CN118648098A

CN118648098A - 沉积-抑制-沉积工艺的层均匀性改善

Info

Publication number: CN118648098A
Application number: CN202380019723.3A
Authority: CN
Inventors: 克里希纳·比鲁; 伦纳德·许; 贾丝明·芸-琛·林; 劳尔·维亚斯; 阿南德·查德拉什卡; 杰夫·克莱文杰
Original assignee: Lam Research Corp
Current assignee: Lam Research Corp
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2024-09-13
Also published as: TW202349538A; WO2023167848A1

Abstract

本文公开包含晶片卡盘和喷头的处理工具。在至少一实现方案中，晶片卡盘被耦合至可操作以相对于喷头竖直移动晶片卡盘的马达。在至少一实现方案中，承载环介于晶片卡盘与喷头之间。在至少一实现方案中，承载环包含在晶片卡盘上的晶片的边缘上方延伸的悬垂部。在至少一实现方案中，承载环机械地耦合至可操作以相对于晶片卡盘竖直移动承载环的心轴。

Description

沉积-抑制-沉积工艺的层均匀性改善

优先权主张

本申请要求于2022年3月2日申请且名称为“LAYER UNIFORMITY IMPROVEMENT OFDEPOSITION-INHIBITION-DEPOSITION PROCESS”的美国临时专利申请63/268,771的优先权，该申请整体地并入本文中。

背景技术

处理工具用于在例如半导体晶片之类的衬底上执行诸如膜的沉积与蚀刻之类的处理。例如，可使用化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强ALD(PEALD)、和/或其他沉积工艺来执行沉积以沉积导电膜、介电膜、或其他类型的膜。可在晶片处理室中执行沉积，晶片处理室例如包含用于一次处理一个以上晶片的多站的PECVD室。

多站半导体处理工具可采用承载环以在站之间传送晶片衬底。承载环可保留晶片直到工艺结束，然后将晶片载运至下一站或至将晶片带至装载站台进行移除的传送桨。在某些CVD及PECVD工具中，可采用承载环以协助防止晶片的边缘或背面上所不期望发生的层的沉积。某些承载环可具有稍大于晶片的直径以遮蔽周边及背面免于遭受沉积蒸汽的影响。在没有周边的这样的遮蔽的情况下，可能促进在晶片的周边和背面两者上沉积材料的成核，晶片的周边和背面处的层生长便可能比晶片衬底的内部区域中的生长快。晶片的正面上的层厚度均匀性可能受影响，其中所沉积的层在衬底的边缘附近可能比在中央的厚。其他工艺可包括抑制步骤以阻碍由高深宽比沟槽或孔洞的顶部处材料的快速生长造成的孔隙的形成。通过使用相同的环遮蔽周边，层生长的抑制可能不会到达晶片衬底的周边区域，从而造成层的周边处的孔隙。因而，可能增加层的不均匀性。一解决方案为具有在每一处理站替换一个环或使用妥善调制的环尺寸以适应不同工艺的能力。该解决方案大多是不切实际的，因为会需要多个具有独特设计的环以执行在相同处理工具中执行的许多不同工艺。

附图说明

本文所述的材料在附图中是以示例的方式而不是以限制的方式来说明的。为了说明的简单以及清楚，图中示出的元件不一定是按照比例绘制的。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大。此外，为了讨论清楚，各种物理特征可能以其简化的“理想”形式以及几何形状表示，但还是要理解的是，实际实现方案可能只与图示的理想相近。例如，可绘制光滑表面以及方形的交叉点而忽略由纳米制造技术所形成的结构的有限粗糙度、圆角以及不完美的角度交叉点特征。此外，在认为适当的情况下，在各图之间重复附图标记以表示对应或类似元件。

图1描绘了根据至少一实现方案的处理室的剖面图。

图2描绘了根据至少一实现方案的喷头的平面图，喷头包含方形孔隙图案并用于单一工艺气体。

图3描绘了根据至少一实现方案的喷头的平面图，喷头包含用于两种工艺气体的分配的双互穿孔隙图案。

图4A描绘了根据至少一实现方案的双充气室喷头的内部部分的平面图。

图4B描绘了根据至少一实现方案的图4A中所示的双充气室喷头的内部部分的剖面图。

图5描绘了根据至少一实现方案的包含图1的处理室的半导体处理工具的剖面图。

图6描绘了根据至少一实现方案的包含多处理站的半导体处理工具的平面图。

图7A至7D描绘了根据至少一实现方案的处理室的剖面图，处理室包含可移动晶片卡盘以及于工艺期间在不同位置的承载环。

图8描绘了根据至少一实现方案的用于执行平行工艺的多站处理工具的示例性工艺流程图。

图9描绘了根据至少一实现方案的用于操作处理室的方法的示例性工艺流程图。

具体实施方式

本文中，为了提供对至少一实现方案的透彻理解而提出例如结构方案的许多具体细节。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可在不具有这些具体细节的情况下实现至少一实现方案。在其他情况下，为避免不必要地混淆至少一实现方案而较少详细描述例如气体管线配管配件、加热元件及弹簧开关的已知特征。再者，应理解图中所示的至少一实现方案是说明性的呈现方式而不一定按比例绘制。

在某些情况下，为了避免混淆至少一实现方案，以框图的形式而非详细地显示已知的方法和设备。本说明书各处所参照的“实现方案”或“一实现方案”“至少一实现方案”或“某些实现方案”意指与实现方案连接而描述的特定特征、结构、功能、或特性包括在至少一实现方案中。因而，于本说明书全文各处出现的术语“在实现方案中”或“至少一实现方案”或“在一实现方案中”或“某些实现方案”并不一定指相同的实现方案。此外，在一或更多个实现方案中，可以任何适当的方式组合特定的特征、结构、功能或特性。例如，可将第一实现方案与第二实现方案组合，只要其中关联于第一和第二实现方案的任何特定特征、结构、功能或特性不相互排斥即可。

为了解决上述限制，公开了用于调整晶片与承载环之间的距离(晶片-环间隙、WRG，也可称为基座至环间隙、PRG)的方法和装置。本文中，方法和装置还包括根据至少一实现方案的晶片与喷头之间的间隙(晶片-喷头间隙、WSG)的调整。根据至少一实现方案，可通过与承载环耦合的心轴升高或降低承载环至晶片上方的所期望的z高度。在至少一实现方案中，可命令心轴建立被定义为晶片与承载环之间的特定距离(例如，间隙)(以下称为“晶片-环间隙”或“WRG”)的第一间隙。

在至少一实现方案中，可通过命令心轴竖直地移动至相对于心轴的参考位置的指定z高度而调整WRG。在至少一实现方案中，可将命令编码在可由处理器(例如，微处理器)执行的软件中。在至少一实现方案中，软件可包含作为用于心轴的二进制指令的命令而可被储存在耦合至处理器的存储器中的工艺配方子例程调用。在至少一实现方案中，处理器可整合在控制模块(例如，人机接口、HMI)中作为处理工具控制模块的部件。在至少一实现方案中，可据此升高或降低承载环。在至少一实现方案中，通过WRG(也可将WRG称为基座-环间隙、PRG)的优化，可改善从CVD和PECVD工艺中产出的沉积层的均匀性。在至少一实现方案中，于膜生长抑制气体的导入期间增加WRG可实现抑制气体至晶片的周边的流动。在至少一实现方案中，抑制气体可抑制在晶片的边缘处和边缘附近的沉积层的生长。因而，在至少一实现方案中，抑制晶片边缘和背面的材料沉积。在至少一实现方案中，通过按照该程序或相似程序，可改善多达60％的层厚度的均匀性。

在至少一实现方案中，WRG的调整使得能使用针对许多不同工艺的单一承载环设计(例如，在多站处理工具中的每一站部署相同的承载环)。在至少一实现方案中，在某些工艺中可能不期望工艺气体达到晶片周边的情况下，在其他工艺中可能是合乎期望的。

在至少一实现方案中，承载环是定位在晶片上方的环形环。在至少一实现方案中，承载环可基本上与晶片卡盘为同心的。在至少一实现方案中，承载环可进一步在其下侧上包含指爪而接合晶片以将晶片抬离晶片卡盘。在至少一实现方案中，承载环具有悬垂于晶片的边缘上的内唇(于内径处)。在至少一实现方案中，可优化悬垂的量。在至少一实现方案中，悬垂于晶片的外缘上的内唇可遮蔽晶片的边缘不暴露于工艺气体。在至少一实现方案中，为了执行这样的遮蔽，承载环可直接摆放在晶片上或在晶片上方升高一小段距离。

在至少一实现方案中，于CVD沉积期间，晶片可使用合适的光掩模或阴影掩模以防止材料在晶片的边缘和背面上的沉积。在至少一实现方案中，如此边缘生长可能较内部生长快而造成最终层的不均匀性。在至少一案例中，也可能发生晶片背面上不期望的层的形成。在至少一实现方案中，提供具有晶片周边的适当悬垂的承载环和可调整的WRG可避免晶片的掩模层的使用以避免不均匀性和背面沉积，从而节省时间和额外成本。在至少一实现方案中，可将WRG降低至指定距离以减少CVD工艺气体至晶片的边缘的流动。

在至少一实现方案中，在工艺气体可化学抑制前体的成核的情况下，可能期望使一或更多种工艺气体流动至晶片的边缘。在至少一实现方案中，来自沉积膜前体的初始晶体形成可为层生长提供成核位点。在至少一实现方案中，在表面上撞击的前体蒸汽遇到初始纳米晶体而进一步反应并在纳米晶体自身上结晶，致使纳米晶体生长成更大的晶体，这些晶体合并以形成致密或多孔的层。

在至少一实现方案中，成核也可能发生在先前沉积的材料层内。在至少一实现方案中，先前沉积的层可能被蚀刻以产生待由不同材料填充的沟槽。在至少一实现方案中，不期望的第二材料的成核可能发生在沟槽侧壁的上段处，例如，在第二材料的进一步沉积的情况下可能封闭沟槽的顶部而非填充沟槽，从而造成层中的孔隙。在至少一实现方案中，成核抑制剂可以气态形式被包括作为工艺气体之一以防止此类事件发生。

然后在后续步骤中可将沟槽侧壁暴露于成核抑制剂气体以于第二沉积期间防止造成孔隙形成的仅在沟槽顶部处的生长。在至少一实现方案中，为了促进抑制剂向晶片的周边流动，可通过使用发送至心轴的软件或HMI命令升高承载环来增加WRG，以将承载环的z高度升高相对于其参考位置的指定量。

在至少一实现方案中，在多站处理工具中的站点可包括直接位于每一卡盘上方的喷头。在至少一实现方案中，工艺气体从喷头的面板中的多个孔隙送出，喷头系由于与家用喷头的相似性而如此命名。在至少一实现方案中，可以任何合适的方式组织孔隙，例如列与行。在至少一实现方案中，可将孔隙以方形阵列几何形状排列。在至少一实现方案中，可使用其他合适的阵列几何形状，例如六边形阵列几何形状。在至少一实现方案中，在处理工具中使用的喷头是圆柱状的而具有圆形剖面。在至少一实现方案中，喷头可具有方形或其他非圆形的几何形状。在至少一实现方案中，可将喷头定位在晶片卡盘上方并可与晶片卡盘同心。在至少一实现方案中，于多站处理工具中可存在喷头。在至少一实现方案中，可将喷头定位在其各自的基座上方。

在至少一实现方案中，晶片卡盘可包含晶片被放置且夹持于其上的平台。在至少一实现方案中，可通过静电夹持(ESC)或真空夹持(相较于晶片的正面，晶片的背面上的低压力)来完成晶片至卡盘的夹持。本文中的“管柱(column)”通常可指用于电缆、电线以及真空与气体输送管的路由的细长管状外壳。可将卡盘附接至管柱。在至少一实现方案中，基座包含卡盘与管柱的组合。在至少一实现方案中，收容在管柱内的电缆和电线真空管线以及气体管可携带电子信号至卡盘内的电极。在至少一实现方案中，电极可为ESC电极或等离子体电极。在至少一实现方案中，气体管可将清扫气体携载至卡盘，从而例如可特别有利于清扫可能在WRG内流动的任何不期望的工艺气体。在至少一实现方案中，清扫气体可稀释载运沉积前体蒸汽的工艺气体，并且基本上防止它们在晶片的边缘和背面上形成层。

在至少一实现方案中，第二间隙被定义为晶片与喷头之间的距离。在至少一实现方案中，晶片-喷头间隙(WSG)可为工艺中额外可调整的参数。在至少一实现方案中，也可根据命令调整WSG以将工艺改善超出可单独通过调整WRG而获得的结果。在至少一实现方案中，于多站处理工具中，可在多站处理工具中的所有站点处部署具有基本上相同尺寸的承载环。在至少一实现方案中，可在一站使用承载环以遮蔽晶片的边缘。在至少一实现方案中，可将位于多站处理工具中其他站的晶片暴露于来自活动站的溢流气体。在至少一实现方案中，可通过减少晶片与喷头之间的WSG而提供对其他晶片的遮蔽。

在至少一实现方案中，可通过将晶片朝在其上方的喷头抬升而减少WSG。在至少一实现方案中，可将WSG的调整包括在工艺配方中以调节其中正发生沉积的站点处的层生长。在至少一实现方案中，可调节流量强度以通过WSG的调整微调沉积工艺。在至少一实现方案中，可调节处理站的WSG以调节晶片上方工艺气体的流量强度。在至少一实现方案中，可将流量强度定义为每单位面积气体通量，例如，每平方厘米流速。在至少一实现方案中，处理站的WRG与WSG的调节可免除当预见工艺的变化时为每一工艺安装多个承载环的需求。

在至少一实现方案中，与WRG和WSG调节组合的第三参数为喷头孔隙尺寸和图案。在至少一实现方案中，可优化喷头的孔隙尺寸及图案以降低在DID工艺中或其中省略抑制步骤的其他CVD工艺中沉积层的不均匀性。在至少一实现方案中，可针对特定工艺或工艺群组将喷头孔隙图案优化为方形阵列。在至少一实现方案中，可针对特定工艺或工艺群组将喷头孔隙图案优化为六角形图案。在至少一实现方案中，可针对特定工艺将喷头孔隙图案优化为放射图案，由此，孔隙可能沿着面板的半径为基本上等距的。

在至少一实现方案中，于多站沉积室中，可通过单一传送环执行晶片从站点至站点的传送。在至少一实现方案中，环边缘可在晶片边缘悬垂一定距离，该距离可针对于特定站进行的特定工艺优化。在至少一实现方案中，可在让沉积抑制步骤进行的站点处优化悬垂。

在至少一实现方案中，可将相同的承载环移动至处理工具中可使用承载环作为边缘沉积遮蔽的其他处理站。在至少一实现方案中，作为边缘沉积遮蔽的承载环可防止层在晶片的边缘和背面上生长。在至少一实现方案中，可于一或更多个处理站进行成核或主体沉积步骤。在单一承载环可用的情况下，于其他站点进行的这些工艺的表现可能受到悬垂的受限优化的不利影响。

在至少一实现方案中，可通过调整晶片与承载环间的间隙(WRG)以及晶片与喷头间的间隙(WSG)来解决此问题。在至少一实现方案中，一或更多个处理站可能主处理一些多步骤工艺。在至少一实现方案中，工艺可采用晶片边缘和晶片的背面的遮蔽以充分防止不需要的层沉积。在至少一实现方案中，可通过提供经调节承载环悬垂而执行晶片边缘和背面的遮蔽。

总体而言，可针对特定工艺固定优化后的WRG或PRG以防止这种不需要的沉积。为了在一站中主处理一些不同工艺或者在两个或更多站之间共享工艺，在至少一实现方案中，工艺配方可含有软件编码工艺配方步骤作为命令以针对每一工艺独特地调整WRG和/或WSG，可将针对每一工艺的配方储存在工艺库中。如此一来，在至少一实现方案中，可在单站或不同站中针对不同工艺使用单一承载环，其中不同工艺中的每一者具有最佳的WRG和/或WSG。在至少一实现方案中，可将工艺配方复制作为进入处理工具的命令模块中的软件以据此调整WRG或WSG。

在此，可在本文中使用“耦合”和“连接”并连同它们的衍生词以描述两部件之间的功能或结构关系。这些术语并非旨在作为彼此的同义词。相反，在特定实现方案中，可使用“连接”来指示两个或更多部件彼此直接物理、光学、或电接触。本文中可使用“耦合”来指示两个或更多部件彼此直接或间接(在该两个或更多部件之间有其他中间部件)物理、电、或磁接触，和/或指示两个或更多部件彼此协作或交互作用(例如，作为因果关系)。

在此，本文中使用的“之上”、“之下”、“之间”、及“上”是指一部件或材料相对于其他部件或材料的相对位置，其中这样的物理关系是值得关注的。除非使用“直接”或“直接地”来修饰这些术语，否则可能存在一或更多个中间部件或材料。在部件组件的背景中将进行相似的区分。如同在本说明内容中各处及权利要求中所使用的，通过“至少其中之一”或“一或更多的”结合的项目列表可意指所列术语的任意组合。

在此，本文中的“邻近”通常是指对象紧挨另一对象(例如，在它们之间有一或更多对象的情况下紧邻或靠近)或毗邻(例如，与其邻接)另一对象的位置。

除非在其用途的前后文中另有明确指明，否则术语“基本上等同”、“约等同”以及“大约等同”意指在如此描述的两对象之间仅存在偶然的变化。如此变化通常不超过引用值的+/-10％。

本文中，“WRG”通常是指晶片表面与接触晶片的承载环的表面之间的小距离。

本文中，“晶片”通常可指形状为具有直径的圆盘的半导体衬底。在至少一实现方案中，直径取决于晶片的各种技术。在至少一实现方案中，直径范围通常介于3cm与30cm之间。在至少一实现方案中，可使用其他尺寸。

本文中，“承载环”通常可指物理地抬升在晶片卡盘或基座(于下文定义)上的晶片、承载在晶片卡盘或基座(于下文定义)上的晶片、以及将该晶片放置于晶片卡盘或基座(于下文定义)上的环形结构。

本文中，“软件编码工艺步骤”通常可指可含有软件编码工艺配方步骤作为命令的工艺配方以针对每一工艺独特地调整WRG和/或WSG，针对每一工艺的配方可被储存在工艺库中。

本文中，“工艺气体”通常是指使用作为等离子体形成以及沉积前体蒸汽的气体与蒸汽、惰性与反应性的组合。

本文中，“间隙”通常可指两相邻表面或对象之间的间隔或距离。

本文中，“处理工具”通常可指包含真空室的制造工具，在真空室中可执行半导体制造工艺。在至少一实现方案中，处理工具可具有许多其他的部件，例如卡盘、喷头、承载环等。

本文中，“真空室”通常可指用于例如沉积、蚀刻等处理目的的排空壳体。

本文中，“多站处理工具”通常可指于真空室内包含一或更多个处理站的半导体处理工具。

本文中，“处理站”通常可指晶片卡盘与工艺气体分配喷头的组合。在至少一实现方案中，于多站处理工具中，可于真空室内配置两个或更多处理站。在至少一实现方案中，多站处理工具内的单个处理站可专用于特定工艺。

本文中，“旋转转位器”通常可指设计以在多站处理工具内的处理站之间传送晶片的机构。

本文中，“喷头”通常可指二维或三维气体歧管。在至少一实现方案中，歧管的输出可为例如气体、液体、蒸汽等流体的受控分布。

本文中，“马达”通常可指电动马达，例如交流(ac)马达、通用马达或直流马达，直流马达例如伺服马达或步进马达。在至少一实现方案中，伺服马达及步进马达是可精确受控的。

本文中，“闲置位置”通常可指设备当其未被主动使用时的配置。在至少一实现方案中，承载环或基座在当前未参与工艺时的z高度是在闲置位置。

本文中，“初始位置”通常可指承载环或基座例如于工艺开始之处的初始z高度位置。

本文中，“操作位置”通常可指当承载环或基座参与工艺时的z高度位置。在至少一实现方案中，初始位置为操作位置的一示例。

本文中，“z高度”通常可指某些参考水平上方的竖直距离或高度。

本文中，“参考位置”通常可指一件装备内的参考基准，例如处理工具的真空室。在至少一实现方案中，参考位置是z高度可以参照的零水平。

本文中，“工艺气体”通常可指惰性或反应气体，例如氩、氮、氧、氢、肼等，且也可包括产生作为升华产物或作为室温下气体的前体蒸汽。

本文中，“工艺气体源”通常可指包含工艺气体(例如，氩、氮、前体等)的加压容器或槽。

本文中，“成核层”通常可指沉积至亚微米厚度的预沉积层。在至少一实现方案中，成核层可包含冷凝沉积前体蒸汽可于其上结晶并生长的纳米晶体。在至少一实现方案中，相同工艺气体可在第二晶片(如果其暴露的话)上结晶。

本文中，“处理器”通常可指常见于单片微芯片封装中的半导体计算设备。在至少一实现方案中，处理器可为耦合至存储器和/或其他部件的微控制器。在至少一实现方案中，处理器可具有单或多处理器核心。

本文中，“存储器”通常可指能够储存计算机码和数据的半导体设备。在至少一实现方案中，计算机码可为二进制格式。在至少一实现方案中，存储器本质上可为挥发性或非挥发性的。在至少一实现方案中，可将存储器嵌入处理器中或从外部耦合至处理器。

本文中，“软件”或“固件”通常可指包含用于控制致动设备的指令的机器可读或机器可执行二进制代码，致动设备被耦合至处理工具的真空室内的可移动部件。

本文中，“动作控制子例程”通常可指计算机可执行的指令组而含有马达命令。在至少一实现方案中，动作控制子例程可为可被编码在多个软件指令中且储存在存储器中的一或更多个机器工艺配方步骤调用的。

本文中，“人机接口”通常可指耦合至接口的电路，例如具有按钮、开关等的控制面板，并可包括触控屏幕。

本文中，“成核”通常是指在表面上沉积并进行化学反应的前体蒸汽的初期结晶，从而形成成核层。

本文中，“成核层”通常是指包含表面键合分子或初期纳米级晶体的层，初期纳米级晶体在例如CVD之类的材料沉积工艺期间通过表面键合分子与撞击的气相分子反应生长。

本文中，“抑制剂”或“成核抑制剂”通常是指防止表面上成核或其他材料的沉积的材料。在至少一实现方案中，包括抑制剂气体或蒸汽的工艺可包括例如沉积-抑制-沉积(DID)的序列。

本文中，“喷头”通常是指在半导体处理工具中的沉积及蚀刻室中使用的气体分配歧管，喷头可具有流体耦合至一或两个充气室的孔隙的二维阵列而从中送出工艺气体。在至少一实现方案中，孔隙可延伸穿过位于喷头的下表面的面板，其中面板面向下方的晶片衬底。

本文中，“面板”通常是指孔隙延伸穿过的喷头的下表面。

本文中，“充气室”通常是指耦合至排列成图案的多个开口(例如，孔隙)或通道的主通道或室，经由所述开口或通道送出流体。

本文中，“孔隙”通常是指在例如喷头面板之类的材料中的开口或孔隙。在至少一实现方案中，开口可具有任何合适的形状和尺寸。如此开口的集合称为孔隙的阵列。

本文中，“晶片卡盘”通常可指用于放置及保持晶片以进行处理的设备。在至少一实现方案中，晶片卡盘可包括将晶片固定至晶片卡盘的夹持机构，例如静电夹持(ESC)机构或真空夹持(晶片的正面与背面之间的差压)。

本文中，“基座”通常可指保持晶片卡盘的柱子。

本文中，“真空室”通常可指排空至高度真空的壳体。在至少一实现方案中，可使用真空室以用于进行半导体制造工艺，例如CVD和蚀刻工艺。

本文中，“心轴”通常是指包含杆或轴的机构，该杆或轴被致动以沿着机构的轴线旋转和/或平移。在至少一实现方案中，心轴可移动及旋转承载环。

本文中，“悬垂”通常是指承载环的内唇从晶片的边缘于晶片上方延伸的距离。

图1描绘了根据至少一实现方案所述的处理工具100的剖面图。在至少一实现方案中，处理工具100包含真空室102、晶片卡盘104、承载环106、心轴108、及工艺气体分配喷头110(此后为喷头110)。在至少一实现方案中，真空室102可包含多个处理站(显示一个)，每一站包含例如晶片卡盘104之类的晶片卡盘以及例如喷头110之类的喷头。在至少一实现方案中，心轴108可为在真空室102内的机器人手臂的末端执行器(例如，手、传送桨)。

在至少一实现方案中，喷头110可直接位于晶片卡盘104上方。例如，喷头110可与晶片卡盘104同心。在至少一实现方案中，承载环106与晶片卡盘104同心。在至少一实现方案中，承载环106可机械地耦合至心轴108。在至少一实现方案中，晶片112被显示为坐落在晶片卡盘104上。在至少一实现方案中，承载环106包含在晶片112的周边上方延伸距离OH的悬垂部114。在至少一实现方案中，悬垂部114可保护晶片112的边缘(115)及背面(126)免受材料沉积。在至少一实现方案中，可优化悬垂部114的距离OH以限制工艺气体至晶片112的边缘和背面区域的质量流量。

在至少一实现方案中，通过心轴108的竖直移位(例如，z高度的改变)而从晶片112竖直地移动承载环106。在至少一实现方案中，心轴108可在晶片112上方将承载环106抬升高度h₁而形成晶片至环间隙(WRG)116。在至少一实现方案中，通过心轴108的竖直移位，WRG116可在相对于晶片112的竖直高度的范围内为可调整的。在至少一实现方案中，心轴108的向上移动可将搁架118与承载环106的边缘接合而抬升承载环106以增加WRG116的间隙间隔h₁。在至少一实现方案中，心轴108的向下移动可降低承载环106而减少WRG116的间隙间隔h₁。在至少一实现方案中，可将心轴108与承载环106断开而允许承载环106留驻在晶片卡盘104上，由此晶片至环间隙(WRG)可为零。

在至少一实现方案中，通过基座122的竖直运动可相对于喷头110竖直地移动晶片卡盘104(或者至真空室102内的参考位置，例如，Z_ref)。在至少一实现方案中，可通过马达(未显示)致动基座122。在至少一实现方案中，喷头110的位置是固定的。在至少一实现方案中，可通过马达致动而竖直地移动喷头110。在至少一实现方案中，晶片卡盘104相对于喷头110的竖直移位可实现晶片至喷头间隙(WSG)距离h₂的调整。

在至少一实现方案中，承载环106包含指爪124而实现承载环与晶片112的接合以在处理站之间悬挂和载运晶片。在至少一实现方案中，可通过心轴108接合承载环106。在至少一实现方案中，心轴108为机器人手臂或附接至机器人手臂的末端执行器。在至少一实现方案中，通过指爪124与晶片112的背面126的接合而抬升承载环106可在晶片卡盘104上方升高晶片112。在至少一实现方案中，承载环106可载运晶片112至后续处理站。在至少一实现方案中，在晶片112的传送之后，可将指爪124收放在口袋128内。

图2描绘了根据至少一实现方案的喷头110的平面图。在至少一实现方案中，喷头110包含面板202。在至少一实现方案中，面板202被定位在喷头110的下部。在至少一实现方案中，可将面板202直接定位在处理站的晶片卡盘(例如，图1中的晶片卡盘104)的上方。在至少一实现方案中，面板202包含多个孔隙204。在至少一实现方案中，孔隙204可在面板上均匀地分布。在至少一实现方案中，孔隙204可如图所示地以方形阵列排列。在至少一实现方案中，尽管孔隙204如插图中所示地在x和y两方向上都具有均匀的中心至中心节距P₁，但可采用其他类型的孔隙204的分布。在至少一实现方案中，可以六角形阵列图案分布孔隙204。在至少一实现方案中，孔隙204可具有范围介于1mm与5mm之间的均匀直径D₁。

图3描绘了包含面板302的喷头300的平面图。在至少一实现方案中，喷头300在整体尺寸上与喷头110基本上相同，但在内部结构上不同，如以下所述。在至少一实现方案中，面板302包含以双互穿阵列排列的两组孔隙304与306。在至少一实现方案中，两阵列为方形阵列。在至少一实现方案中，尽管显示方形阵列图案，但可以任何合适的图案排列孔隙304与306。在至少一实现方案中，例如可以放射状图案排列孔隙304与306，由此沿着面板302的半径的孔隙间的间隔可为基本上均匀的。在至少一实现方案中，孔隙304具有直径D₁及中心至中心节距P₁。在至少一实现方案中，孔隙306具有直径D₂及中心至中心节距P₂(例如，如插图中所示)。在至少一实现方案中，节距P₂基本上等同于节距P₁。在至少一实现方案中，直径D₁与D₂在0.5mm与2mm的范围之间。在至少一实现方案中，D₂小于D₁。

在至少一实现方案中，如同以下将描述的，孔隙304与306被耦合至喷头110内不同的充气室。在至少一实现方案中，孔隙304与306例如可于沉积工艺期间在晶片(例如，晶片112)上方分别地分配第一工艺气体和第二工艺气体。在至少一实现方案中，可将晶片定位在喷头110下方的基座(例如，卡盘104)上。

图4A描绘了根据至少一实现方案的喷头300的内部区域400的平面图。在至少一实现方案中，第一多个充气室402在图的y方向上延伸。在至少一实现方案中，充气室402被耦合至孔隙304。在至少一实现方案中，可将充气室402耦合至第一工艺气体。

在至少一实现方案中，多个充气室404(灰色阴影)在图的x方向上与充气室402正交地延伸。在至少一实现方案中，充气室404被耦合至孔隙306。在至少一实现方案中，可将充气室402耦合至第二工艺气体。

在至少一实现方案中，孔隙306中的每一者在x和y两方向上都从相邻的孔隙304偏移。在至少一实现方案中，孔隙306从孔隙304偏移大致上等于P₁/2和/或P₂/2的距离。在至少一实现方案中，可考虑其他合适的几何图形。在至少一实现方案中，如以下所述，充气室402及404都位于喷头300中不同的竖直水平(例如，z高度)。

图4B描绘了根据至少一实现方案的喷头300的内部区域400在x-z平面上的剖面图。在至少一实现方案中，充气室402正交于充气室404(例如，在y方向上，或在图的平面的上方和下方)延伸。在至少一实现方案中，充气室404沿着图的x方向延伸。在至少一实现方案中，充气室402和404被配置在喷头300内不同的z高度处。在至少一实现方案中，充气室402和404的竖直移位实现充气室402和404在无交会的情况下的纵横交错。

图5描绘了根据至少一实现方案的包含单处理站501所述的处理工具500的剖面图。在至少一实现方案中，通过虚线壳体划定处理站。在至少一实现方案中，处理站501包含喷头110和卡盘104。在至少一实现方案中，通过基座122保持卡盘104。在至少一实现方案中，喷头110被耦合至工艺气体源502。

在至少一实现方案中，处理工具500可以是包含真空室102的半导体制造工具。在至少一实现方案中，可将真空室102配置为蚀刻和/或沉积室，例如在等离子体蚀刻或化学气相沉积(CVD)工艺中采用的真空室。在至少一实现方案中，可将控制器504电耦合至心轴108(或未显示的机器人手臂、旋转转位器)和马达512以移动基座122。

在至少一实现方案中，控制器504包含处理器506和存储器508。存储器508被电耦合至处理器506。在至少一实现方案中，存储器508包含用于可由处理器506执行的二进制代码软件或固件的储存器。在至少一实现方案中，二进制代码可包含用于调整WRG(例如，承载环106相对于晶片112的竖直高度)的编码软件指令。在至少一实现方案中，二进制代码可包括用于调整WSG(例如，晶片卡盘相对于喷头110的竖直高度)的多个软件指令。在至少一实现方案中，处理器506被电耦合至输出电路510。在至少一实现方案中，可通过马达512致动基座122，从而可通过包含在输出电路510内的马达致动电路来驱动马达512。

在至少一实现方案中，多个软件指令可包括用于心轴108与马达512的同步或异步动作的动作控制子例程。在至少一实现方案中，动作控制子例程可为可被编码在多个软件指令中且储存在存储器508中的一或更多个机器工艺配方步骤调用的。在至少一实现方案中，机器工艺配方步骤可被人机接口(HMI)514调用。在至少一实现方案中，通过按压HMI514的面板上的按钮或触控屏幕而可调用一或更多个动作控制子例程的操作人员可选择工艺配方。在至少一实现方案中，一旦经选择后，工艺配方指令可自动地操作处理工具。在至少一实现方案中，控制器504也可为可操作的以通过HMI514直接命令的，操作人员由此手动操作处理工具500。在至少一实现方案中，操作人员例如通过按压按钮或选择触控屏幕上的选项而可直接升高或降低承载环106和晶片卡盘104。

在至少一实现方案中，二进制代码可包括用于控制进入喷头110的工艺气体的流速的软件指令。在至少一实现方案中，软件指令也可指导经由晶片112下方的卡盘104导入的惰性气体的流速的控制。在至少一实现方案中，经由卡盘104导入的惰性气体可帮助控制晶片112的边缘上方工艺气体的流动而防止晶片112的背面126上的沉积。

图6描绘了根据至少一实现方案的多站处理工具600的平面图。在至少一实现方案中，多站处理工具600包含处理站602、604、606、以及608。在至少一实现方案中，处理站602、604、606、以及608中的任一者可与图1及图5中所示的处理站501基本上相同。在至少一实现方案中，处理站602、604、606、以及608分别包含晶片卡盘610、612、614、以及616。在至少一实现方案中，处理工具600包含旋转转位器618以在晶片卡盘610至616之间传送晶片(例如，晶片112)。在至少一实现方案中，处理工具600包含分别部署在处理站602、604、606、608的承载环620、622、624、以及626。

图7A至7D描绘了根据至少一实现方案的一系列处理工具700的剖面图。在至少一实现方案中，处理工具700可与处理工具100基本上相同。在至少一实现方案中，参考图7A，处理工具700是在工艺开始之前的状态。分别显示针对心轴108以及针对晶片卡盘104的参考位置。在至少一实现方案中，标示初始晶片-承载环间隙WRG间隙h₁及初始晶片-喷头间隙WSG间隙h₂。在至少一实现方案中，于工艺开始之前，初始WRG可为200微米，而初始WSG可为25mm。在至少一实现方案中，可将心轴108初始地定位在其参考位置上方的2至4mm。在至少一实现方案中，可将晶片卡盘104定位在其参考z高度处。

图7B描绘了根据至少一实现方案的在第一工艺状态中的处理工具700。在至少一实现方案中，将晶片卡盘104相对于其在图7A中所示的位置升高以减少WRG间隙h₂。在至少一实现方案中，可将晶片卡盘104于其参考位置上方升高4mm而将WRG间隙h₂减少至25mm以下。在至少一实现方案中，WSG间隙的减少可为后续沉积做准备。

图7C描绘了根据至少一实现方案的在第二工艺状态中的处理工具700的剖面图。在至少一实现方案中，可将基座122升高至相对于其参考位置的较高位置而升高晶片卡盘104。在至少一实现方案中，可将WSG减少介于5mm与10mm之间。在至少一实现方案中，将心轴108相对于其参考位置升高与基座122相同的量。在至少一实现方案中，可将心轴108升高至其参考位置上方大约24mm，从而将承载环106抬升至晶片112上方。在至少一实现方案中，通过将心轴108移动24mm，可将WRG间隙h₁增加约2mm。在至少一实现方案中，如此WRG间隙h₁的增加可实现层生长抑制蒸汽及气体至晶片112的边缘的流动。在至少一实现方案中，可通过将晶片卡盘104升高靠近喷头110而减少WSG间隙h₂。在至少一实现方案中，WSG(h₂)的减少可使层生长抑制蒸汽及气体至晶片112的周边的流速能够超过通过WRG(h₁)的调整所获得的流速。

图7D描绘了根据至少一实现方案的在第三工艺状态中的处理工具700的剖面图。在至少一实现方案中，通过将基座122降低至接近其初始位置而降低晶片卡盘104，从而增加WSG。在至少一实现方案中，WSG间隙h₂可大于25mm。例如，h₂可为28mm。在至少一实现方案中，也可将心轴108降低至例如其参考位置上方约13mm，从而将WRG间隙h₁增加至约9至10mm。在至少一实现方案中，例如可进一步增加WRG间隙以实现指定抑制剂气体流速。

图8描绘了根据至少一实现方案的用于执行平行工艺的多站处理工具的示例性工艺流程图800。在至少一实现方案中，处理工具(例如，处理工具600)可包含四处理站(例如，STN1至STN4)。将单一晶片导入处理室中并传送至STN1。在至少一实现方案中，STN2、STN3及STN4也可具有处理中的晶片。在至少一实现方案中，可平行运作全部的四个工艺。在至少一实现方案中，于STN1，将晶片预热至工艺温度，例如330℃。在至少一实现方案中，晶片卡盘(例如，晶片卡盘104)可在其如图7A中所示的初始操作位置(z高度)处。

在至少一实现方案中，在站之间共享一承载环(CR)。在至少一实现方案中，单一承载环可位于各处理站(例如，STN1、STN2、STN3及STN4)。在至少一实现方案中，可在每一站部署多个承载环(例如，CR1、CR2、CR3、以及CR4)。

在至少一实现方案中，可将承载环(CR)初始地停驻在STN2(例如，CR2)。在至少一实现方案中，于预热步骤之后，将STN1的晶片基座(PED1)移动至第一工艺z高度以将WSG间隙设定至预定值(WSG1)。此程序的示例根据至少一实现方案而显示在图7B中。在至少一实现方案中，于STN1的WSG1的设定后，接着于STN1执行成核步骤(Nucl)。在至少一实现方案中，于STN1的成核工艺期间，可于STN3和STN4在已陆续传送至这些站的晶片上平行地执行主体CVD沉积。在至少一实现方案中，于STN1完成成核步骤之后，将晶片卡盘向上移动而减少WSG1。此程序的示例根据至少一实现方案而显示在图7C中。

在至少一实现方案中，于STN2，抑制工艺是在闲置模式中等待STN1的膜成核的完成。在至少一实现方案中，于STN1的成核步骤完成之后，可将晶片传送至STN2。在至少一实现方案中，于晶片传送至STN2后，将STN2的晶片卡盘和承载环(例如，CR2)移动至预定位置(例如，如图8中所示的WRG2和WSG2)。在至少一实现方案中，WRG2和WSG2的设定可在晶片边缘抑制步骤之前。

参见STN2，在至少一实现方案中，将心轴移动至中间位置(心轴置中)以针对晶片边缘抑制步骤设定WRG2。在至少一实现方案中，在此阶段期间，抑制层生长的气体可流动至承载环悬垂之下的晶片周边而减少或防止晶片的边缘及背面处的沉积。在至少一实现方案中，于抑制步骤完成后，可将CR2降低至其初始位置处或其初始位置附近的水平(心轴向下)。在至少一实现方案中，可通过将心轴从CR2断开而将CR2直接放置在基座上(例如，WRG＝0)。

在至少一实现方案中，于STN2的抑制工艺期间，STN3和STN4可在闲置状态中直到STN2的抑制工艺完成。在至少一实现方案中，可在STN3执行晶片上的膜沉积步骤，接着为STN4的晶片上第二(及最终)膜沉积工艺。在至少一实现方案中，于STN3和STN4的膜沉积步骤是连续的CVD工艺。在至少一实现方案中，于STN2的抑制工艺完成之后，可将晶片传送至STN3。在至少一实现方案中，一旦将晶片放置在STN3的基座(例如，PED3)上，即可将PED3向上移动而减少WSG3。在至少一实现方案中，通过降低承载环而将WRG3设定至最小间隙距离(例如，250微米)。

在至少一实现方案中，于STN3的第一膜沉积工艺完成后，可将晶片传送至STN4。在至少一实现方案中，一旦可将晶片放置在STN4的基座(PED4)上，即可将PED4向下移动，从而增加WSG4。在至少一实现方案中，可将CR4降低至晶片上方的最小z高度，从而最小化WRG4。在至少一实现方案中，WRG4可介于250微米与1000微米之间，从而实现生长膜的平坦边缘轮廓。在至少一实现方案中，将CR4向上移动而增加WRG4至数毫米。在至少一实现方案中，于STN4，在较大的WRG下续行CVD工艺，从而使尖峰膜轮廓能在晶片边缘处扩展。

在至少一实现方案中，为了同步处理多个晶片，可将STN4的晶片送出处理室并可将STN3的晶片传送至STN4以进行进一步处理(例如，第二CVD步骤)。在至少一实现方案中，可将STN2的晶片传送至STN3，而STN1的成核晶片被传送至STN2以进行生长抑制处理。

应理解的是，图8中所示的不同工艺是示例性的，并可重组所示不同工艺的顺序和配置。在至少一实现方案中，可在抑制工艺之前和/或之后于STN2执行CVD工艺。在至少一实现方案中，同样，可在任何其他的站STN1、STN3、或STN4执行抑制工艺或成核工艺，而不限于STN1或STN2。

图9描绘了根据至少一实现方案的用于操作处理室的方法的示例性流程图900。在至少一实现方案中，方法可为软件的一部分以自动命令在例如处理工具500的半导体处理工具中执行的操作。在至少一实现方案中，处理室(例如，真空室102)包含至少两个处理站。在至少一实现方案中，处理站可如同图5中所示的处理站501。在至少一实现方案中，处理室包含四处理站。在至少一实现方案中，包括在流程图900中的工艺可如同在多站工艺流程图800中描述的工艺。

以下描述的是可通过图5中所示的处理器506执行储存在存储器508内的软件编码工艺步骤而执行的操作。在至少一实现方案中，软件编码工艺配方步骤可包含用于每一工艺独特地调整处理工具的一或更多个处理站(例如，处理站501，图5)的WRG和/或WSG间隔的码指令，可将针对每一工艺的配方储存在工艺库中。

参照图5，在至少一实现方案中，来自输出电路510的信号可发送命令至耦合至基座122的马达512，如图5中所示。在至少一实现方案中，以下所述的操作可包含命令马达512以改变晶片卡盘104相对于晶片卡盘104的参考位置的竖直位置或z高度。在至少一实现方案中，同样，为了调整承载环106的相对于承载环106的参考位置的z高度，可通过处理器506执行储存在存储器508中的软件以经由输出电路510(如图5中所示)命令心轴108相对于承载环106的默认参考位置升高和降低承载环106。

在操作902，根据至少一实现方案，将晶片传送进入处理室中到达处理站(例如，STN1)。在至少一实现方案中，可通过旋转转位器(例如，旋转转位器618，图6)传送晶片。

在操作904，在至少一实现方案中，在STN1的晶片可进行预热步骤。在至少一实现方案中，可将晶片的温度升高至超过300℃。在至少一实现方案中，可相似地加热在例如STN2的其他站的晶片。

在操作906，在至少一实现方案中，可通过马达(例如，马达512)致动在STN1的基座(例如，Ped1)以将晶片卡盘(例如，晶片卡盘104)升高至准备进行成核工艺的第一z高度。在至少一实现方案中，PED1的z高度调整将WSG1设定至喷头(例如，喷头110)下方的距离h₂。在至少一实现方案中，WSG1距离h₂例如可为对应最佳成核工艺参数的最佳WSG。在至少一实现方案中，在成核步骤期间，通过喷头110于晶片(例如，晶片112)上方分配气体。在至少一实现方案中，相对于下一站(STN2)的WSG可将WSG1设定在距离h₂使得成核工艺气体以预定通量(例如，每cm²每秒的工艺气体分子)在晶片上方流动。在至少一实现方案中，工艺气体通量可随着减少WSG而更大。在至少一实现方案中，可将晶片-环间隙WRG1设定至最小值h₁以遮蔽晶片边缘(例如，边缘120)免于暴露于成核气体。在至少一实现方案中，通过WRG1的减少至最小值(例如，h₁可大约为250微米)可减轻晶片边缘和背面(例如，晶片背面126)处的膜生长。

在操作908，在至少一实现方案中，可通过旋转转位器将STN1的晶片传送至STN2。在至少一实现方案中，于将晶片定位在STN2的基座(Ped2)上后，降低晶片卡盘以将WSG2相对于WSG1增加至较大的h₂，以准备进行膜生长抑制处理工艺。在至少一实现方案中，STN2的心轴(例如，心轴108)被命令以向上移动而升高STN2的承载环(例如，CR2)以将WRG2增加至晶片上方数毫米的h₁。在至少一实现方案中，增加WRG2使膜生长抑制剂气体的流动能够流至晶片边缘和晶片背面。在至少一实现方案中，于STN2执行的膜生长抑制处理可在晶片上产生表面化学而于STN3和STN4的膜前体的沉积(例如，CVD)期间抑制于晶片边缘和背面处不期望的成核和膜生长。在至少一实现方案中，WRG的增加可将膜生长抑制剂气体的流动引导至晶片边缘和背面而非在其中期望膜生长的晶片的中央部分。

在操作910，在至少一实现方案中，将晶片传送至STN3以准备进行第一膜沉积步骤(例如，CVD1)。在至少一实现方案中，于将晶片定位在STN3的基座(Ped3)上后，可升高Ped3以将WSG3减少至小于WSG2的距离h₂。在至少一实现方案中，减少WSG可增加晶片上方工艺气体通量。在至少一实现方案中，于STN3执行CVD1以将膜生长至预定厚度。在至少一实现方案中，调整STN3的心轴使得WRG3距离h₁是最小的(例如，250微米)而遮蔽晶片边缘和背面而不受大通量的前体分子的影响。在至少一实现方案中，于STN2的晶片边缘和背面上沉积的抑制化学减轻在这些位置处的膜材料的不期望成核与生长。

在操作912，在至少一实现方案中，将晶片传送至STN4以准备进行第二膜生长步骤(例如，CVD2)。在至少一实现方案中，降低STN4的基座(Ped4)以增加WSG4。在至少一实现方案中，可通过增加WSG间隙距离h₂而减少晶片上方工艺气体通量。在至少一实现方案中，升高STN4的心轴以将WRG4间隙距离h₁增加至数毫米。在至少一实现方案中，增加WRG4实现于CVD2期间晶片边缘上方一些膜沉积前体的流动。在至少一实现方案中，相对于CVD1可限制CVD2的持续期间以让STN4的承载环(CR4)下方材料的生长受限。在至少一实现方案中，所产生的膜轮廓可展现出于晶片边缘处或附近的峰值。

在至少一实现方案中，尽管流程图900对于特定工艺指示特定顺序，但应理解所描绘的内容是示例性的并可采用任何合适的工艺步骤的数量、类型和顺序。

在以下段落中提供说明至少一实现方案的示例。本文中，示例可与其他示例相结合。如此一来，至少一实现方案可与另一实现方案相结合而不改变至少一实现方案的范围。

示例1是一种处理工具，其包含：晶片卡盘；喷头，其中所述晶片卡盘被耦合至马达，所述马达能操作以使所述晶片卡盘相对于所述喷头竖直移动；以及承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动。

示例2包括示例1的所有特征，其中所述马达系电耦合至一命令模块。

示例3包括示例2的所有特征，其中所述心轴被电耦合至所述命令模块。

示例4包括示例3的所有特征，其中所述命令模块包含处理器和被耦合至所述处理器的存储器，其中所述命令模块被电耦合至人机接口。

示例5是一种系统，其包含真空室；所述真空室内的至少一个处理站，所述至少一个处理站包含晶片卡盘；喷头，其中所述晶片卡盘被耦合至马达，所述马达能操作以使所述晶片卡盘相对于所述喷头竖直移动；以及承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含从所述晶片的边缘延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动，处理器，其电耦合至所述心轴和所述马达；以及存储器，其耦合至所述处理器，其中所述存储器包含二进制代码以命令所述心轴及所述马达，其中所述二进制代码包含多个软件指令以调整所述承载环相对于所述晶片卡盘的第一竖直高度、以及所述晶片卡盘相对于所述喷头的第二竖直高度。

示例6包括示例5的所有特征，其还包含耦合至所述喷头的工艺气体源。

示例7包括示例5的所有特征，其中一或更多个动作控制子例程被储存在所述存储器中，所述一或更多个动作控制子例程包含所述多个软件指令，其中所述一或更多个动作控制子例程能由至少一个软件编码工艺步骤调用，且其中所述至少一个软件编码工艺步骤被储存在所述存储器中。

示例8包括示例7的所有特征，其中所述一或更多个动作控制子例程能由人机接口调用，其中所述人机接口能操作以调用所述一或更多个动作控制子例程以移动所述承载环以及移动所述晶片卡盘。

示例9包括示例8的所有特征，其中所述多个软件指令还包含用于控制所述晶片卡盘的边缘处的惰性或反应工艺气体的流速的指令。

示例10包括示例9的所有特征，其还包含所述真空室内的多个处理站。

示例11是一种用于控制沉积工艺的方法，所述方法包含将晶片放置在处理工具内，其中所述处理工具包含晶片卡盘；喷头，其中所述晶片卡盘被耦合至马达，所述马达能操作以使所述晶片卡盘相对于所述喷头竖直移动；以及承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动；以及调整所述承载环与所述晶片卡盘之间的第一间隙距离；以及调整所述晶片卡盘与所述喷头之间的第二间隙距离。

示例12包括示11例的所有特征，其中调整所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以改变所述承载环相对于所述心轴的第一参考位置的第一z高度。

示例13包括示例12的所有特征，其中调整所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含命令所述马达以改变所述晶片卡盘相对于所述晶片卡盘的第二参考位置的第二z高度。

示例14包括示例13的所有特征，其中所述方法还包含增加所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离、以及增加所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离。

示例15包括示例14的所有特征，其中增加所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以将所述承载环的所述第一z高度改变至相对于所述心轴的所述第一参考位置的第三z高度，其中所述第三z高度大于所述第一z高度。

示例16包括示例15的所有特征，其中增加所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含：命令所述马达以将所述晶片卡盘的所述第二z高度改变至相对于所述晶片卡盘的所述第二参考位置的第四z高度，其中所述第四z高度小于所述第二z高度。

示例17包括示例16的所有特征，其中所述方法还包含减少所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离以及减少所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离。

示例18包括示例17的所有特征，其中减少所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以将所述承载环的所述第一z高度改变至相对于所述心轴的所述第一参考位置的第五z高度，且其中所述第五z高度小于所述第一z高度。

示例19包括示例18的所有特征，其中减少所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含：命令所述马达以将所述晶片卡盘的所述第二z高度改变至相对于所述晶片卡盘的所述第二参考位置的第六z高度，且其中所述第六z高度大于所述第二z高度。

示例20是一种用于控制工艺的方法，其包含将第一晶片传送至处理工具内的多个处理站的第一处理站，其中所述多个处理站的各个处理站包含晶片卡盘；喷头，其中所述晶片卡盘被耦合至马达，所述马达能操作以使所述晶片卡盘相对于所述喷头竖直移动；以及承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动；以及将第二晶片传送至所述多个处理站的第二处理站。

示例21包括示例20的所有特征，其还包含预热所述第一晶片；将第一承载环与所述第一晶片之间的第一间隙调整至第一初始位置；将所述第一晶片与第一喷头之间的第二间隙调整至第二初始位置；将第二承载环与所述第二晶片之间的第三间隙调整至第三初始位置；将所述第二晶片与第二喷头之间的第四间隙调整至第四初始位置；以及在所述第一晶片上沉积成核层。

示例22包括示例21的所有特征，其还包含将第一晶片卡盘升高至闲置位置，以减少所述第一晶片与所述第一喷头之间的所述第二间隙；将第二晶片卡盘升高至第一操作位置，以减少所述第二晶片与所述第二喷头之间的所述第四间隙；将所述第二承载环升高至第二操作位置，以增加所述第二承载环与所述第二晶片之间的所述第三间隙；使工艺气体从所述第二喷头流出；以及降低所述第二承载环以将所述承载环返回至第三操作位置。

除了本文所述内容外，可对本文的至少一实现方案进行各种修改而不脱离本文所述内容的范围。因此，应将本文中至少一实现方案的说明内容解释为示例，而非对于至少一实现方案的范围进行限制。

Claims

1.一种处理工具，其包含：

晶片卡盘；

喷头，其中所述晶片卡盘被耦合至马达，所述马达能操作以使所述晶片卡盘相对于所述喷头竖直移动；以及

承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片卡盘上的晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动。

2.根据权利要求1所述的处理工具，其中所述马达电耦合至命令模块。

3.根据权利要求2所述的处理工具，其中所述心轴被电耦合至所述命令模块。

4.根据权利要求3所述的处理工具，其中所述命令模块包含处理器和被耦合至所述处理器的存储器，其中所述命令模块被电耦合至人机接口。

5.一种系统，其包含：

真空室；以及

所述真空室内的至少一个处理站，所述至少一个处理站包含：

晶片卡盘；

承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片卡盘上的晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动，其中所述系统还包含：

处理器，其电耦合至所述心轴和所述马达；以及

存储器，其耦合至所述处理器，其中所述存储器包含二进制代码以命令所述心轴及所述马达，其中所述二进制代码包含多个软件指令以调整所述承载环相对于所述晶片卡盘的第一竖直高度、以及所述晶片卡盘相对于所述喷头的第二竖直高度。

6.根据权利要求5所述的系统，其还包含耦合至所述喷头的工艺气体源。

7.根据权利要求5所述的系统，其中一或更多个动作控制子例程被储存在所述存储器中，所述一或更多个动作控制子例程包含所述多个软件指令，其中所述一或更多个动作控制子例程能由至少一个软件编码工艺步骤调用，且其中所述至少一个软件编码工艺步骤被储存在所述存储器中。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述一或更多个动作控制子例程能由人机接口调用，其中所述人机接口能操作以调用所述一或更多个动作控制子例程以移动所述承载环以及移动所述晶片卡盘。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述多个软件指令还包含用于控制所述晶片卡盘的边缘处的惰性或反应工艺气体的流速的指令。

10.根据权利要求9所述的系统，其还包含所述真空室内的多个处理站。

11.一种用于控制沉积工艺的方法，所述方法包含：

将晶片放置在处理工具内，其中所述处理工具包含：

晶片卡盘；

承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动，其中所述方法还包含：

调整所述承载环与所述晶片卡盘之间的第一间隙距离；以及

调整所述晶片卡盘与所述喷头之间的第二间隙距离。

12.根据权利要求11所述的方法，其中调整所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以改变所述承载环相对于所述心轴的第一参考位置的第一z高度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中调整所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含命令所述马达以改变所述晶片卡盘相对于所述晶片卡盘的第二参考位置的第二z高度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法还包含增加所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离、以及增加所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离。

15.根据权利要求14所述的方法，其中增加所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以将所述承载环的第一z高度改变至相对于所述心轴的所述第一参考位置的第三z高度，其中所述第三z高度大于所述第一z高度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中增加所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含：命令所述马达以将所述晶片卡盘的第二z高度改变至相对于所述晶片卡盘的所述第二参考位置的第四z高度，其中所述第四z高度小于所述第二z高度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法还包含减少所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离以及减少所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离。

18.根据权利要求17所述的方法，其中减少所述承载环与所述晶片卡盘之间的所述第一间隙距离包含：命令所述心轴以将所述承载环的所述第一z高度改变至相对于所述心轴的所述第一参考位置的第五z高度，且其中所述第五z高度小于所述第一z高度。

19.根据权利要求18所述的方法，其中减少所述晶片卡盘与所述喷头之间的所述第二间隙距离包含：命令所述马达以将所述晶片卡盘的所述第二z高度改变至相对于所述晶片卡盘的所述第二参考位置的第六z高度，且其中所述第六z高度大于所述第二z高度。

20.一种用于控制工艺的方法，其包含：

将第一晶片传送至处理工具内的多个处理站的第一处理站，其中所述多个处理站的各个处理站包含：

晶片卡盘；

承载环，其介于所述晶片卡盘与所述喷头之间，其中所述承载环包含在所述晶片卡盘上的晶片的边缘上方延伸的悬垂部，且其中所述承载环被机械地耦合至心轴，所述心轴能操作以使所述承载环相对于所述晶片卡盘竖直移动，其中所述方法还包含：

将第二晶片传送至所述多个处理站的第二处理站。

21.根据权利要求20所述的方法，其还包含：

预热所述第一晶片；

将第一承载环与所述第一晶片之间的第一间隙调整至第一初始位置；

将所述第一晶片与第一喷头之间的第二间隙调整至第二初始位置；

将第二承载环与所述第二晶片之间的第三间隙调整至第三初始位置；

将所述第二晶片与第二喷头之间的第四间隙调整至第四初始位置；以及

在所述第一晶片上沉积成核层。

22.根据权利要求21所述的方法，其还包含：

将第一晶片卡盘升高至闲置位置，以减少所述第一晶片与所述第一喷头之间的所述第二间隙；

将第二晶片卡盘升高至第一操作位置，以减少所述第二晶片与所述第二喷头之间的所述第四间隙；

将所述第二承载环升高至第二操作位置，以增加所述第二承载环与所述第二晶片之间的所述第三间隙；

使工艺气体从所述第二喷头流出；以及

降低所述第二承载环以将所述承载环返回至第一操作位置。