多晶片转盘ald中的集成两轴升降旋转电动机的中央基座的制作方法
【技术领域】
[0001]本案的实施方式通常涉及在处理期间保持基板的装置和方法。特别地，本案的实施方式是针对使用压差以在大的加速力下将基板保持在基座上的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在一些CVD和ALD处理腔室中，在本文中也称为晶片的基板相对于前驱物注入器和/或加热器组件移动。如果运动产生大于摩擦力的加速力，那么晶片可能变得移位，引起损坏或相关问题。离轴放置的晶片可在移动/旋转的基座上以高加速度/减速度滑动。源于晶片自身重量的摩擦力可能不足以将晶片保持在寻求更高产量的工具上。
[0003]为了防止旋转力在处理期间移动晶片，可使用额外硬件以将晶片夹持或夹紧就位。额外硬件可能昂贵、难以安装、难以使用和/或在使用期间对晶片造成损坏。
[0004]因此，在本技术中存在对能够在处理期间将晶片保持就位以防止对晶片或硬件的意外损坏的方法和装置的需要。
【发明内容】
[0005]本案的一或更多个实施方式是针对包含电动机外壳的电动机组件，所述电动机外壳具有顶部和底部。驱动轴从电动机外壳的顶部延伸一距离且在所述驱动轴中具有空腔。第一电动机在电动机外壳之内以围绕中心轴旋转在电动机外壳之内的驱动轴。第二电动机相邻于电动机外壳的底部，且第二电动机与电动机外壳之内的至少一个导轨连通以沿着中心轴移动第一电动机和空心轴。
[0006]本案的额外实施方式是针对电动机组件，所述电动机组件包含电动机外壳、驱动轴、第一电动机、第二电动机、密封壳体和水套。电动机外壳具有顶部和底部。驱动轴从电动机外壳的顶部延伸一距离。驱动轴在所述驱动轴中具有空腔，所述空腔具有形成至空腔的流体连接的至少一个沟道。第一电动机在电动机外壳之内以围绕中心轴旋转在电动机外壳之内的驱动轴。第二电动机相邻于电动机外壳的底部，且第二电动机与电动机外壳之内的至少一个导轨连通以沿着中心轴移动第一电动机和空心轴。密封壳体在电动机外壳之内且具有在所述密封壳体之内的气体空间。密封壳体位于驱动轴的一部分周围。气体空间通过至少一个沟道与驱动轴中的空腔流体连通。水套与部分地由密封壳体围绕的驱动轴的下部接触。
[0007]本案的进一步实施方式是针对处理腔室，在处理腔室之内包含至少一个气体分配组件。基座组件位于至少一个气体分配组件之下，且基座组件包括顶表面、底表面和在顶表面中的用于支撑晶片的至少一个凹槽。电动机组件包含电动机外壳、驱动轴、第一电动机和第二电动机。电动机外壳具有顶部和底部。驱动轴从电动机外壳的顶部延伸一距离且具有在驱动轴中的一空腔。第一电动机在电动机外壳之内以围绕中心轴旋转在电动机外壳之内的驱动轴。第二电动机相邻于电动机外壳的底部。第二电动机与电动机外壳之内的至少一个导轨连通以沿着中心轴移动第一电动机和空心轴，从而接近或远离至少一个气体分配组件移动基座组件。至少一个通道在基座组件中的至少一个凹槽的底表面与驱动轴中的空腔之间延伸，其中在驱动轴的空腔中形成的真空通过至少一个通道与基座组件中的凹槽流体连通。
【附图说明】
[0008]因此，以获得且可详细地理解本案的上述特征的方式，可参考本案的实施方式获得上文简要概述的本案的更特定描述，所述实施方式在附图中示出。附图仅示出本案的典型实施方式且因此不将附图视为限制本案的范围，因为本案可允许其他同等有效的实施方式。
[0009]图1示出根据本案的一或更多个实施方式的处理腔室的部分剖视图；和
[0010]图2示出根据本案的一或更多个实施方式的气体分配组件的一部分的视图；
[0011]图3示出根据本案的一或更多个实施方式的处理腔室的部分剖视图；
[0012]图4示出根据本案的一或更多个实施方式的处理腔室的部分剖视图；
[0013]图5示出根据本案的一或更多个实施方式的具有可见真空通道的基座组件中的凹槽的透视图；
[0014]图6示出根据本案的一或更多个实施方式的基座组件的剖面透视图；
[0015]图7示出根据本案的一或更多个实施方式的具有真空通道的基座组件的部分剖视图；
[0016]图8示出根据本案的一或更多个实施方式的具有真空通道的基座组件的部分剖视图；
[0017]图9示出根据本案的一或更多个实施方式的基座组件的部分剖视图；和
[0018]图10示出根据本案的一或更多个实施方式的电动机组件的剖视图。
[0019]为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同元件符号来指定对诸图共用的相同元件。可以预期，一个实施方式的元件和特征可有利地用于其他实施方式中而无需进一步叙述。
【具体实施方式】
[0020]本案的实施方式提供能够在处理期间将晶片保持就位以防止或最小化对晶片和硬件的意外损坏的方法和装置。本案的【具体实施方式】是针对用于产生从独特的前驱物注入器设计形成的压差的装置和方法，该压差具有足以在高转速下将晶片保持就位的量值。如在本说明书和附加权利要求书中所述，术语“晶片”、“基板”等等被可交换地使用。在一些实施方式中，晶片是刚性的、离散的基板。
[0021]在一些空间ALD腔室中，用于沉积的前驱物被非常接近于晶片表面注入。为了形成气体动力学，注入器沟道是在比周围腔室更高的压力下独立地控制。通过在晶片前侧和晶片背侧之间产生压差，可产生足够对抗相对较大加速力以保持晶片的正压力。
[0022]本案的实施方式是针对在大的加速力下将基板(晶片)保持在基座上的压差的使用。大的加速力是因为高旋转速度而产生的，而在转盘型处理腔室中由于为了更高晶片产量的较大批量和处理速度或更高往复运动会经历高旋转速度。
[0023]在一些实施方式中，晶片放置在位于注入器组件之下的基座上的浅凹穴中。基座可提供热传递、改进的气体动力学和/或基座可充当基板的运载器具。
[0024]本案的实施方式是针对具有从基座底部的内径向上直至晶片凹穴以获得真空的斜孔的基座。基座可通过旋转轴和所述轴之下的旋转电动机连接到真空源。如果基座是由碳化娃涂布(Silicon Carbide Coated ；SiC)的石墨制成，那么可从基座的顶部或底部提供额外的孔以便SiC涂层的较好渗透，所述额外的孔例如以孔径的每三倍间隔。多余的孔被插塞以为了真空。石墨插塞可在SiC涂层之前压配合，且随后基座被SiC涂布。在一些实施方式中，对于更加腐蚀性应用，为了用SiC获得更好的石墨密封可应用在SiC涂布的基座上的带螺纹的SiC涂布的插塞和第二 SiC涂布。
[0025]图1示出根据本案的一或更多个实施方式的处理腔室100的一部分。处理腔室100包括至少一个气体分配组件110，以分配反应气体至腔室。图1中所示的实施方式具有单个气体分配组件110，但本领域的技术人员将理解可以存在任何适当数目的气体分配组件。可以有多个组件，其中在各组件之间具有间隔，或在各组件之间几乎没有间隔。例如，在一些实施方式中，可以存在彼此相邻定位的多个气体分配组件110，以便晶片120有效地经历一致重复的气流。
[0026]虽然可使用各种类型的气体分配组件110 (例如，喷头)，但是为了便于描述，图1中所示的实施方式示出数个大体上平行的气体沟道111。如在本说明书和附加权利要求书中所使用，术语“大体上平行”意指气体沟道111的延伸轴在相同的大致方向上延伸。气体沟道111的平行性可能有轻微的不足。然而，本领域技术人员将理解，转盘型处理腔室可围绕偏离于晶片中心轴的中心轴旋转。在此配置中，大体上不平行的气体沟道111可能很有用。参看图2，气体分配组件110可以是饼形节段，在所述节段中，气体沟道111从饼形的内边缘115朝向饼形的外边缘116延伸。气体沟道111的形状也可不同。在一些实施方式中，气体沟道111具有沿着沟道的从内边缘115延伸到外边缘116的长度的大体上均匀的宽度。在一些实施方式中，气体沟道111的宽度W沿着沟道的从内边缘115延伸到外边缘116的长度L增加。此情况示出在图2中，其中气体沟道111具有接近内边缘115的较小宽度和接近外边缘116的较宽宽度。根据一些实施方式，宽度变化的深宽比可等于位置中的径向差异以便每一沟道的边缘从相同点延伸。如此可使得晶片的所有点在气体沟道下具有大约相等的滞留时间。换句话说，每一沟道宽度可根据相距基座旋转中心的距离变化。
[0027]参看回到图1，数个气体沟道111可包括至少一个第一反应气体A沟道、至少一个第二反应气体B沟道、至少一个净化气体P沟道和/或至少一个真空V沟道。从第一反应气体A沟道、第二反应气体B沟道和净化气体P沟道流出的气体被指引朝向晶片120的顶表面121。气流用箭头112示出。一些气流水平地横跨晶片120的表面121移动，且通过真空V沟道向上移动和移动到处理区域之外，如箭头113所示。从左向右移动的基板将依次暴露于每个工艺气体，从而在基板表面上形成层。基板可在单晶片处理系统中，其中基板在气体分配组件之下以往复运动的方式移动；或基板可在转盘型系统中，其中一或多个基板围绕在气体沟道之下经过的中心轴旋转。图2示出根据本案的一或更多个实施方式的转盘型系统的一部分。对于图2的定向，工艺气体可被视为流出图纸的平面。遵循路径127的基板将被依次暴露