CN114503246A - 半导体处理腔室 - Google Patents

Abstract

示例性半导体处理系统可包含被配置为支撑半导体基板的基座。基座可以作为第一等离子体产生电极操作。系统可包含限定径向容积的盖板。系统可包含用盖板支撑的面板。面板可以作为第二等离子体产生电极操作。等离子体处理区域可以在由面板限定的径向容积内被限定在基座与面板之间。面板可限定多个第一孔。系统可包含定位在面板与基座之间的喷头。喷头可限定多个第二孔，所述多个第二孔包含比多个第一孔更多数量的孔。

Description

半导体处理腔室

相关申请的交叉引用

此申请案要求于2019年9月13日提交的美国临时专利申请第62/900,042号的优先权权益，所述临时专利申请的内容通过引用以其整体并入本文，以用于所有的目的。

技术领域

本技术涉及半导体系统、工艺和装备。更具体地，本技术涉及半导体处理系统和部件。

背景技术

通过在基板表面上产生复杂图案化的材料层的工艺使得集成电路成为可能。在基板上产生图案化的材料需要受控制的方法以去除暴露的材料。化学蚀刻用于各种目的，包含将光刻胶中的图案转移到底层、变薄的层，或在表面上已经存在的特征的变薄的横向尺寸。通常期望有比一种材料更快地蚀刻另一种材料的蚀刻工艺，以促进例如图案转移过程或单独材料去除。此种蚀刻工艺被称为对第一材料是选择性的。由于材料、电路，及工艺的多样性，已经开发出具有对于各种材料的选择性的蚀刻工艺。

基于在工艺中使用的材料，蚀刻工艺可以被称为湿法或干法。湿法HF蚀刻优先于其他电介质和材料去除氧化硅。然而，湿法工艺可能难以穿透某些受约束(constrained)的沟槽，并且有时候也可能会使得其余的材料变形。干法蚀刻工艺可能会穿透到复杂的特征和沟槽中，但是可能无法提供可接受的上部至底部的轮廓。随着在下一代器件中器件尺寸继续地缩小，系统将前驱物递送入腔室并通过腔室的方式可能会具有越来越大的影响。随着处理条件的一致性的重要性继续地增加，腔室设计和系统设置可能对所生产器件的质量起到重要的作用。

因此，需要可用于生产高质量的器件和结构的改进的系统和方法。这些和其他需求由本技术来解决。

发明内容

示例性半导体处理系统可包含被配置为支撑半导体基板的基座。基座可以作为第一等离子体产生电极操作。系统可包含限定径向容积的盖板。系统可包含由盖板支撑的面板。面板可以作为第二等离子体产生电极操作。等离子体处理区域可以在由面板限定的径向容积内被限定在基座与面板之间。面板可限定多个第一孔。系统可包含定位在面板与基座之间的喷头。喷头可限定多个第二孔，所述多个第二孔包括比所述多个第一孔更多数量的孔。

在一些实施例中，喷头可以是或包含介电材料。喷头可限定至少两倍于面板的孔。多个第二孔中的每个孔可以从多个第一孔中的每个孔偏移。多个第二孔中的第一子集的孔可由与多个第一孔类似的孔图案来表征。第一子集的孔中的每个孔可以沿着相对于穿过喷头的中心轴的角度从多个第一孔的相关联的孔偏移。多个第二孔中的第一子集的孔可包含与在多个第一孔中的孔的数量类似数量的孔。

多个第二孔中的第二子集的孔可由与多个第一孔类似的孔图案来表征。第二子集的孔中的每个孔可以沿着相对于穿过喷头的中心轴的半径从多个第一孔的相关联的孔偏移。多个第二孔中的第二子集的孔可以是或包含与在多个第一孔中的孔的数量类似数量的孔。所述处理系统还可包含定位在由盖板限定的径向容积内的环形衬里。环形衬里可由面向喷头的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面来表征。环形衬里可限定围绕环形衬里的外表面延伸的突起部。突起部可从环形衬里的第一表面凹入并且可限定面向环形衬里的第一表面的第一壁架和面向环形衬里的第二表面的第二壁架。所述处理系统可进一步包含围绕第一壁架延伸的第一弹性元件和围绕第二壁架延伸的第二弹性元件。

第一弹性元件可以延伸超过环形衬里的第一表面。喷头可安置在第一弹性元件上。所述处理系统还可包含安置在盖板上的间隔件，并且间隔件可限定第一凹陷壁架。第二弹性元件可安置在间隔件的第一凹陷壁架上。间隔件可在第一凹陷壁架的径向外侧限定第二凹陷壁架。喷头可在喷头的外边缘周围限定多个凹口。所述半导体处理系统进一步包含多个对准销。多个对准销中的每个对准销可至少部分地设置在多个凹口中的凹口内。多个对准销中的每个对准销可安置在间隔件的第二凹陷壁架上。

面板的外部可由氧化物涂层来表征。喷头可由面向面板的第一表面来表征。多个第二孔可从喷头的第一表面延伸到与喷头的第一表面相对的喷头的第二表面。多个第二孔中的每个孔可由轮廓来表征，所述轮廓限制在与喷头的第二表面正交的方向上通过孔的线性路径。喷头的第一表面可以设置在与面板相距2mm之内。

本技术的一些实施例可以涵盖半导体处理系统。所述系统可包含至少部分地限定用于等离子体处理的径向容积的盖板。所述系统可包含安置在盖板上并且至少部分地在径向容积内延伸的间隔件。间隔件可由第一表面和与所述第一表面相对的第二表面来表征。间隔件可沿着间隔件的第二表面安置在盖板上。所述系统可包含面板，所述面板安置在间隔件的第一表面上，并且从上方至少部分地限定径向容积。面板可限定多个第一孔。所述系统可包含气箱。面板可设置在气箱与间隔件之间。气箱可限定中心孔，并且气箱可限定在气箱的第一表面内的第一通道。

在一些实施例中，所述系统还可包含延伸穿过第一通道的加热器。第一通道可由在气箱的第一表面内的螺旋形轮廓来表征。加热器可以在第一通道内延伸整数个匝。所述系统可包含覆盖板，所述覆盖板跨过限定在气箱的第一表面内的第一通道延伸。气箱可进一步在气箱的第一表面内在第一通道的径向内侧限定第二通道。气箱可在气箱的第一表面内在第一通道的径向外侧限定第三通道。所述半导体处理系统可包含第一垫圈，所述第一垫圈设置在气箱的第一表面内的第二通道内。所述系统可以包含第二垫圈，所述第二垫圈设置在气箱的第一表面内的第三通道内。覆盖板可以在第一垫圈与第二垫圈之间形成密封。

气箱可由与第一表面相对的第二表面来表征，并且中心孔可以在气箱的第二表面处扩口。气箱可限定从气箱的第一表面延伸到中心孔的凹陷壁架。所述系统可包含安置在中心孔内的凹陷壁架上的插入件。插入件可限定一个或多个孔，所述一个或多个孔提供通过气箱的中心孔的通路。盖板可限定至少一个孔，所述至少一个孔从间隔件所安置在的盖板的第一表面至少部分地延伸穿过盖板。间隔件可限定至少一个孔，间隔件的至少一个孔中的每个孔与盖板的至少一个孔的相关联的孔轴向对准。间隔件的至少一个孔中的每个孔可由直径来表征，所述直径小于在盖板的第一表面处的盖板的至少一个孔的相关联的孔的直径。所述系统可包含设置在盖板的至少一个孔的每个孔内的起重器构件。每个起重器构件的表面可由直径来表征，所述直径大于间隔件的至少一个孔的每个孔的直径，并且起重器构件的移除可以被配置成将间隔件与盖板分离。

本技术的一些实施例还可涵盖半导体处理系统。所述系统可包含盖板，所述盖板限定第一径向容积和沿着盖板与第一径向容积横向地分离的第二径向容积。所述系统可包含第一盖堆叠，所述第一盖堆叠安置在盖板上并且与第一径向容积轴向对准。所述系统可包含第一RF匹配器，其中第一盖堆叠可设置在盖板与第一RF匹配器之间。所述系统可包含第二盖堆叠，所述第二盖堆叠安置在盖板上并且与第二径向容积轴向对准。所述系统可包含第二RF匹配器，其中第二盖堆叠可设置在盖板与第二RF匹配器之间。

在一些实施例中，第一盖堆叠的一个或多个部件和第二盖堆叠的一个或多个部件可包含氧化物涂层。第一盖堆叠可包含限定中心孔的第一气箱。第二盖堆叠可包含限定中心孔的第二气箱。所述系统可包含第一出口歧管，所述第一出口歧管沿着第一出口歧管的第一表面定位在第一气箱上。第一出口歧管可限定中心孔，所述中心孔从第一出口歧管的第一表面朝向第一出口歧管的与第一出口歧管的第一表面相对的第二表面部分地延伸穿过第一出口歧管。第一出口歧管的中心孔可提供通往第一气箱的中心孔的流体通路。所述系统可包含第一导电销，所述第一导电销将第一RF匹配器与第一出口歧管电耦接。

所述系统可包含第二出口歧管，所述第二出口歧管沿着第二出口歧管的第一表面定位在第二气箱上。第二出口歧管可限定中心孔，所述中心孔从第二出口歧管的第一表面朝向第二出口歧管的与第一出口歧管的第一表面相对的第二表面部分地延伸穿过第二出口歧管。第二出口歧管的中心孔可提供通往第二气箱的中心孔的流体通路。所述系统可以包含第二导电销，所述第二导电销将第二RF匹配器与第二出口歧管电耦接。第一气箱和第二气箱可各自在相应出口歧管定位在其上的相应气箱的第一表面内限定第一通道。每个第一通道可由在相应气箱的第一表面内的螺旋形轮廓来表征。

所述系统可包含第一加热器，所述第一加热器延伸穿过第一气箱的第一通道，并且第一RF滤波器可以与第一加热器耦接。所述系统可包含第二加热器，所述第二加热器延伸穿过第二气箱的第一通道，并且第二RF滤波器可与第二加热器耦接。所述系统可包含与第一出口歧管的外部边缘耦接的第一气体挡块。第一气体挡块可被耦接以提供与第一出口歧管的中心孔的流体连通。所述系统可包含第二气体挡块，所述第二气体挡块与第二出口歧管的外部边缘耦接。第二气体挡块可被耦接以提供与第二出口歧管的中心孔的流体连通。所述系统可包含气体穿通件，所述气体穿通件延伸穿过盖板，并且与第一气体挡块和第二气体挡块中的每一者耦接。半导体处理系统可包含两个气体穿通件，所述两个气体穿通件延伸穿过盖板，并且与第一气体挡块和第二气体挡块中的每一者耦接。盖板可限定孔，气体穿通件延伸穿过所述孔。盖板可以与半导体处理系统的腔室主体铰接式地耦接。腔室主体可包含弹性元件，当盖板在腔室主体上关闭时，气体穿通件安置在弹性元件上。

相对于传统的系统和技术，这种技术可以提供许多的益处。例如，所述系统可以比传统设计更好地防止腐蚀。另外，对称的电性设计可以改善RF均匀性，这可以改善等离子体均匀性。与下面的描述和附图相结合来更为详细地描述这些和其他实施例，以及它们的许多的优点和特征。

附图说明

对所公开的技术的本质和优点的进一步的理解可以通过参照说明书和附图的其余部分来实现。

图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理主机的示意性俯视平面图。

图2示出了根据本技术的一些实施例的示例性半导体处理系统的示意性等距视图。

图3示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意性局部横截面图。

图4示出了根据本技术的一些实施例的示例性盖板的示意性等距视图。

图5示出了根据本技术的一些实施例的示例性盖堆叠的示意性局部横截面图。

图6示出了根据本技术的一些实施例的盖堆叠部件的示意性分解等距视图。

图7示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图。

图8A-8B示出了根据本技术的一些实施例的具有投影的部件的示意性平面图。

图9示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图。

图10示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性等距俯视图。

图11示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图。

图12A-12D示出了根据本技术的一些实施例的示例性分配器插入件的示意图。

图13示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部等距视图。

图14示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图。

附图中的一些附图作为示意图被包含在内。应理解，附图用于说明目的，并且不应被视为按比例绘制的，除非特别地说明是按比例来绘制的。此外，作为示意图，提供了附图以帮助理解，并且与实际表示相比，附图可能不包含所有的方面或信息，并且附图可能包含夸大的材料以用于说明目的。

在附图中，类似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个部件可以通过在附图标记后面加上字母来进行区分，所述字母在相似的部件之间进行区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则描述适用于具有相同的第一附图标记的类似的部件中的任何一者，而与字母无关。

具体实施方式

本技术包含半导体处理系统、腔室和用于执行半导体制造操作的部件。在半导体制造期间执行的许多的干法蚀刻操作可能涉及多个前驱物。当以各种方式被激发和组合时，这些蚀刻剂可被输送至基板以去除或改变基板的各方面。传统的处理系统可以以多种方式来提供(诸如用于蚀刻的)前驱物。提供增强的前驱物或蚀刻剂的一种方式是在将前驱物输送通过处理腔室并到达基板(诸如晶片)以用于处理之前，通过远程等离子体单元提供所有的前驱物。然而，此工艺的问题在于：不同的前驱物可能与不同的材料反应，这可能导致远程等离子体单元或可能被自由基流出物接触的任何部件受到损害。例如，增强的含氟的前驱物可以与铝表面反应，但是可以不与氧化物表面反应。增强的含氢的前驱物可不与铝表面反应，但是可与氧化物涂层反应并去除氧化物涂层。因此，如果这两种前驱物一起被输送通过远程等离子体单元，则它们可能会损坏任何数量的部件。

本技术可以通过利用被配置为在将前驱物输送到腔室之前混合前驱物的部件和系统来克服这些问题，在所述腔室中可以生成局部等离子体以产生蚀刻剂。根据本技术的一些实施例的腔室和系统还可包含使通过腔室的热导率最大化并通过以特定的方式耦接部件来增加维修便利性的部件配置。系统部件中的一些还可被涂覆或以其他方式被保护以限制在通过腔室的流体输送期间的反应性和损坏。

尽管其余的公开内容将常规地标识利用所公开的技术的特定的蚀刻工艺，但将容易理解，所述系统和方法同样地适用于所描述的腔室中可能发生的沉积和/或清洁工艺。因此，不应将所述技术认为是受限为仅与蚀刻工艺一起使用。

图1示出了根据一些实施例的沉积、蚀刻、烘烤和/或固化腔室的处理系统100的一个实施例的俯视平面图。在附图中，一对前开式标准舱102可以提供各种尺寸的基板，所述基板由机械臂104接收并放置到低压保持区域106中，然后再放置到定位在串联部分109a-c中的基板处理腔室108a-f中的一者。第二机械臂110可用于将基板晶片从保持区域106传送到基板处理腔室108a-f和返回。除了周期性层沉积、原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、蚀刻、预清洁、除气、定向和其他基板工艺之外，每个基板处理腔室108a-f还可被装配成执行许多的基板处理操作(包含在本文中所描述的干法蚀刻工艺)。

基板处理腔室108a-f可包含一个或多个系统部件，所述一个或多个系统部件用于在基板晶片上沉积、退火、固化和/或蚀刻电介质、金属或半导体膜。在一种配置中，可以使用两对处理腔室(例如，108c-d和108e-f)以在基板上沉积介电材料，并且可以使用第三对处理腔室(例如，108a-b)以蚀刻沉积的材料。在另一种配置中，所有的三对腔室(例如108a-f)可以被配置为在基板上蚀刻电介质、金属，或半导体材料。任何串联部分可以配备有在后文中描述的处理系统。将理解，系统100类似地涵盖用于介电膜的沉积、蚀刻、退火和固化腔室的额外的配置。

图2示出了根据本技术的一些实施例的示例性半导体处理系统200的示意性横截面图。系统200可被并入图1所示的主机上，并且可包含此附图中所示的部件中的一些或全部。图像可包含盖板和盖堆叠以及相关联的部件的局部视图，但是可包含如将在后文中进一步解释的额外的部件。系统200可包含一对相邻的处理腔室或串联处理腔室，所述一对相邻的处理腔室或串联处理腔室可包含彼此相似的部件，并且可共享系统的某些部件。所述系统可包含盖板205，盖板205可支撑用于分开的腔室的盖堆叠210a和210b。如将在后文中进一步描述的，在一些实施例中，盖板205可限定两个径向容积，并且盖堆叠可各自与径向容积中的一者对准或同轴。例如，盖堆叠210a可与由盖板205限定的第一径向容积同轴，并且盖堆叠210b可与由盖板205限定的第二径向容积同轴。被透明地显示以示出所覆盖的部件的盒盖212可提供RF密封，并且可至少部分地容纳盖堆叠210。

盒盖212还可支撑可在后文中更为详细地描述的额外的部件。例如，系统的每个腔室可包含与腔室对准的单独的RF匹配器215。例如，第一RF匹配器215a可与盖堆叠210a或第一处理腔室的中心轴轴向对准或同轴，并且盖堆叠210a可设置在盖板205与第一RF匹配器215a之间。类似地，第二RF匹配器215b可与盖堆叠210b或系统200的第二处理腔室的中心轴轴向对准或同轴，并且盖堆叠210b可设置在盖板205与第二RF匹配器215b之间。盒盖212还可支撑额外的部件，诸如用于每个腔室的单独的RF滤波器217。例如，每个腔室可包括加热器，所述加热器可能干扰用于等离子体处理的电信号。加热器可通过如图所示的RF滤波器来进行操作，并且如将在后文中进一步描述的，以改善损耗和对等离子体产生系统的干扰。如图所示，第一RF滤波器217a可与盒盖耦接，并且与盖堆叠210a的加热器耦接。第二RF滤波器217b可以(诸如在如图所示的相对端上)与盒盖耦接，并且可与盖堆叠210b的加热器耦接。通过利用将在后文中进一步描述的同轴的RF匹配器设置，可以通过根据本技术的实施例的系统来产生改进的RF输送、降低的损耗、以及改进的等离子体均匀性。

图3示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室300的示意性局部横截面图。例如，所述附图可示出以上描述的系统200的一半，并且可示出所述系统的一个腔室的相关联的部件。例如，处理腔室300可包含盖板205或者可以是与一个处理腔室相关联的盖板的大约一半，以及设置在盖板205上的一个盖堆叠210。盖板205可与腔室主体305耦接，腔室主体305可提供通向抽气或排气系统的通路，以用于提取过量的前驱物或所执行的工艺的副产物。腔室300还可包含基座310或其他基板支撑件，基座310或其他基板支撑件可被配置为支撑半导体基板312。

如上所述，在本技术的实施例中，处理系统200或每个单独的腔室300可以被配置为执行等离子体处理。例如，利用一种或多种卤素前驱物(诸如含氯或含氟的前驱物)的蚀刻工艺可以与一种或多种其他反应性、中性，或载体前驱物一起输送到处理区域315中。在一些实施例中，可在处理区域315内生成可产生自由基流出物的等离子体(诸如电容耦合等离子体)，所述自由基流出物反应并蚀刻基板312上的材料。在实施例中，基座可以作为两个等离子体产生电极中的一者操作。在实施例中，盖堆叠中的一个或多个部件可作为第二等离子体产生电极操作。尽管基座或盖堆叠部件可作为热电极操作，但是在一些实施例中，盖堆叠的部件可作为(诸如与RF匹配器电连通的)热电极操作，而基座可以接地。

当基座可以作为RF热进行操作时，在腔室壁附近和在电极的边缘处的场强可能相对较高，这可能会增加在边缘处的等离子体强度。这样可以增加在基板上的边缘蚀刻速率，这可降低蚀刻的均匀性。当极性反转并且盖堆叠作为RF热电极操作时，靠近腔室壁的增加的场强可能仍然会产生增加的自由基流出物，但是由于与基板的相对距离，这些增加的自由基可能不会容易地影响基板。这样可增加在基板处的蚀刻的均匀性，这可改善在基板上的处理。

腔室300可包含被耦接以产生盖堆叠210的许多部件。盖堆叠可包含盖间隔件320、喷头325、衬里327、面板330、区隔板335、气箱340、覆盖板345和出口歧管350中的一个或多个。所述部件可用于将前驱物或一组前驱物分配通过腔室，以向基板提供蚀刻剂或其他前驱物的均匀输送以用于进行处理，和/或可用于保护腔室部件，如将在后文中描述的。在一些实施例中，这些部件中的一些可以是堆叠板，每个堆叠板至少部分地限定腔室300的外部。

如先前所解释的，根据本技术的一些实施例的腔室和部件可用于执行其中可以在处理区域315中形成偏置等离子体的操作。此操作可包含蚀刻的各方面，其包含对在基板上的结构的物理轰击，以及由在处理区域315中产生的反应性等离子体流出物执行的反应性蚀刻。前驱物可包含卤素前驱物，其可以被配置为从基板去除材料。因此，腔室的部件可暴露于化学反应性等离子体流出物(诸如含氟、含氯，或含其他卤素的流出物)以及在等离子体中产生的离子这二者，所述两者可物理地撞击材料和部件。

根据本技术的实施例的系统和腔室还可包含用于限制与部件的等离子体相互作用的配置和涂层。例如，面板330(其可以是附加的喷头)可能已经常规地暴露于等离子体流出物(诸如接触面向基板的表面并在孔内的偏置等离子体流出物)以及在与基板312相互作用之前通过面板的孔的反应性流出物这两者。前文提及的其他部件还可能暴露于一种或两种等离子体流出物(包含来自回流的等离子体流出物)中。

等离子体流出物可能对腔室部件产生不同的影响。例如，离子可以被喷头325至少部分地从来自处理区域315中产生的化学反应性等离子体流出物中的回流中过滤掉。然而，反应性流出物(例如，含氯流出物)例如可以(诸如通过形成氯化铝来)引起暴露材料的腐蚀。随着时间的流逝，此工艺可能腐蚀暴露的金属部件，从而需要进行更换。此外，从处理区域315中的等离子体中形成的等离子体物质可能已经常规地撞击部件，从而导致物理损坏和溅射，随着时间的流逝，所述物理损坏和溅射可能会侵蚀部件。因此，所描述的部件中的任一者可能已经受到来自在腔室的一个或多个区域内产生的等离子体流出物的化学腐蚀以及物理侵蚀的影响。

可以通过在材料之上形成涂层来以一些方式控制腐蚀。例如，尽管铝可能因暴露于含氯或含氟的材料而腐蚀，但是氧化铝或其他镀层或涂层在与前驱物接触时可能不会腐蚀。因此，可以通过阳极化、氧化、无电镀镍、氧化铝沉积涂层、钛酸钡或可保护暴露的导电材料(诸如铝)免受化学腐蚀的任何其他材料来涂覆或保护所描述的部件中的任一者。类似地，可以通过在材料之上形成涂层来以一些方式控制腐蚀。例如，高性能材料(诸如电子束或等离子体喷涂氧化钇，其可包含或可不包含包含铝或锆的额外的材料)例如可保护部件免受由等离子体流出物造成的物理损坏。然而，当结构可能被腐蚀性等离子体流出物和侵蚀性等离子体流出物二者接触时，仍然可能会发生部件损坏。

因为腔室300可被配置成输送含卤素的前驱物通过盖堆叠部件中的每一者，这些部件中的任何一个或多个可以用上述耐腐蚀材料中的任一者来涂覆或保护。通过将等离子体产生限制于处理区域315，更少的部件可包含耐腐蚀的涂层。此外，腔室300可包含喷头325，喷头325可以是或包含介电材料(例如，诸如石英)，所述介电材料可以保护面板330而不受由离子轰击引起的侵蚀。如将在后文中解释的，穿过部件的孔可以配置在一起以限制或防止等离子体流出物与面板330之间的相互作用。

图4示出了根据本技术的一些实施例的示例性盖板205的示意性等距视图。如先前所解释的，盖板205可提供用于盖堆叠的支撑结构。如图所示，盖板205可提供限定第一径向容积405和第二径向容积410的部分地或基本上平面的部件，第二径向容积410可相对于第一径向容积405横向偏移或分离。如在前文中所示的，径向容积可以至少部分地与来自上方的面板330和/或喷头325以及来自下方的基座310或基板支撑件一起径向地限定等离子体处理区域。

盖板205可以如上所述地支撑盖堆叠的部件中的一个或多个，并且可以支撑串联盖堆叠中的每一者以及RF匹配器和相关联的部件。在一些实施例中，盖板205可以是铝，并且可包含或可不包含上述耐腐蚀或耐侵蚀涂层中的任一者。例如，在一些实施例中，盖板205可以被配置为在处理操作期间限制或防止流体或材料与盖板接触或包含被配置成在处理操作期间限制或防止流体或材料与盖板接触的部件。因此，在一些实施例中，盖板205可不包含涂层。在一些配置中，这可能是有利的，因为涂覆长度可能为将近一米或更长的单片式的盖板对于一些涂覆系统而言可能是不切实际或不可能的。

图5示出了根据本技术的一些实施例的示例性盖堆叠500的示意性局部横截面图。所述附图可所示在先前附图中的任一者中标识的部件的增强视图，并且可包含如前所述的部件、材料或特性中的任一者。所述附图可示出可以被支撑在盖板205上的处理腔室中的一者的一部分的部件，并且应理解，第二盖堆叠或处理腔室可以包含作为所描述的部件的第二版本示出的部件以及处于不同的配置(例如旋转的配置)中的部件中的任一者或全部。例如，盖堆叠500可示出盖板205的一部分，所述部分可支撑部件。被支撑的部件可以包含盖间隔件320、衬里327、喷头325、面板330、区隔板335、气箱340和覆盖板345。如上所述，在一些实施例中，这些部件中的每一者可以是第一部件，而这些部件中的每个部件的第二组以及在别处描述的任何其他部件结合为盖板205上的第二盖堆叠。这些部件中的一些或全部可以诸如利用螺栓、紧固件、螺钉或可压缩地接合部件的其他元件耦接在一起，这可以增加通过盖堆叠的热传递，如将在后文中所描述的。部件还可包含出口歧管350，出口歧管350可接收前驱物，如将在后文中进一步描述的。

处理系统可进一步包含电源和/或RF匹配器215，所述电源和/或RF匹配器215与处理腔室电耦接以向面板330提供电功率，以如前所述地在处理区域315中产生等离子体。盖堆叠的每个部件可包含设置在连续的板之间以维持用于RF路径的适当的电耦合的RF垫圈或其他电耦接部件。附图中的一些示出了在每个部件的一个或多个表面中形成的一个或多个通道，所述一个或多个通道可用于安置RF垫圈以及弹性元件(诸如，O形环)以在相邻的系统部件之间提供密封。电源可以被配置为根据所执行的工艺向腔室输送可调整量的功率。这种配置可以允许在正在执行的工艺中使用可调谐等离子体。与通常具有开启或关闭的功能的远程等离子体单元不同，可调谐等离子体可被配置为将特定量的功率输送至等离子体处理区域315。这进而可以允许开发特定的等离子体特性，使得可以以特定的方式来解离前驱物，以增强由这些前驱物产生的蚀刻轮廓。

在一些实施例中，在基板处理区域315中形成的等离子体可以用于从例如含氯的前驱物或其他前驱物的流入中产生自由基前驱物。通常在RF范围中的AC电压可以施加在处理腔室的导电顶部(诸如出口歧管350)之间，并且通过盖堆叠部件到达面板330，以在沉积期间点燃处理区域315中的等离子体。RF电源可以产生13.56MHz的高RF频率，但是也可以单独地产生其他频率，或与13.56MHz频率相组合地产生其他频率，以及产生高达60MHz或更高的任何其他频率。RF匹配器可以经由向处理腔室提供电压的导电销510与腔室连接。导电销可以驻留在与出口歧管350的表面耦接的介电绝缘体和销引导件中。如图所示，RF匹配器和导电销可以与穿过腔室或盖堆叠部件的中心轴对准，并且在一些实施例中可以是同轴的，这可以改善电输送并产生更均匀的等离子体。

出口歧管350可以安置在气箱340的第一表面342上，并且可以沿着出口歧管350的第一表面352接触气箱340的第一表面。出口歧管350可限定从第一表面352部分地延伸穿过出口歧管的中心孔354。中心孔354可以部分地或大部分地延伸穿过出口歧管，而不延伸到或穿过出口歧管的与第一表面352相对的第二表面356。第二表面356可以(诸如经由导电销510)与RF匹配器215电耦接，并且可以被配置为经由盖堆叠部件分配RF功率。出口歧管350可包含穿过中心孔354的侧壁的一个或多个孔358，一个或多个孔358可提供从出口歧管的径向或外部边缘到中心孔的流体通路，如将在后文中描述的。

出口歧管350的中心孔354可以提供通向气箱340以及气箱的中心孔344的流体通路。气箱340可将流体或前驱物输送到由区隔板335限定的区域中。区隔板335可具有穿过部件限定的数个孔，以在腔室内将前驱物更均匀地向外散布。例如，区隔板335可限定数个相对较小的孔，所述数个相对较小的孔可在部件上产生压降并增加前驱物的驻留时间，从而允许在通过盖堆叠之前进行更多横向或径向的输送。区隔板335可将前驱物输送至面板330，面板330可限定多个第一孔，如将在后文中描述的。面板330可将前驱物输送至喷头325，喷头325可进一步将前驱物分布至处理区域315。在处理区域315中，可以从前驱物生成等离子体，所述等离子体可以产生可与腔室的内部部件接触的离子。为了减少等离子体流出物与部件(诸如盖间隔件320、盖板205，和面板330)的表面之间的相互作用，在一些实施例中可以包含喷头325和衬里327。

盖间隔件320可包含介电材料(例如，诸如陶瓷材料)，所述介电材料可将盖堆叠与盖板和/或腔室主体电隔离，以促进上述处理容积中的等离子体产生。为了保护可以延伸到由盖板限定的径向容积的盖间隔件320，盖间隔件可以支撑额外的部件。例如，盖间隔件320可以由第一表面和第二表面来表征，并且可以沿着间隔件的第二表面安置在盖板上。如将在后文中解释的，在一些实施例中，盖间隔件320可以支撑喷头325和衬里327。面板330以及覆盖的盖堆叠部件可以安置在盖间隔件320的第一表面上，这可以保持这些部件的电隔离，在一些实施例中这些部件可以作为等离子体产生电极操作。

图6示出了根据本技术的一些实施例的盖堆叠部件的示意性分解等距视图。所述附图可包含喷头325、衬里327和盖间隔件320。如上所述，盖间隔件320可以支撑喷头325和衬里327，以保护其他腔室部件不受到等离子体流出物物质的接触或撞击。在一些实施例中，喷头325和衬里327可以是介电材料(例如，诸如石英)，所述介电材料可以为其他盖堆叠和腔室部件提供撞击保护，以及抵抗来自所产生的蚀刻剂物质的腐蚀。由于石英的材料性质，在一些实施例中，喷头325和衬里327可以不直接地接触其他腔室部件，并且可以被间隔开并保持间接地耦接且安置在盖堆叠内。

喷头325可限定多个孔，所述多个孔可以是第二孔，如将在后文中描述的。喷头325还可在喷头325的径向外边缘上或在径向外边缘的周围限定一个或多个凹口602。凹口602可以尺寸设计为接纳对准销，如将在后文中描述的。衬里327可以是如图所示的环形衬里，并且可以由可面向喷头325的第一表面604来表征。衬里327还可由与第一表面相对的第二表面606来表征，并且可以在处理区域内在从面板到基座的方向上至少延伸到或超过盖间隔件320的边缘。这可以确保在处理操作期间保护盖间隔件。

如图所示，衬里327可限定围绕环形衬里的外表面延伸的突起部610。在一些实施例中，此突起部可以促进衬里和喷头二者的安置。突起部610可以是衬里327的一体部分，衬里327可以是整体式或单件式的部件。突起部610可以从衬里327的第一表面604凹入。这可以(诸如在突起部610的第一表面上)提供面向环形衬里的第一表面的第一壁架612，以及(诸如在突起部610的与第一表面相对的第二表面上)提供面向衬里的第二表面的第二壁架614。在一些实施例中，第一弹性元件616可以定位在第一壁架612上并且围绕第一壁架612延伸。第二弹性元件618可以定位在第二壁架614上并且围绕第二壁架614延伸。在腔室内进行处理期间，第一弹性元件616和第二弹性元件618可以是或可以不是压力密封部件。弹性元件可以附加地或替代地确保喷头325和衬里327可以具有与其他部件的有限接触。

图7示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图，并且可以示出结合在盖堆叠内的喷头325和衬里327的详细视图。如图所示，盖间隔件320可包含第一表面702和与第一表面相对的第二表面704。盖间隔件320可沿着第二表面704安置在盖板205上，而面板和其他盖堆叠部件可围绕盖间隔件的第一表面702安置。盖间隔件320可以附加地限定在由如前所述的盖板限定的径向容积内垂直延伸的部分。盖间隔件320可沿着此部分限定第一凹陷壁架706。如前所述，在一些实施例中，喷头325和衬里327可以是介电材料(诸如石英)。石英在处理条件期间与其他部件接触时可能会破裂，因此在一些实施例中，部件可能不会直接地接触盖堆叠的其他部件。

如先前讨论的，第一弹性元件616和第二弹性元件618可以在突起部610的表面上延伸并且围绕环形衬里延伸。弹性元件可以是例如缓冲环，所述缓冲环可以允许将衬里和喷头安置在其他部件上。例如，衬里327可以沿着第二弹性元件618静置在盖间隔件320的第一凹陷壁架706上。第一凹陷壁架706可以围绕处理区域容积径向地延伸，并且可以沿着壁架与弹性元件618接触。在一些实施例中，衬里327的径向外边缘可以接触盖间隔件320。在一些实施例中，第一弹性元件616或第二弹性元件618中的任一者或两者可以延伸超过突起部610，并且可以从突起部610的径向外边缘径向向外延伸，以限制或防止突起部610与盖间隔件320之间的接触。第一弹性元件616还可延伸超过衬里327，并且可垂直延伸超过衬里327的第一表面604。因此，喷头325可安置在第一弹性元件616上，并且可具有与衬里327的有限接触，且在一些实施例中，可不与衬里327接触。

盖间隔件320还可从第一凹陷壁架706径向向外限定第二凹陷壁架708。第二凹陷壁架708可以从盖间隔件320的第一表面702凹入，并且第一凹陷壁架706可以从第一表面702和第二凹陷壁架708凹入。第一凹陷壁架706从第二凹陷壁架708凹入的程度可以大于衬里327的突起部610的厚度(诸如突起部的第一壁架612与第二壁架614之间的距离)。然而，凹入的程度可以小于包含每个弹性元件的直径的距离。因此，从第二弹性元件618、突起部610和第一弹性元件616延伸的整个距离可以大于第一凹陷壁架706与第二凹陷壁架708相距的距离。这可以允许喷头325安置成略高于第二凹陷壁架708，并且可以限制或防止喷头325的径向边缘与盖间隔件320的暴露表面之间的接触。第二凹陷壁架708可由至少略大于喷头325的厚度的距离来表征。

由于如前所述的面板可以安置在盖间隔件320的第一表面702上，可以在面板与喷头325之间保持间隙。为了保持间隙，第二凹陷壁架708可由以下特征来表征：大于喷头325的厚度的从第一表面702凹入的距离，以及第一弹性元件616延伸超过第二凹陷壁架708的距离。因此，喷头325可被保持为凹入到盖间隔件320的第一表面702的最上部分的下方，面板或盖堆叠部件可安置在所述最上部分上。然后，这可以保持喷头与面板之间的间隙，如将在后文中进一步描述的。

为了限制喷头325的移动并在连续的放置期间保持对准，喷头325可限定多个如先前描述的凹口602。凹口602可从喷头325的外部径向边缘径向向内延伸。多个凹口710可以沿着至少部分地限定盖间隔件320的第二凹陷壁架708的径向侧壁形成，多个凹口710可以是喷头325上的每个凹口602的伴随凹口。因此，在一些实施例中，凹口602的数量和凹口710的数量可以是相似的。

多个对准销712可以安置在每个凹口组中，以保持喷头的对准。每个对准销712可延伸穿过在围绕喷头的每组凹口602和凹口710之间限定的通道。对准销可以是被配置为限制对于喷头325的损坏的材料，并且可以是聚酰亚胺材料(诸如威斯宝(vespel))，或者可以是特氟隆、PEEK，或可以限制或防止喷头与可能会导致破裂或损坏的任何硬质材料之间的接触的一些其他材料。对准销712可以安置在第二凹陷壁架708上。因此，尽管衬里327可以被弹性元件616和618接触，并且尽管喷头325可以被第一弹性元件616和/或对准销712接触，但是在一些实施例中，喷头325和衬里327可以保持与盖间隔件320、如前所述的相关联的面板、盖板205或处理系统的任何其他部件分离，并且不与盖间隔件320、如前所述的相关联的面板、盖板205或处理系统的任何其他部件接触。

在维护操作或拆卸期间，可从盖板移除盖堆叠，以接近每个盖堆叠板以进行检查或移除(诸如进行清洁)。可以小心地执行盖间隔件320、喷头325和衬里327的移除，以限制对潜在地易碎的部件的损坏。如前所述，盖间隔件320可以是陶瓷材料，诸如氧化铝、氮化铝，或任何其他陶瓷或介电材料。所以在不使材料破裂或损坏的情况下形成螺纹(诸如用于螺钉或螺栓或其他起重器构件的螺纹)可能具有挑战性。因此，在一些实施例中，起重器构件可与盖板结合以举升盖间隔件并从盖板举升。

如在图7中所示的，盖板205可限定一个或多个孔714，一个或多个孔714至少部分地从盖板的第一表面延伸，盖间隔件320可放置在盖板的第一表面上。一个或多个孔714可以从第一表面至少部分地延伸穿过盖板205，并且在一些实施例中，可以有螺纹以支撑起重器构件716。孔714可由任何轮廓来表征，包含如图所示的沉孔或埋头孔轮廓，尽管类似地涵盖直孔和其他轮廓)。相关联的孔718可以被限定为穿过盖间隔件320，并且可以从第一表面702完全地延伸穿过盖间隔件的第二表面704。在一些实施例中，由于盖间隔件320可以是陶瓷的，一个或多个孔718可以没有螺纹，并且在所述孔内可以不包含额外的部件，尽管所述孔可以提供通向一个或多个孔714以及起重器构件716的至少部分通路。每个孔718可与盖板205的相关联的孔714和/或起重器构件716轴向对准。

在一些实施例中，间隔件的孔718可由直径来表征，所述直径可以小于或大约为穿过盖板205的孔714的直径。孔718和孔714可以由数个轮廓来表征，尽管至少在第二表面704处的孔718的直径可以小于在盖板205的第一表面处的孔714的直径。例如，起重器构件716的头部或至少表面以及(诸如如图所示的)孔714的相关联的部分可由以下特征来表征：比在盖间隔件320的第二表面704处的孔718的直径大的直径。因此，可经由盖间隔件的孔718进入起重器构件716，并且起重器构件的操作(诸如通过从孔714的螺纹方向旋转)可将起重器构件从孔714拉出，这可将盖间隔件320从盖板205举升，或将盖间隔件320与盖板205分开。由于喷头325和衬里327可被安置在盖间隔件320上或与盖间隔件320一起安置，移除盖间隔件还可移除这些部件。

转向图8A-8B，其示出了根据本技术的一些实施例的具有投影的部件的示意性平面图。图8A示出了根据本技术的一些实施例的面板的一部分的俯视图。面板可以限定多个第一孔805，多个第一孔805可由包含如图所示的沉孔轮廓的数个轮廓来表征，其中在第一表面(诸如面向区隔板或其他盖堆叠部件的表面)处的直径可大于在与第一表面相对的第二表面(诸如面向喷头或基座的表面，或从上方限定处理区域的表面)处的直径。还示出了孔807的投影，孔807可以穿过定位在面板的第二表面附近的喷头而存在。在一些实施例中，包含所述投影以说明穿过喷头的孔可以不与面板的孔重叠。类似地，图8B示出了喷头的一部分(诸如第一表面)，所述部分可以面向面板，并且可以包含在别处描述的任何喷头的任何材料或特性。喷头可限定多个第二孔810，多个第二孔810可由任何数量的轮廓来表征，如将在后文中进一步描述的。在一些实施例中，多个第二孔810可包含比多个第一孔805更多数量的孔。还示出了孔812的投影，孔812可以穿过定位在喷头的第一表面附近的面板存在。再次地，在一些实施例中，所述投影可以说明穿过面板的孔可以不与喷头的孔重叠或对准的示例。

面板的多个第一孔805可由如图所示的第一图案来表征。本技术可以类似地涵盖第一孔的各种图案中的任一者，包含：每个环的不同数量的孔、包含更多随机图案的孔的不同几何图案、或其他孔配置。喷头的多个第二孔810可由如图所示的第二图案来表征，所述第二图案也可包含各种孔图案中的任一者。在一些实施例中，第二图案可以至少部分地基于第一图案。

例如，在一些实施例中，第二图案可以包含相对于第一图案的一个或多个调整。第二图案可以包含由第一图案来表征的一组、两组或更多组的孔，其中多个第二孔中的每个孔可以从多个第一孔中的每个孔偏移。作为一个非限制性示例，图8示出了孔图案，在所述孔图案中第一图案和数量的孔被结合两次以产生具有第二图案的孔，作为多个第二孔的两个子集，其中多个第二孔是多个第一孔的孔数量的两倍。多个第二孔的第一子集可以由与已经以第一方式从第一图案偏移的第一孔图案类似的图案来表征。另外，多个第二孔的第二子集可以由与已经以第二方式从第一图案偏移的第一孔图案类似的图案来表征。因此，第二孔的第一子集和第二孔的第二子集可各自包含与多个第一孔相同数量的孔。

例如，多个第二孔中的第一子集的孔可以包含在角偏移之后的第一孔图案。因此，多个第二孔中的第一子集的孔中的每个孔可以与第一孔中的孔配对，并且沿着相对于穿过喷头的中心轴在任一方向上的角度从相关联的孔偏移。在图示中，在喷头上的孔814或替代地孔815以及在面板上的孔816可以是两个图案中的相同孔，其中角偏移已经应用于包含孔814的多个第二孔中的第一子集的孔。通过应用此角偏移，多个第二孔可以包含第一子集的孔，所述第一子集的孔可以模拟围绕穿过部件的中心轴旋转一定量的孔的第一图案。

类似地，多个第二孔中的第二子集的孔可以包含在径向偏移之后的第一孔图案。因此，多个第二孔中的第二子集的孔中的每个孔可以与第一孔中的孔配对，并且沿着相对于穿过喷头的中心轴在任一方向上的半径从相关联的孔偏移。在图示中，在喷头上的孔818和在面板上的孔820可以是两个图案的相同的孔，其中径向偏移已经被应用于包含孔818的多个孔中的第二子集的孔。通过应用此径向偏移，多个第二孔可以包含第二子集的孔，所述第二子集的孔可以模拟沿着相对于穿过部件的中心轴的对应半径的向内或向外一定量的孔的第一图案。

图9示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图。所述附图可以提供根据本技术的一些实施例的面板905和喷头910的示意表示。面板905和喷头910可以与如前所述的盖板和盖堆叠相结合。面板905可包含如在别处描述的面板的任何特征或特性。另外，喷头910可包含如在别处所描述的喷头的任何特征或特性。

示例性面板905包含如先前讨论的第一孔908的第一图案。第一孔可以由任何数量的轮廓来表征，所述轮廓包含如图所示并且从面板的第一表面906延伸到第二表面907的沉孔。喷头910可包含数个不同的孔图案，所述孔图案可以构成如先前所讨论的第二图案，并且其可包含孔914的第一子集和第二子集。如图所示，喷头910可限定孔914，孔914从面板905的一些或全部孔908偏移。孔914可从第一表面911延伸到第二表面912，尽管在一些实施例中，在第二表面912处的孔914的出口可以不与孔914的入口对准。在一些实施例中，每个孔914可从面板的每个孔908偏移，尽管所述偏移可发生在第一表面911或第二表面912处，以及可从第一表面911到第二表面912完全地跨过所述孔。

如先前讨论的，喷头910可以定位在面板905与基座之间的处理区域内，它们一起可操作以在处理区域内产生等离子体。喷头910可以被配置成限制在面板905的第二表面907上的离子轰击，并且可以是或包含可以更耐受离子轰击的材料(诸如石英)。当产生等离子体时，在与穿过腔室部件的中心轴平行的相对线性的方向上可能会发生大量离子传输。因此，通过结合穿过喷头910的孔轮廓，所述孔轮廓可以限制在与喷头910的第二表面912正交的方向上穿过喷头的孔914的线性路径，离子可能撞击在孔的表面上，并且可能不会穿过到喷头910的第一表面911或设置在第一表面911上方的面板905。

在本技术的实施例中可以利用任何数量的孔轮廓，并且孔914a-914e可以仅仅是本技术所涵盖的孔图案的几个可能的示例，并且其可以被选择或与其他孔轮廓组合。例如，孔914a可由从第一表面911到第二表面912的角路径来表征，其中在第二表面912处的出口可以从第一表面911处的入口侧向地偏移，以限制或避免通过孔的线性路径。孔可由数个角度来表征，所述角度包含在不同方向上延伸穿过喷头或相对于其他孔不同程度地延伸的角度，这可以促进到处理区域中的输送或改善均匀性。

孔914b和类似的孔914e可包含从第一表面911穿过所述孔或穿过所述孔至第二表面912的部分线性的路径，同时结合延伸到一个表面的部分地成角度的部分，这可类似地限制通过所述孔的直接线性路径。再次地，所述孔可以在所述多个第二孔之间组合，并且可以由在相对于其他孔的各种方向上延伸的成角度部分。孔914c可以由包含两个成角度部分的轮廓来表征，所述两个成角度部分可以包含或可以不包含如图所示的孔的对准的入口和出口。然而，角度的程度可以使得通过孔的直接线性路径可以被限制或避免。孔914c可以类似地与任何其他孔设计组合，并且再次可以包含具有彼此相似或不同的成角度轮廓的多个孔。

孔914d可示出更复杂的孔轮廓，其中从第一表面911和第二表面912中的每一者延伸的两个垂直部分可相对于彼此横向地偏移，并与孔的成角度部分接合，所述成角度部分可以成角度以限制或避免通过孔的直接线路径。再次地，在穿过喷头的孔之间可以利用任何数量的不同角度，并且可以单独地或组合地使用示例性配置中的任一者以产生可以以任何数量的方式影响流体流动的孔图案，同时限制或防止在面板905的第二表面907上的离子撞击。

如在前文中讨论的，喷头910可以与面板905间隔开距离D，例如，所述距离D可以由相关联的盖间隔件和弹性元件的配置产生。在一些实施例中，距离D可以被最小化。例如，因为在一些实施例中面板905可以作为等离子体产生电极操作以在面板与基座之间的处理区域中产生等离子体，所以等离子体可以完全在面板与基座之间产生。然而，如果可以在喷头与面板之间产生等离子体，则喷头将无法避免在面板的第二表面907上的离子轰击。此外，喷头与面板之间的接触可能会导致石英喷头的损坏或破裂。

因此，在一些实施例中，在喷头与面板之间的距离D可以被限制为一定距离以在操作期间限制或避免在部件之间的等离子体产生，诸如以控制在与这两个部件碰撞之前的平均自由路径长度，这可以防止离子化。例如，在一些实施例中，喷头910可以与面板分开2mm或更小以便避免等离子体产生，并且可以与面板分开小于或大约1.8mm、小于或大约1.6mm、小于或约1.4mm、小于或大约1.2mm、小于或大约1.0mm、小于或大约0.9mm、小于或大约0.8mm、小于或大约0.7mm、小于或大约0.6mm、小于或大约0.5mm、小于或大约0.4mm、小于或大约0.3mm、小于或大约0.2mm或更小，尽管可以在两个部件之间保持间隙以限制或防止在部件之间的物理接触，并且使得两个部件之间的间隙内的压降最小化。

转到图10，示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性等距俯视图。所述附图可以示出盖板205和盖堆叠210的一部分，其可以类似于如在前文中讨论的盖堆叠210a。应理解，所述附图仅包含局部视图，并且系统可以附加地包含根据本技术的实施例的在别处讨论的用于半导体处理系统的部件中的任一者。例如，盖板205可以限定第二容积，第二盖堆叠可以设置在所述第二容积之上，并且第二盖堆叠可以包含在整个本公开中描述的任何部件或任何部件的任何特征，包含各种修改(例如，诸如部件旋转)。

所述附图可以示出盖堆叠的一部分，其中移除了RF匹配器和相关联的部件，并且移除了所示的气箱340之上的覆盖板。在气箱340下方可以是附加的盖堆叠部件，包含先前描述的部件中的任一者。所述附图可以示出气箱的第一表面342的视图，第一表面342包含通向穿过气箱的中心孔344的入口。气箱340可以附加地在气箱的第一表面内限定第一通道1010。第一通道1010可以由多个轮廓来表征，所述多个轮廓包含如图所示的螺旋形或缠绕的轮廓。设置在第一通道1010内的可以是加热器1015。如图所示，加热器1015可延伸穿过盖板并被缠绕在第一通道1010内。第一通道1010可以比加热器1015延伸得更远，这可以适应在操作期间加热器1015的膨胀。

在实施例中，加热器1015可以被配置为加热盖堆叠210，并且可以传导地加热每个盖堆叠部件。加热器1015可以是任何类型的加热器，包含电缆加热器、或配置成将热量传导地传递至气箱340的其他装置，气箱340可进而加热彼此的盖堆叠部件。在一些实施例中，加热器1015可以是或包含电加热器，所述电加热器按由第一通道1010限定的图案形成，第一通道1010横跨气箱340并且围绕中心孔344以及如前所述的出口歧管。加热器可以是电阻元件加热器，其可被配置成提供高达、大约或大于大约2,000W的热量，并且可被配置成提供大于或大约2,500W、大于或大约3,000W、大于或大约3,500W、大于或大约4,000W、大于或大约4,500W、大于或大约5,000W、或更高热量。

在实施例中，加热器1015可被配置成产生高达、大约或大于大约50℃的可变腔室部件温度，并且可被配置成产生大于或大约75℃、大于或大约100℃、大于或大约150℃、大于或大约200℃、大于或大约250℃、大于或大约300℃、大于或大约350℃、大于或大约400℃、大于或大约450℃、大于或等于约500℃、大于或大约550℃、大于或大约600℃、或更高的腔室部件温度。加热器1015可以被配置成将各个部件(诸如面板)的温度升高到这些温度中的任一者，以促进处理操作。在一些处理操作中，可以调整加热器1015以将基板的温度传导地升高到上述的任何特定温度，或者在所述的温度中的任一者之内或之间的任何温度范围内的任何特定的温度。为了要保持横跨气箱340的温度均匀性，在一些实施例中，加热器可以在第一通道1010内缠绕整数匝。例如，如图所示，加热器1015延伸至在径向外匝上的位置，所述位置基本上或在一些实施例中直接地与加热器在入口处或最内侧径向匝处的位置一致。因此，在一些实施例中，气箱340的每个区域与加热器1015的类似面积或量接触，这可以改善温度均匀性。入口可以穿过上覆的盖板形成，这可以允许加热器与相关联的RF滤波器电耦接，如先前诸如参照图5所示的。

气箱340可以附加地在气箱的第一表面342内限定第二通道1020。在一些实施例中，第二通道1020可以在第一通道1010的径向内侧。气箱340可以附加地在气箱的第一表面342内限定第三通道1025。在一些实施例中，第三通道1025可以在第一通道1010的径向外侧。虽然可以如上所述地结合第一通道1010以安置加热器，但是可以包含第二通道1020和第三通道1025以密封围绕气箱的盖板。

图11示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图，并且可以示出根据本技术的一些实施例的气箱和覆盖板的局部横截面。所述附图仅旨在提供特定部件的额外细节，所述特定部件可以被结合在别处描述的任何腔室或系统中，并且可以包含在别处描述的部件或系统的任何方面。如图所示，气箱340可以由第一表面342和与第一表面相对的第二表面343来表征。可以在第一表面342内限定第一通道1010以及第二通道1020和第三通道1025，加热器1015可以设置在第一通道1010内。如图所示，在一些实施例中，第二通道1020可以位于第一通道1010的径向内侧，并且第三通道1025可以位于第一通道1010的径向外侧。

第一垫圈1110或弹性元件可以设置在第二通道1020内，并且第二垫圈1115或弹性元件可以设置在第三通道1025内。覆盖板345可以至少部分地跨过气箱340的第一表面342安置，并且可以至少跨过第一通道1010、第二通道1020和第三通道1025延伸。覆盖板345可以不完全地径向向内延伸，以提供用于要设置在气箱的第一表面342上或与第一表面342接触的出口歧管的通路。相对于加热器1015的厚度的第一通道1010的深度可以被配置成减小、限制或避免加热器1015与盖板345之间的接触。在一些实施例中，覆盖板345可以接触第一垫圈1110和第二垫圈1115，并且可以在两个垫圈之间形成密封。在一些实施例中，通过横跨第一通道1010和安置在第一通道1010内的加热器进行密封，可以更不频繁地对第一通道和加热器执行清洁操作。

如上所述，气箱340可由第一表面342和与第一表面相对的第二表面343来表征。中心孔344可以从第一表面342延伸到第二表面343，中心孔344可以提供到其他盖堆叠部件以及进入腔室的处理区域的流体通路。为了促进流体分配，中心孔344可由在延伸到气箱的第二表面343的中央通道的出口处的扩口1120或斜面来表征。此外，气箱340可限定从第一表面342到中心孔344的凹陷壁架1125。在一些实施例中，插入件可以安置在凹陷壁架1125上，插入件可用于引导或调整进入处理腔室的流体流量。

图12A-12D示出了根据本技术的一些实施例的示例性分配器插入件1200的示意图。插入件1200可以安置在凹陷壁架1125上，并且可用于增加混合或调整流体流量。例如，多个前驱物可以流入覆盖气箱的出口歧管。为了增加混合，插入件可减小孔的尺寸或包含提供通过气箱的中心孔的通路的多个孔，这可以在驱物进入处理腔室时促进前驱物的混合。例如，如图12A所示，插入件1200a可包含单个孔1205a，单个孔1205a可增加驻留时间，并且在通过气箱输送之前进行混合。类似地，如图12B所示，插入件1200b可以包含多个孔1205b，多个孔1205b也可影响驻留时间和流动。可以以此方式来利用任何数量的孔配置。

此外，孔可以以任何数量的方式延伸穿过插入件，以进一步调整流体流量或混合。例如，如在图12C中所示的，可以与包含一个或多个孔的任何孔配置相关联的一个或多个孔1205c可由穿过插入件的基本上垂直的轮廓来表征。另外，如图12D所示，一个或多个孔1205d可由延伸穿过插入件的角度来表征，所述角度可以改变流体流量，诸如通过对输送至处理腔室中的前驱物引起一定量的旋涡，这可以进一步混合材料。在实施例中，插入件1200可以涂覆有如前所述的任何材料。

图13示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部等距视图。所述附图可以示出前述系统和部件的局部反转视图，其可以示出额外的系统细节。图13示出了半导体处理系统1300，半导体处理系统1300可包含前述的任何部件、特性或材料。例如，系统1300可包含盖板205，盖板205可以与腔室主体305耦接。腔室主体305可包含基座，所述基座可被升高以与由如前所述的盖堆叠部件和盖板205限定的处理区域内的基板接合。在盖板205上可以是第一盖堆叠210a和第二盖堆叠210b，第一盖堆叠210a和第二盖堆叠210b可包含前述的任何部件和配置。

例如，盖堆叠210a可包含第一出口歧管350a，并且盖堆叠210b可包含第二出口歧管350b，第一出口歧管350a和第二出口歧管350b可以各自与如前所述的相应RF匹配器耦接。如上所述，出口歧管350可包含中心孔，所述中心孔提供通过气箱到相应盖堆叠的通路，并且可包含从出口歧管的径向外表面延伸到中心孔的一个或多个附加的孔。在一些实施例中，出口歧管350a和出口歧管350b可以是相似的或相同的，尽管部件可以彼此颠倒以提供从盖板205上的中心位置到附加的孔的通路。用于处理的前驱物可以通过盖板205输送，并且可以通过管道输送并分开到两个处理室或盖堆叠。

每个出口歧管可包含将相关联的前驱物管道与每个出口歧管耦接的气体挡块。例如，系统1300可包含与第一出口歧管350a的外边缘耦接的第一气体挡块1310a。第一气体挡块可以通过从外表面向中心孔横向地或径向地延伸的附加的一个或多个孔提供与出口歧管的中心孔的流体连通。系统1300还可包含与第二出口歧管350b的外边缘或表面耦接的第二气体挡块1310b。第二气体挡块可以通过从外表面向中心孔横向地或径向地延伸的附加的一个或多个孔提供与出口歧管的中心孔的流体连通。

尽管每个出口歧管350可以被示出为基本上圆柱形的，但是可以通过其进入附加的孔并且气体挡块1310可以与其耦接的表面可以至少部分地被平坦化或扁平化，以促进部件的耦接和限制泄漏。气体挡块可从一个或多个前驱物源(诸如如图所示的两个前驱物源)接收管道。前驱物可以分开地用管道输送到气体挡块，并且可延伸穿过具有穿通件1315的盖板205，这将在后文中进一步描述。

图13另外示出了根据本技术的一些实施例的盖板205与腔室主体305之间的耦接的方面。例如，在一些实施例中，盖板205以及由盖板205支撑的盖堆叠、RF部件和相关联的管道可以围绕铰链1320与腔室主体305耦接。铰链1320可包含与盖板205的第一表面耦接的叶片，并且可提供从盖板向外延伸的销。腔室主体305可包含可接纳销并且可允许盖板围绕腔室主体铰接的关节、轴承或插座，从而提供进入处理区域的内部的通路以进行基板输送和移除、检查和清洁、或其他维护。

图14示出了根据本技术的一些实施例的部件的示意性局部横截面图，并且可以示出如前所述的穿过盖板205且穿过穿通件1315的横截面。盖板205可限定穿过盖板的一个或多个孔，并且处理前驱物可通过所述一个或多个孔输送。由于处理腔室可能会输送腐蚀性或反应性前驱物，因此穿过系统的部件或管道可包含涂层以保护材料以免受到损坏。在一些实施例中，盖板205可以是单件设计，并且可以延伸长达一米或更长的长度，这对于涂覆腔室可能是挑战性的。因此，本技术的一些实施例可以限制前驱物与盖板205之间的相互作用(诸如利用如前所述的盖间隔件和衬里以保护内表面，以及通过利用如图所示的穿通件来限制)。

延伸穿过盖板205的孔1405可以尺寸设计成容纳穿通件，所述穿通件可以提供用于将前驱物输送通过盖板的通道。穿通件可以是或包含耐腐蚀的材料，所述耐腐蚀的材料可以保护免受来自所输送的前驱物(诸如含氯或含氟前驱物)的损害。所述材料可包含前述的涂层或材料中的任一者，并且还可包含其他耐腐蚀材料(诸如钢、镍、合金或可以耐腐蚀的其他金属或材料)。穿通件可以完全地延伸穿过盖板，并且可以与分流管管接或以其他方式与如前所述的第一气体挡块和第二气体挡块中的每一者耦接。取决于前驱物的数量，多个穿通件可延伸穿过盖板并与每个气体挡块耦接，包含先前示出的两个穿通件和相关联的管道。穿通件可以穿过盖板定位，并设置有防松螺帽和垫圈(诸如如图所示的贝式垫圈(belleville washer))，这可以允许穿通件与基底板之间的可调整的密封，从而将穿通件与盖板密封。

如先前所解释的，盖板205可与腔室主体305铰接式地耦接，腔室主体305可将穿通件1315与相关联的管道路径分开，尽管在一些实施例中可结合柔性和/或可伸缩的管道技术方案。在一些实施例中，穿通件1315可以落在弹性元件1410(诸如O形环)上，弹性元件1410在盖板与腔室主体接合时可以提供密封表面以接收穿通件。当盖板在腔室主体上关闭时，气体穿通件可安置在弹性元件1410上，这可提供部件之间的密封。通过利用根据本技术的实施例的腔室系统和部件，可以减少部件的劣化和剥落，并且可以提供改善的等离子体处理。

在前面的描述中，为了解释的目的，已经阐述了许多细节以便提供对本技术的各种实施例的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些细节中的一些或具有额外的细节的情况下实践某些实施例。

已经公开了数个实施例，本领域技术人员将认识到，在不偏离实施例的精神的情况下，可以使用各种修改、替代性的构造和等效物。另外，为了避免不必要地混淆本技术，没有描述许多众所周知的工艺和元件。因此，以上描述不应被视为限制本技术的范围。

在提供数值范围的情况下，应理解，除非上下文另外明确地指出，否则在此范围的上限与下限之间的每个中间值，直到下限单位的最小分数也被具体公开。将在阐明的范围中的任何阐明的值或未阐明的中间值之间的任何较窄范围以及在所述阐明的范围中的任何其他阐明值或中间值被涵盖。那些较小范围的上限和下限可以独立地包含在所述范围中或排除在所述范围之外，并且其中在所述较小范围中包含任一个限值、不包含限值或包含两个限值的每个范围也被涵盖在技术内，受限于所阐明的范围中的任何特定排除的限值。在阐明的范围包含限值中的一者或两者的情况下，排除那些所包含的限值中的任一者或两者的范围也被包含。

如在本文中和在所附权利要求中使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”包含复数引用。因此，例如，对“一板”的引用包含多个此类层，并且对“所述前驱物”的引用包含本领域技术人员已知的一个或多个前驱物及其等效物的引用等等。

此外，当在本说明书中和以下权利要求中使用时，词语“包括(comprise(s))”、“包括(comprising)”、“包含(contain(s))”、“包含(containing)”、“包含(include(s))”和“包含(including)”旨在指定所阐明的特征、整数、部件或操作的存在，但是它们不排除一个或多个其他特征、整数、部件、操作、动作或群组的存在或添加。

Claims (15)

1.一种半导体处理系统，包括：

基座，所述基座被配置为支撑半导体基板，所述基座能作为第一等离子体产生电极操作；

盖板，所述盖板限定径向容积；

面板，所述面板由所述盖板支撑，所述面板能作为第二等离子体产生电极操作，其中等离子体处理区域在由所述面板限定的所述径向容积内被限定在所述基座与所述面板之间，并且其中所述面板限定多个第一孔；以及

喷头，所述喷头定位在所述面板与所述基座之间，其中所述喷头限定多个第二孔，所述第二孔包括比所述多个第一孔更多数量的孔。

2.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述喷头包括介电材料。

3.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述喷头限定至少两倍于所述面板的孔。

4.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述多个第二孔中的每个孔从所述多个第一孔中的每个孔偏移。

5.如权利要求4所述的半导体处理系统，其中所述多个第二孔中的第一子集的孔由与所述多个第一孔类似的孔图案来表征，并且其中所述第一子集的孔中的每个孔沿着相对于穿过所述喷头的中心轴的角度从所述多个第一孔的相关联的孔偏移。

6.如权利要求4所述的半导体处理系统，其中所述多个第二孔中的第二子集的孔由与所述多个第一孔类似的孔图案来表征，并且其中所述第二子集的孔中的每个孔沿着相对于穿过所述喷头的中心轴的半径从所述多个第一孔的相关联的孔偏移。

7.如权利要求1所述的半导体处理系统，进一步包括环形衬里，所述环形衬里定位在由所述盖板限定的所述径向容积内，其中所述环形衬里由面向所述喷头的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面来表征。

8.如权利要求7所述的半导体处理系统，其中所述环形衬里限定围绕所述环形衬里的外表面延伸的突起部，并且其中所述突起部从所述环形衬里的所述第一表面凹入并限定面向所述环形衬里的所述第一表面的第一壁架和面向所述环形衬里的所述第二表面的第二壁架。

9.如权利要求8所述的半导体处理系统，进一步包括：

第一弹性元件，所述第一弹性元件围绕所述第一壁架延伸，其中所述第一弹性元件延伸超过所述环形衬里的所述第一表面，并且其中所述喷头安置在所述第一弹性元件上；以及

第二弹性元件，所述第二弹性元件围绕所述第二壁架延伸。

10.如权利要求9所述的半导体处理系统，进一步包括安置在所述盖板上的间隔件，所述间隔件限定第一凹陷壁架，其中所述第二弹性元件安置在所述间隔件的所述第一凹陷壁架上，并且其中所述间隔件在所述第一凹陷壁架的径向外侧限定第二凹陷壁架。

11.如权利要求10所述的半导体处理系统，其中所述喷头在所述喷头的外边缘周围限定多个凹口，其中所述半导体处理系统进一步包括：

多个对准销，所述多个对准销中的每个对准销至少部分地设置在所述多个凹口中的凹口内，其中所述多个对准销中的每个对准销安置在所述间隔件的所述第二凹陷壁架上。

12.一种半导体处理系统，包括：

盖板，所述盖板至少部分地限定用于等离子体处理的径向容积；

间隔件，所述间隔件安置在所述盖板上并且至少部分地在所述径向容积内延伸，所述间隔件由第一表面和与所述第一表面相对的第二表面来表征，所述间隔件沿着所述间隔件的所述第二表面安置在所述盖板上；

面板，所述面板安置在所述间隔件的所述第一表面上，并且从上方至少部分地限定所述径向容积，所述面板限定多个第一孔；以及

气箱，其中所述面板设置在所述气箱与所述间隔件之间，其中所述气箱限定中心孔，并且其中所述气箱在所述气箱的第一表面内限定第一通道。

13.如权利要求12所述的半导体处理系统，进一步包括覆盖板，所述覆盖板跨过限定在所述气箱的所述第一表面内的所述第一通道延伸。

14.如权利要求13所述的半导体处理系统，其中所述气箱进一步限定：

在所述气箱的所述第一表面内在所述第一通道的径向内侧的第二通道，以及

在所述气箱的所述第一表面内在所述第一通道的径向外侧的第三通道，其中所述半导体处理系统进一步包括：

第一垫圈，所述第一垫圈设置在所述气箱的所述第一表面内的所述第二通道内，以及

第二垫圈，所述第二垫圈设置在所述气箱的所述第一表面内的所述第三通道内，其中所述覆盖板在所述第一垫圈与所述第二垫圈之间形成密封。

15.一种半导体处理系统，包括：

盖板，所述盖板限定了第一径向容积和沿着所述盖板与所述第一径向容积横向地分离的第二径向容积；

第一盖堆叠，所述第一盖堆叠安置在所述盖板上并且与所述第一径向容积轴向对准；

第一RF匹配器，其中所述第一盖堆叠设置在所述盖板与所述第一RF匹配器之间；

第二盖堆叠，所述第二盖堆叠安置在所述盖板上并且与所述第二径向容积轴向对准，其中所述第一盖堆叠包括限定中心孔的第一气箱，并且其中所述第二盖堆叠包括限定中心孔的第二气箱；

第一出口歧管，所述第一出口歧管沿着所述第一出口歧管的第一表面定位在所述第一气箱上，其中所述第一出口歧管限定中心孔，所述中心孔从所述第一出口歧管的所述第一表面朝向所述第一出口歧管的与所述第一出口歧管的所述第一表面相对的第二表面部分地延伸穿过所述第一出口歧管，其中所述第一出口歧管的所述中心孔提供通往所述第一气箱的所述中心孔的流体通路；

第一导电销，所述第一导电销将所述第一RF匹配器与所述第一出口歧管电耦接；

第二出口歧管，所述第二出口歧管沿着所述第二出口歧管的第一表面设置在所述第二气箱上，其中所述第二出口歧管限定中心孔，所述中心孔从所述第二出口歧管的所述第一表面朝向所述第二出口歧管的与所述第一出口歧管的所述第一表面相对的第二表面部分地延伸穿过所述第二出口歧管，其中所述第二出口歧管的所述中心孔提供通往所述第二气箱的所述中心孔的流体通路；

第二RF匹配器，其中所述第二盖堆叠设置在所述盖板与所述第二RF匹配器之间；以及

第二导电销，所述第二导电销将所述第二RF匹配器与所述第二出口歧管电耦接。

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