多室化学气相沉积系统的制作方法

本公开一般涉及半导体制造技术。更具体地，本公开涉及一种化学气相沉积系统，其具有多个被配置成在衬底上外延层的生长中独立操作的反应室。

背景技术：

用于制造半导体的某些工艺可能需要复杂的工艺以使外延层生长来创建多层半导体结构以用于制造高性能装置，如发光二极管、激光二极管、光检测器、电力电子器件和场效应晶体管。在该工艺中，外延层是通过被称之为化学气相沉积(CVD)的一般工艺而生长的。一种类型的CVD工艺被称之为金属有机化学气相沉积(MOCVD)。在MOCVD中，将反应气体导入使反应气体沉积在衬底(通常被称之为晶片)上以生长薄外延层的受控环境内的密封的反应室中。用于这种制造设备的当前的产品线的实例包括MOCVD系统的家族以及电力GaN MOCVD系统，全部都是由位于纽约普莱恩维尤(Plainview)的维易科仪器有限公司(Veeco Instruments Inc.)所制造的。

在外延层生长期间，控制若干个工艺参数，如温度、压力和气体流量，从而在外延层中实现所需的质量。不同的层使用不同材料和工艺参数生长。例如，由化合物半导体，如III-V族半导体制成的装置通常是通过使一系列不同的层生长而形成的。在该工艺中，晶片被暴露于气体的组合，典型地包括作为III族金属来源的金属有机化合物且还包括晶片被保持在升高的温度上时在晶片上方流动的V族元素源。通常，金属有机化合物和V族源与不明显参与反应的载气，例如氮气或氢气相组合。III-V族半导体的一个实例是氮化镓，其可以通过在具有合适的晶格间距的衬底，例如蓝宝石或硅晶片上的有机镓化合物和氨的反应而形成。在氮化镓和/或相关的化合物的沉积期间，晶片通常被保持在700-1200℃量级的温度上。III-V族半导体的另一个实例是可通过铟和磷化氢的反应形成的磷化铟(InP)，或可通过铝、镓和胂的反应而形成的砷化铝镓(AlGa_1-xAs_x)，化合物的反应在合适的衬底上形成了半导体层。

通常，III-V族化合物可具有In_XGa_YAl_ZN_AAs_BP_CSb_D的通式，其中X+Y+Z约等于1，A+B+C+D约等于1，且X、Y、Z、A、B、C和D中的每一个可位于零和1之间。在一些情况下，可使用铋代替其他III族金属中的一些或全部。合适的衬底可以是金属、半导体或绝缘衬底且可包括蓝宝石、氧化铝、硅(Si)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、磷化镓(GaP)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)等。

另一种类型的CVD工艺涉及在衬底上的碳化硅层的生长以形成电力电子器件。碳化硅层是使用作为活性种的硅烷和烃与作为载气的氢气的反应而生长的。在沉积期间，晶片通常被保持在800-2000℃量级的温度上。

在CVD工艺室中，一个或多个半导体晶片被定位在托盘，通常被称之为晶片载体内以暴露每个晶片的顶表面，从而使晶片的顶表面均匀暴露于在用于半导体材料沉积的反应室内的大气。晶片载体通常按约100至1500RPM或更高量级的旋转速度旋转。晶片载体通常是从高导热材料，如石墨机加工获得的且通常涂覆有材料，如碳化硅的保护层。每个晶片载体具有一组圆形凹口或口袋，并且各个晶片被置于其顶表面中。在美国专利申请公开号2007/0186853和2012/0040097以及美国专利号6,492,625；6,506,252；6,902,623；8,021,487；和8,092,599中描述了相关技术的一些实例，其公开的内容通过引用并入本文。其他晶片载体具有其中置有单个晶片的单个口袋。

在一些情况下，晶片载体被支撑在反应室内的主轴上以使具有晶片暴露表面的晶片载体的顶表面向上面向气体分配装置。当主轴旋转时，气体被向下引导至晶片载体的顶表面上且流过顶表面并流向晶片载体的周边。所使用的气体可通过被设置在晶片载体下面的端口从反应室抽出。晶片载体可通过加热元件，通常为被设置在晶片载体底表面下的电阻加热元件而被保持在所需的升高的温度上。这些加热元件被保持在晶片表面所需温度以上的温度，其中气体分配装置通常被保持在所需反应温度以下的温度以便防止气体的过早反应。因此，热量从加热元件被转移至晶片载体的底表面且向上流过晶片载体至一个或多个晶片。

在一些情况下，晶片载体可由不需要主轴的旋转系统进行支撑和旋转。在美国专利申请公开号2015/0075431中描述了这种旋转系统，其内容通过引用并入本文。在其他情况下，晶片载体可面朝下地(倒置地)置于反应室中且气体喷射器被安装在晶片载体下面，从而使气体混合物向上流向一个或多个晶片。在美国专利申请公开号2004/0060518和2004/0175939以及美国专利号8,133,322中描述了这种倒置的气体喷射系统的实例，其内容通过引用并入本文。

在CVD工艺中，晶片必须被个别地对齐并装载至晶片载体中。随后，晶片载体必须被小心地置于反应室内。当化学反应完成时，必须小心地将晶片载体从反应室移走。随后，反应室必须装载有其他一种晶片载体以进行加工。对晶片和晶片载体进行的这种处置可使总的MOCVD工艺增加大量的时间。此外，要求操作者将他或她的手放在反应室内会具有风险，特别是在反应室正常操作的高温下。

因此，本公开的申请人已经认识到需要某种程度的自动化以减少加工时间且同时保持在高性能半导体装置的生产中所需要的质量标准。此外，本公开的申请人已经认识到需要一种具有多个室的化学气相沉积系统以减少加工时间。

技术实现要素：

本公开的实施例满足了对一种具有多个反应室以在反应室中的每一个内在晶片上外延层的生长中进行独立操作的化学气相沉积系统的需要，以减少加工时间且同时保持质量。

在本公开的一个实施例中，化学气相沉积系统包括自动化前端界面、第一装载锁定室、第二装载锁定室和真空转移模块。自动化前端界面可具有第一输出和第二输出，且可包括被配置成容纳两个以上加工托盘的加工托盘壳体、被配置成容纳两个以上晶片的晶片盒、被配置成将第一晶片对齐在第一加工托盘上并将第二晶片对齐在第二加工托盘上的对位器以及界面机械臂，其被配置成转移：(i)第一晶片和第一加工托盘至将所述第一晶片对齐在所述第一加工托盘上的所述对位器，(ii)第二晶片和第二加工托盘至将所述第二晶片对齐在所述第二加工托盘上的对位器，(iii)所对齐的第一晶片和加工托盘至第一输出，以及(iv)所对齐的第二晶片和加工托盘至第二输出。

第一装载锁定室可包括能够保持可控环境的室。第一装载锁定室可具有第一门和第二门，其中第一门与自动化前端界面的第一输出进行连通。在一个实施例中，第一装载锁定室可被配置成通过第一门从第一输出接收所对齐的第一晶片和加工托盘。

第二装载锁定室可包括能够保持可控环境的室。第二装载锁定室可具有第一门和第二门，其中第一门与自动化前端界面的第二输出进行连通。在一个实施例中，第二装载锁定室被配置成通过第一门从第二输出接收所对齐的第二晶片和加工托盘。

真空转移模块可与第一和第二装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将对齐的第一晶片和加工托盘以及对齐的第二晶片和加工托盘从各自的第一和第二装载锁定室操控至一个或多个反应室对(chamber pairs)。一个或多个反应室对可与真空转移模块连通。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可具有自动化前端界面，其具有第一输出和第二输出。自动化前端界面可包括加工托盘、晶片盒、对位器、界面机械臂、装载锁定室和真空转移模块。

加工托盘壳体可被配置成容纳两个以上加工托盘。晶片盒可被配置成容纳两个以上晶片。对位器可被配置成将第一晶片对齐在第一加工托盘上并将第二晶片对齐在第二加工托盘上。界面机械臂可被配置成转移晶片和加工托盘至对位器、转移所对齐的第一晶片和加工托盘至第一输出以及转移所对齐的第二晶片和加工托盘至第二输出。

装载锁定室能够保持受控环境并与自动化前端界面进行连通，具有与第一输出进行连通的第一门、与第二输出进行连通的第二门、與第一门相对的第三门以及与第二门相对的第四门。装载锁定室可被配置成通过第一门从第一输出接收对齐的第一晶片和加工托盘并通过第二门从第二输出接收对齐的第二晶片和加工托盘。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第三和第四门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将对齐的第一晶片和加工托盘以及对齐的第二晶片和加工托盘从装载锁定室操控至与真空转移模块连通的一个或多个反应室对。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可具有自动化前端界面、装载锁定室和真空转移模块。自动化前端界面可包括第一输出和第二输出，其包括加工托盘壳体、晶片盒、对位器和界面机械臂。加工托盘壳体可被配置成容纳两个以上加工托盘。晶片盒可被配置成容纳两个以上晶片。对位器可被配置成将第一晶片对齐在第一加工托盘上并将第二晶片对齐在第二加工托盘上。界面机械臂可被配置成(1)转移晶片和加工托盘至对位器，(2)转移所对齐的第一晶片和加工托盘至第一输出，以及(3)转移所对齐的第二晶片和加工托盘至第二输出。

装载锁定室能够保持受控环境且与自动化前端界面连通，装载锁定室具有第一室、第二室、与第一输出和第二输出进行连通的第一门以及与第一门相对的第二门，第一室与第一输出相对齐且第二室与第二输出相对齐，其中装载锁定室被配置成通过第一门将对齐的第一晶片和加工托盘从第一输出以及将对齐的第二晶片和加工托盘从第二输出接收入各自的第一和第二室中。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将对齐的第一晶片和加工托盘以及对齐的第二晶片和加工托盘从各自的第一和第二室操控至与真空转移模块连通的一个或多个反应室对。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可包括前端界面、装载锁定室和真空转移模块。前端界面可具有第一输出和第二输出。第一输出可被配置成连续提供装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第三加工托盘。第二输出可被配置成连续提供装有晶片的第二加工托盘和装有晶片的第四加工托盘。

装载锁定室能够保持受控环境且与前端界面连通，装载锁定室具有第一室、第二室、与第一输出进行连通的第一门以及与第一门相对的第二门，第一室与第一输出相对齐且第二室与第二输出相对齐，其中装载锁定室被配置成通过第一门连续地将装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第三加工托盘从第一输出以及将装有晶片的第二加工托盘和装有晶片的第四加工托盘从第二输出接收入各自的第一和第二室中。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘从各自的第一和第二室操控至与真空转移模块进行连通的第一反应室对以及将装有晶片的第三加工托盘和装有晶片的第四加工托盘从各自的第一和第二室操控至可与真空转移模块进行连通的第二反应室对。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可包括前端界面、装载锁定室和真空转移模块。前端界面可具有第一输出和第二输出。第一输出可被配置成连续提供装有晶片的第一加工托盘、装有晶片的第三加工托盘和装有晶片的第五加工托盘。第二输出可被配置成连续提供装有晶片的第二加工托盘、装有晶片的第四加工托盘和装有晶片的第六加工托盘。

装载锁定室能够保持受控环境且与前端界面连通，装载锁定室具有第一室、第二室、与第一输出和第二输出进行连通的第一门。第一室可与第一输出相对齐且第二室可与第二输出相对齐。第二门可与第一门相对，其中装载锁定室被配置成通过第一门连续地将装有晶片的第一加工托盘、装有晶片的第三加工托盘和装有晶片的第五加工托盘从第一输出以及将装有晶片的第二加工托盘、装有晶片的第四加工托盘和装有晶片的第六加工托盘从第二输出接收入各自的第一和第二室中。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘从各自的第一和第二室操控至与真空转移模块进行连通的第一反应室对，将装有晶片的第三加工托盘和装有晶片的第四加工托盘从各自的第一和第二室操控至与真空转移模块进行连通的第二反应室对以及将装有晶片的第五加工托盘和装有晶片的第六加工托盘从各自的第一和第二室操控至与真空转移模块进行连通的第三反应室对。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可包括前端界面、装载锁定室、真空转移模块和一个或多个反应室对。前端界面可具有第一输出和第二输出。第一输出可被配置成提供装有晶片的第一加工托盘。第二输出可被配置成提供装有晶片的第二加工托盘。

装载锁定室能够保持受控环境且与前端界面连通，装载锁定室具有第一室、第二室、与第一输出和第二输出进行连通的第一门以及与第一门相对的第二门，第一室与第一输出相对齐且第二室与第二输出相对齐，其中装载锁定室被配置成通过第一门将装有晶片的第一加工托盘从第一输出以及将装有晶片的第二加工托盘从第二输出接收入各自的第一和第二室中。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘从各自的第一和第二室进行操控。

一个或多个反应室对可与真空转移模块进行连通。一个或多个反应室能够接收装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘，其中一个或多个反应室可被配置成进行选自金属有机化学气相沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、等离子体增强原子层沉积和原子层外延的工艺。

在本公开的另一个实施例中，化学气相沉积系统可包括前端界面、装载锁定室、真空转移模块和一个或多个反应室对。前端界面可具有第一输出和第二输出。第一输出可被配置成提供装有晶片的第一加工托盘。第二输出可被配置成提供装有晶片的第二加工托盘。

装载锁定室能够保持受控环境且与前端界面连通，装载锁定室具有第一室、第二室、与第一输出和第二输出进行连通的第一门以及与第一门相对的第二门，第一室与第一输出相对齐且第二室与第二输出相对齐，其中装载锁定室被配置成通过第一门将装有晶片的第一加工托盘从第一输出以及将装有晶片的第二加工托盘从第二输出接收入各自的第一和第二室中。装载锁定室可包括一个或多个隔板。

真空转移模块可与装载锁定室的第二门进行连通。真空转移模块可具有双叶片机械臂，其被配置成将装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘从各自的第一和第二室进行操控。

一个或多个反应室对可与真空转移模块进行连通且能够接收装有晶片的第一加工托盘和装有晶片的第二加工托盘，其中一个或多个反应室设有一个或多个计量工具。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，化学气相沉积系统可包括一对独立操作的反应室(两个独立操作的反应室)。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，化学气相沉积系统可包括两对独立操作的反应室(四个独立操作的反应室)。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，化学气相沉积系统可包括三对独立操作的反应室(六个独立操作的反应室)。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，一个或多个反应室可进行选自金属有机化学气相沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强物理气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积、等离子体增强原子层沉积和原子层外延的工艺。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，一个或多个反应室可包括一个或多个计量工具。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，化学气相沉积系统可包括位置邻近多个反应室中至少一个的源输送组件。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，源输送组件可被配置成：为两个反应室(一对反应室)提供载气、一种或多种反应气体、冷却系统和通风系统。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，装载锁定室可包括一个或多个室。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，包括第一和/或第二装载锁定室的装载锁定室可包括至少一个隔板，从而将装载锁定室分成两个以上隔间。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，一个或多个隔间和/或室可以是独立受控制的环境室和/或隔间。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境可被配置成独立进行调节的。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成为相同的。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成建立负压。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成建立大气压环境。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成保持惰性气体环境。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成保持受控湿度环境。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成保持含低粒子的环境。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，在两个以上隔间内的可控环境被配置成保持受控温度环境。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，界面机械臂可同时转移第一晶片、第一加工托盘、第二晶片和第二加工托盘中的至少任意两个。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，界面机械臂可同时将对齐的第一晶片和加工托盘以及对齐的第二晶片和加工托盘转移至各自的第一输出和第二输出。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，自动化前端界面可包括两个界面机械臂，其中两个界面机械臂可被配置成彼此独立且同时地进行操作。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，真空转移模块可包括被配置成在真空转移模块的内室和多个反应室之间选择性地提供接入的多个门。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，真空转移模块可包括一个或多个隔板。

在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，每个加工托盘可被配置成接收直径在6和8英寸之间的单个晶片。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，每个加工托盘可被配置成接收直径在8和10英寸之间的单个晶片。在前述化学气相沉积系统的实施例中的一些中，每个加工托盘可被配置成接收直径在10和12英寸之间的单个晶片。

在本公开的另一个实施例中，公开了一种准备多个晶片以在多个反应室内实现外延层生长的方法。在一个实施例中，该方法可包括下列步骤：

提供自动化前端界面，其被配置具有(i)被配置成容纳两个以上晶片的晶片盒，以及(ii)被配置成容纳两个以上加工托盘的加工托盘壳体；

经对位器将来自晶片盒的第一晶片对齐在来自加工托盘壳体的第一加工托盘上；

经界面机械臂将对齐的第一晶片和第一加工托盘从对位器转移至第一装载锁定室；

经对位器将来自晶片盒的第二晶片对齐在来自加工托盘壳体的第二加工托盘上；以及

经界面机械臂将对齐的第二晶片和第二加工托盘从对位器转移至第二装载锁定室。

在一些实施例中，本方法还包括下列步骤：

密封第一装载锁定室和第二装载锁定室并控制其中的环境，其中环境是通过建立负压环境、保持惰性气体环境、保持受控湿度环境和保持含低粒子环境中的至少一个而进行控制的；

打开在第一装载锁定室和第二装载锁定室上各自的门，从而使第一装载锁定室和第二装载锁定室与真空转移模块成流体连通；

经双叶片机械臂同时将对齐的第一晶片和第一加工托盘从第一装载锁定室进行转移，使其通过真空转移模块并进入第一反应室中，并将对齐的第二晶片和第二加工托盘从第二装载锁定室进行转移，使其通过真空转移模块并进入第二反应室中；

在第一反应室中加工所对齐的第一晶片和第一加工托盘并在第二反应室中加工所对齐的第二晶片和第二加工托盘；

同时经双叶片机械臂将加工过的第一晶片和第一加工托盘从第一反应室转移至第一装载锁定室并将第二晶片和第二加工托盘从第二反应室转移至第二装载锁定室。

在本公开的另一个实施例中，公开了一种准备多个晶片以在多个反应室内生长外延层的方法。在另一个实施例中，该方法可包括下列步骤：

提供自动化前端界面，其被配置具有(i)被配置成容纳两个以上晶片的晶片盒，(ii)被配置成容纳两个以上加工托盘的加工托盘壳体，以及(iii)界面机械臂；

提供与自动化前端界面进行连通的真空转移室；

经界面机械臂将第一晶片从晶片盒转移至晶片对位器，晶片对位器将晶片对齐；

经界面机械臂将第一加工托盘从加工托盘壳体转移至加工托盘对位器，加工托盘对位器将加工托盘对齐；

将对齐的第一晶片从晶片对位器转移至对齐的加工托盘以将第一晶片对齐在第一加工托盘上；

经界面机械臂将对齐的第一晶片和第一加工托盘从对位器转移入装载锁定室；

经界面机械臂将第二晶片从晶片盒转移至晶片对位器，晶片对位器将晶片对齐；

经界面机械臂将第二加工托盘从加工托盘壳体转移至加工托盘对位器，加工托盘对位器将加工托盘对齐；

将对齐的第二晶片从晶片对位器转移至对齐的加工托盘以将第二晶片对齐在第二加工托盘上；

经界面机械臂将对齐的第二晶片和第二加工托盘从对位器转移入装载锁定室；以及

经双叶片机械臂同时将对齐的第一晶片和第一加工托盘从装载锁定室进行转移，使其通过真空转移模块并进入第一反应室中，并将对齐的第二晶片和第二加工托盘从装载锁定室进行转移，使其通过真空转移模块并进入第二反应室中。

在本公开的另一个实施例中，公开了一种准备多个晶片以在多个反应室内生长外延层的方法。在另一个实施例中，该方法可包括下列步骤：

提供自动化前端界面，其被配置具有(i)被配置成容纳两个以上晶片的晶片盒，以及(ii)被配置成容纳两个以上加工托盘的加工托盘壳体；

提供与自动化前端界面进行连通的真空转移室；

经界面机械臂将第一晶片从晶片盒转移至晶片对位器，晶片对位器将晶片对齐；

经界面机械臂将第一加工托盘从加工托盘壳体转移至加工托盘对位器，加工托盘对位器将加工托盘对齐；

将对齐的第一晶片从晶片对位器转移至对齐的加工托盘以将第一晶片对齐在第一加工托盘上；

经界面机械臂将对齐的第一晶片和第一加工托盘从对位器转移入装载锁定室；

经界面机械臂将第二晶片从晶片盒转移至晶片对位器，晶片对位器将晶片对齐；

经界面机械臂将第二加工托盘从加工托盘壳体转移至加工托盘对位器，加工托盘对位器将加工托盘对齐；

将对齐的第二晶片从晶片对位器转移至对齐的加工托盘以将第二晶片对齐在第二加工托盘上；以及

经界面机械臂将对齐的第二晶片和第二加工托盘从对位器转移入装载锁定室。

上面的概述并不旨在描述本公开的每个所阐明的实施例或每个实施方案。下面的附图及具体实施方式更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

结合附图考虑下面有关本公开的各种实施例的详细描述可更完全地理解本公开，其中：

图1为描绘根据本公开的一个实施例的具有六个反应室(三对反应室)的化学气相沉积系统的示意图。

图2为描绘根据本公开的一个实施例的具有四个反应室(两对反应室)的化学气相沉积系统的示意图。

图3为描绘根据本公开的一个实施例的具有两个反应室(一对反应室)的化学气相沉积系统的示意图。

图4A为根据本公开的一个实施例的第一和第二装载锁定室的等距视图。

图4B为根据本公开的一个实施例的第一和第二装载锁定室的等距视图。

图5为根据本公开的一个实施例的具有包括适于可释放地接合加工托盘的配件的主轴的反应室的平面图。

图6为根据本公开的一个实施例的具有旋转介电支撑的反应室的平面图。

虽然本公开的实施例可被修正成各种修改和替代形式，但是在附图中以示例方式示出的细节仍将进行详细描述。然而，应理解的是本公开并不旨在将本公开限制为所述的特定实施例。相反地，本公开旨在涵盖通过所附权利要求所限定的落在本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

具体实施方式

参照图1，其示出了根据本公开的一个实施例的一种化学气相沉积系统100。化学气相沉积系统100可包括多个反应室102A-F。在一个实施例中，反应室102A-F可被配置成在每个反应室102A-F内晶片上外延层的生长中独立以及同时进行操作以减少晶片处理时间并同时保持生产高性能半导体装置所需的质量标准。例如，在一个实施例中，化学气相沉积系统100可包括三对反应室(六个反应室102A-F)。在其他实施例中，系统100可包括另外数量的反应室。例如，系统100可包括两对反应室(四个反应室102A-D)(如在图2中所示)或一对反应室(两个反应室102A-B)(如在图3中所示)。

在一些实施例中，系统100可以是模块化的，从而可根据需要添加偶数个反应室102。反应室102A-F中的每一个可相互隔离。当在系统100上安装有小于全部数量的反应室102的情况下，例如可在一个或多个反应室对102A/102B的位置上添加缓冲区104。在一个实施例中，缓冲区104可包括被保持在大致等于多个反应室102的压力的负压下的室和/或集中央真空转移模块108。缓冲区104可包括一个或多个基架，一个或多个加工托盘可被定位在基架上。基架可具有冷却功能。

在一些实施例中，反应室102A-F可操作性地被联接至一个或多个源输送组件106A-C。每个源输送组件106A-C可包括一种或多种反应气体、冷却系统和通风系统。在一个实施例中，多个反应室，例如反应室102A-B可被联接至单个源输送组件106A，从而使源输送组件106A提供反应室102A-B所需的一种或多种反应气体、冷却系统和通风系统。

多个反应室102A-F可操作性地通过真空转移模块108被联接在一起。真空转移模块108可包括限定室112的内壁110。内壁110可包括多个门114A-F，其被配置成选择性地提供在真空转移模块108的室112和反应室102A-F中的一个或多个的内部之间的接入。多个门114A-D可被配置成当根据需要在室112和一个或多个反应室对102A/B、102C/102D和/或102E/F的内部之间进行接入时打开，例如，当一个或多个反应室对102A/B、102C/102D和/或102E/F进行装载或卸载时。多个门114A-D可被配置成当不再需要接入时关闭在室112和一个或多个反应室对102A/102B、102C/102D和/或102E/F的内部之间的接入，例如，在一个或多个反应室对102A/102B、102C/102D和/或102E/F中进行化学反应过程期间。

在一个实施例中，多个门114A-F为被配置成关闭在内壁110上限定的孔的滑动或滚动构件。真空转移模块108的内壁110可进一步地包括第一装载锁定室接入116A和第二装载锁定室接入116B，其被配置成使得能够从真空转移模块108的外部接入至室112内。在其他实施例中，内壁110可包括多个装载锁定室接入，其被配置成使得能够从真空转移模块108的外部接入至室112内。

真空转移模块108可包括转移模块机械臂118。在一个实施例中，转移模块机械臂118可包括可枢转肩部、第一臂段、可枢转肘部、第二臂段、可枢转腕部和一个或多个夹持部。在一个实施例中，转移模块机械臂118是双叶片的，这表示其可额外地包括第二可枢转肩部、第二第一臂段、第二可枢转肘部、第二第二臂段、第二可枢转腕部和第二一个或多个夹持部中的至少一个。转移模块机械臂118可大致位于室112内的中央且可被配置成在室112内以及通过门114A-F和装载锁定室接入门116A-B操控加工托盘和晶片。

在一个实施例中，第一装载锁定室120可在装载锁定室接入门116A处可操作性地被联接至真空转移模块108，且第二装载锁定室130可在装载锁定室接入门116B处可操作性地被联接至真空转移模块108。第一装载锁定室120和第二装载锁定室130可各自包括第一门122、132、室124、134和第二门128、138。第一和第二装载锁定室120、130的每一个可被配置成接收加工托盘和晶片通过其各自的第一门122、132并进入室124、134中。第一门122、132可被配置成关闭，从而在室124、134内提供受控的环境。例如，压力调节器(未示出)可被连接至室124、134以创建压力密封的环境。压力调节器可随后排空在室124、134内的气体以创建相对于大气压的负压。第二门128、138可随后打开以选择性地提供至真空转移模块108的室112的接入，从而允许从内壁110外的区域接入真空转移模块108，且同时在真空转移模块108内保持恒定的压力。可控环境还可包括对大气环境、惰性气体环境、受控湿度环境、含低粒子环境、温度环境等中的至少一种或多种的控制。

同样地，第一和第二装载锁定室120、130可被配置成接收加工托盘和晶片通过第二门128、138并进入室124、134中。压力调节器可随后用气体部分地填充室124、134以使室124、134内的压力大致等于大气压。第一门122、132可随后被打开以选择性地提供从室124、134内接入，从而允许从真空转移模块108内接入内壁110外的区域，且同时在真空转移模块108内保持恒定的压力。

在一个实施例中，第一和第二装载锁定室120、130中的每一个可包括至少一个隔板，从而将第一和第二装载锁定室120、130分成两个以上隔间。在一个实施例中，在两个以上隔间内的压力被配置成独立地进行调节。在另一个实施例中，在第一装载锁定室120中的一个隔间，例如，其顶部隔间以及在第二装载锁定室130中的一个隔间，例如，其顶部隔间被进行配置以使压力和大气压可进行调节，从而在卸载和装载动作期间使压力和/或大气压是相同的。在其他实施例中，在两个以上隔间内的环境可包括对负压环境、大气环境、惰性气体环境、受控湿度环境、含低粒子环境、温度环境(包括加热和/或冷却)等中至少一种或多种的控制。

参照图4A，其示出了第一和第二装载锁定室120、130的一种配置。在该实施例中，第二装载锁定室130可位于邻近第一装载锁定室120处，其是通过壁(在顶部的壁部分171和在底部的壁部分172)所进行分离的。隔断173可被用于将第一装载锁定室120分成两个单独的隔间或室124A和124B。隔断174可被用于将第二装载锁定室130分成两个单独的隔间或室134A和134B。在一些实施例中，在所有隔间上有单独的门，从而使各室124A/B和134A/B可单独地进行接入和密封。在一个实施例中，在两个以上隔间内的压力被配置成独立地进行调节。在另一个实施例中，在两个以上隔间内的压力可一起进行调节，例如，室124A和124B或134A和134B。

参照图4B，其示出了用于第一和第二装载锁定室120、130的另一种配置。在该实施例中，第二装载锁定室130可被定位在第一装载锁定室120的顶部。隔断121可被用于将第一装载锁定室120分成两个单独的隔间或室120A和120B。隔断131可被用于将第二装载锁定室130分成两个单独的隔间或室130A和130B。在一些实施例中，在所有隔间上有单独的门，从而使各室124A/B和134A/B可单独地进行接入和密封。在一个实施例中，在两个以上隔间内的压力被配置成独立地进行调节。在另一个实施例中，在两个以上隔间内的压力可一起进行调节，例如，室124A和124B，134A和134B。隔间还可具有可控环境，如大气环境、惰性气体环境、受控湿度环境、含低粒子环境、温度环境等。

在另一个实施例中，可以有坐落在装载锁定室120和130所占位置上的单个装载锁定室。单个装载锁定室可具有各个室，其具有一个或多个隔板、与第一门122和132相关联的第一门(其可以是单个门或两个独立门)以及与第二门128和138相关联的第二门(其可以是单个门或两个独立门)。单个装载锁定室还可具有一个或多个压力调节器，其类似于对装载锁定室120和130所描述的那些。单个装载锁定室的第一门或第二门的操作可类似于装载锁定室120和装载锁定室130的第一门122和132以及装载锁定室120和装载锁定室130的第二门128和138的操作。单个装载锁定室还可具有可控环境，如大气环境、惰性气体环境、受控湿度环境、含低粒子环境、温度环境等。

在具有多个装载锁定室和/或隔间的实施例中，某些室和/或隔间可被指定用于接收未加工的晶片和加工托盘，而其他室和/或隔间则可被指定用于接收加工过的晶片和加工托盘，从而使晶片仅沿指定的方向通过某些室和/或隔间。

在另一个实施例中，某些室和/或隔间可始终向真空转移模块108开放，从而充当缓冲区。在一个实施例中，一个或多个缓冲区可被保持在大致等于中央真空转移模块108的压力的负压下且可包括基架，在其上可定位有一个或多个晶片。在一个实施例中，基架可具有冷却功能以对定位在其上的加工晶片产生受控的冷却效果。一个或多个缓冲区104也可位于装载锁定室120和130、自动化前端界面140或手动前端界面中的一个或多个中。

在一个实施例中，装载锁定室120、130的每个室或隔间可配置有基架，在其上面可定位有对齐的晶片和加工托盘。在一些实施例中，基架可具有冷却功能。

在一个实施例中，自动化前端界面140可操作地被联接至第一装载锁定室120或第二装载锁定室130中的至少一个。自动化前端界面140可包括一个或多个加工托盘壳体142、一个或多个晶片盒144、对位器146和一个或多个界面机械臂148。

在一个实施例中，加工托盘壳体142A可被配置成在用于化学气相沉积工艺前容纳一个或多个加工托盘，同时加工托盘142B可被配置成在用于化学气相沉积工艺后容纳一个或多个加工托盘。加工托盘壳体142可被配置成根据需要从自动化前端界面140进行移除并用其他加工托盘壳体142进行替换，例如，用于补充对未使用加工托盘的供给或移除已使用的加工托盘。

在一个实施例中，晶片盒144A可被配置成在化学气相沉积工艺加工前容纳一个或多个晶片，同时晶片盒144B可被配置成在化学气相沉积工艺加工后容纳一个或多个晶片。替代地，在化学气相沉积工艺后，加工晶片可被置于其原始的晶片盒中。晶片盒144可被配置成根据需要从自动化前端界面进行移除并用其他晶片盒144进行替换。

界面机械臂148可被配置成从晶片盒144抓住一个或多个晶片并将其置于晶片对位器152上。在一个实施例中，晶片包含在其外径上的凹口或扁平部分且晶片对位器152使晶片旋转直到凹口或扁平部分到达某个位置为止。界面机械臂148可被配置成从加工托盘壳体142抓住一个或多个加工托盘(有时被称为晶片载体)并将其置于加工托盘对位器152上，从而可对加工托盘进行合适地定向。

界面机械臂148可被配置成从晶片对位器152抓住一个或多个晶片并将其置于对位器146上。界面机械臂148可被配置成从加工托盘对位器152抓住一个或多个加工托盘并将其置于对位器146上。对位器146可被配置成有助于在一个或多个加工托盘上进行一个或多个晶片的对位。

在一些实施例中，界面机械臂148被用于进行至少一部分的对位。界面机械臂148可被配置成抓住对齐的晶片和加工托盘以转移通过自动化前端界面140的第一输出154或第二输出156并进入第一或第二装载锁定室120、130。在一个实施例中，多个界面机械臂148A/B(如在图3中所示)可被配置成抓住所对齐的晶片和加工托盘以进行独立和/或同时转移，使其通过自动化前端界面140的第一和/或第二输出154，156并进入第一和/或第二装载锁定室120、130中。例如，前端界面140可包括两个界面机械臂148，其中一个界面机械臂148A被配置成在装载锁定室120、130内装载和卸载第一室或第一组室且第二界面机械臂148B被配置成在装载锁定室120、130内装载和卸载第二室或第二组室。

在一个实施例中，第一装载锁定室120可操作性地被联接至第一输出154，同时第二装载锁定室130可操作性地被联接至第二输出156。在第一和/或第二装载锁定室120、130被分成多个隔间的实施例中，每个隔间可具有与各个第一输出154和第二输出156进行连通的单独的门。额外地，界面机械臂148可被配置成抓住晶片和加工托盘以通过各自的第一和第二输出154、156从第一或第二装载锁定室120、130转移至自动化前端界面140中。

参照图5，其示出了根据本公开的一个实施例的一个实例反应室102。反应室102限定了加工环境空间，其中气体分配装置202可被布置在环境空间的一端上。气体分配装置202可被连接至源204A-C以供给要用于晶片加工工艺中的加工气体，如载气和反应气体，如金属有机化合物和V族典型来源，所有的这些均可被并入源输送组件106中(在图1-3中所示)。气体分配装置202可进行布置以接收各种气体和引导组合的加工气体的流动。气体分配装置202也可被连接至冷却剂系统206，其被配置成使液体通过气体分配装置202循环，从而在操作期间将气体分配装置202的温度保持在所需的温度。可提供类似的冷却剂布置(未示出)以冷却反应室102的壁。

反应室102也可设有排气系统208。排气系统208可被配置成通过在通常位于气体分配装置202远侧区域中的加工环境空间内的一个或多个端口(未示出)从加工环境空间移除废气。

主轴210可被布置在反应室102内，从而使主轴210能围绕中心接入旋转。主轴210可包括适于可释放地接合加工托盘214的配件。加热元件216可被安装在反应室102内位于加工托盘214的下面。在一些实施例中，提供温度监控器218以监控在反应室102内的环境空间的温度。

参照图6，其示出了根据本公开的一个实施例的另一个实例反应室102。在该实施例中，转盘222被定位在反应室102的冷却区中。转盘222的底部可包括能进行旋转的轴承或导轮系统。可以是中空圆筒的旋转介电支撑224可被联接至转盘222的顶部。加工托盘214可被定位在旋转介电支撑224的顶部上。加工托盘214可被机械性地附接至旋转介电支撑224或可被自由地定位在旋转介电支撑224的顶面上并通过摩擦而保持在位。

可替代地被称为晶片载体的加工托盘214可具有大致为关于中心接入对称形成的圆盘形式的本体。本体可包括用于保持晶片220的一个或多个口袋。在一些实施例中，加工托盘214可包括被配置成保持单个晶片220的单个口袋。例如，在一个实施例中，加工托盘214可被配置成接收具有直径在6和12英寸之间的单个晶片220。

单个衬底加工托盘214可提供许多加工优势。例如，单个衬底加工托盘214可提供在晶片上更大的温度均匀性，其能够提供更高的吞吐量和对关键组件的针对反应过程的化学作用的更大的保护，其能够提供改善的气体效率，其能够允许多晶片加工托盘具有更少的接触点，其能够用更短的时间段实现所需的旋转速度且其比生产多晶片加工托盘更加便宜。

在操作中，一个或多个加工托盘壳体142和一个或多个晶片盒144被装载至自动化前端界面140上。一个或多个加工托盘壳体142A/B和晶片盒144A/B可通过用户进行装载，随后用户则可映射其各个位置。在一些实施例中可具有末端执行器的界面机械臂148可转移一个或多个晶片220，例如从晶片盒144A至晶片对位器150。晶片对位器150可被配置成对齐并暂时容纳晶片220。界面机械臂148可额外地转移一个或多个加工托盘214，例如从加工托盘壳体142A至加工托盘对位器152。加工托盘对位器152可被配置成对齐并暂时容纳加工托盘214。

界面机械臂148可将晶片220从晶片对位器154移除并将晶片220转移至对位器146。在一个实施例中，对位器146具有非接触型末端执行器以及加工托盘定心环。在一个实施例中，界面机械臂148可将晶片220定位在对位器146中，从而使非接触型末端执行器将晶片220从界面机械臂148的末端执行器移除并将晶片220固定到位。界面机械臂148可随后将加工托盘214从加工托盘对位器152转移至对位器146，在该对位器146上，定心环可将加工托盘214与晶片220对齐。界面机械臂148可随后从对位器146转移对齐的加工托盘214和晶片220以使其通过第一输出154并进入第一装载锁定室120。在一些实施例中，重复该过程以将第二晶片220对齐到第二加工托盘214上，其随后可经界面机械臂148被转移通过第二输出156并进入第二装载锁定室130。

一旦晶片220和加工托盘214位于第一和第二装载锁定室120、130的各室124、134内且界面机械臂150已撤出室124、134，第一门122、132则能关闭，从而在室124、134内创建隔离的可控环境，例如，压力环境。随着第一门122、132和第二门128、138都关闭，压力调节器可排空在室124、134内的一部分气体以创建大致等于在真空转移模块108内的操作压力的负压。一旦已在室124、134内建立所需压力，则可打开第二门128、138。在一个实施例中，第一装载锁定室120和第二装载锁定室130是完全独立于彼此而进行操作的。室124和134的环境也可通过其他调节器(未示出)进行控制以具有惰性环境(例如，氮气或氩气)、低的或以其他方式受控的湿度等。

在真空转移模块108内的转移模块机械臂118可随后从各自的第一和第二装载锁定室124、134抓住晶片220和加工托盘214并将其转移至，例如，反应室102A和102B中以进行加工。在一个实施例中，转移模块机械臂118是双叶片的，从而独立和同时转移两组晶片220和加工托盘214。门114A和114B可相应地打开和关闭以使晶片220和加工托盘214从其通过并进入反应室102A和102B中。

在反应室102A和102B内已发生所需加工后，门114A和114B可被打开且晶片220和加工托盘214可通过转移模块机械臂118从反应室102A和102B移除且被转移至第一或第二装载锁定室120、130。

一旦晶片220和加工托盘214位于第一和第二装载锁定室120、130的各室124、134内且转移模块机械臂118已撤出室124、134，第二门128、138则能关闭，从而在室124、134内创建隔离的受控环境，例如，压力环境。随着第一门122、132和第二门128、138的关闭，压力调节器可使室124、134内的压力均衡以创建大致等于大气压的压力。一旦已建立在室124、134内的所需压力，则可打开第一门122、132且可移除晶片220和加工托盘214。

晶片220可随后通过界面机械臂148被转移至最终的晶片盒144B或晶片220可被转移至其最初位于的晶片盒144A。加工托盘214可通过界面机械臂148转移至加工托盘壳体142B或142A。

用于化学气相沉积系统100的MOCVD的反应室102A-F中的一个或多个可用其他类型的加工室进行替换。在外延晶片加工侧上，反应室102A-F中的一个或多个可以是用于外延生长红色、橙色和黄色(ROY)发光二极管(例如，砷化镓、磷砷化镓、磷化铝镓铟和砷化铝镓基器件)的CVD反应器、等离子体增强CVD反应器(PECVD)、分子束外延(MBE)沉积室、原子层沉积(ALD)反应器、低压CVD反应器(LPCVD)、物理气相沉积(PVD)反应器、等离子体增强物理气相沉积(PEPVD)室、热退火器、掺杂室、等离子体增强ALD反应器(PEALD)、等离子体增强ALE反应器(PEALE)、高密度等离子体增强化学气相沉积(HDPECVD)、原子层外延(ALE)室或蚀刻室。使用不同类型的反应室可增加化学气相沉积系统100的效率和产率。

一个或多个反应室对102A/102B、102C/102D和/或102E/102F、装载锁定室120和130、真空转移室108和/或自动化前端界面/手动前端界面140中的每一个可设有被安装在这种室的内部或外部的计量工具；例如，在反应室102A-F中的一个或多个的视口上。计量工具的实例包括现场测温仪/反射计、多点测温仪、挠度计和/或反射计、现场测温仪/挠度计/反射计、椭圆偏光仪、光致发光光谱仪、电致发光光谱仪、表面声波发生器、摄像头、用于测量薄膜厚度的传感器、电阻率/掺杂传感器、晶片级的电气特征以及表面缺陷，如粒子、裂缝、滑移、外延生长缺陷等。在LED外延过程期间这种计量工具可被用于，例如，测试LED波长。

除了上面提及的外延晶片加工室，反应室102A-F中的一个或多个可由晶片清洗加工室或晶片预清洗或晶片清洗室替换。晶片预清洗或晶片清洗室可被用于在反应室102A-F中进行外延沉积工艺前从晶片220表面移除天然氧化物(例如，氧化硅)、离子、金属、有机物(例如，碳)、油脂和其它杂质(例如，硅、蓝宝石、碳化硅等)。预清洗室可替换化学气相沉积系统100的反应室102A-F中的一个或可与自动化前端界面/设备前端模块/手动前端界面140进行连通。

在清洗期间，晶片可从晶片盒144进行移动并被送至预清洗室102。清洗气体，如氯气(Cl2)、氯化氢(HCl)、三氟化氮(NF3)或优选地氟化氢(HF)用惰性载气，如氢气(H2)、氮气(N2)、氦气或氩气进行稀释以形成工艺清洗气体。工艺清洗气体被导入预清洗室以接触要被清洗的晶片220的表面。蚀刻剂化学组成物与天然氧化物和其他杂质在晶片220的表面上起反应，形成挥发性副产物，如四氟化硅(SiF4)和水蒸汽。副产物可与任何剩余的工艺清洗气体一起从预清洗室102A-F排出。清洗工艺可通过将工艺清洗气体加热至从约20至500℃的范围中的温度来实施。加热器也可被置于预清洗室中以调整清洗工艺的温度。在清洗后，清洗后的晶片220可被移动至干净晶片盒114以等候其要进行外延生长工艺的序列或被移至化学气相沉积系统100的反应室102以进行外延生长工艺。

本系统的另一组件可以是加工托盘清洗室。在外延生长工艺期间，外延反应材料(例如，AlGaN、GaN、Mg等)和其他材料可被沉积在加工托盘214(也被称之为晶片载体)上。当把新的晶片220装载至加工托盘214上以进行新一轮的外延生长工艺时未移除这些材料，则有更大的可能性减少化学气相沉积系统100的产率和性能。在一些情况下，使晶片载体清洗加工室被附至工艺系统将加速整个外延过程，这是因为清洗的加工托盘214将无需被手动或机械地带至加工托盘清洗系统所位于的受控环境(工厂)中。例如，代替加工托盘壳体142A或除其以外，晶片载体清洗室可被附至自动化前端界面/设备前端模块/手动前端界面140。

在外延加工后，加工的晶片220通常位于加工托盘214上，且加工后的晶片220可手动移除或通过界面机械臂148移除并被装载至晶片盒114中。该晶片盒114可在工厂内移动以被进一步加工成最终的半导体装置。一旦从加工托盘214移除外延加工晶片220，则可将加工托盘214移动至晶片载体清洗加工室142。一个或多个加工托盘214可被置于晶片载体清洗加工室142中。一旦室142A装载有一个或多个加工托盘214，则向室142A施加真空，将室内部加热至从约400至1800℃的范围中的温度，并将干燥气体，例如氯化氢、氯气、氢气、氮气及其混合物导入室中以蚀刻来自加工托盘214的外延反应材料。一旦从加工托盘214移除外延材料，清洗过的加工托盘214则可随后被置于晶片载体壳体142B中以在化学气相沉积系统100中连续使用或被返回至自动化前端界面140并被安装在晶片对位器152上，从而可将新的晶片220置于其上以在化学气相沉积系统100中进行外延生长。

在一个实施例中，晶片载体清洗加工室可替换化学气相沉积系统100的反应室102A-F中的一个，而不是将其附至自动化前端界面/设备前端模块/手动前端界面140。其他类型的清洗加工托盘的方法是众所周知的，包括在升高的温度下使用酸洗液(例如，硫酸、柠檬酸、氢氟酸、盐酸)或其它类型的清洗流体(例如，过氧化氢、氨/水)以及上述物质的混合物。

在化学气相沉积系统100的其他实施例中，可将额外的侧/面添加至室108中，从而至外延晶片加工室和/或晶片清洗加工室和/或晶片载体清洗加工室。

在一些情况下，自动化前端界面140可被手动前端界面取代。在这种情况下，晶片220可被手动装载或卸载至加工托盘214上。手动前端界面可以是具有：具备用于移除粒子的合适的过滤器的向下流动单元的机柜。机柜可与装载锁定室120和130进行连通并使用升降系统通过装载锁定室120、130中的每一个的门122、132放置装载有晶片220的加工托盘214并将其定位在装载锁定室120、130中的每一个内的基架上。在真空转移模块108内的转移模块机械臂118可随后接载装载有晶片220的加工托盘214并将其装载至反应室102A-F中。可根据装载锁定室120/130是正装载有要加工的晶片220还是移除了已被加工过的晶片220而打开或关闭装载锁定室120、130的门122、128、132、138。可在手动前端界面中设有晶片220和加工托盘214存储器且手动或机器人推车可被用于将晶片220和/或加工托盘214移至化学气相沉积系统100内的各个工具。

相关领域的普通技术人员将认识到实施例可包括比在上述任何个别的实施例中所示特性更少的特征。本文所公开的实施例不意味着是其中可组合各种特征的方式的详尽介绍。因此，如本领域的普通技术人员所理解的，实施例并不是相互排斥的特征组合；相反地，实施例可包括从不同的个别实施例所选的不同的个别特征的组合。此外，即使当未在这种实施例中进行描述时，关于一个实施例所描述的元件也可在其他实施例中实施，除非另有说明外。虽然从属权利要求可能在权利要求中参照了与一个或多个其他权利要求的特定组合，但其他实施例也可包括从属权利要求与每一个其他从属权利要求的主题的组合或一个或多个特征与其他从属或独立权利要求的组合。在本文中提出了这样的组合，除非指出本公开不意指特定的组合外。此外，本公开还旨在包括在任何其他独立权利要求中的权利要求的特征，即使该权利要求并不直接从属于该独立权利要求。

通过上述文献引用所进行的任何并入是受到限制的，从而使与本文所公开内容的明确表示相反的主题不会并入本文。通过上述文献引用所进行的任何并入是进一步受到限制的，从而不会通过引用将包括在文献中的权利要求并入本文。通过上述文献引用所进行的任何并入仍是进一步受到限制的，从而不会通过引用将文献中提供的任何定义并入本文，除非在本文中明确包括的以外。

应理解的是可按任何顺序和/或同时进行在根据本教义的方法中所使用的各个步骤，只要教义保持是可操作的即可。此外，应理解的是根据本教义的器械和方法可包括任何数量或全部所述的实施例，只要教义保持是可操作的即可。