互补图案站设计的制作方法

本揭示内容总体上涉及用于处理晶片的设备和方法。特定而言，本揭示内容涉及一种在每个处理站处提供互补图案的处理腔室。

背景技术：

当前的原子层沉积(ald)处理具有许多潜在的问题和困难。许多ald化学物质(例如前驱物和反应物)是“不相容的”，这意味着化学物质不能混合在一起。若不相容的化学物质混合在一起，则可能会发生化学气相沉积(cvd)处理，而不是ald处理。cvd处理通常比ald处理具有较少的厚度控制和/或可导致产生气相颗粒，这可导致所得装置中的缺陷。对于一次使一种反应性气体流入处理腔室的传统时域ald处理，会出现较长的净化/抽气时间，使得化学物质不会在气相中混合。相较于时域ald腔室可抽气/净化的速度，空间ald腔室可以更快地将一或多个晶片从一个环境移动到第二环境，从而获得更高的产量。

在一些应用中，半导体工业需要可以在较低温度(例如低于350℃)下沉积的高品质薄膜。为了在比仅通过热法沉积薄膜的情况低的温度下沉积高品质的膜，需要替代能源。可使用等离子体方案，以离子和自由基的形式向ald膜提供额外的能量。难点在于在垂直侧壁ald膜上获得足够的能量。离子通常在垂直于晶片表面的方向上通过晶片表面上方的鞘被加速。因此，离子向水平的ald膜表面提供能量，但是向垂直表面提供的能量不足，因为离子平行于垂直表面移动。为了获得高侧壁薄膜品质，使用了非常高的rf(vhf)等离子体或微波等离子体。这些等离子体源提供较高的等离子体密度以获得更好的膜品质，但是具有等离子体均匀性差的缺点。

当前的空间ald处理腔室以恒定的速度在加热的圆形平台上旋转多个晶片，这将晶片从一个处理环境移动到相邻环境。不同的处理环境引致不相容气体的分离。但是，由于气流不均匀性、温度不均匀性和/或等离子体不均匀性，当前的空间ald处理腔室无法实现高品质的ald膜，从而导致厚度不均匀、等离子体损坏和/或处理灵活性问题。

在当前的空间ald沉积工具(或其他空间处理腔室)中，当晶片在模拟单个晶片腔室的处理站中静止时发生主要沉积步骤，操作方法通常涉及使晶片移动至超过一个相同类型的站，使得处理站的气流不均匀性、温度不均匀性和/或等离子体暴露不均匀性导致膜的高不均匀性。因此，在本领域中需要改进的沉积设备和方法。

技术实现要素：

本揭示内容的一或多个实施方式涉及一种处理腔室。在一个实施方式中，处理腔室包含：第一处理站，具有来自第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个的第一气流图案；以及第二处理站，具有来自第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个的第二气流图案，第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转，以提供互补于第一气流图案的第二气流图案。

本揭示内容的额外实施方式涉及膜形成方法。在一或多个实施方式中，形成膜的方法包含：将至少一个晶片装载到基板支撑表面上；在第一处理站与第二处理站之间旋转基板支撑表面，第一处理站具有来自第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个的第一气流图案，第二处理站具有来自第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个的第二气流图案，第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转，以提供互补于第一气流图案的第二气流图案；以及在每个处理站，将所述晶片的顶表面暴露于处理条件，以形成具有实质上均匀的厚度的膜。

一或多个实施方式涉及一种等离子体处理腔室，包括：第一等离子体处理站，具有来自第一等离子体源的第一等离子体像素图案，第一等离子体源拥有具有n重对称性的对称像素图案；以及第二等离子体处理站，具有来自第二等离子体源的第二等离子体像素图案，第二等离子体源拥有具有n重对称性的对称像素图案，并且相对于第一等离子体源旋转，以提供互补于第一等离子体像素图案的第二等离子体像素图案。

附图说明

为了能够详细理解本揭示内容的上述特征所用方式，可参考实施方式获得对上文简要概述的本揭示内容的更特定描述，附图示出了其中一些实施方式。然而应注意到，附图仅示出本揭示内容的典型实施方式，且因此不应被视为限制本揭示内容的范围，因为本揭示内容可允许其他等效的实施方式。

图1描绘了根据本文描述的实施方式的形成薄膜的方法的一个实施方式的处理流程图；

图2a示出了根据本文描述的实施方式的加热线圈；

图2b示出了根据本文描述的实施方式的与图2a的加热线圈互补的加热线圈；

图3a示出了根据本文描述的实施方式的冷却通道；

图3b示出了根据本文描述的实施方式的与图3a的冷却线圈互补的冷却通道；

图4a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图4b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图4c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图5a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图5b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图5c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图6a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图6b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图6c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图7a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图7b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图7c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图8a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图8b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图8c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图9a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图9b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图9c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图10a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图10b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图10c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图11a描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图11b描绘了根据一或多个实施方式的具有像素图案的等离子体源；

图11c描绘了根据一或多个实施方式的互补等离子体像素图案；

图12图示了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理腔室的截面等距视图；

图13图示了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理腔室的截面图；

图14是根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理站的分解截面图；

图15是根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理平台的示意表示；及

图16a和图16b图示了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理的示意表示。

具体实施方式

在描述本揭示内容的若干示例性实施方式之前，应当理解，本揭示内容不限于在以下说明中阐述的构造或处理步骤的细节。本揭示内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式被实践或执行。

本文所使用的“基板”是指在制造工艺期间在其上执行膜处理的任何基板或基板上形成的材料表面。例如，可以在其上执行处理的基板表面包括诸如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(soi)、碳掺杂的氧化硅、非晶硅、经掺杂的硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料、以及其他任何材料，诸如金属、金属氮化物、金属合金和其他导电材料，视应用而定。基板包括但不限于半导体晶片。可以将基板暴露于预处理工艺以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行膜处理外，在本揭示内容中，所揭示的任何膜处理步骤还可以在形成于基板上的下层上进行，如下文更详细地揭示，且术语“基板表面”意欲包括如上下文所指示的这种下层。因此，例如，在膜/层或部分膜/层已经沉积到基板表面上的情况下，新沉积的膜/层的暴露表面成为基板表面。

如本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“前驱物”、“反应物”、“反应气体”等可互换使用，以指代可以与基板表面或与形成于基板表面上的膜反应的任何气态物种。如本说明书和所附权利要求书所使用的，术语“等离子体像素”、“等离子体源”等可互换使用，以指代等离子体处理站上的任何独立控制的等离子体产生元件。

本揭示内容的一或多个实施方式使用一种处理工具，其中当晶片静止在模拟单个晶片腔室的处理站中时，发生主要处理步骤。在一或多个实施方式中，操作方法包括将基板支撑表面移动到超过一个相同类型的站，其中两个站被有利地设计为使得它们以某种方式彼此互补，从而改善了晶片上的膜厚度的均匀性和其他膜性质。

本揭示内容的一或多个实施方式涉及具有至少两个在空间上分开的处理环境(也称为处理站)的处理腔室。一些实施方式具有超过两个并且一些实施方式具有超过四个处理站。可以将处理环境安装成与在水平面内移动的晶片共面。处理环境以圆形布置来放置。其上安装有一到四个(或更多个)独立晶片加热器的可旋转结构使晶片沿圆形路径移动，所述圆形路径的直径类似于处理环境。每个加热器可以被控制温度并且可以具有一个或多个同心区域。为了装载晶片，可以降低可旋转结构，使得真空机器人可以拾取完成的晶片并将未处理的晶片放置在位于每个晶片加热器上方(在较低的z位置)的升降销上。在操作中，每个晶片可以处于独立的环境中，直到工艺完成为止，然后可旋转结构可以旋转(对于四个站为旋转90°，对于三个站为旋转120°)以将加热器上的晶片移至下一个环境以进行处理。

在空间ald沉积工具(或其他空间处理腔室)中，晶片被移入第一处理站，接着随后被移至第二处理站。在一些情况下，第一处理站和第二处理站是相同的，导致膜厚度缺乏均匀性，并且膜的沉积性质(例如折射率、湿蚀刻速率、面内位移等)缺乏均匀性。

一或多个实施方式有利地提供一种处理腔室，其中处理工具(例如空间工具)中的不同站被设计为导致膜厚度的改善的均匀性，以及沉积的膜的折射率、湿蚀刻速率、面内位移的改善的均匀性。

图1描绘了根据本揭示内容的一或多个实施方式的沉积膜的方法10的流程图。参照图1，方法20开始于操作30，其中至少一个晶片被装载到基板支撑表面上。在操作40，基板支撑表面在第一处理站和第二处理站之间旋转。在一或多个实施方式中，第一处理站具有来自第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个的第一气流图案，并且第二处理站具有来自第二气体扩散器、第二冷却通道或第二加热器中的一或多个的第二气流图案。第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个旋转，以提供互补于第一气流图案的第二气流图案。在操作50，在每个处理站，将至少一个晶片的顶表面暴露于处理条件以形成膜。在一或多个实施方式中，处理条件包括温度、压力、反应气体或类似条件中的一或多个。在一或多个实施方式中，所形成的膜具有实质上均匀的厚度。如本文所使用的，术语“实质上均匀”是指所形成的膜的膜厚度在±5nm、±4nm、±3nm、±2nm或±1nm之内。

在一或多个实施方式中，当形成膜时，至少一个晶片是静止的。在一或多个实施方式中，第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器以及第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的每一个均拥有具有n重对称性的对称孔图案。如本文所使用的，术语“n重对称性”是指由围绕轴线彼此面对的完全相似的部分组成的品质。如本文所使用，“n重”是指围绕轴线的旋转次数，围绕此轴线可以布置对称孔图案并保持对称。在一或多个实施方式中，n是1至10范围内的整数。在其他实施方式中，n是2至10范围内的整数。在一或多个实施方式中，n选自1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。在其他实施方式中，n选自2、3、4、5、6、7、8、9或10。在一或多个实施方式中，n为2。如本文所使用，“孔”是指在第一气体扩散器、第一冷却通道图案、第一加热器、第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个中的开口、空腔、穿孔或类似物，气体、等离子体等可以通过所述孔。在一些实施方式中，孔是圆形的。在其他实施方式中，孔可以是期望的任何形状，包括但不限于三角形、正方形、矩形、六边形、七边形、八边形、星形等。在一些实施方式中，孔图案(亦即由多个开口形成的整体图案)布置成圆形、三角形、正方形、矩形、六边形、七边形、八边形、星形等。

在一些实施方式中，第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个围绕中心轴线旋转小于或等于约(360/(n*2))度的量。当第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器与第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器共享共同的中心轴线时，图案旋转(360/(n*2))时出现最大的图案差异。旋转超过此量值将导致图案差异减小。因此，例如，当孔图案的对称性是2重(亦即，n＝2)时，第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转小于或等于约90°(亦即，(360/(n*2))＝(360/(2*2))＝(360/4)＝90度)。

在一或多个实施方式中，第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的每一个和第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的每一个均拥有具有n重对称性的相同对称孔图案，并且第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转小于或等于约(360/(n*2))度。技术人员将认识到，小于或等于约(360/(n*2))的旋转与共享共同中心轴线的图案有关。具有偏移中心轴线的图案可以具有不同的旋转量以提供最大的差异。

在一或多个实施方式中，方法10还包括控制基板支撑表面的旋转速度。

图2a和图2b图示加热器线圈500。图2b的加热器线圈500与图2a中的加热器线圈500互补。

图3a和图3b图示冷却通道600。参照图3a，通道600具有用于冷却水的入口610和在其中排出冷却水的出口620。图3b与图3a中的线圈600互补。

在一或多个实施方式中，处理腔室包含：第一处理站，第一处理站具有来自第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器中的一或多个的第一气流图案；第二处理站，第二处理站具有来自第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个的第二气流图案，第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器相对于第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转，以提供互补于第一气流图案的第二气流图案。

在一或多个实施方式中，提供了一种处理腔室，所述处理腔室具有多个处理站，这些处理站具有交替的热处理站和等离子体处理站。每个等离子体处理站均由多个等离子体像素(独立控制的等离子体产生元件)、气体扩散器、冷却通道和加热器组成。第一等离子体站的等离子体像素图案、气体扩散器、冷却通道图案或加热器以及第二等离子体站的等离子体像素图案、气体扩散器、冷却通道或加热器的每一个拥有具有n重对称性的对称图案。

一或多个实施方式涉及一种等离子体处理腔室，包括：具有交替的热处理站和等离子体处理站的多个处理站。每个等离子体站均由多个等离子体像素(独立控制的等离子体产生元件)、气体扩散器、冷却通道和加热器组成。当晶片在等离子体站下方静止时，膜的不均匀性受晶片相对于等离子体站的等离子体像素图案、气体扩散器、冷却通道和加热器的相对位置的影响。在这些等离子体站中：第一等离子体处理站具有来自第一等离子体源的第一等离子体像素图案，第一等离子体源拥有具有n重对称性的对称像素图案；以及第二等离子体处理站具有来自第二等离子体源的第二等离子体像素图案，第二等离子体源拥有具有n重对称性的对称像素图案，并且相对于第一等离子体源旋转以提供与第一等离子体像素图案互补的第二等离子体像素图案。

图4a至图11c示出了根据一或多个实施方式的当第二等离子体站相对于第一等离子体站旋转时可能产生的各种互补等离子体像素图案。在图4a中，第一等离子体像素图案50具有对称的六边形图案52a，六边形图案52a围绕轴线70a具有4重对称性。参照图4b，第二等离子体像素图案54具有对称的六边形图案52b，对称的六边形图案52b具有4重对称性并且相对于第一等离子体像素图案50绕轴线70b旋转。在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有相同的对称六边形图案，其具有n重对称性并且具有共享的中心轴线70a、70b。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图4a和图4b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约45度(n＝4；360/(4*2)＝45)。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，结果是膜60具有实质上均匀的等离子体暴露和高厚度均匀性。在一或多个实施方式中，膜60还具有均匀折射率、均匀湿蚀刻速率或均匀膜应力中的一或多种。

参照图5a，第一等离子体像素图案50具有对称的正方形图案52a，正方形图案52a围绕轴线70a具有4重对称性。参照图5b，第二等离子体像素图案54具有对称的正方形图案52b，正方形图案52b围绕轴线70b具有4重对称性。轴线70b偏离轴线70a。图5c示出了图5a和图5b的组合图案，包括轴线70a、70b。技术人员将认识到，在此示例性实施方式中未示出图案围绕轴线的旋转。而是，图案从轴线70a到轴线70b的平移提供了最大的图案差异。

在另一实施方式中，图5a中的等离子体像素图案50具有轴线72a，孔图案已围绕轴线72a布置，并且图5b中的等离子体像素图案54具有轴线72b，保持图案已围绕轴线72b布置。在此实施方式中，轴线72a和轴线72b是共享的或同轴的，并且孔图案不对称。可以将图5a和图5b的孔图案组合，以形成图5c中例示的旋转90°或180°的图案。尽管在此配置中未示出对称性，但出于旋转计算目的，可以将其视为1重对称(n＝1)，导致180°。

在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有n重对称性的相同对称正方形图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图5a和图5b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约90度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图5c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图6a，第一等离子体像素图案50具有对称的矩形图案52a，矩形图案52a围绕轴线70a具有2重对称性。参照图6b，第二等离子体像素图案54具有对称的矩形图案52b，对称的矩形图案52b围绕轴线70b具有2重对称性并且相对于第一等离子体像素图案50旋转。在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有n重对称性的相同对称矩形图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图4a和图4b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约90度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图6c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图7a，第一等离子体像素图案50具有对称的六边形图案52a，六边形图案52a围绕轴线70a具有3重对称性。参照图7b，第二等离子体像素图案54具有对称的六边形图案52b，对称的六边形图案52b围绕轴线70b具有3重对称性并且相对于第一等离子体像素图案50旋转。在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有n重对称性的相同对称六边形图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图7a和图7b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约60度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图7c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图8a，第一等离子体像素图案50具有对称的外环加六边形图案52a，外环加六边形图案52a围绕轴线70a具有3重对称性。参照图8b，第二等离子体像素图案54具有对称的外环加六边形图案52b，外环加六边形图案52b围绕轴线70b具有3重对称性并且相对于第一等离子体像素图案50旋转。在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有n重对称性的相同对称的外环加六边形图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图6a和图6b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约90度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图8c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图9a，第一等离子体像素图案50具有对称的外环加矩形图案52a，外环加矩形图案52a围绕轴线70a具有2重对称性。参照图9b，第二等离子体像素图案54具有对称的外环加矩形图案52b，外环加矩形图案52b围绕轴线70b具有2重对称性并且相对于第一等离子体像素图案50旋转。在一或多个实施方式中，第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54具有n重对称性的相同对称的外环加矩形图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约(360/(n*2))度。因此，参照图9a和图9b，第二等离子体像素图案54相对于第一等离子体像素图案50旋转小于或等于约90度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图9c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图10a，第一等离子体像素图案50具有外环加辐射状图案52a，外环加放射状图案52a具有围绕轴线70a的十九个像素(编号为1-19)。参照图10b，第二等离子体像素图案54具有外环加辐射状图案52b，外环加辐射状图案52b具有围绕轴线70b的十九个源(编号为1-19)，并且相对于第一等离子体像素图案50稍微旋转。第二等离子体像素图案的像素(编号2-7)相对于第一等离子体像素图案的像素(编号2-7)旋转了30度。第二等离子体像素图案的像素(编号8-19)相对于第一等离子体像素图案的像素(编号8-19)旋转了15度。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图10c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

参照图11a，第一等离子体像素图案50具有外环加辐射状图案52a，外环加辐射状图案52a具有围绕轴线70a的十七个源。参照图11b，第二等离子体像素图案54具有外环加辐射状图案52b，外环加辐射状图案52b具有围绕轴线70b的十七个源并且相对于第一等离子体像素图案50稍微旋转。在一或多个实施方式中，像素图案52a的对称性是2重(亦即，n＝2)，并且第二等离子体像素图案、第二气体扩散器、第二冷却通道图案或第二加热器中的一或多个相对于第一等离子体像素图案、第一气体扩散器、第一冷却通道图案或第一加热器旋转小于或等于约90°(亦即(360/(n*2))＝(360/(2*2))＝(360/4)＝90度)。当在第一等离子体像素图案50和第二等离子体像素图案54中的每一个之下循序处理晶片时，晶片具有对第一等离子体像素图案和第二等离子体像素图案60的互补等离子体暴露，如图11c所示。结果是具有实质上均匀的等离子体暴露以及高厚度和性质均匀性的膜。

图12和图13示出了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理腔室100。图12图示了根据本揭示内容的一或多个实施方式的示出为截面等距视图的处理腔室100。图13图示了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理腔室100的截面图。因此，本揭示内容的一些实施方式涉及结合有支撑组件200和顶板300的处理腔室100。

处理腔室100具有带有壁104和底部106的壳体102。壳体102与顶板300一起界定内部容积109，也称为处理容积。

处理腔室100包括多个处理站110。处理站110位于壳体102的内部容积109中，并且围绕支撑组件200的旋转轴线211以圆形布置定位。每个处理站110包括具有正面114的气体喷射器112。在一些实施方式中，每个气体喷射器112的正面114实质上共面。以这种方式使用时，“实质上共面”意味着由气体喷射器112形成的平面在由其他气体喷射器112形成的平面的±5°、±4°、±3°、±2°或±1°之内。在一些实施方式中，术语“实质上共面”意味着由各个气体喷射器形成的平面在±50μm、±40μm、±30μm、±20μm或±10μm内。

处理站110被界定为其中可以进行处理的区域。例如，处理站110可以由如下所述的加热器230的支撑表面231和气体喷射器112的正面114界定。

在一些实施方式中，处理站110具有来自气体扩散器、冷却通道或加热器中的一或多个的气流图案。在一些实施方式中，气体喷射器(或气体扩散器)112是喷淋头型气体扩散器，并且拥有具有n重对称性的对称孔图案。在其他实施方式中，处理站110被配置为用作等离子体站，并且气体喷射器112是具有像素化几何形状以产生互补等离子体图案的等离子体站。可以通过围绕等离子体像素图案的中心轴线旋转，来控制等离子体图案的互补图案。例如，图5c中所示的实施方式可以是绕等离子体像素图案中心轴线或处理站中心轴线旋转的结果。也可以通过使用两个不同的等离子体像素图案来控制互补等离子体图案，如图11c所示。

处理站110可以被配置为执行任何合适的处理，并提供任何合适的处理条件。所使用的气体喷射器112的类型例如将取决于所执行的处理的类型以及喷淋头或气体喷射器的类型。例如，被配置为用作原子层沉积设备的处理站110可以具有喷淋头或涡旋型气体喷射器。然而，被配置为用作等离子体站的处理站110可以具有一或多个电极和/或接地板的配置，以产生等离子体，同时允许等离子体气体流向晶片。在图13中示出的实施方式，在图的左侧具有处理站110a，在图的右侧具有处理站110b，处理站110a与处理站110b的类型不同。合适的处理站110包括但不限于热处理站、微波等离子体、三电极ccp、icp、平行板ccp、uv曝光、激光处理、泵送室、退火站和计量站。

图14示出了根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理站110的分解图。所示的处理站110包括三个主要部件：顶板300(也称为盖子)、泵/净化插件330和气体喷射器112。图14所示的气体喷射器112是喷淋头式气体喷射器。在一些实施方式中，插件连接至真空(排气)或与真空(排气)流体连通。在一些实施方式中，插件连接至净化气体源或与净化气体源流体连通。

顶板300中的开口310可以具有均匀的尺寸或具有不同的尺寸。不同尺寸/形状的气体喷射器112可以与泵/净化插件330一起使用，泵/净化插件330的形状适合于从开口310过渡到气体喷射器112。例如，如图所示，泵/净化插件330包括顶部331和底部333与侧壁335。当插入到顶板300中的开口310中时，邻近底部333的突出部分334可以位于形成在开口310中的搁板315上。在一些实施方式中，在开口中没有搁板315，并且泵/净化插件330的凸缘部分337搁置在顶板300的顶部上。在所示的实施方式中，突出部分334搁置在搁板315上，其中o形环314位于突出部分334与搁板315之间，以帮助形成气密密封。

在一些实施方式中，顶板300中有一或多个净化环309。净化环309可与净化气室(未图示)或净化气体源(未图示)流体连通，以提供净化气体的正向流，以防止处理气体从处理腔室泄漏。

一些实施方式的泵/净化插件330包括气室336，气室336在泵/净化插件330的底部333中具有至少一个开口338。气室336具有入口(未图示)，所述入口通常在泵/净化插件330的顶部331或侧壁335附近。

在一些实施方式中，气室336可充有可穿过泵/净化插件330的底部333中的开口338的净化或惰性气体。通过开口338的气体流可以帮助形成气幕式屏障，以防止处理气体从处理腔室内部泄漏。

在一些实施方式中，气室336连接至真空源或与真空源流体连通。在此种实施方式中，气体流过泵/净化插件330的底部333中的开口338进入气室336。气体可以从气室排空以排出。此种布置可以用于在使用期间从处理站110排出气体。

泵/净化插件330包括开口339，气体喷射器112可插入开口339中。示出的气体喷射器112具有凸缘342，凸缘342可以与邻近泵/净化插件330的顶部331的突出部分332接触。气体喷射器112的直径或宽度可以是可以适配在泵/净化插件330的开口339内的任何合适的尺寸。这允许在顶板300中的相同开口310内使用各种类型的气体喷射器112。

图15图示根据本揭示内容的一或多个实施方式的处理平台400。图15所示的实施方式仅表示一种可能的配置，并且不应被视为限制本揭示内容的范围。例如，在一些实施方式中，处理平台400具有与所示实施方式不同数量的一或多个处理腔室100、缓冲站420和/或机器人430配置。

示例性处理平台400包括中央传送站410，中央传送站410具有多个侧面411、412、413、414。所示的传送站410具有第一侧面411、第二侧面412、第三侧面413和第四侧面414。尽管图示了四个侧面，但是本领域技术人员将理解，取决于例如处理平台400的整体配置，传送站410可以有任何合适数量的侧面。在一些实施方式中，传送站410具有三个侧面、四个侧面、五个侧面、六个侧面、七个侧面或八个侧面。

传送站410具有安置在其中的机器人430。机器人430可以是能够在处理期间移动晶片的任何合适的机器人。在一些实施方式中，机器人430具有第一臂431和第二臂432。第一臂431和第二臂432可彼此独立地移动。第一臂431和第二臂432可以在x-y平面中和/或沿着z轴移动。在一些实施方式中，机器人430包括第三臂(未图示)或第四臂(未图示)。每个臂可以独立于其他臂移动。

所示的实施方式包括六个处理腔室100，中央传送站410的第二侧面412、第三侧面413和第四侧面414的每一个连接两个处理腔室100。每个处理腔室100可以被配置为执行不同的处理。

处理平台400还可包括一或多个缓冲站420，缓冲站420连接到中央传送站410的第一侧面411。缓冲站420可以执行相同或不同的功能。例如，缓冲站可以容纳晶片盒，晶片被处理并返回到原始盒，或者缓冲站之一可以容纳未处理的晶片，晶片在处理之后被移动到另一缓冲站。在一些实施方式中，一或多个缓冲站被配置为在处理之前和/或之后对晶片进行预处理、预加热或清洁。

处理平台400还可在中央传送站410与任何处理腔室100之间包括一或多个狭缝阀418。狭缝阀418可打开和关闭以将处理腔室100内的内部容积与中央传送站410内的环境隔离。例如，若处理腔室将在处理期间产生等离子体，则可能需要关闭此处理腔室的狭缝阀，以防止杂散的等离子体损坏传送站中的机器人。

处理平台400可以连接到工厂界面450，以允许将晶片或晶片盒装载到处理平台400中。工厂界面450内的机器人455可用于将晶片或盒移入和移出缓冲站。晶片或盒可以通过中央传送站410中的机器人430在处理平台400内移动。在一些实施方式中，工厂界面450是另一群集工具(亦即，另一多腔室处理平台)的传送站。

可以提供控制器495并且将其耦接到处理平台400的各个部件，以控制部件操作。控制器495可以是控制整个处理平台400的单个控制器，也可以是控制处理平台400的各个部分的多个控制器。例如，处理平台400可以包括用于各个处理腔室100、中央传送站410、工厂界面450和机器人430中的每个的单独控制器。

在一些实施方式中，处理腔室100还包括控制器495，控制器495连接至多个实质上共面的支撑表面231，控制器495被配置为控制第一温度或第二温度中的一或多个。在一或多个实施方式中，控制器495控制基板支撑组件200(图13)的移动速度。

在一些实施方式中，控制器495包括中央处理单元(cpu)496、存储器497和支持电路498。控制器495可以直接地或经由与特定处理腔室及/或支持系统部件相关联的计算机(或控制器)控制处理平台400。

控制器495可为可用于工业设定中以控制各种腔室与子处理器的通用计算机处理器的任何形式之一。控制器495的存储器497或计算机可读取介质可以是容易获得的存储器中的一或多个，诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、软盘、硬盘、光学储存介质(例如，压缩光盘或数字影盘)、快闪驱动、或任何其他形式的数字储存器(本地或远程的)。存储器497可以保留可由处理器(cpu496)操作的指令集以控制处理平台400的参数和部件。

支持电路498耦接至cpu496以由常规方式支持处理器。这些电路包含高速缓冲存储器、电源、时钟电路、输入/输出电路系统、与子系统等等。一或多个工艺可以作为软件程序储存在存储器498中，软件程序在被处理器执行或调用时使处理器以本文所述的方式控制处理平台400或各个处理腔室的操作。软件程序亦可由第二cpu(未图示)储存及/或执行，第二cpu位于由cpu496控制的硬件的远端处。

本揭示内容的一些或全部处理和方法也可以在硬件中执行。由此，处理可以以软件实现并且可以使用计算机系统执行、可以以硬件实施为例如专用集成电路或其他类型的硬件实现方式、或者实施为软件和硬件的组合。当由处理器执行时，软件程序将通用计算机转换成控制腔室操作以执行处理的专用计算机(控制器)。

在一些实施方式中，控制器495具有一或多种配置以执行单独的工艺或子工艺以执行方法。控制器495可以连接到并且配置成操作中间部件以执行方法的功能。例如，控制器495可以连接到并配置成控制气体阀、致动器、马达、狭缝阀、真空控制器或其他部件中的一或多个。

在一或多个实施方式中，处理腔室100还包括在支撑表面上的至少一个晶片。在一些实施方式中，第一发射率和第一温度和/或第二发射率和第二温度在第一站和第二站中提供晶片的稳态温度。

图16a和图16b示出了本揭示内容的另一实施方式。图16a图示了加热器230和支撑板245的局部视图，加热器230和支撑板245已经旋转到处理站110下方的位置，使得晶片101与气体喷射器112相邻。支撑板245上或加热器230的外部上的o形环329处于松弛状态。

在一些实施方式中，处理站110具有来自加热器230的气流图案。在一些实施方式中，加热器230拥有具有n重对称性的对称孔图案。

图16b图示了朝着处理站110移动之后的支撑板245和加热器230，使得加热器230的支撑表面231与处理站110中的气体喷射器112的前表面114接触或几乎接触。在此位置，o形环329被压缩，在支撑板245的外边缘或加热器230的外部周围形成密封。这允许将晶片101移动成尽可能靠近气体喷射器112，以最小化反应区域219的体积，使得可以快速净化反应区域219。

可能从反应区域219流出的气体通过开口338排到气室336中，并排到排气管或前级管(未图示)。可通过净化气室370和净化气体通口371产生在开口338外侧的净化气幕。另外，加热器230和支撑板245之间的间隙137可以帮助进一步遮蔽反应区域219，并防止反应性气体流入处理腔室100的内部容积109。

返回参照图15，一些实施方式的控制器495具有选自以下的一或多种配置：在多个处理腔室之间移动机器人上的基板的配置；从系统装载和/或卸载基板的配置；用于打开/关闭狭缝阀的配置；为一或多个加热器供电的配置；量测加热器温度的配置；测量加热器上晶片温度的配置；从加热器装载或卸载晶片的配置；提供温度测量和加热器功率控制之间反馈的配置；用于使支撑组件绕旋转轴线旋转的配置；使支撑组件沿旋转轴线(亦即，沿z轴)移动的配置；用于设置或改变支撑组件的旋转速度的配置；将气体流提供给气体喷射器的配置；用于向一或多个电极供电以在气体喷射器中产生等离子体的配置；控制等离子体源的电源的配置；控制等离子体源电源的频率和/或功率的配置；和/或为热退火处理站提供控制的配置。

一或多个实施方式涉及一种处理腔室100，包括：第一等离子体处理站110a，具有来自第一等离子体源112的第一等离子体像素图案，第一等离子体源112拥有具有n重对称性的对称等离子体像素图案；以及第二等离子体处理站110b，具有来自第二等离子体源112的第二等离子体像素图案，第二等离子体源112具有n重对称性，并且相对于第一等离子体源112旋转，以提供与第一等离子体像素图案互补的第二等离子体像素图案。在一或多个实施方式中，第二等离子体源相对于第一等离子体源旋转小于或等于约(360/(n*2))度。在另外的实施方式中，第一等离子体源和第二等离子体源中的每一个拥有具有n重对称性的相同的对称像素图案。在一或多个实施方式中，n是2至10范围内的整数。在进一步的实施方式中，第一等离子体源和第二等离子体源具有不同的等离子体像素图案以形成互补的等离子体像素图案。

本说明书全文中对于“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一或多个实施方式”或“一实施方式”的指称意味着结合此实施方式描述的特定特征、结构、材料或特性被包含在本揭示内容的至少一个实施方式中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的诸如“在一或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”的语句不一定是指本揭示内容的相同实施方式。此外，特定特征、结构、材料或特性可以在一或多个实施方式中以任何合适的方式组合。

虽然本文揭示内容已参考特定实施方式来描述，但应了解到这些实施方式仅用于说明本揭示内容的原理与应用。本领域技术人员将显然了解到，可在不脱离本揭示内容的精神与范围的情况下对本揭示内容的方法与设备做出各种修改与变化。因此，本揭示内容意欲包括在所附权利要求书及其等同物的范围之内的修改与变化。