專利名稱：連續(xù)淀積系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及用于傳送襯底通過(guò)半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的設(shè)備和方法，其中該設(shè)備和方法包括溫度控制裝置。此外，本發(fā)明還涉及用于傳送襯底通過(guò)半導(dǎo)體處理系統(tǒng)以產(chǎn)生多晶硅膜的設(shè)備和方法。
相關(guān)
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工業(yè)中，一般有兩種傳送襯底通過(guò)處理系統(tǒng)的基本方法。一種傳統(tǒng)的方法采用“成組工具”結(jié)構(gòu)，如

圖1所示。成組工具臺(tái)一般指的是模制、多室集成處理系統(tǒng)。這種類型的處理系統(tǒng)通常包括中心晶片控制真空室20、32和一般圍繞中心室成組設(shè)置的大量周邊處理室24、26、28和36。用于處理的多個(gè)襯底或晶片22一般儲(chǔ)存在盒子10中，并且從負(fù)載鎖定裝置12、14進(jìn)行裝載/卸載并在真空下在各種處理室中被處理而不會(huì)暴露于環(huán)境條件下。用于處理的晶片22的傳送一般由晶片控制真空室20中的中心機(jī)械手16或第二晶片控制真空室32中的機(jī)械手30管理，這兩個(gè)機(jī)械手一般都保持在真空條件下。提供微處理器控制器38及其相關(guān)軟件以控制晶片的處理和移動(dòng)。在操作中，成組工具結(jié)構(gòu)一般從盒子10接收襯底并通過(guò)中心晶片控制室20、32和周邊處理室24、26、28和36的預(yù)定序列處理襯底，以便在晶片上產(chǎn)生預(yù)定材料和圖形，然后將晶片返回盒子10。
雖然成組工具結(jié)構(gòu)一般優(yōu)選用于處理較小襯底，公知為“直進(jìn)式”系統(tǒng)的第二種處理襯底的方法一般優(yōu)選用于處理較大襯底。例如可以形成在玻璃、陶瓷板、塑料板或盤(pán)上的這些較大襯底經(jīng)常用在有源矩陣電視機(jī)形式的平板型顯示器、計(jì)算機(jī)顯示器、液晶顯示器(LCD)面板和其它顯示器的制造中。支撐公用平板型顯示器的典型玻璃襯底可具有約680mm×880mm的尺寸。對(duì)于其它顯示應(yīng)用，襯底的尺寸基本上較大，以便按照需要支撐顯示器的特別尺寸。
圖2是典型組件直進(jìn)式系統(tǒng)40的示意側(cè)視圖。這種類型的處理系統(tǒng)一般包括設(shè)置在裝載室46和卸載室48之間的一列或直進(jìn)式設(shè)置的處理室42、44。升降機(jī)50設(shè)置在裝載室46的入口處，另一升降機(jī)52設(shè)置在卸載室48的出口處。處理室42、44可包括淀積室，如化學(xué)汽相淀積(CVD)室、物理汽相淀積(PVD)室、刻蝕室、和/或其它淀積和處理室。承載部件返回線58設(shè)置在處理室42、44的上方并與升降機(jī)50、52連接。處理室42、44通常保持在真空或低壓下并由一個(gè)或多個(gè)隔離閥60、62、64、66和68分開(kāi)，如圖3所示。通常，多個(gè)襯底54、56、70、72由承載部件74支撐，如圖4和5所示。隔離閥60、62、64、66、68一般構(gòu)成為在封閉位置時(shí)使各個(gè)室互相密封并在打開(kāi)位置時(shí)允許襯底54、56通過(guò)隔離閥傳送到相鄰處理站。
如圖2所示，承載部件74與升降機(jī)50相鄰設(shè)置，其中在接收站51襯底54、56、70、72通過(guò)手工裝載到承載部件74上。通向升降機(jī)50的門(mén)(未示出)打開(kāi)并允許承載部件74在軌道(未示出)上設(shè)置在升降機(jī)內(nèi)。升降機(jī)50內(nèi)的溫度和壓力通常處于環(huán)境條件下。隔離閥60打開(kāi)并允許承載部件74在軌道上移動(dòng)到裝載室46中。裝載室46被密封并被排氣到用于CVD處理的通常在約10毫乇到約50毫乇范圍內(nèi)的真空，和用于PVD處理的約1毫乇到約5毫乇范圍內(nèi)的真空。另一隔離閥62被打開(kāi)并且承載部件74移動(dòng)到處理室42，在那里襯底被加熱到適于處理的溫度。另一隔離閥64被打開(kāi)并且承載部件74沿著軌道移動(dòng)到處理室44中。如果處理室44是濺射處理室，則該處理室可包括多個(gè)靶76、78，在襯底沿著與靶互相相鄰的軌道移動(dòng)時(shí)從面對(duì)襯底的靶表面上將材料濺射到襯底54、56、70、72上。每個(gè)濺射靶在面對(duì)襯底的一側(cè)被在陽(yáng)極(通常為靶)和陰極(通常為接地室壁)之間產(chǎn)生的電離氣體原子(離子)轟擊，并且靶的原子移出并射向襯底，用于在襯底上進(jìn)行淀積。每個(gè)靶優(yōu)選具有設(shè)置在遠(yuǎn)離襯底的靶的背面上的磁體(未示出)，以便通過(guò)產(chǎn)生一般平行于靶的表面的磁場(chǎng)線來(lái)增強(qiáng)濺射率，在其周圍電子在自旋軌道中被捕獲以增加與用于濺射的氣體原子的電離的撞擊概率。然后襯底54、56、70、72通過(guò)隔離閥66移動(dòng)到卸載室48。隔離閥66封閉，由此密封處理室44與卸載室48。隔離閥68打開(kāi)并允許承載部件74從卸載室48移出并從承載部件74上手工卸下襯底54、56、70、72。襯底還可留在卸載室中以便允許襯底冷卻的時(shí)間。已經(jīng)卸下襯底之后，承載部件74進(jìn)入升降機(jī)52，升降機(jī)52將承載部件74提升到承載部件返回線58。承載部件返回線58中的軌道系統(tǒng)(未示出)將承載部件返回到升降機(jī)50，升降機(jī)50將承載部件降低到在處理系統(tǒng)另一端的接收站51的位置，由此接收下一批待處理的襯底。
當(dāng)直進(jìn)式系統(tǒng)40目前用于襯底傳送和制造，這種類型的直進(jìn)式系統(tǒng)具有幾個(gè)缺點(diǎn)。特別是，作為將承載部件從處理環(huán)境(真空下)移動(dòng)到升降機(jī)50、52中的周圍環(huán)境，然后返回到處理環(huán)境的結(jié)果，對(duì)承載部件74進(jìn)行熱循環(huán)。作為熱循環(huán)的結(jié)果，淀積材料可能剝離或從承載部件74上移出并引起襯底上的不希望的顆粒污染。此外，采用在處理室內(nèi)和在系統(tǒng)的環(huán)境區(qū)域中的暴露的軌道系統(tǒng)易于產(chǎn)生污染物。此外，采用升降機(jī)和軌道系統(tǒng)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，這導(dǎo)致各種移動(dòng)部件的額外的維修，以便避免損壞。此外，作為承載部件74通過(guò)真空環(huán)境和環(huán)境大氣壓的循環(huán)的結(jié)果，承載部件74易于從外界環(huán)境中的周圍條件吸收氣體，這不可避免地增加了室壓，并在將外界環(huán)境中吸收的氣體從承載部件74進(jìn)入真空環(huán)境時(shí)引起淀積膜層的污染。除了承載部件74的熱循環(huán)之外，通常當(dāng)多組襯底在高于處理環(huán)境中的環(huán)境條件的溫度被處理時(shí)，承載部件74的平均溫度通常升高。由于在處理室中的大部分處理是對(duì)溫度靈敏的，因此這個(gè)承載部件溫度的升高增加了最終淀積工藝產(chǎn)生不合理膜的概率，因?yàn)閺某休d部件74傳遞的熱量可能影響襯底和/或工藝性能。襯底溫度的這個(gè)未控制的變化可能導(dǎo)致在制造周期開(kāi)始時(shí)制造的膜與在制造周期結(jié)束時(shí)制造的膜發(fā)生變化。然而傳統(tǒng)直進(jìn)式(Inline)系統(tǒng)的另一挑戰(zhàn)是相鄰處理室、尤其是采用反應(yīng)淀積工藝的處理室中的處理之間的交叉污染。反應(yīng)性處理一般取決于適當(dāng)比例的兩個(gè)或多個(gè)成分，因此來(lái)自相鄰處理區(qū)的成分的流量可能引起反應(yīng)性處理不穩(wěn)定和/或不良地影響一個(gè)或兩個(gè)處理區(qū)上的淀積特性。
因此，鑒于由該直進(jìn)式處理系統(tǒng)產(chǎn)生的普遍缺點(diǎn)，需要一種用于處理襯底的改進(jìn)的直進(jìn)式系統(tǒng)和方法。特別是，需要一種能通過(guò)多個(gè)直進(jìn)式淀積區(qū)處理較大的和平的襯底的改進(jìn)的直進(jìn)式系統(tǒng)。此外，需要一種能處理足夠大尺寸以支撐大平板顯示器的襯底的直進(jìn)式處理系統(tǒng)。
發(fā)明概述本發(fā)明一般提供一種處理襯底的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有主要是設(shè)置在至少一個(gè)處理室中的承載部件和用于在處理室和負(fù)載鎖定室之間傳送襯底的至少一個(gè)傳送裝置。多個(gè)處理室、負(fù)載鎖定室和其它室可以連接在一起以產(chǎn)生可以處理襯底的組件室的基本上直進(jìn)式列。本發(fā)明的承載部件一般只暴露于處理環(huán)境，即承載部件一般不會(huì)運(yùn)動(dòng)到非處理室中。因此，在襯底的連續(xù)序列處理期間，將減少承載部件的熱循環(huán)并可以消除熱循環(huán)。承載部件可在處理室內(nèi)沿著暗軌道反向移動(dòng)。由隔板隔開(kāi)的多個(gè)處理區(qū)允許在沒(méi)有干擾的情況下在相同處理室內(nèi)進(jìn)行多種處理方式。此外，本發(fā)明中的承載部件的操作溫度由一個(gè)或多個(gè)溫度控制板控制，該溫度控制板設(shè)計(jì)成從承載部件輻射和/或吸收熱量，以便得達(dá)到預(yù)定的承載部件溫度。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于處理襯底的設(shè)備，其中該設(shè)備包括用于在處理環(huán)境下傳送襯底的至少一個(gè)襯底承載部件、選擇地與至少一個(gè)承載部件連通的至少一個(gè)溫度控制板、和靠近至少一個(gè)襯底承載部件設(shè)置的至少一個(gè)淀積裝置。至少一個(gè)淀積裝置一般構(gòu)成為在襯底上淀積選擇膜。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于處理襯底的方法，該方法包括以下步驟將襯底在至少一個(gè)襯底承載部件上傳送到處理環(huán)境中，并將襯底傳送到處理環(huán)境內(nèi)的襯底支撐板上。還提供以下附加步驟傳送其上具有襯底的襯底支撐板通過(guò)處理環(huán)境中的至少一個(gè)處理區(qū)并將襯底從襯底支撐板傳送到至少一個(gè)襯底承載部件，用于從處理環(huán)境中取出。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于制造多晶硅膜的方法，其中該方法包括以下步驟將襯底裝載到處理環(huán)境中，使襯底暴露于處理環(huán)境中的至少一個(gè)淀積源，將襯底暴露于處理環(huán)境中的退火裝置，并從處理環(huán)境中取出襯底。此外，該方法包括采用一個(gè)或多個(gè)溫度控制板維持和/或控制襯底溫度的步驟。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明因此本發(fā)明的上述特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和目的可以獲得并可以理解，特別是通過(guò)參考示例實(shí)施例獲得上述本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明，附圖中示出了示意實(shí)施例。
然而，應(yīng)該注意到附圖只是表示本發(fā)明的示意實(shí)施例，因此不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明可允許其它等效的實(shí)施例。
圖1是典型成組工具系統(tǒng)的示意頂視圖。
圖2是典型直進(jìn)式系統(tǒng)的示意側(cè)視圖。
圖3是圖2中所示的直進(jìn)式系統(tǒng)中的各個(gè)室的示意頂視圖。
圖4是在直進(jìn)式系統(tǒng)中的襯底承載部件的示意側(cè)視圖。
圖5是在直進(jìn)式系統(tǒng)中的襯底承載部件的示意端視圖。
圖6是本發(fā)明的連續(xù)淀積直進(jìn)式系統(tǒng)的示意頂視圖。
圖7是圖6中所示的連續(xù)淀積直進(jìn)式系統(tǒng)的示意側(cè)視圖。
圖8是傳送裝置的示意透視圖。
圖9是室的部分示意剖視圖。
圖10是表示小齒輪的另一室的示意剖視圖。
圖11是圖10中所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖。
圖12是襯底承載部件的示意透視圖。
圖13a是其中具有流體體系的針板的示意透視圖。
圖13b是其中具有加熱器的針板的示意透視圖。
圖14是圖6中所示的具有溫度控制板的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意側(cè)視圖。
圖15是在圖14中所示的溫度控制板的示意頂視圖。
圖16是溫度控制板的示意側(cè)視圖。
圖17是具有一對(duì)負(fù)載鎖定室、處理室和機(jī)械手的系統(tǒng)的頂視圖。
圖18是具有室的兩個(gè)線的系統(tǒng)的頂視圖，其中每個(gè)線具有兩個(gè)負(fù)載鎖定室和一個(gè)處理室，機(jī)械手設(shè)置在兩個(gè)線之間。
圖19-23是示意處理程序的示意圖。
圖24表示產(chǎn)生常規(guī)多晶硅膜的示意方法。
圖25表示典型LCD TFT結(jié)構(gòu)。
圖26表示制造多晶硅膜的方法。
圖27表示直進(jìn)式淀積系統(tǒng)的頂視圖。
圖28表示直進(jìn)式淀積系統(tǒng)的側(cè)視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明一般提供一種連續(xù)直進(jìn)式處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)或多個(gè)互連室和設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)的襯底承載部件，以便支撐和傳送襯底通過(guò)一個(gè)或多個(gè)室。然而，各個(gè)室的對(duì)準(zhǔn)一般是線形的，各種串聯(lián)型的結(jié)構(gòu)如連續(xù)圓形或橢圓形，明顯地應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在一個(gè)方案中，本發(fā)明包括設(shè)置在處理系統(tǒng)的相對(duì)端的裝載和卸載負(fù)載鎖定室。傳送裝置可設(shè)置在每個(gè)負(fù)載鎖定室中，以便將襯底傳送到處理系統(tǒng)中的襯底承載部件并從襯底承載部件輸送過(guò)來(lái)。而且，通過(guò)采用在處理室內(nèi)的處理區(qū)之間的隔板，反應(yīng)處理和非反應(yīng)處理可在一個(gè)處理室中進(jìn)行。隔板允許在每個(gè)分立處理之間沒(méi)有傳統(tǒng)隔離閥的條件下進(jìn)行反應(yīng)處理。
圖6和7分別表示示意直進(jìn)式連續(xù)淀積系統(tǒng)90的頂視圖和側(cè)視圖。系統(tǒng)90包括在一端的入口負(fù)載鎖定室92、在另一端的出口負(fù)載鎖定室94和一般占據(jù)其間的空間的至少一個(gè)連續(xù)處理室96。入口負(fù)載鎖定室92通過(guò)隔離閥98的激勵(lì)選擇地與處理室96隔離。入口負(fù)載鎖定室92還可包括閥門(mén)102，該閥門(mén)102對(duì)著由機(jī)械手110服務(wù)的接收站106打開(kāi)。機(jī)械手110操作時(shí)將襯底114輸送給入口負(fù)載鎖定室92。同樣，出口負(fù)載鎖定室94可通過(guò)隔離閥100的激勵(lì)選擇地與處理室96隔離。出口負(fù)載鎖定室94還可包括閥門(mén)104，該閥門(mén)104對(duì)著由另一機(jī)械手112服務(wù)的接收站108打開(kāi)。因此，機(jī)械手112可操作以從出口負(fù)載鎖定室94取出一個(gè)或多個(gè)襯底114?；蛘?，該系統(tǒng)可包括軌道型機(jī)械手，該機(jī)械手通過(guò)沿著鄰近各個(gè)室設(shè)置的軌道移動(dòng)而對(duì)兩個(gè)負(fù)載鎖定室服務(wù)。機(jī)械手一般指的是環(huán)境機(jī)械手，并且從制造商如MECS、RORTZ、JEL、Daihen、Komatsu和其它公知制造商可得到樣品。
至少一個(gè)傳送裝置118可設(shè)置在入口負(fù)載鎖定室92中，至少一個(gè)另一傳送裝置120可設(shè)置在出口負(fù)載鎖定室94中。通過(guò)采用一個(gè)或多個(gè)雙向電機(jī)和/或傳動(dòng)裝置，傳送裝置118和120可移進(jìn)和移出負(fù)載鎖定室92和94并進(jìn)入處理室96。這個(gè)移動(dòng)使傳送裝置118和120將襯底輸送到處理室96內(nèi)或送出處理室96，然后從處理室收回并進(jìn)入它們各個(gè)負(fù)載鎖定室。至少一個(gè)承載部件122連續(xù)設(shè)置在處理室96內(nèi)，即在裝載、淀積和卸載處理期間承載部件122一般保持在處理室內(nèi)。一般用于在淀積處理期間支撐襯底的承載部件122通?？稍趦蓚€(gè)方向移動(dòng)，即在入口負(fù)載鎖定室92和出口負(fù)載鎖定室94的方向的可逆方向或處理室96內(nèi)的橫向方向。此外，作為襯底安放部件工作的承載部件122具有用于接合/保持襯底在安放部件的頂部的襯底安放表面和在安放部件的底部的驅(qū)動(dòng)接合部件，下面將進(jìn)一步討論這兩個(gè)部件。
在圖6和7中所示的示意實(shí)施例中，在系統(tǒng)90中設(shè)置三個(gè)軌道，用于移動(dòng)傳送裝置118、120和承載部件122。每個(gè)軌道一般包括多個(gè)導(dǎo)輥126a-p(這里一般稱作導(dǎo)輥126)和小齒輪128a-h(這里一般稱作小齒輪128)。軌道123和125支撐傳送裝置118和120在處理室96和它們的各個(gè)負(fù)載鎖定室之間移動(dòng)。第三承載部件軌道124支撐承載部件122在處理室96內(nèi)移動(dòng)。對(duì)準(zhǔn)多個(gè)導(dǎo)輥和/或小齒輪可形成軌道，并且可以構(gòu)成為包括側(cè)向引導(dǎo)導(dǎo)軌(未示出)。沿著每個(gè)軌道的導(dǎo)輥126和小齒輪的數(shù)量可根據(jù)如室的長(zhǎng)度、傳送裝置和承載部件的長(zhǎng)度以及襯底的尺寸而改變。傳送裝置軌道123設(shè)置在入口負(fù)載鎖定室92中并延伸到處理室96中，由此允許傳送裝置118將襯底114運(yùn)送到處理室96中。傳送裝置軌道123一般包括設(shè)置在系統(tǒng)90下部的導(dǎo)輥126和小齒輪128，并提供傳送裝置118在室92和96之間的移動(dòng)路徑。同樣，另一傳送裝置125一般設(shè)置在出口負(fù)載鎖定室94中并延伸到處理室96中。傳送裝置軌道125包括多個(gè)導(dǎo)輥126和小齒輪128，并提供傳送裝置在室94和96之間的移動(dòng)路徑。承載部件軌道124一般在隔離閥98和100之間延伸，因此在處理襯底時(shí)提供承載部件122在室96中的移動(dòng)路徑。承載部件軌道124的寬度一般壁傳送裝置軌道123和125窄，并且包括多個(gè)導(dǎo)輥126和小齒輪128。承載部件軌道124的較窄寬度允許承載部件122設(shè)置在傳送裝置118和20的下面，用于在傳送裝置和承載部件之間輸送襯底。導(dǎo)輥126和小齒輪128可沿著軌道123、124、125以預(yù)定間隔隔開(kāi)，以便在承載部件和傳送裝置沿著它們各自的軌道移動(dòng)時(shí)，在至少兩個(gè)點(diǎn)支撐承載部件122和傳送裝置118和120上的每個(gè)導(dǎo)軌。雖然圖中示出了作為具有不同寬度的軌道的承載部件軌道124，即軌道之間的間隔不同于傳送裝置軌道123和125，各種其它結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)也可用于在負(fù)載鎖定室92、94和處理室96之間輸送襯底。例如，軌道的替代物可以是懸臂組件、機(jī)械手和V形傳送裝置和/或與機(jī)械手110、112的機(jī)械手葉片相類似的承載部件。
針板132設(shè)置在靠近與入口負(fù)載鎖定室92相鄰的處理室96的裝載端。針板132一般由導(dǎo)熱材料制造，如鋁或銅。針板132一般連接到軸136和提升電機(jī)140上，提升電機(jī)工作時(shí)便于針板132的選擇移動(dòng)。多個(gè)針144一般在針板132外表面的垂直方向延伸。此外，針板132的溫度可以采用例如發(fā)熱機(jī)構(gòu)/化學(xué)裝置和/或通過(guò)冷卻輸入管道148和輸出管道150容納的內(nèi)部流動(dòng)的吸熱/發(fā)熱流體來(lái)控制，如在圖13a、13b、15和16中一般所示的。圖13a表示具有形成在其中的流體通道的示意針板132，流體通道用于容納流動(dòng)的流體，并用于從針板132除去熱量，假設(shè)流體的溫度低于針板132的溫度。圖13b表示具有內(nèi)部加熱器149、外部加熱器151和熱電偶153的示意針板132，這些部件可協(xié)作操作以便按照需要升高針板132的溫度。這個(gè)溫度的升高可用于例如升高襯底114或承載部件122的溫度，以便在處理室96內(nèi)產(chǎn)生所希望的處理參數(shù)。此外，如果需要的話，加熱器149和互連用于針板132的入口148和出口150的流體通道可協(xié)作使用以選擇地加熱和/或冷卻針板132。流體通道可經(jīng)過(guò)真空兼容連接器如可在商標(biāo)名Swagelock和VCR下得到的連接器連接到入口148和出口150。此外，將流體通道連接到用于通過(guò)該通道的流體的源和排放裝置的輸入和輸出管道可直接連接到針板132。或者，流體輸送裝置和排放管道可通過(guò)軸136的內(nèi)部部分通到針板132。此外，針板132的加熱或冷卻可用于增加或降低處理室96內(nèi)的環(huán)境溫度。此外，雖然介紹的圖13a中所示的流體通道是與冷卻流體一起使用的，該流體通道還可以用于容納溫度比針板132的溫度高的流體，由此加熱針板132和/或包圍室部件和/或襯底。此外，雖然圖13a和13b表示了示意加熱器和冷卻流體通道結(jié)構(gòu)，用于加熱器和流體通道的各種替換結(jié)構(gòu)和/或裝置應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
結(jié)構(gòu)與針板132類似的針板134設(shè)置在處理室96的與鄰近出口負(fù)載鎖定室94的板132相反的一端。針板134連接到軸138和提升電機(jī)142，并包括一般在板134的垂直方向延伸的多個(gè)針146。同樣，針板134的溫度可以通過(guò)采用發(fā)熱裝置和/或通過(guò)入口管道152和出口管道154的內(nèi)部流動(dòng)吸熱流體來(lái)控制，如關(guān)于板132的描述。因此，一旦襯底114在承載部件122上被裝載到處理室96中，可使用一個(gè)或多個(gè)溫度控制板132、134將襯底從傳送裝置輸送到承載部件(如下所述)，同時(shí)還工作以選擇調(diào)整處理室和/或襯底的溫度。
如圖7和28所示，本示意實(shí)施例的處理室可包括一個(gè)或多個(gè)處理區(qū)，其中在襯底通過(guò)處理區(qū)時(shí)可維持一個(gè)或多個(gè)處理環(huán)境。例如，如果例如處理室96是濺射室，一個(gè)或多個(gè)靶156、158、160和162可設(shè)置在處理室96中的襯底114和或承載部件122的上方。同樣，由于處理結(jié)構(gòu)的需要，與其它類型處理所需要的其它部件一起用于CVD或刻蝕處理的簇射頭(未示出)可設(shè)置在襯底114和/或承載部件122的上方。隔板171、173、175、177和179可靠近靶156、158、160和162的每個(gè)設(shè)置并處于每個(gè)靶156和162的非相鄰側(cè)。隔板171、173、175、177和179構(gòu)成為物理地分離每個(gè)靶與相鄰靶，以便在處理室96內(nèi)限定一系列處理區(qū)，如四個(gè)處理區(qū)172、174、176和178。每個(gè)區(qū)的長(zhǎng)度可以比被運(yùn)載的襯底的線形尺寸短，因此一次只有一部分襯底即全寬和部分長(zhǎng)度暴露于一個(gè)處理區(qū)的處理環(huán)境下。因此，本示意結(jié)構(gòu)中，襯底114可在襯底114上的不同部位同時(shí)暴露于多個(gè)處理區(qū)。對(duì)于具有一個(gè)以上處理室96的系統(tǒng)，每個(gè)處理室中可包括一個(gè)或多個(gè)處理區(qū)。
處理區(qū)172、174、176和178的下部一般向處理室96的處理環(huán)境打開(kāi)，以便正在處理的襯底可以從一個(gè)處理區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)處理區(qū)，而不必通過(guò)隔離閥進(jìn)入其它處理室。在襯底114正在通過(guò)處理室96時(shí)，每個(gè)隔板一般延伸到靠近待處理襯底114的位置，例如可以是遠(yuǎn)離襯底114約1mm到約5mm的距離。這種分離特性允許襯底114在處理區(qū)之間輸送，同時(shí)一般阻止來(lái)自一個(gè)處理區(qū)的元件進(jìn)入另一個(gè)處理區(qū)并產(chǎn)生污染。此外，通過(guò)包括用于向特定處理區(qū)引入一種反應(yīng)氣體或多種反應(yīng)氣體的一個(gè)或多個(gè)氣體入口165，一個(gè)或多個(gè)處理區(qū)可適于提供反應(yīng)處理。用于反應(yīng)處理的相同處理區(qū)可通過(guò)不向處理區(qū)中引入反應(yīng)氣體而一般用于非反應(yīng)處理，這假設(shè)氣體入口165和/或其它反應(yīng)處理相關(guān)部件適當(dāng)?shù)卦O(shè)置而不干擾非反應(yīng)處理所需的部件。
作為通過(guò)一系列處理區(qū)進(jìn)行襯底處理的結(jié)果，特別是對(duì)于較大襯底，與入口負(fù)載鎖定室92相鄰的隔離閥98可部分地打開(kāi)，以便提供間隙使襯底114移動(dòng)通過(guò)處理區(qū)172、174、176和178中的一個(gè)以上的處理區(qū)，同時(shí)仍然占據(jù)靠近隔離閥98的空間。同樣，與出口負(fù)載鎖定室94相鄰的隔離閥100也可部分地打開(kāi)，以便提供附加縱向間隙用于較大襯底通過(guò)處理室96。而且，承載部件122的傳送速度或傳送率可以根據(jù)襯底114是否簡(jiǎn)單地從處理設(shè)備的一端縱向傳送到另一端、沿著軌道124向處理區(qū)運(yùn)載或從處理區(qū)運(yùn)載過(guò)來(lái)、或者通過(guò)特定處理區(qū)而被處理而改變。在處理期間襯底通過(guò)特定處理區(qū)的運(yùn)行速度一般可選擇以產(chǎn)生預(yù)定的淀積厚度或在處理速度與在處理區(qū)中在襯底上的每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間的乘積基礎(chǔ)上完成刻蝕。承載部件122通過(guò)淀積區(qū)的速度可以是例如在淀積期間在約5mm/sec到20mm/sec范圍內(nèi)，在傳送期間在約100mm/sec到200mm/sec范圍內(nèi)。因此，襯底114將以為了在襯底114上適當(dāng)?shù)矸e預(yù)定膜厚同時(shí)處于特定淀積區(qū)內(nèi)特別計(jì)算的速度而運(yùn)行，然而，當(dāng)襯底114不再處于淀積區(qū)內(nèi)時(shí)，該速度可以增加。這允許更高的效率，因?yàn)樵诜堑矸e處理期間可以快速傳送襯底114。
可采用控制器91控制系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)功能，如襯底承載部件、針板、傳送裝置、軌道上的小齒輪、閥門(mén)、以及其它相關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)?？刂破?1可包括可編程微處理器，該微處理器構(gòu)成為可執(zhí)行存儲(chǔ)器內(nèi)的系統(tǒng)控制軟件，該存儲(chǔ)器可以是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器形式的，并可包括模擬和數(shù)字輸入/輸出板、接口板、步進(jìn)電機(jī)控制器板(未示出)、以及其它公知控制部件。控制器91還可控制輸送給系統(tǒng)的部件的電能并可包括允許操作者監(jiān)視和改變系統(tǒng)操作的面板。光學(xué)和/或磁性傳感器(未示出)可一般用于移動(dòng)并確定可移動(dòng)結(jié)構(gòu)和與控制器協(xié)作的組件的位置。
圖8是示意傳送裝置118的示意透視圖，該傳送裝置118一般包括第一端190和與第一端相反的第二端192以及第一邊194和第二邊196。多個(gè)支撐指198a-f(這里一般稱為支撐指198)一般從傳送裝置118的外周邊向內(nèi)延伸，如橫向于邊194、196和端部190、192或與其成一定角度。每個(gè)傳送裝置可包括沿著第一邊194的第一邊導(dǎo)軌200和沿著第二邊196的第二邊導(dǎo)軌202。側(cè)邊導(dǎo)軌200、202一般互相平行并由橫向構(gòu)件217、218隔開(kāi)。橫向構(gòu)件217、218一般與支撐指198隔開(kāi)的距離大于在系統(tǒng)中被處理的襯底的厚度，以便允許針板132、134將襯底114從支撐指198提升起來(lái)。之后，傳送裝置118、120可從各個(gè)針板132、134收回，同時(shí)各個(gè)針板132、134繼續(xù)支撐襯底114。因此，從傳送裝置118輸送到承載部件112的襯底114將從支撐指198抬高并在橫向構(gòu)件218和217之一的下面運(yùn)送，因此襯底114被傳送裝置118完全從支架取出并放置在承載部件122上。傳送裝置118的側(cè)邊導(dǎo)軌200和202可包括在下表面209、210上的齒條206和208，分別用于使傳送裝置118運(yùn)動(dòng)。齒條206和208分別包括齒204和205，這些齒適于與旋轉(zhuǎn)齒輪128配合。在每個(gè)導(dǎo)軌上的向內(nèi)成階梯狀的表面214、216適于與封閉導(dǎo)輥126配合，如圖9所示。
支撐指198的端部可包括從支撐指向上延伸的一個(gè)或多個(gè)支撐墊220a-f(一般為支撐墊220)，通過(guò)該支撐墊可支撐襯底114。指狀導(dǎo)軌222a-f(一般為指狀導(dǎo)軌222)從支撐墊220向外設(shè)置并形成一表面，可以緊靠該表面橫向設(shè)置襯底114。支撐指198設(shè)置在傳送裝置118上以便允許針板132中的針144接合并支撐支撐指198上的襯底114。通過(guò)襯底114與針144的嚙合，傳送裝置118可從處理室96返回并留下由針144支撐的襯底114。因此，支撐指198的下部和橫向構(gòu)件217、218一般設(shè)置在比承載部件122的上部襯底安放表面更高的位置，如圖6所示，這允許傳送裝置118設(shè)置在承載部件122上方，用于襯底傳送。傳送裝置118可暴露于約600℃或更高的溫度，因此傳送裝置118可由不銹鋼、陶瓷、Invar36或適合于膜淀積處理環(huán)境的其它耐高溫材料制造。同樣，支撐墊220優(yōu)選由如陶瓷、不銹鋼、石英、或其它耐高溫材料制成。雖然上面的說(shuō)明一般涉及入口負(fù)載鎖定室92中的傳送裝置118，但是設(shè)置在出口負(fù)載鎖定室94中的相應(yīng)的傳送裝置120在設(shè)計(jì)上和結(jié)構(gòu)上與傳送裝置118相似。
圖9是室的部分示意剖視圖，表示導(dǎo)軌200和軌道123或125的設(shè)置。封閉槽230可設(shè)置在內(nèi)室壁233中以允許傳送裝置118的導(dǎo)軌200延伸到內(nèi)壁的開(kāi)口234中。導(dǎo)軌200的內(nèi)側(cè)部分214可與導(dǎo)輥126接合，如在圖6中所示的軌道123和125上。通過(guò)一般分離處理環(huán)境與軌道123和125的部件，槽230也減少了由導(dǎo)輥126產(chǎn)生的污染，這進(jìn)一步減少了顆粒從軌道部件上剝落并落進(jìn)襯底處理區(qū)中的概率。雖然這里未詳細(xì)說(shuō)明，軌道124上的承載部件122可采用相同的設(shè)置。
圖10是表示傳送裝置118與小齒輪128嚙合的另一室剖視圖。在該圖中未示出外室壁。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)240包括在特定室如入口負(fù)載鎖定室92的內(nèi)壁233外部的電機(jī)242，并與延伸到室92內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸組件244連接。電機(jī)242可以是可以在不同方向移動(dòng)傳送裝置和/或承載部件的可逆電機(jī)。該電機(jī)可包括可逆的一個(gè)或多個(gè)齒輪箱。驅(qū)動(dòng)軸組件244可連接到與第一邊232相鄰的第一小齒輪128和與相關(guān)室的第二邊232’相鄰的第二小齒輪128’。驅(qū)動(dòng)軸組件244還可連接到設(shè)置在第一小齒輪內(nèi)側(cè)的第一導(dǎo)輥126和設(shè)置在第二小齒輪128’的內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)輥126’上。小齒輪128構(gòu)成為具有齒形軌道206的網(wǎng)狀物，小齒輪128’可以構(gòu)形為具有傳送裝置118的齒形軌道208和在襯底承載部件122上的相同軌道的網(wǎng)狀物，如圖9所示。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)240還可包括譯碼器246，該譯碼器246響應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸組件244的旋轉(zhuǎn)而向控制器248提供輸入?？刂破?48可連接一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)240，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連續(xù)或同時(shí)操作或其某些組合。
圖11是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)240的替換實(shí)施例的示意圖，如圖10所示，其中電機(jī)242驅(qū)動(dòng)小齒輪128而沒(méi)有驅(qū)動(dòng)軸組件244。多個(gè)橫向?qū)л?49、250被安裝到與軌道123和125上的導(dǎo)輥126和123相鄰的特定室，如圖6-7所示?？蔀檐壍?24上的承載部件122提供相同的設(shè)置。橫向?qū)л?49、250與傳送裝置118(或承載部件122)上的向上延伸的導(dǎo)輥252配合，以便保證傳送裝置或承載部件沿著它們的各個(gè)軌道在對(duì)準(zhǔn)的橫向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)輥126、126’支撐傳送裝置或承載部件。導(dǎo)輥可以是Teflon-涂敷鋁、Vespel、或不會(huì)明顯產(chǎn)生顆粒和對(duì)于阻尼振蕩很低的任何其它這種材料。
圖12是襯底承載部件122的示意透視圖。承載部件122可由導(dǎo)熱材料制成，如鋁或銅，或由噴丸處理(bead-blast)和/或陽(yáng)極化鋁制成。物體的噴丸處理表面可增加表面的發(fā)射率。發(fā)射率一般定義為在相同溫度下從表面發(fā)射的輻射相對(duì)于從黑體發(fā)射的輻射的比例。高發(fā)射率表面可通過(guò)表面處理形成，這相對(duì)于未處理表面來(lái)說(shuō)可增加發(fā)射率，如通過(guò)對(duì)表面進(jìn)行陽(yáng)極化或噴丸處理或其組合。例如，未處理鋁表面的典型發(fā)射率約為0.03并且是相對(duì)高的。通過(guò)陽(yáng)極化表面處理表面發(fā)射率一般將增加到約0.2到約0.4的范圍，或者通過(guò)噴丸處理和陽(yáng)極化表面發(fā)射率可為高到約0.6。例如通過(guò)噴嘴以約80磅/平方英寸(psi)的空氣壓力排放約36個(gè)柵格尺寸并撞擊鋁表面，直到鋁變?yōu)榛疑珵橹?，由此?lái)實(shí)現(xiàn)噴丸處理。其它壓力、材料和柵格尺寸可用于噴丸處理，如本領(lǐng)域公知的。
如上面簡(jiǎn)要說(shuō)明的，承載部件122可包括在第一邊264上具有齒268和向內(nèi)成階梯狀的表面269的齒條260以及在第二邊266上具有齒270和向內(nèi)成階梯狀的表面267的齒條262。這些齒/軌道組合可形成上述驅(qū)動(dòng)嚙合部件。軌道260和262一般與傳送裝置118的軌道206和208相似，如圖8所示，并且用相同方式與導(dǎo)輥126和小齒輪128接合。承載部件122一般在板狀表面上支撐襯底114并提供用于其上被支撐襯底的散熱器。多個(gè)孔276a-f(一般為孔276)一般形成在承載部件122中，用于容納從針板132延伸的針144，如圖3所示。承載部件122一般稍大于襯底114并具有設(shè)置在其上以橫向保持襯底114的引導(dǎo)阻擋器278a-f(一般為引導(dǎo)阻擋器278)。另外，雖然未說(shuō)明包含在本發(fā)明中，它可以處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，以便提供具有加熱和/或冷卻裝置的承載部件122，用于調(diào)整設(shè)置在其上的襯底的溫度。此外，雖然在示意實(shí)施例中介紹了具有板狀表面并且板狀表面中具有用于支撐襯底的多個(gè)孔的承載部件122，用于支撐襯底的其它公知結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
為了在處理之前、期間和/或之后調(diào)整承載部件122的溫度，加熱/冷卻裝置如溫度控制針板132可設(shè)置在與各個(gè)負(fù)載鎖定室92和94相鄰的處理室中。圖13a和13b表示具有加熱和/或冷卻能力的示意針板132。在操作期間，針板132可與承載部件122接觸或與其相鄰設(shè)置，以便選擇改變承載部件118和設(shè)置在其上的襯底114的溫度。作為改變承載部件溫度的結(jié)果，被支撐在其上的襯底的溫度也改變了。針板32具有設(shè)置在其上并從針板132的表面向外延伸的多個(gè)針144a-f(一般為針144)。針144在與承載部件122中的孔276的協(xié)作中隔開(kāi)，以便針144可以通過(guò)。例如，假設(shè)預(yù)定處理結(jié)構(gòu)是針板132冷卻所必須的，則可通過(guò)提供形成在針板132中的通道284對(duì)針板132進(jìn)行溫度控制，其中冷卻劑如水、乙二醇、或其它合適流體可通過(guò)該通道。入口管道148可向通道284輸送冷卻劑，出口管道150可提供用于從針板132輸送冷卻劑的導(dǎo)管。通道284可例如通過(guò)在兩個(gè)半板的每個(gè)中形成一部分通道284來(lái)形成。之后，單獨(dú)的半個(gè)板可密封和/或固定在一起形成一體板并共同形成通道284。或者，可通過(guò)從不同側(cè)和針板132的端部進(jìn)行鉆孔，以便產(chǎn)生流體通道而形成通道284。然而，如果采用鉆孔方法，一般必須堵住各種外部鉆孔，由此留下連接到入口管道148的入口和連接到出口管道150的出口。而且，表面282優(yōu)選是高發(fā)射率表面，如通過(guò)噴丸和/或陽(yáng)極化形成的表面，以便增強(qiáng)熱傳遞特性。
當(dāng)襯底114由針板132升高以便在承載部件122和傳送裝置118之間傳送襯底114時(shí)，針板132一般與承載部件122物理接觸，因此降低了承載部件122的溫度?；蛘撸ㄟ^(guò)將加熱流體流過(guò)針板132，針板122可用于加熱承載部件122，如上所述。通過(guò)加熱/冷卻承載部件122，襯底114的溫度可以升高或降低到用于最佳處理的所需溫度?？梢员O(jiān)控該溫度，以便可以調(diào)整用于冷卻或加熱的針板132和承載部件122之間的物理接觸的時(shí)間，由此維持所希望的最佳處理溫度。如圖7所示，軸136和提升電機(jī)140可以用于在針板在傳傳送裝置118和承載部件122之間傳送襯底時(shí)升高和降低針板132。針板134可與針板132同樣制造和構(gòu)成。
圖14是圖6-7中所示的連續(xù)淀積系統(tǒng)的另一示意實(shí)施例的側(cè)視圖。圖14中所示的系統(tǒng)包括位于室96的一般處理區(qū)下面的板300。板300的結(jié)構(gòu)與針板132相同，板300的溫度可以通過(guò)流體通道和/或加熱元件選擇性調(diào)整，如關(guān)于針板132所述的。圖15示出了形成在板300中的是以流體通道302，其中通道302采用通過(guò)板300的非線性路徑，由此增加流體通道和板300之間的熱接觸。圖16示出了具有形成在其中的多個(gè)孔的固體板300，其基本上是柵格形式的，因此可利用被選擇孔使流體流進(jìn)板300，并且可利用被選擇孔使流體流出板300。任何其余孔可以被堵塞或密封以維持封閉系統(tǒng)。用與針板132相同的方式冷卻板300，但是如果需要的話，可以加熱板300。板300例如可以是矩形的并且可以安裝在幾個(gè)部位，如處理室96的側(cè)壁之間或支撐在連接到室底部的支架307上。板300可包括流體入口304和流體出口306，這兩個(gè)端口可設(shè)置在板的一側(cè)或板的下面。此外，板300可包括在板300內(nèi)或靠近板300的電阻加熱元件，用于提高板300的溫度。因此，通過(guò)向處理室內(nèi)的各個(gè)表面輻射傳遞和/或從其吸收熱量，板300可構(gòu)成為升高或降低處理室96內(nèi)的溫度。板300還可用于與冷卻真針板132、134協(xié)作以控制處理室、室內(nèi)的部件和/或被該室處理的襯底的溫度?？赏ㄟ^(guò)例如上述噴丸或陽(yáng)極化處理對(duì)室的高溫表面如板300的頂部308進(jìn)行處理，以便提高其輻射性能。發(fā)射性的提高一般可幫助板300的輻射溫度傳遞到處理室96內(nèi)的其它表面，包括支撐襯底114的承載部件122。圖15和16分別是板300的示意頂視圖和側(cè)視圖。板300可具有形成在其中的一個(gè)或多個(gè)通道302。用與針板132和134相同的方式，通道302可形成在兩個(gè)板中，然后連接在一起以完成通道。或者，可通過(guò)對(duì)板300的各個(gè)側(cè)面進(jìn)行鉆孔，之后密封在該側(cè)面的通道部分以引導(dǎo)冷卻劑通過(guò)板300流到流體預(yù)定入口和出口，由此形成通道302。
圖6-13中所示的系統(tǒng)的實(shí)施例一般表示一列室。本發(fā)明可適用于與用于饋送多列室的中心接收站并排設(shè)置或端接的多列室。此外，本發(fā)明包括各個(gè)基本上線形的處理室結(jié)構(gòu)，另外還包括采用連續(xù)回路結(jié)構(gòu)，如圓形或橢圓形結(jié)構(gòu)。圖17是線形淀積系統(tǒng)的頂視圖，其具有入口負(fù)載鎖定室92、處理室95、96、出口負(fù)載鎖定室94、和機(jī)械手。該系統(tǒng)包括一列處理室95、96，它們的一端連接到負(fù)載鎖定室92上，另一端連接到出口負(fù)載鎖定室94上。盒子310、312、和314設(shè)置在軌道318的一端，軌道318支撐在大氣條件下工作的軌道機(jī)械手316。每個(gè)負(fù)載鎖定室連接到軌道機(jī)械手316。該系統(tǒng)可與參照?qǐng)D6-13所述的一列室相同地設(shè)置。由機(jī)械手316將襯底移動(dòng)到入口負(fù)載鎖定室92中，并傳送到處理室95、96中，被處理，并從出口負(fù)載鎖定室94返回，如上所述。
圖18示出了圖17的系統(tǒng)的改型，其中雙列室連接到軌道機(jī)械手316。第一列室包括處理室95a、96a，其一端連接到第一入口負(fù)載鎖定室92a，另一端連接到第一出口負(fù)載鎖定室94a。第二列包括一端連接在第二負(fù)載鎖定室92b、另一端連接到第二出口負(fù)載鎖定室94b的處理室95b、96b。由機(jī)械手316將第一襯底114a裝載到第一列室中的第一入口負(fù)載鎖定室92a，將第二襯底114b裝載到第二列室的第二負(fù)載鎖定室114b中，同時(shí)第一襯底114a被處理，由此提高了生產(chǎn)率。同樣，襯底114a可由機(jī)械手卸載，同時(shí)襯底114b從處理室96b傳送到第二出口負(fù)載鎖定室94b中并等候由機(jī)械手316取出。根據(jù)室內(nèi)的定時(shí)和順序，可采用其它結(jié)構(gòu)，如與具有機(jī)械手的中心裝載區(qū)交叉設(shè)置的三或四列室。
線形淀積系統(tǒng)的操作參考圖6和7，在操作中，例如，襯底114由機(jī)械手110通過(guò)入口負(fù)載鎖定室92中的閥門(mén)102傳送到入口負(fù)載鎖定室92。機(jī)械手110將襯底114放置在設(shè)置在傳送裝置118上的支撐指198上。機(jī)械手110從入口負(fù)載鎖定室92返回并且閥門(mén)102關(guān)閉。利用真空源(未示出)使入口負(fù)載鎖定室92處于例如在用于CVD處理的約10毫乇到50毫乇范圍內(nèi)，和用于PVD處理的約1毫乇到5毫乇范圍內(nèi)的真空下。在某些負(fù)載鎖定室中，襯底114還可被加熱光源、電阻線圈、吸熱/發(fā)熱流體流動(dòng)裝置、和/或其它即加熱/冷卻裝置加熱/冷卻到預(yù)定處理溫度。通向處理室96的隔離閥98打開(kāi)，并且傳送裝置118沿著軌道123由與傳送裝置118上的軌道204可旋轉(zhuǎn)配合的小齒輪128移動(dòng)。傳感器(未示出)確定傳送裝置118的位置并給構(gòu)成為調(diào)整傳送裝置運(yùn)動(dòng)的控制器248提供輸入。
在處理室96的內(nèi)部，通過(guò)利用與承載部件122上的軌道260旋轉(zhuǎn)接合的小齒輪128移動(dòng)承載部件122，將承載部件122設(shè)置在針板132的上面。傳送裝置118設(shè)置在承載部件122和針板132上的針144的上方并與其對(duì)準(zhǔn)。提升電機(jī)140使軸136升高，然后使針板132的針144升高并與承載部件122接觸。針144向上延伸并通過(guò)承載部件122中的孔276，因此，使襯底從支撐襯底的傳送裝置118上的支撐指198上升高。通過(guò)針穿過(guò)承載部件122的完全延伸，承載部件122本身通過(guò)支撐針板132的支撐表面而接合，承載部件122還由針板132提升。然后具有由針板132升高的承載部件122和襯底的傳送裝置118返回到入口負(fù)載鎖定室92，并且隔離閥98關(guān)閉，由此密封其中具有襯底114的處理室96。提升電機(jī)140降低軸136和針板132，由此下降了支撐襯底114的針144。因此襯底114接觸承載部件122上的支撐表面，針144繼續(xù)降低，直到針至少降低到承載部件122下面為止。然后可利用與承載部件122上的軌道260接合的小齒輪128使承載部件122沿著軌道124移動(dòng)，其中傳感器(未示出)檢測(cè)承載部件的位置和給控制器248提供輸入。在承載部件122沿著軌道124移動(dòng)時(shí)導(dǎo)輥126與其接觸并幫助保持承載部件122沿著軌道的對(duì)準(zhǔn)?；蛘?，針144可與針板132分開(kāi)，并通過(guò)采用連接到針的另一提升電機(jī)(未示出)而獨(dú)立于針板132升高和下降。通過(guò)針與針板分開(kāi)，在針升高和降低襯底時(shí)針板可更長(zhǎng)時(shí)間地接觸承載部件。此外，在針板132與承載部件122接觸的時(shí)間內(nèi)，利用這里公開(kāi)的加熱和/或冷卻結(jié)構(gòu)，針板132可向承載部件122傳遞熱量和/或從承載部件122接收熱量。
然后承載部件122一般傳送到用于處理的位置。例如，如果處理包括濺射，則承載部件122移動(dòng)到至少一個(gè)靶156、158、160和162下面的位置。向靶輸送電能以使靶產(chǎn)生偏壓并產(chǎn)生等離子體。來(lái)自等離子體的離子撞擊靶并從靶移去材料。被移去的某些材料在路徑中向襯底114運(yùn)行并淀積在襯底上。隔板171、173、175、177和179幫助正在濺射的特定靶與相鄰處理區(qū)和/或其它靶分開(kāi)。襯底114的引導(dǎo)邊緣移動(dòng)到一列處理區(qū)172、174、176和178中的下一處理區(qū)，如具有由不同材料制成的靶的另一處理區(qū)。給下一處理區(qū)內(nèi)的靶提供電能，濺射靶，并將靶材料淀積在預(yù)先淀積的材料上。按照需要，處理可以繼續(xù)通過(guò)一列處理區(qū)172、174、176和178進(jìn)行，直到已經(jīng)利用用于特定處理室96的區(qū)域處理襯底為止。如這里所述的，不要求處理區(qū)與被處理的襯底的尺寸相同或比襯底大，本發(fā)明允許襯底同時(shí)移動(dòng)通過(guò)多個(gè)處理區(qū)。一旦襯底已經(jīng)通過(guò)處理區(qū)，則承載部件122移動(dòng)到與處擴(kuò)負(fù)載鎖定室94相鄰設(shè)置的針板134上方的位置并與針板134對(duì)齊?；蛘撸绻硪惶幚硎遗c處理室96列聯(lián)連接，則承載部件可以移動(dòng)到下一室中，或者襯底可傳送到下一處理室中的另一承載部件上。針板134升高，針146可通過(guò)承載部件122延伸，由此將襯底114升高到承載部件122上方。出口負(fù)載鎖定室94中的傳送裝置120沿著軌道125從出口負(fù)載鎖定室移動(dòng)并通過(guò)出口負(fù)載鎖定室94和處理室96之間的隔離閥100。這種移動(dòng)使傳送裝置120設(shè)置在承載部件122下面，而支撐指198設(shè)置在升高的襯底114的下面。電機(jī)142使針146降低，并將襯底114降低到傳送裝置120的支撐指198上。傳送裝置120通過(guò)隔離閥100返回移動(dòng)到出口負(fù)載鎖定室94，隔離閥100關(guān)閉以再次密封處理室。在閥門(mén)104打開(kāi)允許機(jī)械手112將襯底114返回用于進(jìn)一步處理之前，出口負(fù)載鎖定室94可提供對(duì)襯底的冷卻。多個(gè)襯底可同時(shí)設(shè)置在室中，如在入口負(fù)載鎖定室92中等候傳送到承載部件122的襯底114，在處理室96被處理的襯底114，和等候傳送到入口負(fù)載鎖定室94外面的襯底114。
然后承載部件122可沿著軌道124向入口負(fù)載鎖定室92反向移動(dòng)到用于入口負(fù)載鎖定室92的另一襯底的位置?；蛘?，本發(fā)明的處理系統(tǒng)可構(gòu)成為連續(xù)的處理室，其中例如處理室包括設(shè)置形成連續(xù)回路的多個(gè)線形室。應(yīng)該注意到，在本示意實(shí)施例中，在全部處理操作期間，承載部件122保留在處理室96中，或者至少處于處理壓力下。這樣，承載部件122不具備前述處理系統(tǒng)的除氣和污染缺點(diǎn)?；蛘撸绻幚硎页绦蚴庆`活的，則每個(gè)負(fù)載鎖定室可用作裝載和卸載鎖定室。用于處理的襯底可放置在來(lái)自出口負(fù)載鎖定室94的承載部件122上并通過(guò)處理室96向入口負(fù)載鎖定室92移動(dòng)，然后襯底在那里移動(dòng)用于裝載到裝載負(fù)載鎖定室內(nèi)。這種類型的結(jié)構(gòu)主要產(chǎn)生雙向處理室，其中結(jié)束站用作用于封閉襯底以及處理襯底的裝載和卸載站，由此提高了處理設(shè)備的效率。
如上面簡(jiǎn)要說(shuō)明的，承載部件122不離開(kāi)處理環(huán)境，因此不會(huì)存在與暴露于外界條件相關(guān)的改變溫度波動(dòng)、熱循環(huán)和除氣的問(wèn)題。因此，承載部件122已經(jīng)限制了暴露于污染環(huán)境，如關(guān)于圖2中所示系統(tǒng)的說(shuō)明。傳送裝置118和120簡(jiǎn)單地設(shè)置在處理室96中，但是原則上說(shuō)是保持在各個(gè)負(fù)載鎖定室92、94中，因此不接受材料的淀積或承載部件122接受的其它處理結(jié)果。這樣，本發(fā)明提供不同支撐元件的分開(kāi)，至少原則上、一般總體上保持在處理環(huán)境中的那些部件以及至少原則上保持在非處理環(huán)境下的那些部件分開(kāi)。本發(fā)明還通過(guò)間歇地與溫度控制板接觸，如在淀積循環(huán)之間或在從傳送裝置裝載或卸載襯底時(shí)，或者通過(guò)處于靠近該板以便影響承載部件溫度，這有助于控制保持在處理環(huán)境下的承載部件的溫度。特別是，承載部件可由溫度控制板冷卻，以便避免承載部件的平均溫度由于被處理襯底的加熱而向上“蠕變”，或者，可加熱承載部件，以便使襯底升高到預(yù)定處理溫度。在任一情況下，一般利用本發(fā)明的溫度控制結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生兼容的處理環(huán)境，這將產(chǎn)生更均勻的膜。
第一例處理-ITO/MoCr/MoCr濺射淀積本發(fā)明的處理系統(tǒng)可用在具有不同材料和處理區(qū)的各種工藝中。下列例子只是表示在采用反應(yīng)和非反應(yīng)處理區(qū)時(shí)的一種可能性，這示意性地表示在圖19-23中。要淀積在用于平板玻璃面板的玻璃基板上的一種物質(zhì)是氧化銦錫(ITO)。一種或多種鉬鉻(MoCr)層通常淀積在ITO層上。用于平板玻璃基板的其它典型例子包括Cr、ITO、CrO、Ta和Al。
襯底可裝載到入口負(fù)載鎖定室92中的傳送裝置118上，在入口負(fù)載鎖定室92中產(chǎn)生的真空為約1毫乇到約50毫乇，并且傳送裝置118可將襯底移動(dòng)到處理室96中。襯底114可傳送到設(shè)置在針板132上的承載部件122上，傳送裝置118返回到入口負(fù)載鎖定室92，并且針板132下降。如圖19所示，承載部件122可將襯底114移動(dòng)到包含ITO靶326的第一處理區(qū)320下的處理位置中?？梢詫寤蚱渌栊詺怏w以約34標(biāo)準(zhǔn)立方厘米(sccm)的速度引入到處理區(qū)中，以便穩(wěn)定化處理并幫助排出第一處理區(qū)中的污染物。也可將雙原子氧以約0.17sccm的速度引入到第一處理區(qū)中。約2000瓦的功率可輸送給設(shè)置在襯底114上方或與其相鄰的ITO靶326，結(jié)果是產(chǎn)生等離子體，濺射ITO靶326以在約40秒內(nèi)在襯底上產(chǎn)生約500埃的ITO層厚。如圖20所示，由于襯底114的尺寸，承載部件122必須移動(dòng)一部分襯底114通過(guò)第二處理區(qū)322和第三處理區(qū)324，以便完成在第一處理區(qū)320中的襯底114的處理。
如圖21所示，襯底114可移動(dòng)到第二處理區(qū)322中，該第二處理區(qū)與第一處理區(qū)相鄰或遠(yuǎn)離第一處理區(qū)。由于在本示意實(shí)施例中襯底的尺寸并且第一處理區(qū)靠近第二處理區(qū)，承載部件方向可反向移動(dòng)襯底114以便與第二處理區(qū)322對(duì)齊?；蛘撸谝r底114同時(shí)移動(dòng)通過(guò)第一處理區(qū)320時(shí)，可激勵(lì)第二處理區(qū)322用于淀積。在本例中，第二處理區(qū)322可包括MoCr靶328。為淀積其它材料，可使用類似材料的相應(yīng)靶，例如包括Cr、ITO、Ta、和Al靶，并且可具有和不具有氧化和氣體反應(yīng)氣體?？刹捎梅磻?yīng)處理在襯底114上產(chǎn)生濺射的MoCr的氧化層，以便促進(jìn)淀積的ITO層和后來(lái)的層之間的粘接。一般可將氬或其它惰性氣體以約30sccm的速度引入第二處理區(qū)322。還可以約30sccm的速度將雙原子氧引入到第二處理區(qū)322，以便提供與MoCr濺射材料反應(yīng)的反應(yīng)氣體并產(chǎn)生MoCr的氧化粘接層。約1000瓦的功率可輸送給設(shè)置在襯底114上方的MoCr靶328，并由其產(chǎn)生等離子體，并在存在氧的情況下濺射MoCr靶328，以便在約4秒時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生約14埃的MoCr層厚。
如圖22所示，承載部件122可以是反方向的并將襯底114移動(dòng)到用于其它層的處理位置。在本例中，可在非反應(yīng)處理中在MoCrO層上淀積2000埃厚的MoCr層。含有MoCr靶328、330的處理區(qū)可用于更高生產(chǎn)率?？蓪寤蚱渌栊詺怏w以約75sccm的速度引入到每個(gè)處理區(qū)中?；旧蠜](méi)有氧分別引入到第二或第三處理區(qū)322、324中。約13000瓦的功率輸送給設(shè)置在襯底114上方的每個(gè)MoCr靶328、330，作為功率的結(jié)果在處理區(qū)322、324中產(chǎn)生等離子體，并且在約44秒的時(shí)間內(nèi)濺射MoCr靶328、330以產(chǎn)生約2000埃的MoCr層厚。如圖23所示，襯底可從處理區(qū)320、322、324取出以傳送到出口負(fù)載鎖定室94，用于其它處理。
多晶硅技術(shù)本發(fā)明的制造技術(shù)一般利用非晶硅技術(shù)或多晶硅技術(shù)，以便制造如液晶顯示器(LCD)等裝置。非晶硅技術(shù)一般用于制造如膝上型和桌上型個(gè)人計(jì)算機(jī)熒光屏等裝置，而多晶硅技術(shù)一般用于制造數(shù)字?jǐn)z像機(jī)熒屏、viewcarn熒光屏和移動(dòng)電話型熒光屏。雖然在成組工具結(jié)構(gòu)中制造的非晶硅技術(shù)一般公知為用于LCD型顯示器的普通技術(shù)，但是這種技術(shù)的缺點(diǎn)是分辨率特性受限制，這與公知陰極射線管(CRT)型顯示器的方式相同。或者，多晶硅基技術(shù)公知為產(chǎn)生幾乎用于所有類型的顯示器的足夠的分辨率特性。特別是，希望采用多晶硅基技術(shù)制造大平板顯示器。然而，目前的制造和處理技術(shù)不能采用多晶硅技術(shù)制造大平板顯示器，因?yàn)槟壳暗奶幚硎医Y(jié)構(gòu)一般不能處理足夠大尺寸的襯底，以便支撐大平板顯示器。然而，通過(guò)采用本發(fā)明的新的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，更大的襯底、特別是制成大平板型顯示器的足夠尺寸的襯底可以在本發(fā)明的水流線型處理室中制造/處理。
為了制造多晶硅基膜，一般需要低氫非晶硅膜。一旦產(chǎn)生這種低氫非晶硅膜，一般然后加熱該膜，如通過(guò)足夠的強(qiáng)度和/或功率的光源熔化該膜，以便形成所希望的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，這通常稱為退火工藝。一般用于多晶硅的這種退火工藝的光源是氙—氯(XeCl)準(zhǔn)分子激光器。目前的多晶硅技術(shù)支持XeCl準(zhǔn)分子激光器設(shè)置在初步處理室外面，因?yàn)椴捎檬覂?nèi)的激光器趨于使處理室的溫度特性變壞，導(dǎo)致膜性能降低。然而，在處理室外部設(shè)置退火激光器可導(dǎo)致處理膜被污染，因?yàn)楝F(xiàn)在必須將膜傳送到退火激光器，這通常包括將膜暴露于環(huán)境氣氛。
用于產(chǎn)生多晶硅膜的傳統(tǒng)工藝示于圖24中。傳統(tǒng)多晶硅基技術(shù)工藝經(jīng)過(guò)化學(xué)汽相淀積工藝淀積第一層SiO2。這個(gè)第一層是較厚的，一般約為3000埃。然后在第一SiO2層上淀積第二層，其中第二層一般由厚度約為300-500埃的非晶硅形成。然而，在淀積第二層之前，常規(guī)技術(shù)一般將具有施加于其上的第一層的襯底傳送到第二淀積室中。通過(guò)完成第二層的淀積，然后多層膜傳送到用于退火的第一室或工具，這一般包括將膜暴露于大氣條件。
圖25示出了一般用于支持液晶顯示薄膜晶體管(TFT)結(jié)構(gòu)的常規(guī)多晶硅基膜。圖25中示出的常規(guī)膜包括基底襯底251，其具有淀積在其上的相對(duì)厚的下層膜252。這個(gè)下層膜252一般對(duì)應(yīng)3000埃厚的第一膜SiO2，如圖24所示。直接位于下層膜上面的是多晶硅層253，例如可以約為300-500埃厚。直接位于多晶硅層上面的是柵極SiOx層254，然后是柵極層255，與本領(lǐng)域中公知的一樣。此外，圖25中示出了作為晶體管的源極的S摻雜區(qū)257和作為晶體管的漏極的D摻雜區(qū)256，并與多晶硅層253相鄰和位于下層252。
通過(guò)采用本發(fā)明的處理系統(tǒng)，可制造改進(jìn)的多晶硅基膜。特別是，通過(guò)采用本發(fā)明的直進(jìn)式處理系統(tǒng)，其中退火光源位于處理室內(nèi)，可制造改進(jìn)的多晶硅膜，因?yàn)槟げ槐貜奶幚硎彝ㄟ^(guò)大氣條件傳送到退火站。消除了通過(guò)大氣條件的這個(gè)傳送步驟是關(guān)鍵的，因?yàn)楸┞队诖髿鈼l件是污染多晶硅膜的主要源。在圖26中示出的改進(jìn)的多晶硅膜可包括約為3000埃的基底SiO2層，它可通過(guò)例如物理汽相淀積工藝來(lái)淀積。還可通過(guò)物理汽相淀積工藝淀積例如約為300-500埃的非晶硅層的第二層。圖26中所示的最后步驟，即通過(guò)利用準(zhǔn)分子激光器對(duì)非晶硅層進(jìn)行退火產(chǎn)生多晶硅層的步驟一般在與物理汽相淀積工藝相同的處理室內(nèi)進(jìn)行，如上所述。
圖27示出了制造圖26中所示的多晶硅膜的本發(fā)明的淀積系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)。在本結(jié)構(gòu)中，采用入口負(fù)載鎖定室92從環(huán)境氣氛和/或保存盒子傳送至少一個(gè)清潔襯底通過(guò)入口負(fù)載鎖定室92和閥門(mén)98并進(jìn)入處理室96。這種傳送一般是通過(guò)傳送裝置118、承載部件122和板132實(shí)現(xiàn)的，如上所述。因此，在從傳送裝置118向承載部件122傳送襯底114期間，可首先調(diào)整或通過(guò)板132控制設(shè)置在承載部件122上的襯底114的溫度。一旦襯底114開(kāi)始運(yùn)行通過(guò)處理環(huán)境96，則不再靠近板132，因此一般處于物理區(qū)的外部，在物理區(qū)的內(nèi)部針板132能控制襯底114的溫度。然而，結(jié)構(gòu)與板132和134相同的板300可靠近處理室96中的處理裝置設(shè)置，因此在處理步驟期間可用于調(diào)整和/或控制襯底114的溫度，如圖28所示。例如可控制板300以保持溫度在400-500C范圍內(nèi)，以便在本發(fā)明的準(zhǔn)分子激光器退火階段很容易地將硅酮膜轉(zhuǎn)換成多晶硅膜。在從處理室96向出口負(fù)載鎖定室94的傳送期間靠近襯底114的針板134可以用流體冷卻，以便在襯底從室96出來(lái)并進(jìn)入出口負(fù)載鎖定室94期間控制襯底、承載部件的溫度和/或環(huán)境溫度。
在本例的多晶硅結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在板300上方的承載部件122首先以預(yù)定速度使襯底114通過(guò)第一SiO2靶271的下面，在那里3000埃下層膜的至少一部分淀積在襯底上。然后承載部件122使具有淀積在其上的一部分3000埃下層膜的襯底114在第二SiO2靶272下面通過(guò)，在那里可淀積下層的其余部分。雖然可采用單個(gè)靶/淀積裝置淀積下層，但是同時(shí)采用兩個(gè)分開(kāi)的靶/淀積裝置可增加處理系統(tǒng)的工作壽命，因?yàn)樽鳛榘?71和272之間的靶腐蝕的共享結(jié)果延長(zhǎng)了替換靶之間的間隔。在淀積下層的其余部分的第二靶272之后，可采用作為純硅靶的第三靶273在下層的頂部淀積一層非晶硅。如圖26所示，這層可以約為300到500埃之間。完成非晶硅層的淀積之后，該襯底在位于室96內(nèi)的準(zhǔn)分子激光器274下面通過(guò)。激光器274硅非晶硅膜進(jìn)行退火以便形成多晶硅膜。然而，由于室96內(nèi)包含退火處理，這個(gè)處理傾向于提高室96內(nèi)的溫度。因此，如上所述，針板132和134以及板300可設(shè)有加熱和/或冷卻裝置，這允許室96的選擇溫度控制，并且可以在其中處理任何襯底。完成退火處理之后，將襯底從室96經(jīng)過(guò)閥門(mén)100傳送到出口負(fù)載鎖定室94內(nèi)。接著，可利用機(jī)械手或其它公知裝置將被處理襯底從出口負(fù)載鎖定室94取出。
雖然CVD處理可用于產(chǎn)生多晶硅膜，但是由于在CVD處理中采用硅烷SiH4而使CVD處理一般導(dǎo)致低質(zhì)量的膜，因?yàn)樵贑VD退火處理期間釋放的氫對(duì)希望的多晶硅性能不起作用。因此，本發(fā)明的示意淀積處理的焦點(diǎn)集中在PVD型處理上，因?yàn)镻VD基退火處理可采用氬作為環(huán)境氣體，因此不用向多晶硅膜引入氫。例如，如果采用SiO2基靶，如上所述，則小于1KW的RF偏置可施加于該靶以起動(dòng)PVD處理。采用SiO2靶，例如，室壓可保持在約1-5毫乇范圍內(nèi)，引入到處理區(qū)的氬的流速可以為50-100sccm，襯底溫度約為400-500，而維持穩(wěn)定淀積的DC功率一般小于5KW。或者，可采用純硅靶制造SiO2層，然而，在使用純硅靶時(shí)，氧作為環(huán)境氣體一般引入到處理區(qū)中，以便產(chǎn)生SiO2膜的氧部分。關(guān)于純硅靶，可采用與SiO2相同的溫度、壓力、流速和功率。
圖28示出了在圖27中所示的示意設(shè)備的側(cè)視圖。在圖28中示出了隔板171、173、175和177，它們工作時(shí)將各個(gè)淀積區(qū)物理地分開(kāi)。此外，還示出了設(shè)置在準(zhǔn)分子激光器274和卸載鎖定閥門(mén)100之間的退火區(qū)隔板。還示出了位于靶271、272和273上面的磁體281或能產(chǎn)生可比磁場(chǎng)的裝置。磁體281工作時(shí)產(chǎn)生靠近靶271、272和273的暴露表面的磁場(chǎng)，這一般是公知的，以便通過(guò)促進(jìn)淀積工藝期間靶輻射而增加濺射率和靶壽命。
雖然前面已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例介紹了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然可以獲得某些修改、改變和/或替換結(jié)構(gòu)或構(gòu)形，同時(shí)保持在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)。特別是，如傳送裝置、承載部件、襯底、機(jī)械手、室、靶和其它系統(tǒng)部件等結(jié)構(gòu)的取向上的修改屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，這里所指的所有的運(yùn)動(dòng)和位置，如“上面”、“頂部”、“下面”、“底部”、“側(cè)面”和其他用語(yǔ)是相對(duì)于物體如靶、室、承載部件和傳送裝置的位置而言的，并且是可以改變的以產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例。相應(yīng)地，應(yīng)該考慮到本發(fā)明可以以各種替換取向調(diào)整任何或所有部件，以便實(shí)現(xiàn)襯底通過(guò)處理系統(tǒng)的所希望的運(yùn)動(dòng)。因此，為了確定本發(fā)明的實(shí)際范圍，應(yīng)該參考下列權(quán)利要求書(shū)。
權(quán)利要求
1.一種用于處理至少一個(gè)襯底的設(shè)備，該設(shè)備包括用于在處理環(huán)境內(nèi)傳送襯底的至少一個(gè)襯底承載部件；選擇地與至少一個(gè)襯底承載部件連通的至少一個(gè)溫度控制板；和在處理環(huán)境中靠近至少一個(gè)襯底承載部件的處理路徑設(shè)置的至少一個(gè)淀積裝置，該至少一個(gè)淀積裝置構(gòu)成為在襯底上淀積選擇的膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中至少一個(gè)襯底承載部件還包括基本上平面的襯底安放部件，該安放部件具有形成在其中的多個(gè)孔和形成在其上的襯底安放表面；和設(shè)置在安放部件的下表面上的驅(qū)動(dòng)接合部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中至少一個(gè)襯底承載部件構(gòu)成為在處理環(huán)境中的第一點(diǎn)和處理環(huán)境中的第二點(diǎn)之間傳送襯底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中至少一個(gè)溫度控制板還包括具有形成在其中的第一加熱裝置和冷卻裝置的至少一個(gè)的板；和從板的接合表面延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)針部件，該細(xì)長(zhǎng)部件構(gòu)成為協(xié)作地接合形成在至少一個(gè)襯底承載部件中的多個(gè)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中第一加熱裝置還包括與熱電偶連通的至少一個(gè)加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中冷卻裝置還包括形成在板中的流體通道，該流體通道具有流體輸入端和流體輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中接合表面還包括噴丸表面和陽(yáng)極化表面的至少一個(gè)表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該設(shè)備還包括設(shè)置在處理環(huán)境內(nèi)用于給襯底退火的第二加熱裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中第二加熱裝置還包括一個(gè)激光器光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中激光器光源還包括準(zhǔn)分子激光器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中至少一個(gè)溫度控制板與至少一個(gè)襯底承載部件熱連通。
12.一種用于處理至少一個(gè)襯底的方法，該方法包括在至少一個(gè)襯底傳送裝置上將襯底傳送到處理環(huán)境；在處理環(huán)境內(nèi)將襯底傳送到襯底承載部件上；用一個(gè)或多個(gè)溫度控制板控制襯底承載部件的溫度；將其上具有襯底的襯底承載部件傳送通過(guò)處理環(huán)境中的至少一個(gè)處理區(qū)；和將襯底從襯底承載部件傳送到至少一個(gè)襯底傳送裝置，用于從處理環(huán)境取出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中將襯底傳送到襯底承載部件進(jìn)一步包括在選擇移動(dòng)板上方設(shè)置至少一個(gè)襯底傳送裝置，該選擇移動(dòng)板具有從其延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件；在選擇移動(dòng)板和至少一個(gè)襯底傳送裝置之間設(shè)置襯底承載部件，該襯底承載部件具有形成在其中的多個(gè)孔；將選擇移動(dòng)板升高，以便從其延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件同時(shí)接合形成在襯底承載部件中的多個(gè)孔，并部分地穿過(guò)它延伸以接合并升高至少一個(gè)襯底傳送裝置的襯底；至少一個(gè)襯底傳送裝置從處理環(huán)境返回；和降低選擇移動(dòng)板，以便延伸穿過(guò)形成在襯底承載部件中的多個(gè)孔的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件返回，由此將襯底放在襯底承載部件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中襯底承載部件的溫度控制還包括加熱選擇移動(dòng)板和冷卻選擇移動(dòng)板的至少一個(gè)步驟，以便在選擇移動(dòng)板和襯底承載部件接觸期間在其間傳遞熱能。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中加熱選擇移動(dòng)板還包括通過(guò)設(shè)置在選擇移動(dòng)板內(nèi)的至少一個(gè)電阻元件加熱器使電能通過(guò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中冷卻選擇移動(dòng)板包括使流體通過(guò)選擇移動(dòng)板內(nèi)的流體通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中傳送襯底承載部件使其通過(guò)至少一個(gè)處理區(qū)的步驟還包括移動(dòng)襯底承載部件通過(guò)淀積區(qū)和退火區(qū)，其中膜淀積區(qū)和退火區(qū)都包含在處理環(huán)境內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中將襯底傳送到至少一個(gè)襯底傳送裝置還包括將選擇移動(dòng)板升高以接合襯底承載部件，選擇移動(dòng)板具有從其延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件，多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件與襯底承載部件中的多個(gè)孔共同接合并延伸穿過(guò)它，以便將襯底升高到襯底承載部件之上；在襯底下面設(shè)置至少一個(gè)襯底傳送裝置；降低選擇移動(dòng)板，以便從其延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)部件從形成在襯底承載部件中的多個(gè)孔返回，由此將襯底降低到至少一個(gè)襯底傳送裝置上；和從處理環(huán)境返回其上具有襯底的至少一個(gè)襯底傳送裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中升高選擇移動(dòng)板還包括控制襯底承載部件的溫度，同時(shí)選擇移動(dòng)板接合襯底承載部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中控制溫度還包括加熱選擇移動(dòng)板和冷卻選擇移動(dòng)板的至少一個(gè)步驟，以便在選擇移動(dòng)板和襯底承載部件接觸時(shí)在其間傳遞熱能。
21.一種在襯底上形成多晶硅膜的方法，該方法包括將襯底裝載在處理環(huán)境中；將襯底暴露于處理環(huán)境中的至少一個(gè)淀積源；將襯底暴露于處理環(huán)境中的退火裝置；和從處理環(huán)境取出襯底。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中裝載步驟還包括以下步驟將襯底放在入口負(fù)載鎖定室中的傳送裝置上；在入口負(fù)載鎖定室中產(chǎn)生真空；在入口負(fù)載鎖定室和處理環(huán)境之間打開(kāi)隔離閥；將傳送裝置移動(dòng)到處理環(huán)境中；在處理環(huán)境中將襯底從傳送裝置傳送到承載部件；將傳送裝置返回到負(fù)載室；和關(guān)閉隔離閥。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，該方法還包括在處理環(huán)境中調(diào)整襯底的溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中調(diào)整溫度還包括使其上設(shè)置有襯底的承載部件與溫度控制板接觸，該溫度控制板構(gòu)成為可與承載部件交換熱能。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中與承載部件接觸的步驟還包括使流體流過(guò)溫度控制板以降低其溫度和使電流流過(guò)溫度控制板中的至少一個(gè)電阻加熱裝置以增加其溫度的至少一個(gè)步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中將襯底暴露于至少一個(gè)淀積源的步驟還包括將襯底暴露于第一淀積源，第一淀積源構(gòu)成為可在襯底上淀積氧化硅膜；將襯底暴露于第二淀積源，第二淀積源構(gòu)成為可在襯底上淀積氧化硅膜；和將襯底暴露于第三淀積源，第三淀積源構(gòu)成為可在襯底上淀積非晶硅膜。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中將襯底暴露于第一和第二淀積源的步驟還包括在襯底上淀積累積的氧化硅膜，其中累積的氧化硅膜的厚度約為3000埃。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中將襯底暴露于第三淀積源的步驟還包括在襯底上淀積非晶硅層，其中非晶硅層的厚度約為250埃。
29.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中將襯底暴露于退火裝置的步驟還包括將襯底暴露于準(zhǔn)分子激光器，該準(zhǔn)分子激光器設(shè)置在處理環(huán)境內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中從處理環(huán)境取出襯底的步驟還包括以下步驟在出口負(fù)載鎖定室中形成真空；在出口負(fù)載鎖定室和處理環(huán)境之間打開(kāi)隔離閥；將傳送裝置移動(dòng)到處理環(huán)境中；將襯底從承載部件傳送到傳送裝置；從處理環(huán)境返回傳送裝置；和關(guān)閉隔離閥。
全文摘要
提供一種用于處理襯底的設(shè)備和方法，其中該設(shè)備包括用于在處理環(huán)境內(nèi)傳送襯底的至少一個(gè)襯底承載部件；設(shè)置在處理環(huán)境中的至少一個(gè)溫度控制板與至少一個(gè)襯底承載部件選擇連通并用于在處理環(huán)境中從外部襯底傳送裝置向襯底承載部件傳送襯底和調(diào)整處理環(huán)境的溫度。構(gòu)成為在襯底上淀積選擇膜的至少一個(gè)淀積裝置和退火裝置在處理環(huán)境中靠近至少一個(gè)襯底承載部件設(shè)置。
文檔編號(hào)H01L21/20GK1500285SQ01821598
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月3日
發(fā)明者A·霍索卡瓦, A 霍索卡瓦 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料有限公司