理室32中的壓力由P1降低到處理壓力P0,在目前的實施例中,其在t3達到。應該注意到為了方便以及為了將要描述的原因,如果使用,可將之前描述的預熱氣體混合物用在轉移室和處理室中。此外,為了實現工件的預熱,可將這些氣體通過擴散器50適宜地引入到處理室中,從而以縮短時間間隔的方式,增強溫度由t0-t2上升的速度。
在將等離子體氣體引入到處理室并觸發等離子體之后,在步驟210中,在t4開始等離子體暴露,該處理室32在P0下。等離子體暴露持續到時間t5。然后終止等離子體氣體的引入。
步驟212實現了將處理室壓力增加到P1,可使用預熱氣體混合物來執行該步驟并將工件由襯托器38提升。如描述的一樣,如上所述,使用再充氣裝置54可實現快速的壓力增加。應該注意到在處理室壓力曲線202a中,從t5-t6誘導從P0-P1的壓力增加,同時在這段時間期間,在再充氣室壓力曲線202b中,作為結果壓力下降。再充氣室壓力的下降后,同時關閉再充氣閥66,如通過在t5之前的曲線202b所示,可在再充氣室儲存Psel或更高的期望壓力。再次將再充氣室壓力增加到比Psel顯著更高的值,從而使得該再充氣室總是維持得比P1更高。在這種情況下,在再充氣室壓力曲線202b中的主要區別在于將高壓增加到Psel之上,以及提供更陡峭的、從P0-P1的、更線性的壓力增加,以及在曲線202b中從Psel-P1的、更陡峭的、更線性的下降。此外,在t6,曲線202a和202b將不再漸進合并(mergeasymptotically),但將更類似線性傾斜函數。此外,可將再充氣裝置用來在該處理室中引入預熱氣體混合物,或者可將之專用于同其它氣體混合,從而產生期望的氣體混合物。
然后通過步驟214在近似于預熱壓力下,將該工件由處理室32轉移到轉移室12。應該注意到作為將其暴露給預熱壓力、隨后暴露給等離子體的結果以及在其返回到轉移室期間,將增強該工件的冷卻。估計該工件可以在退出轉移室12之前,以額外冷卻至少30攝氏度這種方式來冷卻。甚至在轉移和處理室中的一個或兩個中都使用預熱氣體混合物,還可增強這種冷卻效果。因此,在冷卻工件以及在加熱工件中,可將“預熱”氣體壓力和混合物中的每一個都看成是有利的。應該意識到關于工件冷卻,提供了很大的靈活度。通過選擇預熱壓力,可設定工件的冷卻速度,從而當其行進通過和退出該轉移室時,使得工件以期望的方式冷卻。此外,選擇冷卻氣體混合物提供了用于設定更大冷卻參數的機會。
當轉移室12和處理室32都在預熱壓力下時,可將另一工件轉移(步驟216)到處理室中并重復前述工序。
參考圖5和6,現在將描述其中使用圖1B的系統80的第三模式。在該第三模式中,使轉移室12增壓,其同處理室32隔離,從而達到所選擇的壓力值Psel,在整個操作中,該壓力值在某些點比預熱壓力P1高。提供MFC92以用于將轉移室的壓力增至所選擇的壓力值。應該注意到相對于處理室,該第三模式的壓力分布看起來基本上同第二模式的壓力分布相同,因此與圖5的曲線202a和202b的外觀相同。也就是說,如將進一步描述的一樣,處理室壓力通過曲線202a表示,而轉移室壓力通過曲線202b表示。圖6說明了組成第三模式的多個步驟,其通常以參考數字300顯示。再次注意到為了簡潔,不再重復該模式的某些方面,這些方面已在上面描述如起模頂桿40與執行器臂20和隔離閥44同時使用。
再次參考圖1B,第三模式的實質在于在轉移室中,以使處理室32再充氣的方式使用所選擇的壓力值,從而導致處理室和轉移室至少近似均衡至預熱壓力。也就是說,該處理室壓力從處理壓力P0增至預熱壓力P1,同時轉移室12壓力從所選擇壓力Psel下降到預熱壓力P1。因為如上所述,可以這種方式使用圖1A的再充氣室68,所以當用于之前描述的再充氣技術時,相對于該轉移室,所選擇壓力值的確定同樣適用于確定再充氣室所選擇的壓力。如果用于預熱的壓力比用于等離子體處理的壓力高很多(即P1>>P0),如基于理想氣體的波義耳定律,可將用于所選擇壓力的適宜值確定為至少為有用的近似值,該定律如下(1)PselVtc=P1Vtot其中,Psel為待確定的選擇壓力值,P1為預熱壓力,Vtc為轉移室的容量,Vtot為轉移室和處理室的組合容量。應該注意到為了簡化,已忽略處理室中任何來自最初壓力(即處理壓力)如1托的影響,該最初壓力比所選擇的壓力值低很多。當然,本領域技術人員根據經驗可很容易確定和/或很好地調整所選擇的壓力值。
作為示例值,可將該轉移室維持在從約25-250托的壓力,同時將約65托作為可能選擇的壓力。將處理室維持在0.01-10托范圍內的處理壓力,需要該壓力以用于期望的等離子體處理,同時1托作為通常壓力。各個壓力中的不同例使得在快速加熱過程期間,將處理室的壓力增至約60托,以及如果氣體環境的容量比率使得轉移室為處理室的約10倍,可將轉移室的壓力設定為約65托,從而當打開轉移室和處理室之間的隔離/門閥時,兩室的壓力都在約60托的壓力下均衡。當然,在兩室各自氣體環境的不同比率以及用于在處理室中工件快速加熱循環的不同預熱壓力都使將轉移室設定在不同的選擇壓力成為必要。將更高的選擇壓力以及轉移室氣體環境的更大容量用來“快速地”使處理室的壓力增至期望的預熱壓力,該預熱壓力用于快速地加熱該工件。當然,關于圖1的再充氣室68的使用,這種討論在上述再充氣均衡技術中同樣適用。
參考圖1B和5,如將要看到的一樣,同正在進行的多個工件的處理一致,最初在步驟304中假設轉移室12和處理室32均衡至預熱壓力P1,且在處理室中,工件處于處理位置。因此,可將隔離閥44和旁路閥86都關閉,并將工件30從時間t0的T0加熱到時間t2的預熱溫度T2。
移動到步驟306,一旦關閉了閥,加工室12就返回到所選擇的壓力Psel。再次注意到轉移室壓力的曲線與圖5的再充氣室曲線202b的外觀類似。如果再充氣室容量、轉移室容量以及流速近似相等,盡管考慮到整個描述內容,不需要這些如果且本領域技術人員可進行許多改進,但至少從實踐的觀點認為這些曲線是等同的。但是為了簡潔,假設圖5的曲線202b代表了轉移室壓力隨時間的變化。因此,在t0并使用MFC92后不久開始,轉移室壓力增至Psel。應該意識到只要在隨后需要將處理室由處理壓力增至預熱壓力之前,轉移室達到所選擇的壓力值,就可以任何適宜的速度進行并在任意適宜的時間開始這種再增壓。
在與達到處理溫度的工件相關的時間,圖5的曲線202a說明了處理室壓力(步驟308)從t2的P1降至t3的P0。對真空泵響應,通過在適宜的口排氣來實現這種壓力的降低,該口未在當前的圖中說明,但可通過圖1A的排氣口46代表。
在與達到P0的處理室32相關的時間,如上所述,可在步驟310中開始光致抗蝕劑的剝落,同時引入等離子體氣體和觸發等離子體。該剝落間隔運行直到圖5的時間t5。
在步驟312中,在和終止PR剝落間隔相關的時間,伴隨著等離子體氣流的終止,使處理室32從轉移室12再充氣,從而在處理室壓力曲線202a中產生從處理壓力到預熱壓力的快速增加。這種壓力增加在時間t5開始,并在t6達到預熱壓力。對在轉移室壓力曲線202b中從Psel-P1的壓降響應,產生在處理室壓力曲線202a中的壓力增加,各自在從t5-t6出現。應該意識到為了達到這種壓力增加的速度,在再充氣期間,系統80必須提供相對大但短期的氣流。為了這個目的,具體配置圖1B的旁路裝置82。也就是說,使口、管線84以及旁路閥86都大小合適,從而協同提供這種流速。應使用大直徑的管,同時確保管的長度,包括在其間的任何閥,不存在任何可阻礙氣流的阻塞物。認為本領域技術人員使用手頭上的描述內容,能夠根據口和管線實施該旁路裝置。當然,流速的具體值將取決于轉移室和處理室的相對容量。由于可使用高傳導(conductance)管線和元件,認為在處理室中可達到這樣的壓力增加速率,其同使用圖1A的再充氣室裝置獲得的速度可相比或者比之大。應該注意到在多個圖中顯示的、旁路裝置口位置以及真空泵口位置本質上是示意性的,且不認為是限制性的。此外,可認為該旁路裝置是任選的。也就是說,可配置隔離閥44來提供期望的流速。作為另一個選擇,可結合使用該旁路裝置和隔離閥,從而提供再充氣流的分布。應該注意到應該給予一定的考慮,從而避免顆粒的引入和/或擾動,作為在這種再充氣步驟以及在任何其它高流速步驟期間,大流速的結果,其可存在在轉移和/或處理室中。因此,懷著這個目的,可配置口位置、尺寸和/或方向。
在步驟314中,將處理過的工件從處理室32移出,并將另一工件從轉移室移動到處理室32的處理位置。
參考圖1A和1B,現在將描述關于起模頂桿40的操作的另一方面,該圖已經描述了大量的模式,其中可操作代表性系統10和80。應該意識到使該起模頂桿上、下或以適宜的組合可實現預熱。這樣的組合例如包括(i)第一頂桿上之后的頂桿下組合,(ii)頂桿上之后的頂桿下,之后的頂桿上組合,以用于隨后的處理步驟,(iii)頂桿上之后的頂桿下組合,以用于隨后的處理步驟,或者(iv)頂桿下之后的頂桿上,之后的頂桿下組合,以用于隨后的處理步驟。因此,關于使用該起模頂桿,期望很寬范圍的靈活性。具體的選擇可由期望的、處理結果的需要來確定。不同的選擇將允許優化該處理,從而達到不同的、期望的處理結果。應該意識到在壓力快速變化期間,是起模頂桿上(支承該工件)可降低工件在工件支承結構上的移動(移動其位置)的機會。當然,可將頂桿上/頂桿下組合應用到一個工件或應用到經設計平行和/或串聯組合處理兩個或多個工件的處理室,該一個工件位于經設計處理一個工件的處理室。
現在直接注意到圖7,圖7說明了根據本發明制造的系統,且通常表示為參考數字400。除其使用二元工件處理站之外,系統400與前述系統相似。因此,將“a”添加到與處理站中的第一個有關的參考數字,而將“b”添加到與處理站中的第二個有關的參考數字。處理站a和b位于共享處理室32’內,從而使得兩個工件都處于相同的壓力環境中。因此,除了可成對處理工件從而增強了系統的處理量之外,認為上面關于系統10和80提供的說明相對于系統400而言同樣適用。盡管在此不需要同時提供再充氣和旁路裝置,但還是說明了旁路閥裝置82。
上面已經詳細描述了本發明,應該意識到在處理一系列工件期間,在處理室中,永不需要將處理室壓力增至超過用于預熱的壓力。認為這樣一種需要降低系統的處理量。因此,完全避免在處理室中使用任何更高的壓力(高于預熱壓力)。此外,可總是很快地實現在預熱和處理壓力之間改變該處理室壓力,而不考慮是否該壓力變化是增加或是降低。特別地,使用再充氣措施在將處理室壓力從處理壓力增至預熱壓力中是非常有利的,所述再充氣措施來自再充氣儲存器裝置和/或使用來自該轉移室的再充氣。同在預熱壓力下的加熱耦合,取決于處理時間,期望系統處理量的增加近似為20-50%。此外,可以任何期望的組合使用從再充氣儲存器和從該轉移室的再充氣,串聯或平行使用各個再充氣源。
雖然前述’932專利描述了AVA系統,認為本申請提供了許多優于使用AVA系統的優點,該AVA系統企圖最小化在第一位的成本。例如,通過消除在處理每一個工件后返回到大氣壓或一些更高裝載/卸載壓力需要來增強系統的處理量。本專利申請在或低于工件預熱壓力的壓力下,將工件轉移到處理室和自處理室轉移,從而消除了大量的壓力變化,’932專利的方法要求這種變化。此外,如上所述,當將工件返回到轉移室時,提供本專利申請以專用于冷卻。
認為現有技術缺乏在此描述的認識,藉此,當從處理壓力過渡到預熱壓力時,可總是以很快的方式進行處理室壓力的增加。此外,關于在整個處理方案中實施壓力變化,本申請提供了第一流和最新型的方法,其包括以現有技術缺乏的方式使用再充氣。
應該理解的是認為至少下面的文字能夠通過前述說明書實現。
1.在使用處理工藝、用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,以致于轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可將工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室的工藝氣體調節裝置,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括a)使該轉移室壓力和該處理室壓力均衡至處理壓力,在該處理壓力下,將使該工件經受等離子體處理過程;b)在該處理壓力下,將工件從該轉移室轉移到該處理室;c)將工件預熱到處理溫度,同時以壓力增加速率,將處理室壓力增至預熱壓力,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到該處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力;d)將該處理室壓力降至處理壓力;以及e)至少在接近所述處理壓力和所述處理溫度下,使該工件暴露給所述等離子體處理過程。
2.權利要求1的方法,其中所述壓力增加速率至少為15托/秒。
3.權利要求1的方法,其中所述工件支承光致抗蝕劑層,且其中所述預熱和暴露在使用所述等離子體處理過程以去除該光致抗蝕劑層時配合。
4.權利要求3的方法,其中所述等離子體處理過程產生等離子體,在所述處理溫度下,該等離子體專門用于從基底去除所述光致抗蝕劑層。
5.權利要求1的方法,其中由襯托器支承所述工件,且包括加熱該襯托器以用于預熱該工件。
6.權利要求5的方法,其中加熱包括將該襯托器加熱到至少接近固定溫度。
7.權利要求1的方法,其中所述處理壓力在從約0.01-10托的范圍內。8.權利要求1的方法,其中所述處理壓力約為1托。
9.權利要求1的方法,其中所述預熱壓力在從約25-250托的范圍內。
10.權利要求1的方法,其中所述預熱壓力至少約為60托。
11.權利要求1的方法,其中預熱包括將預熱氣體混合物引入到處理室中,以用于增強該工件溫度增加的速度。
12.權利要求11的方法,其包括使用氦氣作為預熱氣體混合物的至少一部分。
13.權利要求1的方法,包括配置再充氣儲存器裝置以用于同所述處理室間的選擇性壓力相通,從而用于通過導致所述額外的處理室輸入流來在所述處理室中選擇性產生壓力增加,而且預熱該工件同時增加該處理室壓力包括使用額外的處理室氣體輸入流,將該處理室再充氣到所述預熱壓力,該輸入流來自該再充氣儲存器裝置。
14.權利要求13的方法,其中再充氣包括使用氣體擴散器以將該額外的處理室氣體輸入流從所述再充氣儲存器裝置,引入到該處理室中。
15.權利要求14的方法,其包括作為所述等離子體處理過程的一部分,使用工藝氣體產生等離子體,還將該氣體擴散器用于將該工藝氣體引入到該處理室中。
16.權利要求13的方法,其中將所述再充氣儲存器裝置配置得包括再充氣儲存罐,并在大于目標壓力的壓力下,在該再充氣儲存器中儲存再充氣氣體,該處理室將再充氣到所述目標壓力。
17.權利要求16的方法,其中選擇該目標壓力作為預熱壓力,以在加熱該工件的期間使用,并將該工件加熱到處理溫度,從而隨后在處理該工件期間使用。
18.權利要求13的方法,包括使得該再充氣儲存器中的再充氣壓力增至所選擇的值,同時該處理室在低于所所選值的處理壓力下,且該處理壓力還低于預熱壓力,在該預熱壓力下將使該工件加熱到處理溫度,此后,再充氣包括以一定方式將該再充氣儲存器放置同該處理室壓力相通,該方式使得再充氣壓力和處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,以用于隨后增強該工件的加熱速度。
19.權利要求18的方法,其中所述工藝氣體調節裝置在所述再充氣期間,至少幾乎不提供工藝氣體。
20.權利要求13的方法,其中在處理室中,所述壓力增加速率在約15-150托/秒的范圍內。
21.權利要求13的方法,其中再充氣包括在該處理室中,以約30托/秒誘導所述壓力增加速率。
22.權利要求1的方法,其包括按照步驟(a)-(e),同時處理一對工件。
23.權利要求1的方法,其包括按照步驟(a)-(e),處理一系列工件。
24.在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可變化,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,該裝置至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一設備,其包括第一裝置,該裝置至少用于控制該處理室壓力從而將該處理室壓力降至處理壓力,在該處理壓力下,工件將經受等離子體處理過程,并且結合所述工藝氣體調節裝置用于以壓力增加速率,將該處理室壓力選擇性增至預熱壓力,該預熱壓力高于處理壓力,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速使得輸入到處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力;以及在所述處理室中的第二裝置,用于將該工件預熱到處理溫度,同時使用所述第一裝置將該處理室壓力由所述處理壓力增至所述預熱壓力,以及同時將所述轉移室壓力維持至少近似在所述處理壓力,從而使得然后可將該處理室壓力降至處理壓力,并至少近似在所述處理壓力和所述處理溫度下,將該工件暴露給所述等離子體處理過程。
25、權利要求24的設備,其中所述壓力增加速率至少為15托/秒。
26、權利要求24的設備,其中所述處理壓力在約0.01-10托的范圍內。
27、權利要求24的設備,其中所述處理壓力約為1托。
28、權利要求24的設備,其中所述預熱壓力在約25-250托的范圍內。
29、權利要求24的設備,將其配置以用于同時處理成對工件。
30、權利要求24的設備,包括按照步驟(a)-(e),處理一系列工件。
31、權利要求24的設備,其中所述第一裝置包括用于同所述處理室選擇性壓力相通的、再充氣儲存器裝置,從而由于所述額外的處理室氣體輸入流動,用于使該處理室壓力由處理壓力選擇性再充氣到預熱壓力。
32、權利要求31的設備,其中該再充氣裝置包括用于將額外的處理室氣體輸入流引入到該處理室的氣體擴散器。
33、權利要求32的設備,其中所述處理室包括用于產生等離子體的等離子體發生器,作為所述等離子體處理過程的一部分,使用工藝氣體,且配置該氣體擴散器以用于將該工藝氣體引入到處理室中。
34、權利要求31的設備,其中所述再充氣儲存器裝置包括在再充氣壓力下、用于儲存再充氣氣體的再充氣儲存器,該再充氣壓力大于該預熱壓力,且該處理室將再充氣到該預熱壓力。
35、權利要求34的設備,其包括控制裝置,用于使該再充氣儲存器中的再充氣壓力增至所選值,同時,該處理室在低于所所選值的處理壓力下,且處理壓力也低于預熱壓力,工件將在該預熱壓力下加熱到處理溫度,此后,通過以一定方式,將該再充氣儲存器放置得同該處理室壓力相通來使該處理室再充氣,該方式使得再充氣壓力和處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,以用于隨后增強該工件的加熱速度。
36、權利要求35的設備,其中所述工藝氣體調節裝置在所述再充氣期間,至少近似不提供工藝氣體。
37、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可得以控制,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,該裝置至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室,且其還能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括至少操縱該處理室壓力,以及同時使該工件在轉移室和處理室之間移動,從而使得在處理室中,使該工件暴露于預熱壓力,以用于將該工件加熱到處理溫度,以及使得在處理室中,在至少已近似達到處理溫度之后,在至少近似處理壓力下,以一定方式使該工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生近似不大于預熱壓力的最大處理室壓力,其使用低于大氣壓的預熱壓力值和在處理室中使用由處理壓力至預熱壓力的壓力增加速率,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力。
38、權利要求37的方法,其中所述壓力增加速率至少為15托/秒。
39、權利要求37的方法,其中操縱包括將該轉移室壓力維持至少近似在該處理壓力下。
40、權利要求37的方法,其中操縱包括將該轉移室壓力維持至少近似在該預熱壓力下。
41、在用于按照多步驟總工藝處理至少一個工件的系統中,在處理室中,在預熱壓力下,其將所述工件預熱到處理溫度,此后,在處理室中,在處理壓力和至少近似在所述處理溫度下,將所述工件暴露給等離子體,所述處理壓力低于所述預熱壓力,從而使得在多步驟總工藝期間,在一個或多個點,使該處理室壓力必須由該處理壓力至少增至該預熱壓力,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,其用于至少在將該工件暴露給所述等離子體期間,以給定流速,將工藝氣體提供到所述處理室,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,形成部分所述系統的配置,該配置(configuration)包括裝置,該裝置用于在多步驟總工藝期間,在所述一個或多個點,通過以輸入流速提供額外的處理室氣體輸入流來使處理室壓力由處理壓力至少增至預熱壓力,該輸入流速使得輸入到處理室的總輸入速度大于所述最大流速。
42、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,在預熱壓力下,將所述工件加熱到處理溫度,并在處理壓力下,暴露于處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,一設備,其包括用于同所述處理室選擇性壓力相通的再充氣儲存器裝置,以用于將該處理室壓力由處理壓力選擇性再充氣到至少該預熱壓力。
43、權利要求42的設備,其中該再充氣裝置包括用于將再充氣氣體引入到處理室的氣體擴散器。
44、權利要求43的設備,其中所述處理室包括用于產生等離子體的等離子體發生器,作為所述處理過程的一部分,使用等離子體氣體,且配置該氣體擴散器,以用于將該等離子體氣體引入到該處理室中。
45、權利要求42的設備,其中所述再充氣儲存器裝置包括再充氣儲存器,用于以再充氣壓力儲存再充氣氣體,該再充氣壓力大于該預熱壓力,將使該處理室再充氣到該預熱壓力。
46、權利要求45的設備,其包括控制裝置,用于使再充氣儲存器中的再充氣壓力增至所選值,同時該處理室在低于該所選值的處理壓力下,此后,以一定方式,通過放置再充氣儲存器放置同處理室壓力相通來使該處理室再充氣,該方式使得再充氣壓力和處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,以用于隨后增強該工件的加熱速度。
47、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,其用于至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,將工藝氣體提供到所述處理室,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括a)使該轉移室壓力和處理室壓力均衡至預熱壓力,將在該預熱壓力下把該工件加熱到處理溫度;b)與使該轉移室壓力和該處理室壓力均衡相結合,將工件從該轉移室轉移到該處理室;c)在處理室中,在預熱壓力下,將該工件預熱到處理溫度;d)將處理室壓力降至處理壓力,同時將該轉移室維持至少近似在該預熱壓力下;e)至少近似在所述處理壓力和所述處理溫度下,使該工件處于等離子體處理過程下;f)以壓力增加速率使該處理室壓力至少增至該預熱壓力,該增加速度至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速使得輸入到該處理室的總輸入速度大于所述最大流速;以及g)與增加該處理室壓力相結合,將該工件從該處理室移動到該轉移室。
48、權利要求47的方法,其中所述壓力增加速率至少為15托/秒。
49、權利要求47的方法,其包括配置再充氣儲存器裝置,該裝置用于同所述處理室進行選擇性壓力相通,以用于在所述處理室中選擇性提供壓力增加,并且以所述壓力增加速率使該處理室壓力增至處理壓力包括使用該再充氣儲存器裝置,使該處理室再充氣到所述預熱壓力。
50、權利要求49的方法,其中配置所述再充氣儲存器裝置,從而包括再充氣儲存器,且包括以大于目標壓力的壓力,在該再充氣儲存器中儲存該再充氣氣體,將使該處理室再充氣到目標壓力。
51、權利要求50的方法,其中再充氣使得再充氣儲存器中的再充氣壓力增至選自值,同時該處理室在處理壓力下,該處理壓力低于所選值,且其還低于預熱壓力,在該預熱壓力下,將使工件加熱到處理溫度,此后,以一定方式,將該再充氣儲存器放置得同該處理室壓力相通,該方式使得該再充氣壓力和處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,以用于隨后增強該工件的加熱速度。
52、權利要求49的方法,其中再充氣包括在處理室中,誘導在約10-150托/秒范圍內的壓力增加速率。
53、權利要求47的方法,其中所述工件支承光致抗蝕劑層,其中設定所述預熱和暴露步驟,以在使用所述等離子體處理過程中協同去除該光致抗蝕劑層。
54、權利要求53的方法,其中所述等離子體處理過程產生等離子體,將該等離子體專門用于在所述處理溫度下,從該基底去除所述光致抗蝕劑層。
55、權利要求47的方法,其中由襯托器支承所述工件,且包括加熱該襯托器以用于預熱該工件。
56、權利要求55的方法,其中加熱包括將該襯托器加熱到至少近似固定溫度。
57、權利要求47的方法,其中所述預熱壓力在從約25-250托的范圍內。
58、權利要求47的方法,其中所述預熱壓力至少約為60托。
59、權利要求47的方法,其中預熱包括將預熱氣體混合物引入到處理室中,以用于增強該工件溫度增加的速度。
60、權利要求59的方法,其包括使用氦氣作為至少一部分預熱氣體混合物。
61、權利要求47的方法,其包括按照步驟(a)-(g),同時處理一對工件。
62、權利要求47的方法,其包括按照步驟(a)-(g),處理一系列工件。
63、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,一方法,其包括a)同該處理室壓力隔離,將該轉移室壓力改變至大于預熱壓力的選擇壓力值,將使該工件在該預熱壓力下加熱到至少近似處理溫度;
b)在該處理室最初至少近似在處理壓力下,該處理壓力低于預熱壓力,使轉移室和處理室之間的壓力均衡,從而使選擇的壓力將處理室再充氣至至少近似該預熱壓力;c)與使壓力均衡至該預熱壓力相結合,將工件從該轉移室移動到該處理室;d)在處理室中,在預熱壓力下,使該工件預熱到至少近似處理溫度;e)將處理室壓力降至處理壓力,其同該轉移室壓力壓力分離;以及f)至少近似在所述處理壓力和至少近似在所述處理溫度下,將該工件暴露給等離子體處理過程。
64、權利要求63的方法,還包括g)在均衡轉移室和處理室之間的壓力之后,同該處理室壓力分離,將該轉移室壓力從該預熱壓力增至所選擇的壓力值;h)在將工件暴露給等離子體處理過程之后,該處理室至少近似在該處理壓力下,且該轉移室在所選擇的壓力值下,再均衡該轉移室和該處理室之間的壓力,從而使該所選擇的壓力值將該處理室再充氣到至少近似該預熱壓力;i)將該工件從該處理室轉移到該轉移室,同時使該轉移室壓力和該處理室壓力再均衡。
65、權利要求64的方法,其還包括j)在再均衡之后,對于至少一個額外的工件而言,重復步驟(c)-(i)。
66、權利要求63的方法,其中隔離閥選擇性提供該轉移室和該處理室之間的壓力相通,其中所述均衡包括打開該隔離閥,且所述工件可移動通過該隔離閥。
67、權利要求63的方法,其中旁路裝置選擇性提供該轉移室和該處理室之間的壓力相通,以用于所述均衡,該轉移室和該處理室之間的隔離閥至少提供該工件穿過所述隔離閥、在該轉移室和該處理室之間的移動。
68、權利要求63的方法,其包括至少部分基于該處理室的處理室容量和該轉移室的轉移室容量,選擇所述所選擇的壓力。
69、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,一設備,其包括第一裝置,該裝置同該處理室壓力分離地用于將該轉移室壓力改變至所選擇的壓力值,該所選擇的壓力值大于預熱壓力,將把該工件在該預熱壓力下加熱到至少近似處理溫度;以及第二裝置,該裝置用于均衡該轉移室和該處理室之間的壓力,該處理室最初至少近似在處理壓力下,該處理壓力低于該預熱壓力,從而使所選擇的壓力將該處理室再充氣到至少近似該預熱壓力。
70、權利要求69的設備,其包括隔離閥,通過該隔離閥,所述工件在轉移室和處理室之間移動,且將其配置得在該轉移室和該處理室之間選擇性提供壓力相通以用于壓力均衡。
71、權利要求69的設備,其中旁路裝置在該轉移室和該處理室之間選擇性提供壓力相通,以用于所述壓力均衡,該轉移室和該處理室之間的隔離閥至少提供該工件穿過所述隔離閥、在該轉移室和該處理室之間的移動。
72、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可得以控制,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,一方法,其包括至少操縱該處理室壓力,協同地使該工件在該轉移室和該處理室之間移動,從而使得在該處理室中,將該工件暴露于該預熱壓力,以用于將該工件加熱到處理溫度,且使得在至少近似已達到處理溫度之后,在該處理室中,以一定方式,至少近似在處理壓力下,使該工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,使用低于大氣壓但高于處理壓力的預熱壓力值,操縱包括將轉移室壓力增至所選值,此后,以一定方式,使得該轉移室和該處理室之間壓力相通,其導致轉移室壓力降至所選值-預熱壓力間的范圍內,該方式使處理室再充氣,從而使處理室壓力由處理壓力增至預熱壓力。
73、權利要求72的方法,其包括在與轉移室壓力降至所述所選值和預熱壓力之間范圍內相關的時間中,引發工件在轉移室和處理室之間移動。
74、權利要求72的方法,其中旁路裝置在該轉移室和該處理室之間選擇性提供壓力相通,以用于所述壓力均衡,該轉移室和該處理室之間的隔離閥至少提供該工件穿過所述隔離閥、在該轉移室和該處理室之間的移動。
75、在使用一系統處理多個工件中,該系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使多個工件中的每一個在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,其用于至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,將工藝氣體提供到所述處理室,且其還能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括至少操縱該處理室壓力,其同時使該工件中的第一個在該轉移室和該處理室之間移動,從而使得在該處理室中,使該第一個工件暴露于該預熱壓力,以用于將該第一個工件加熱到處理溫度,且使得在至少近似已達到處理溫度之后,在該處理室中,以一定方式,至少近似在處理壓力下,使該第一個工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,使用低于大氣壓的預熱壓力值,以及在該處理室中,使用由處理壓力-預熱壓力的壓力增加速率,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用輔助處理室輸入流而產生,該輸入流速使得輸入到該處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力。
76、權利要求75的方法,其還包括通過連續操縱該轉移室壓力、該處理室壓力,處理該多個工件中的隨后那些,同時使該多個工件的隨后那些中的每一個在該轉移室和該處理室之間移動,從而使得在該處理室中,將該工件中的隨后那些處于該預熱壓力條件下,以用于將該工件的隨后那些中的每一個加熱到處理溫度,且使得在至少近似已達到處理溫度之后,在該處理室中,以所述方式,至少近似在處理壓力下,使該工件的隨后那些經受處理過程,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,使用低于大氣壓的預熱壓力值。
77、權利要求75的方法,其中操縱包括將該轉移室壓力至少維持在近似于處理壓力下,同時處理所述多個工件。
78、權利要求75的方法,其中操縱包括將該轉移室壓力至少維持在近似于預熱壓力下,同時處理所述多個工件。
79、權利要求75的方法,其包括同時使所述工件中的數個經受該處理過程。
80、在使用一系統處理多個工件中,該系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使多個工件中的每一個可在轉移室和處理室之間移動,一方法,其包括操縱該轉移室壓力和處理室壓力,協同地使該工件中的每一個在該轉移室和該處理室之間移動,從而使得在該處理室中,使該工件中的每一個暴露于該預熱壓力,以用于將每一個工件加熱到處理溫度,且使得在至少近似已達到處理溫度之后,在該處理室中,以一定方式,至少近似在處理壓力下,使每一個工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生不大于近似該預熱壓力的最大處理室壓力,且操縱包括在與處理每一個工件相關的時間中,使該轉移室在所選擇壓力和預熱壓力之間的壓力循環,所述壓力循環至少部分是由于在該轉移室和該處理室之間建立了壓力相通而產生,從而使得將所選擇的壓力用來使該處理室再充氣。
81、權利要求80的方法,其包括在與將該轉移室壓力降至所選值-預熱壓力之間的所述范圍內相關的時間中,引發工件在轉移室和處理室之間移動。
82、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件通過隔離閥在該轉移室和該處理室之間移動,一配置,其包括旁路裝置,該裝置用于在轉移室和處理室之間選擇性提供壓力相通,從而用于其間的壓力均衡,而不需要使用所述隔離閥。
83、權利要求82的配置,其中所述旁路裝置包括用于選擇性控制轉移室和處理室之間壓力相通的旁路閥。
84、權利要求83的配置,其中將所述旁路裝置配置的可在所述處理室中,以至少15托/秒的速度誘導壓力增加。
85、權利要求83的配置,其中將所述旁路裝置配置得可在處理室中,誘導由所述處理壓力增至所述預熱壓力的壓力增加,其特征在于壓力增加速率大于30托/秒。
86、權利要求82的配置,其包括用于使轉移室壓力增至所選值的控制裝置,同時該處理室在處理壓力,該處理壓力低于該所選值,且其還低于該預熱壓力,在該預熱壓力下,將使該工件加熱到處理溫度,此后,通過以一定方式,至少打開該轉移室和該處理室之間的旁路裝置來使該處理室再充氣,該方式使得該處理室壓力和該加工室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,從而隨后用于加熱該工件。
87、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件通過隔離閥在該轉移室和該處理室之間移動,一配置,其包括配置所述隔離閥以用于在轉移室和處理室之間選擇性提供壓力相通,從而用于其間的壓力均衡,以在該處理室中誘導至少15托/秒的壓力增加速率。
88、權利要求87的配置,其包括用于使得該轉移室壓力增至所選值的控制裝置,同時該處理室在處理壓力下,該處理壓力低于該所選值,且其還低于預熱壓力,在該預熱壓力下,將使該工件加熱到處理溫度,此后,通過以一定方式,打開該隔離閥來使該處理室再充氣,該方式使得該處理室壓力和該加工室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,從而隨后用于加熱該工件。
89、在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可使該工件通過隔離閥在該轉移室和該處理室之間移動,一配置,其包括再充氣裝置,該裝置同所述處理室選擇性壓力相通,以用于在所述處理室中,誘導壓力增加。
90、權利要求89的配置,其中所述處理室包括氣體擴散器,將該氣體擴散器配置得用于從所述再充氣裝置引入再充氣氣體。
91、權利要求89的配置,其中所述再充氣裝置包括用于以大于目標壓力的壓力,儲存再充氣氣體的再充氣儲存器,將使該處理室再充氣到該目標壓力。
92、權利要求91的配置,其中該目標壓力為預熱壓力,在該預熱壓力下將所述工件加熱到至少近似處理溫度,以隨后用于處理該工件。
93、權利要求91的配置,其中該再充氣裝置包括用于控制轉移室和處理室之間壓力相通的再充氣閥。
94、權利要求91的配置,其包括用于使得該再充氣儲存器中的再充氣壓力增至所選值的控制裝置,同時該處理室在處理壓力下,該處理壓力低于該所選值,且其還低于預熱壓力,在該預熱壓力下,將使該工件加熱到處理溫度,此后,通過以一定方式,將該再充氣儲存器放置得同該處理室壓力相通來使該處理室再充氣,該方式使得該再充氣壓力和該處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,從而隨后用于增強該工件的加熱速度。
95、權利要求89的配置,其中配置所述再充氣裝置,以在該處理室中,以至少15托/秒的速度誘導壓力增加。
96、權利要求90的配置,其中配置所述系統,以用于在處理溫度下,將所述工件暴露給等離子體,且用于在在該處理室中,將該工件暴露給等離子體之前,將該工件加熱到處理溫度,在等離子體室中,使用等離子體氣體產生所述等離子體,該等離子體室形成該處理室的一部分,其中所述處理室包括氣體擴散器,配置該氣體擴散器以用于由所述再充氣裝置引入再充氣氣體,還將其配置用于引入所述等離子體氣體。
盡管已使用多個各自具有特殊定向的元件說明了前述實際實施方案中的每一個,應該理解的是本發明可呈現多種具有多個元件的具體配置,該元件位于很多個位置和相互定向。此外,可以無限數方式修改在此描述的方法,例如,通過再排序、修改和再組合多個步驟。例如,任何對特殊情況響應或在與該情況相關的時間中采取的行為,均可在以該特殊情況為中心的間隔內的任意點發生,可將該間隔限定為術語時間、壓力或溫度中的任一個。作為另一個實施例,隨著現在正在描述的內容,應該意識到同在此的技術相一致,當連接到一個常規轉移室時,可操作兩個或多個轉移室。因此,顯然可以多種不同的配置提供在此描述的裝置和相關的方法,且可以無限數不同的方式對之修改,不違背本發明實質和范圍,可以許多其它具體的形式實施本發明。因此,認為本發明實施例和方法是說明性,而非限制性的,且本發明不局限于在此描述的細節,至少可在所附權利要求的范圍內對之進行修改。
權利要求
1.在使用處理工藝、用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,以致于轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可改變,且可將工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室的工藝氣體調節裝置,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括a)使該轉移室壓力和該處理室壓力均衡至處理壓力,在該處理壓力下,將使該工件經受等離子體處理過程;b)在該處理壓力下,將工件從該轉移室轉移到該處理室;c)將工件預熱到處理溫度,同時以壓力增加速度,將處理室壓力增至預熱壓力,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到該處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力;d)將該處理室壓力降至處理壓力;以及e)至少在接近所述處理壓力和所述處理溫度下,使該工件暴露給所述等離子體處理過程。
2.權利要求1的方法,其中所述壓力增加速率至少為15托/秒。
3.權利要求1的方法,其中所述工件支承光致抗蝕劑層,且其中所述預熱和暴露在使用所述等離子體處理過程以去除該光致抗蝕劑層時配合。
4.權利要求3的方法,其中所述等離子體處理過程產生等離子體,在所述處理溫度下,該等離子體專門用于從基底去除所述光致抗蝕劑層。
5.權利要求1的方法,其中由襯托器支承所述工件,且包括加熱該襯托器以用于預熱該工件。
6.權利要求5的方法,其中加熱包括將該襯托器加熱到至少接近固定溫度。
7.權利要求1的方法,其中所述處理壓力在從約0.01-10托的范圍內。
8.權利要求1的方法,其中所述處理壓力約為1托。
9.權利要求1的方法,其中所述預熱壓力在從約25-250托的范圍內。
10.權利要求1的方法,其中所述預熱壓力至少約為60托。
11.權利要求1的方法,其中預熱包括將預熱氣體混合物引入到處理室中,以用于增強該工件溫度增加的速率。
12.權利要求11的方法,其包括使用氦氣作為預熱氣體混合物的至少一部分。
13.權利要求1的方法,包括配置再充氣儲存器裝置以用于同所述處理室選擇性壓力相通,從而用于通過導致所述額外的處理室輸入流來在所述處理室中選擇性產生壓力增加,而且預熱該工件同時增加該處理室壓力包括使用額外的處理室氣體輸入流,將該處理室再充氣到所述預熱壓力,該輸入流來自該再充氣儲存器裝置。
14.權利要求13的方法,其中再充氣包括使用氣體擴散器以將該額外的處理室氣體輸入流從所述再充氣儲存器裝置,引入到該處理室中。
15.權利要求14的方法,其包括作為所述等離子體處理過程的一部分,使用工藝氣體產生等離子體,還將該氣體擴散器用于將該工藝氣體引入到該處理室中。
16.權利要求13的方法,其中將所述再充氣儲存器裝置配置成包括再充氣儲存罐,并在大于目標壓力的壓力下,在該再充氣儲存器中儲存再充氣氣體,該處理室將再充氣到所述目標壓力。
17.權利要求16的方法,其中選擇該目標壓力作為預熱壓力,以在加熱該工件的期間使用,并將該工件加熱到處理溫度,從而隨后在處理該工件期間使用。
18.權利要求13的方法,包括使得該再充氣儲存器中的再充氣壓力增至所選擇的值,同時該處理室在低于所選值的處理壓力下,且該處理壓力還低于預熱壓力,在該預熱壓力下將使該工件加熱到處理溫度,此后,再充氣包括以一定方式將該再充氣儲存器放置同該處理室壓力相通,該方式使得再充氣壓力和處理室壓力至少近似均衡至該預熱壓力,以用于隨后增強該工件的加熱速度。
19.權利要求18的方法,其中所述工藝氣體調節裝置在所述再充氣期間,至少幾乎不提供工藝氣體。
20.權利要求13的方法,其中在處理室中,所述壓力增加速率在約15-150托/秒的范圍內。
21.權利要求13的方法,其中再充氣包括在該處理室中,以約30托/秒誘導所述壓力增加速率。
22.權利要求1的方法,其包括按照步驟(a)-(e),同時處理一對工件。
23.權利要求1的方法,其包括按照步驟(a)-(e),處理一系列工件。
24.在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可變化,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,該裝置至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室,且其能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一設備,其包括第一裝置,該裝置至少用于控制該處理室壓力從而將該處理室壓力降至處理壓力,在該處理壓力下,工件將經受等離子體處理過程,并且結合所述工藝氣體調節裝置用于以壓力增加速率,將該處理室壓力選擇性增至預熱壓力,該預熱壓力高于處理壓力,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速使得輸入到處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力;以及在所述處理室中的第二裝置,用于將該工件預熱到處理溫度,同時使用所述第一裝置將該處理室壓力由所述處理壓力增至所述預熱壓力,以及同時將所述轉移室壓力維持至少近似在所述處理壓力,從而使得然后可將該處理室壓力降至處理壓力,并至少近似在所述處理壓力和所述處理溫度下,將該工件暴露給所述等離子體處理過程。
25.在用于處理至少一個工件的系統中,所述系統具有至少一個轉移室和至少一個處理室,從而使得轉移室中的轉移室壓力和處理室中的處理室壓力均可得以控制,且可使該工件在轉移室和處理室之間移動,所述系統還包括工藝氣體調節裝置,該裝置至少在等離子體處理過程期間,以給定流速,用于將工藝氣體提供到所述處理室,且其還能夠以最大流速提供所述工藝氣體,一方法,其包括至少操縱該處理室壓力,以及同時使該工件在轉移室和處理室之間移動,從而使得在處理室中,使該工件暴露于預熱壓力,以用于將該工件加熱到處理溫度,以及使得在處理室中,在至少已近似達到處理溫度之后,在至少近似處理壓力下,以一定方式使該工件經受處理過程,該處理壓力低于該預熱壓力,該方式產生近似不大于預熱壓力的最大處理室壓力,其使用低于大氣壓的預熱壓力值和在處理室中使用由處理壓力至預熱壓力的壓力增加速率,該壓力增加速率至少部分是由于以輸入流速,使用額外的處理室氣體輸入流而產生,該輸入流速導致輸入到處理室的總輸入速度大于所述最大流速,而不增加該轉移室壓力。
全文摘要
工件加工使用和處理室(32)協同的轉移室(12)。在預熱壓力下,將該工件(30)加熱到處理溫度,之后在處理壓力下,暴露于等離子體,該處理壓力低于預熱壓力。處理室壓力不超過預熱壓力,但是在處理室中可誘導快速的壓力增長,其由處理壓力過渡到預熱壓力。可將轉移室壓力維持在處理壓力、預熱壓力下,或者可將其增至所選擇的壓力,從而可將該處理室再充氣到預熱壓力。再充氣裝置(54)可在該處理室中選擇性誘導快速的壓力增加。
文檔編號H01L21/677GK1910308SQ200580002005
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月6日 優先權日2004年1月6日
發明者丹尼爾·J·迪瓦恩, 勒內·喬治, 瑞安·M·帕庫爾斯基, 戴維·A·巴克 申請人:馬特森技術公司