TW201921490A - 具有多個電漿配置構件之半導體處理系統 - Google Patents

Abstract

一種示例性系統可包括腔室，該腔室經配置以在該腔室之處理區域中含有半導體基板。該系統可包括第一遠端電漿單元，該第一遠端電漿單元與腔室之第一入口流體耦接及經配置以將第一前驅物經由第一入口傳遞至腔室中。該系統可更進一步包括第二遠端電漿單元，該第二遠端電漿單元與腔室之第二入口流體耦接及經配置以將第二前驅物經由第二入口傳遞至腔室中。可將第一入口及第二入口與腔室之混合區域流體耦接，該混合區域與腔室之處理區域分開及與該處理區域流體耦接。可配置混合區域以允許第一前驅物及第二前驅物在腔室之處理區域外部彼此相互作用。

Description

具有多個電漿配置構件之半導體處理系統

本申請案主張於2013年3月8日提交申請之美國非臨時專利申請案第13/791,074號之優先權，該美國非臨時專利申請案主張於2013年2月8日提交申請之美國臨時申請案第61/762,767號之權益，兩者標題皆為「Semiconductor Processing Systems Having Multiple Plasma Configurations」。出於所有目的以引用之方式將上述兩個申請案之全部揭示內容倂入本文。

本發明技術係關於半導體製程及設備。更具體言之，本發明技術係關於具有多個電漿配置構件之處理系統。

在基板表面上產生錯綜複雜的圖案化材料層之製程使得積體電路成為可能。在基板上產生圖案化材料需要用於移除暴露材料之受控方法。化學蝕刻被用於各種目的，包括用光阻劑將圖案轉移至底層中、薄化各層或薄化存在於表面上的特徵之橫向尺寸。常常需要具有蝕刻一種材料比蝕刻另一種材料更快的蝕刻製程促進（例如）圖案轉移製程。此蝕刻製程被認為對第一材料具有選擇性。作為材料、電路及製程之多樣性的結果，蝕刻製程已被發展成具有對各種材料的選擇性。

濕式HF蝕刻相比其他介電質及半導體材料優先移除氧化矽。然而，濕式製程不能穿透一些受約束溝槽及有時使剩餘材料變形。在基板處理區域內部形成之本端電漿中產生的乾式蝕刻可穿透更受約束溝槽及展示出精密剩餘結構的較少變形。然而，本端電漿可經由因放電產生電弧損壞基板。

因此，需要一種改良的方法及系統，用於選擇性地蝕刻半導體基板上的材料及結構，該等方法及系統允許對前驅物化學品及蝕刻參數的更多控制。藉由本發明技術解決該等及其他需求。

關於半導體處理腔室描述系統及方法。示例性系統可包括腔室，該腔室經配置以在該腔室之處理區域中含有半導體基板。該系統可包括第一遠端電漿單元，該第一遠端電漿單元與腔室之第一入口流體耦接及經配置以將第一前驅物經由第一入口傳遞至腔室中。該系統可更進一步包括第二遠端電漿單元，該第二遠端電漿單元與腔室之第二入口流體耦接及經配置以將第二前驅物經由第二入口傳遞至腔室中。可將第一入口及第二入口與腔室之混合區域流體耦接，該混合區域與腔室之處理區域分開及與該處理區域流體耦接。可配置混合區域以允許第一前驅物及第二前驅物在腔室之處理區域外部彼此相互作用。

該系統可進一步包括安置於腔室之混合區域與處理區域之間的裝置。該裝置可經配置以至少部分地抑制導向處理區域的離子物質之流動。該腔室可進一步包括位於腔室內部的氣體分配組件，該氣體分配組件處於腔室之處理區域之頂部部分處或腔室之處理區域上方，且經配置以將第一前驅物及第二前驅物兩者傳遞至腔室之處理區域中。氣體分配組件可包括上平板及下平板，及該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積。平板之耦接可提供穿過上平板及下平板的第一流體通道及穿過下平板的第二流體通道，該等通道經配置以提供自容積穿過下平板的流體入口。第一流體通道可與平板與第二流體通道之間的容積流體隔離。經由氣體分配組件與腔室中的第三入口流體耦接之側面可流體進入所界定之容積，該第三入口與腔室之第一入口及第二入口分開。

可將到腔室的第一入口及第二入口與腔室之頂部部分耦接。在實施例中，第一入口及第二入口可彼此分開。亦可將第一入口及第二入口在單個位置處與腔室之頂部部分耦接。可配置第一遠端電漿單元及第二遠端電漿單元與單個入口耦接以允許第一前驅物及第二前驅物在進入腔室之混合區域前相互作用。亦可將第一入口及第二入口與腔室之側面部分耦接，且該等入口可彼此分開或耦接在一起。可將第一入口及第二入口與氣室流體耦接，該氣室圍繞腔室徑向分配及經配置以在遍及氣室的複數個位置處提供入口至腔室之混合區域。

處理系統之腔室可進一步包括安置於腔室之混合區域與處理區域之間的淋噴頭，該淋噴頭經配置以分配穿過腔室的第一前驅物及第二前驅物。淋噴頭可界定圍繞淋噴頭之外部部分安置的複數個孔。淋噴頭可不包括圍繞於淋噴頭之內部部分的孔，該內部部分至少自淋噴頭之中心點延伸至淋噴頭之約25%的徑向長度。

系統之遠端電漿單元可具有包括第一材料的第一遠端電漿單元及包括第二材料的第二遠端電漿單元。可基於第一前驅物之成分選擇第一材料及可基於第二前驅物之成分選擇第二材料。第一材料及第二材料可為類似或不同的材料。可配置第一遠端電漿單元及第二遠端電漿單元以在約10 W至高於或約10 kW之間操作。可配置第一遠端電漿單元以在基於第一前驅物之成分所選擇之第一功率水平下操作。可配置第二遠端電漿單元以在基於第二前驅物之成分所選擇之第二功率水平下操作。可配置系統以在彼此類似或彼此不同的功率水平下操作第一遠端電漿單元及第二遠端電漿單元。

亦描述操作半導體處理系統之方法。該方法可包括使第一前驅物穿過第一遠端電漿單元流入半導體處理腔室中。該方法亦可包括使第二前驅物穿過第二遠端電漿單元流入處理腔室中。可在腔室之混合區域中組合第一前驅物及第二前驅物，該混合區域流體定位於基板所在的腔室之處理區域之上游。第一前驅物可包括含氟前驅物且第二前驅物可包括含氧前驅物。可在第一遠端電漿單元中以第一電漿功率激勵第一前驅物，且可在第二遠端電漿單元中以第二電漿功率激勵第二前驅物。第一電漿功率及第二電漿功率可為彼此類似或不同。

此技術相較於習知系統及技術可提供眾多益處。舉例而言，可基於前驅物之個別激勵改良及調諧蝕刻化學品。另外，可基於可提供更均勻的氣體混合物之流動路徑提供更大的製程均勻性。將結合下文描述及隨附圖式更詳細地描述該等及其他實施例以及眾多優勢及特徵。

本發明技術包括用於半導體處理的系統，該等系統提供改良的流體傳遞機制。某些乾式蝕刻技術包括使用遠端電漿系統將自由基流體物質提供至處理腔室中。在於2012年4月4日提交申請之共同受讓的專利申請案第13/439079號中描述示例性方法，該專利申請案將在與本文所主張之態樣及描述不矛盾的程度上以引用之方式倂入本文。當使用可包括若干自由基物質的乾式蝕刻劑配方時，由不同流體產生的自由基物質可與遠端電漿腔室之相互作用不同。舉例而言，用於蝕刻的前驅物流體可包括含氟前驅物及含氧或含氫前驅物。可將遠端電漿系統之電漿空腔以及至處理腔室的分配部件塗覆或排列成行以提供保護免受反應性自由基影響。舉例而言，可用氧化物或氮化物塗覆鋁電漿空腔，此塗覆將保護空腔免受氟自由基影響。然而，若前驅物亦含有氫基，則氫物質可將氧化鋁轉換或還原成鋁，在此點處氟可與鋁直接反應產生諸如氟化鋁之不當副產物。

習知技術已經由定期維護及更換部件處理該等不當副作用，然而，本發明系統藉由提供自由基前驅物經由單獨的流體路徑進入處理腔室中消除此需要。藉由使用兩個或兩個以上遠端電漿系統，每個系統經配置以傳遞單獨的前驅物流體，可基於正經傳遞之流體單獨保護每個系統。發明者亦已意外決定，藉由提供前驅物物質穿過單獨的遠端電漿系統，可定製每種流體之具體分解及電漿特性，從而提供改良的蝕刻效能。因此，就化學品調配而言，本文所描述之系統提供改良的靈活性。將在下文中詳細描述該等及其他益處。

儘管其餘揭示內容通常將識別使用所揭示技術的具體蝕刻製程，但是應容易理解，系統及方法可同樣適用於可在所描述之腔室中發生的沉積及清洗製程。因此，本發明技術不應被認為是僅僅限制於蝕刻製程。

第 1 圖 圖示根據所揭示之實施例的沉積、蝕刻、烘焙及固化腔室之處理工具100之一實施例之俯視平面圖。在圖式中，一對前端開口晶圓盒(front opening unified pods; FOUPs)102供應各種大小之基板，由機器人臂104接收該等基板及放置到低壓固持區域106中，隨後再放置到基板處理腔室108a至108f之一者中，該等基板處理腔室安置於串接區段109a至109c中。可使用第二機器人臂110將基板晶圓自固持區域106傳送至基板處理腔室108a至108f及返回。可配置每個基板處理腔室108a至108f以執行眾多基板處理操作，該等處理操作除循環層沉積(cyclical layer deposition; CLD)、原子層沉積(atomic layer deposition; ALD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition; CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition; PVD)、蝕刻、預清洗、脫氣、定向及其他基板製程外還包括本文所描述之乾式蝕刻製程。

基板處理腔室108a至108f可包括用於沉積、退火、固化及/或蝕刻基板晶圓上之介電薄膜之一或更多個系統部件。在一配置構件中，可使用兩對處理腔室（例如，處理腔室108c-108d及處理腔室108e-108f）以在基板上沉積介電材料，及可使用第三對處理腔室（例如，處理腔室1308a-1308b）以蝕刻經沉積之介電質。在另一配置構件中，可配置所有三對腔室（例如，腔室108a-108f）以蝕刻基板上的介電薄膜。可在與不同實施例中所示之製造系統分離的腔室中實施所描述之製程中的任一或更多者。應將瞭解，系統100涵蓋用於介電薄膜的沉積、蝕刻、退火及固化腔室之額外配置構件。

第 2A 圖 圖示處理腔室內部具有分隔電漿產生區域之示例性製程腔室區段200之橫截面視圖。在薄膜蝕刻期間，例如，氮化鈦、氮化鉭、鎢、矽、多晶矽、氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧碳化矽等等，可使製程氣體經由氣體入口組件205流入第一電漿區域215中。一或更多個遠端電漿系統(remote plasma system; RPS)單元201可視情況包括於系統中，及可處理第一氣體及第二氣體，該等氣體隨後可移動穿過氣體入口組件205。入口組件205可包括兩個或兩個以上不同氣體供應通道，其中第二通道（未圖示）可繞過RPS單元201（若包括）中的任一者。因此，在所揭示之實施例中，可將前驅物氣體在未激勵狀態下傳遞至處理腔室中。在另一實例中，在所揭示之實施例中，經由RPS提供的第一通道可用於製程氣體及繞過RPS的第二通道可用於處理氣體。在製程氣體進入第一電漿區域215前，可在RPS單元201內部激勵製程氣體。因此，在所揭示之實施例中，下文將常引用到之含氟前驅物（例如）可穿過RPS 201或繞過RPS單元。將類似地理解此排列涵蓋的各種其他實例。

圖示了冷卻平板203、面板217、離子抑制器223、淋噴頭225及上面安置有基板255的基板支撐件265及可根據所揭示之實施例包括以上各者。基座265可具有熱交換通道，熱交換流體流動流過該通道以控制基板之溫度。此配置構件可允許冷卻或加熱基板255溫度以維持相對低溫，諸如約-20°C至約200°C之間或中間溫度。熱交換流體可包含乙二醇及/或水。亦可使用嵌入式電阻加熱器元件電阻加熱可包含鋁、陶瓷或上述之組合的基座265之晶圓支撐圓盤，以便實現相對高溫，諸如自至多或約100°C至高於或約1100°C。可在基座內部將加熱元件形成為一或更多個環，且可與支撐圓盤之圓周相鄰延行加熱器元件之外部部分，同時在具有較小半徑的同心圓之路徑上延行內部部分。連至加熱器元件的電線可穿過基座265之桿，該桿可進一步經配置以旋轉。

面板217可為稜錐形、圓錐形或具有窄頂部部分延伸至寬底部部分的另一類似結構。另外，如圖所示，面板217可為平面及包括用於分配製程氣體的複數個穿透通道。取決於使用RPS 201，電漿產生氣體及/或電漿激勵物質可穿過面板217中的複數個孔（第2B圖所示）更加均勻地傳遞至第一電漿區域215中。

示例性配置構件可包括具有氣體入口組件205通向氣體供應區域258，藉由面板217將該氣體供應區域與第一電漿區域215分隔，使得氣體/物質穿過面板217中的孔流入第一電漿區域215中。可選擇結構及操作特徵以防止電漿從第一電漿區域215明顯回流至供應區域258、氣體入口組件205及流體供應系統（未圖示）中。結構特徵可包括選擇面板217中的孔之尺寸及橫截面幾何形狀以禁用回流電漿。操作特徵可包括維持氣體供應區域258與第一電漿區域215之間的壓力差，該壓力差維持電漿穿過淋噴頭225之單向流動。圖示面板217或腔室之導電頂部部分及淋噴頭225具有該等特徵之間的絕緣環220，此情況允許將交流電位相對於淋噴頭225及/或離子抑制器223應用於面板217上。可在面板217與淋噴頭225及/或離子抑制器223之間安置絕緣環220，使得電容耦合電漿(capacitively coupled plasma; CCP）能夠在第一電漿區域中形成。隔板（未圖示）可另外定位於第一電漿區域215中或以其他方式與氣體入口組件205耦接，以影響流體經由氣體入口組件205流入該區域中。

離子抑制器223可包含平板或其他幾何形狀，該形狀界定遍及結構中的複數個孔，該等孔經配置以抑制離子帶電物質遷移離開電漿激勵區域215，同時允許不帶電中性或自由基物質穿過離子抑制器223進入抑制器與淋噴頭之間的活化氣體傳遞區域中。在所揭示之實施例中，離子抑制器223可包含具有各種孔配置構件的多孔板。該等不帶電物質可包括用低反應性載氣經由孔載送的高反應性物質。如上所述，可減少離子物質穿過孔之遷移，且及在一些情況中可完全抑制該遷移。控制離子物質穿過離子抑制器223的量可增加對氣體混合物接觸底層晶圓基板的控制，從而可增加對氣體混合物之沉積及/或蝕刻特性之控制。舉例而言，氣體混合物之離子濃度的調整可明顯改變該氣體混合物的蝕刻選擇性（例如，TiN_x :SiO_x 蝕刻比率、TiN:W蝕刻比率等等）。在執行沉積的替代實施例中，氣體混合物之離子濃度的調整亦可改變用於介電材料的保形與可流動類型沉積之平衡。

可配置離子抑制器223中的複數個孔以控制活化氣體（亦即，離子、自由基及/或中性物質）通過離子抑制器223。舉例而言，可控制孔之深寬比（或孔直徑與長度比率）及/或孔之幾何形狀，使得活化氣體中的離子帶電物質穿過離子抑制器223之流動減少。離子抑制器223中的孔可包括面對電漿激勵區域215的錐形部分及面對淋噴頭225的圓柱形部分。可確定圓柱形部分的形狀及尺寸以控制離子物質傳遞至淋噴頭225之流動。亦可將可調電偏壓作為額外手段應用於離子抑制器223以控制離子物質穿過抑制器之流動。

離子抑制元件223可動作以減少或消除自電漿產生區域移動至基板的離子帶電物質的量。不帶電中性及自由基物質仍可穿過離子抑制器中的開口以與基板反應。應注意，完全消除圍繞基板的反應區域中之離子帶電物質並非總是所欲目標。在許多情況中，需要離子物質到達基板以便執行蝕刻及/或沉積製程。在該等情況中，離子抑制器可有助於將反應區域中的離子物質之濃度控制在輔助製程的水平上。

淋噴頭225與離子抑制器223結合可允許腔室電漿區域215中存在之電漿避免直接激勵基板處理區域233中的氣體，同時仍允許經激勵之物質自腔室電漿區域215移動至基板處理區域233中。以此方式，可配置腔室以防止電漿接觸正經蝕刻之基板255。此可有利地保護基板上圖案化之各種複雜結構及薄膜，若被所產生之電漿直接接觸基板，各種複雜結構及薄膜可被損壞、變位或以其他方式彎曲。另外，當允許電漿接觸基板或接近基板水平時，氧化物物質蝕刻之速率可增加。因此，若暴露的第二材料係氧化物，可藉由維持電漿遠離基板進一步保護此材料。

處理系統可進一步包括電源240，該電源與處理腔室電氣耦接以提供電力至面板217、離子抑制器223、淋噴頭225及/或基座265以在第一電漿區域215或處理區域233中產生電漿。可配置電源以取決於所執行之製程傳遞可調功率量至腔室。此配置構件可允許在正執行之製程中使用可調諧電漿。不同於常常處於開啟或關閉功能狀態的遠端電漿單元，可配置可調諧電漿以傳遞具體功率量至電漿區域215。此舉又可允許發展特定電漿特性以使得可以具體方式分解前驅物以增強藉由該等前驅物所產生的蝕刻輪廓。

可在淋噴頭225上方的腔室電漿區域215或淋噴頭225下方的基板處理區域233點燃電漿。電漿可存在於腔室電漿區域215中以自含氟前驅物之流入物產生氟基前驅物。在處理腔室之導電頂部部分（諸如面板217）與淋噴頭225及/或離子抑制器223之間施加通常在射頻(radio frequency; RF)範圍內的交流電壓以在沉積期間點燃腔室電漿區域215中的電漿。RF電源可產生13.56百萬赫之高RF頻率，但亦可單獨或與13.56百萬赫頻率組合產生其他頻率。

電漿功率可具有各種頻率或多個頻率之組合。在示例性處理系統中，可藉由相對於離子抑制器223及/或淋噴頭225傳遞至面板217的RF功率提供電漿。在不同實施例中，RF功率可介於約10瓦特與約2000瓦特之間、介於約100瓦特與約2000瓦特之間、介於約200瓦特與約1500瓦特之間或介於約200瓦特與約1000瓦特之間。在不同實施例中，在示例性處理系統中施加的RF頻率可為小於約200千赫的低RF頻率、介於約10百萬赫與約15百萬赫之間的高RF頻率或大於或約1十億赫的微波頻率。可將電漿功率電容耦合(capacitively-coupled; CCP)或電感耦合(inductively-coupled; ICP)至遠端電漿區域中。

當開啟基板處理區域233中的底部電漿以（例如）固化薄膜或清洗基板處理區域233邊界處之內表面時，可將頂部電漿區域215保持處於低功率或無功率。可藉由在淋噴頭255與腔室之基座265或底部之間施加交流電壓來點燃基板處理區域233中的電漿。可在存在電漿的同時將清洗氣體引入至基板處理區域233中。

諸如前驅物（例如，含氟前驅物）之流體可藉由本文所描述之淋噴頭之實施例流入處理區域233中。衍生自電漿區域215中的製程氣體之激勵物質可移動穿過離子抑制器223及/或淋噴頭225中的孔及使激勵物質與自淋噴頭之單獨部分流入處理區域233的額外前驅物反應。或者，若所有前驅物物質正在電漿區域215中被激勵，則可沒有額外前驅物流動穿過淋噴頭之單獨部分。處理區域233中可存在極少電漿或沒有電漿。在所揭示之應用中，前驅物之激勵衍生物可在基板上方的區域中組合及偶爾在基板上組合以在基板上蝕刻結構或移除物質。

直接在第一電漿區域215中激勵流體或在RPS單元201a至201b中激勵流體可提供若干益處。由於第一電漿區域215中的電漿，可在處理區域233內部增加衍生自流體的激勵物質之濃度。此增加可由第一電漿區域215中的電漿之位置引起。可定位處理區域233比遠端電漿系統(RPS)201更接近第一電漿區域215，為激勵物質經由與其他氣體分子、腔室壁及淋噴頭之表面碰撞離開激勵狀態留出更少時間。

亦可在處理區域233內部增加衍生自製程氣體的激勵物質之濃度之均勻性。此可由第一電漿區域215之形狀引起，該形狀可更加類似於處理區域233之形狀。在RPS單元201a至201b中所產生之激勵物質相對於穿過淋噴頭225之中心附近的孔之物質可移動更大的距離以便穿過淋噴頭225之邊緣附近的孔。更大的距離可導致對激勵物質的激勵減少及（例如）可導致基板之邊緣附近的生長速率減慢。在第一電漿區域215中激勵流體可緩和流體流動穿過RPS 201的此變化。

可在RPS單元201a至201b中激勵處理氣體及可將已激勵狀態下的處理氣體經由淋噴頭225傳遞至處理區域233中。或者，可將功率應用於第一處理區域以激勵電漿氣體或者增強來自RPS的已激勵製程氣體。儘管可在處理區域233中產生電漿，但是或者在該處理區域中可不產生電漿。在一實例中，處理氣體或前驅物之僅有激勵可來自在RPS單元201a至201b中激勵處理氣體以使得彼此在處理區域233中反應。

除流體前驅物外，可存在出於各種目的在各種時間引入的其他氣體，包括幫助傳遞的載氣。可引入處理氣體以自腔室壁、基板、已沉積的薄膜及/或沉積期間的薄膜中移除不當物質。可在電漿中激勵處理氣體及隨後將該處理氣體用於減少或移除腔室內部的殘餘內容物。在其他所揭示之實施例中，可在沒有電漿的情況下使用處理氣體。當處理氣體包括水蒸氣時，可使用質量流量計(mass flow meter; MFM)、噴射閥或藉由市售水蒸氣產生器實現傳遞。可穿過RPS單元或繞過RPS單元將處理氣體引入處理區域233，且可在第一電漿區域中進一步激勵該處理氣體。

第 2B 圖 圖示影響穿過面板217的處理氣體分配之特徵之細節圖。如第2A圖及第2B圖所示，面板217、冷卻平板203及氣體入口組件205相交以界定氣體供應區域258，可將製程氣體自氣體入口205傳遞至該氣體供應區域258中。該等氣體可填充氣體供應區域258及經由面板217中的孔259流向第一電漿區域215。可配置孔259以實質單向的方式直接流動，以使得製程氣體可流入處理區域233中，但是可部分地或完全地防止氣體在穿越面板217後回流至氣體供應區域258中。

供處理腔室區段200中使用的諸如淋噴頭225之氣體分配組件可稱為雙通道淋噴頭(dual channel showerheads; DCSH）及本文將在第2A圖以及第3A圖至第3C圖所描述之實施例中另外詳細描述該等組件。雙通道淋噴頭可提供蝕刻製程，該等蝕刻製程允許蝕刻劑在處理區域233外分離，以在該等蝕刻劑被傳遞至處理區域中前提供與腔室部件及彼此之間的受限相互作用。

淋噴頭225可包含上平板214及下平板216。該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積218。可耦接該等平板以便提供穿過上平板及下平板的第一流體通道219及穿過下平板216的第二流體通道221。可配置所形成之通道以提供自容積218穿過下平板216僅僅經由第二流體通道221的流體入口，及可將第一流體通道219與介於平板與第二流體通道221之間的容積218流體隔離。可經由氣體分配組件225之側面流體進入容積218。儘管第2圖之示例性系統包括雙通道淋噴頭，但是應理解，可使用替代分配組件，該分配組件維持進入處理區域233前的第一前驅物及第二前驅物流體隔離。舉例而言，可使用多孔平板及平板下方的管道，但是其他配置構件可以降低的效率操作或未提供如所述與雙通道淋噴頭相同的均勻處理。

在圖示實施例中，淋噴頭225可經由第一流體通道219分配製程氣體，該等氣體含有藉由腔室電漿區域215中的電漿激勵後或來自RPS單元201a至201b中的電漿流出物。在實施例中，引入至RPS單元201及/或腔室電漿區域215中的製程氣體可含有氟（例如，CF₄ 、NF₃ 或XeF₂ ）、氧（例如，N₂ O）或含氫前驅物（例如，H₂ 或NH₃ ）。製程氣體中之一者或兩者亦可包括諸如氦氣、氬氣、氮氣(N₂ )等等之載氣。電漿流出物可包括製程氣體之經遊離或中性衍生物及在本文中參考引入之製程氣體之原子成分亦可稱為氟基前驅物。

在2011年10月3日提交申請之專利申請案第13/251,714號中更加完整地描述額外雙通道淋噴頭以及此處理系統及腔室，出於所有目的在與本文所主張之特徵及描述不矛盾的程度上將該申請案以引用之方式倂入本文。

將供處理腔室區段200中使用的氣體分配組件225稱為雙通道淋噴頭(DCSH)及本文中在第3A圖至第3C圖所描述之實施例中詳細描述該等組件。雙通道淋噴頭可允許介電材料之可流動沉積及操作期間前驅物與處理流體之分離。或者，淋噴頭可用於蝕刻製程，該等蝕刻製程允許蝕刻劑在反應區外分離，以在該等蝕刻劑被傳遞至處理區域中前提供與腔室部件及彼此之間的受限相互作用。

大體上參看第 3A 圖至第 3C 圖 中之淋噴頭，可藉由以下步驟將前驅物引入至處理區域中：首先藉由第一歧管320或上平板及第二歧管325或下平板將前驅物引入至淋噴頭300中所界定之內部淋噴頭容積中。該等歧管可為界定複數個孔的多孔平板。內部淋噴頭容積中的前驅物（通常稱為第三前驅物）可經由下平板中所形成的孔375流入處理區域233。此流動路徑可與腔室中的製程氣體之其餘者隔離，及可提供前驅物在進入基板255與下平板325之底部之間所界定的處理區域233中前處於未反應或實質未反應狀態。一旦在處理區域233中，兩種前驅物可彼此反應及與基板反應。可經由淋噴頭中所形成的側面通道（諸如本文淋噴頭實施例中所示之通道322）將第三前驅物引入至淋噴頭300中所界定的內部淋噴頭容積。第一前驅物氣體及第二前驅物氣體可處於電漿狀態，包括來自RPS單元或來自第一電漿區域中所產生的電漿之自由基。另外，可在處理區域中產生電漿。

第3A圖圖示氣體分配組件300之上部透視圖。在使用中，氣體分配系統300可具有實質水平定向以使得貫穿形成的氣體孔之軸可垂直或實質垂直於基板支撐件（參看第2圖之基板支撐件265）之平面。第3B圖圖示氣體分配組件300之底部透視圖。第3C圖係氣體分配組件300之仰視平面圖。

參看第3A圖至第3C圖，氣體分配組件300大體包括環形主體340、上平板320及下平板325。環形主體340可為環，該環具有位於內徑處的內部環形壁、位於外徑處的外部環形壁、上表面315及下表面310。上表面315及下表面310界定環形主體340之厚度。可在環形主體340中形成管道350及可使冷卻流體在圍繞環形主體340之週邊延伸的通道內部流動。或者，加熱元件351可延伸穿過通道，該加熱元件用於加熱淋噴頭組件。環形主體340可另外界定通道322，可經由該通道將額外前驅物傳遞至處理腔室。

上平板320可為碟形主體及可在第一上凹部處與環形主體340耦接。上平板可具有經選定與上凹部之直徑匹配的一直徑，且上平板可包含貫穿形成之複數個第一孔360。第一孔360可延伸超越上平板320之底表面，從而形成眾多凸起圓柱形主體（未圖示）。每個凸起圓柱體之間可為間隙。如第3A圖所見，可在上平板320上以多邊圖案排列第一孔360，以使得穿過最外部第一孔360之中心所畫出的虛線界定或實質界定多邊圖形，該多邊圖形可為（例如）六邊形。

下平板325可具有碟形主體，該碟形主體具有貫穿形成的眾多第二孔365及第三孔375，如第3C圖中尤其可見。下平板325可具有多個厚度，所界定部分之厚度大於上平板320之中心厚度，且在所揭示之實施例中，界定部分之厚度至少約為上平板320之厚度的兩倍。下平板325亦可具有在第一下凹部處與環形主體340之內部環形壁之直徑匹配的一直徑。可藉由下平板325將第二孔365界定為向上延伸至上平板320的圓柱形主體。以此方式，可在第一孔與第二孔之間形成通道，該等通道彼此流體隔離，且該等通道可稱為第一流體通道。另外，上平板及下平板之間形成的容積可與第一孔與第二孔之間形成的通道流體隔離。因此，流動穿過第一孔360之流體將流動穿過第二孔365及平板之間的內部容積內部之流體將流動穿過第三孔375，及該等流體在經由第二孔或第三孔退出下平板325前將彼此流體隔離。第三孔375可稱為第二流體通道，該等通道自內部容積延伸穿過底部平板325。此分離可提供眾多益處，包括防止自由基前驅物在到達處理區域前接觸第二前驅物。藉由防止氣體之相互作用，可在到達需要發生反應的處理區域前最小化腔室內部的反應。

可以與上文所描述之第一孔360之圖案對準的一圖案排列第二孔365。在一實施例中，當上平板320與底部平板325上下安置時，第一孔360之軸與第二孔365之軸對準。在所揭示之實施例中，上平板及下平板可彼此耦接或直接黏合在一起。在任一情境中，可發生平板之耦接以使得第一孔與第二孔對準以形成穿過上平板及下平板的通道。複數個第一孔360及複數個第二孔365可具有平行或實質平行於彼此的各別軸（例如，孔360、孔365可為同心）。或者，複數個第一孔360及複數個第二孔365可具有彼此成約1°至約30°角度安置的各別軸。在底部平板325之中心處可存在或可不存在第二孔365。

第3C圖係根據所揭示之實施例供處理腔室使用的淋噴頭325之仰視圖。淋噴頭325對應第2A圖中所示之淋噴頭。展示第一流體通道219之視圖的通孔365可具有複數個形狀及配置構件以便控制及影響前驅物穿過淋噴頭325之流動。展示第二流體通道221之視圖的小孔375可實質均勻地分配於淋噴頭之表面上，甚至在通孔365中間，此舉可有助於在前驅物退出淋噴頭時比其他配置構件提供前驅物之更加均勻的混合。

第 4 圖 圖示根據所揭示之實施例用於淋噴頭或面板的替代排列。如圖所示，淋噴頭400可包含多孔平板或歧管。淋噴頭之組件可與如第3圖所示之淋噴頭類似，或可包括針對前驅物氣體之分配圖案特定配置之設計。淋噴頭400可包括在示例性處理腔室內部以各種排列安置的環形框架410，諸如第2圖、第5圖、第6圖、第7圖及/或第9圖所示之一或更多種排列。框架上或框架內可耦接平板420，在所揭示之實施例中，該平板可與前文所描述之平板320類似。平板可具有碟形及定位於框架410上或框架410內部。平板可具有各種厚度，及可包括平板內部界定的複數個孔465。第4圖所示之示例性排列可包括如前文參看第3圖中的排列所描述之圖案，且可包括成幾何圖案的一系列孔環，諸如如圖所示之六邊形。應將理解，圖示之圖案為示例性及應將理解，該設計中涵蓋各種圖案、孔排列及孔間隔。

轉至第 5 圖 ，該圖圖示根據所揭示之技術之處理系統500之簡化示意圖。系統500之腔室可包括如前文所論述之任何部件，及可經配置以在腔室之處理區域533中安放半導體基板555。基板555可位於如圖所示之基座565上。處理腔室500可包括兩個遠端電漿單元或系統(RPS)501a至501b。在所揭示之實施例中，系統500之腔室可包括基於正使用之前驅物數目的兩個圖示之電漿單元以上的任何數目之額外電漿單元。第一RPS單元501a可與系統500之腔室之第一入口505流體耦接及可經配置以將第一前驅物經由第一入口505傳遞至系統500之腔室中。第二RPS單元501b可與系統500之腔室之第二入口510流體耦接及可經配置以將第二前驅物經由第二入口510傳遞至腔室中。示例性配置構件可包括與腔室之頂部部分耦接的第一入口505及第二入口510。示例性配置構件可進一步將RPS單元與該等入口耦接以使得第一入口505及第二入口510彼此分開。

第一電漿單元501a及第二電漿單元501b可為相同電漿單元或不同電漿單元。舉例而言，系統之一者或兩者可為RF電漿系統、CCP電漿腔室、ICP電漿腔室、包括環形電漿系統的磁產生電漿系統、微波電漿系統等等，或能夠形成電漿或以其他方式激勵及/或分解電漿中的分子之任何其他系統類型。第一入口505及第二入口510可與腔室的一部分耦接以提供入口至處理腔室之混合區域511。混合區域511可與腔室之處理區域533分開及與該處理區域流體耦接。可進一步配置混合區域511以允許第一前驅物及第二前驅物在腔室之處理區域533外部彼此相互作用。舉例而言，經由第一RPS單元501a傳遞的第一前驅物及經由第二RPS單元501b傳遞的第二前驅物可穿過各別入口位置進入混合區域511及在該區域內部混合以跨越氣體混合物之輪廓提供更加均勻的分散。可藉由系統500之腔室之頂部及分配裝置（諸如下文之淋噴頭509）至少部分地界定混合區域511。在所揭示之實施例中，淋噴頭509可與第4圖所圖示之淋噴頭類似。淋噴頭509可包括複數個通道或孔507，該等通道或孔可經安置及/或成形以在行進穿過腔室前影響混合區域511中的前驅物之分配及/或停留時間。舉例而言，可藉由調整跨越淋噴頭509的孔之數目、孔之大小或孔之配置構件影響或控制重組。可將諸如介電材料之環的隔塊504安置於腔室之頂部與淋噴頭509之間以進一步界定混合區域511。如圖所示，可將淋噴頭509安置於混合區域511與腔室之處理區域533之間，且可配置淋噴頭509以穿過腔室500分配第一前驅物及第二前驅物。

系統500之腔室可包括一系列部件中的一或更多者，該等部件可視情況包括於所揭示之實施例中。可將額外面板或淋噴頭513安置於淋噴頭509下方以便進一步影響穿過腔室導向的前驅物之分配。在所揭示之實施例中，可將混合區域511中至少部分混合之前驅物經由系統之操作壓力、腔室組件之排列及前驅物之流動輪廓中的一或更多者導向穿過腔室。可藉由隔塊506分離淋噴頭509及面板513，該隔塊可包括分離兩個淋噴頭的材料（諸如介電材料、金屬或其他成分）之環。面板513可提供前驅物之額外混合及分配以進一步提供穿過混合前驅物的均勻輪廓。面板513可具有與淋噴頭509類似的形狀或尺寸，及又可具有與第4圖所圖示之淋噴頭類似的特性。在所揭示之實施例中，面板513可具有比淋噴頭509更大或更小的厚度。另外，可以類似方式使面板513中的通道或孔508成形為淋噴頭509中所界定的孔507。在所揭示之實施例中，孔508中的一些或全部可為不同形狀，諸如圖示具有朝處理區域533向外延伸之錐形部分之形狀。

可將額外平板或裝置523安置於面板513下方。舉例而言，平板523可包括與淋噴頭509類似的設計，及可具有與第4圖所圖示之淋噴頭類似的排列。可將隔塊510安置於面板513與平板523之間，及該隔塊可包括如前文所論述之類似部件（諸如介電材料）。可在平板523中界定孔524，及該等孔可經分配及經配置以影響離子物質穿過平板523之流動。舉例而言，可配置孔524以至少部分地抑制離子物質流向處理區域533。在所揭示之實施例中，孔524可具有各種形狀，包括如前文所論述的通道，及該等孔可包括錐形部分，該錐形部分背離處理區域533向外延伸。

系統500之腔室可視情況進一步包括腔室內部的氣體分配組件525。在態樣中可與前文所描述之雙通道淋噴頭類似的氣體分配組件525可位於腔室內部，處於處理區域533之頂部部分處或處理區域533上方。可配置氣體分配組件525以將第一前驅物及第二前驅物兩者傳遞至腔室之處理區域533中。儘管第5圖之示例性系統包括雙通道淋噴頭，但是應理解，可使用替代分配組件，該等替代分配組件在前驅物進入處理區域533前維持第三前驅物與來自第一前驅物及第二前驅物的自由基物質流體隔離。舉例而言，可使用多孔平板及平板下方的管道，但是其他配置構件可以降低的效率操作或未提供如描述與雙通道淋噴頭相同的均勻處理。藉由使用所揭示設計中之一者，可將第三前驅物引入至處理區域533中，該第三前驅物在進入處理區域533前未藉由電漿預先激勵。儘管未圖示，可將額外隔塊（諸如環形隔塊）安置於平板523與淋噴頭525之間，以使平板彼此隔離。在第三前驅物並非必需的實施例中，氣體分配組件525可具有類似於前文所描述之部件中之任一者的設計，且該氣體分配組件可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的特性。

氣體分配組件525可包含如前文所論述的上平板及下平板。該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積527。可耦接該等平板（諸如）以提供穿過上平板及下平板的第一流體通道540及穿過下平板的第二流體通道545。可配置所形成之通道以提供自容積527穿過下平板的流體入口，及可將第一流體通道540與介於平板與第二流體通道545之間的容積527流體隔離。經由氣體分配組件525之側面（諸如前文所論述之通道322）可流體進入容積527。該通道可與腔室中的第三入口耦接，該第三入口與腔室500之第一入口505及第二入口510分開。

RPS單元501a至501b之電漿空腔及導向腔室入口505、510的任何機械耦接可由基於第一前驅物及第二前驅物選定以使得前驅物流動穿過RPS單元501a至501b的材料製成。舉例而言，在某些蝕刻操作中，可使含氟前驅物（例如，NF₃ ）流動穿過第一RPS單元及第二RPS單元中之一者，諸如RPS單元501a。當在RPS單元501a中形成電漿時，分子可分解成自由基離子。若RPS單元501a由不變鋁（unaltered aluminum）製成，氟基可與空腔壁反應形成諸如氟化鋁之副產物。因此，可利用第一材料形成RPS單元501a，該第一材料可為（例如）氧化鋁、氮化鋁或不與第一前驅物相互作用的另一材料。可基於第一前驅物之成分選擇RPS單元501a之材料，及可具體選擇該材料以使得前驅物不與腔室部件相互作用。

類似地，第二RPS單元501b可由基於第二前驅物選擇的第二材料製成。在所揭示之實施例中，第一材料及第二材料可為不同材料。舉例而言，若含氧前驅物（諸如N₂ O或O₂ ）或含氫前驅物流動穿過第二RPS 501b及形成電漿，則可包括O*、NO*、H*等等的分解自由基可與RPS 501b之電漿空腔相互作用。舉例而言，若腔室類似地由氧化鋁製成，示例性實施例中的氫基可與該氧化物相互作用及可移除保護塗層。因此，RPS單元501b可由不同於第一材料（諸如鋁）的第二材料或不與第二前驅物相互作用的另一材料製成。此亦可延伸至腔室之耦接件或各種其他部件。此類塗層或材料選擇可改良隨時間推移的設備劣化。因此，舉例而言，耦接件、隔塊、氣體分配組件平板等等可每個包括由一或更多種材料製成的多個平板。此外，腔室可不包括前文所描述之部件中的一或更多者。舉例而言，可移除配置構件中的氣體分配組件525，在該等配置構件中可不需要與電漿物質維持隔離的第三前驅物。類似地，在所揭示之實施例中，可移除淋噴頭509，其中面板513可提供前驅物之適當分配輪廓。

在操作中，RPS單元501a至501b中之一者或兩者可用於在單元內部產生電漿以至少部分遊離第一前驅物及/或第二前驅物。在使用含氟前驅物及含氧前驅物的一實例中，可使含氧前驅物流動穿過第一RPS單元501a及可使含氟前驅物流動穿過第二RPS單元501b。可基於自由基物質的移動距離配置此配置構件。儘管圖示與系統500之處理腔室距離相等，但是基於RPS單元501之大小及配置構件，可自腔室進一步移除該等組件中之一者或兩者，以使得產生的自由基物質可具有至腔室的較長流動路徑。舉例而言，在使用含氫前驅物的一實施例中，由於氫基具有較短半衰期可比氟基更加迅速地重組，含氫前驅物可在較短流動路徑中流動穿過腔室。然而，應將理解，可使用各種配置構件，該等配置構件可使任何前驅物或前驅物之任一者流動穿過任何RPS單元或RPS單元之任一者。又，若將使用額外前驅物執行操作，則可使用額外RPS單元。

在各種實施例中，可以自低於或約10 W至高於或約10或15 kW之間的功率水平操作RPS單元501a至501b。發明者已有利決定，所揭示技術之額外益處在於可將每個RPS單元之功率及電漿輪廓針對所使用之特定前驅物調諧。以此方式，每種電漿可具有每個RPS單元內部的單獨電漿電位。舉例而言，繼續含氟前驅物及含氧或含氫前驅物之該實例，一些習知系統要求需分解的兩種前驅物流動穿過相同的RPS單元。除上文所論述的電漿空腔及RPS單元之電位劣化外，有益於兩種前驅物的電漿輪廓可為不可用的。繼續該實例，可在RPS單元中以相對低水平之功率處理包括NF₃ 的含氟前驅物。藉由在等於或低於100 W、200 W、400 W、至多1000 W或以上的功率水平操作RPS，可將前驅物分解至不完全遊離粒子的較低程度，及該前驅物包括獨立自由基，該等獨立自由基亦包括NF及NF₂ 物質。另外，由於可能需要完全分解，可在高得多的功率水平下操作處理含氧或含氫前驅物的RPS單元。因此，可在至多或高於約1000 W與至多或高於約10 kW之間或以上操作RPS單元。在不同實施例中，在示例性處理系統中施加的RF頻率可為小於約500千赫的低RF頻率、介於約10百萬赫與約15百萬赫之間的高RF頻率或大於或約1十億赫的微波頻率。因此，可配置第一RPS單元501a以在基於第一前驅物之成分所選擇的第一功率水平下操作，及可配置第二RPS以在基於第二前驅物之成分所選擇的第二功率水平下操作。可配置兩個RPS單元501a至501b以在彼此不同的功率水平下操作。此配置構件可需要單獨或解耦的電源等變化。

本發明配置構件之進一步優勢可基於各別前驅物之流動速率。最初，如前文所論述的，第一前驅物及第二前驅物中的一者或兩者可利用一或更多種載氣流動。然而，示例性操作中所使用的每種前驅物量可不類似，此情況可不利地影響包括單個RPS單元的習知系統。舉例而言，若第一前驅物及第二前驅物流動穿過單個RPS單元，增加一種前驅物之流動可需要增加第二前驅物之流動以確保每種物質產生適當量的自由基物質。此可因增加其他前驅物的量稀釋各別前驅物中之任一者而發生。然而，在本發明技術中，可基於單獨經遊離前驅物克服此問題。因此，可藉由允許個別調配前驅物流提供進一步製程調諧，同時仍提供其他前驅物源之適當自由基物質。

可藉由操作RPS單元中之一者而非其他者提供額外靈活性。舉例而言，可使含氟前驅物流動穿過第一RPS單元501a，該第一RPS單元經配置以在基於前驅物可能較低的功率水平下操作。可使含氧或含氫前驅物流動穿過未形成電漿的第二RPS單元501b，以使得分子前驅物流至混合區域511。當第一前驅物及第二前驅物單獨進入混合區域511時，兩者可相互作用，及在RPS單元501a中已至少部分自由基化之第一前驅物可遊離第二前驅物的一部分，在此情況下可改良系統之功率效率。基於該等實例，應理解，可基於各種操作特性反轉或變化本發明技術之所揭示實施例中的許多態樣。

另外，可在介於前文所論述之部件中的兩者或更多者之間所界定之腔室之區域中形成先前所描述之電漿。藉由提供諸如CCP源之額外電漿源，RPS單元中所產生的電漿顆粒可延續或增強，及可進一步調諧重組之速率。舉例而言，可在面板508與平板523之間形成諸如前文所描述之第一電漿區域515的電漿區域。隔塊510可維持兩個裝置彼此電氣隔離，以便允許形成電漿場。可充電面板508，同時可將平板523接地或直流偏壓以在平板之間所界定的區域內部產生電漿場。可另外塗覆或風乾（season）平板以便最小化中間可形成電漿的部件之劣化。平板可另外包括不太可能劣化或受影響的成分，包括陶瓷、金屬氧化物等等。

操作習知CCP電漿可劣化腔室部件，此舉可移除可能無意中分配於基板上的顆粒。此類顆粒可影響由該等基板形成的裝置之效能，因為金屬顆粒可提供跨越半導體基板的短路。然而，可以減小或實質減小的功率操作所揭示技術之CCP電漿，因為CCP電漿僅可用於維持電漿，而不用於遊離電漿區域內部的物質。舉例而言，可以低於或約1 kW、500 W、250 W、100 W、50 W、20 W等等或更少的功率水平操作CCP電漿。此外，CCP電漿可產生平面電漿輪廓，此舉可提供空間內部的均勻電漿分配。因此，可將更加均勻的電漿向下游傳遞至腔室之處理區域。

第 6 圖 圖示根據所揭示之技術的處理系統600之橫截面簡化圖。系統600之處理腔室可包括前文相對於第5圖之處理腔室所描述之部件中的一些或全部部件。舉例而言，可配置處理腔室以在腔室之處理區域633中安放半導體基板655。基板655可位於如圖所示之基座665上。系統600可包括兩個或兩個以上的遠端電漿單元或系統(RPS)601a至601b。系統600可包括如前文所論述之第一RPS單元601a及第二RPS單元601b，可配置該等單元以將自由基化前驅物提供至處理腔室。如圖所示，可以與腔室之單個入口耦接的方式將第一RPS單元及第二RPS單元流體耦接至腔室。因此，在所揭示之實施例中，在可沿處理腔室之頂表面定位的單個位置605處耦接第一入口及第二入口。在前驅物進入腔室之混合區域611中前，可配置第一RPS單元601a及第二RPS單元601b與單個入口605之耦接以允許第一前驅物及第二前驅物相互作用。

將RPS單元601耦接至腔室的部件可包括若干種排列的管道614。舉例而言，可以如圖所示之Y形連接排列管道或（例如）以如第2圖所示之T形連接排列。各種其他排列及連接可類似用於耦接RPS單元601。可用材料塗覆或產生管道614，該等材料經設計與可流動穿過RPS單元的前驅物具有很少相互作用或無相互作用。管道614可形成有旋條、滾花或其他設計，該等設計經配置以在進入腔室前提供前驅物之擾動及混合。單獨激勵之前驅物可在入口605上方相互作用以提供額外混合，此舉可提供穿過腔室的前驅物之改良的分配均勻性。可在諸如面板603之頂部平板中形成入口605，該平板至少部分地界定混合區域611。可藉由平板623另外界定混合區域，該平板可經配置以抑制離子物質流入處理區域633中。

舉例而言，平板623可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的設計及可具有類似的排列。可將隔塊610安置於面板603與平板623之間，及該隔塊可包括如前文所論述之類似部件（諸如介電材料）。可在平板623中界定孔624，及該等孔624可經分配及經配置以影響離子物質穿過平板623之流動。舉例而言，可配置孔624以至少部分地抑制導向處理區域633的離子物質之流動。在所揭示之實施例中，孔624可具有各種形狀，包括如前文所論述的通道，及該等孔可包括錐形部分，該錐形部分背離處理區域633向上延伸。

系統600可進一步包括腔室內部的氣體分配組件625。在態樣中可與前文所描述之雙通道淋噴頭類似的氣體分配組件625可位於腔室內部，處於處理區域633之頂部部分處或處理區域633上方。可配置氣體分配組件625以將第一前驅物及第二前驅物兩者傳遞至腔室之處理區域633中。儘管第6圖之示例性系統包括雙通道淋噴頭，但是應理解，可使用替代分配組件，該等替代分配組件在前驅物進入處理區域633前維持第三前驅物與第一前驅物及第二前驅物之自由基物質流體隔離。儘管未圖示，可將額外隔塊（諸如環形隔塊）安置於組件623與淋噴頭625之間，以使平板彼此隔離。在第三前驅物並非必需的實施例中，氣體分配組件625可具有類似於前文所描述之部件中之任一者的設計，且該氣體分配組件可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的特性。

氣體分配組件625可包含如前文所論述的上平板及下平板。該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積627。可耦接該等平板以便提供穿過上平板及下平板的第一流體通道640及穿過下平板的第二流體通道645。可配置形成之通道以提供自容積627穿過下平板的流體入口，及可將第一流體通道640與介於平板與第二流體通道645之間的容積627流體隔離。經由氣體分配組件625之側面（諸如前文所論述之通道322）可流體進入容積627。該通道可與腔室中的第三入口耦接，該第三入口與腔室600之第一入口605分開。

可在介於前文所論述之組件中的兩者或更多者之間所界定之腔室之區域中形成先前所描述之電漿。藉由提供諸如CCP源之額外電漿源，可如前文所描述地進一步調諧電漿流出物。舉例而言，可在面板603與組件623之間的混合區域611中形成諸如前文所描述之第一電漿區域615之電漿區域。隔塊610可維持兩個裝置彼此電氣隔離，以便允許形成電漿場。可充電面板603，同時可將組件623接地或直流偏壓以在平板之間所界定的區域內部產生電漿場。可另外塗覆或風乾平板以便最小化中間可形成電漿的部件之劣化。平板可另外包括不太可能劣化或受影響的成分，包括陶瓷、金屬氧化物等等。

藉由在混合區域611內部產生電漿，來自CCP的電漿流出物可經由入口605回流及經由管道614移動返回，此舉可劣化部件。因此，可將阻塊602（諸如經配置以抑制回流電漿的網目篩或裝置）倂入管道614或入口605以保護諸如RPS單元601及管道614之上游部件。

在所揭示之實施例中，系統600腔室亦可不包括CCP電漿能力，且可（例如）僅僅自RPS單元601a至601b製造電漿產物。產生CCP電漿常常可劣化形成電漿的腔室部分，此劣化可引發金屬或其他材料自腔室表面濺射。自腔室位移的顆粒可穿過腔室區域及在正執行處理操作的基板上沉積或與基板相互作用。以此方式，最後產生的基板可具有諸如發生短路之效能問題，因為包括了自腔室表面位移的金屬材料、導電材料或其他材料。

第 7 圖 圖示根據所揭示之技術的處理腔室系統700之橫截面簡化圖。處理系統700可包括前文相對於第5圖及第6圖之處理系統500及/或600所描述之部件中的一些或全部部件。舉例而言，可配置處理系統700以在腔室之處理區域733中安放半導體基板755。基板755可位於如圖所示之基座765上。處理系統700可包括兩個或兩個以上的遠端電漿單元或系統(RPS)701a至701b。該系統可包括如前文所論述之第一RPS單元701a及第二RPS單元701b，可配置該等單元以將自由基化前驅物提供至處理腔室。

如圖所示，可將第一RPS單元及第二RPS單元與腔室之側面部分流體耦接。可將第一入口705及第二入口710彼此單獨安置。可將第一入口705及第二入口710與圍繞腔室徑向分配的氣室712流體耦接。可圍繞腔室之週邊耦接氣室712，且該氣室可經配置以在遍及氣室712的複數個位置處提供入口至腔室之混合區域711。亦可在腔室外殼之範圍內定位氣室712，但該氣室可具有至少部分地界定混合區域711的環形形狀。向混合區域711提供入口的遍及氣室712的複數個位置可包括圍繞氣室712之內部部分所界定的埠或孔714。可安置或配置埠714以提供自氣室712至混合區域711中的前驅物之更加均勻的傳遞。在所揭示之實施例中，氣室712之內壁可界定2個或兩個以上的埠714，及可界定多於或約4個埠、6個、7個、8個、9個、10個、12個、15個、20個、25個、30個、40個、50個等等或更多個埠，圍繞氣室712界定該等埠。

在所揭示之實施例中，可在進入氣室712前諸如使用前文所描述之耦接件或管道耦接第一入口705及第二入口710。因此，在所揭示之實施例中，在可沿處理腔室之頂表面或沿腔室外殼之側面部分定位的單個位置處耦接第一入口及第二入口。在前驅物進入氣室712及腔室之混合區域711前，可配置第一RPS單元701a及第二RPS單元701b與單個入口之耦接以允許第一前驅物及第二前驅物相互作用。

單獨激勵前驅物可圍繞氣室712相互作用以提供額外混合，此舉可提供穿過腔室的前驅物之改良的分配均勻性。如所論述，該氣室可至少部分地界定混合區域711，可藉由諸如面板703之頂部平板進一步部分界定該混合區域。可藉由平板723額外界定混合區域，該平板可經配置以抑制離子物質流入處理區域733中。

舉例而言，平板723可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的設計及可具有類似的排列。可利用介電材料形成或塗覆氣室712之外殼，該介電材料可允許面板703與平板723彼此電氣隔離，如下文將進一步描述。可在平板723中界定孔724，及該等孔可經分配及經配置以影響離子物質穿過平板723之流動。舉例而言，可配置孔724以至少部分地抑制導向處理區域733的離子物質之流動。在所揭示之實施例中，孔724可具有各種形狀，包括如前文所論述的通道，及該等孔可包括如圖所示的錐形部分，該錐形部分背離處理區域733向上延伸。

系統700可進一步包括腔室內部的氣體分配組件725。在態樣中可與前文所描述之雙通道淋噴頭類似的氣體分配組件725可位於系統700腔室內部，處於處理區域733之頂部部分處或處理區域733上方。可配置氣體分配組件725以將第一前驅物及第二前驅物兩者傳遞至腔室之處理區域733中。儘管第7圖之示例性系統包括雙通道淋噴頭，但是應理解，可使用替代分配組件，該等分配組件在前驅物進入處理區域733前維持第三前驅物與第一前驅物及第二前驅物之自由基物質流體隔離。儘管未圖示，可將額外隔塊（諸如環形隔塊）安置於平板723與淋噴頭725之間，以使平板彼此隔離。在第三前驅物並非必需的實施例中，氣體分配組件725可具有類似於前文所描述之部件中之任一者的設計，且該氣體分配組件可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的特性。

氣體分配組件725可包含如前文所論述的上平板及下平板。該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積727。可耦接該等平板以便提供穿過上平板及下平板的第一流體通道740及穿過下平板的第二流體通道745。可配置所形成之通道以提供自容積727穿過下平板的流體入口，及可將第一流體通道740與介於平板與第二流體通道745之間的容積727流體隔離。經由氣體分配組件725之側面（諸如前文所論述之通道322）可流體進入容積727。該通道可與腔室中的第三入口耦接，該第三入口與系統700腔室之第一入口705分開。

可在介於前文所論述之部件中的兩者或更多者之間所界定之系統700腔室之區域中形成先前所描述之電漿。藉由提供諸如CCP源之額外電漿源，可如前文所描述地進一步調諧電漿流出物。舉例而言，可在面板703與平板723之間的混合區域711中形成諸如前文所描述之第一電漿區域715之電漿區域。如所論述，氣室712之外殼可維持兩個裝置彼此電氣隔離以便允許形成電漿場。可充電面板703，同時可將平板723接地或直流偏壓以在平板之間所界定的區域內部產生電漿場。可另外塗覆或風乾平板以便最小化中間可形成電漿的部件之劣化。平板可另外包括不太可能劣化或受影響的成分，包括陶瓷、金屬氧化物等等。

第 8 圖 圖示第7圖所圖示之系統700腔室沿線A-A截取之橫截面部分之俯視平面圖。如前文所描述的，可藉由包括外壁802及內壁804的外殼界定氣室812。外殼可為鄰近材料或可為兩種單獨的材料，包含內壁804及外壁802。可經由任何數目的入口點將入口提供至氣室812，該等入口可包括第一入口805及第二入口810。舉例而言，可提供至氣室的單個入口，兩個或兩個以上的RPS單元可藉由該入口將電漿流出物傳遞至處理腔室中。如圖所示，第一入口805可界定一或更多個空間806以提供圍繞氣室空間812的入口。如圖所示，圖示在自第一入口805的多個方向上提供入口的兩個空間806a及806b。在所揭示之實施例中，第一入口805可包括較少或較多空間806，藉由該等空間可將第一前驅物傳遞至氣室。舉例而言，可界定單個空間806a以允許自單個位置進入氣室805中。另外，儘管圖示為經界定至外壁802，但是第一入口805可（例如）具有比界定氣室812的外壁802與內壁804之間的距離更小的半徑。因此，可提供自第一入口805導向外壁802（未圖示）的額外空間806。此外，儘管圖示為延伸至氣室812以提供對傳遞之前驅物的額外流動控制，但是第一入口805可包括氣室812之頂部部分處的入口以使得前驅物可僅以未導向之當前流動穿過氣室812向下及向外流動。

類似配置構件可具有第二入口810，可藉由該第二入口將第二前驅物經由氣室812傳遞至腔室中。第二入口810可包括向氣室空間812提供入口的一或更多個空間813。如圖所示，圖示在自第二入口810的多個方向上提供入口的兩個空間813a及813b。可如上文相對於第一入口805所論述提供類似修改。在自第一入口805及第二入口810中之各者提供單個空間之示例性配置構件中，可在類似方向或相反方向上提供該等空間。舉例而言，若藉由第一入口805界定空間806a以在圍繞氣室812的一個方向上導向前驅物，則可藉由第二入口810界定空間813b以在圍繞氣室812的反向方向上導向第二前驅物。類似地涵蓋應將理解之各種替代。另外，如相對於第一入口805所論述，第二入口810可僅對氣室外殼之頂部開口，以使得對傳遞至氣室812的前驅物不提供另外的方向，且前驅物可圍繞氣室812自然流動。

如前文所描述，氣室812之內壁804可至少部分地界定混合區域811。可貫穿內壁804週圍的距離界定埠或孔814以提供入口，在經由埠824穿過組件823前，前驅物可藉由該入口進入混合區域811。在所揭示之實施例中，可以各種方式沿內壁804界定埠814（諸如埠814x），及該等埠可具有如圖所示之直腔類型特性，或該等埠可朝向混合區域811或背離混合區域811傾斜以提供控制或調諧前驅物之分配的另外的方式。如圖所示，圖示埠814a及814b分別靠近第一入口805及第二入口810。在所揭示之實施例中，可包括或不包括該等埠以進一步影響進入混合區域811中的前驅物之分配。亦可以結構化或變化間隔移除額外埠814，在此情況下內壁804沿未界定埠814的區段保持連續。一旦導向或允許所傳遞之前驅物沿氣室812流動及穿過埠814流動，該等前驅物可相互作用及在混合區域811中進一步混合。前驅物混合物可隨後經由穿過組件823的孔824流向處理區域，在該處理區域中可使用前驅物（例如）執行基板上的蝕刻製程。

第 9 圖 圖示根據所揭示之技術的處理腔室之橫截面簡化圖。處理腔室系統900可包括前文相對於第5圖、第6圖或第7圖中任一者所描述之系統描述的部件中的一些或全部部件。舉例而言，可配置系統900腔室以在腔室之處理區域933中安放半導體基板955。基板955可位於如圖所示之基座965上。系統900之處理腔室可包括兩個或兩個以上的遠端電漿單元或系統(RPS)901a至901b。該腔室可包括如前文所論述之第一RPS單元901a及第二RPS單元901b，可配置該等單元以將自由基化前驅物提供至處理腔室。第一RPS單元901a可與腔室之第一入口905流體耦接及可經配置以將第一前驅物經由第一入口905傳遞至腔室中。第二RPS單元901b可與腔室之第二入口910流體耦接及可經配置以將第二前驅物經由第二入口910傳遞至腔室中。示例性配置構件可包括與腔室之頂部部分耦接的第一入口905及第二入口910。示例性配置構件可進一步將RPS單元與該等入口耦接以使得第一入口905及第二入口910彼此分開。

RPS單元901中所產生之單獨激勵之前驅物可經導向或以其他方式流入混合區域911中，在該混合區域中該等前驅物可混合以提供穿過腔室的前驅物之改良的分配均勻性。可在諸如面板903之頂部平板中形成入口905、910，該平板至少部分地界定混合區域911。可藉由淋噴頭或部分909、914之配置構件另外界定混合區域，該淋噴頭或配置構件可用於分配穿過腔室的前驅物。隔塊908可另外界定混合區域911的一部分。

包括部分909、914的淋噴頭可包括一個、兩個或更多個平板或部件，該等平板或部件經配置以影響前驅物之分配。如圖所示，部件909可包含環形平板，該環形平板與安置於環形平板909下方的平板結構914耦接。在所揭示之實施例中，可與環形平板909對齊安置平板914。在所揭示之實施例中，環形平板909及平板914可由類似或不同材料組成。舉例而言，環形部分909可由介電材料或其他不導電材料形成，而平板914可包含金屬或其他導電部分，該金屬或導電部分可充當電極，如下文所論述。作為另一實例，部分909、914兩者可包含導電金屬，及隔塊908、912可將平板與系統900腔室之其他部分電氣隔離。可在環形部分909中界定孔907，混合前驅物可流動穿過該等孔。

可將平板923安置於包括部分909、914的淋噴頭之下方及可配置該平板以抑制離子物質流入處理區域933中。舉例而言，平板923可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的設計及可具有類似的排列。可將隔塊912安置於包括部分909、914的淋噴頭與平板923之間，及該隔塊可包括如前文所論述之類似部件，諸如介電材料。可在平板923中界定孔924，及該等孔可經分配及經配置以影響離子物質穿過平板923之流動。舉例而言，可配置孔924以至少部分地抑制導向處理區域933的離子物質之流動。在所揭示之實施例中，孔924可具有各種形狀，包括如前文所論述的通道，及該等孔可包括錐形部分，該錐形部分背離處理區域933向上延伸。如圖所示，可藉由包括部分909、914的淋噴頭及平板923至少部分地界定區域915。此區域可允許前驅物之額外混合或前驅物之處理，如下文所論述。

系統900之腔室可進一步包括腔室內部的氣體分配組件925。在態樣中可與前文所描述之雙通道淋噴頭類似的氣體分配組件925可位於系統900腔室內部，處於處理區域933之頂部部分處或處理區域933上方。可配置氣體分配組件925以將第一前驅物及第二前驅物兩者傳遞至腔室900之處理區域933中。儘管第9圖之示例性系統包括雙通道淋噴頭，但是應理解，可使用替代分配組件，該等替代分配組件在前驅物進入處理區域933前維持第三前驅物與第一前驅物及第二前驅物之自由基物質流體隔離。儘管未圖示，可將額外隔塊（諸如環形隔塊）安置於組件923與淋噴頭925之間，以使平板彼此隔離。在第三前驅物並非必需的實施例中，氣體分配組件925可具有類似於前文所描述之部件中之任一者的設計，且該氣體分配組件可包括與第4圖所圖示之淋噴頭類似的特性。

氣體分配組件925可包含如前文所論述的上平板及下平板。該等平板可彼此耦接以界定平板之間的容積927。可耦接該等平板以便提供穿過上平板及下平板的第一流體通道940及穿過下平板的第二流體通道945。可配置形成之通道以提供自容積927穿過下平板的流體入口，及可將第一流體通道940與介於平板與第二流體通道945之間的容積927流體隔離。經由氣體分配組件925之側面（諸如前文所論述之通道322）可流體進入容積927。該通道可與腔室中的第三入口耦接，該第三入口與系統900腔室之第一入口905及第二入口910分開。

可在介於前文所論述之部件中的兩者或更多者之間所界定之系統900腔室之區域中形成先前所描述之電漿。藉由提供諸如CCP源之額外電漿源，可如前文所描述地進一步調諧電漿流出物。舉例而言，在包括部分909、914的淋噴頭與平板923之間所界定的區域中可形成某些態樣中可與前文所描述之第一電漿區域215類似的電漿區域915。隔塊912可維持兩個裝置彼此電氣隔離，以便允許形成電漿場。在所揭示之實施例中，可藉由如先前所論述的部分909充電及隔離淋噴頭之部分914，該部分909（例如）可為電絕緣。可部分或全部充電淋噴頭，同時可將平板923接地或直流偏壓以在平板之間所界定之區域內部產生電漿場。可另外塗覆或風乾平板以便最小化中間可形成電漿的部件之劣化。平板可另外包括不太可能劣化或受影響的成分，包括陶瓷、金屬氧化物等等。

第 10 圖 圖示第9圖所圖示之處理腔室沿線B-B截取之橫截面部分之俯視平面圖。包括部分1009及1014的淋噴頭1000可包括如前文所論述之一或更多個平板或部件。部分1009可包括淋噴頭之外部環形部分，該外部環形部分圍繞淋噴頭1000之內部部分1014。外部部分1009之平面內部可含有部分1014，或可將部分1014安置或定位於外部部分1009之上方或下方。可將內部部分焊接或以其他方式與外部部分機械耦接或機械耦接至外部部分以形成淋噴頭1000。外部部分1009可包括區段1016，該區段可為淋噴頭1000之外部部分1009之環形內部部分。區段1016可為與外部部分1009及內部部分1014兩者皆耦接的額外環形區段。區段1016可包括區段1016內部所界定之複數個孔1007，該等孔提供穿過淋噴頭1000的入口。可以各種圖案界定孔1007，諸如如圖所示之環狀圖案。在所揭示之實施例中，淋噴頭1000可包括或可不包括內部部分1014中的孔。舉例而言，內部部分1014可缺少孔，在自淋噴頭1000之中心點延伸的區域中可不形成孔。基於淋噴頭之徑向長度，淋噴頭可不包括圍繞淋噴頭之內部部分1014的孔1007，該內部部分至少自淋噴頭之中心點延伸至淋噴頭之至少10%的徑向長度內部所界定之區域。自淋噴頭之中心點延伸至至少約15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%等等或更多的徑向長度內部所界定之區域的淋噴頭之內部部分1014內可不另外包括孔。

儘管圖示為單個環的孔1007，但是區段1016可包括超過一個環的孔1007。可以各種間隔安置孔1007，該等間隔可包括孔1007之間的連續間隔以及變化間隔或不一致間隔。若包括多行的孔1007（諸如2、3、4、5、6、7、8、9等等行或更多行的孔），可在行之間替換孔或該等孔處於延伸出淋噴頭1000之中心點的淋噴頭之半徑的徑向對準中。在所揭示之實施例中，外部部分1009可具有等於、大於或小於內部部分1014之厚度的厚度。另外，部分1016可具有等於、大於或小於外部部分1009及內部部分1014之一者或兩者之厚度的厚度。部分1009、1014及1016中之各者所包括的材料可與淋噴頭1000之其他部分中的任一者類似或不同。舉例而言，區段1016可具有與外部部分1009及內部部分1014兩者皆不同的材料，該外部部分及該內部部分可包括彼此類似或不同的材料。舉例而言，外部部分1009及內部部分1014可包括金屬或導電材料，而區段1016包括允許內部部分1014與系統之其他部分電氣隔離的介電材料。在所揭示之實施例中，外部部分1009及區段1016可具有諸如介電材料之類似不導電材料，而內部部分1014可由導電材料製成。本發明技術類似涵蓋應將理解之各種其他配置構件。

為了更好地理解及瞭解所描述之技術，現將參看第 11 圖 ，該圖係根據所揭示之實施例的蝕刻製程之流程圖。應理解，本發明技術可類似地用於替代配置中的沉積製程。在第一操作前，可在圖案化基板中形成一結構。該結構可具有矽、氧化物、氮化物、包括鎢、銅、鈦、鉭等等的金屬之單獨暴露區域或其他部件。矽可為非晶體、晶體或多晶體（在此情況下通常稱為多晶矽）。可已在相同腔室中或尚未在相同腔室中執行上述沉積及形成製程。若在不同腔室中執行該等製程，則可將基板轉移至諸如上述之系統中。

在操作1110處，可使諸如含氧前驅物或含氫前驅物之第一前驅物流入與基板處理區域分開的第一電漿區域中。單獨的電漿區域在本文中可稱為遠端電漿區域及可處於與處理腔室不同的模組內部或為處理腔室內部的隔室。大體而言，含氫或含氧前驅物可流入第一電漿區域（諸如前文所論述之第一RPS單元），在該區域中用電漿激勵前驅物，且含氫或含氧前驅物可包含選自H₂ 、NH₃ 、O₂ 、O₃ 、N₂ O、烴或類似者的至少一種前驅物。在操作1120處，可將諸如三氟化氮或不同含氟前驅物之第二前驅物流引入至第二遠端電漿區域中，在該區域中用電漿激勵該前驅物。可以前文所論述之任何方式操作第一電漿系統及第二電漿系統，且在所揭示之實施例中，可使含氫或含氧前驅物及含氟前驅物流動穿過替代RPS單元。可使用氟之其他來源強化或替換三氟化氮。大體而言，可使含氟前驅物流入第二遠端電漿區域中及含氟前驅物可包括選自由以下物質組成之群組中的至少一種前驅物：原子氟、雙原子氟、三氟化溴、三氟化氯、三氟化氮、氟化氫、氟代烴、六氟化硫及二氟化氙。第一前驅物及第二前驅物中的一者或兩者可包括於諸如前文所論述之彼等之載體前驅物中。

在操作1130處，在遠端電漿區域中由第一前驅物及第二前驅物所形成之電漿流出物可隨後單獨流入腔室之混合區域中及隨後在該混合區域中組合。可將混合區域流體定位於基板（諸如圖案化基板）所在的腔室之處理區域之上游。若正在執行腔室清洗操作，可在此等操作期間不將基板定位於腔室中。前驅物之氣體流動比率可包括各種流動比率，諸如小於、大於或約1:1000、1:500、1:250、1:100、1:50、1:25、1:15、1:10、1:5、1:1、5:1、10:1、15:1、25:1、50:1、100:1、250:1、500:1、1000:1等等之流動比率（O或H:F）。暴露的鎢、氮化鈦或其他金屬之區域亦可存在於圖案化基板上及可稱為暴露的金屬區域。舉例而言，可將前驅物傳遞至處理區域及可使前驅物與基板材料反應以執行蝕刻操作。可將反應性化學物質從基板處理區域中移除及隨後可將基板從處理區域中移除。

含氟前驅物及/或含氧或含氫前驅物可進一步包括一或更多個相對惰性氣體，諸如He、N₂ 、Ar或類似者。惰性氣體可用於改良電漿穩定性及/或將液體前驅物載送至遠端電漿區域。可使用流動速率及不同氣體之比率以控制蝕刻速率及蝕刻選擇性。在一實施例中，含氟氣體可包括NF₃ ，流動速率介於約1 sccm（standard cubic centimeters per minute;標準立方公分/分鐘）與5000 sccm之間。可包括含氫或含氧前驅物，流動速率介於約1 sccm與5000 sccm之間，及可與任一前驅物液流一起包括流動速率介於約0 sccm與3000 sccm之間的一或更多種載氣。在所揭示之實施例中，可保持O或H:F之原子流動速率或比率處於高位以減少或消除基板材料上之固體殘餘物（諸如氧化物）形成。固體殘餘物之形成消耗一些氧化矽，此情況可減少蝕刻製程之矽選擇性。在本發明技術之實施例中，O或H:F之原子流動比率可大於或約五、二十五（亦即，25:1）、大於或約30:1或大於或約40:1。

藉由維持前驅物流體獨立，可減少或消除腐蝕及與RPS系統的其他相互作用。如上文所描述，包括氣體分配組件的RPS單元及分配部件可由基於正經傳遞之前驅物所選擇的且因此為防止經遊離前驅物與設備之間的反應所選擇的材料製成。

在本發明技術之實施例中，離子抑制器可用於在電漿流出物自遠端電漿區域轉移至基板處理區域期間過濾來自電漿流出物的離子。離子抑制器用以減少或消除離子帶電物質自電漿產生區域移動至基板。不帶電中性及自由基物質可穿過離子抑制器中的開口以在基板上反應。應注意，完全消除圍繞基板的反應區域中之離子帶電物質並非總是所欲目標。在許多情況中，需要離子物質到達基板以便執行蝕刻及/或沉積製程。在該等情況中，離子抑制器有助於將反應區域中的離子物質之濃度控制在輔助製程的水平上。在所揭示之實施例中，氣體分配組件之上平板可包括離子抑制器。

在蝕刻製程期間，基板之溫度可高於0°C。或者，基板溫度可高於或約20°C及低於或約300°C。在此基板溫度範圍之高端時，蝕刻速率可下降。在此基板溫度範圍之低端時，可開始蝕刻替代部件且因此選擇性可下降。在所揭示之實施例中，本文所描述之蝕刻期間的基板溫度可高於或約30°C同時低於或約200°C，或高於或約40°C同時低於或約150°C。在所揭示之實施例中，基板溫度可低於100°C、低於或約80°C、低於或約65°C或低於或約50°C。

可針對各種操作類似地調整製程壓力。在所揭示之實施例中，基板處理區域內部的壓力可為低於或約10托、低於或約5托、低於或約3托、低於或約2托、低於或約1托或低於或約750毫托。在本發明技術之實施例中，為了確保適當蝕刻速率，壓力可低於、高於或約0.02托及範圍至多為約大氣壓力或約760托。額外實例、製程參數及操作步驟在與本文所描述之傳遞機制不矛盾的程度上包括於前文倂入之申請案第13/439079號中。可基於正執行之電漿處理調變或決定壓力。可在比遠端電漿製程更高壓力下操作CCP電漿操作。在實施例中，基於使用RPS單元，操作壓力可低於約20托。然而，在所揭示之實施例中，可確定RPS單元大小或配置RPS單元以在約5托、10托、20托、50托、100托以上、至多約760托或以上的壓力下操作。

可在如前文所描述之任何電漿功率操作激勵前驅物的RPS單元。在所揭示之實施例中，可在類似或不同功率水平下操作RPS單元。舉例而言，可在第一電漿功率水平下激勵第一遠端電漿單元中所激勵的第一前驅物。可在第二電漿功率水平下激勵第二遠端電漿單元中所激勵的第二前驅物。在任一電漿功率水平大於其他功率水平的情況下，第一電漿功率水平與第二電漿功率水平可彼此類似或不同。

在先前描述中，出於解釋之目的，已闡述眾多細節以便提供對本發明技術之各種實施例之理解。然而，對熟習此項技術者將顯而易見的是，可在沒有該等細節中之一些細節或具有額外細節的情況下實施某些實施例。

在已揭示了若干實施例之情況下，熟習此項技術者將認識到，在不脫離所揭示之實施例之精神的情況下，可使用各種修改、替代構造及等效物。另外，並未描述眾多熟知製程及元件以免不必要地模糊本發明技術。因此，不應將上文描述視為限制本發明技術之範疇。

在提供值範圍的情況下，應理解，亦具體揭示介於彼範圍之上限與下限之間的每個中間值（精確到下限單位之最小分數），除非上下文另有清楚指示。涵蓋在所述範圍中的任何所述值或未述中間值與彼所述範圍中的任何其他所述值或中間值之間的每個較小範圍。彼等較小範圍之上限及下限可獨立被包括或不包括在該範圍內，且在受限於所述範圍中任何具體排除之限制的情況下，本發明技術中亦涵蓋其中較小範圍內包括該等限制中一者、不包括該等限制兩者或包括該等限制兩者之每個範圍。在所述範圍包括該等限制中之一者或兩者的情況下，亦包括不包括彼等所包括限制中之一者或兩者的範圍。

如本文所使用及在隨附申請專利範圍中所使用，除非上下文另有清楚指示，否則單數形式之「一(a)」、「一(an)」及「該」包括複數個引用。因此，例如，對「一孔」之引用包括複數個此類孔，及對「該平板」之引用包括引用一或更多個平板及為熟習此項技術者所知的平板等效物等等。

又，當在本說明書及以下申請專利範圍中使用時，字組「包含(comprise(s))」、「包含(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」及「包括(including)」意欲指定所述特徵、整數、部件或步驟之存在，但並未排除一或更多個其他特徵、整數、部件、步驟、行為或群組之存在或添加。

100‧‧‧處理工具/系統

102‧‧‧前端開口晶圓盒

104‧‧‧機器人臂

106‧‧‧固持區域

108a‧‧‧基板處理腔室

108b‧‧‧基板處理腔室

108c‧‧‧基板處理腔室

108d‧‧‧基板處理腔室

108e‧‧‧基板處理腔室

108f‧‧‧基板處理腔室

109a‧‧‧串接區段

109b‧‧‧串接區段

109c‧‧‧串接區段

110‧‧‧第二機器人臂

200‧‧‧製程腔室區段

201a‧‧‧RPS單元

201b‧‧‧RPS單元

203‧‧‧冷卻平板

205‧‧‧氣體入口組件

214‧‧‧上平板

215‧‧‧第一電漿區域

216‧‧‧下平板

217‧‧‧面板

218‧‧‧容積

219‧‧‧第一流體通道

220‧‧‧絕緣環

221‧‧‧第二流體通道

223‧‧‧離子抑制器

225‧‧‧淋噴頭

233‧‧‧基板處理區域

240‧‧‧電源

255‧‧‧基板

258‧‧‧氣體供應區域

259‧‧‧孔

265‧‧‧基座

300‧‧‧淋噴頭

310‧‧‧下表面

315‧‧‧上表面

320‧‧‧第一歧管/上平板

322‧‧‧通道

325‧‧‧下平板

340‧‧‧環形主體

350‧‧‧管道

351‧‧‧加熱元件

360‧‧‧第一孔

365‧‧‧第二孔

375‧‧‧孔/第三孔

400‧‧‧淋噴頭

410‧‧‧框架

420‧‧‧平板

465‧‧‧孔

500‧‧‧處理腔室/系統

501a‧‧‧第一RPS單元

501b‧‧‧第二RPS單元

504‧‧‧隔塊

505‧‧‧第一入口

506‧‧‧隔塊

507‧‧‧孔

508‧‧‧孔/面板

509‧‧‧淋噴頭

510‧‧‧第二入口

511‧‧‧混合區域

513‧‧‧面板

515‧‧‧第一電漿區域

523‧‧‧平板

524‧‧‧孔

525‧‧‧氣體分配組件/淋噴頭

527‧‧‧容積

533‧‧‧處理區域

540‧‧‧第一流體通道

545‧‧‧第二流體通道

555‧‧‧基板

565‧‧‧基座

600‧‧‧系統

601a‧‧‧第一RPS單元

601b‧‧‧第二RPS單元

602‧‧‧阻塊

603‧‧‧面板

605‧‧‧位置/入口

610‧‧‧隔塊

611‧‧‧混合區域

614‧‧‧管道

615‧‧‧第一電漿區域

623‧‧‧平板/組件

624‧‧‧孔

625‧‧‧氣體分配組件

627‧‧‧容積

633‧‧‧處理區域

640‧‧‧第一流體通道

645‧‧‧第二流體通道

655‧‧‧基板

665‧‧‧基座

700‧‧‧處理系統

701a‧‧‧第一RPS單元

701b‧‧‧第二RPS單元

703‧‧‧面板

705‧‧‧第一入口

710‧‧‧第二入口

711‧‧‧混合區域

712‧‧‧氣室

714‧‧‧埠

715‧‧‧第一電漿區域

723‧‧‧平板

724‧‧‧孔

725‧‧‧氣體分配組件/淋噴頭

727‧‧‧容積

733‧‧‧處理區域

740‧‧‧第一流體通道

745‧‧‧第二流體通道

755‧‧‧基板

765‧‧‧基座

802‧‧‧外壁

804‧‧‧內壁

805‧‧‧第一入口

806a‧‧‧空間

806b‧‧‧空間

810‧‧‧第二入口

811‧‧‧混合區域

812‧‧‧氣室

813a‧‧‧空間

813b‧‧‧空間

814a‧‧‧埠

814b‧‧‧埠

814x‧‧‧埠

823‧‧‧組件

824‧‧‧孔

900‧‧‧系統

901b‧‧‧第二RPS單元

901a‧‧‧第一RPS單元

903‧‧‧面板

905‧‧‧第一入口

907‧‧‧孔

908‧‧‧隔塊

909‧‧‧部分/環形平板

910‧‧‧第二入口

911‧‧‧混合區域

912‧‧‧隔塊

914‧‧‧部分/平板結構

915‧‧‧電漿區域

923‧‧‧平板

924‧‧‧孔

925‧‧‧氣體分配組件/淋噴頭

927‧‧‧容積

933‧‧‧處理區域

940‧‧‧第一流體通道

945‧‧‧第二流體通道

955‧‧‧基板

965‧‧‧基座

1000‧‧‧淋噴頭

1007‧‧‧孔

1009‧‧‧外部部分

1014‧‧‧內部部分

1016‧‧‧區段

1110‧‧‧操作

1120‧‧‧操作

1130‧‧‧操作

可藉由參考本說明書之剩餘部分及圖式實現對所揭示技術之本質及優勢的進一步理解。

第1圖圖示示例性處理工具之一實施例之俯視平面圖。

第2A圖圖示示例性處理腔室之橫截面示意圖。

第2B圖圖示第2A圖中所圖示之處理腔室的一部分之細節圖。

第3A圖至第3C圖圖示根據所揭示之技術的示例性淋噴頭配置構件之示意圖。

第4圖圖示根據所揭示之技術的示例性淋噴頭之額外平面圖。

第5圖圖示根據所揭示之技術的處理腔室之橫截面簡化圖。

第6圖圖示根據所揭示之技術的處理腔室之橫截面簡化圖。

第7圖圖示根據所揭示之技術的處理腔室之橫截面簡化圖。

第8圖圖示第7圖所圖示之處理腔室沿線A-A截取之橫截面部分之平面圖。

第9圖圖示根據所揭示之技術的處理腔室之橫截面簡化圖。

第10圖圖示第9圖所圖示之處理腔室沿線B-B截取之橫截面部分之平面圖。

第11圖圖示根據所揭示之技術操作半導體處理腔室之方法之流程圖。

將圖式中的若干者包括作為示意圖。應理解，該等圖式出於說明性之目的，且不應視為按比例，除非明確如此具體陳述。

在隨附圖式中，類似部件及/或特徵可具有相同元件符號。進一步地，相同類型之各種部件可由元件符號後的短劃線及第二元件符號區分，該第二元件符號區分類似部件。只要本說明書中使用第一元件符號，則該描述便適用於具有相同第一元件符號的類似部件中之任一者而無關於第二元件符號如何。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無

Claims (20)

1. 一種用於半導體處理之系統，該系統包含： 一腔室，該腔室經配置以在該腔室的一處理區域中容納一半導體基板，其中該腔室包含一面板及一第二平板，該面板從上方界定一混合區域，該第二平板從下方界定該混合區域； 一氣室，圍繞該腔室而延伸，且在該面板與該第二平板之間界定該混合區域的一側壁，其中該氣室界定至少一個埠，該至少一個埠提供通往該混合區域的流體入口； 一第一遠端電漿單元，在通往該氣室的一第一入口處與該氣室流體耦接，且經配置以將一第一前驅物穿過該第一入口傳遞到該腔室中；以及 一第二遠端電漿單元，在通往該氣室的一第二入口處與該氣室流體耦接，且經配置以將一第二前驅物穿過該第二入口傳遞到該腔室中，其中該氣室的該第一入口及該第二入口與該腔室的該混合區域流體耦接，其中該混合區域與該腔室的該處理區域分開且與該處理區域流體耦接，其中該混合區域經配置以允許該第一前驅物及該第二前驅物在該腔室的該處理區域外部彼此交互作用。
2. 如請求項1所述的系統，其中該第二平板包含一離子抑制器，該離子抑制器被安置在該腔室內在該面板與該腔室的該處理區域之間，其中該離子抑制器經配置以至少部分地抑制朝向該腔室的該處理區域引導的離子物質流。
3. 如請求項1所述的系統，其中該腔室進一步包含一氣體分配組件，該氣體分配組件位在該腔室內在該腔室的該處理區域的一頂部部分處或上方，且該氣體分配組件經配置以將該第一前驅物及該第二前驅物兩者傳遞到該腔室的該處理區域中。
4. 如請求項3所述的系統，其中該氣體分配組件包含一上平板及一下平板，其中該上平板及該下平板彼此耦接以在該等平板之間界定一容積，其中耦接該等平板的該行為提供穿過該上平板及該下平板的第一流體通道及穿過該下平板的第二流體通道，該等第二流體通道經配置以提供從該容積穿過該下平板的流體入口，且其中該等第一流體通道與該等平板與該等第二流體通道之間的該容積流體隔離。
5. 如請求項4所述的系統，其中穿過該氣體分配組件的與該腔室中的一第三入口流體耦接的一側面可流體進入該容積，該第三入口與該腔室的該第一入口及該第二入口分開。
6. 如請求項1所述的系統，其中通往該氣室的該第一入口及通往該氣室的該第二入口被界定在該氣室的相對於該面板徑向在外的一第一表面中，其中該氣室的該第一表面與該面板平行。
7. 如請求項1所述的系統，其中該氣室界定複數個埠，該複數個埠圍繞該氣室的一內部環形壁而分配，其中該氣室的該內部環形壁界定該混合區域的該側壁。
8. 如請求項1所述的系統，其中該第一遠端電漿單元包含一第一材料，且該第二遠端電漿單元包含一第二材料。
9. 如請求項8所述的系統，其中該第一材料是基於該第一前驅物的一成分來選擇的，且其中該第二材料是基於該第二前驅物的一成分來選擇的。
10. 如請求項9所述的系統，其中該第一材料及該第二材料是不同的材料。
11. 如請求項1所述的系統，其中該第一遠端電漿單元及該第二遠端電漿單元經配置以在約10 W至高於10 kW或約10 kW的功率水平下操作。
12. 如請求項11所述的系統，其中該第一遠端電漿單元經配置以在一第一功率水平下操作，該第一功率水平是基於該第一前驅物的一成分來選擇的，且其中該第二遠端電漿單元經配置以在一第二功率水平下操作，該第二功率水平是基於該第二前驅物的一成分來選擇的。
13. 如請求項12所述的系統，其中該系統經配置以將該第一遠端電漿單元及該第二遠端電漿單元操作在彼此不同的功率水平下。
14. 一種用於半導體處理的系統，該系統包含： 一腔室，經配置以在該腔室的一處理區域中容納一半導體基板； 一第一遠端電漿單元，與該腔室的一第一入口流體耦接，且經配置以將一第一前驅物穿過該第一入口傳遞到該腔室中；以及 一第二遠端電漿單元，與該腔室的一第二入口流體耦接，且經配置以將一第二前驅物穿過該第二入口傳遞到該腔室中，其中該腔室的該第一入口及該第二入口與該腔室的一混合區域流體耦接，該混合區域與該腔室的該處理區域分開且與該處理區域流體耦接，其中該混合區域經配置以允許該第一前驅物及該第二前驅物在該腔室的該處理區域外部彼此交互作用，且其中該第一入口及該第二入口被界定在一氣室中，該氣室圍繞該腔室而延伸為一環形外殼。
15. 如請求項14所述的系統，其中該第一入口及該第二入口與一氣室流體耦接，該氣室圍繞該腔室而徑向分配且經配置以在遍及該氣室的複數個位置處提供通往該腔室的該混合區域的入口。
16. 如請求項15所述的系統，其中該氣室包含界定一內部通道的一環形構件，其中該環形構件界定沿著該環形構件的一內部徑向表面安置的複數個孔。
17. 如請求項15所述的系統，其中該混合區域是被一離子抑制平板界定在下方的，該離子抑制平板被設置為與該氣室流體連通。
18. 如請求項17所述的系統，進一步包含安置在該離子抑制平板與該處理區域之間的一淋噴頭，其中該淋噴頭界定圍繞該淋噴頭的一外部部分而安置的複數個孔。
19. 如請求項18所述的系統，其中該淋噴頭不包含圍繞該淋噴頭的一內部部分的孔，該內部部分從該淋噴頭的一中心點至少延伸至該淋噴頭的一徑向長度的約25%。
20. 如請求項19所述的系統，其中該淋噴頭包含耦接在一起的至少兩個平板。