CN112805815A - 用于增强处理腔室中流动均匀性的装置 - Google Patents

用于增强处理腔室中流动均匀性的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112805815A
CN112805815A CN201980065400.1A CN201980065400A CN112805815A CN 112805815 A CN112805815 A CN 112805815A CN 201980065400 A CN201980065400 A CN 201980065400A CN 112805815 A CN112805815 A CN 112805815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
opening
shutter
wall
processing chamber
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980065400.1A
Other languages
English (en)
Inventor
乔斯林甘·罗摩林甘
克兰库玛尔·纽拉桑德拉·萨凡迪亚
张富宏
威廉·约翰森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN112805815A publication Critical patent/CN112805815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

此处提供用于处理基板的方法及装置。在一些实施方式中，用于控制处理腔室中气体流动的遮板包含：封闭壁体，该封闭壁体具有上端及下端，该封闭壁体在该下端处界定该遮板的第一开口且在该上端处界定该遮板的第二开口，其中该第二开口从该第一开口偏移；及顶部壁，该顶部壁设置于该封闭壁体的该上端的一部分顶上，位于该第一开口上方的一位置，以与该封闭壁体的该上端的其余部分一起界定该第二开口，其中该遮板经构造以经由该第一开口使来自该第二开口的气体流动转向。

Description

用于增强处理腔室中流动均匀性的装置
技术领域
本公开内容的实施方式一般涉及半导体处理，并且尤其是，涉及用于处理基板的装置。
背景技术
随着半导体设备的关键尺寸不断缩小，对可均匀地处理半导体基板的半导体处理设施的需求日益增加。该需求可能上升的一种情况是控制接近设置于处理腔室中的基板表面的处理气体的流动。发明人已观察到，在利用单一泵从处理腔室的一侧排出处理气体的传统处理腔室中，存在处理非均匀性(例如，蚀刻腔室中的非均匀蚀刻率，处理材料的非均匀沉积)，所述处理非均匀性被认为至少部分是由于处理腔室中处理气体的非均匀流动所致。而且，发明人已观察到，处理气体在处理腔室中的非均匀流动可导致在处理屏蔽件上的厚沉积，并造成进一步的处理非均匀性。
据此，发明人提供了一种用于处理基板的改进的装置。
发明内容
此处提供用于处理基板的方法及装置。在一些实施方式中，用于控制处理腔室中气体流动的遮板包含：封闭壁体，该封闭壁体具有上端及下端，该封闭壁体在该下端处界定该遮板的第一开口且在该上端处界定该遮板的第二开口，其中该第二开口从该第一开口偏移；及顶部壁，该顶部壁设置于该封闭壁体的该上端的一部分顶上，位于该第一开口上方的一位置，以与该封闭壁体的该上端的其余部分一起界定该第二开口，其中该遮板经构造以经由该第一开口使来自该第二开口的气体流动转向。
在一些实施方式中，用于控制处理腔室中气体流动的遮板包含：第一封闭壁，该第一封闭壁界定第一开口且具有下端及上端；第二封闭壁，该第二封闭壁环绕该第一封闭壁，其中该第二封闭壁具有与该第一封闭壁的下端共平面的下端及比该第一封闭壁的该上端更高的上端；及顶部壁，该顶部壁设置于该第二封闭壁的该上端的一部分顶上，位于该第一开口上方的一位置，以与该第二封闭壁的该上端的其余部分一起界定第二开口，该第二开口从该第一开口偏移。
在一些实施方式中，处理腔室包含：基板支撑件，该基板支撑件用以支撑基板；处理屏蔽件，绕着该基板支撑件设置该处理屏蔽件；泵送口，该泵送口设置于该处理腔室的下部分中，位于提供从该处理腔室非对称泵送的一位置中；及遮板，该遮板设置于该基板支撑件及该泵送口之间，其中该遮板包含在下端处的第一开口及在上端处的第二开口，其中该第二开口从该第一开口偏移，且其中该遮板经构造以引导气体流动经由该第二开口及该第一开口穿过该遮板而朝向该泵送口。
下方描述本公开内容的其他及进一步的实施方式。
附图说明
通过参考在附图中描绘的本公开内容的说明性实施方式，可理解在以上简要概述和在下面更详细地讨论的本公开内容的实施方式。附图绘示了本公开内容的一些实施方式，因此不应视为对本发明范围的限制，因为本公开内容可允许其他等同有效的实施方式。
图1描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理腔室的示意性侧视图。
图2示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的布置在处理腔室中的遮板的部分俯视立体视图。
图3示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的布置在处理腔室中的遮板的俯视平面视图。
图4A至4D示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图3的遮板的部件的各种视图。
图5示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图3的遮板的部分横截面侧视图。
图6A示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理屏蔽件的侧视图。
图6B示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图6A的处理屏蔽件的部分的横截面侧视图。
图7描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理腔室的示意性侧视图。
为了便于理解，尽可能地使用了相同的附图标号来标示图式中共通的相同元件。图式未按比例绘制且为了清楚起见可简化。一个实施方式的元件和特征在没有进一步描述下可有益地并入其他实施方式中。
具体实施方式
本公开内容的实施方式提供一种用于处理基板的装置(例如，处理腔室)，该装置具有用于移除处理气体的改进的排气系统。改进的排气系统便于在设置于该装置内的基板表面附近提供更均匀的气体流动。基板表面附近的这种均匀气体流动可便于基板更均匀的处理。
例如，图1和图7描绘了适合用于执行根据本公开内容的一些实施方式的此处描述的方法的处理腔室的示意性侧视图。处理腔室的特定构造是说明性的，且根据此处提供的教示，具有其他构造的处理腔室也可有益于修改。合适的处理腔室的实例包含可购自加州圣克拉拉的应用材料公司的PVD处理腔室的任何
Figure BDA0003004968470000031
线。来自应用材料公司或其他制造商的其他处理腔室也可由此处公开的发明装置和方法中受益。
如图1中所示，用于执行PVD工艺的处理腔室100包含腔室主体152。腔室主体152一般包含顶部壁102(或盖)、底部壁104、和连接顶部壁102至底部壁104的侧壁106。顶部壁102、底部壁104、和侧壁106界定内部容积122。底部壁104在面向内部容积122的一侧上包含底板162。在一些实施方式中，腔室主体152包含从侧壁106径向向内延伸的配接器112。配接器112可为侧壁106的部分或可为分离的部件。在一些实施方式中，配接器112可为处理屏蔽件的部分。顶部壁102可经由配接器112耦接至侧壁106。在一些实施方式中，密封环114可设置于配接器112和顶部壁102之间，以防止流体在配接器112和顶部壁102之间进入或流出(例如，在内部容积122中具有真空压力的处理期间)。顶部壁102一般可从侧壁106移除，例如，以便于靶110的维护或更换。腔室主体152可经由至地面的接头154而接地。顶部壁102可电性浮动或接地。
泵送口120设置于处理腔室100的下部分中，位于提供从处理腔室100非对称泵送的位置中。如图1中所示，泵送口120设置于底部壁104的开口中。在一些实施方式中，诸如涡轮泵或低温泵的泵118耦接至泵送口120。泵118经构造以调节腔室主体152内的压力，例如用以维持真空。在一些实施方式中，泵118经构造以抽出在沉积处理期间被导入内部容积122中的气体。在一些实施方式中，泵118经构造以排出在沉积工艺中形成的气体。
基板支撑件124设置于内部容积122中。在一些实施方式中，基板支撑件124包含轴件126和基座128。轴件126可包含管道，以提供例如流体、冷却剂、功率或类似物至基座128。基座128具有上表面134，上表面134经构造以接收用于处理的基板130(例如200mm、300mm或类似大小的晶片或具有某种其他形式因子的基板)。基板支撑件124经构造以支撑基板130，使得基板130的中心与处理腔室100(或处理容积156，如下所讨论)的中心轴对准。
基板支撑件124经由一个或多个匹配网络(展示了一个匹配网络132)耦接一个或多个偏压功率源(示出了一个功率源116)。在一些实施方式中，功率源116经构造以在基板130上感应AC偏压或DC偏压。在一些实施方式中，偏压功率源可为DC或脉冲DC源。
靶110设置于腔室主体152的内部容积122内。靶110设置成与基板支撑件124相对。例如，靶110可耦接至顶部壁102。处理腔室100包含功率源108和耦接至靶110的相关联磁控管170。功率源108经构造以提供能量至靶110以形成等离子体158。靶110包括在溅射期间沉积在基板130上的源材料。在一些实施方式中，源材料可为金属、金属氧化物、金属合金或类似材料。在一些实施方式中，靶110可包含包括导电材料的背板，使得功率源108可经由背板耦接至靶110。
具有上部分140和下部分142的处理屏蔽件138设置于内部容积122中。在一些实施方式中，处理屏蔽件138具有圆柱主体。在一些实施方式中，处理屏蔽件138包括单片金属主体。在一些实施方式中，处理屏蔽件138包括包含配接器112的单片主体。下部分142环绕基板支撑件124。在一些实施方式中，上部分140绕着靶110设置并与靶110间隔开以形成处理屏蔽件138的上部分140和靶110之间的间隙150。处理屏蔽件138、靶110、和基板支撑件在内部容积122内界定了处理容积156。气体入口经构造以使一个或多种处理气体流动至处理容积156。在一些实施方式中，处理气体是反应性的。在一些实施方式中，处理气体是惰性的，例如氩气(Ar)、氮气(N)或类似气体。气体入口可包括一个或多个气体入口。在一些实施方式中，气体入口经构造以从处理腔室100外部的源均匀地分配气体至处理容积156。
遮板160设置于处理腔室100的下部分中，在基板支撑件124和泵送口120之间。遮板160包括具有上端和下端的封闭壁体，该封闭壁体包含第一开口和第二开口(在下面讨论)。遮板160经构造以引导气体流动穿过遮板160朝向泵送口120。在一些实施方式中，遮板160由具有有益反射属性的金属制成，例如不锈钢。
图2示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的布置在处理腔室中的遮板的部分俯视立体视图。在一些实施方式中，遮板202耦接至处理腔室100的底板162。支撑环208耦接至底板162。支撑环208具有与底板162中的开口同心的开口212以用于基板支撑件124。遮板202包含第一开口204和第二开口206。在一些实施方式中，第一开口204具有实质圆形形状。
在一些实施方式中，遮板202的封闭壁体包含第一主体210、第二主体220、和第三主体230。在一些实施方式中，第一主体210、第二主体220、和第三主体230为可耦接在一起的分离的部件。在一些实施方式中，第一主体210、第二主体220、和第三主体230为由单片材料形成的一个部件。在一些实施方式中，第一主体210、第二主体220、和第三主体230中的至少两者为由单片材料形成的一个部件。例如，在一些实施方式中，第一主体210和第二主体220由单片材料形成且耦接至第三主体230。
第一主体210具有环状形状且界定第一开口204。在一些实施方式中，第一主体210包含第一部分218和第二部分222。第一部分218和第二部分222在面向底板162的一侧(亦即，第一主体210的下端)上共平面。第一部分218在第一主体210的背离底板162的一侧(亦即，第一主体210的上端)上比第二部分222更低。绕着泵送口120设置第一主体210。
第二主体220设置于第一主体210的顶部上且覆盖第一开口204。在一些实施方式中，第二主体220耦接至第一主体210的第二部分222。第三主体230耦接至第一主体210。在一些实施方式中，第三主体230和第二主体220界定了遮板202的第二开口206。遮板202经构造以经由第一开口204使来自第二开口206的气体流动转向。
在一些实施方式中，环箍升降部216耦接至升降机构228，例如马达、致动器或类似机构。环箍升降部216包含被改变大小以装配在第三主体230内的环部分226。在一些实施方式中，在环部分226与第三主体230之间存在间隙232。在一些实施方式中，间隙232为约0.1英寸至约0.25英寸。在一些实施方式中，环箍升降部216包含从环部分226径向向内延伸的多个突片224。多个突片224包含用于容纳升降销的开口(如下方所讨论)。环箍升降部216可包含从环部分226径向向外延伸的唇部。在一些实施方式中，唇部覆盖第三主体230。升降机构228经构造以升高和降低环箍升降部216，用以升高和降低基板130。在一些实施方式中，环箍升降部216与第三主体230和第二主体220一起界定第二开口206。
图3示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的布置在处理腔室中的遮板的俯视平面视图。在一些实施方式中，遮板302耦接至处理腔室100的底板162。遮板302包含第一开口304和第二开口306。在一些实施方式中，遮板202包含第一主体310、第二主体320、和第三主体330。
图4A至4D示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图3的遮板的部件的各种视图。图4D示出了根据本公开内容的一些实施方式的第一主体310。第一主体310具有环状形状且界定第一开口304。在一些实施方式中，第一主体310包含第一部分318和第二部分322。第一部分318和第二部分322在面向底板162的下侧404上共平面。第二部分322在背离底板162的第一主体210的上侧406上比第一部分318更高。第一部分318具有上表面412。第二部分322具有上表面410。在一些实施方式中，上表面410包含一个或多个能够接收紧固件的孔408。在一些实施方式中，第一主体310包含底部部分480(图4D中所示的虚线下方)和顶部部分470(图4D中所示的虚线上方)。
图4B示出了根据本公开内容的一些实施方式的第二主体320。第二主体320包含平面表面414和从平面表面414的相对侧向下延伸的侧壁416。在一些实施方式中，由连接第一弯曲边缘422和第二弯曲边缘424的一对线性边缘426、428来界定平面表面414。在一些实施方式中，侧壁416从该对线性边缘426、428延伸。侧壁416包含内表面418和外表面420。在一些实施方式中，突片430在相对于平面表面414的一端处从每一侧壁416的外表面420延伸。在一些实施方式中，第一弯曲边缘422延伸远离侧壁416。在一些实施方式中，第二弯曲边缘424延伸朝向第一弯曲边缘422。当遮板302安装在处理腔室100中时，第二弯曲边缘424的形状有利地提供了用于气体流动的开口，该开口允许气体以与未安装遮板302的处理腔室100中的气体流动速率相似的速率被抽出处理腔室100。
图4C示出了根据本公开内容的一些实施方式的第三主体330。如图所示，第三主体330包含具有内表面456和外表面454的壁450。第三主体330包含延伸远离壁450的外表面454的下端的唇部452。在一些实施方式中，唇部452包含一个或多个装设孔458，以将第三主体330装设至底板162。在一些实施方式中，唇部包含一对孔460，经构造以耦接第三主体330至第二主体320的突片430。在一些实施方式中，第三主体330具有开放环路形状。
如图4A中所示，第二主体320设置于第一主体310的顶部上且覆盖第一开口304。在一些实施方式中，第二主体320经由孔408耦接至第一主体310的第二部分322。在一些实施方式中，第三主体330耦接至第一主体310。在一些实施方式中，第一主体310、第二主体320、和第三主体330在下端处共平面。在一些实施方式中，第三主体330和第二主体320界定了遮板302的第二开口306。在一些实施方式中，进一步由设置于遮板302中的环箍升降部316的中央开口350来界定第二开口206。遮板302经构造以经由第一开口304使来自第二开口306的气体流动转向。
在一些实施方式中，遮板302包含第一封闭壁、第二封闭壁、和顶部壁。在一些实施方式中，由第一主体310的底部部分480的径向向内部分来界定第一封闭壁。第一封闭壁界定第一开口304且具有下端和上端。在一些实施方式中，由第二主体320、第三主体330、顶部部分470和第一主体310的径向向外部分来界定第二封闭壁。在一些实施方式中，第二封闭壁环绕第一封闭壁，其中第二封闭壁具有与第一封闭壁的下端共平面的下端和比第一封闭壁的上端更高的上端。在一些实施方式中，顶部壁(亦即，平面表面414)设置于第二封闭壁的上端的部分顶上。在一些实施方式中，顶部壁设置于第一开口304上方的位置中，以与第二封闭壁的上端的其余部分一起界定从第一开口304偏移的第二开口306。
图5示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图3的遮板的部分横截面侧视图。在一些实施方式中，环箍升降部316耦接至升降机构528，相似于升降机构228。在一些实施方式中，环箍升降部316被改变大小以装配在第三主体330内。在一些实施方式中，在环箍升降部316的外表面326和第三主体330之间存在间隙332。在一些实施方式中，间隙332为约0.1英寸至约0.25英寸。在一些实施方式中，环箍升降部316包含从环箍升降部316径向向内延伸的多个突片324。在一些实施方式中，多个突片324中的每一突片包含用于容纳升降销510的开口506。升降机构528经构造以升高和降低环箍升降部316，用以升高和降低基板130。环箍升降部316具有有利地在环箍升降部316升高或降低时与遮板302维持实质封闭容积的厚度。
图6A示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理屏蔽件的侧视图。图6B示出了根据本公开内容的至少一些实施方式的图6A的处理屏蔽件的部分的横截面侧视图。在一些实施方式中，处理屏蔽件138具有环状形状。处理屏蔽件138包含上部分140和下部分142。下部分142包含从上部分140延伸的第一部分604。在一些实施方式中，第二部分640从第一部分604径向向内延伸。在一些实施方式中，第三部分650从第二部分640向上延伸。第一部分604包含多个开口602。在一些实施方式中，多个开口602具有椭圆形状。在一些实施方式中，多个开口602具有圆形形状。在一些实施方式中，多个开口602中的每一开口具有约0.7英寸至约2英寸的宽度。在一些实施方式中，多个开口602中的每一开口具有约0.25英寸至约1.5英寸的高度。多个开口602被改变大小以有利地减低了在处理期间建立的沉积且改进了在处理屏蔽件138中消失的阳极问题。
图7描绘了根据本公开内容的至少一些实施方式的处理腔室的示意性侧视图。处理腔室100具有第一侧710和相对于第一侧710的第二侧720。在一些实施方式中，处理腔室100包含覆盖环706，覆盖环706具有设置于基板支撑件124及处理屏蔽件138之间的环状形状。在一些实施方式中，处理腔室100包含具有多个开口712的次级处理屏蔽件708。在一些实施方式中，基板支撑件124包含绕着基座128的外边缘设置的接地板714。在一些实施方式中，接地板714具有“L”形横截面。接地板耦接至接地回路(未示出)。接地板714和接地回路经构造以提供从基板支撑件124至处理屏蔽件138的接地路径。
第一气体流动路径702设置于第一侧710附近。第一气体流动路径702从处理容积156经由遮板160延伸至泵送口120。在一些实施方式中，第一气体流动路径702经构造以通过处理屏蔽件138及覆盖环706之间的开口，穿过处理屏蔽件138的多个开口602，穿过次级处理屏蔽件708的多个开口712，及穿过基板支撑件124及遮板160之间的开口。
第二气体流动路径704设置于第二侧720附近。第二气体流动路径704从处理容积156经由遮板160延伸至泵送口120。在一些实施方式中，第二气体流动路径704经构造以通过处理屏蔽件138及覆盖环706之间的开口，穿过处理屏蔽件138的多个开口602，穿过次级处理屏蔽件708的多个开口712，及穿过基板支撑件124及遮板160之间的开口。当泵送口120非对称地设置于处理腔室100内时，遮板160有利地能够提供对处理气体更对称的泵送。
因此，此处提供了用于处理基板的方法和装置，提供了接近基板表面的气体流动的改进的均匀性。改进的气体流动均匀性便于改进基板处理，例如蚀刻、沉积、或其他可受益于气体流动均匀性的工艺。
尽管前述内容针对本公开内容的实施方式，在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设计本公开内容的其他和进一步的实施方式。

Claims (15)

1.一种用于控制处理腔室中气体流动的遮板，包括：
封闭壁体，所述封闭壁体具有上端及下端，所述封闭壁体在所述下端处界定所述遮板的第一开口且在所述上端处界定所述遮板的第二开口，其中所述第二开口从所述第一开口偏移；及
顶部壁，所述顶部壁设置于所述封闭壁体的所述上端的一部分顶上，位于所述第一开口上方的一位置，以与所述封闭壁体的所述上端的其余部分一起界定所述第二开口，其中所述遮板经构造以经由所述第一开口使来自第二开口的气体流动转向。
2.如权利要求1所述的遮板，其中所述封闭壁体包括：
第一主体，所述第一主体具有环状形状且界定所述遮板的所述第一开口；
第二主体，所述第二主体设置于所述第一主体的顶部上且覆盖所述第一开口；及
第三主体，所述第三主体耦接至所述第一主体或所述第二主体中的至少一个，其中所述第三主体及所述第二主体界定所述遮板的所述第二开口。
3.如权利要求2所述的遮板，其中所述第二主体包含平面表面，所述平面表面界定所述顶部壁及从所述平面表面的相对侧面延伸的侧壁。
4.如权利要求3所述的遮板，其中所述第二主体包含突片，所述突片在相对于所述平面表面的一端处从所述第二主体的所述侧壁延伸。
5.如权利要求2所述的遮板，其中所述第三主体包含壁及唇部，所述壁具有内表面及外表面，所述唇部延伸远离所述壁的所述外表面。
6.如权利要求2所述的遮板，其中所述第一主体包含第一部分及第二部分，其中所述第二部分从所述第一部分升起。
7.如权利要求6所述的遮板，其中所述第一主体的所述第二部分耦接至所述第二主体。
8.如权利要求3至7任一项所述的遮板，其中通过连接第一弯曲边缘及第二弯曲边缘的一对线性边缘来界定所述平面表面。
9.如权利要求1至7任一项所述的遮板，其中所述第一开口具有实质上圆形形状。
10.一种处理腔室，包括：
基板支撑件，所述基板支撑件用以支撑基板；
处理屏蔽件，绕着所述基板支撑件设置所述处理屏蔽件；
泵送口，所述泵送口设置于所述处理腔室的下部分中，位于提供从所述处理腔室非对称泵送的一位置中；及
遮板，所述遮板设置于所述基板支撑件及所述泵送口之间，其中所述遮板包含在下端处的第一开口及在上端处的第二开口，其中所述第二开口从所述第一开口偏移，且其中所述遮板经构造以引导气体流动经由所述第二开口及所述第一开口穿过所述遮板而朝向所述泵送口。
11.如权利要求10所述的处理腔室，进一步包括设置于所述遮板内的环箍升降部。
12.如权利要求11所述的处理腔室，其中所述环箍升降部包含升降销。
13.如权利要求10至12任一项所述的处理腔室，其中所述遮板包含第一主体、第二主体、及第三主体，其中所述第三主体固定至所述处理腔室的底部壁。
14.如权利要求10至12任一项所述的处理腔室，其中所述处理屏蔽件包含上部分及下部分，所述下部分具有多个开口。
15.如权利要求14所述的处理腔室，其中所述多个开口具有椭圆形状。
CN201980065400.1A 2018-09-16 2019-09-16 用于增强处理腔室中流动均匀性的装置 Pending CN112805815A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862731950P 2018-09-16 2018-09-16
US62/731,950 2018-09-16
US16/569,593 2019-09-12
US16/569,593 US11270898B2 (en) 2018-09-16 2019-09-12 Apparatus for enhancing flow uniformity in a process chamber
PCT/US2019/051304 WO2020056412A1 (en) 2018-09-16 2019-09-16 Apparatus for enhancing flow uniformity in a process chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112805815A true CN112805815A (zh) 2021-05-14

Family

ID=69773137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980065400.1A Pending CN112805815A (zh) 2018-09-16 2019-09-16 用于增强处理腔室中流动均匀性的装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11270898B2 (zh)
JP (1) JP7480127B2 (zh)
KR (1) KR102555339B1 (zh)
CN (1) CN112805815A (zh)
TW (1) TWI723540B (zh)
WO (1) WO2020056412A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200286757A1 (en) * 2019-03-08 2020-09-10 Dsgi Technologies, Inc. Apparatus for annealing semiconductor integrated circuit wafers

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7011039B1 (en) * 2000-07-07 2006-03-14 Applied Materials, Inc. Multi-purpose processing chamber with removable chamber liner
US20080178801A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-31 Applied Materials, Inc. Process kit for substrate processing chamber
CN102067279A (zh) * 2008-06-19 2011-05-18 应用材料股份有限公司 供应清洁气体至工艺腔室的方法和系统
TW201401367A (zh) * 2012-03-15 2014-01-01 Lam Res Corp 於快速氣體切換有用之電漿蝕刻室用腔室塡充物套組
TW201420791A (zh) * 2012-09-26 2014-06-01 Applied Materials Inc 具有較均勻氣流的處理腔室
TW201448034A (zh) * 2013-06-14 2014-12-16 Applied Materials Inc 透過節流閘門閥清洗之粒子減少
US20170345623A1 (en) * 2013-03-15 2017-11-30 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for reducing particles in semiconductor process chambers

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174377B1 (en) 1997-03-03 2001-01-16 Genus, Inc. Processing chamber for atomic layer deposition processes
US5855675A (en) 1997-03-03 1999-01-05 Genus, Inc. Multipurpose processing chamber for chemical vapor deposition processes
US6537011B1 (en) * 2000-03-10 2003-03-25 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for transferring and supporting a substrate
KR20040033831A (ko) * 2002-10-16 2004-04-28 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조 장치
US8118044B2 (en) 2004-03-12 2012-02-21 Applied Materials, Inc. Single workpiece processing chamber with tilting load/unload upper rim
US8236105B2 (en) 2004-04-08 2012-08-07 Applied Materials, Inc. Apparatus for controlling gas flow in a semiconductor substrate processing chamber
US20080110567A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-15 Miller Matthew L Plasma confinement baffle and flow equalizer for enhanced magnetic control of plasma radial distribution
KR100906392B1 (ko) 2007-12-13 2009-07-07 (주)트리플코어스코리아 반도체 챔버 라이너
US20090188624A1 (en) 2008-01-25 2009-07-30 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for enhancing flow uniformity in a process chamber
SG10201401671SA (en) * 2009-04-21 2014-07-30 Applied Materials Inc Cvd apparatus for improved film thickness non-uniformity and particle performance
US8360003B2 (en) * 2009-07-13 2013-01-29 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with uniform process rate distribution by improved RF ground return path
US9443753B2 (en) 2010-07-30 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Apparatus for controlling the flow of a gas in a process chamber
US10385448B2 (en) * 2012-09-26 2019-08-20 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for purging gaseous compounds
KR20140140418A (ko) * 2013-05-29 2014-12-09 삼성디스플레이 주식회사 유기층 에칭 장치 및 유기층 에칭 방법
CN105408984B (zh) 2014-02-06 2019-12-10 应用材料公司 用于启用轴对称以用于改进的流动传导性和均匀性的在线去耦合等离子体源腔室硬件设计
CN104947039B (zh) * 2014-03-24 2017-07-04 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 隔热挡板及反应腔室

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7011039B1 (en) * 2000-07-07 2006-03-14 Applied Materials, Inc. Multi-purpose processing chamber with removable chamber liner
US20080178801A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-31 Applied Materials, Inc. Process kit for substrate processing chamber
CN102067279A (zh) * 2008-06-19 2011-05-18 应用材料股份有限公司 供应清洁气体至工艺腔室的方法和系统
TW201401367A (zh) * 2012-03-15 2014-01-01 Lam Res Corp 於快速氣體切換有用之電漿蝕刻室用腔室塡充物套組
TW201420791A (zh) * 2012-09-26 2014-06-01 Applied Materials Inc 具有較均勻氣流的處理腔室
US20170345623A1 (en) * 2013-03-15 2017-11-30 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for reducing particles in semiconductor process chambers
TW201448034A (zh) * 2013-06-14 2014-12-16 Applied Materials Inc 透過節流閘門閥清洗之粒子減少

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020056412A1 (en) 2020-03-19
TW202012693A (zh) 2020-04-01
KR102555339B1 (ko) 2023-07-12
JP2022500876A (ja) 2022-01-04
KR20210046819A (ko) 2021-04-28
TWI723540B (zh) 2021-04-01
US20200090957A1 (en) 2020-03-19
US11270898B2 (en) 2022-03-08
JP7480127B2 (ja) 2024-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8668815B2 (en) Process kit for RF physical vapor deposition
US20130087452A1 (en) Process kit for rf physical vapor deposition
CN118127470A (zh) 用于pvd溅射腔室的可偏压式通量优化器/准直器
CN109585251A (zh) 单件式处理配件屏蔽件
CN200988861Y (zh) 接地屏蔽组件
KR20100017700A (ko) 기판 세정 챔버 그리고 세정 및 컨디셔닝 방법
US11935732B2 (en) Process kit geometry for particle reduction in PVD processes
KR20210094108A (ko) Pvd 챔버에 대한 톨 증착 링을 갖는 프로세스 키트
TW202224067A (zh) 經由邊緣夾鉗的薄型基板運送
KR102555339B1 (ko) 프로세스 챔버에서 유동 균일성을 향상시키기 위한 장치
KR20220047655A (ko) 프로세스 챔버를 위한 고 전도도 하부 차폐부
US20230187191A1 (en) Gas injection process kit to eliminate arcing and improve uniform gas distribution for a pvd process
TWI773740B (zh) 濺鍍裝置
US20220359171A1 (en) Apparatus for improved high pressure plasma processing
TW202235646A (zh) 用於經由邊緣夾鉗進行薄基板操縱的沉積環
CN112585297B (zh) 具有减少电弧的物理气相沉积(pvd)腔室
US20210066050A1 (en) High conductance inner shield for process chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination