[發(fā)明專利]用于間隙檢測的智能止動器和控制機(jī)制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680005492.0
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN107112268B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·坎德沃爾;G·K·翁;K·格里芬;J·約德伏斯基
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C23C16/52;C23C16/455
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

公開了用于使用止動器、致動器和發(fā)射器/檢測器來測量兩個部件之間的接近度的設(shè)備與方法，所述發(fā)射器/檢測器使光通過所述致動器中的通路。所述通路提供對光的衰減，所述衰減隨部件之間的間隙改變而改變，從而允許對間隙的測量與控制。還描述了使用設(shè)備來確定部件的拓?fù)涞姆椒ā?/p>

背景

本公開的實(shí)施方式總體上與用于處理基板的設(shè)備有關(guān)。更特別地，本公開與用于在基板上執(zhí)行原子層沉積(ALD)與化學(xué)氣相沉積(CVD)的批量處理平臺有關(guān)。

形成半導(dǎo)體器件的工藝通常在含有多個腔室的基板處理平臺中執(zhí)行。在一些實(shí)例中，多腔室處理平臺或群集工具的目的是在受控制環(huán)境中連續(xù)地在基板上執(zhí)行兩種或兩種以上工藝。然而，在其他實(shí)例中，多腔室處理平臺可僅在基板上執(zhí)行單個處理步驟；而附加的腔室旨在使由平臺處理基板的速率最大化。在后者的情況下，在基板上執(zhí)行的工藝通常為批量工藝，其中在給定腔室中同時處理相對大量的基板，例如25或50個基板。批量處理對于以經(jīng)濟(jì)可行的方式在多個個別的基板上執(zhí)行過于耗時的工藝(諸如，對ALD工藝與一些化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝)是特別有益的。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對于工藝變異的容忍性隨著半導(dǎo)體器件尺寸收縮而持續(xù)減小。為了滿足這些更嚴(yán)格的工藝控制，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展許多滿足嚴(yán)格的工藝窗口要求的新工藝，但是這些工藝時常需要較長的完成時間。例如，ALD是CVD的變體，與CVD相比，ALD表現(xiàn)出優(yōu)異的階梯覆蓋。ALD基于原本運(yùn)用于制造電致發(fā)光顯示器的原子層外延(ALE)。ALD運(yùn)用化學(xué)吸附以將反應(yīng)前體分子的飽和單層沉積在基板表面上。這通過循環(huán)地交替適宜反應(yīng)前體至沉積腔室中的脈沖來實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)前體的每一次注入一般由惰性氣體凈化來分離，以將新原子層至先前沉積的層，從而在基板的表面上形成均勻的材料層。重復(fù)反應(yīng)前體與惰性凈化氣體的循環(huán)以將材料層形成至預(yù)定厚度。ALD技術(shù)最大的缺點(diǎn)在于，沉積速率比典型的CVD技術(shù)低至少一個數(shù)量級。例如，一些ALD工藝可使用從大約10至大約200分鐘的腔室處理時間以在基板的表面上沉積高質(zhì)量層。在為了較佳的器件性能而選擇此類ALD與外延工藝時，在常規(guī)單個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)出量而增加。因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)此類工藝時，需要連續(xù)的基板處理方式以達(dá)到經(jīng)濟(jì)可行性。

新一代ALD工藝工具受益于對在晶片與沉積源(注入器)之間的間隙的嚴(yán)格控制，以滿足跨晶片以及在晶片之間的成分與厚度均勻性。此工藝可以在寬溫度范圍中以及在晶片與沉積源之間的分離范圍中進(jìn)行。監(jiān)測距離跨晶片區(qū)域(其可能直徑達(dá)1.5米)的均勻性可能是重要的。同樣，可針對熱膨脹現(xiàn)象調(diào)整系統(tǒng)工作的溫度范圍以滿足在處理袋口(pocket)中晶片放置的精確性。

因此，在本領(lǐng)域中，持續(xù)需要提供對于大溫度范圍從注入器到基座間隙進(jìn)行控制的設(shè)備與方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一些實(shí)施方式涉及一種設(shè)備，所述包括止動器，所述止動器具有具備頂部、底部和開口的主體，所述頂部具備頂端，所述底部具備底端，并且所述開口從所述頂端延伸至所述底端。致動器具有具備上部和下部的主體，所述上部具備上端，所述下部具備下端。所述上部具有延伸穿過所述主體的通路(passage)。所述通路具有第一端與第二端。所述致動器的尺寸經(jīng)設(shè)計(jì)以可滑動地定位在所述止動器的所述開口內(nèi)，使得當(dāng)沒有力施加至所述致動器的所述下端時，所述致動器的所述下端從所述止動器的所述底端突出第一距離。發(fā)射器與所述致動器中的所述通路的所述第一端對齊。檢測器與所述致動器中的所述通路的所述第二端對齊。