先进多工件处理室的制作方法

专利名称：先进多工件处理室的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及工件处理领域，例如，处理半导体晶片，更具体地，涉及多工件处理室及其使用方法。
背景技术：
目前在生产半导体晶片中使用的许多处理系统出于提高系统产量的目的能 够一次加工一个以上的晶片。然而现有技术中声称，与多晶片处理室结构相比，单晶 片处理室提供了更一致的处理结果。大概，在“跨晶片(across-wafer)”和“站到站 (station-to-station) ”中的这种一致性的下降被认为可直接归因于在共用的处理室和环 境中的相邻晶片处理站之间的连通。然而，特别是考虑到不断减少的器件特征尺寸的工业重点，处理一致性越来越受 到关注。在美国专利No. 5，855，681 (下文称飞81专利)中看到的一个例子，其试图在与在 共用处理环境中的批处理有关的所谓的“串扰(cross-talk) ”污染问题和使用单晶片处理 室时产量有限之间提供折中办法。该专利采纳了“串联”单晶片处理室的使用，其具有被描 述为相互分离开的处理区(见第4栏第37-40行)。单个室本体被用于限定出这些在处理 站之间使用共用室壁的处理区。该专利认为依靠将相邻处理区之间的连通限制为仅仅通过 排放系统选择性地发生而使得由每个串联室限定的处理区与其它串联室的处理区可隔绝 开。这样的选择性连通大概是基于真空泵系统的泵送状态来被控制。除此以外，从处理的角 度看，串联室的功能看起来和一对分开的单晶片处理室基本相同(例如，见第2栏第54-56 行)。在这点上，系统用于在至少两个区域(见第4栏第44-51行)同时进行的多个、独立 的工序，合理地建议了第一工序可以在串联室的一个处理区内进行，同时第二、不同的工序 在同一串联室的另一处理区内进行。虽然为了每个室内同时执行不同工序而提供的飞81专利的分离的、串联室所声 称的能力可能有相关的优点，但是这里认识到的是要担心的是即使在两个室内都执行相同 的工序，处理室可能提供不同的结果，因为每个室中的条件过于独立并且没有使这些条件 保持相等的反馈控制。例如，如果有任何趋势在排放通道621内产生污染物这就会发生，导 致一个室内的压力相对于另一室的压力不同。考虑到上述问题和虽然飞81室设计的总体 复杂性目的在于改善“串扰”问题，但导致处理室的成本高，因此相信需要进一步的改善。上述相关技术的例子及其相关的局限性目的在于示例而不是排它性的。在阅读 了说明书和学习了附图后，相关技术的其它局限性对于本领域的技术人员来说是显而易见 的。

发明内容
下文的实施例及其各方面将结合系统、工具和方法来描述和图示，目的在于举例 和图示，不在于限制范围。在一些实施例中，一个或多个上述问题得以减轻或消除，而其它 实施例针对其它改进。
主要描述了用于加工工序中的处理工件的装置及其相关方法。多晶片室限定出室内部，室内部包括位于室内部内的至少两个处理站，使得处理站共用室内部。每个处理站包 括等离子体源或其它适宜的加工源，例如，电磁能源以执行工序，和用于支撑工件之一的工 件基座，每个处理站被构造成将工件之一暴露给使用各自的等离子体源的加工工序。室将 室内部的加工压力与室外的环境压力隔绝。室包括一个或多个导电表面的结构，所述一个 或多个导电表面以在每个工件的主表面上产生加工工序的给定水平的一致性的方式关于 在每个处理站的工件不对称地设置。屏蔽结构位于室内部的每个处理站，每个屏蔽结构可 选择性地运作在(i)第一工件传送模式，用于传送每个工件到达或离开处理站之一的工 件基座，和(ii)第二加工模式，围绕位于处理站之一的工件基座上的每个工件，使得该加 工模式提供工件暴露给各自的等离子体源的改善的一致性，其比不存在屏蔽结构时提供的 给定水平的一致性高。在一个特征中，屏蔽结构包括在固定位置围绕工件的第一环形屏蔽 元件和被支撑为在第一位置和第二位置之间移动的第二屏蔽元件，在第一位置的第二屏蔽 元件和第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在晶片传送模式，而在第二位置，第二屏蔽元 件与第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在加工模式。除了上述的示例的方面和实施例，进一步的方面和实施例通过参考附图和学习下 文的描述将变得显而易见。


附图的参考简图中图示说明了示例性的实施例。此处公开的实施例和简图目的在 于举例而非限制。图1是根据本公开制造的处理室结构的一个实施例的透视示意图。图2是图1的处理室结构的部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结构的 细节，包括被用于处理室结构的每个处理站的屏蔽结构的一个实施例。图3是图1的处理室结构的另一部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结 构的附加细节，包括图2的屏蔽结构的实施例。图4是图1的处理室结构的又一部分切除透视示意图，显示于此特别图示关于位 于处理室结构内的处理站之一上的图2的屏蔽结构的实施例的细节。图5是图1的处理室结构的部分切除透视分解示意图，显示于此以图示关于位于 处理站之一上的图2的屏蔽结构及其在处理室结构上的安装的实施例的进一步的细节。图6a是沿图3中的6a_6a线的部分切除正视示意图，显示于此以图示靠近工件传 送槽的屏蔽结构的该实施例的细节。图6b是部分切除透视示意图，显示于此以图示图2的屏蔽结构的实施例的细节， 显示于此以图示靠近室结构的侧壁的屏蔽结构的该实施例的细节。图7是图1的处理室结构的部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结构的 细节，包括被用于处理室结构的每一处理站的屏蔽结构的第二实施例。图8a和8b是可被用在图2和图7的屏蔽结构以及此处描述的其它屏蔽结构的实 施例中的改进的屏蔽元件的示意平面图。图9a_c是可以结合本公开全文中描述的任何屏蔽结构使用并且从中获益的挡板 结构的附加实施例的示意平面图。
图10是图1的处理室结构的部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结构的 细节，包括被用于处理室结构的每一处理站的屏蔽结构的第三实施例。
图11是部分切除正视示意图，显示于此以图示靠近工件传送槽的图10的屏蔽结 构的实施例的细节。图12是图1的处理室结构的部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结构的 细节，包括被用于处理室结构的每一处理站的屏蔽结构的第四实施例。图13是部分切除正视示意图，显示于此以图示图12的屏蔽结构的实施例的细节。图14是图1的处理室结构的部分切除透视示意图，显示于此以图示关于其结构的 细节，包括被用于处理室结构的每一处理站的屏蔽结构的第五实施例。图15是另一个部分切除透视示意图，显示于此以图示图14的屏蔽结构的实施例 的细节。图16是沿图14中的线16-16的截面部分示意图，显示于此以图示关于屏蔽结构 的细节。图17是图14的屏蔽结构的示意平面图，显示于此以图示其结构的进一步的细节， 包括屏蔽辐板元件能够被构造成靠近可移动的第二屏蔽元件的示例性方法。图18是图14的屏蔽结构的示意平面图，显示于此以图示屏蔽结构的另一实施例 的进一步的细节，其中辐板元件被格栅代替。图19和20图示了用于在网状和/或格栅元件，屏蔽元件与处理站接地屏蔽之间 提供电接触的结构。图21a和21b是图示弹性接触器的实施例的示意透视图，弹性接触器可以被用于 本公开的屏蔽结构中的接地目的。图22a和22b是图示可压缩接触器的结构的正面示意图，可压缩接触器可以被用 于本公开的屏蔽结构中的接地目的。图23是包括根据本公开的屏蔽结构的处理系统的另一实施例的部分切除正视示 意图。图24a和24b是正视剖面示意图，其图示了图23所示屏蔽结构的结构细节。图25是包括根据本公开的包括挡板元件的屏蔽结构的处理系统的又一实施例的 部分切除正视示意图。图26是包括根据本公开的包括在处理室下延伸部内的挡板的屏蔽结构的处理系 统的再一实施例的部分切除正视示意图。图27是包括根据本公开的包括具有弯曲的或环形壁部的屏蔽结构的处理系统的 接着一个实施例的部分切除正视示意图。图28是包括根据本公开的包括使用径向排放流动结构的屏蔽结构的处理系统的 进一步的实施例的正视部分切除示意图。图29a_c是正视断片透视示意图，其图示了选择性地阻挡带电物质同时为中性物 质的传播而提供的高气导(high gas conductance)结构的多个实施例。
具体实施例方式下面的说明用于使本领域的技术人员能够制造和使用本发明，是按专利申请的情境及其要求来提供的。对描述的实施例的各种改进对于本领域的技术人员来说是显而易见 的并且此处的通用原理可以被用于其它实施例。因此，本发明的不应被限制为所示的实施 例，而应符合与在此处描述的原理和特征相一致的最宽范围。注意附图实质上不是按比例 绘制的而是示意的。另外，贯穿本公开的内容，任何时候实施时相同的附图标记指代相同的 组件。描述性的术语，例如，上/下，左/右，前/后，最上/最下等，被采用目的是加深读者 对附图中提供的各个示图的理解，决不应视为限制。注意附图，在各个附图中，实施时相同的附图标记被用于指示相同的组件。图1是 处理室结构的一个实施例的透视示意图，一般用附图标记10来指示。还可以看到的是，可 以补充归属于本公开的教导范围内的各种其它实施例。进一步地，应该理解的是鉴于此处 的教导其它实施例都是显而易见的，并且本公开不应被看作仅仅被限制为图示的那些实施 例。处理室结构10包括处理室12，并且图示带有安装在该室上的狭缝阀装置14，其显示了 工件传送进出室内部所要穿过的狭缝门16。注意本例子中狭缝阀装置显示处于关闭模式。 虽然处理室10可以被用作广泛种类的处理系统的一部分，但是其尤其适用于申请于2004 年8月17日的共同未决美国专利申请系列No. 10/919，582 (下文称为飞82申请)和申请 于2005年4月1日的共同未决美国专利申请系列No. 11/097，412中描述的工件传送系统， 这两个专利申请的整体通过引用合并于此，并且这两个专利申请与本申请具有共同的申请 人。特别地，处理室12容纳工件沿径向弧形通道到达和离开，但是也可以使用直线型或其 它适宜的通道。另外，注意室12提供了批处理环境。也就是说，多个处理站共用共同的室 内部处理环境，如将进一步讨论的。结合图1参见图2，图2是剖面透视图，显示了向狭缝门16看时处理室12的前半 部分。处理室12包括室本体30和室盖32。后者可以铰接地连接在室本体上。室盖和室 本体配合限定出与环境压力隔绝的室内部或腔室38(图2)。第一处理站40和第二处理站 42位于室内部38中。第一处理站40包括用于支撑第一工件46的基座组件44和第二处 理站42包括用于支撑第二工件50的第二基座组件48。应该注意的是室12提供了围绕每 个处理站的室侧壁不对称结构。也就是说，室本体包括拉长的长度，处理站沿拉长的长度间 隔开，以便某些室侧壁比其它室侧壁更靠近给定的处理站。出于本例子的目的，处理室结构 10可以描述在等离子体蚀刻半导体晶片，光电或平板显示器工件上的层或图案例如氮化硅 膜，或氧化硅膜(未显示)的上下文中，但是本领域的普通技术人员将意识到该系统很容易 应用到其它工序的申请中，例如，但不局限于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，等离子 去胶(plusma strip)，和表面修整/处理/清理的各种实施例中以及无等离子体介入的工 序，例如原子层沉积，快速热加工(RTP)，和使用多种电磁和感应能源的表面工程，原因在下 文的合适处阐明。因此，出于本例子的目的，提供一对等离子体源，其中的每一个用附图标 记60指示。为了光致抗蚀剂除去，可以使用感应耦合等离子体(ICP)源，以便一个源与每个 处理站相关联从而产生由多个虚线表示的等离子体62。其它适宜的等离子体源包括，但不 局限于微波源，表面波等离子体源，ECR等离子体源，和电容耦合(平行板)等离子体(CCP) 源。接续图2的描述，每个工件，例如具有圆形外围的半导体晶片被支撑在基座64上。 每个基座可被用于将工件加热到所需温度。可以使用任何适宜类型的基座，例如，合适的台 板。起模顶杆(未显示)可以被用于相对于基座64提升和降低每个工件。射频(RF)电源可以通过已知方式被提供到基座上。在这种情况下，每个基座进一步包括绝缘体66和相对 于绝缘体向外定位的接地屏蔽68。不是必须使用RF电源基座。如果需要RF电源，直接支 撑工件的基座可以是接地的。另外，这种情况下则不需要绝缘体66和分离的接地屏蔽68。 室结构的另一部分包括用于配合流入室内部38的气体控制气压的排放结构100。出于该目 的，排放气体104沿箭头所指方向流动。排放结构100包括，例如，带凸缘的泵筒106，其起 到尾件形式的作用，并且用合适的方式连接到室本体30，例如使用多个螺栓(未显示)。在 带凸缘的泵筒和室盆之间例如使用0型圈或金属垫圈(未显示)来进行密封。现在参见图3和4，注意关于处理室10的进一步的细节。图3是室结构10的部 分切除透视图，将处理站40切开以移去拉长的室本体30的一端和移去室盖32的对应端。 图4是另一个部分切除透视图，相对于图3的图其进一步放大以显示有关支撑狭缝阀14的 室的一侧的附加细节。特别地，狭缝阀16包括闸门120，其被构造成选择性地封闭狭缝16。 当狭缝阀打开时，闸门120从其图示的位置向外移动并向下，如由附图标记120’指示的虚 线所示部分，进入图4中的槽126。在关闭位置，如最好看图4，闸门120抵靠外围地围绕狭 缝16的表面128的密封可以使用被闸门120支撑在合适的凹槽130内的0型圈(未显示) 来实现。参见图2-5，屏蔽结构140的一个实施例图示为用于每个处理站40和42。图5是 处理室10的部分分解和剖面透视图，其图示了相互构成分离开的关系的室本体30和室盖 32，并且排放结构100远离室本体30。其它尚待描述的组件，也图示处于分离开的关系。屏 蔽结构140与每个处理站相关联。每个屏蔽结构140可包括第一屏蔽元件142，其可以是大 致圆柱形的结构，具有面向等离子体源60之一的上部开口。第一屏蔽元件包括围绕各自的 处理站的外围轮廓。第一屏蔽元件142的下端支撑多个向内凸出的辐板元件146。适合用 于制造本公开全文描述的屏蔽结构的材料包括，但不局限于铝或其它金属，只要被选的材 料适当地涂敷涂层从而对处理环境是非活性的即可。屏蔽组件可以用例如等离子体抵抗涂 层处理，如，阳极化涂层和非活性陶瓷涂层如yittria-铝-氧化物(YAG)和/或yittria。 如图5所示，每个辐板元件包括自由端。夹圈150可被用于将每个辐板元件的自由端夹在 各个接地屏蔽68的外围台阶152上。夹圈为了夹紧的目的可以用任何适宜的方式与接地 屏蔽的外围台阶152接合。在本例子中，外围台阶和夹圈限定出可以接收合适固定件155 如螺纹固定件的孔154，其中一个孔显示在图5中。由于每个接地屏蔽68是接地的，因此辐 板元件146也是接地的并且起到将第一屏蔽元件142接地的作用。然而第一屏蔽元件142 选择性地可与处理室分离。仍然参见图2-5，每个第一屏蔽元件的上端限定出外围的、向外凸出的凸缘160， 其可以被夹在室本体30和处于关闭位置的室盖32之间。如图4和5最佳所示，每个室盖 和室本体限定出凹槽162其围绕室盖32中为每个源而限定的开口和可以容纳合适的射频 屏蔽材料，例如，弹性可压或麻花状材料，它们可以用例如镀镍铜制成。然而，应该意识到的 是，室盖和室本体之间的真空密封是使用0型圈单独完成的，0型圈设置在由室本体限定的 围绕两个处理站的外围凹槽164内。因此，气态物质可以围绕由室本体，室盖和第一屏蔽 元件的凸缘160配合限定出的迂回或非视距通道流动，因为设置在凹槽162内的射频屏蔽 材料目的不在于提供压力密封，而在于起到有效地将第一屏蔽元件142接地的作用。第一 屏蔽元件进一步限定出工件传送槽170 (图2-4)，工件46通过该槽可以被移动进出处理站
1146。在这点上，工件传送槽170是与室本体的狭缝16至少大致垂直对齐。除了为室盖和室 本体之间的电联接提供的凸缘160外，应该意识到的是，该凸缘也是为热联接而提供的以 便帮助保持第一屏蔽元件142的温度。考虑到处理结果，将在下文合适处讨论温度问题。 注意，通过都在室的顶端，经过室盖和穿过基座接地屏蔽68(图2)到室底部而将屏蔽元件 142接地，屏蔽元件被提供有全面的接地系统，同时电流可以更自由地向上和向下流动到室 盖和室本体。继续参见图2-5，构成每个屏蔽结构的一部分的第二屏蔽元件180被支撑，以在室 本体30限定出的凹部182内按图中来看垂直地移动。应该意识到的是，凹部182仅仅在第 二屏蔽元件充分靠近室壁的区域才需要。在这点上，在室壁通向到室的角落时室壁从第二 屏蔽元件分出。只要室壁和第二屏蔽元件之间存在充足的空间，就不需要凹部182。第二 屏蔽元件可以通过，例如，位于处理站之间的并且合适地连接到每个处理站的第二屏蔽元 件的致动器轴183(图2)被移去。应该意识到的是，致动器轴183可以起到将第二屏蔽元 件180接地的作用。另外，每个第二屏蔽元件180，和每个第一屏蔽元件142 —样，可以选择 性地从处理室中移去。在这点上，致动器臂可包括任何合适的结构，例如，压配合或螺纹啮 合，其中致动器臂和第二屏蔽元件(们)180作为一个整体从室30移走和再安装。其它结 构也是可能的，例如，扣环、固定螺丝等。如图3中所看到的，第一屏蔽元件142限定出对称 轴184，沿着该对称轴第二屏蔽元件180可以从图示的工件传送位置移动到下文将进一步 详述的加工位置。第二屏蔽元件一般定位成相对于第一屏蔽元件和任何其它组件成不接触 或间隔开的关系以避免摩擦接触而产生颗粒。进一步地，如将看到的，第二屏蔽元件180可 以具备环形结构。参见图3和5，在一个实施例中，第一屏蔽元件142限定出附加槽200，其至少近似 对称地与工件传送槽170相对。由此，由工件传送槽170的存在引起的任何的径向不一致 借助附加槽200的存在而在方位角方面(azimuthally)匹配。另外，因为第二屏蔽元件180 的环形结构，第二屏蔽元件以第二屏蔽元件在加工位置处理工件传送槽170的基本相同方 式处理附加槽200，因此进一步提高了在工件传送槽170和附加槽200之间延伸的方向上 的径向一致性。也就是说，从等离子体的角度看，受到第二屏蔽元件180的影响的槽200可 以是被第二屏蔽元件180影响的槽170的镜像。如将进一步描述的，在一些实施例中，第二 屏蔽元件180不要求是环形结构，可以是活门(shutter)的形式，其面对工件传送槽170以 便限制离子从屏蔽结构内部穿过的几率。当使用相对的槽时，如图5所示，独立的活门可以 被用于相关的每个槽上。这些独立活门可以借助共用的致动器和合适的机械连接件整体移 动，或者借助独立的致动器各自移动。当第二屏蔽元件使用环形结构时，对在加工位置将离 子控制在屏蔽结构内不能提供重要贡献的部分屏蔽材料可以被移去。在一个实施例中，固 定的屏蔽元件(未显示)可以被用于模仿与附加槽200成面对关系的可移动活门，因为在 本实施例中不需要进行工件传送穿过槽200。也就是说，这样的固定屏蔽元件可以被连接到 第一屏蔽元件或被合适地支撑以相当于存在可移动活门，例如，通过将固定屏蔽元件和第 一屏蔽元件之间在槽200处的关系基本保持为与加工位置中可移动活门和工件传送槽170 之间的关系相同。应该意识到的是，根据上文的描述可知，关于限制离子传播穿过附加槽 200，可以有一定范围的机会。认识到的是许多工序涉及的组分与等离子体62相关联。这些工序涉及的组分一般包括中性物质，举例说明，CF4，CH2F2，CHF3，CH3F，CL2，Ar，C02, 02, H2，和离子物质，举例说 明，C3F5+，C2F4+，CF3+，CF+，F_，Ar+, H+，0_，0+。进一步认识到的是，这些两种不同类型的物质在 室内部38内沿不同的路径移动。特别地，中性物质能够沿视距通道/和非视距迂回通道移 动，同时带电物质一般与室表面反应并且一般能够在不存在任何外界干扰时仅视距移动。 当存在接地或带电表面时，带电离子可以沿弯曲的通道移动。例如，在正电离子和接地表面 的情况下，正电离子向带电表面弯曲和与带电表面碰撞的几率将很高，如下文紧接着将进 一步详细讨论的。参见图6a，其提供了沿图3的线6a_6a看到的显示屏蔽结构140截面的示意图， 屏蔽结构140包括第一屏蔽元件142和第二屏蔽元件180，后者处于加工位置，靠近工件传 送槽170。源60可以用任何适宜的方式被支撑和密封在室盖32上。室本体30和室盖32 的适当部分也显示出来。注意为了图示的清楚性没有显示狭缝阀装置。如上所述的射频屏 蔽材料220设置在每个凹槽162中，同时0型圈222设置在凹槽164中以密封室和盖。屏 蔽材料220可以起到将第一屏蔽元件142接地到室本体和室盖的作用。一个或多个柔性条 带224可以用于将第二屏蔽元件180接地。应该意识到的是第二屏蔽元件180包括投影在 第一屏蔽元件142上的外围轮廓，由虚线300图示，以便边缘部分M形成为围绕槽170的周 缘，同时第二屏蔽元件180与第一屏蔽元件142的内部间隔距离d。对于试图沿通道304移 动进入屏蔽结构140内部302的离子，很明显离子将必须沿弯曲的通道移动。然而，在带正 电的离子的情况下，离子将可能接触靠近通道304的接地表面之一，例如，被吸引到各个接 地表面和不能到达屏蔽结构的内部。任何情况下，沿通道304进入的角度不适用于从屏蔽 结构外部到到屏蔽结构内部的视线传播，该角度通过各个组件的配合限定出。通过保持沿 第二活门元件的上部边缘310的边缘部分M，也同样限制了离子的进入。在第二屏蔽元件为 围绕第一屏蔽元件的环形结构的实施例中，比边缘部分M大的有效抵制离子传播的边缘部 分被提供在槽170的垂直延伸的边缘上。在不使用环形结构而是使用具有限定出活门元件 的宽度的相对边缘的活门元件的情况下，边缘部分M可以同样地保持在活门元件的垂直设 置的边缘上以限制离子的传播。有效地，活门元件包括沿着表面的法线方向投影在第一屏 蔽元件的外部上的外围轮廓，以便围绕槽170。类似地，当附加槽200存在时，图6a图示的 间隔结构可以保持在所述的方式，不论使用环形第二屏蔽元件还是使用独立活门。继续参见图6a，可以更详细的看到室本体30和室盖32之间的外围凸缘160的结 构。特别地，迂回通道形成具有初始部分320，由实线图示并且指向最下方的凹槽162和其 中的屏蔽材料220。迂回通道320沿另一部分继续向前，由虚线图示，围绕凸缘160的边缘， 穿过设置在最上方的凹槽162中的屏蔽材料220然后到达屏蔽302的内部。因此，离子沿 该迂回通道的长度成功移动的几率被认为充其量是微小的。虽然通过这样的迂回通道基本 上阻止了离子的传播，但是应该意识到的是，中性气态物质可以沿该通道传播并且该通道 作为一个手段可以起到在特殊的屏蔽结构的内部和整个室内部以及任何其它屏蔽结构内 部之间保持压力均衡的作用。如上所讨论的，通过0型圈222，加工压力相对与处理室10周 围环境得以保持。本申请上下文中有效的迂回通道的合适宽度包括大约0.2至5mm。当然， 相对较宽的间隙产生较大的流导，因此间隙的尺寸可以根据给定工序的需求而定制。在这 点上，应该意识到的是较大的流导一般有助于进一步提高较低处理压力下的压力均衡。参见图2，认为中性物质从一个处理站到另一处理站的移动对处理结果几乎没有影响。另一方面，认为带电物质(例如，离子)从一个处理站到另一处理站的移动将对处理 结果有不利的影响。因此，需要减少处理站之间交叉感染的带电物质，同时在处理站之间提 供自由流动的中性物质。通过在处理站之间提供中性物质的自由流动，可以获得高度的压 力均衡。高度压力均衡是获得带有相邻处理区域之间的最佳或镜像处理结果的处理控制 所需要的。处理站之间的该限制性的或选择性的工艺涉及产物之间的连通至少是部分需 要的，以便在相邻的处理区域之间保持均等的压力。所以，第一和第二屏蔽元件之间的，围 绕凸缘160和槽170上的连通通道320，进一步隔绝了气体反应性气态工艺涉及产物(gas reactive gaseous process related products)禾口允许中性气态工艺涉及产物在处理室内 和处理站之间进行交换。相邻处理区域内的均等压力是需要的从而确保当如这里使用的单 个压力控制和气体输送系统(未显示)被用于提供室压时，在一个处理区域获得的处理结 果与那些在相邻处理区域获得的结果成镜像。基于处理站之间横向连通的所需水平，应该 在所有处理站上实施相同的工序或至少一个处理站可以是闲置的。屏蔽结构140也与室配 合以提供其它益处。特别地，光线被限制到的程度为在处理站之间传播，以便对这样的光线 有感应的仪表不会受到反面影响。例如，处理终点控制常常基于光学测量仪建立。光线从 一个处理站传播到另一个可以然后影响另一处理站处的处理终点。屏蔽结构140运作的方 式在于实现这些目的。仍然考虑由系统10和特别是屏蔽结构140提供的好处，最开始就考虑不存在屏蔽 结构时室30影响等离子体62的方式是值得的。在这点上，处理室结构10利用被至少两个 处理站共用的室内部，每个处理站具有等离子体源和工件基座，并且每个处理站被构造用 于使工件之一暴露在使用各自的等离子体源的加工工序中。处理室起到将室内部的处理压 力与室外的环境压力隔绝开的作用。然而，处理室以在面对每个等离子体源的每个工件的 主表面上产生加工工序的不利影响的给定水平的一致性的方式关于每个处理站不对称地 或以不一致的形式设置一个或多个导电和接地的室表面结构式为。尤其，每个等离子体源 的等离子体将会与不对称分布的室表面相互作用从而在靠近每个天生不一致的工件处产 生等离子体浓度。换句话说，由每个等离子体源产生的等离子体体，都变形为至少有些与不 对称分布的室表面吻合。更进一步，每个源的等离子体也可能被相邻的等离子体源影响或 由于一个或多个相邻处理站的存在而受到影响。加工模式中，屏蔽元件140在每个处理站 周围提供了导电的、接地的表面结构，其比不对称分布的室表面结构更对称。在加工模式 中，每个处理站的屏蔽结构起到的作用是围绕每个工件从而提供工件暴露给其相关联的等 离子体源的改善的一致性，其比不存在屏蔽结构时所提供的给定水平的一致性高。从实施 的角度出发，在加工模式中屏蔽结构140提供了在加工模式中其围绕每个处理站分布的导 电、接地的表面结构，其至少近似基本对称或对称。在这点上，应该意识到的是等离子体是 被回流(例如，接地通道)影响的电敏体。另外，屏蔽结构140基本消除了由狭缝阀14(例 如见图4)导致的在等离子体上的影响，狭缝阀本身代表了不对称分布的导电表面结构，同 时也有助于在屏蔽结构140处于工件传送模式时使用狭缝阀。关于在工件传送模式中使用狭缝阀，屏蔽结构自身平缓地变形以通过将部分屏蔽 结构移出工件沿着移动的通道外来容纳工件的传送。由于可移动的第二屏蔽元件可以较 轻，因此可以快速完成工件传送和工件加工之间的移动，并且对系统产量基本没有不利的 影响。进一步地，认识到的是从有入口的室底部垂直地移动第二屏蔽元件是有利的。通过这种方法，对于屏蔽结构提供了大量的灵活性，如由下文所述的多个屏蔽结构实施例所证 实的。进一步，致动组件可以被定位得离工序成分尽可能远。再次参见图6a，每个工件可以包括圆形外围轮廓400，并且加工模式中的每个处 理站的每个屏蔽结构可以至少在处理站处的工件例如工件46和处理站的等离子体源之间 引入大致为圆柱形的等离子体体积402，并且在一个处理站到下一处理站的大致圆柱形的 等离子体体积之间保持压力均衡，与室本体本身的不对称壁结构无关。因此，在这种至少大 致圆柱形的情况下，被提供的等离子体本体一般比单晶片处理室内看到的更一致，但是这 种更一致的等离子体本体被提供在上下文中的共用或批处理类型的室环境中。屏蔽结构140提供的另一好处与系统维护需求有关。应该意识到的是为了保持连 续的处理结果，这样的系统需要高水平的维护。特别是，一般基于使用特殊工序的运行时 间，在常规间歇期必须进行清洁处理室。基于每周或每月来进行这样的清洁工序也不少见。 在这点上，应该要意识到的是，室内处理站40和42周围的自由空间很少，在这样的系统中 这是典型的，原因包括减小内部空间-真空系统中常用手段。屏蔽结构140因为能够在室 30常规的清洁和维护阶段被移去而更具优势，从而显著改善接近室的内部。参见图5，第一 屏蔽元件142可以通过打开室盖32而被移去。固定件155被移走，夹圈150紧接其后。之 后，第二屏蔽元件142可以被移走。每个第二屏蔽元件180然后可以作为一个整体用任何 连接的致动器臂移走或从致动器臂上脱离然后移走。另外，屏蔽结构本身可以很容易在从 室上移走时被清洁。在一个选择中，屏蔽结构可以被新的干净的屏蔽结构代替。在这点上， 注意屏蔽结构140以及尚待描述的屏蔽结构的成本至少会因为屏蔽结构不需要保持压力 差而得以减少。实际上，因为屏蔽结构是特别为了保持处理区域之间的压力均等而设计的， 因此屏蔽结构可能不可以保持任何大的压差。参见图6b，在剖面示意图中图示了另一实施例，一般用附图标记450来指示，其被 限制用于图示改进的屏蔽结构140'，包括图2-5的第一屏蔽元件142的改进形式，以及改 进的屏蔽元件与处理室接合的方式。注意为了简明没有重复描述用相同附图标记指示的相 同组件。因此，该实施例与之前描述的实施例10类似，除了第一屏蔽元件142被改进的第一 屏蔽元件142’代替。在这种情况下，改进的第一屏蔽元件142’的凸缘160被俘获在源60 和室盖32之间。下凹槽162被适当地再定位以容纳屏蔽材料220 (见图6a)。类似地，0型 圈凹槽164位于凹槽162外侧以容纳0型圈222 (见图6a)。显示的附加0型圈凹槽164’ 用于在室本体30和室盖32之间形成真空密封。因此，实施例450共享了如上所述的实施 例10的益处。例如，改进的屏蔽结构140’通过源60而选择性地可移去，以获得对改进的 第一屏蔽元件的接近。考虑到上文的描述和进一步考虑到尚待描述的实施例将意识到的是，本公开的工 件加工模式中的屏蔽结构由两个物理独立的部分组成，一个部分对传送通过屏蔽结构的整 体外围轮廓的气体具有高气导(HGC)，另一部分对传送通过屏蔽结构的整体外围轮廓的气 体具有低气导(LGC)。利用图2-5的例子，低气导部分对应于第一屏蔽元件142的圆柱形侧 壁。高气导部分对应于支撑辐板元件146的第一屏蔽元件142的下端。HGC部用作与排放 结构100流动连通的主要排放通道，同时基本防止带电物质在处理站之间传播。HGC部可 以移走反应副产物和其它工艺成分并且可以通过普通的真空泵和单个压力控制系统控制 所有处理站的处理压力从而通过减少控制和测量组件的需求而降低制造成本。在本实施例中，第二屏蔽元件180构成LGC部的一部分，虽然这不是必须的，只要HGC部和LGC部之一 的至少一个部分可移动即可。在加工或处理模式中，其可以被看作屏蔽元件之一的关闭位 置，屏蔽的HGC和LGC部配合动作成为选择性透明屏蔽(STS)。也就是说，处理站之间的带 电物质的传播基本被阻止了，但是中性物质能够在处理站之间移动。处理站之间的光线传 播在没有反射时也同样地被阻止，如下文将进一步讨论的。如贯穿各个附图中都可看到的，LGC部可以包括加工模式中限定于屏蔽元件之间 的迂回通道。这样的迂回通道用作障碍以有效地阻止带电物质如离子通过，同时允许中性 气体物质通过。通过通道的横向尺寸比颗粒的碰撞自由程小，以及通道中需要颗粒改变方 向、确保了几乎每个颗粒(中性的或带电的)都必须碰撞壁面的弯曲部而获得这样的辨别 力。与壁面碰撞的结果是，中性颗粒简单的改变其运动方向，同时离子失去或获得电子并成 为中性的。因此LGC部运作成可选的屏蔽因为其允许中性气态成分从处理环境穿过每个实 施例中配合地限定于相邻屏蔽元件之间的迂回通道逸出。进一步地，构成LGC部的屏蔽元 件可以装配有各种硬件特征(如用热交换液体或气体制冷和/或加热的盘管和/或通道) 以允许整个屏蔽结构保持在有利于获得最佳所需处理结果(如处理重复性的控制，减少的 污染，控制加工反应成分的冷凝带来的颗粒和/或沉积物)的所需温度。其一般也被设计 为具有高导热率，以将热量传递到冷却区域而没有明显的温度变化。LGC部也可通过向周围 室特征例如，通过接地的连接件传递热量而被冷却。更详细地考虑HGC部，在加工模式中，HGC部与LGC部配合以提供屏蔽作为一个整 体的两个部分的许多益处。例如，HGC部可以包含接近轴对称的接地表面(绕对称轴或工件 基座组件的中心线)，其具有低阻抗接地通道连接件，从处理室顶表面延伸到工件基座组件 的接地表面。HGC部包括屏蔽结构的那些具有非常高的中性气体物质气导的部分，同时LGC 部包括屏蔽结构的具有较少或较低气导的部分，正如在处理空间内产生需要的轴对称气体 流动所需的。现在注意图示了处理室结构的另一实施例的图7，一般由附图标记500指示。处理 室结构500包括多个之前描述的组件。因此，为了简明不再重复描述这些相同的组件。进 一步地，处理室结构500共享了如上所述的处理室结构10所提供的益处，和可以提供更进 一步的益处。本实施例包括由第一屏蔽元件512和第二屏蔽元件514构成的屏蔽结构510。 屏蔽结构之一用于每一处理站。第一屏蔽元件512的构造方式与如上所述的第一屏蔽元件 142的基本相同，除了辐板元件146 (例如，见图5)是可选的之外。第一屏蔽元件512可使 用例如图6a所示的外围凸缘160与室盖32和室本体30接合。与上述的第一屏蔽元件142 相同，第一屏蔽元件512可以包括限定出工件传送槽170和对称轴516的大致圆柱形的外 围轮廓。另外，提供有相对的槽，带有随之而来的上述优点。另外，第二屏蔽元件514能够 用与第二屏蔽元件514处理槽170的方式基本相同的方式处理附加槽。继续参见图7，每个屏蔽结构510的第二屏蔽元件514被支撑以至少大致沿轴516 的方向移动从而在工件传送位置和工件加工位置之间以与第一屏蔽元件成不接触、相面对 且分离开的关系移动第二屏蔽元件514。在这点上，为了便于图示，第二屏蔽元件514显示 为位于处理站40的工件传送位置并且显示位于处理站42的工件加工位置。一般，第二屏 蔽元件514可以在工件传送位置和工件加工位置之间整体移动。在本实施例中，图示了致 动臂结构520a和520b，每个与各自的第二屏蔽元件514接合。注意每个致动臂结构包括轴522和可膨胀的波纹524，目的是将处理室内部38与其周围环境密封开来。进一步地，在该 实施例中，每个第二屏蔽元件514包括向内延伸的外围挡板530，每个挡板能够限定冷却通 道532，其支承冷却流体例如乙二醇，去离子水，化学性质不活泼流体或气体如氮气或空气 的流动。注意紧靠加工空间的屏蔽结构的各种表面的温度可以影响处理条件从而影响处理 结果。例如，在整组工件按序处理的处理进行期间，屏蔽结构的温度可能趋于升高。因此保 持屏蔽结构的温度的冷却手段是有益的。如图示的，每个外围挡板530包括围绕其关联的 处理站变化的宽度，如将即将在下文进一步描述的。注意屏蔽组件的温度可能影响反应副 产物和反应物吸收至它们的表面或与它们的表面反应的程度，潜在地构成之后可能会剥落 的材料薄层和导致不想要的造粒(particulation)。在这点上，相信不稳定的表面温度会升 高造粒和膜形成的几率。因此，例如通过冷却屏蔽结构保持更稳定的温度可能是有益的。关于外围挡板530，可以看到排放结构100位于处理站40和42之间。换句话说， 排放结构，与室本体30的侧壁结构一样，相对于每个处理站被不对称地定位。这可以引起 围绕每个处理站的基座外围到排放结构的流动的速率不同，靠近排放结构时流速较高。为 了补偿这些变化的速率，挡板530可以被构造成越靠近排放结构越收缩围绕每个基座的流 动。换句话说，挡板530用逐渐增加的离开排放结构的距离为排放通道提供了附加流导。因 此，挡板530是为了泵送分布在每个处理站的基座周围的排放流动泵送的勻速而提供的。 基本上，屏蔽结构510，和上述屏蔽结构140—样，与挡板530配合，以产生围绕每个处理站、 在每个工件支撑件(例如基座)周围并且在每个工件支撑件和其各自的加工源之间的表面 的一致或更一致的方位角(azimuthal)处理量和结构。同时，挡板530在工件支撑件和偏 置的排放通道之间创造了不一致的方位角处理空间，这两者配合以正面方式更进一步影响 更一致的处理空间。也就是说，挡板530的存在可以在处理一致性上提供更多改善，如将在 下文合适处进一步讨论的。鉴于图7及其相关描述再次参见图2_6a，应该意识到的是实施例10可包含挡板结 构和共享描述实施例500时的挡板结构的益处。进一步地，参见图8a，在一个实施例中，屏 蔽结构140的改进的第一屏蔽元件142’显示在示意平面图中。改进的屏蔽元件142’被构 造成辐板元件146 (其中一些用附图标记标识)在其之间限定了面积不同的孔540 (其中一 些用附图标记标识)，目的是配合起到与上述挡板530的形式基本相同的作用。在这点上， 改进的第一屏蔽元件的最左边的边缘部分544的位置将可能最靠近排放通道。参见图8b，在另一实施例中，屏蔽结构140的改进的第一屏蔽元件142”显示在示 意平面图中。改进的屏蔽元件142”被构造成具有等离子体控制格栅550和包括前述的凸缘 160，该等离子体格栅为具有内部周缘552的环状结构，该内部周缘552能够由夹圈150 (例 如见图4)以致于辐板元件146(其中一些用附图标记标识)接合。在这个例子中，等离子体 控制格栅550代替了辐板元件146且限定出围绕等离子体控制格栅四周分布的多个孔554 从而配合起到与上述挡板530的形式基本相同的作用。进一步地，等离子体控制格栅550， 以及辐板元件146的情形，起到避免等离子体在屏蔽结构下方燃烧的作用。在这点上，等离 子体控制格栅由导电材料，例如，被阳极化的铝构成。第二屏蔽元件142”，与屏蔽元件142’ 和142—样，可以一体成形或部分成形然后彼此连接。例如，凸缘160和等离子体控制格栅 500可以被焊接到圆柱形本体的相对端。看图9a_9c，注意示意平面图中的若干挡板结构的实施例，其可以被用于图6a的挡板结构530的位置处或者，类似地，结合本公开全文描述的任何屏蔽结构使用。不同的挡 板结构分别由图9a、9b和9c中的附图标记544a、544b和544c指示。在每种情况下，在安 装时，例如作为屏蔽结构的一部分，指示每个挡板的对称轴线546的箭头指向排放通道并 且可以将排放通道一分为二。另外，考虑到根据特定应用和本公开内容能够按用户要求定 制的本公开全文，可以使用多种其它形状。根据上文所述的描述应该很明显的是，此处描述的屏蔽结构起到的作用是在每个 处理站被封闭时和通过处理室被保持为压力隔绝时提供更一致的方位角处理空间(和，类 似地，更一致的表面结构)，处理室必须是不对称的并且由两个或多个处理站共用。更一致 的方位角处理空间起到控制处理参数，包括密度，处理反应物和副产物的流动和停留时间 的作用，以便每个工件的主要表面遭受到的在将被处理的工件主要表面上的这些处理参数 的方位角分布比处理室自身提供的参数分布更恒定。从处理站到处理站的角度看，在已有 的处理运行期间中，每个处理站处的每个工件因此暴露在大约相同的处理条件中目的是影 响单处理室中同一时间处理的所有工件的接近相同的处理结果，与不对称的处理室无关。 同时，为了处理室内的每个处理站处的每个工件经历基本相同的处理条件，每个工件在每 个处理站处遭受相同的处理压力，因为相信相同的处理压力是获得接近的相同处理结果的 因素。因此如上所述，每个处理站处的每个工件通过借助一个或多个迂回或非视距通道的 使用使得在处理站之间的压力均衡而被迫经历相同的处理压力。这些迂回的通道通过迫使 气体颗粒在它们的轨迹中产生若干变化，即迫使离子颗粒碰撞表面从而失去它们的能量和 电荷而抑制离子气体物质。所以，屏蔽结构起到限制来自每个等离子体源的等离子体，同时 进一步允许压力均衡的作用。同时，工件支撑件下方的和至少稍稍远离包含等离子体的区域的屏蔽结构，可以 包括挡板以确保每个工件支撑件周围的流动一致和均衡从每个处理站到处理室的单个出 口 /排放口的流动。该出口可以例如与压力控制节流阀(未显示)和气体泵送系统(未显 示)连通以将压力调控到所需水平(一般为真空)。如下面将意识到的，提供具有很大优势的系统，其兼容高产量且通过在共同/共 用的处理室和相关环境中在处理站之间选择性地控制处理涉及产物的各个组分的移动而 无需使用单处理室环境。现在注意图10，其图示了另一个处理室结构的实施例，一般用附图标记600指示 并且显示在从室内部看向室安装狭缝阀14的正面的透视剖面示意图中。处理室结构600包 括多个前述的组件。因此，为了简明不再重复描述相同的组件。进一步地，处理室结构600 共享如上所述的处理室结构10和500提供的益处且可提供更进一步的益处。本实施例包 括由第一屏蔽元件612和第二屏蔽元件614构成的屏蔽结构610。在该例子中，第一和第 二屏蔽元件中的每一个，在其相对端之间，包括至少大致圆柱形的外围轮廓。屏蔽结构之一 被提供给每个处理站。处理站40的屏蔽结构，位于图的右侧，显示处于工件传送模式，但是 处理站42的屏蔽结构，位于图的左侧，显示处于工件加工模式。第一屏蔽元件612的构造 方式基本与上文所述的第一屏蔽元件142的相同，除了其不包括辐板元件之外。鉴于即将 明显的原因，第一屏蔽元件162可以包括支撑前述凸缘160 (例如也看图5和6a)的大致圆 柱形的本体616。注意辐板元件146 (见图2、3和5)通过设计成使得作为屏蔽元件610的 一部分的辐板元件在移动屏蔽元件614时交织穿过开口 618 (其中之一用虚线显示)也可用在本实施例中。第一屏蔽元件612可用例如，图6a中所示的外围凸缘160与室盖32和 室本体30接合。与上述的第一屏蔽元件142 —样，第一屏蔽元件612可以包括限定出工件 传送槽170和对称轴516的大致圆柱形的外围轮廓。可提供带有上述附带优点的附加相对 槽。另外，附加槽可以被第二屏蔽元件614以基本相同于槽170被第二屏蔽元件614定位 的方法定位。继续参见图10，每个屏蔽结构610的第二屏蔽元件614被支撑以便至少大致沿轴 516的方向移动以在工件传送位置和工件加工位置之间移动第二屏蔽元件614。在这点上， 为了便于图示，第二屏蔽元件614显示位于处理站40的工件传送位置和显示位于处于处理 站42的工件加工位置。然而，不同于前述屏蔽结构的是，在屏蔽结构610中，第二屏蔽元件 614在第一屏蔽元件612内部沿轴516移动因为第二屏蔽元件614包括的直径小于第一屏 蔽元件的直径。一般，第二屏蔽元件614将在工件传送位置和工件加工位置之间整体移动， 但是这不是必须的。在本实施例中，致动臂结构520a和520b图示出来，每个致动臂结构分 别与各自的第二屏蔽元件614接合。并且，每个致动器臂结构包括轴522和膨胀波纹524 目的是把处理室与其周围环境密封开。然而，在本实施例中，挡板530可以被每个第二屏蔽 元件614的下部外围支撑和与其一起移动。参见图11，其提供了沿图10中的线11-11的截面示意图，显示了屏蔽结构610的 附加细节，屏蔽结构610包括第一屏蔽元件612和第二屏蔽元件614，后者处于加工位置，靠 近工件传送槽170。室本体30和室盖32的适当位置也显示了。注意为了简明不再重复描 述之前的图中显示的和上文中描述的组件。此外，一个或多个柔性条带224可以被用于将 第二屏蔽元件614以及图10的致动器臂522接地。应该意识到的是第二屏蔽元件的外表 面620与第一屏蔽元件的内表面622成间隔距离d的关系。考虑到试图穿过槽170移动进 入屏蔽结构610的内部302的离子，距离d可相对于离子可试图沿着移动的任何通道的长 度做的较小从而将离子成功移动的几率减少为零。例如，如果离子试图沿着通道630移动， 由箭头指示，当d与通道630的长度相比足够小时，离子将被吸引到一个或另一个表面620 和622的几率几乎不可抵挡，因此结束了其移动。另一方面，中性物质可以很容易地通过通 道630以帮助在处理站到处理站之间均衡压力。注意第二屏蔽元件614外部的槽170的存 在可能对加工位置中的等离子体体积402具有基本察觉不出的影响。换句话说，至少从实 用的角度看，该实施例中槽170可能不会产生方位角影响，由于通道，如前述的通道630，可 以比距离d长很多，因此基本创造了更加对称的等离子体体积。转向图12，处理室结构的另一实施例由附图标记700指示，显示在透视剖面示意 图中，室的背面和盖被移走以及看向狭缝门16所在的室的正面。处理室结构700包括上文 所述的多个组件。因此为了简明不再重复描述这些相同的组件。进一步地，处理室结构700 共享如上所述的处理室结构10，500和600提供的益处和可以提供更进一步的益处。本实 施例包括由第一屏蔽元件712和第二屏蔽元件714构成的屏蔽结构710。注意的是图左侧 的处理站被移去目的是为了最好地图示屏蔽结构710的细节。如之前的例子，图左侧的屏 蔽结构显示位于工件传送位置，但是图右侧的屏蔽结构显示位于工件加工位置。在本例子 中，第一和第二屏蔽元件中的每一个，在其相对的端部之间，可以包括至少大致圆柱形的外 围轮廓。屏蔽结构之一被提供给每个处理站。结合图12参见图13，图13是显示屏蔽结构710的进一步细节的透视剖面示意图。第一屏蔽元件712可以连接到室盖32，例如，使用外围凸缘720 (最好看图 13)，其具有由凸 缘720和室盖32配合限定出的孔722，该孔可以容纳合适的固定件(未显示)。前述的射 频屏蔽材料220 (例如见图11)可被容纳在凹槽723中以确保第一屏蔽元件712与盖32电 连接。注意每个源60可以使用位于凹槽724中的0型圈(未显示)被密封到室盖32上。 当安装到室盖上时，每个第一屏蔽元件的上部开口面向每个源60。每个第一屏蔽元件的下 部开口面向各自的处理站。每个第一屏蔽元件712和每个第二屏蔽元件714可以包括其相 对端之间的厚度t。在厚度t内，每个第一屏蔽元件712的下部边缘可限定出凹槽725。第 二屏蔽元件714的上部边缘向第一屏蔽元件712敞开。进一步地，第二屏蔽元件714的上 部边缘可以形成舌部730。如图13所示，第二屏蔽元件714的移动可以使用致动器臂522 沿对称轴516完成。虽然第二屏蔽元件可以独立移动，但一般它们整体移动。在这点上，第 二屏蔽元件可以共用一个致动臂和在那里使用适宜的连接件。致动臂522可移去地被容纳 在第二屏蔽元件714中。在一个实施例中，每个致动臂和相关联的第二屏蔽元件714可以 作为一个整体被移去和安装在处理室中。仍然参见图12和13，在每个第二屏蔽元件714相对于其相关联的第一屏蔽元件 712移动的过程中，第二屏蔽元件的上端以面对的关系移动靠近和远离第一屏蔽元件712 的下端。在工件传送位置，第一和第二屏蔽元件之间限定了为传送穿过其中的工件而提供 的足够的空间。在工件加工位置(最好看图13)，第二屏蔽元件714的舌部730以不接触但 是紧挨的关系容纳在第一屏蔽元件712的凹槽725中为的是避免摩擦和因此产生颗粒。通 过这种方式，限定出缝隙g以便在工件加工位置在第一和第二屏蔽元件之间形成了迂回通 道。因此，当第二环形屏蔽元件处于工件加工位置时，舌部以不接触的方式延伸进入凹槽在 每个屏蔽结构内部的任何位置到该屏蔽结构外部的任何位置之间限定了迂回通道，目的是 基本阻止离子流动，同时，用于中性物质的运送以便处理站之间的压力得以均衡。应该意识 到的是通过上下文的这些教导可知关于该迂回通道的形状可以有多种可能，所显示的特殊 形状是通过非限制性例子的方式提供的。如果需要，每个第二屏蔽元件的下端可以被构造 成包括或支撑合适的挡板，例如，上文所述的挡板530。为了移动、安装和清洁室目的而接近 屏蔽结构710，很容易通过简单的打开室盖32完成。为了清洁，第一屏蔽元件712从室盖上 移走和第二屏蔽元件714从室本体714上移走。现在注意图14和15，其图示了处理室结构的另一实施例，一般由附图标记800指 示。图14在透视剖面示意图中显示了处理室结构800，室的背部和盖被移走和看向室的狭 缝门16所在的正面，同时图15提供了处理室结构800正后方的示图。处理室结构800包 括之前描述的多个组件。因此为了简明不再重复描述这些相同的组件。进一步地，处理室 结构800共享了上文所述的处理室结构10、500、600和700的益处和可以提供更进一步的 益处。本实施例包括由第一屏蔽元件812和第二屏蔽元件814构成的屏蔽结构810。如之 前的例子中的，每个图左侧的屏蔽结构显示位于工件传送模式，但是每个图右侧的屏蔽结 构显示位于工件加工位置。在本实施例中，第一屏蔽元件812包括侧壁，该侧壁限定出包围 被处理站之一支撑的工件之一的外围轮廓。拉长的第一屏蔽元件限定出面向各自加工源的 开口和可以位于，图中所示的，工件位置垂直下方的相对开口。第一屏蔽元件可以将其外围 轮廓限定为具有对称轴516的圆柱形结构。另外，第一屏蔽元件限定出向下延伸以与第一 屏蔽元件的底部开口毗连的侧壁门820。屏蔽结构之一被提供给每个处理站。
结合图14和15参见图16，图16是沿图14的线16_16的截面部分示意图，显示了 屏蔽结构810的进一步的细节。第一屏蔽元件812可使用外围凸缘160与室盖32和室本 体30接合如所示的和上文所述的。每个屏蔽结构810的第二屏蔽元件814被支撑以便在至 少大致沿轴816的方向移动从而在工件传送位置和工件加工位置之间移动第二屏蔽元件。 在这点上，为了方便图示，第二屏蔽元件814显示位于处理站40的工件传送位置和显示位 于处理站42的工件加工位置。在平面图中，第二屏蔽元件一般被构造成带有平面图中的与 第一屏蔽元件812的弯曲部匹配的弯曲部，如之后的图中将图示的，并且具有与侧壁门820 的主体边缘结构互补的外围边缘结构。因此沿轴816的移动，将第二屏蔽元件移动进出侧 壁门820从而将第二屏蔽元件的各个边缘放置成与晶片传送位置中的侧壁门的对应边缘 成面对的关系，和将晶片传送槽16暴露在工件传送位置。在实施侧壁门时，任何合适的互 补边缘结构都可用于屏蔽元件只要各个边缘放置成处于位加工位置的相面对的关系和可 以不受干扰的被移动到工件传送位置即可。例如，侧壁门可以是倒置的U型。一般，第二屏 蔽元件814将在工件传送和工件加工位置之间整体移动，但这不是必须的。在本实施例中， 图示了致动器臂结构520a和520b，每一个都用致动器臂522 (图14)接合各自的第二屏蔽 元件814。参见图16，第一屏蔽元件812的侧壁门包括边缘轮廓，该边缘轮廓与第二屏蔽元件830的边缘轮廓为任何试图移动穿过其中的颗粒配合限定出迂回通道830。因此，如上所 述，中性物质可通过该通道同时离子将基本被阻止。虽然迂回通道830被构造成带有两个 直角转角，但是应该意识到的是可以使用任何适宜的非视距形状。转向图17，显示了处理站42的独立平面图，包括带有第一屏蔽元件812和第二屏 蔽元件814的屏蔽结构810，其中第二屏蔽元件的弯曲部与第一屏蔽元件的相匹配。然而， 注意屏蔽元件显示位于工件加工位置，迂回通道830由于图示的局限性没有显示，但是应 该理解其是存在的。注意考虑到第二屏蔽元件814的移动，关于前述的辐板元件146给出 了某些供给物。特别地，辐板元件146a(其中一些用附图标记标出)可以在它们的内端部 用夹圈150接合，如上所述。辐板元件146可以与第二屏蔽元件812—体成形或连接到第 二屏蔽元件上。另一方面，辐板元件146b与第二屏蔽元件814稍稍间隔开，一般足以避免 在其移动中与第二屏蔽元件摩擦接触。进一步地，辐板元件146b的外端部可以用条带832 支撑，条带832弯曲从而以相面对的关系与第二屏蔽元件814的弯曲部匹配。条带832可 以从即将靠近第二屏蔽元件814的辐板元件146a延伸出。应该意识到的是条带832可以 形成围绕第一屏蔽元件812的整个内部四周延伸的圆形。参见图18，显示了处理站42的独立平面图，包括屏蔽结构810的另一实施例。再 一次地，屏蔽元件显示处于工件加工模式，但是迂回通道830因为图示的限制没有显示，但 应该理解的是其是存在的。在该实施例中，格栅840被使用代替辐板元件146。格栅840围 绕处理站的外围和可以在其内部四周被夹圈150接合。格栅840的外部圆周可以用任何适 宜的方式连接到第一屏蔽元件812。靠近第二屏蔽元件814的格栅840与第二屏蔽元件稍 稍间隔开，一般足以在其移动时避免摩擦接触。一般，格栅可以制成足够刚性以保持这种不 接触的关系。用于构成格栅840的合适材料包括，但不局限于铝、钛和不锈钢。由格栅限定 出的典型孔842在使用圆形孔时直径大约可以为4mm。在一个实施例中，HGC表面的孔的密 度可以最大化以允许穿过该表面的气导最高同时保持所需的结构/机械和电完整。孔(或，在其它实施例中，突起和/或槽)的尺寸、方位和间距可以被定制以防止，至少从实施的角 度，侵入的等离子体产生电磁场，和选择性地通过中性物质同时过滤带电物质。阻挡电磁场 进一步阻碍了穿过该表面的气体成分电离，从而成为一种类型的带电颗粒过滤器。这种示 例的HGC表面可以具有很厚的厚度(如蜂窝结构，其中蜂窝结构的高度与横跨蜂窝的开口 的距离基本相同)只要HGC结构具有高流导即可。应该意识到的是，格栅840可以被分割以便第一分割部被第一屏蔽元件和夹圈支 撑，第二分割部被第二屏蔽元件814支撑和与第二屏蔽元件一起移动。注意格栅840可以 基本结合此处描述的任何屏蔽元件使用和可以结合挡板或辐板元件结构使用。下文即将讨 论关于屏蔽元件，辐板元件，格栅组件和类似物的接地问题。参见图19，图示了辐板元件146的一个实施例。在该例子中，辐板元件被弹性地连 接以与第二屏蔽元件814—起移动。接地接触器850被连接到处理站的接地屏蔽68。如所 图示的，在加工位置，辐板元件146b与接触器850形成物理接触以起到更好的将辐板元件 146b以及因此将第二屏蔽元件814接地的作用。接触器850是弹性的，目的是确保在加工 位置与接地屏蔽68接触，并且可以类似于此处描述的其它此类接触器由任何适宜的弹性 材料例如铍-铜合金，铜合金和不锈钢合金构成。这些材料可以，例如，使用铝、镍、碳或金 刚石类似的涂层(DLC)被涂覆。参见图20，其图示了辐板元件146b的另一实施例。在该例子中，辐板元件被固定 地连接到接地屏蔽件68上。注意这可以使用前述夹圈150来完成。因此，辐板元件146b 在该例子中是固定的。接地接触器852连接到第二屏蔽元件814以便当第二屏蔽元件从工 件传送位置沿着箭头854指示的方向移动时，接触器852与第二屏蔽元件146b物理接触从 而起到更好的将辐板元件146b接地从而将第二屏蔽元件814接地的作用。接触器852，和 接触器850 —样是弹性的目的在于确保在加工位置与接地屏蔽68接触和可以由类似材料 构成。图21a和21b在进一步放大的图中图示了接触器850的适宜形式，其中每个接触 器包括连接部856和接触部858。连接部856可以固定地连接到支撑组件上，例如，通过焊接。图22a和22b图示了被第一室组件860支撑的另一接触器850，。足部862连接到 第一室组件860。接触器850’的侧壁包括可压缩的蜿蜒结构以便与第二罩组件866接触使 得接触器850’夹在两个室组件之间从而可以在这之间形成电接地接触。注意图23，其图示了处理室结构的另一实施例，一般用附图标记1000指示。图23 显示了处理室结构1000的剖面正视示意图，室背部和盖被移走和看向室的狭缝门16所在 的正面。处理室结构1000包括多个前述的组件。因此为了简明不再重复描述这些相同的 组件。进一步地，处理室结构1000共享上文所述的处理室结构提供的益处，且可提供更进 一步的益处。本实施例包括由第一屏蔽元件1012和第二屏蔽元件1014构成的屏蔽结构 1010。为了图示的目的，图左侧的、处理站40的屏蔽结构显示位于工件加工模式，图右侧 的、处理站42的屏蔽结构显示位于工件传送位置以便可以看到工件传送狭缝16。可以理解 的是，为了方便上下文的这些说明在各个图中显示处理站出于不同的模式，但是为了工件 传送和加工，两个处理站一般运作在相同模式下。工件50被支撑在超模针1016上，例如等 待着被传送至处理室外。每个第一屏蔽元件1012围绕通向等离子体源60之一的开口。输入的气体混合物1020被供给到气体管1022，其在加工模式中沿着中心线1023如箭头1024 所指示的，向每个等离子体源引入基本等量的等离子体供给气体。第二屏蔽元件1014被支 撑以便如图示的垂直的移动，例如，如上述的，使用致动器结构520a和520b。第二屏蔽元件 1014包括结构为圆柱形的外围侧壁1030和可以是环形的，从侧壁1030的下外围向内延伸 的凸出元件1032。外围侧壁1030和凸出元件1032可以一体成形或分别成形然后相互连 接。应该意识到的是凸出元件1032可以被构造成具有如上所述的挡板形式的功能，目的是 均衡围绕每个基座周围的流动。例如，凸出元件可以限定出如图8b所示的孔分布。结合图23参见图24a，图24a是图示图23中所见的虚圆圈1034中的处于加工模 式的第一屏蔽元件1012和第二屏蔽元件1014之间的关系的进一步放大图。第一屏蔽元件 1012可以例如，如上所述的使用凸缘160 (例如，也见图4和6a)夹在室本体30和室盖32 之间，以电连接和从而将第一屏蔽元件接地到室盖32。屏蔽元件为试图从屏蔽结构通过该 通道排出的任何颗粒配合限定出迂回通道1036。因此，带电物质被有效的阻挡。通过使用 与例如有关图19、20、21a和21b描述的那些组件类似的和可以用类似材料制成的多个接地 接触器1040，至少可以部分地保证电连接和从而将第二屏蔽元件1014接地到第一屏蔽元 件 1012。结合图23参见图24b，图24b是图示图23中所见的虚圆圈1042中的处于加工模式的第二屏蔽元件的凸出元件1032和接地屏蔽68之间的关系的进一步放大图。通过使用 可以被连接到凸出元件1032的附加接地接触器1040至少可以部分地确保第二屏蔽元件 1014接地到接地屏蔽68。中性物质1044的流动由点线图示。如图24a最佳所示，中性物 质可以通过，例如，由凸出元件1032限定出的孔。注意凸出元件的内部圆圈1046，例如，作 为改善强度的特征，可以是实心的。再次转向图23，在加工模式，第二屏蔽元件1014的外围侧壁1030围绕正进行加工 的各个工件。第一屏蔽元件1012与第二屏蔽元件的外围侧壁1014配合以形成作为整个选 择性透明罩的一部分的屏蔽结构的LGC部。选择性透明罩的HGC部由凸出元件1032构成 且可包括任何合适的手段目的是限制带电物质的移动同时推进中性物质流动，如上所述的 或尚待描述的。穿过HGC部分的中性物质的混合流由对应于排放流104的一对箭头1048 表不。转向图25，图23的处理室结构的改进形式一般由附图标记1000’指示。因此，为 了简明不再重复描述相同的组件。在本例子中，除了凸出元件1032外还提供了挡板元件 1060，且挡板元件1060与每个第二屏蔽元件1014 —起移动。挡板元件可以作为第二屏蔽 元件的一部分一体成形或者分别成形再以合适的方式连接。挡板元件可以包括用于控制各 基座周围的流动的任何适宜的结构，例如，如上文所述的。在本例子中，每个挡板元件1060 的阴影线部分1062包括作为LGC部的一部分的实心壁，但是每个挡板元件的非阴影线部分 1064被构造成用于影响围绕基座周围的流动。转向图26，图23的处理室结构的另一改进形式一般由附图标记1000”指示。因 此，为了简明不再重复描述相同的组件。在本例子中，挡板元件1070被提供为基本横跨室 30的底部。挡板可以选择性地从室上移走从而方便清洁。挡板可以包括用于控制各基座周 围的流动的任何适宜的结构，例如，如上文所述的。在本例子中，挡板的阴影线部分1072包 括作为阻挡所有流动的LGC部的一部分的实心壁，但是挡板的非阴影线部分1074被构造成用于控制围绕每个基座周围的流动。 应该注意的是在之前描述的所有实施例中一直到本公开的此处，屏蔽结构的外围 侧壁构成STS的LGC部分的一部分，但是屏蔽结构底部面对加工源的开口被用于构成STS 的HGC部。如即将在下文中看到的，HGC和LGC部可以定位带有相当大程度的灵活性。现在注意图27，其图示了处理系统的另一实施例，其一般由附图标记1100指示且 代表了图23，24a和24b的系统1000的改进形式。因此，本讨论将局限于做了某些方式修 改的组件。特别地，第二屏蔽元件1014’包括与图23的外围侧壁1030相比高度可稍稍缩 短的外围侧壁1030’。外围侧壁1030’构成选择性透明罩的LGC部的一部分。进一步地，选 择性透明罩的HGC部由弯曲壁部1120构成，弯曲壁部1120从外围侧壁1030’继续向下和 转变为弯曲部以便圆型边缘1122以基本相同于图23的凸出元件1032的方式面对接地屏 蔽68。在本例子中，对应于排放流104，中性物质流1124在加工模式中受到促进。弯曲壁部 1120可以用任何合适的方式构造目的在于限制带电物质通过同时允许中性物质流动，例如 使用上文所述的格栅或使用此处所述的非视距结构。在一个实施例中，弯曲壁部120可以 限定出多个间隔开的孔同时圆型边缘1122是实心的。图28图示了一般由附图标记1200指示的处理系统的另一实施例，其代表了图27 的系统1100的改进形式。因此，本讨论将局限于做了某些形式的改变的组件。特别地，第二 屏蔽元件1214包括构成HGC部和LGC部的一部分的外围侧壁。在本例子中，第二屏蔽元件 的中心带1220，带横线阴影的，提供处于加工模式的中性物质流1124，对应于排放流104。 中心带位于上带1222和下带1224之间，上带和下带中每一个作为LGC部的一部分都可以 阻挡所有流动。流1224至少大致径向地从每个第二屏蔽元件1214发散出然后成为排放流 104的一部分。中心带1220可以包括任何合适的结构目的是推进中性物质的流动同时阻挡 带电物质，包括，例如非视距结构。外围挡板1230可以连接到每个基座的接地屏蔽68以构 成屏蔽结构的LGC部的一部分。已经描述了本公开之前的屏蔽结构的多个实施例，值得一提的是这些屏蔽结构实 施例中的每一个沿径向弓形通道容纳工件的到达和离开。因此，屏蔽结构非常适合用作上 述引用的飞82和、12申请的系统的一部分。进一步地，对于其它工件传送通道的结构提 供了大量的灵活性。也就是，事实上可以容纳任何传送通道。注意上述实施例有助于简化 组件的替换正如保持主流半导体制造商要求的一直增长的处理连贯性需求水平所需的。带有HGC和LGC部的本公开的屏蔽结构，在处理模式时，至少在处理一致性、重复 性和低维修率方面提供了多个优点，在大量制造场合获得了高预言性和低成本持有的高处 理性能。这些优点即将在下文中详细的阐述。每个屏蔽结构的各个部分或元件在加工模式中配合以便提供轴对称或近似轴对 称的接地表面(围绕每个处理站的工件基座的对称轴)，具有从工件基座的接地表面的周 围延伸到处理室的盖的低阻抗电接地表面。在加工模式，每个屏蔽结构在包含靠近每个工件的等离子体的空间的周围提供了 大量的接地区域。每个处理站配备有等离子体源以提供反应物质，反应物质是驱动在共同 的、共用的处理室中的每个处理站的处理所需的。每个处理站可以配备有相同的结构用于 产生和保持等离子体。屏蔽结构的大的接地区域导致所有接地区域的飞溅减少(特别是当 一些电源电容耦合进等离子体时，如通过工件或电极上的RF电源)，因此降低工件的污染和因此产生改进的处理性能。直接邻近等离子体的接地的表面区域降低了等离子体和地面 之间的电导，因此支持RF偏流的回流，该RF偏流穿过等离子体到达所有靠近等离子体的接 地表面，且帮助阻止会引起接地表面电弧的导电地面的电压，如果电导高就会引起接地表 面电弧。接地的屏蔽结构减少了相邻处理站的偏流之间的磁偶，因此大大减少或消除了这 样的耦合所产生的不一致性和不重复性。在其自身内或通过其自身，屏蔽结构减少了发射 到系统控制电路的EMI (电磁干扰)，这种干扰会对整个系统控制，重复性和系统正常运行 时间的性能产生负面影响。虽然不是必须的，如所看到的多点RF接地接触器的使用，例如 在图19、20、21a、21b、22a和22b中的，可以有效的更进一步的拓宽接地通道(相邻处理站 之间的)和可以进一步降低地面返回阻抗和进一步减少处理区域之间的磁偶。多触点还可 降低在靠近屏蔽结构内的回流通道的等离子体表皮层内流动的偏流的非对称谐波的幅度， 进一步提高等离子体加热的轴对称从而提高处理一致性。每个屏蔽结构的各个段或元件在加工模式中配合以便提供近似轴对称的压力分 布和共有处理室内的每个处理站周围的气体流动。该轴对称压力分布导致每个工件基座周 围的处理气体组分的质量传播(气体流动)轴对称。轴对称的压力分布和气体流动相配合 以便确保实现高的方位角处理一致性和共用处理室内的每个处理站处的处理均衡。屏蔽结 构有效的用作选择性透明屏蔽，其通过中性物质同时基本过滤出带电颗粒，光线，电，和磁 场。之前认为是批处理环境中遥不可及的处理对称水平和电磁屏蔽水平结果得以证实。关于处理站之间的光子传播，每个屏蔽结构的不同段或元件配合以有效的防止 处理站之间的光子交换。屏蔽结构基本阻止处理空间之间的光线直线传播，因为当没有 反射时光线沿直的线路运动。间接传播也是可以忽略的，因为发生在屏蔽结构外部表 面上的光反射通过屏蔽结构进入其它处理空间的几率很低，因为在无害方向(harmless directions)上的反射的几率以及被表面吸收的几率大得多。至少从实施的角度看，通过限 制或阻止相邻处理站之间的光线传播，共用处理室内的每个处理站被提供有独立监视，控 制和结束处理终点的能力。在这点上，批处理中最常有的情况是，每个工件上将被处理的起 始材料存在一些差别或者存在将导致一个工件到下一个不同的处理结果的一些其它起始 条件差别。因此，给定批次的工件到工件的处理结果可以通过用于每个处理站的独立中断 而变得更加一致，例如，基于处理终点指示。以稍稍不同的方式说，每个工件的处理时间得 以定制以获得目标的处理终点。每个处理站的处理的独立的监视和控制允许在处理之前， 处理开始时，处理过程中手动或自动核对预定或预想的处理性能和独立中断处理正如保持 高水平处理性能所需的。如上文所述的，构成每个屏蔽结构的LGC部的一部分的任何迂回通道允许来自一个处理站的处理环境的中性气体组分与共用处理室内的任何相邻的处理站的处理环境混 合。这具有的效果是被动地使共用处理室内的每个处理站中的每个工件处产生的处理压力 (条件)相等。认识到的是，如果来自一个处理站的离子被允许进入任何相邻处理站的处理区 域，离子会负面地影响被它们侵入的处理环境中的工件的处理一致性。屏蔽结构选择性透 明达到程度是其阻止带电颗粒(离子和电子)从一个处理站的处理环境移动到共用处理室 内的任何相邻处理站的处理环境中，同时允许共用处理室内的相邻处理站之间中性气体组 分交换。
鉴于上文，一般带电物质被包含在并且不离开它们所产生的主要处理区域。因此， 传递到每个处理区域的能量的连贯性和重复性得到改善，这使得每个处理站的处理控制得 以改善和周期到周期(rim-to-rim)和站到站的整体处理重复性，一致性和连贯性得以改 善。限制每个处理站从主要处理区域出来的带电物质具有的附加优点是减少气态处理组分 在处理空间的外表面上沉积的几率，从而减少屏蔽结构外部沉积物蓄积的影响和减少需要 移走该蓄积物的时间和/或减少替换被涂覆或被处理的表面的服务介入步骤。减少了不直 接影响工件处理的活动所需的时间伴随有经济利益。也就是说，维护时间的减少转换成较 高工具产量和较低持有成本。在这一时刻，值得提供关于每个屏蔽结构的HGC部的附加水平的细节。由于HGC部 的内表面结构，其直接被用作那些冲击其表面的带电颗粒的过滤器。例如，离子可获得(或 结合有)电子和转变为中性成分的气体物质。在这点上，本地(二极和套(ambipolar and sheath))电场一般吸引正离子到HGC部的表面。作为另一例子，电子可以碰撞表面和作为 回流被移去。同时，本地电场趋向于使得通过的带电颗粒碰撞HGC表面。增加HGC部的厚 度(例如，在颗粒运动的方向上)，可以相应提高HGC作为过滤器阻止带电物质通过的有效 性，减小限定出的孔或开口的尺寸也可实现这一效果。HGC部被设计成阻止电场和磁场从而阻止在HGC表面的下游侧的排放气体成分电 离。通过阻止电离，避免了带电物质如离子或电子的形成。HGC部也直接被用作光线过滤器以减少移动穿过其中的光线的量。一般，HGC部的 开口可以被设计成处理区域之间没有视距，这样光子必须反射多次才能在处理区域之间传 播，使得站之间的光耦合很少。某些实施例可以使用一个或多个附加表面以确保在相邻处 理站之间充分阻挡可以反射通过罩中某些特殊通道的光线。和LGC部一样，每个屏蔽结构的HGC部是选择性屏蔽因为它允许中性气态组分从 处理环境移动穿过HGC表面内的多个开口。HGC部推进了处理区域之间的多数被动压力均衡。在上文详述的若干实施例中，HGC部(具有整体的环形外形)下方的气导，在没有 任何其它介入供给时，是非对称的。为了保证每个工件基座的周围获得所需的轴对称压力 分布，穿过HGC部的气导可以被调节/调整以便在加工模式中在工件基座组件的周围建立 一致均勻的气体流动。在另一实施例中，HGC部(具有整体的环形外形)可以被装配带有一致的径向气导 和通过在HGC部下方附带附加表面而获得修正流动均衡，其为HGC部下方的非对称气导进 行修正，在这里该非对称气导是排放结构偏置的结果。这样的附加表面可以被设计成距HGC 部的距离可调，从而允许可调的流动均衡修正，即为了处理方法参数如处理气体分子量，温 度，压力和流速中的差异而进行修正。在另一实施例中，HGC部(具有整体的环形外形)可以装配有一致的径向气导，HGC 部下方的不对称气导可以通过HGC部下方附加创造条件的固定挡板来修正，这样穿过HGC 部(从而围绕基座)的气导在预定处理压力范围内和气体流动条件内在圆形HGC部的周围 几乎相等。HGC部可以配备有各种特征(如用于使用热交换液体或气体加热的盘管和/或通 道)以允许HGC部保持在所需温度。在其它实施例中，HGC部可通过向LGC部和工件基座传递热量而被冷却。鉴于之前讨论的原因温度控制是有益的。
现在注意图29a-C，它们是部分切除截面图，其示意性的图示了用于之前描述任何 屏蔽结构的HGC部的多个HGC结构的合适实施例。图29a图示了双壁HGC结构，一般由附 图标记1300指示。第一壁1302限定出具有给定方位的多个第一孔1304。第二壁1306定 位成与第一壁1302成面对，间隔给定距离的关系和限定出多个第二孔1308。后者的孔的 方位可以与第一孔1304的给定方位正交。第一和第二壁具有足够的厚度，配合孔的角度方 位，这样就没有视距通道穿过结构的孔。例如，离子1310a和1310b图示位于各自的移动通 道上这会使得离子碰撞HGC部的内表面。碰撞的结果是，离子可以与电子1312结合形成中 性物质。中性物质1314，另一方面，显示移动穿过HGC结构。应该意识到的是显示的第一壁 1302和第二壁1306之间相互间隔开的关系不是必须的壁可以相互连接。进一步地，可以 形成单一的壁，例如，壁两个主要表面上具有向内形成的配合孔。参见图29b，双壁HGC部的另一实施例一般由附图标记1320指示。第一壁1302在 垂直于壁1304的平面的方向上限定出多个第一孔1322。第二壁1306再次定位成与第一壁 1302成面对，间隔开的关系和限定出多个第二孔1324。后者的孔也可垂直于壁1306的平 面。然而，在该实施例中，第一孔1322和第二孔1324相互之间偏置，这样就没有穿过结构 的孔的视距通道。例如，离子1330图示位于穿过孔1322之一的通道上，但是它将移动以便 与HGC部的内表面碰撞。碰撞的结果是，离子1330可与电子1332结合形成中性物质。另 一方面，中性物质1334显示正移动穿过HGC部。参见图29c，是HGC部的又一实施例，一般由附图标记1340指示。实施例1340与 图29a的实施例1300相似，除了孔1304和1308限定在单壁厚度1342以便符合山型图形。 应该意识到的是HGC结构的本例子不在于被限制，通过阅读本公开有可能有很多改进。本公开的屏蔽结构用于在批处理环境中模拟单晶片处理环境，至少从带电物质的 角度看，以产生水平提升的一致性，相信这在批处理室内未被超越。另外，为了高产量，批处 理室被构造成使用狭缝阀以便室可以被连接有高产量传送室如上文所述的引用的飞82和 、12申请中所描述的。在这点上，狭缝阀的出现导致的处理结果不一致被完全消除。申请 人阐明了基本解决批处理系统中不对称暴露表面的问题的方法，与这些表面的不对称分布 的原因无关，例如，作为高速晶片传送系统(例如，狭缝阀)的一部分的结果或者作为共用 共同室内部的批处理站的结果。在这点上，使用带有圆形形状的工件的正交矩形形状的室 内部更加有益，此时处理站位于室内部的中心，因为这样的室的侧壁的表面结构必须设置 成与工件的外围边缘的距离变化。基本上，室内部的形状的影响通过本公开的屏蔽结构得 以消除，在这点上甚至为将来的设计提供了大量的灵活性，同时也用于高产量系统结构中 的工件的有效传送。进一步地，由于提供了站对站压力均衡，包括本公开的屏蔽结构的系统 相信提供了最佳的工件至工件的一致性，申请人在批处理环境中认识到这一点。这些益处 的直接结果是减少系统花消同时保持高产和处理一致性的非同寻常的水平。至此如申请人 认识到的，这些益处从未在批处理系统中实现过。虽然上文讨论了多个示例性的方面和实施例，本领域的技术人员将认识到它们的某些改进、变更、添加和子组合。因此目的在于下文附属的权利要求和此后引入的权利要求 被解释为包括所有这样的落在它们真正精神和范围内的改进、变更和子组合。
权利要求
一种用于在加工工序中处理工件的装置，所述装置包括多晶片室，限定出室内部，该室内部包括在该室内部内的至少两个处理站使得处理站共用该室内部，每个处理站包括等离子体源和工件基座，每个处理站被构造用于使工件之一暴露给使用各自的等离子体源的加工工序，所述多晶片室将所述室内部的加工压力与室外的环境压力隔绝开，所述多晶片室包括一个或多个导电表面结构，所述一个或多个导电表面以在每个工件的主表面上产生加工工序的给定水平的一致性的方式关于在每个处理站的工件不对称地设置；和屏蔽结构，位于所述室内部中，用于每个处理站，每个屏蔽结构可选择性地运作在(i)第一工件传送模式，用于传送每个工件到达和离开处理站之一的工件基座，和(ii)第二加工模式，围绕位于处理站之一的工件基座上的每个工件，使得该加工模式提供工件暴露给各自的等离子体源的改善的一致性，该改善的一致性比不存在屏蔽结构时提供的给定水平的一致性高。
2.如权利要求1所述的装置，其中为每个所述等离子体源向每个屏蔽结构内引入一种 或多种气态物质，其中处于所述加工模式的每个屏蔽结构用于所述气态物质穿过屏蔽结构 的交换，使得处理室内的每个工件所经历的加工压力均衡。
3.如权利要求1所述的装置，其中关于工件不对称地设置的所述一个或多个导电表面 的结构对为了每个所述等离子体源而被引入每个屏蔽结构内的任何气态物质产生了停留 时间的给定一致性，处于所述加工模式的所述屏蔽结构对引入每个屏蔽结构的气态物质提 供了停留时间的改善的一致性，该改善的一致性高于停留时间的给定一致性。
4.如权利要求1所述的装置，其中每个工件包括圆形外围轮廓，其中用于每个处理站 的处于加工模式的每个屏蔽结构至少在处理站的工件和该处理站的等离子体源之间引入 大致圆柱形的等离子体体积，同时保持从一个处理站到下一个处理站的大致圆柱形的等离 子体体积之间的压力均衡，无需考虑所述不对称壁结构。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括用于在晶片传送模式和加工模式之间致动每个处理站的的屏蔽结构的致动器结构。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述致动器结构构造成一致地致动每个处理站的屏 蔽结构。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述屏蔽结构包括在固定位置围绕工件的第一环形 屏蔽元件和被支撑为在第一位置和第二位置之间移动的第二屏蔽元件，在所述第一位置， 所述第二屏蔽元件与第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在所述晶片传送模式，而在所述 第二位置，所述第二屏蔽元件与第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在加工模式。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第一环形屏蔽元件限定出槽，用于在所述晶片 传送模式中穿过该槽移动工件到达和离开工件基座。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述第一环形屏蔽元件包括圆柱形外围轮廓，所述 第二屏蔽元件包括面对第一环形屏蔽元件的圆柱形外围轮廓的屏蔽表面，使得在所述第二 位置，对于在第二屏蔽元件的屏蔽表面上的任何给定位置，到第一环形屏蔽元件的圆柱形 轮廓的投影距离至少近似恒量，该投影距离相对于圆柱形轮廓沿表面的法线方向延伸。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述第二屏蔽元件包括屏蔽元件外围轮廓，使得在 第二屏蔽元件位于所述第二位置上时，屏蔽元件外围轮廓在所述表面的法线方向上的投影落在第一环形屏蔽元件的圆柱形外围轮廓上并围绕所述槽，从而第二屏蔽元件起到活门的 作用。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述第一环形屏蔽元件包括对称轴和限定出与首 述的槽对称地相对的附加槽，所述装置进一步包括与所述附加槽成面对关系的附加屏蔽元 件以至少模拟首述的槽和第二屏蔽元件之间的关系，使得附加槽和附加屏蔽元件配合以至 少在延伸于所述首述的槽和附加槽之间的方向上提供在所述工件上的所述加工工序的改善的一致性。
12.如权利要求7所述的装置，其中所述第二屏蔽元件包括环形结构。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述第一环形屏蔽元件包括对称轴，并限定出与 首述的槽对称地相对的附加槽，使得在所述第二位置第二屏蔽元件面对首述的槽和附加槽。
14.如权利要求7所述的装置，其中所述第二屏蔽元件限定出对称轴，并且所述第二屏 蔽元件在第一位置和第二位置之间在沿着所述对称轴的方向上移动。
15.如权利要求7所述的装置，其中对于第二屏蔽元件的任何给定位置，第一屏蔽元件 和第二屏蔽元件之间都保持不接触的关系以限制颗粒的产生。
16.如权利要求7所述的装置，其中所述工件包括工件直径，所述第一屏蔽元件包括具 有第一直径的第一圆柱形轮廓，第二屏蔽元件包括具有第二直径的圆柱形轮廓，使得工件 的直径小于第一直径和第二直径。
17.如权利要求16所述的装置，其中第一屏蔽元件的第一直径大于第二屏蔽元件的第 二直径以便第二屏蔽元件位于第一屏蔽元件的第一直径内。
18.如权利要求16所述的装置，其中第一屏蔽元件的第一直径小于第二屏蔽元件的第 二直径以便第一屏蔽元件位于第二屏蔽元件的第二直径内。
19.如权利要求7所述的装置，其中所述多晶片室包括室本体和室盖，所述室盖选择性 地与室本体接合以限定出所述室内部，以及其中每个第一环形屏蔽元件包括圆柱形本体， 圆柱形本体具有向相关联的所述等离子体源之一开口的第一端和向相关联的所述工件之 一开口的第二端，所述第一端包括向外凸出的外围凸缘，当第一环形屏蔽元件处于安装配 置中时，所述外围凸缘被俘获在室盖和室本体之间。
20.如权利要求19所述的装置，其中利用导电材料，所述外围凸缘被俘获在室盖和室 本体之间，所述导电材料使气体流动穿过其中，使得通过围绕所述外围凸缘的导电材料，在 所述处理站之间的压力均衡能够出现。
21.如权利要求7所述的装置，其中第一环形屏蔽元件的所述第二端支撑多个辐板元 件，所述辐板元件在所述第二端的开口上向内延伸到所述工件基座，环绕所述开口间隔开 以在第一环形屏蔽元件和工件基座之间提供电连通。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述工件基座包括接地屏蔽，每个辐板元件接地 到接地屏蔽，起到将第一环形屏蔽元件接地的作用。
23.如权利要求21所述的装置，其中每个辐板元件包括自由端，所述屏蔽结构包括将 每个辐板元件的自由端俘获到相关联的工件基座之一上的夹圈。
24.如权利要求21所述的装置，其中所述室本体限定出在所述处理站之间的排放开口 以便将室内部抽真空，没有所述屏蔽结构时，所述排放开口产生了响应于所述抽真空的围绕每个工件基座周围的给定流型，以及其中所述辐板元件限定出围绕每个工件基座的孔的 布置，所述孔的布置与屏蔽结构配合以产生围绕每个工件基座周围的改进的流型，所述改 进的流型比给定流型一致。
25.如权利要求7所述的装置，其中所述室本体在所述处理站之间限定出排放开口以 便将室内部抽真空，以及其中第一环形屏蔽元件的所述第二端包括在所述第二端上向内延 伸到所述工件基座的格栅元件以便在所述第一环形屏蔽元件和工件基座之间提供电连通， 并且所述格栅元件限定出多个孔以从所述屏蔽结构内到所述排放开口提供气流连通。
26.如权利要求7所述的装置，其中所述室本体限定出在所述处理站之间的排放开口 以便将室内部抽真空，没有所述屏蔽结构时，所述排放开口产生了响应于所述抽真空的围 绕每个工件基座周围的给定流型，以及其中所述每个第一环形屏蔽元件包括具有向相关联 的所述等离子体源之一开口的第一端和向相关联的工件之一开口的第二端的圆柱形本体， 所述第二端包括围绕每个工件基座的挡板，该挡板产生围绕每个工件基座周围的改进的流 型，所述改进的流型比给定流型一致。
27.如权利要求1所述的装置，其中所述室为每个等离子体源限定出等离子体开口，每 个屏蔽结构包括(i)限定出圆形开口和相对的第二开口的第一环形屏蔽元件，所述圆形开口面向相关 联的加工源之一，环形第一屏蔽元件本体在第一和第二开口之间延伸而限定出第一对称 轴，和( )具有第二对称轴和沿第二对称轴的长度的第二环形屏蔽元件，限定出第一端部开 口并限定出相对的第二端部开口，所述第一端部开口面向第一屏蔽元件的第二开口，所述 第二端部开口与所述第一端部开口间隔开的距离为第二环形屏蔽元件沿第二对称轴的长 度，所述第二环形屏蔽元件被支撑而沿所述第二对称轴在第一位置和第二位置之间移动从 而第二环形屏蔽元件的第一端部开口以相面对的关系移动靠近和远离第一环形屏蔽元件 的第二开口以与第一环形屏蔽元件配合而使屏蔽结构运作在所述晶片传送模式，在所述第 一位置的第二环形屏蔽元件的第一端部开口离第一环形屏蔽元件的第二开口为给定距离， 而在所述第二位置，第二环形屏蔽元件的第一端部开口离第一环形屏蔽元件的第二开口为 小于所述给定距离的不同距离，以便与第一环形屏蔽元件配合而使屏蔽结构运作在加工模 式。
28.如权利要求27所述的装置，其中第一环形屏蔽元件包括特征在于在所述第二开口 的第一厚度的第一环形屏蔽元件，所述第二环形屏蔽元件包括特征在于在所述第一端部开 口的第二厚度的第二环形屏蔽元件，第一厚度和第二厚度之一限定出环形凹槽而第一和第 二厚度中的另一个限定出舌部，使得当第二环形屏蔽元件处于所述第二位置时，所述舌部 以不接触的方式延伸进入所述凹槽中从而限定出每个屏蔽结构的任何内部位置到该屏蔽 结构外部的任何位置之间的迂回通道。
29.如权利要求1所述的装置，其中所述室为每个等离子体源限定出等离子体开口，每 个屏蔽结构包括第一屏蔽元件，具有侧壁，该侧壁限定出结构上拉长的外围轮廓从而限定出拉长部的 轴，所述外围轮廓包围被各自的处理站之一支撑时的给定的所述工件之一，所述第一屏蔽 元件进一步限定出面向相关联的加工源之一的第一开口和相对的第二开口，所述侧壁限定出与所述第二开口邻接和向所述第一开口延伸的侧壁门以用于将给定工件穿过侧壁门传 送到达和离开各自的处理站的工件基座，所述侧壁门包括在所述侧壁内的门边缘轮廓；和第二屏蔽元件，被支撑而至少大致平行于拉长部的所述轴移动，具有第二屏蔽元件外 围轮廓，该第二屏蔽元件外围轮廓与所述门边缘轮廓互补以便第二屏蔽元件以相面对的关 系移动靠近和远离第一屏蔽元件的侧壁门从而与第一屏蔽元件配合以便使屏蔽结构运作 在所述晶片传送模式，在所述第一位置，第二屏蔽元件离门边缘轮廓给定距离，而在第二位 置，第二屏蔽元件离门边缘轮廓为小于给定距离的不同距离，以与第一屏蔽元件配合而使 屏蔽结构运作在加工模式。
30.如权利要求29所述的装置，其中第二屏蔽元件和门边缘轮廓以面对的关系配合， 第二屏蔽元件在所述第二位置，从而从每个屏蔽结构的任何内部位置到该屏蔽结构的任何 外部位置限定出迂回通道。
31.一种制造用于在加工工序中处理工件的装置的方法，所述方法包括提供限定出室内部的多晶片室，该室内部包括在该室内部内的至少两个处理站使得处 理站共用该室内部，每个处理站包括等离子体源和工件基座，每个处理站被构造用于使工 件之一暴露于使用各自的等离子体源的加工工序中，以将室内部的加工压力与室外的环境 压力隔绝开，所述多晶片室包括一个或多个导电表面的结构，所述一个或多个导电表面以 在每个工件的主表面上产生加工工序的给定水平的一致性的方式关于在每个处理站的工 件不对称地设置；和在所述室内部中为每个处理站放置屏蔽结构，每个屏蔽结构可选择性地运作在(i) 第一工件传送模式，用于传送每个工件到达和离开处理站之一的工件基座，和(ii)第二加 工模式，围绕位于处理站之一的工件基座上的每个工件，使得该加工模式提供工件暴露给 各自的等离子体源的改善的一致性，该改善的一致性比不存在屏蔽结构时提供的给定水平 的一致性高。
32.如权利要求31所述的方法，包括构造屏蔽结构以包括在固定位置围绕工件以及支 撑第二屏蔽元件在第一位置和第二位置之间移动的第一环形屏蔽元件，在所述第一位置所 述第二屏蔽元件与第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在所述晶片传送模式，而在第二位 置，所述第二屏蔽元件和第一屏蔽元件配合以使屏蔽结构运作在加工模式。
33.如权利要求32所述的方法，包括在所述第一环形屏蔽元件中限定槽，用于在所述 晶片传送模式中穿过该槽移动工件到达和离开工件基座。
34.如权利要求31所述的方法，其中所述室为每个等离子体源限定出开口并包括将每 个屏蔽结构构造成包括(i)限定出面向相关联的加工源之一的圆形第一开口和相对的圆形第二开口的第一 环形屏蔽元件，环形第一屏蔽元件本体在圆形第一和第二开口之间延伸而限定出第一对称 轴，和(ii)具有第二对称轴和沿第二对称轴的长度的第二环形屏蔽元件，其限定出圆形第一 端部开口并限定出相对的圆形第二端部开口，所述第一端部开口面向第一屏蔽元件的第二 开口，所述圆形第二端部开口与所述圆形第一端部开口间隔开的距离为第二环形屏蔽元件 沿第二对称轴的长度，和所述第二环形屏蔽元件被支撑而沿第二对称轴在第一位置和第二 位置之间移动从而第二环形屏蔽元件的圆形第一端部开口以相面对的关系移动靠近和远离第一环形屏蔽元件的圆形第二开口以与第一环形屏蔽元件配合而使屏蔽结构运作在所 述晶片传送模式，在所述第一位置的第二环形屏蔽元件的圆形第一端部开口离第一环形屏 蔽元件的圆形第二开口为给定距离，而在第二位置，第二环形屏蔽元件的圆形第一端部开 口离第一环形屏蔽元件的圆形第二开口为小于所述给定距离的不同距离，以便与第一环形 屏蔽元件配合而使屏蔽结构运作在加工模式。
35. 一种用于通过将工件暴露于加工工序来处理工件的装置，所述装置包括 多晶片室，限定出室内部，该室内部包括在该室内部内的至少两个处理站，以将该室内 部的加工压力与室外的环境压力隔绝开以便处理站共用该室内部，每个处理站包括加工源 和工件基座，每个处理站被构造成将工件之一暴露于使用各自的等离子体源的加工工序， 并且处理室包括关联于每个处理站而设置的不对称室壁结构，所述室壁使每个工件对加工 工序的暴露具有给定水平的一致性；屏蔽结构，位于所述室内部中，用于每个处理站，每个屏蔽结构可选择性地运作在第 一晶片传送模式，用于传送每个工件到达和离开处理站之一的工件基座，和第二加工模式， 围绕位于给定处理站之一的工件基座上的工件，使得该加工模式提供工件暴露在相关联的 加工源之一中的改善的一致性，该改善的一致性比不存在屏蔽结构时作为所述一个或多个 不对称设置的导电表面的结果所提供的给定水平的一致性高；和致动器结构，用于在晶片传送模式和加工模式之间致动每个处理站处的屏蔽结构。
全文摘要
本发明描述了一种用于在加工工序中处理工件的装置和方法。多晶片室限定出室内部，室内部包括在室内部内的至少两个处理站使得处理站共用室内部。每个处理站包括等离子体源和工件基座，每个处理站被构造用于将工件之一暴露于使用各自的等离子体源的加工工序中。室将室内部的加工压力与室外的环境压力隔绝开。多晶片室包括一个或多个导电表面结构，所述一个或多个导电表面以在每个工件的主表面上产生加工工序的给定水平的一致性的方式关于在每个处理站的工件不对称地设置。屏蔽结构提供工件暴露给各自的等离子体源的改善的一致性，该改善的一致性比不存在屏蔽结构时提供的给定水平的一致性高。
文档编号H01L21/00GK101809708SQ200880109210
公开日2010年8月18日 申请日期2008年7月23日 优先权日2007年7月27日
发明者丹尼尔·J·迪瓦恩, 乔纳森·莫恩, 文森特·C·李, 斯蒂芬·E·萨瓦斯, 松田裕也, 查尔斯·克拉普切特斯, 瑞安·M·帕库尔斯基, 迪克西特·德塞, 雷尼·乔治, 马丁·朱克 申请人:马特森技术公司