用于清洁多站半导体处理室的装置和技术的制作方法

背景技术：

1、在一些半导体处理操作期间，材料被沉积于定位在处理室中的半导体衬底上以及从其移除。这些材料以及其他不期望的颗粒和污染物会沉积在处理室的内表面和特征(features)上，包括在室壁和气体分配设备，例如喷头。为了在处理室中处理晶片之后维持高产出率、低污染、低颗粒和充分运行的设施，应从处理室的内部特征将累积的不期望的材料清除。

2、在此包含的背景及上下文的描述仅针对整体呈现公开内容的上下文的目的而提供。本公开内容的许多呈现发明人的成果，且单纯由于如此成果在背景技术部分中描述或在本文其他位置呈现为上下文并不表示将认为是现有技术。

技术实现思路

1、本说明书中描述的主题的一个或多个实现方案的细节在附图和下面的说明中阐述。其他特征、方面、以及优点将根据说明书、附图、以及权利要求变得显而易见。以下非限制性实现方案被认为是该公开内容的一部分；其他实现方案将根据本公开内容以及附图整体而变得显而易见。

2、在一些实现方案中，提供了清洁多站处理室的方法。多站处理室可包括室内部内的多个处理站；位于所述室内部的中心区的中枢器，其被配置成围绕中心轴线旋转、且具有在所述中枢器的顶表面中的多个通道；以及清洁化学物质入口，其被配置成将清洁化学物质从远程源引导至所述室内部并至所述中枢器的所述顶表面上。所述方法可以包括：在所述中枢器处于相对于所述中心轴线的第一角位置时，使所述清洁化学物质从所述远程源流过所述清洁化学物质入口并到达所述中枢器的所述顶表面上，因而使所述清洁化学物质流过所述多个通道中的至少一些通道并进入所述室内部内的多个第一区域，其中所述至少一些通道中的每一通道将所述清洁化学物质流引导至一个对应第一区域中。所述方法还可以包括：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器上之后，以第一角度将所述中枢器旋转至相对于所述中心轴线的第二角位置；以及在所述中枢器处于所述第二角位置时，再使所述清洁化学物质流过所述清洁化学物质入口并到达所述中枢器的所述顶表面上，因而使所述清洁化学物质流过所述多个通道中的至少一些通道并进入所述室内部内的多个第二区域，其中所述至少一些通道中的每一通道将所述等离子体流引导至一个对应第二区域中。

3、在一些实现方案中，所述方法还可以包括：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之前，将所述中枢器定位于相对于所述中心轴线的所述第一角位置。

4、在一些实现方案中，所述方法还可以包括：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后且于所述旋转之前，停止使所述清洁化学物质流至所述中枢器上。

5、在一些实现方案中，所述方法还可以包括：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后且于所述旋转之前，沿所述中心轴线升高所述中枢器，使得所述中枢器与所述多站处理室的顶部之间的第一竖直偏移减小至小于所述第一竖直偏移的第二竖直偏移，在所述中枢器处于所述第二竖直偏移时旋转所述中枢器，以及于所述旋转之后，沿所述中心轴线将所述中枢器从所述第二竖直偏移下降至所述第一竖直偏移。

6、在一些实现方案中，每一处理站可以包括衬底支撑结构，所述方法还可以包括于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后且于所述旋转之前，升高每一衬底支撑结构，使得每一衬底支撑结构与所述多站处理室的所述顶部之间的第三竖直偏移减小至小于所述第三竖直偏移的第四竖直偏移，在所述中枢器处于所述第二竖直偏移时且在每一衬底支撑件处于所述第四竖直偏移时，旋转所述中枢器，以及于所述旋转之后，将每一衬底支撑结构从所述第四竖直偏移下降至所述第三竖直偏移。

7、在一些实现方案中，所述方法还可以包括：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第二角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后，以第二角度将所述中枢器旋转至相对于所述中心轴线的第三角位置；以及在所述中枢器处于所述第三角位置时，使所述清洁化学物质流过所述清洁化学物质入口并到达所述中枢器的所述顶表面上，因而使所述清洁化学物质流过所述多个通道中的至少一些通道并进入所述室内部内的多个第三区域，其中每一通道将所述清洁化学物质流引导至一个对应第三区域中。

8、在一些实现方案中，每一第一区域可以包括所述多站处理室的对应侧壁的一部分。

9、在一些实现方案中，所述第一角度可以为大于0度且小于90度的非零角度。

10、在一些实现方案中，所述第一角度可以为大于0度且小于或等于约45度、或大于约60度且小于约90度的非零角度。

11、在一些实现方案中，所述方法还可以包括：在所述中枢器处于所述第一角位置时的所述流动与所述中枢器处于所述第二角位置时的所述流动两者期间，通过使传热流体流入所述中枢器内的一或更多个内腔并使所述中枢器与所述多站处理室的传热部分热接触来主动冷却所述中枢器。

12、在一些实现方案中，所述多个通道可以包括第一组通道和第二组通道，所述第一组通道中的所述通道可以在围绕所述中心轴线的第一圆形阵列中，所述第二组通道中的所述通道可以在围绕所述中心轴线的第二圆形阵列中，所述第一组通道中的所述通道可以各自在与所述中心轴线重合且平行的对应平面中具有第一横截面轮廓，所述第二组通道中的所述通道可以各自在与所述中心轴线重合且平行的对应平面中具有第二横截面轮廓，所述第一横截面轮廓可以不同于所述第二横截面轮廓，所述清洁化学物质入口可以具有多个流动出口，其被配置成沿着多个流动路径引导所述清洁化学物质，所述多个流动路径各自至少部分地与平行于所述中心轴线的轴线成斜角，所述清洁化学物质入口的所述流动出口可以在所述第一角位置中对准所述第一组通道中的所述通道，以及所述清洁化学物质入口的所述流动出口可以在所述第二角位置中对准所述第二组通道中的所述通道。

13、在一些实现方案中，所述中枢器可以为具有多个转位器臂的转位器的一部分，每一转位器臂从所述中枢器向外延伸，所述第一组通道中的所述通道可以在方位角上对准所述转位器臂，以及所述第二组通道中的所述通道可以在方位角上对准所述转位器臂之间的扇区。

14、在一些实现方案中，所述第一横截面轮廓可以被配置成，将从所述清洁化学物质入口流出的所述清洁化学物质沿具有相对于所述中心轴线的径向朝外分量以及平行于所述中心轴线并定向为朝向所述清洁化学物质入口的分量的方向引导。

15、在一些实现方案中，所述第二横截面轮廓被配置成将从所述清洁化学物质入口流出的所述清洁化学物质沿具有相对于所述中心轴线的径向朝外分量且任选地具有平行于所述中心轴线并定向为远离所述清洁化学物质入口的分量的方向引导。

16、在一些实现方案中，提供了一种用于半导体处理的系统，所述系统包括：多站处理室，其包括：至少部分地定义出室内部的多个侧壁和顶部，所述室内部内的多个处理站，其各自包括被配置成支撑衬底的衬底支撑结构，中枢器，在所述中枢器的顶表面中具有多个通道，所述中枢器位于所述室内部的中心区，中枢器定位机构，其被配置成围绕中心轴线旋转所述中枢器；以及清洁化学物质入口，其被配置成将清洁化学物质流引导至所述室内部中并到达所述中枢器的所述顶表面上；远程清洁化学物质源，其流体连接至所述清洁化学物质入口并被配置成使所述清洁化学物质流至所述清洁化学物质入口；以及控制器，其具有至少一个处理器和至少一个存储器，其中所述至少一个存储器储存指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：在所述中枢器处于相对于所述中心轴线的第一角位置时，使所述清洁化学物质从所述远程清洁化学物质源流过所述清洁化学物质入口并流至所述中枢器的所述顶表面上，因而使所述清洁化学物质流过多个通道中的至少一些通道并进入所述室内部内的多个第一区域，其中所述至少一些通道中的每一通道将所述清洁化学物质流引导至一个对应第一区域中；于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器上之后，使所述中枢器定位机构以第一角度将所述中枢器旋转至相对于所述中心轴线的第二角位置；以及在所述中枢器处于所述第二角位置时，使所述清洁化学物质流过所述清洁化学物质入口并到达所述中枢器的所述顶表面上，因而使所述清洁化学物质流过所述多个通道中的至少一些通道并进入所述室内部内的多个第二区域，其中所述至少一些通道中的每一通道将所述清洁化学物质流引导至一个对应第二区域中。

17、在一些实现方案中，所述一或更多个存储器还可以储存指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时进一步使所述至少一个处理器：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之前，使所述中枢器定位机构将所述中枢器定位在相对于所述中心轴线的所述第一角位置。

18、在一些实现方案中，所述一或更多个存储器还可以储存指令，所述指令当被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后且于所述旋转之前，停止使所述清洁化学物质流流至所述中枢器上。

19、在一些实现方案中，所述中枢器定位机构还可以被配置成沿着所述中心轴线升高并降低所述中枢器，以及所述一或更多个存储器可以进一步储存指令，所述指令当被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器的所述顶表面上之后且于所述中枢器旋转之前，使所述中枢器定位机构沿所述中心轴线升高所述中枢器，使得所述中枢器与所述多站处理室的所述顶部之间的第一竖直偏移减小至小于所述第一竖直偏移的第二竖直偏移，且在所述中枢器处于所述第二竖直偏移时所述中枢器从所述第一角位置旋转至所述第二角位置，以及所述一或更多个存储器进一步储存指令，所述指令当被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：于所述中枢器旋转之后，使所述中枢器定位机构沿所述中心轴线将所述中枢器从所述第二竖直偏移下降至所述第一竖直偏移。

20、在一些实现方案中，每一衬底支撑结构可以被配置成沿着延伸穿过每一衬底支撑结构的相应中心轴线被升高和降低，所述一或更多个存储器可以进一步储存指令，所述指令被配置成：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第一角位置时流至所述中枢器上之后且于所述中枢器旋转之前，使每一衬底支撑结构沿每一相应中心轴线向上移动，使得每一衬底支撑结构与所述多站处理室的所述顶部之间的第三竖直偏移减小至小于所述第三竖直偏移的第四竖直偏移，在所述中枢器处于所述第二竖直偏移时且在每一衬底支撑件处于所述第四竖直偏移时，所述中枢器从所述第一角位置旋转至所述第二角位置，以及所述一或更多个存储器可以进一步储存指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：于所述中枢器旋转之后，使每一衬底支撑结构从所述第四竖直偏移向下移动至所述第三竖直偏移。

21、在一些实现方案中，所述一或更多个存储器可以进一步储存指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：于所述清洁化学物质在所述中枢器处于所述第二角位置时流至所述中枢器上之后，使所述中枢器定位机构以第二角度将所述中枢器旋转至相对于所述中心轴线的第三角位置；以及在所述中枢器处于所述第三角位置时，使所述清洁化学物质流过所述清洁化学物质入口并到达所述中枢器上，因而使所述清洁化学物质流过所述多个通道中的所述至少一些通道并进入所述室内部内的多个第三区域，其中所述多个通道中的所述至少一些通道中的每一通道将所述清洁化学物质流引导至一个对应第三区域中。

22、在一些实现方案中，所述中枢器可以包括四个通道。

23、在一些实现方案中，所述中枢器可以包括八个通道。

24、在一些实现方案中，所述多个通道可以包括第一组通道和第二组通道，所述第一组通道中的所述通道可以在围绕所述中心轴线的第一圆形阵列中，所述第二组通道中的所述通道可以在围绕所述中心轴线的第二圆形阵列中，所述第一组通道中的所述通道可以各自在与所述中心轴线重合且平行的对应平面中具有第一横截面轮廓，所述第二组通道中的所述通道可以各自在与所述中心轴线重合且平行的对应平面中具有第二横截面轮廓，所述第一横截面轮廓可以不同于所述第二横截面轮廓，所述清洁化学物质入口具有多个流动出口，其被配置成沿着多个流动路径引导所述清洁化学物质，所述多个流动路径各自至少部分地与平行于所述中心轴线的轴线成斜角，所述清洁化学物质入口的所述流动出口可以在所述第一角位置中对准所述第一组通道中的所述通道，以及所述清洁化学物质入口的所述流动出口可以在所述第二角位置中对准所述第二组通道中的所述通道。

25、在一些实现方案中，所述中枢器可以是具有多个转位器臂的转位器的一部分，每一转位器臂从所述中枢器向外延伸，所述第一组通道中的所述通道可以在方位角上对准所述转位器臂，以及所述第二组通道中的所述通道可以在方位角上对准所述转位器臂之间的扇区。

26、在一些实现方案中，所述第一横截面轮廓可以被配置成，将从所述清洁化学物质入口流出的所述清洁化学物质沿具有相对于所述中心轴线的径向朝外分量以及平行于所述中心轴线并定向为朝向所述清洁化学物质入口的分量的方向引导。

27、在一些实现方案中，所述第二横截面轮廓可以被配置成将从所述清洁化学物质入口流出的所述清洁化学物质沿具有相对于所述中心轴线的径向朝外分量且任选地具有平行于所述中心轴线并定向为远离所述清洁化学物质入口的分量的方向引导。

28、在一些实现方案中，可以提供一多站处理室，其包括：至少部分地定义出室内部的多个侧壁和顶部；室内部内的多个处理站，其中每一处理站包括被配置成支撑衬底的衬底支撑结构；以及衬底移动机构，其位于室内部的中心区中并包括：围绕中心轴线布置的多个臂，以及中枢器，其设置在多个臂上方并具有多个通道布置成围绕中心轴线的径向图案(pattern)的顶表面，其中：每一通道沿一路径延伸，该路径在径向方向上从中枢器的中心区域延伸至中枢器的边缘，每一通道具有垂直于对应路径的横截面积，且至少一个通道的横截面积不同于另一通道的横截面积和/或沿该路径变化。

29、在一些实现方案中，该至少一个通道可以具有第一宽度的横截面积，该第一宽度为沿该通道的路径呈基本上恒定的宽度，且至少一其他通道可以具有第二宽度的横截面积，第二宽度小于第一宽度并沿该通道的路径呈基本上恒定。

30、在一些实现方案中，该多个通道中的两个通道可以各自具有第一宽度的横截面积，且该多个通道中的另两个通道可以各自具有第二宽度的横截面积。

31、在一些实现方案中，该至少一个通道可以具有变化的横截面积，使得横截面积具有：沿该至少一个通道的路径距中心轴线第一距离处的第一高度，以及沿该至少一个通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处的第二高度(小于第一高度)。

32、在一些实现方案中，该至少一个通道可以包括横跨于该至少一个通道的底表面与该至少一个通道的外边缘之间的正面，且该正面可以是基本上平坦的表面。

33、在一些实现方案中，该至少一个通道可以包括横跨于该至少一个通道的底表面与该至少一个通道的外边缘之间的正面，且该正面可以是非平坦表面。

34、在一些实现方案中，该多个通道中的全部通道均可以具有变化的横截面积，使得每一通道的横截面积具有：沿该对应通道的路径距中心轴线第一距离处的第一高度，以及沿该对应通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处的第二高度(小于第一高度)。

35、在一些实现方案中，第二通道可以具有变化的横截面积，使得第二通道的横截面积沿第二通道的路径距中心轴线第一距离处具有第一高度，以及沿第二通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处具有第二高度(小于第一高度)，且两个其他通道可以各自具有沿每一通道的对应路径保持基本上恒定的横截面积。

36、在一些实现方案中，该至少一个通道可以具有变化的横截面积，使得横截面积具有：沿该至少一个通道的路径距中心轴线第一距离处的第一宽度，以及沿该至少一个通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处的第二宽度(大于第一宽度)。

37、在一些实现方案中，该多个通道中的全部通道可以具有变化的横截面积，使得每一通道的横截面积具有：沿对应通道的路径距中心轴线第一距离处的第一宽度，以及沿对应通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处的第二宽度(大于第一宽度)。

38、在一些实现方案中，第二通道可以具有变化的横截面积，使得第二通道的横截面积具有：沿第二通道的路径距中心轴线第一距离处具有第一宽度，以及沿第二通道的路径距中心轴线第二距离(大于第一距离)处具有第二宽度(大于第一宽度)，且两个其他通道可以各自具有沿每一通道的对应路径保持基本上恒定的横截面积。

39、在一些实现方案中，提供了一种清洁多站处理室的方法。多站处理室具有：室内部内的多个处理站；中枢器，其位于室内部的中心区(中枢器被配置成可沿着中枢器的竖直中心轴线相对于室移动、且具有于中枢器顶表面的第一径向区域中的第一组流动重新导向特征和于中枢器顶表面的第二径向区域(与第一径向区域同心)中的第二组流动重新导向特征)；以及清洁化学物质入口，其被配置成将清洁化学物质从远程源引导至室内部并到达中枢器顶表面上。第一径向区域与第二径向区域中的一者可以被第一径向区域与第二径向区域中的另一者环绕，第一组流动重新导向特征中的流动重新导向特征各自在与竖直中心轴线重合且平行的对应平面中具有第一横截面轮廓，第二组流动重新导向特征中的流动重新导向特征各自在与竖直中心轴线重合且平行的对应平面中具有第二横截面轮廓。该方法可以包括：在中枢器处于相对于清洁化学物质入口的第一高度位置时，使清洁化学物质从远程源流过清洁化学物质入口并到达中枢器顶表面上，因而使清洁化学物质冲击第一组流动重新导向特征中的流动重新导向特征并被沿着第一向外方向引导；将中枢器从第一高度位置移动至第二高度位置；以及在中枢器处于相对于清洁化学物质入口的第二高度位置时，使清洁化学物质从远程源流过清洁化学物质入口并到达中枢器顶表面上，因而使清洁化学物质冲击第二组流动重新导向特征中的流动重新导向特征并被沿着第二向外方向引导，其中第一向外方向与第二向外方向不同。

40、在一些实现方案中，清洁化学物质入口可以具有多个流动出口，其被配置成将清洁化学物质沿着该多个流动路径引导，该多个流动路径各自至少部分地与平行于竖直中心轴线的轴线成斜角。

41、在一些实现方案中，清洁化学物质入口可以具有单个流动出口，其被配置成将清洁化学物质沿着竖直中心轴线引导。

42、在一些实现方案中，第一横截面轮廓可以被配置成在具有相对于竖直中心轴线的径向朝外分量以及平行于竖直中心轴线并定向为朝向该清洁化学物质入口的分量的方向上，将流自清洁化学物质入口的清洁化学物质加以引导。

43、在一些实现方案中，第二横截面轮廓可以被配置成将从清洁化学物质入口流出的清洁化学物质沿具有相对于竖直中心轴线的径向朝外分量且可选地具有平行于竖直中心轴线并定向为远离该清洁化学物质入口的分量的方向引导。

44、在一些实现方案中，第一径向区域可以环绕第二径向区域，而在其他实现方案中，第二径向区域可以环绕第一径向区域。

45、在一些实现方案中，可以提供多站半导体处理系统，其包括：室，其具有在室的室内部内的多个处理站；中枢器，其位于室内部的中心区中、被配置成可沿中枢器的竖直中心轴线相对于室移动、且具有于中枢器顶表面的第一径向区域中的第一组流动重新导向特征和于中枢器顶表面的第二径向区域(与第一径向区域同心)中的第二组流动重新导向特征；清洁化学物质入口，其被配置成将清洁化学物质从远程源引导至室内部并到达中枢器顶表面上；以及控制器，其具有至少一个处理器和至少一个存储器。第一径向区域与第二径向区域中的一者可以被第一径向区域与第二径向区域中的另一者环绕，第一组流动重新导向特征中的流动重新导向特征可以各自在与竖直中心轴线重合且平行的对应平面中具有第一横截面轮廓，第二组流动重新导向特征中的流动重新导向特征可以各自在与竖直中心轴线重合且平行的对应平面中具有第二横截面轮廓，且该至少一个存储器可以储存指令，其被该至少一个处理器执行时使该至少一个处理器：在中枢器处于相对于清洁化学物质入口的第一高度位置时，使清洁化学物质从远程源流过清洁化学物质入口并到达中枢器顶表面上，因而使清洁化学物质冲击第一组流动重新导向特征中的流动重新导向特征并被沿着第一向外方向引导；使中枢器从第一高度位置移动至第二高度位置；以及在中枢器处于相对于清洁化学物质入口的第二高度位置时，使清洁化学物质从远程源流过清洁化学物质入口并到达中枢器顶表面上，因而使清洁化学物质冲击第二组流动重新导向特征中的流动重新导向特征并被沿着第二向外方向引导，其中第一向外方向与第二向外方向不同。

46、在一些实现方案中，清洁化学物质入口可以具有多个流动出口，其被配置成将清洁化学物质沿着该多个流动路径引导，该多个流动路径各自至少部分地与平行于竖直中心轴线的轴线成斜角。

47、在一些实现方案中，清洁化学物质入口可以具有单个流动出口，其被配置成将清洁化学物质沿着竖直中心轴线引导。

48、在一些实现方案中，第一横截面轮廓可以被配置成将从清洁化学物质入口流出的清洁化学物质沿具有相对于竖直中心轴线的径向朝外分量以及平行于竖直中心轴线并定向为朝向该清洁化学物质入口的分量的方向引导。

49、在一些实现方案中，第二横截面轮廓可以被配置成将从清洁化学物质入口流出的清洁化学物质沿具有相对于竖直中心轴线的径向朝外分量且可选地具有平行于竖直中心轴线并定向为远离该清洁化学物质入口的分量的方向引导。

50、在一些实现方案中，第一径向区域可以环绕第二径向区域，而在其他实现方案中，第二径向区域可以环绕第一径向区域。

51、在一些实现方案中，提供了一种多站半导体处理系统，其包括：室，其具有在所述室的室内部内的多个处理站；结构，其位于所述室内部中并被配置成能沿竖直中心轴线移动；清洁化学物质入口，其被配置成将清洁化学物质从远程源引导至所述室内部中并到达所述结构上；以及控制器，其具有至少一个处理器和至少一个存储器。所述至少一个存储器可以储存指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：在所述结构处于相对于所述清洁化学物质入口的第一高度位置时，使所述清洁化学物质从所述远程源流过所述清洁化学物质入口并流至所述结构上，从而使所述清洁化学物质被沿着第一向外方向引导；使所述中枢器从所述第一高度位置移动至第二高度位置；以及在所述结构处于相对于所述清洁化学物质入口的所述第二高度位置时，使所述清洁化学物质从所述远程源流过所述清洁化学物质入口并流至所述结构上，从而使所述清洁化学物质被沿着第二向外方向引导，其中所述第一向外方向与所述第二向外方向不同。