阻挡膜沉积及处理的制作方法
本公开的实施方式大体关于基板处理。
背景技术：
基板被用于构建用于半导体工业的结构或装置。使用薄膜沉积来沉积材料层以形成导体、通孔、半导体及其他结构/装置来构建装置。因为装置的尺寸缩小(由于对更小和更快的电子装置的需求)，因此需要对薄膜处理进行更大的控制，以确保适当的装置构造。较小的尺寸已导致从使用物理气相沉积(pvd)腔室到原子层沉积(ald)腔室的转变。ald腔室允许表面控制方法在整个装置结构上产生高度均匀的膜。然而，当使用ald腔室产生阻挡膜时，由于ald膜的低密度，阻挡膜具有高电阻率，从而产生低质量的阻挡膜。pvd腔室产生具有高密度和较低电阻率的良好阻挡性质，但是为非保形的，导致基板上未适当构建的装置。
因此，发明人已提供了用于制造阻挡膜的改进处理的实施方式。
技术实现要素：
在低压环境中将ald处理与pvd处理结合，以产生高质量的阻挡膜。使用ald处理将初始阻挡膜沉积在基板上，并接着移动到pvd腔室以处理阻挡膜，以增加阻挡膜的密度和纯度，从而降低阻挡膜的电阻率。
在一些实施方式中，提供了一种用于对基板上的原子层沉积(ald)膜执行动态处理的方法。方法包含以下步骤：将处理腔室加压到大于零到小于约10mtorr(毫托)；将第一材料源和第二材料源溅射到ald膜上，所述第一材料源用rf功率或dc功率供应，且所述第二材料源用在第一rf功率频率下的rf功率和dc功率供应；用在第二rf功率频率下的rf功率偏压ald膜；及在溅射第一材料源和第二材料源的同时用至少一种气体蚀刻ald膜。
在其他实施方式中，方法可以任何顺序或结合进一步包含以下内容－使用第二材料源以锐角溅射到ald膜；使用惰性气体、氮基气体或氧基气体的至少一种蚀刻ald膜；以约1.8mhz至约2.2mhz的第一rf功率频率使用第二材料源溅射；使用大于第一rf功率频率的第二rf功率频率偏压ald膜；在约摄氏15度至约摄氏400度的温度下处理ald膜；进行动态处理高达约10秒；对ald膜进行脱气和预清洁；当第二材料源在约0伏特到约-1000伏特下时，仅使用第二材料源溅射到ald膜上，并当在约0伏特到约-1000伏特下溅射第二材料源时，用至少一种气体在约0伏特到约-300伏特的能量状态下蚀刻ald膜；将第二材料源以锐角溅射到基板的表面；用至少部分地基于钽或铌的材料掺杂或溅射ald膜；处理包含氮化钽或氮化铌的至少一种的ald膜；在制造膜叠层的处理的至少一部分期间应用所述处理，膜叠层包含选自由氮化钽/钴膜叠层、氮化钽/钴/铜膜叠层、氮化钽/钽/钌/铜膜叠层及氮化钽/钌/铜膜叠层所组成的群组的至少一种。
在其它实施方式中，一种使用集成工具在基板上处理ald膜的方法可包含以下步骤：在ald处理腔室中的基板上沉积ald膜；在没有真空破坏的情况下将基板传送到pvd处理腔室；将pvd处理腔室加压到大于零压力至小于约10mtorr的压力；同时用第一材料和第二材料掺杂ald膜；及当用第一材料和第二材料掺杂ald膜时，用至少一种气体蚀刻ald膜。
在其他实施方式中，方法可以任何顺序或结合进一步包含以下步骤－通过使用dc功率溅射第一材料而用第一材料掺杂ald膜；通过使用dc功率和在第一rf功率频率下的rf功率溅射第二材料而用第二材料掺杂ald膜及以在第二rf功率频率下的rf功率偏压基板；及/或以约100瓦且小于约5000瓦的功率电平供应第一rf功率频率，并以约100瓦且小于约1000瓦的功率电平供应第二rf功率频率。
在其他实施方式中，一种用于在基板上进行膜沉积的设备，包含：处理腔室，具有内部容积，内部容积具有基板支撑件、靶材和位于基板支撑件与靶材之间的感应线圈；气体供应源，流体耦合到处理腔室的内部容积，提供蚀刻气体；第一电源，与基板支撑件相互作用，以供应在第一频率下的rf功率；第二电源，与感应线圈相互作用，以供应第一dc功率和在小于第一频率的第二频率下的rf功率；第三电源，与靶材相互作用，以供应第二dc功率；及控制器，当溅射靶材或感应线圈时及当调节蚀刻气体到处理腔室的内部容积的流量时，调整第一电源的第一rf功率电平、第二电源的第二rf功率电平、第二电源的第一dc功率电平及第三电源的第二dc功率电平。
下面描述本公开的其他和进一步的实施方式。
附图说明
上面简要总结并在下面更详细论述的本公开的实施方式可通过参考附随的图式中描绘的本公开的说明性实施方式来理解。然而，附随的图式仅显示了本公开的典型实施方式，且因此不被认为是对范围的限制，因为本公开可允许其他等效实施方式。
图1描绘了根据本公开的一些实施方式的pvd处理腔室的横截面图。
图2描绘了根据本公开的一些实施方式的图1的pvd处理腔室的内部容积的代表图。
图3描绘了根据本公开的一些实施方式的处理基板的方法的流程图。
图4描绘了根据本公开的一些实施方式的适合于执行用于处理基板的方法的群集工具。
为促进理解，在可能的情况下使用相同的元件符号来表示共享于图中的相同元件。这些图不是按比例绘制的，且为了清晰起见可能会被简化。一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
具体实施方式
如于此所用的术语“约”意指大约或接近于，且在所提出的数值或范围的情况下是指数值的±15％或更小的变化。例如，相差±14％、±10％或±5％的值将满足约的定义。
ald处理与pvd处理结合，以产生高质量的阻挡膜。使用ald处理将初始阻挡膜沉积在基板上，并接着移动到pvd腔室以处理阻挡膜以增加阻挡膜的密度和纯度，从而降低阻挡膜的电阻率。处理可在处理之间有或没有真空破坏的情况下执行。
对于尺寸为7nm和更小的基板装置而言，pvd阻挡膜和铜(cu)互连件在rc(电阻/电容)减小(互连时间延迟)方面变得更具挑战性。为了降低电阻(r)，需要更薄的阻挡物。还需要考虑通过调整阻挡物处理来提高回流焊或电镀铜(ecp)的性能。一个有效的铜阻挡物需要连续的阻挡物。对于pvd处理来说，斜角损伤(beveldamage)、悬垂物(overhang)、通孔电阻和保形问题在结合在一起时是非常难克服的。以氮化钽(tan)使用ald处理通常会产生良好的保形覆盖率。然而，aldtan膜具有低密度(由于富氮)和较高的电阻率。因此，aldtan膜不是有效的阻挡物，且aldtan膜也会导致更高的通孔电阻(由于均匀的膜沉积填充通孔的底部)。等离子体增强型ald(peald)tan可提高tan膜的密度，但具有损害低k材料的不利结果(时间依赖性介电击穿(tddb)问题)。于此描述的技术提供了用pvd方式处理ald膜(如，tan膜)的解决方案，并改进了用于7nm及以下结构的阻挡物应用(如，cu阻挡物应用)的ald膜。所述方式也可用以增加其他应用的其他ald或cvd膜的密度。典型的可被处理的膜叠层(stack)可包括具有(例如)钴(co)和钌(ru)的膜叠层，诸如(例如)tan/co、tan/co/cu，tan/ta/ru/cu，或tan/ru/cu及类似物。
所公开的方法适用于除tan以外的材料和膜，诸如氮化铌(nbn)和其他。然而，为了简单起见，所描述的大多数实施方式将使用tan作为实例。首先将膜(如，tan)沉积在ald腔室中的基板上。接着将基板放置在具有双频率(第一和第二频率)的pvd腔室中，所述腔室可用于从ald膜中选择性移除氮气并致密化ald膜，以获得用于阻挡物应用的类pvd膜。pvd腔室具有双材料源(靶材和线圈)(第一和第二源)，所述双材料源也可提供用于斜角(bevel)保护和侧壁处理的金属(如，钽)源。所述处理可在集成处理系统(亦即，群集工具)中执行，或使用单独的独立腔室来执行。当使用集成处理系统时，将ald膜沉积在基板上，并接着在没有真空破坏的情况下将基板传送到pvd腔室中进行处理。没有真空破坏会缩短总体处理时间。然而，所述处理也可使用独立腔室来完成。在ald腔室中将膜沉积在基板上之后，基板将遇到真空破坏且在插入到pvd腔室中以进行处理之前基板被脱气及预清洁。
图1描绘了根据本公开的一些实施方式的说明性处理腔室100(如，pvd腔室)的示意性横截面图。合适的pvd腔室的实例包括可从加州圣克拉拉市的应用材料公司商购获得的
处理腔室100具有腔室主体105，腔室主体105包括侧壁102、底部103和盖组件104，侧壁102、底部103和盖组件104全部封闭内部容积106。基板支撑件108设置在处理腔室100的内部容积106的下部与靶材114相对。在侧壁102中形成基板传送端口109，用于传送基板进出内部容积106。
气体源110耦接到处理腔室100，以将处理气体供应到内部容积106中。在一个实施方式中，处理气体可包括惰性气体、非反应性气体和反应性气体等。可由气体源110提供的处理气体的实例包括(但不限于)氩气(ar)、氦气(he)、氖气(ne)、氮气(n2)、氧气(o2)和h2o等等。
泵112耦接至处理腔室100，与内部容积106连通，以控制内部容积106的压力。在一个实施方式中，处理腔室100的压力可保持在大于零压力至约10毫托或更小压力下。在另一个实施方式中，处理腔室100内的压力可保持在约3毫托。
背板113可将靶材114支撑在内部容积106的上部中。靶材114通常提供材料源，所述材料源将沉积在基板118上。靶材114可由含有(ti)金属、钽金属(ta)、铌(nb)金属、钨(w)金属、钴(co)、镍(ni)、铜(cu)、铝(al)、上述金属的合金、上述金属的组合，或类似物的材料所制成。在于此描绘的实例性实施方式中，靶材114可用钽金属(ta)或铌金属(nb)制成。
靶材114可耦接到包含用于靶材114的电源117的源组件116。在一些实施方式中，电源117可为rf电源。在一些实施方式中，电源117可替代地是dc源电源。在一些实施方式中，电源117可包括dc和rf功率源两者。
另外的rf功率源180还可通过基板支撑件108耦接到处理腔室100，以在靶材114和基板支撑件108之间提供偏压功率。在一个实施方式中，rf功率源180可提供功率到基板支撑件108，以在约1mhz和约100mhz之间的频率(诸如约13.56mhz)下偏压基板118。
如箭头182所示，基板支撑件108可在升高位置和降低位置之间移动。在降低位置中，基板支撑件108的支撑表面111可与基板传送端口109对准或恰好在基板传送端口109之下方，以促进基板118从处理腔室100的进入和移除。支撑表面111可具有边缘沉积环136，边缘沉积环136经调整尺寸以在边缘沉积环136上接收基板118，同时保护基板支撑件108免受等离子体和沉积材料的影响。基板支撑件108可移动到更靠近靶材114的升高位置以处理在处理腔室100中的基板118。当基板支撑件108在升高位置中时，覆盖环126可啮合边缘沉积环136。覆盖环126可防止沉积材料桥接在基板118和基板支撑件108之间。当基板支撑件108在降低位置中时，覆盖环126悬挂在基板支撑件108和位于基板支撑件108上的基板118的上方以允许基板传送。
在诸如从ald腔室到处理腔室100的基板传送期间，机器人叶片上具有基板118的机器人叶片(未显示)延伸通过基板传送端口109。升降销(未显示)延伸通过基板支撑件108的支撑表面111，以从基板支撑件108的支撑表面111升高基板118，从而允许机器人叶片在基板118和基板支撑件108之间通过的空间。机器人接着可从处理腔室100携带基板118通过基板传送端口109。基板支撑件108及/或升降销的升高和降低可通过控制器198控制。
在溅射沉积期间，可通过利用设置在基板支撑件108中的热控制器138来控制基板118的温度。基板118可任选地被加热到用于处理的期望温度。在一些实施方式中，可使用任选的加热来使基板及/或膜的温度达到约摄氏200至约摄氏400度的温度。在其他实施方式中，可在室温(约摄氏15度至约摄氏30度)下处理基板。在其他实施方式中，温度可包括约摄氏15度至约摄氏400度的范围。在处理之后，利用设置在基板支撑件108中的热控制器138可快速冷却基板118。热控制器138控制基板118的温度，并可用来将基板118的温度从第一温度在几秒到约一分钟内改变到第二温度。
内屏蔽件120可定位在靶材114与基板支撑件108之间的内部容积106中。内屏蔽件120可由铝或不锈钢等其他材料形成。在一个实施方式中，内屏蔽件120由不锈钢形成。外屏蔽件122可形成在内屏蔽件120和侧壁102之间。外屏蔽件122可由铝或不锈钢等其他材料形成。外屏蔽件122可延伸经过内屏蔽件120并经配置成当基板支撑件108在降低位置中时支撑覆盖环126。
在一个实施方式中，内屏蔽件120包括径向凸缘123，径向凸缘123包括大于内屏蔽件120的外径的内径。径向凸缘123从内屏蔽件120以相对于内屏蔽件120的内径表面大于约90度(90°)的角度延伸。径向凸缘123可为从内屏蔽件120的表面延伸的圆形脊，且通常适于与形成在覆盖环126中的凹部相匹配，所述覆盖环126设置在基板支撑件108上。凹部可为形成在覆盖环126中的圆形凹槽，所述圆形凹槽使得覆盖环126相对于基板支撑件108的纵向轴线而居中。
在一些实施方式中，处理腔室100可包括感应线圈142。处理腔室100的感应线圈142可具有一匝或多于一匝。感应线圈142可恰好在内屏蔽件120内部并且定位在基板支撑件108之上方。感应线圈142可定位成比靶材114更靠近基板支撑件108。感应线圈142可由类似于靶材114的成分(诸如(例如)钽或铌)的材料所形成，以充当次要溅射靶材。感应线圈142通过多个线圈间隔件140从内屏蔽件120支撑。线圈间隔件140可将感应线圈142与内屏蔽件120和其他腔室部件电隔离。
感应线圈142可耦接到功率源150。功率源150可具有穿过处理腔室100的侧壁102、外屏蔽件122、内屏蔽件120和线圈间隔件140的电引线。电引线连接到感应线圈142上的接头144，用于向感应线圈142提供功率。接头144可具有用于向感应线圈142提供功率的多个绝缘电连接件。另外，接头144可经配置成与线圈间隔件140接口连接并支撑感应线圈142。在一个实施方式中，功率源150向感应线圈142施加电流，以在处理腔室100内感应rf场并将功率耦合到等离子体以增加等离子体密度，亦即，反应离子的浓度。在一些实施方式中，感应线圈142在rf功率频率下操作，所述rf功率频率小于rf功率源180的rf功率频率。在一个实施方式中，供应给感应线圈142的rf功率频率为约2mhz。在其他实施方式中，rf功率频率可在约1.8mhz至约2.2mhz的范围中操作。在其他实施方式中，rf功率频率可在从约0.1mhz至99mhz的范围内。在一些实施方式中，感应线圈142由可被溅射到基板上的材料(诸如金属材料)制成。功率源150也可接着将dc功率施加到感应线圈142，以在将rf功率耦合到等离子体的同时使得感应线圈142能够溅射。
控制器198耦接到处理腔室100。控制器198包括中央处理单元(cpu)160、存储器158和支持电路162。控制器198用以控制处理顺序、调节从气体源110到处理腔室100的气体流并控制靶材114和感应线圈142的离子轰击。在一个实施方式中，当溅射靶材及/或感应线圈时及当调节进入处理腔室100的内部容积106中的蚀刻气体流时，控制器198调整第一电源(如，rf功率源180)的第一rf功率电平、第二电源(如，功率源150)的第二rf功率电平、第二电源(如，功率源150)的第一dc功率电平及第三电源(如，电源117)的第二dc功率电平。
cpu160可为可在工业环境中使用的任何形式的通用计算机处理器。软件例程可储存在存储器158中，所述存储器诸如随机存取存储器、只读存储器、软盘或硬盘驱动器，或其他形式的数字存储器。支持电路162通常耦接到cpu160，并可包含缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源及类似物。当由cpu160执行时，软件例程将cpu160变换成控制处理腔室100的专用计算机(控制器)198，使得根据本公开执行处理。软件例程也可由位于远离处理腔室100的第二控制器(未显示)储存及/或执行。
图2是在处理基板218期间处理腔室100的内部容积106的代表图200。为了说明的目的，基板218没有按比例显示，使得可容易地看到基板218上的装置的特征。当处理基板218时，pvd处理腔室使用电源117和功率源150来溅射金属(诸如(例如)钽或铌或上述金属的衍生物等)。在一些实施方式中，电源117操作以产生dc功率，以溅射金属靶材，同时功率源150作为dc源操作以溅射感应线圈142，并在低于rf功率源180的操作rf频率的频率下作为rf功率源操作，以增加内部容积106中的等离子体密度。在一些实施方式中，功率源150在约0.1mhz至99mhz的rf功率频率下操作。在其他实施方式中，功率源150在约1.8mhz至约2.2mhz的rf功率频率下操作。
在一些实施方式中，靶材114和感应线圈142由相同的材料(诸如(例如)钽或铌等)组成。双源有助于提供稳定的等离子体和足够的能量来选择性地蚀刻氮，同时保持金属膜完整或至少最低限度地蚀刻。rf功率源180在大于功率源150的操作rf功率频率的rf功率频率下操作，以偏压基板218。在一些实施方式中，rf功率源180在约1mhz至约100mhz的rf功率频率下操作。在其他实施方式中，rf功率源在约13.56mhz的rf功率频率下操作。
在一些实施方式中，气体源110将气体208供应到内部容积106中。在一些实施方式中，气体208可为惰性气体，诸如(例如)氩气(ar)、氦气(he)、氙气(xe)、氖气(ne)或氪气(kr)。在一些实施方式中，气体208也可为反应性气体，诸如(例如)氮气(n2)或氧气(o2)。在一些实施方式中，气体208也可为一种或多种惰性气体和一种或多种反应性气体的结合。将气体208引入形成在基板218上方的等离子体202中。泵212将内部容积106保持在小于约10毫托的压力下，同时热控制器138将基板218保持在约摄氏200至约摄氏400度或在室温(约摄氏15度至约摄氏30度)下。靶材114以随机角度将离子溅射入射到基板218，且通常这些角度不能在垂直或接近垂直(倾斜)的特征上提供良好的覆盖。感应线圈142提供以锐角204、206溅射到基板218的离子，以提供对基板218上的结构的侧壁、斜角和倾斜(slope)特征的覆盖。
图3是根据本公开的实施方式的用于处理沉积在基板上的膜的方法300。处理以有顺序的方式显示，但并不要求处理以确切的顺序执行，或必须执行所有的处理。某些处理可能会在其他处理之前或之后出现，或可能会同时执行。在执行其他处理之前，在处理之间会发生迭代(iteration)。参考图1和图2两者中所示的元件。将基板上的ald膜插入pvd腔室中，且方法300如302所示通过将处理腔室加压到大于零压力至小于约10mtorr而开始。在一些实施方式中，处理腔室维持在约3mtorr。
在一些实施方式中，ald膜/基板温度在处理期间可处于室温。在其他实施方式中，代替在室温下(如，约摄氏15度至约摄氏30度)利用基板执行处理，ald膜/基板可任选地被加热至约摄氏200度至约摄氏400度，如304所示。在其他实施方式中，ald膜/基板可任选地从约摄氏15度加热到约摄氏400度。在ald膜处理期间，pvd腔室环境可保持在室温或在中等到高温和非常低的压力环境下。在一些实施方式中，基板及/或ald膜的温度保持在约摄氏325度。基板上的ald膜可由任何类型的材料或材料的组合所组成。为了简洁起见，实施方式的实例使用tan或nbn作为待处理的ald膜。在pvd腔室中处理之前的ald膜具有与ald相关联的典型性质，因为若用作阻挡膜，膜是保形的但具有低密度和高电阻率，使得ald膜成为不良的阻挡膜。
如306和308所示，功率被施加到靶材(诸如靶材114)、线圈(诸如感应线圈142)和偏压部件(诸如rf功率源180)，以产生溅射/掺杂和等离子体。靶材114通常是金属材料并使用来自电源(诸如电源117)的dc功率进行溅射。若靶材114是金属氧化物材料，则可使用rf功率。在一个实施方式中，线圈(诸如感应线圈142)作为dc功率源和作为具有约0.1mhz至约99mhz的频率(如，在一些实施方式中约1.8mhz至约2.2mhz)的rf功率源来操作，而偏压部件(诸如rf功率源180)以大于用于感应线圈142的频率(如，在一些实施方式中约13.56mhz的频率)的频率而操作(dc功率也可与rf功率一起施加到感应线圈142)。如图2所示，溅射靶材114释放随机引导的离子，离子通常以基本上垂直的入射角度撞击基板218，以用来自靶材114的材料(如，钽、铌等)掺杂ald膜。感应线圈142也被溅射，且来自感应线圈142的离子以锐角204、206而引导到基板218的表面。来自感应线圈142的溅射以来自感应线圈142的材料(如，钽、铌等)掺杂基板218的侧壁、斜角和倾斜。双源允许选择性掺杂ald膜。
ald膜被同时地掺杂以增加密度并被蚀刻以移除膜中的氮，如310所示。pvd腔室环境(诸如内部容积106)填充有至少一种气体(诸如(例如)氩气，或氩气和氮气，或其它惰性气体及/或反应气体)，且在大于零压力且小于约10毫托的压力下。气体(诸如图2的气体208)用以提供基板(诸如基板218)的蚀刻，以从ald膜释放氮气。若压力不能保持在非常低，则一些材料(诸如钽)就是非常好的吸氧剂，而较高的压力会产生氮氧化物，从而导致氮移除的效率低下。
在发生ald膜的掺杂的同时，气体208(诸如氩气，或氩气和氮气等)提供对基板218的表面的低能量(0v至-300v)蚀刻。低能量蚀刻允许从ald膜选择性地移除氮。低能量蚀刻是选择性的，因为蚀刻移除氮而钽或其他材料的移除可忽略或没有移除。蚀刻通常对垂直于基板支撑件的表面(诸如将用作连接点的通孔220的底部)具有最大的影响。因为通孔220的底部的蚀刻速率较高，因此通孔220的电阻率大大降低。感应线圈142的溅射有助于保护将被过度蚀刻的基板218的那些特征，从而保持那些区域中的材料厚度。双源(第一材料源和第二材料源)－靶材114和感应线圈142－为侧壁提供斜角保护和偏角(锐角)处理两者。处理持续时间高达约10秒。在一些实施方式中，只有具有低电压(0v至-1000v)的感应线圈142在处理期间(靶材114未被溅射)用作源并执行氩蚀刻。感应线圈142的低电压显着减少了感应线圈142的溅射，主要仅留下氩蚀刻。通常在氩蚀刻之后进行pvd快闪(flash)以保护基板上的装置的任何斜角特征。pvd快闪沉积pvd膜的薄层(如，约3埃至约20埃)，以改善表面形态。
在一个实施方式中，用于感应线圈142的rf功率为约100瓦至约5000瓦，其中偏压功率在约100瓦至约1000瓦或更小。由气体源110提供的气体流率为约100sccm(每分钟标准立方厘米)或更少。内部容积106的压力保持在约3毫托。基板的温度通过热控制器138保持在大约摄氏325度。处理持续时间为约2秒至约3秒。短的持续时间允许更高的处理量(如，产出)，特别是当使用集成系统或群集工具时(参见下面的图4)。
在pvd腔室中处理之后，ald膜具有与pvd处理相关联的典型特质，但具有ald膜的保形特质。动态处理工艺创造出具有高密度和低电阻率的长效高质量阻挡膜。
于此描述的方法可在单独的处理腔室中执行，这些处理腔室可以独立的配置提供，或作为群集工具(例如，下面关于图4描述的集成工具400(亦即，群集工具))的一部分提供。使用集成工具400的优点在于在pvd腔室中处理之前不存在真空破坏且不需要对基板进行脱气和预清洁。集成工具400的实例包括可从加州圣克拉拉市的应用材料公司获得的
集成工具400包括真空密封处理平台401、工厂接口404和系统控制器402。处理平台401包含可操作地耦接到真空基板传送腔室(传送腔室403a、403b)的多个处理腔室(诸如414a、414b、414c、414d、414e和414f)。工厂接口404通过一个或多个装载锁定腔室(两个装载锁定腔室，诸如图4所示的406a和406b)而可操作地耦接至传送腔室403a。
在一些实施方式中，工厂接口404包含至少一个对接站407、至少一个工厂接口机器人438，以促进半导体基板的传送。对接站407被配置为接受一或多个前开式晶片盒(foup)。在图4的实施方式中显示了四个foup(诸如405a、405b、405c和405d)。工厂接口机器人438被配置为通过装载锁定腔室(诸如406a和406b)将基板从工厂接口404传送到处理平台401。装载锁定腔室406a和406b的每一个具有耦接到工厂界面404的第一端口和耦接到传送腔室403a的第二端口。装载锁定腔室406a和406b耦接到压力控制系统(未显示)，所述压力控制系统抽空并排空装载锁定腔室406a和406b，以促进在传送腔室403a的真空环境和工厂接口404的基本周遭(如，大气)环境之间传送基板。传送腔室403a、403b具有布置在各个传送腔室403a、403b中的真空机器人442a、442b。真空机器人442a能够在装载锁定腔室406a、406b、处理腔室414a和414f以及冷却站440或预清洁站442之间传送基板421。真空机器人442b能够在冷却站440或预清洁站442及处理腔室414b、414c、414d和414e之间传送基板421。
在一些实施方式中，处理腔室414a、414b、414c、414d、414e和414f耦接到传送腔室403a、403b。处理腔室414a、414b、414c、414d、414e和414f至少包含原子层沉积(ald)处理腔室和物理气相沉积(pvd)处理腔室。还可提供额外的腔室，诸如cvd腔室，退火腔室，额外的ald腔室，额外的pvd腔室，或类似腔室。如上所论述的，ald和pvd腔室可包括适合于执行于此所述的方法的全部或部分的任何腔室。
在一些实施方式中，一或多个任选的服务腔室(显示为416a和416b)可耦接至传送腔室403a。服务腔室416a和416b可被配置成执行其他基板处理，诸如脱气、取向、基板计量、冷却及类似处理。
系统控制器402使用处理腔室414a、414b、414c、414d、414e和414f的直接控制或者替代地通过控制与处理腔室414a、414b、414c、414d、414e和414f及工具400相关联的计算机(或控制器)来控制工具400的操作。在操作中，系统控制器402使得来自各个腔室和系统的数据收集和反馈能够优化工具400的性能。系统控制器402通常包括中央处理单元(cpu)430、存储器434和支持电路432。cpu430可为可在工业环境中使用的任何形式的通用计算机处理器。支持电路432通常耦接到cpu430，且可包含缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源及类似物。软件例程(诸如上述的方法)可储存在存储器434中，且当由cpu430执行时，将cpu430变换为专用计算机(系统控制器402)。软件例程也可由位于远离工具400的第二控制器(未显示)储存及/或执行。
尽管前述内容涉及本公开的实施方式，但可在不背离本公开的基本范围的情况下，可设计本公开的其他和进一步的实施方式。
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