[发明专利]用于间隙检测的智能止动器和控制机制

说明书

公开了用于使用止动器、致动器和发射器/检测器来测量两个部件之间的接近度的设备与方法，所述发射器/检测器使光通过所述致动器中的通路。所述通路提供对光的衰减，所述衰减随部件之间的间隙改变而改变，从而允许对间隙的测量与控制。还描述了使用设备来确定部件的拓扑的方法。

背景

本公开的实施方式总体上与用于处理基板的设备有关。更特别地，本公开与用于在基板上执行原子层沉积(ALD)与化学气相沉积(CVD)的批量处理平台有关。

形成半导体器件的工艺通常在含有多个腔室的基板处理平台中执行。在一些实例中，多腔室处理平台或群集工具的目的是在受控制环境中连续地在基板上执行两种或两种以上工艺。然而，在其他实例中，多腔室处理平台可仅在基板上执行单个处理步骤；而附加的腔室旨在使由平台处理基板的速率最大化。在后者的情况下，在基板上执行的工艺通常为批量工艺，其中在给定腔室中同时处理相对大量的基板，例如25或50个基板。批量处理对于以经济可行的方式在多个个别的基板上执行过于耗时的工艺(诸如，对ALD工艺与一些化学气相沉积(CVD)工艺)是特别有益的。

半导体产业对于工艺变异的容忍性随着半导体器件尺寸收缩而持续减小。为了满足这些更严格的工艺控制，产业已经发展许多满足严格的工艺窗口要求的新工艺，但是这些工艺时常需要较长的完成时间。例如，ALD是CVD的变体，与CVD相比，ALD表现出优异的阶梯覆盖。ALD基于原本运用于制造电致发光显示器的原子层外延(ALE)。ALD运用化学吸附以将反应前体分子的饱和单层沉积在基板表面上。这通过循环地交替适宜反应前体至沉积腔室中的脉冲来实现。反应前体的每一次注入一般由惰性气体净化来分离，以将新原子层至先前沉积的层，从而在基板的表面上形成均匀的材料层。重复反应前体与惰性净化气体的循环以将材料层形成至预定厚度。ALD技术最大的缺点在于，沉积速率比典型的CVD技术低至少一个数量级。例如，一些ALD工艺可使用从大约10至大约200分钟的腔室处理时间以在基板的表面上沉积高质量层。在为了较佳的器件性能而选择此类ALD与外延工艺时，在常规单个基板处理腔室中制造器件的成本将由于非常低的基板处理产出量而增加。因此，当实现此类工艺时，需要连续的基板处理方式以达到经济可行性。

新一代ALD工艺工具受益于对在晶片与沉积源(注入器)之间的间隙的严格控制，以满足跨晶片以及在晶片之间的成分与厚度均匀性。此工艺可以在宽温度范围中以及在晶片与沉积源之间的分离范围中进行。监测距离跨晶片区域(其可能直径达1.5米)的均匀性可能是重要的。同样，可针对热膨胀现象调整系统工作的温度范围以满足在处理袋口(pocket)中晶片放置的精确性。

因此，在本领域中，持续需要提供对于大温度范围从注入器到基座间隙进行控制的设备与方法。

发明内容

本公开的一些实施方式涉及一种设备，所述包括止动器，所述止动器具有具备顶部、底部和开口的主体，所述顶部具备顶端，所述底部具备底端，并且所述开口从所述顶端延伸至所述底端。致动器具有具备上部和下部的主体，所述上部具备上端，所述下部具备下端。所述上部具有延伸穿过所述主体的通路(passage)。所述通路具有第一端与第二端。所述致动器的尺寸经设计以可滑动地定位在所述止动器的所述开口内，使得当没有力施加至所述致动器的所述下端时，所述致动器的所述下端从所述止动器的所述底端突出第一距离。发射器与所述致动器中的所述通路的所述第一端对齐。检测器与所述致动器中的所述通路的所述第二端对齐。