CN116031132A - 气体输送装置、气体输送系统和等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种气体输送装置、气体输送系统和等离子体处理装置。该气体输送装置用于向处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送工艺气体，该气体输送装置包括：第一进气单元，包括多个沿其周向分布的气体通道并配置为分别向处理腔室输送工艺气体；第二进气单元，与第一进气单元配合，并包括多个延伸至第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通。此外，该气体输送装置还包括第一控制单元，配置为控制经由各进气管道输送至处理腔室的工艺气体的流速。根据本公开的气体输送装置能够提高进气的均匀性。

Description

气体输送装置、气体输送系统和等离子体处理装置

技术领域

本公开涉及半导体处理领域，尤其涉及用于例如向处理腔室中的工件输送气体的气体输送装置和气体输送系统以及包含处理腔室的等离子体处理装置。

背景技术

等离子处理装置通常要输入刻蚀气体并通过将工艺气体(例如，刻蚀气体)电离为等离子体以实现对工件(例如，晶圆)的刻蚀处理。而刻蚀气体在等离子体装置内部的分布均匀性对工件(例如，晶圆)的刻蚀结果(例如，刻蚀形貌的一致性)起到了关键作用。

发明内容

本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中得知，或者可以通过实施例的实践得知。

本公开的一个示例性方面涉及一种气体输送装置，该气体输送装置配置为向处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送工艺气体，所述气体输送装置包括：第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及第一控制单元，配置为控制经由各进气管道输送至所述处理腔室的所述工艺气体的流速。根据本公开的示例性方面的气体输送装置能够提高边缘进气的均匀性。

本公开的一个示例性方面涉及一种气体输送系统，该气体输送系统包括：第一气体输送装置，配置为向处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送工艺气体，其中，所述第一气体输送装置包括：第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；以及第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及第二气体输送装置，配置为向所述处理腔室的中心区域输送所述工艺气体。根据本公开的示例性方面的气体输送系统能够提高进气的均匀性。

本公开的一个示例性方面涉及一种等离子体处理装置，该等离子体处理装置包括：处理腔室，配置为容纳工件；以及气体输送系统，包括：第一气体输送装置，设置于所述处理腔室的第一侧，配置为向所述处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送用于处理所述工件的工艺气体，所述第一气体输送装置包括：第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及第二气体输送装置，设置于所述处理腔室的所述第一侧，并配置为向所述处理腔室的中心区域输送所述工艺气体。根据本公开的示例性方面的等离子体处理装置能够提高进气的均匀性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开实施例的等离子体处理装置的一个示意图；

图2是根据本公开实施例的等离子体处理装置的另一个示意图；

图3是根据本公开实施例的等离子体处理装置的俯视示意图；

图4是沿图2所示的B-B线的剖视示意图；

图5是沿图3所示的A-A线的剖视图；

图6是本公开实施例的感应元件的示意图；

图7是本公开实施例的感应元件中的第一感应元件的示意图；以及

图8是本公开实施例的感应元件中的第二感应元件的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，本公开的各方面旨在覆盖这样的修改和变化。

可以对本公开的这些示例实施例进行变化和修改。如在说明书中所使用的，单数形式“一”、“和”以及“该(所述)”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。“第一”、“第二”、“第三”等的使用被用作标识符，并且不一定指示任何顺序、暗示的或其它。为了说明和讨论的目的，可以参照“衬底”"或“工件”来讨论示例方面。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，本公开的示例性方面可与任何合适的工件一起使用。术语“约”与数值结合使用是指在所述数值的20％内。

还应理解的是，在本文中描述具体实施例时，为便于说明，已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。另外，表示系统结构的剖示图只是作为描述本申请的一些步骤和部件以及各部件之间的关系的示意性结构图，其在此不应限制本公开保护的范围。

一般来说，等离子体处理装置的气体输送系统可被设计用以向等离子体处理腔室输送工艺气体(例如，刻蚀气体)等离子体处理装置的离子源则可用于将输送的刻蚀气体电离为等离子体。在实施例中，工件(例如，晶圆)的刻蚀形貌的一致性与刻蚀气体的均匀性有关。

因此，本公开的各方面提供了许多技术效果和益处。例如，本文提供了一种气体输送装置、气体输送系统和包括该气体输送系统的等离子体处理装置。上述各装置能够提高进气的均匀性。下面参考图1至图7详细描述本申请的各实施方式。

参考图1，该等离子体处理装置100包括气体输送系统10和处理腔室20。气体输送系统10包括第一气体输送装置11和第二气体输送装置12。第一气体输送装置11和第二气体输送装置12可共同地设置于处理腔室20的第一侧(例如，位于处理腔室20的顶部的一侧)。在一些示例中，第一气体输送装置11可设置于处理腔室20的顶部的边缘位置，并配置为向处理腔室20的沿其周向分布的边缘区域输送用于处理工件(例如，图2所示的工件80)的工艺气体(例如，刻蚀气体)。在一些示例中，第二气体输送装置12可设置于处理腔室20的顶部的中心位置，并配置为向处理腔室20的中心区域输送工艺气体(例如，刻蚀气体)。

参考图2，待处理的工件80可容纳于处理腔室20中。工件80的边缘部分可位于处理腔室20的边缘区域，工件80的中心部分可位于处理腔室20的中心区域。工件80可以是任何合适的工件或包括任何合适的工件，例如半导体工件，例如硅晶片。在一些实施例中，工件80可以是掺杂硅晶片或包括掺杂硅晶片。例如，可掺杂硅晶片，使得硅晶片的电阻率大于约0.1Ω·cm，例如大于约1Ω·cm。

需要说明的是，该处理腔室可以为兼具处理腔室和等离子体腔室的腔室，也就是说，实际应用中，本申请方案适用于处理腔室和等离子体腔室所分开的等离子体处理设备，此时，工件80设置于处理腔室中；同样地，本申请方案也适用于等离体子腔室与处理腔室属于同一腔室的等离子体处理装置100。在一具体示例中，该等离子体处理装置100可以具体为等离子体刻蚀机。

在一些示例中，等离子体处理装置100还包括工件支撑体50，工件80在处理腔室20中由工件支撑体50支撑。工件支撑体50(例如，工件支撑板)可被操作以在热处理期间支撑工件80。在一些实施例中，工件支撑体50可配置为支撑多个工件80，以便同时进行处理。

在一些实施例中，工件支撑体50可以在等离子处理之前、期间和/或之后旋转工件80。在一些实施例中，工件支撑体50可包括一个或多个从工件支撑体50延伸的支撑销40。该支撑销40可具有小于工件支撑体50的表面积，从而在其与工件80接触时，能够尽可能使得工件支撑体50与工件80的接触面积小。

在一些实施例中，等离子体处理装置100还可包括与工件支撑体50连接的旋转轴60。旋转轴60配置为在处理腔室20中支撑工件支撑体50。具体地，该旋转轴60的一端可与工件支撑体50的背离支撑销40的表面连接，另一端可穿出处理腔室20并连接至能够使旋转轴60旋转360°的旋转装置(图中未示出)。

继续参考图3，在一些示例中，第一气体输送装置11可包括相互配合的第一进气单元111和第二进气单元112。具体地，参考图5，第一进气单元111可设置为具有凹槽的环状结构，第二进气单元112可设置为具有凸缘的环状结构。第一进气单元111和第二进气单元112相互配合时，第二进气单元112向第一进气单元111的凹槽延伸，并与该凹槽的底部配合(例如，形成下文所描述的第二配合区域116)。第二进气单元112的凸缘可与第一进气单元111的顶部配合(例如，第一配合区域115)。上述设置使得第一进气单元111和第二进气单元112配合紧密。

在一些示例中，第一进气单元111配置为向处理腔室20输送工艺气体(例如，刻蚀气体)。第二进气单元112配置为向第一进气单元111输送该工艺气体。参考图4，第一进气单元111可包括多个沿处理腔室20的周向分布的气体通道111-1以及与每个气体通道111-1连通的喷射件(例如，喷嘴)111-2。多个气体通道111-1的长度可设置为相同。喷射件111-2例如延伸至处理腔室20的内部。喷射件111-2可包括多个喷射孔，喷射孔在喷射件111-2的主体结构上例如可呈圆周分布。在一些情况下，气体通道111-1和喷射件111-2例如可以偶数对沿周向方向均匀分布。在另一些情况下，气体通道111-1和喷射件111-2例如可以偶数对沿周向方向不均匀地分布。

参考图5，第二进气单元112包括多个延伸至第一进气单元111的进气管道112-1，进气管道112-1可与气体通道111-1连通。在一些示例中，进气管道112-1与气体通道111-1可一一对应设置，每个进气管道112-1可与相应的气体通道111-1连通。多个进气管道112-1的长度例如可设置为相同。进气管道112-1与对应地气体通道111-1和喷射件111-2构成输气管路。第一进气单元111和第二进气单元112的内部可形成多个独立的输气管路。参考图5，在一些情况下，进气管道112-1可沿大致垂直于处理腔室20的顶部的方向延伸至气体通道111-1的顶部。进气管道112-1还可大致垂直于第一进气单元111的顶部。上述设置可使得进气管道112-1的延伸方向与气体通道111-1的延伸方向相互垂直。

回到图2，第一气体输送装置11还可包括多个输送管线114。每个输送管线114与第二进气单元112的进气管道112-1连通。在一些情况下，来自例如气体供应部(未示出)的工艺气体(例如，刻蚀气体)可经由输送管线114传输至第二进气单元112的进气管道112-1，然后沿大致垂直于进气管道112-1的方向在第一进气单元111的气体通道111-1中传输，并经由喷射件111-2的喷射孔向处理腔室20的内部喷射。

根据本公开的一些第一气体输送装置11，通过设置多个具有一一对应关系的进气管道112-1和气体通道111-1，使得不同的工艺气体或者同一工艺气体能够单独地传输至处理腔室20的边缘区域。上述设置有利于对处理腔室20的沿周向分布的边缘区域的气体分布进行独立地控制，从而能够提高边缘进气的均匀性，以进一步提高等离子体沉积的均匀性。而且，工艺气体从多个进气管道112-1传输至对应的喷射件111-2的输气管路的长度基本相同，保证了工艺气体在不同的管路路径中的传输速度。

另外，根据本公开的一些第一气体输送装置11，可通过使得工艺气体在传输过程中改变传输方向(例如，改变为垂直于原传输方向)来提高工艺气体在气体通道111-1中传输的均匀性，有利于提高处理腔室20的边缘区域的气体分布的均匀性，从而进一步提高等离子体沉积的均匀性。

在一些示例中，第一进气单元111的每个气体通道111-1的直径处处相同。在一些示例中，每个气体通道111-1沿工艺气体的传输方向例如可具有逐渐减小的径向宽度(例如，直径)，从而能够有效控制工艺气体在气体通道111-1中传输的均匀性，进而有利于提高处理腔室20的边缘区域的气体分布的均匀性。

参考图5，在一些示例中，第一进气单元111与第二进气单元112的配合界面包括多个第一配合区域115。第一配合区域115靠近每个进气管道112-1与对应的气体通道111-1的连通处。换句话说，第一进气单元111的气体通道111-1的进气端和第二进气单元112的进气管道112-1在第一配合区域115附近连通。另外，第一进气单元111与第二进气单元112的配合界面还包括多个第二配合区域116。第二配合区域116靠近气体通道111-1与对应的喷射件111-2的连通处。换句话说，进气单元111的气体通道111-1的出气端和喷射件111-2在第二配合区域116附近连通。上述设置提高了进气管道112-1与对应的气体通道111-1和喷射件111-2配合连通的牢固性和气密性。

在一些情况下，第一气体输送装置11还包括第一密封件117和第二密封件118。第一密封件117设置于第一配合区域115，第二密封件118设置于第二配合区域116。当工艺气体传输至进气管道112-1与对应的气体通道111-1的连通处时，第一密封件117能够阻挡该处的工艺气体向外泄露。当工艺气体传输至气体通道111-1与对应的喷射件111-2的连通处时，第一密封件118能够阻挡该处的工艺气体向外泄露。

在另一些示例中，气体输送系统10还可包括控制系统113，该控制系统113可配置为控制经由第一气体输送装置11输送至处理腔室20的边缘区域的工艺气体(例如，刻蚀气体)的流速。对于第一气体输送装置11而言，还包括第一控制单元，该第一控制单元例如为控制系统113的一部分，从而该第一控制单元可配置为控制经由各进气管道112-1输送至处理腔室20的边缘区域的工艺气体的流速。此处关于第一控制单元的详细说明可参加下文中描述气体输送装置11中所涉及的第一控制单元，此处不再赘述。

参考图5，控制系统113可包括至少两个控制阀113-1和至少两个流量控制器113-2。控制阀113-1对应设置于每个输送管线114的入口端，并配置为控制工艺气体在所述输送管线114中传输的通断。控制阀113-1例如可设置为常闭式气动隔膜阀。流量控制器113-2对应设置于每个输送管线114的入口端。流量控制器113-2例如可设置于相邻的控制阀113-1之间，并配置为控制工艺气体在输送管线114中的流速。在一些情况下，流量控制器113-2例如为质量流量控制器(MFC)。通过对不同的管路的控制阀113-1和流量控制器113-2的控制，可实现每个喷射件111-2向处理腔室20的内部喷射的工艺气体的通断和流速，从而能够对处理腔室20的边缘区域的不同子区域的气体分布(例如，浓度和均匀性)进行独立地调节和控制。例如，可根据实际需要，控制经由各进气管道112-1输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速至少部分地不同。此外，还可在不同的管路中通入不同种类的工艺气体，从而对处理腔室20的边缘区域的不同子区域通入的不同种类的工艺气体进行独立地调节和控制。

在不包括第一气体输送装置11的一些情况下，经由第二气体输送装置12向处理腔室20的中心区域输送工艺气体的过程中，工艺气体可向边缘区域扩散，然而，边缘区域的工艺气体的浓度通常小于中心区域的工艺气体的浓度。在工艺气体为刻蚀气体的示例中，工件80的边缘部分接收的工艺气体的浓度将小于其中心部分，容易导致工件80的边缘部分的刻蚀形貌与中心部分的刻蚀形貌出现较大差异。

考虑到上述情况，本文中的控制系统113还可根据处理腔室20的中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值，调整经由各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速。

在一些示例中，控制系统113还配置为控制经由第二气体输送装置12向处理腔室20的中心区域输送的工艺气体的流速。在一具体示例中，第二气体输送装置12还包括第二控制单元，该第二控制单元例如可为控制系统的一部分，从而该第二控制单元可配置为向处理腔室20的中心区域输送的工艺气体的流速，从而控制中心区域的工艺气体的浓度。

在一些示例中，控制系统113还可配置为根据处理腔室20的中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值来控制控制阀113-1和流量控制器113-2，从而调整经由各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速，以减小工件80的边缘部分与中心部分接收的工艺气体的浓度的差值。

经过上述控制系统113的控制处理，工件80的边缘部分的形貌与中心部分的形貌的差异可控制在较小的范围内，保证了工件80的刻蚀形貌的均匀性。

在一些示例中，可通过设置于处理腔室20的中心区域和边缘区域的气体浓度传感器监控各区域的气体浓度，当中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值大于阈值时，可提高经由各进气管道各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速(此时，第一进气单元111的气体通道111-1和第二进气单元112的进气管道道112-1例如均处于打开状态)，从而提升边缘区域的工艺气体的浓度，直至中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差异小于阈值。

在另一些示例中，上述设置于边缘区域的气体浓度传感器可具有多个，例如，可沿处理腔室20的周向均匀分布的多个气体浓度传感器，从而能够对处理腔室20的边缘区域的多个子区域的气体浓度进行监控。当中心区域与边缘区域的任一子区域的工艺气体的浓度的差值大于阈值时，可提高经由进气管道112-1和气体通道111-1输送至该子区域附近的工艺气体的流速，从而提升该子区域的工艺气体的浓度，直至中心区域与边缘区域的子区域的工艺气体的浓度的差异小于阈值。

可以理解的是，上述子区域附近的工艺气体例如可为与该子区域最为接近的喷射件111-2喷出的工艺气体，该喷射件111-2可与对应的气体通道111-1进气管道112-1连通，通过控制该进气管道112-1对应的流量控制器113-2的阀门来提高工艺气体的传输速度。

在一些示例中，上述中心区域与边缘区域或中心区域与边缘区域的子区域的阈值范围例如为5％～10％，换言之，当处理腔室20的中心区域和边缘区域或其子区域的浓度的差值的比例在5％～10％范围内，即可通过提高经由各进气管道各进气管道112-1输送至该边缘区域或子区域的工艺气体的流速。在具体示例中，上述阈值例如可为5％、6％、7％、8％、9％和10％中的任一个。

继续参考图2，该等离子体处理装置100还包括等离子体源30，该等离子体源30例如包括电感耦合等离子体源。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本公开范围的情况下，可以使用任何等离子体源(例如，电感耦合等离子体源、电容耦合等离子体源等)。

继续参考图2，等离子体源30可电离经由气体输送系统10向处理腔室20(即，等离子体产生区域)的内部传输的工艺气体(例如，刻蚀气体)。该工艺气体在电离处理后产生等离子体，该等离子体可传输到工件80的表面(例如，背离工件支撑体50的表面)，并对工件80的表面执行刻蚀工艺。具体地，等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和工件20的表面发生多种物理和化学反应，使得工件20的表面形貌发生改变，即完成刻蚀过程。

参考图2，处理腔室20的侧壁的至少一部分(例如，顶板)例如可以由电介质材料、例如石英和/或氧化铝形成。等离子体源30可包括感应元件31和功率发生器32。感应元件31设置于处理腔室20的第二侧(例如，与第一侧相邻)。可选地，感应元件31还可邻近处理腔室20的侧壁的由电介质材料组成的一部分。在一些情况下，感应元件30可通过合适的匹配网络(未示出)耦合到功率发生器(例如，RF功率发生器)32。感应元件30可由任何合适的材料形成，包括适于在处理腔室20内诱发等离子体的导电材料。具体地，当感应元件31由来自例如RF功率发生器32的RF功率激励时，可在处理腔室20中产生等离子体。在特定实施例中，等离子体处理装置100可包括任选的接地法拉第屏蔽体(未示出)，以减少感应元件31对等离子体的电容耦合，接地法拉第屏蔽体可由任何合适的材料或导体形成，包括与感应元件31类似或基本类似的材料。

参考图6，感应元件31例如包括相互配合的第一感应元件31-1和第二感应元件31-2，第一感应元件31-1和第二感应元件31-2可通过多个感应元件树脂支撑块33吊装在例如前文所述的处理腔室20的侧壁。

参考图7，在一些示例中，第一感应元件31-1可由同心的第一子感应元件31-11和第二子感应元件31-12组成。第一子感应元件31-11可为半圈结构，第二子感应元件31-12可为整圈结构。具体地，第一子感应元件31-11的直径小于第二子感应元件31-12的直径。

参考图8，在一些示例中，第二感应元件31-2由同心的第三子感应元件31-21和第四子感应元件31-22组成。第三子感应元件31-21可为半圈结构，第四子感应元件31-22可为整圈结构。具体地，第三子感应元件31-21的直径大于第四子感应元件31-22的直径。在一些示例中，第二子感应元件31-12的直径大于第三子感应元件31-21，第四子感应元件31-22的直径小于第一子感应元件31-11的直径。

回到图6，第一子感应元件31-11和第三子感应元件31-21同心设置，且具有第一预设高度差，该第一预设高度差例如为2mm～5mm。在一些示例中，该第一预设高度差例如为3mm。在一些示例中，第四子感应元件31-22与第二子感应元件31-12具有第二预设高度差，该第二预设高度差例如为2mm～5mm。在一些示例中，该第二预设高度差例如为4mm。感应元件31的装配结构组成3个同心的且位于不同高度层的3圈同心圆。可选地，第四子感应元件31-22可作为上文中的四个感应元件中的靠近内侧的感应元件，第二子感应元件31-12可作为上文中的四个感应元件中的靠近外侧的感应元件。该装配结构可以实现均匀的电磁场，使等离子区域的等离子体分布更为均匀，从而提高刻蚀的均匀性。

根据本公开的一些等离子体处理装置100可通过设置气体输送系统10和具有感应元件31的等离子体源30来实现等离子体沉积和刻蚀的均匀性，从而能够提高工件80的刻蚀形貌的一致性。

在一些示例中，本文还提供一种气体输送装置，该气体输送装置例如包括前文所描述的第一气体输送装置11和第一控制单元，该第一控制单元例如可为上述控制系统113的一部分，从而可使得该第一控制单元可控制经由各进气管道112-1输送至处理腔室20的边缘区域的工艺气体的流速。具体地，该气体输送装置的第一控制单元可根据上文中的处理腔室20的中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值，调整经由各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速。

在一些示例中，该气体输送装置的第一控制单元还可配置为根据处理腔室20的中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值来控制控制阀113-1的通断和流量控制器113-2，从而调整经由各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速，以减小工件80的边缘部分与中心部分接收的工艺气体的浓度的差值。经过上述处理，工件80的边缘部分的形貌与中心部分的形貌的差异可控制在较小的范围内，保证了工件80的刻蚀形貌的均匀性。

在一些示例中，可通过设置于处理腔室20的中心区域和边缘区域的气体浓度传感器监控各区域的气体浓度，当中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差值大于阈值时，可提高经由各进气管道各进气管道112-1输送至边缘区域的工艺气体的流速，从而提升边缘区域的工艺气体的浓度，直至中心区域与边缘区域的工艺气体的浓度的差异小于阈值。

在另一些示例中，上述设置于边缘区域的气体浓度传感器可具有多个，例如，可沿处理腔室20的周向均匀分布的多个气体浓度传感器，从而能够对处理腔室20的边缘区域的多个子区域的气体浓度进行监控。当中心区域与边缘区域的任一子区域的工艺气体的浓度的差值大于阈值时，控制器可提高经由进气管道112-1和气体通道111-1输送至该子区域附近的工艺气体的流速，从而提升该子区域的工艺气体的浓度，直至中心区域与边缘区域的子区域的工艺气体的浓度的差异小于阈值。

可以理解的是，上述子区域附近的工艺气体例如可为与该子区域最为接近的喷射件111-2喷出的工艺气体，该喷射件111-2可与对应的气体通道111-1进气管道112-1连通，控制器通过控制该进气管道112-1对应的流量控制器113-2的阀门来提高工艺气体的传输速度。

在一些示例中，上述中心区域与边缘区域或中心区域与边缘区域的子区域的阈值范围例如为5％～10％，换言之，当处理腔室20的中心区域和边缘区域或其子区域的浓度的差值的比例在5％～10％范围内，即可通过控制器提高经由各进气管道各进气管道112-1输送至该边缘区域或子区域的工艺气体的流速。在具体示例中，上述阈值例如可为5％、6％、7％、8％、9％和10％中的任一个。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (32)

1.气体输送装置，配置为向处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送工艺气体，所述气体输送装置包括：

第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；

第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及

第一控制单元，配置为控制经由各进气管道输送至所述处理腔室的所述工艺气体的流速。

2.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述第一控制单元还配置为：

根据所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值，调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

3.根据权利要求2所述的气体输送装置，其中，所述处理腔室内置有工件，所述第一控制单元还配置为：

通过调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速，减小所述工件的边缘部分与中心部分接收的所述工艺气体的浓度的差值，其中，所述工件的边缘部分位于所述边缘区域，所述工件的中心部分位于所述中心区域。

4.根据权利要求2所述的气体输送装置，其中，所述第一控制单元还配置为：

响应于所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值大于阈值，提高经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

5.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述第一控制单元还配置为：

控制经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速至少部分不同。

6.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述第一控制单元还配置为控制经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的种类至少部分不同。

7.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述气体通道的径向宽度沿所述工艺气体的传输方向逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述第一进气单元还包括：

多个喷射件，与对应的所述气体通道连通，并配置为向所述处理腔室喷射所述工艺气体。

9.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述第一进气单元与第二进气单元的配合界面包括多个第一配合区域，所述第一配合区域靠近所述进气管道与所述气体通道的连通处，以及所述气体输送装置还包括：

第一密封件，设置于所述第一配合区域，用于密封所述进气管道与所述气体通道的连通处。

10.根据权利要求8所述的气体输送装置，其中，所述第一进气单元与第二进气单元的配合界面包括多个第二配合区域，所述第二配合区域靠近所述气体通道与所述喷射件连通的连通处；以及所述气体输送装置还包括：

第二密封件，设置于所述第二配合区域，用于密封所述气体通道与所述喷射件的连通处。

11.根据权利要求1所述的气体输送装置，其中，所述气体输送装置还包括：

至少两个输送管线，与所述进气管道连通，其中，

所述第一控制单元包括：

至少两个控制阀，对应设置于每个输送管线的入口端，并配置为控制所述工艺气体在所述输送管线中传输的通断；以及

至少两个流量控制器，对应设置于每个输送管线的入口端，并配置为控制所述工艺气体在所述输送管线中的流速。

12.根据权利要求11所述的气体输送装置，其中，所述第一控制单元还配置为根据所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值，控制所述控制阀和所述流量控制器中的至少一个，以调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

13.气体输送系统，包括：

第一气体输送装置，配置为向处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送工艺气体，其中，所述第一气体输送装置包括：

第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；以及

第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及

第二气体输送装置，配置为向所述处理腔室的中心区域输送所述工艺气体。

14.根据权利要求13所述的气体输送系统，还包括：

控制系统，配置为控制经由所述第一气体输送装置向所述处理腔室的边缘区域输送的所述工艺气体的流速。

15.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述控制系统还配置为：

控制经由所述第二气体输送装置向所述处理腔室的中心区域输送的所述工艺气体的流速。

16.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述控制系统配置为：

根据所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值，调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

17.根据权利要求16所述的气体输送系统，其中，所述处理腔室内置有工件，所述控制系统还配置为：

通过调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速，减小所述工件的边缘部分与中心部分接收的所述工艺气体的浓度的差值，其中，所述工件的边缘部分位于所述边缘区域，所述工件的中心部分位于所述中心区域。

18.根据权利要求16所述的气体输送系统，其中，所述控制系统还配置为：

响应于所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值大于阈值，提高经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

19.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述控制系统还配置为：

控制经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速至少部分不同。

20.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述控制系统还配置为控制经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的种类至少部分不同。

21.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述气体通道的径向宽度沿所述工艺气体的传输方向逐渐减小。

22.根据权利要求13所述的气体输送系统，其中，所述第一进气单元还包括：

多个喷射件，与对应的所述气体通道连通，并配置为向所述处理腔室喷射所述工艺气体。

23.根据权利要求13所述的气体输送系统，其中，所述第一进气单元与第二进气单元的配合界面包括多个第一配合区域，所述第一配合区域靠近所述进气管道与所述气体通道的连通处，以及所述第一气体输送装置还包括：

第一密封件，设置于所述第一配合区域，且用于密封所述进气管道与所述气体通道的连通处。

24.根据权利要求22所述的气体输送系统，其中，所述第一进气单元与第二进气单元的配合界面包括多个第二配合区域，所述第二配合区域靠近所述气体通道与所述喷射件连通的连通处；以及所述第二气体输送装置还包括：

第二密封件，设置于所述第二配合区域，且用于密封所述气体通道与所述喷射件的连通处。

25.根据权利要求14所述的气体输送系统，其中，所述第一气体输送装置还包括：

至少两个输送管线，与所述进气管道连通，其中，

所述控制系统包括：

至少两个控制阀，对应设置于每个输送管线的入口端，并配置为控制所述工艺气体在所述输送管线中传输的通断；以及

至少两个流量控制器，对应设置于每个输送管线的入口端，并配置为控制所述工艺气体在所述输送管线中的流速。

26.根据权利要求25所述的气体输送系统，其中，所述控制系统还配置为根据所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值，控制所述控制阀和所述流量控制器中的至少一个，以调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

27.等离子体处理装置，包括：

处理腔室，配置为容纳工件；以及

气体输送系统，包括：

第一气体输送装置，设置于所述处理腔室的第一侧，配置为向所述处理腔室的沿其周向分布的边缘区域输送用于处理所述工件的工艺气体，所述第一气体输送装置包括：

第一进气单元，包括多个沿所述周向分布的气体通道，并配置为分别向所述处理腔室输送所述工艺气体；

第二进气单元，与所述第一进气单元配合，并包括多个延伸至所述第一进气单元的进气管道，其中，所述进气管道与所述气体通道连通；以及

第二气体输送装置，设置于所述处理腔室的所述第一侧，并配置为向所述处理腔室的中心区域输送所述工艺气体。

28.根据权利要求27所述的等离子体处理装置，其中，所述气体输送系统还包括：

控制系统，配置为控制经由所述第一气体输送装置向所述处理腔室的边缘区域输送的所述工艺气体的流速。

29.根据权利要求28所述的等离子体处理装置，其中，所述控制系统还配置为：

控制经由所述第二气体输送装置向所述处理腔室的中心区域输送的所述工艺气体的流速。

30.根据权利要求28所述的等离子体处理装置，其中，所述控制系统配置为：

根据所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值，调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

31.根据权利要求30所述的等离子体处理装置，其中，所述处理腔室内置有工件，所述控制系统还配置为：

通过调整经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速，减小所述工件的边缘部分与中心部分接收的所述工艺气体的浓度的差值，其中，所述工件的边缘部分位于所述边缘区域，所述工件的中心部分位于所述中心区域。

32.根据权利要求30所述的等离子体处理装置，其中，所述控制系统还配置为：

响应于所述处理腔室的中心区域与所述边缘区域的所述工艺气体的浓度的差值大于阈值，提高经由各进气管道输送至所述边缘区域的所述工艺气体的流速。

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