TW202017041A - 多通道噴淋頭 - Google Patents

Abstract

示例性半導體噴淋頭可以包括第一板，第一板的特徵在於第一表面，其中定義複數個第一孔隙，而第一板的特徵進一步在於與第一表面相對的第二表面，並從第二表面延伸複數個環形構件。複數個環形構件中的每一環形構件可以從複數個第一孔隙中的單獨的第一孔隙延伸。可以藉由每一第一孔隙與相應環形構件來定義通道。噴淋頭亦可以包括與第一板耦接的第二板，而第二板的特徵在於面向第一板的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。可以在第二板的內部區域內穿過第二板來定義複數個第二孔隙。複數個環形構件中的每一環形構件可以在複數個第二孔隙中的單獨的第二孔隙內延伸。

Description

多通道噴淋頭

此申請案係主張2018年9月17日提交的美國專利申請案16/132,796的優先權。此申請案的全部內容針對所有目的藉由引用併入於此。

本技術係關於半導體處理及裝備。更具體而言，本技術係關於處理系統腔室噴淋頭。

可能藉由在基板表面上產生錯綜複雜圖案化的材料層的處理來製成積體電路。在基板上產生圖案化的材料需要用於移除暴露的材料的控制方法。化學蝕刻係用於多種目的，包括將光抗蝕劑中的圖案轉移到底下的層中、減薄層、或已呈現於表面上的特徵的減薄橫向尺寸。通常期望具有蝕刻一種材料比另一種更快的蝕刻處理，以促進例如圖案轉移處理。據說這種蝕刻處理對於第一材料具有選擇性。由於材料、電路、及處理的多樣性，已開發對多種材料具有選擇性的蝕刻處理。

在基板處理區域內所形成的局部電漿中所產生的乾式刻蝕可以穿透更多受限的溝道，並呈現精細剩餘結構的較小變形。然而，隨著積體電路技術規模的持續縮小，遞送前驅物的裝備可能會影響所使用的前驅物與電漿物質的均勻性及品質。

因此，需要可以在電漿環境中有效使用並提供合適的劣化曲線的改善的系統部件。本技術解決了這些及其他需求。

示例性半導體噴淋頭可以包括第一板，第一板的特徵在於第一表面，其中定義複數個第一孔隙。第一板的特徵可以進一步在於與第一表面相對的第二表面，並從第二表面延伸複數個環形構件。複數個環形構件中的每一環形構件可以從複數個第一孔隙中的單獨的第一孔隙延伸。可以藉由每一第一孔隙與相應環形構件來定義通道。噴淋頭亦可以包括與第一板耦接的第二板。第二板的特徵可以在於面向第一板的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。可以在第二板的內部區域內穿過第二板來定義複數個第二孔隙。複數個環形構件中的每一環形構件可以在複數個第二孔隙中的單獨的第二孔隙內延伸。

在一些實施例中，複數個環形構件中的每一環形構件可以延伸穿過相應第二孔隙，而超出第二板的第二表面一距離。第二板可以在第二板的內半徑處定義凹陷壁架，並且凹陷壁架可以定義在第二板的內部區域與外部區域之間的邊界。第二板的第一表面可以沿著第二板的第一表面的內部區域塗佈第一材料。第二板的第一表面可以沿著第二板的第一表面的外部區域的至少一部分塗佈第二材料，並且第二材料可以不同於第一材料。第二板可以定義第一溝道，第一溝道環繞凹陷壁架的徑向外側的內部區域延伸，並且可以在第一溝道與第二板的內部區域之間定義第一側壁。複數個第一切口可以定義在第二板的第一表面處的第一側壁中，並且環繞第一側壁徑向分佈。第一切口可以從第一溝道延伸到第二板的內部區域。第二板可以在第一溝道的徑向外側定義第二溝道，並且第二側壁可以定義於第二溝道與第一溝道之間。

複數個第二切口可以定義在第二板的第一表面處的第二側壁中，並且環繞第二側壁徑向分佈。第二切口可以從第二溝道延伸到第一溝道。複數個第二切口中的每一第二切口可以與定義於第一側壁中的複數個第一切口中的第一切口徑向偏移。複數個第一切口可以包括比複數個第二切口更多數量的切口。加熱器可以定位於第一板與第二板之間。第二孔隙中之每一者的特徵可以在於其半徑大於複數個環形構件中的環形構件的外環形半徑。

本技術的一些實施例亦包含半導體處理系統。該系統可以包括遠端電漿單元以及與遠端電漿單元流體耦接的處理腔室。處理腔室可以包括面板、基板支撐件、及噴淋頭。噴淋頭可以包括第一板，第一板的特徵在於第一表面，其中定義複數個第一孔隙。第一板的特徵可以進一步在於與第一表面相對的第二表面，並從該第二表面延伸複數個環形構件。複數個環形構件中的每一環形構件可以從複數個第一孔隙中的單獨的第一孔隙延伸。可以藉由每一第一孔隙與相應環形構件來定義通道。噴淋頭亦可以包括與第一板耦接的第二板。第二板的特徵可以在於面向第一板的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。可以在第二板的內部區域內穿過第二板來定義複數個第二孔隙。複數個環形構件中的每一環形構件可以在複數個第二孔隙中的單獨的第二孔隙內延伸。

在一些實施例中，第二孔隙中之每一者的特徵可以在於其半徑大於複數個環形構件中的環形構件的外環形半徑。第二板可以在第二板的內半徑處定義凹陷壁架，並且凹陷壁架可以定義在第二板的內部區域與外部區域之間的邊界。第二板的第一表面可以沿著第二板的第一表面的內部區域塗佈第一材料，而第二板的第一表面可以沿著第二板的第一表面的外部區域的至少一部分塗佈第二材料。第二材料可以與第一材料不同。第二板可以定義第一溝道，第一溝道環繞凹陷壁架的徑向外側的內部區域延伸。可以在第一溝道與第二板的內部區域之間定義第一側壁。複數個第一切口可以定義在第二板的第一表面處的第一側壁中，並且環繞第一側壁徑向分佈。第一切口可以從第一溝道延伸到第二板的內部區域。第二板可以在第一溝道的徑向外側定義第二溝道。可以在第二溝道與第一溝道之間定義第二側壁，而複數個第二切口可以定義在第二板的第一表面處的第二側壁中，並且環繞第二側壁徑向分佈。第二切口可以從第二溝道延伸到第一溝道。

本技術的一些實施例亦可以包含半導體處理腔室噴淋頭。噴淋頭可以包括第一板，第一板的特徵在於第一表面，其中定義複數個第一孔隙，而第一板的特徵進一步在於與第一表面相對的第二表面，並從第二表面延伸複數個第一環形構件。複數個第一環形構件中的每一第一環形構件可以從複數個第一孔隙中的單獨的第一孔隙延伸。可以藉由每一第一孔隙與相應第一環形構件來定義第一通道。噴淋頭可以包括第二板，第二板的特徵在於面向第一板的第一表面，其中定義複數個第二孔隙，而第二板的特徵進一步在於與第一表面相對的第二表面，並從第二表面延伸複數個第二環形構件。複數個第二環形構件中的每一第二環形構件可以從複數個第二孔隙中的單獨的第二孔隙延伸。可以藉由每一第二孔隙與相應第二環形構件來定義第二通道，而複數個第一環形構件中的每一第一環形構件可以在單獨的第二通道內延伸。噴淋頭亦可以包括與第二板耦接的第三板。第三板的特徵可以在於面向第二板的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。可以在第三板的內部區域內穿過第三板來定義複數個第三孔隙。複數個第二環形構件中的每一第二環形構件可以在複數個第三孔隙中的單獨的第三孔隙內延伸。

這樣的技術可以提供優於習知系統及技術的許多益處。舉例而言，本設計可以促進表面塗佈，而可以減少部件磨損。此外，可以在維持彼此流體隔離時透過組件遞送多種前驅物。結合以下描述及隨附圖式，更詳細地描述這些及其他實施例以及其許多優點及特徵。

本技術包括用於分配處理氣體的改善的氣體分配組件或噴淋頭設計，以產生流動圖案，而在半導體基板上形成具有更均勻的高度的沉積層及/或利用更均勻的方式來蝕刻沉積層。儘管習知的噴淋頭設計可以簡單地提供用於處理及前驅物氣體的直通分配系統，但是隨著氣體遞送到基板處理腔室，當前描述的技術允許針對氣體的流動特性進行改善的控制。以此方式，沉積操作可以在製造操作期間產生更精確的膜輪廓。此外，本配置可以允許改善的部件的零件的塗佈，以限制與電漿或其他前驅物的相互作用，並相較於習知設計而改善部件壽命。

儘管一些習知的氣體分配組件或噴淋頭可以包括例如被板覆蓋的多個流體通道，但是這種設計通常沿著板與位於通道與內壁之間的主體的部分的相交處遭受到間隙或變形。當板例如經由黏接、銅焊等與主體耦接時，板可能翹曲。因為可以圍繞外邊緣並在多個部件連接處執行耦接，所以銅焊或黏接的數量可能很大。即使板的輕微翹曲亦可能在上部板與主體或下部板之間的介面處產生不平坦的表面，而發生翹曲的介面位置可能無法與環形主體正確耦接。

因此，在操作中，流體可能在流體通道之間以及流體通道與應單獨維持前驅物的中央區域之間洩漏。這樣的洩漏會影響流體進入處理區域的遞送，而會影響沉積或蝕刻。然而，藉由提供不太可能翹曲的部件，及/或較少受到翹曲的影響並且可以沒有銅焊或部件黏接而能夠消除翹曲的風險的設計，本技術的態樣克服幾乎所有的這些問題。藉由移除銅焊，亦可以進一步移除及分離部件，以允許在習知設計中不可能實現的改善及完全的部件清潔及檢查。此外，本設計可以包括有助於表面上的板的塗佈的板配置，以限制腐蝕或侵蝕。在討論結合本設計的系統之後，本揭示將覆蓋根據本技術的態樣的多個噴淋頭及修改。儘管討論通常將參照蝕刻腔室，但是應理解，本技術可以結合到可以受益於本技術的多個優點中之任一者的任何半導體處理腔室或其他系統中。

第 1 圖 圖示根據所揭示實施例的沉積、蝕刻、烘焙、及固化腔室的處理系統100的一個實施例的頂視平面圖。在圖式中，一對前開式晶圓盒（FOUP）102供應各種尺寸的基板，各種尺寸的基板係由機器臂104接收，並在放置到位於串聯區段109a-c中的基板處理腔室108a-f中之一者之前，放置到低壓托持區域106中。第二機器臂110可用於將基板晶圓從托持區域106運輸到基板處理腔室108a-f並返回。除了循環層沉積（CLD）、原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、蝕刻、預清潔、脫氣、定向、及其他基板處理之外，可以配備每一基板處理腔室108a-f，以執行包括本文所述的蝕刻處理的大量基板處理操作。

基板處理腔室108a-f可以包括用於沉積、退火、固化、及/或蝕刻基板晶圓上的材料膜的一或更多個系統部件。在一個配置中，可以使用兩對處理腔室（例如，108c-d與108e-f），以在基板上沉積介電材料，而第三對處理腔室（例如，108a-b）可以用於蝕刻所沉積的介電質。在另一配置中，所有三對腔室（例如，108a-f）可經配置以蝕刻基板上的材料。可以在與不同實施例中所示的製造系統分離的腔室中執行下面所述的任何一或更多個處理。應理解，系統100可以考慮用於介電膜的沉積、蝕刻、退火、及固化腔室的附加配置。在處理系統100中可以利用許多腔室，並且可以包括為串聯腔室，串聯腔室可以包括共享前驅物、環境、或控制特徵的二個相似腔室。

第 2A 圖 圖示在處理腔室內具有分隔的電漿產生區域的示例性處理腔室系統200的橫截面圖。在膜蝕刻期間（例如，氮化鈦、氮化鉭、鎢、矽、多晶矽、氧化鈦、氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳氧化矽等），處理氣體可以藉由氣體入口組件205流入第一電漿區域215。遠端電漿系統（RPS）201可以可選擇地包括在系統中，並且可以處理隨後行進藉由氣體入口組件205的第一氣體。入口組件205可以包括二或更多個不同的氣體供應通道，其中若包括第二通道（未圖示），則第二通道可以繞過RPS 201。

圖示冷卻板203、面板217、離子消除器223、噴淋頭225、及具有基板255設置其上的基板支撐件265，且每一者可以根據實施例而被包括。台座265可以具有熱交換通道，熱交換流體流經熱交換通道以控制基板的溫度，可在處理操作期間操作基板的溫度，以加熱及/或冷卻基板或晶圓。亦可以使用嵌入式電阻加熱器元件而電阻加熱可以包含鋁、陶瓷、或其組合的台座265的晶圓支撐盤，以實現相對高的溫度，例如從高達或約100℃至高於或約1100℃。

面板217可以是金字塔形、圓錐形、或具有窄的頂部部分擴展到寬的底部部分的其他類似結構。如圖所示，附加地，面板217可以是平坦的，並包括用於分配處理氣體的複數個貫通通道。取決於RPS 201的使用，電漿產生氣體及/或電漿激發物質可以穿過面板217中如第2B圖所示的複數個孔洞，以更均勻地遞送到第一電漿區域215中。

示例性配置可以包括氣體入口組件205通入由面板217從第一電漿區域215分隔的氣體供應區域258，而使得氣體/物質流經面板217中的孔洞而進入第一電漿區域215。可以選擇結構及操作特徵，以防止來自第一電漿區域215的電漿大量回流到供應區域258、氣體入口組件205、及流體供應系統210中。位於特徵之間的絕緣環220與面板217、或者腔室的導電頂部部分以及噴淋頭225一起示出，以允許相對於噴淋頭225及/或離子消除器223而將AC電位施加到面板217。絕緣環220可以定位於面板217與噴淋頭225及/或離子消除器223之間，以讓電容耦合電漿（CCP）能夠在第一電漿區域中形成。附加地，擋板（未圖示）可以位於第一電漿區域215中，或者另外與氣體入口組件205耦接，以影響流體藉由氣體入口組件205進入區域的流動。

離子消除器223可以包含定義貫穿結構的複數個孔隙的板狀或其他幾何形狀，複數個孔隙經配置以消除離開第一電漿區域215的離子帶電物質的遷移，同時允許不帶電荷的中性或自由基物質穿過離子消除器223進入消除器與噴淋頭之間的活性氣體遞送區域。在實施例中，離子消除器223可以包含具有各種孔隙配置的多孔板。這些不帶電荷的物質可以包括利用較少的活性氣體載體運輸通過孔隙的高活性物質。如上所述，離子物質通過孔洞的遷移可能減少，並在一些情況下完全消除。控制穿過離子消除器223的離子物質的量可以有利地提供增加對於與底下的晶圓基板接觸的氣體混合物的控制，這又可以增加對氣體混合物的沉積及/或蝕刻特性的控制。舉例而言，氣體混合物的離子濃度的調整可以顯著改變其蝕刻選擇性，例如，SiNx：SiOx蝕刻率、Si：SiOx蝕刻率等。在執行沉積的可替代實施例中，亦可以平移介電材料的共形流動式沉積的平衡。

離子消除器223中的複數個孔隙可經配置以控制活性氣體（亦即，離子、自由基、及/或中性物質）通過離子消除器223的通路。舉例而言，可以控制孔洞的高寬比、或孔洞直徑對長度、及/或孔洞的幾何形狀，而使得穿過離子消除器223的活性氣體中的離子帶電物質的流動減少。離子消除器223中的孔洞可以包括面對電漿激發區域215的錐形部分以及面對噴淋頭225的圓柱形部分。圓柱形部分可以成形及定尺寸，以控制傳到噴淋頭225的離子物質的流動。作為控制離子物質藉由消除器的流動的附加手段，亦可以將可調整的電偏壓施加到離子消除器223。

離子消除器223可以用於減少或消除從電漿產生區域行進到基板的離子帶電物質的量。不帶電的中性及自由基物質仍然可以穿過離子消除器中的開口而與基板反應。應注意，在實施例中，可以不執行在環繞基板的反應區域中的離子帶電物質的完全消除。在某些情況下，離子物質意欲到達基板，以執行蝕刻及/或沉積處理。在這些情況下，離子消除器可以幫助將反應區域中的離子物質濃度控制在有助於處理的層級處。

與離子消除器223組合的噴淋頭225可以允許存在於第一電漿區域215的電漿，以避免在基板處理區域233中直接激發氣體，同時仍允許激發物質從腔室電漿區域215行進到基板處理區域233。以此方式，腔室可經配置以防止電漿接觸蝕刻中的基板255。此舉可以有利地保護基板上圖案化的各種複雜結構及膜，若直接與所產生的電漿接觸，則各種複雜結構及膜可能損傷、移位、或以其他方式彎曲。此外，當允許電漿接觸基板或接近基板層級時，可能增加氧化物物質蝕刻的速率。因此，若材料的暴露區域為氧化物，則可以藉由遠端於基板維持電漿來進一步保護此材料。

處理系統可以進一步包括與處理腔室電耦接的功率供應器240，以提供電功率到面板217、離子消除器223、噴淋頭225、及/或台座265，以在第一電漿區域215或處理區域233中產生電漿。取決於所執行的處理，功率供應器可經配置以向腔室遞送可調整量的功率。這種配置可以允許可調諧電漿用於執行中的處理。與通常呈現為具有開啟或關閉功能的遠端電漿單元不同，可調諧電漿可經配置以向電漿區域215遞送特定量的功率。此舉又可以允許形成特定的電漿特性，而使得前驅物可以利用特定方式解離，以增強由這些前驅物產生的蝕刻輪廓。

可以在噴淋頭225上方的腔室電漿區域215或噴淋頭225下方的基板處理區域233中激發電漿。電漿可以存在於腔室電漿區域215中，以從例如含氟前驅物或其他前驅物的流入產生自由基前驅物。典型地，在射頻（RF）範圍中的AC電壓可以施加於處理腔室的導電頂部部分（例如，面板217）與噴淋頭225及/或離子消除器223之間，以在沉積期間激發腔室電漿區域215中的電漿。RF功率供應器可以產生13.56MHz的高RF頻率，但亦可以單獨產生其他頻率或與13.56MHz頻率組合產生其他頻率。

第 2B 圖 圖示影響藉由面板217的處理氣體分佈的特徵的詳細視圖253。如第2A圖及第2B圖所示，面板217、冷卻板203、及氣體入口組件205相交，以定義氣體供應區域258，其中處理氣體可以從氣體入口205遞送進入氣體供應區域258。氣體可以填充氣體供應區域258，並藉由面板217中的孔隙259流到第一電漿區域215。孔隙259可經配置以基本上單向的方式引導流動，而使得處理氣體可以流入處理區域233中，但是在穿過面板217之後可以被部分或完全防止回流到氣體供應區域258中。

氣體分配組件（例如，用於處理腔室區段200的噴淋頭225）可以指稱為雙通道噴淋頭（DCSH），並附加地在第3圖所述的實施例中詳細說明。雙通道噴淋頭可以提供蝕刻處理，以允許在處理區域233之外分離蝕刻劑，以在遞送到處理區域之前提供與腔室部件及彼此間的受限的相互作用。

噴淋頭225可以包含上部板214及下部板216。這些板可以彼此耦接，以定義這些板之間的容積218。板的耦接可以提供通過上部板及下部板的第一流體通道219以及通過下部板216的第二流體通道221。所形成的通道可經配置以提供從容積218單獨經由第二流體通道221通過下部板216的流體出入口，而第一流體通道219可以流體隔離於板與第二流體通道221之間的容積218。容積218可以藉由氣體分配組件225的一側流體出入。

第 3 圖 係為根據實施例的與處理腔室一起使用的噴淋頭325的底視圖。噴淋頭325可以對應於第2A圖所示的噴淋頭225。通孔365（圖示第一流體通道219的視圖）可以具有複數種形狀及配置，以控制及影響前驅物通過噴淋頭225的流動。小孔洞375（圖示第二流體通道221的視圖）可以基本均勻地分佈在噴淋頭的表面上（即使在通孔365中），並且可以有助於前驅物在離開噴淋頭時提供比其他配置更均勻的混合。

轉向第 4 圖 ，第4圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室400的態樣的示意性橫截面圖。處理腔室400可以類似於處理腔室200，並且可以包括先前描述的一些或所有部件或部件特性，以及可以圖示移除處理區域內的基板台座的局部視圖。舉例而言，處理腔室400可以包括RPS單元410，RPS單元410係與腔室耦接，並經配置以將前驅物的自由基流出物遞送到處理腔室中。腔室蓋堆疊可以包括以任何方式耦接在一起的多個部件，任何方式包括可移除的方式（例如，與銅焊或黏接相反的可移除的耦接）。舉例而言，在一些實施例中，可以使用螺栓、閂鎖、螺釘、銷、或任何其他可壓縮地將部件耦接在一起但可移除以分離部件的物體。

蓋堆疊的部件可以包括多個特徵，多個特徵經配置以利用更受控或更均勻的方式遞送前驅物，以用於均勻的流動分佈或基板上的均勻操作。堆疊可以包括氣體箱415，氣體箱415經耦接以從RPS單元接收流出物，並且可以至少部分地支撐RPS單元。氣體箱415可以橫向通過殼體結構並向下通過阻擋板420來分配自由基及/或非自由基前驅物。阻隔板420可以提供用於均勻分配前驅物的進一步結構。如圖所示，阻隔板420可以定義內部區域與外部區域，內部區域與外部區域可以彼此流體分離。舉例而言，外部區域可以是至少部分環形，並且環繞內部區域延伸。取決於針對遞送、分配、或處理效果的均勻性的預期影響，氣體箱415可以將等量或不同量的前驅物遞送到由阻隔板定義的單獨區域。

面板425可以耦接於阻隔板420的下游，並且可以例如在徑向邊緣處及/或沿著分離內部與外部區域的阻隔板的分隔來接觸阻隔板。接觸可以透過阻隔板區域來維持前驅物的分離，並且可以提供進入間隔物430所徑向定義的內部區域的分配路徑。間隔物430可以分離電極部件，以進行電漿處理。舉例而言，氣體箱415、阻隔板420、及面板425可以利用一或更多種方式電耦接，並且可以作為電漿產生電極操作，而可以在內部區域432中產生電漿。

面板及/或間隔物的下游可以是離子消除器435，離子消除器435可以從下方定義內部區域432。可附加地，離子消除器435可以作為系統的電極來操作，藉此可以在內部區域432內產生電漿。噴淋頭440可以耦接於離子消除器435的下游，並且可以提供多個流動通道或路徑，以用於將自由基流出物遞送到處理區域445中。噴淋頭440可以進一步定義用於將附加的一或多個前驅物遞送到處理區域445中的特徵，該等特徵可以將透過上述上游部件所遞送的前驅物維持流體隔離。藉由維持透過噴淋頭440隔離的前驅物，可以限制或防止相互作用，直到進入如上所述可以容納基板的處理區域445。

噴淋頭440的特徵可以在於如上所述的便於塗佈及部件分離的多個特徵。第 5A 圖 圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭500的示意性橫截面圖。噴淋頭500可以包括先前描述的噴淋頭440或噴淋頭225的態樣，並且可以包括在腔室200或400以及任何數量的其他處理腔室中。噴淋頭500可以圖示為示例性噴淋頭配置，其特徵在於可移除的耦接。習知噴淋頭通常包括銅焊或黏接的部件。儘管清潔流體可能在這樣的噴淋頭內流動或流經這樣的噴淋頭，但是由於噴淋頭部件的永久連接，可能無法有效地知道清潔程度。因此，噴淋頭內可能發生堆積及腐蝕，而可能影響操作（例如，流體流動）以及部件壽命。

本技術的實施例可以可移除地耦接，以允許完全清潔及檢查組成部件，同時維持用於流動分佈及前驅物分離的較佳輪廓。噴淋頭500圖示第4圖所示的噴淋頭的局部橫截面，並且圖示示例性的雙板式噴淋頭設計。在一些實施例中，噴淋頭板可以銅焊、黏接、或以其他方式密封在一起，或者可以不銅焊、黏接、或以其他方式密封在一起，而在並未永久耦接時，可以促進檢查及清潔操作。舉例而言，亦可以例如藉由限制可能不容易噴塗的特徵來形成板，以促進塗佈。

噴淋頭500可以包括第一板505，而在一些實施例中，第一板505可以是上部板或上游板。第一板505的特徵可以在於第一表面506與第二表面508，第二表面508可以與第一表面506相對。第一表面506可以定義複數個孔隙510，複數個孔隙510可以是第一孔隙。孔隙可以提供針對第一板505所定義的通道512的進出口。複數個環形構件514可以從第二表面508延伸，並且可以從單獨的孔隙分別延伸，而藉此定義通過噴淋頭500的通道。因此，可以藉由孔隙510與相應的環形構件514來定義通道512。在一些實施例中，環形構件514可以是第一板505的連續延伸，其中第一板505可以是單件設計。此外，環形構件514可以利用各種方式（例如，銅焊或黏接）來與第一板505耦接，或者構件514可以帶有螺紋，而孔隙510可以提供能夠設置構件514的帶有螺紋的凹部。

噴淋頭500亦可以包括第二板550，而在一些實施例中，第二板550可以是下部板或下游板。如下面進一步描述，第二板550可以例如沿著噴淋頭500的外部徑向區域與第一板505耦接。第二板550的特徵亦可以在於第一表面552，並且第一表面可以面向第一板505。第二板550的特徵亦可以在於第二表面554，第二表面554可以與第一表面552相對，並且可以面向或部分定義處理區域。第二板550可以定義複數個第二孔隙555，複數個第二孔隙555可以從第一表面552延伸通過第二板550並通過第二表面554。在一些實施例中，第二板550的特徵可以在於內部區域560與外部區域562。在一些實施例中，內部區域560與外部區域562可以沿著第二表面554無縫過渡，然而，在一些實施例中，可以藉由板的一或更多個實體特徵來定義內部區域560與外部區域562，例如沿著第一表面552以及依據第二板550的定位特徵。

舉例而言，內部區域560可以是由環繞第二孔隙555延伸的假設的橢圓形或多邊形所界定的區域，例如所有第二孔隙555都包含在第二板的內部區域內。在一些實施例中，內部區域560可以進一步朝向第二板550的特徵延伸。如圖所示，第二板550的第一表面552可以在穿過第二板550的中心軸線的內半徑處定義凹陷的壁架565。可以藉由第一表面552定義壁架，而壁架可以定義第二板的內部區域560與外部區域562之間的邊界。凹陷的壁架565亦可以定義第二板550的厚度差，其中第二板的特徵在於跨越內部區域560的第一厚度，而第二板的特徵在於大於第一厚度的跨越外部區域562的第二厚度。

在一些實施例中，第一板505可以沿著或穿過第二板的外部區域562而與第二板耦接，並且第一板可以沿著外部區域562至少部分與第二板接觸。依據內部區域560的較小厚度，可以在內部區域560中的第一板505與第二板550之間形成分離，並且可以透過此分離在環形構件514之中的第一板的第二表面與第二板的第一表面之間形成容積。如下所述，前驅物可以在此容積內流動。

第一板中所定義的第一孔隙510中的每一第一孔隙可以與第二板中所定義的第二孔隙555中的相關聯第二孔隙對準並且同心。如圖所示，當第一板505與第二板550耦接時，從第一孔隙510延伸的環形構件可以延伸通過第二孔隙555。因此，複數個環形構件中的每一環形構件514可以在複數個第二孔隙中的單獨的孔隙555內延伸。

第二板550可以進一步定義一或更多個溝道570a-d。溝道570可以定義於第二板的外部區域562內，並且在一些實施例中可以環繞內部區域560延伸。每一溝道570可以形成於凹陷的壁架565的徑向外側。舉例而言，第一溝道570a可以形成於凹陷的壁架565的徑向外側，而側壁572可以定義於第一溝道570a與內部區域560之間。複數個切口575可以在第二板的第一表面552處並形成於第一側壁572中。因為溝道570可以形成於第二板550的外部區域中，所以溝道可以被第一板505蓋上。切口575可以提供從第一溝道570a到內部區域560的流體進出口以及定義於噴淋頭的第一板與第二板之間的容積。如進一步描述於下，可以沿著側壁572以多種圖案形成切口575，並且切口575可以沿著第一側壁徑向分佈。如圖所示，為了提供第一溝道570a與內部區域560之間的流體連通，每一切口575可以從定義溝道570a的內半徑的側壁572的外邊緣延伸到定義內部區域560的外半徑的側壁572的內邊緣，例如到凹陷壁架565。儘管在其他實施例中，可以在側壁內定義孔隙或其他貫通方式以提供流體連通，但是切口可以促進塗佈，並且可以提供本技術的部件的完全塗佈。

類似於第一溝道570a，可以藉由第二板來定義第二溝道570b。第二溝道可以形成於第一溝道的徑向外側，並且第二側壁574可以定義於第一溝道與第二溝道之間。第二板可以進一步在第二溝道570b的徑向外側定義第三溝道570c，並且第三側壁576可以定義於第二溝道與第三溝道之間。第二板可以進一步在第三溝道570c的徑向外側定義第四溝道570d，並且第四側壁578可以定義於第三溝道與第四溝道之間。如下面進一步描述，在實施例中，可以形成任何數量的溝道以提供流動圖案，並且在一些實施例中，可以包括至少一個溝道，並且可以包括大於或約2個溝道、大於或約3個溝道、大於或約4個溝道、大於或約5個溝道、大於或約6個溝道、大於或約7個溝道、或更多個溝道。如下面進一步討論，每一側壁可以定義一或更多個切口。此外，溝道可以延伸通過第二板550的深度，並且可以大於凹陷的壁架565的深度。因此，溝道570可以延伸於噴淋頭500的內部區域560的高度下方。如下面進一步描述，這樣的溝道深度可以促進前驅物流動的均勻性。

第二板550可以在溝道570的徑向外側定義附加溝道。舉例而言，RF墊圈可以安置在溝道內，並且彈性體構件（例如，O形環）可以安置在溝道中，每一彈性體構件係安置在二個溝道580及582中之一者中，二個溝道580及582可以是第二板550中的徑向最外側的溝道。可以在第一板505中形成用於類似部件的類似溝道584、586。如前所述，RF墊圈可以促進電漿配置中的噴淋頭的電極操作。在一些實施例中，第一板505可以在第一板505的第二表面508內定義加熱器溝道588。加熱器可以定位於溝道內，以針對噴淋頭提供溫度控制。此外，在一些實施例中，可以不形成溝道588，並且加熱器可以定位於耦接的第一板與第二板之間。舉例而言，可以沿著第一板505的第二表面508而在接近可以形成溝道588的位置處形成、定位、或沉積薄膜加熱器。最後，可以在每一板中定義用於各種耦接的耦接孔隙，例如在噴淋頭的外部附近耦接第一板與第二板的螺栓或緊固件590。如先前所述，可以使用任何數量的耦接來將板連接，儘管在一些實施例中，耦接可以是可移除的耦接，並且可以不是永久耦接（例如，黏接、焊接、銅焊、或限制二個板彼此分離的其他材料）。

第 5B 圖 圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭500的示意性底視平面圖。如圖所示，第一板505的環形構件514可以延伸通過第二板550的第二孔隙555。環形構件514的尺寸可以設置成維持環形構件的外環形邊緣與定義第二孔隙555的直徑的板550的徑向邊緣之間的間隙。此外，環形構件514中之每一者可以通過對應的第二孔隙555延伸而超出第二板550的第二表面560一距離。此舉可以限制與離開通道512的流體相關聯的流動影響。在一些實施例中，可以藉由環形構件514定義環形構件的外環形邊緣與定義第二孔隙555的板550的徑向邊緣之間的間隙。如下面進一步討論，舉例而言，孔隙與環形構件可以在整個部件上具有統一的尺寸，或者可以在列之間變化。無論如何，每一第二孔隙的特徵可以在於其直徑或半徑大於複數個環形構件中的環形構件的外環形半徑或直徑。因此，間隙距離的特徵可以在於環形構件的外環形邊緣與定義第二孔隙的邊緣之間所定義的寬度。取決於各別孔隙的尺寸，間隙距離可以是任何寬度，但是其特徵可以在於徑向距離小於環形構件穿過第二孔隙的延伸長度。

第 5C 圖 圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性橫截面圖，並且可以圖示根據本技術的實施例的噴淋頭內的前驅物流動。舉例而言，圖式包括第一板505，第一板505包括從第一板的孔隙510延伸的多個環形構件514。示意圖亦包括第二板550，第二板550定義孔隙555，環形構件514可以延伸通過孔隙555。如圖所示，間隙可以環繞環形構件514延伸，而可以提供板之間所定義的容積的流體連通，並允許第二前驅物進入處理區域。第一前驅物可以包括來自腔室內的遠端電漿源或RPS的自由基流出物，並且可以流經通道512而進入處理區域，如流動線段592所示。此外，在噴淋頭的容積內流動的前驅物可以藉由環形構件514與第二孔隙555之間所形成的環形間隙離開，如流動線段594所示。可以藉由板耦接來防止流入容積的第二前驅物向上游流動，因此，第二前驅物僅可以通過孔隙555而從噴淋頭離開。

因此，前驅物可以維持流體分離及隔離，直到分別進入可以托持基板的處理區域，在處理區域中可以根據所執行的處理來相互作用或反應。此分離可以提供許多益處，包括防止自由基前驅物在到達反應區域之前與第二前驅物接觸。作為一個實例，藉由防止氣體的相互作用，可以在需要沉積的處理區域之前最小化腔室內的沉積。

儘管在實施例中，環形構件514可以與第二板550的第二表面554齊平延伸，但是當前驅物（例如，自由基流出物）離開環形構件時，可能藉由向外流動的輪廓來提供背向擴散（可能是在噴淋頭內抽出），並且可能允許前驅物在板之間的容積內相互作用。此舉可能允許發生沉積或者形成蝕刻劑，而可能損傷或阻塞噴淋頭。藉由使環形構件延伸超出第二板的第二表面一附加距離，可以引入準直效應，而可以限制或防止第一前驅物背向擴散到噴淋頭容積中。因此，環形構件514可以延伸超出下部板的第二表面一距離，該距離至少等於環形構件的外環形邊緣與孔隙555的徑向邊緣之間所定義的間隙距離。此外，環形構件514可以延伸超出第二表面大於或約為此距離的倍數，並且取決於流出物的性質或第一及/或第二前驅物的其他期望的流動效果，此倍數可以大於或約為2、4、6、8、10、15、20、50、100、或更高。

第5C圖亦圖示可以包括在一些實施例中的噴淋頭的板上的塗佈。習知噴淋頭設計可以在第二板上包括二組孔隙，其中一組孔隙與通過第一板的孔隙軸向對準，並且一起形成用於第一前驅物的流動通道。一些習知設計的第二板亦可以包括第二前驅物可以流經的一組附加孔隙。這些孔隙中的一或更多個可以較小，而有助於更均勻的遞送，儘管隨著這些孔隙尺寸的持續減小，部件塗佈可能變得更加困難。此外，藉由具有用於形成流動通道的軸向對準的孔隙，經常可以執行許多銅焊及黏接操作，而可以防止噴淋頭的二個板將來分離。因此，由於複雜的設計會抑制部件塗佈，因此這些習知設計可能更容易受到腐蝕。此外，這些習知設計可能無法分離以進行部件檢查及清潔，而可能由於清潔不足而需要更頻繁地更換。

藉由利用具有結合整個環形構件設計的延伸部的第一板，可以將根據本技術的實施例的噴淋頭生產成具有足夠的孔徑尺寸，其中塗佈596（例如，噴塗或其他塗佈處理）可以完全塗佈部件的所有特徵。此外，第二板550亦可以更完全塗佈。因為可以藉由通過第二板的孔隙與環形構件的外圓周之間形成的間隙距離來控制第二前驅物的流動，所以第二孔隙本身相較於習知設計可以相對較大，同時維持仍然相對受限以提供跨越噴淋頭的更均勻的遞送的第二前驅物的流動路徑。因此，用於第二前驅物遞送的間隙寬度可以維持在低於或約10mm，並且可以維持在低於或約9mm、低於或約8mm、低於或約7mm、低於或約6mm、低於或約5mm、低於或約4mm、低於或約3mm、低於或約2mm、低於或約1mm、低於或約0.9mm、低於或約0.8mm、低於或約0.7mm、低於或約0.6mm、低於或約0.5mm、低於或約0.4mm、低於或約0.3mm、低於或約0.2mm、低於或約0.1mm、或更小。此外，由於第二孔隙本身的直徑可以比間隙更大幾個數量級，因此亦可以環繞第二板而提供完整的塗佈598。因此，由於根據本技術的噴淋頭的部件可以更完全地塗佈，因此隨著時間經過可能較不會腐蝕或侵蝕。此外，由於在一些實施例中，二個板的耦接可以限於機械耦接，因此可以容易地執行部件分離以允許針對組成零件進行更徹底的清潔及檢查，而可以進一步改善整體噴淋頭壽命。

根據本技術的實施例的示例性噴淋頭的二個板可以包括任意數量的塗佈（包括多層塗佈、局部塗佈、包括不同表面上的不同塗佈的各種塗佈、或者可以依據部件可能暴露的前驅物、前驅物的預期效果、腔室內的預期操作特性（包括溫度或其他環境條件）、或可能影響一或更多個塗佈的任何其他標準而決定的任意數量的各種塗佈）。

腔室的部件（例如，噴淋頭的板）可以暴露於化學反應性電漿流出物（例如，氟、氯、或其他含鹵素的流出物），以及暴露於用於處理等級的物理改性的偏壓電漿中所產生的離子以及在遠端電漿中形成的可能接觸部件表面的離子。舉例而言，第一板505的第一表面506可以暴露於腔室的遠端區域（可藉由板界定）中所形成的電漿的電漿流出物，以及進入處理區域之前行進通過孔隙510與通道512的反應性流出物。可以將第一板的第二表面以及第二板的第一表面暴露於反應性較小的材料或不同的反應性材料，而這些材料可以被電漿增強，或者可以不被電漿增強。此外，第二板550的第一表面552亦可以暴露於電漿物質，例如形成在腔室的處理區域中並接觸面向基板的表面以及在孔隙555內的偏壓電漿流出物。上述的其他部件亦可以暴露於一或二種電漿流出物（包括來自回流的電漿流出物）。

電漿流出物可以針對腔室部件產生不同影響。舉例而言，可以藉由噴淋頭至少部分地從任何遠端電漿區域中產生的化學反應性電漿流出物中過濾離子。然而，舉例而言，反應性流出物（例如，含氟流出物）可以例如藉由形成氟化鋁而造成暴露材料的腐蝕。隨著時間經過，此處理可能腐蝕暴露的金屬部件，而需要更換。此外，噴淋頭的第二板550下方的處理區域中的偏壓電漿所形成的電漿物質可能撞擊部件，而造成物理損傷，並且濺射可能隨著時間經過侵蝕部件。因此，任何所描述的部件都可能受到在腔室的一或更多個區域內產生的電漿流出物的化學腐蝕及實體侵蝕的影響。

可以利用一些方式藉由在材料上形成塗佈來控制腐蝕。舉例而言，儘管鋁可能因暴露於含氟電漿流出物而腐蝕，但是氧化鋁或其他鍍層或塗佈在與電漿流出物接觸時可能不會腐蝕。因此，可以藉由陽極氧化、氧化、化學鍍鎳、電鍍鎳、鈦酸鋇、或任何其他可以保護暴露的導電材料（例如，鋁）免於化學腐蝕的方法來塗佈或保護任何所描述部件。類似地，可以利用一些方式藉由在材料上形成塗佈來控制侵蝕。舉例而言，高效能材料（例如，電子束或電漿噴塗氧化釔）可以包括或可以不包括其他材料（包括鋁或鋯），並且可以保護部件免於偏壓電漿流出物造成的實體損傷。然而，當結構可能同時受到腐蝕性電漿流出物及侵蝕性電漿流出物的接觸時，仍可能損傷部件。

許多抗腐蝕塗佈的延伸深度可能不會超過一微米左右，若如此，則隨著時間經過，偏壓電漿流出物的實體接觸可能會使塗佈損傷並剝落，而可能暴露底下的導電材料（例如，鋁），然後因為蝕刻處理中的電漿流出物的額外接觸而腐蝕。舉例而言，當與侵蝕性電漿流出物（例如，改性電漿流出物）接觸時，可以容易地移除包括化學鍍鎳、電鍍鎳、及鈦酸鋇的材料。此外，用於形成抗侵蝕塗佈的處理可能無法穿透高縱橫比特徵，因此在習知的噴淋頭設計中可能無法完全保護部件免於侵蝕。然而，本技術可以利用混合塗佈或組合塗佈，而可以提供足夠的保護以延長部件壽命來防止腐蝕及侵蝕，並且可以依據先前描述的噴淋頭板設計來完全塗佈暴露表面。

在示例性混合塗佈中，在實施例中，第一層可以是或包括陽極氧化、化學鍍鎳、電鍍鎳、氧化鋁、或鈦酸鋇。混合塗佈的第二層亦可以包括在第一層的外部。第二層可以包括氧化釔或其他高效能材料（例如，電子束塗佈或者包括鋁、鋯、或其他材料的氧化釔）。第二層可以至少部分地延伸於部件的所有表面上，並且可以延伸於部件的面向電漿的表面或任何其他表面上。藉由形成噴淋頭部件以維持較大的孔隙直徑，塗佈可以容易地穿透孔隙。因此，因為板可能並未與銅焊或可能損傷部件塗佈的其他操作耦接在一起，所以可以在二個板的所有表面上分別形成並維持兩層的完整塗佈，並可能在耦接操作期間不會受到影響。

第 6A 圖 圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭的示例性板的示意性平面圖。舉例而言，第6A圖可以圖示第二板550的頂視圖。第二板可以包括先前描述的任何特性，並且該圖式可以圖示第二板550的第一表面552，而可以展示先前描述的改善的部件特徵以及部件的附加特徵。如圖所示，第二板550可以包括內部區域560，內部區域560藉由凹陷的壁架565而與外部區域562分離。

第二板550可以是碟形主體，並且可以具有與第一板類似的形狀，而可以理解為具有類似的尺寸以利於耦接。第二板的直徑可以選擇成與第一板的直徑配合，而可以具有與延伸通過第二板550的孔隙610軸向對準的孔隙。因此，可以藉由在板的外部區域中的機械及可移除的耦接來產生耦接。第二孔隙555可以利用多邊形或橢圓形的圖案佈置於板上，而使得跨越最外側孔隙的中心橫向繪製的假想線定義或基本上定義多邊形（如圖所示，可以是例如六面多邊形）。再次，應理解，如上所述的配合的第一板可以具有相同的孔隙圖案，而使得從第一板延伸的環形構件可以與第二板的孔隙同心並延伸通過第二板的孔隙。

圖案的特徵亦可以在於約5至約60列（例如，約15至約25列）的孔隙的交錯列的陣列。每一列可以沿著y軸具有約5至約20個第一孔隙555，每一列的間隔在約0.1英寸至約1英寸之間。一列中的每一第二孔隙555可以沿著x軸從先前孔隙移位每一者的各別直徑約0.1英寸至約1英寸。第二孔隙555以及配合的第一板的相應第一孔隙與環形構件可以沿著x軸從另一列中的孔隙錯開距離每一者的各別直徑約0.1英寸至約1英寸。第二孔隙555可以在每一列中彼此等距間隔。

如上所述，第二孔隙555可以佈置成與第一孔隙的圖案對準的圖案。在一個實施例中，當第一板與第二板中之一者定位於另一者之上時，第一孔隙與第二孔隙的軸線可以對準。複數個第一孔隙與複數個第二孔隙可以具有各別的彼此平行或基本平行的軸線，舉例而言，如上所述，孔隙可以同心。可替代地，複數個第一孔隙與複數個第二孔隙可以具有各別的軸線，而軸線彼此以約1°至約30°的角度設置。在第二板550的中心處可能沒有第二孔隙555。

在一個實例中，孔隙555的每一同心環可以依據每一環的幾何形狀而具有附加數量的孔隙。在六面多邊形的實例中，每一向外移動的環可以具有比直接向內定位的環更多的六個孔隙，其中第一內部環具有六個孔隙。在第一孔隙環最靠近第一板與第二板的中心的情況下，第一板與第二板可以具有二個以上的環，並且取決於所使用的孔隙的幾何圖案，可以具有約一個孔隙環至約五十個孔隙環。此外，板可以具有約兩個至約四十個環之間，或者多達約三十個環、約二十個環、約十五個環、約十二個環、約十個環、約九個環、約八個環、約七個環、約六個環等、或更少。在一個實例中，如第6A圖所示，在示例性上部板上可以具有九個六邊形環。

孔隙的同心環亦可以不具有孔隙的同心環中之一者，或者可以具有從其他環之間移除的向外延伸的孔隙的環中之一者。環亦可以進一步具有從幾何圖案移除的某些孔隙。舉例而言，再次參照第6A圖，可以將板上形成的孔隙的第十個六邊形環圖示為最外環。然而，環可以不包括形成六邊形圖案的頂點的孔隙，或者不包括環內的其他孔隙。

如前所述，第6A圖亦圖示環繞噴淋頭的外部區域而形成的溝道570的附加視圖。可以將溝道形成為同心，並且可以利用其間的側壁彼此定位成徑向向外。每一側壁可以定義一或更多個切口575，以在溝道之間提供流體進出口。如前所述，藉由利用在溝道的頂部形成的切口，可以促進更保形及更完整的塗佈。可以在溝道之間的每一側壁上利用類似圖案形成溝道，或者可以在每一側壁處以不同方式形成溝道以影響溝道之間的流動性質。舉例而言，可以形成切口以產生遞迴流動圖案，而可以增加進入噴淋頭的內部區域及內部容積的遞送的均勻性。

在一些實施例中，第二板550可以包括多個塗佈。如前所述，第一板與第二板可以在不同的表面上包括不同的塗佈，並且可以執行任何數量的塗佈變化以保護零件。此外，在一些實施例中，第二板550可以沿著內部區域包括與外部區域不同的塗佈（例如，沿著第二板的第一表面）。舉例而言，溝道570可以提供遞送到第二板的埠中的前驅物的延伸遞送，並且在某種意義上可以視為延伸的流體遞送管線。因此，在一些實施例中，第二板的外部區域（更具體為在溝道內並跨越溝道）可以塗佈材料，以模仿或類似於可以與噴淋頭板的埠620耦接的實際遞送管線。舉例而言，在一些實施例中，第二板的外部區域可以塗佈鎳，以類似於鎳塗佈的遞送管線，而第一表面上的內部區域可以塗佈上述的一或更多種塗佈（包括混合塗佈）。類似地涵蓋噴淋頭的板的表面上的多個塗佈的任何數量的其他變化。

第 6B 圖 圖示根據本技術的一些實施例的透過示例性噴淋頭的示例性板的流動圖案的示意圖。舉例而言，第6B圖可以圖示第6A圖的板550中所形成的溝道及切口的示意圖。根據本技術的噴淋頭的一些實施例可以包括進入噴淋頭的第二板的側邊部分的單一埠620，而可以向腔室提供第二前驅物。在其他實施例中，可以使用多個流體管線。若直接流入噴淋頭的內部區域，則透過孔隙進入處理區域的遞送將不太均勻，並且可能影響所執行的處理。藉由迫使前驅物橫越一系列溝道，可以更均勻地執行向中央區域的遞送，而可以增加噴淋頭的均勻性。

如圖所示，埠620可以將第二前驅物遞送到第一溝道570中，第一溝道570可以對應於上面所述的溝道570d，並且可以在環繞第一溝道的二個方向上分佈前驅物。前驅物可以到達第一溝道的徑向內側所形成的第四溝道570d與第三溝道570c之間所形成的二個切口575a。切口575a可以形成於第一溝道的基本相對側之間，或者形成於任何其他位置上，然後在流經切口之後，前驅物可以環繞第三溝道570c在四個方向上延伸。接著，前驅物可以到達環繞第三溝道570c徑向分佈的四個切口575b，並且四個切口575b提供第二溝道的徑向內側的第二溝道570b的進出口。切口575b可以形成於環繞溝道的任何位置，但是在所示的一些實施例中，切口係與第一切口等距地形成，並且徑向偏移而局部轉彎以將第二切口575b定位在下一個溝道內在兩個方向上與先前的第一切口575a類似的距離處，並且可以提供與每一第二切口類似的距離。此舉可以增加流動的均勻性。類似地，可以環繞第二溝道570b形成八個切口，以提供第一溝道570a的流體進出口。再次，切口575c可以從先前的切口575b徑向偏移，以在每一方向上從先前的切口再次提供相等的流動路徑。

最後，第一溝道570a可以包括通過最終側壁的十六個切口575d（例如，定義內部區域的凹陷的壁架），並且可以提供環繞第四溝道的內週分佈的許多路徑。此舉可以使前驅物基本上均勻地環繞噴淋頭分佈，以更均勻地遞送到內部區域。應理解，第6A圖僅圖示本技術類似地涵蓋的任意數量的流動溝道及切口配置的一個實例。實施例可以包括更多或更少的溝道、更多或更少的切口、或其他變化，以影響流動分佈。在一些實施例中，最內部的一組切口可以比外部的一組切口包括更多數量的切口，並且在一些實施例中，相較於通過溝道的外部側壁所形成的切口數量，每一向內溝道可以在內部側壁定義更多的切口數量。

轉向第 7 圖 ，第7圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭700配置的示意性橫截面圖。第7圖可以圖示具有任何先前設計中的任何類似部件的噴淋頭，同時併入第三板以促進第三前驅物進入處理腔室。該領域具有通常知識者應理解，第7圖的解釋可以類似地延伸到覆蓋任何數量的附加板。根據本技術的噴淋頭設計可以產生板的嵌套結合，其中第一板的環形構件延伸於第二板的孔隙內。如上所述，可以藉由結合任意數量的混合板來延伸此概念，其中混合板結合第一板及第二板的態樣。應理解，第7圖的任何板可以包括先前描述的任何態樣、特性、及塗佈，而第7圖的噴淋頭可以在任何腔室中使用，而可以用於結合在出入腔室的處理區域之前維持流體隔離的多個前驅物。

第7圖可以包括第一板705，第一板705可以類似於上述的第一板505，並且可以包括先前討論的一些或全部特徵。舉例而言，第一板705可以定義第一表面706所定義的第一孔隙710，以及定義從與第一表面706相對的第二表面708延伸的第一環形構件714。孔隙710與第一環形構件714可以定義通過噴淋頭700的第一通道712。如前所述，噴淋頭700亦可以包括第二板750，第二板750可以定義從第一表面752延伸通過第二表面754的複數個第二孔隙755，並且第一環形構件714可以延伸通過第二孔隙。第二板750亦可以定義一或更多個溝道770，一或更多個溝道770可以類似於溝道570，並且可以提供用於將附加前驅物遞送到噴淋頭的容積中的流動路徑，以及可以透過第二孔隙755進入處理區域或腔室的下部區域來提供附加前驅物，其中前驅物可以與附加前驅物相互作用。

噴淋頭700亦可以包括第三板725，第三板725可以具有第一板705與第二板750的一些特徵。舉例而言，第三板725可以包括複數個溝道730，第三前驅物可以透過複數個溝道730遞送到噴淋頭中。第三溝道730可以類似於先前描述的溝道770或570，並且可以包括如上所述的遞迴流動圖案。第三板725可以在第一表面727中定義溝道730，第一表面727可以面向第一板705。第三板725亦可以在第一表面727內定義複數個第三孔隙726，並且可以接收從第一板705延伸的第一環形延伸部714。第三板725亦可以包括從第三板的第二表面729延伸的複數個第二環形構件735。第二表面729可以面向第二板750。如圖所示，第二板的孔隙755亦可以接收通過第二板的第二環形延伸部，並且可以在第二孔隙內接收第一孔隙。可以在第三噴淋頭與第三噴淋頭的內部區域中的第一噴淋頭之間定義附加容積，而可以允許第三前驅物藉由第三板遞送到噴淋頭，並且可以與第二板類似地操作，以及包括與上述類似的特性。

孔隙710、726、及755中之每一者的特徵可以在於直徑的增加，以容納所接收的環形延伸部與孔隙的徑向邊緣之間的單獨間隙，並且可以針對前驅物提供遞送路徑。因此，孔隙726可以維持環形間隙739，而可以允許第三前驅物透過定義於第一環形構件714的外環形半徑與第二環形構件735的內環形半徑之間的第二環形通道來遞送。以此方式，孔隙710的特徵可以在於半徑小於孔隙726的半徑，而孔隙726的特徵可以在於半徑小於孔隙755的半徑。在一些實施例中，亦可以調整環形壁的厚度以維持特定的間隙距離。此外，如上所述，為了如前所述限制任何前驅物的回流，第二環形構件735可以延伸超出第二板750的第二表面754一距離。此外，第一環形構件714可以延伸超出第二板750的第二表面754更大的距離，以及超出第二環形構件735一距離。儘管在一些實施例中，第二環形構件735可以延伸超出第一環形構件714而可以允許在遞送進入處理區域之前將三種前驅物中的兩種進行一定量的混合，但是此舉可以進一步防止前驅物在遞送進入處理區域之前的混合。儘管本文並未描述，但是噴淋頭的板亦可以具有先前描述的噴淋頭的任何特徵，並且可以如先前描述來操作。

在操作中，噴淋頭700可以經配置以使得可以從側邊將二種流體遞送進入噴淋頭，但是利用在組件中產生的二個流體隔離容積來維持流體分離。舉例而言，第一流體可以從噴淋頭700上方遞送，並且可以包括在RPS或第一電漿區域中產生的自由基物質。第一流體可以流經第一複數個流體通道712，第一複數個流體通道712可以單獨隔離，並且可以不會進出組件容積。可以從在第一板705與中間板或第三板725之間遞送第二流體的側埠或第一遞送通道將第二流體引入噴淋頭中。第二流體可以在此第一定義容積內流動，並流經第二複數個流體通道742，而由於環形構件714的插入，第二複數個流體通道742可以成形為環形間隙739。這些通道及容積亦可以與藉由組件而形成的其他通道流體隔離。可以從在中間板725與下部板或第二板750之間遞送第三流體的附加側埠或第二遞送通道將第三流體引入噴淋頭中。第三流體可以在此第二定義容積內流動，並流經第三複數個流體通道，第三複數個流體通道可以全部與藉由組件而形成的其他通道流體隔離。

附加側埠或第二遞送通道以及第二定義容積可以與第一遞送通道及第一定義容積流體隔離。以此方式，三種流體可以透過單一氣體分配組件遞送到處理區域，但是可以分離，直到每一者離開氣體分配組件並進入處理區域為止。此外，因為上部板中之每一者可以在延伸部內形成通道，所以前驅物可能不會溢出容積而向上游流動，並且可能僅具有噴淋頭下游的流體路徑。相較於習知的多通道噴淋頭，藉由使用根據本技術的實施例的噴淋頭可以提供許多優點。依據孔隙的尺寸及設計，本配置可以提供更完整及均勻的塗佈，並且可以維持相對小的遞送通道，以用於所增加的前驅物。此外，部件可以利用可移除的耦接來耦接，並且可以不包括任何黏接或銅焊，而藉此針對每一單獨的部件提供增強的進出口，以進行額外的清潔、檢查、或更換。

在先前描述中，為了解釋之目的，已經闡述許多細節，以提供對於本發明的各種實施例的理解。然而，對於該領域具有通常知識者顯而易見的是，可以在沒有這些細節中之一些或在具有附加細節的情況下實施某些實施例。

已揭示幾個實施例，但應理解，該領域具有通常知識者可以在不悖離所揭示實施例的精神的情況下使用各種修改、替代構造、及等同物。此外，為了避免不必要地模糊本發明，並未描述許多已知的處理及元件。因此，上面的描述不應視為限制本發明之範疇。

當提供值的範圍時，應理解，除非上下文另有明確說明，亦具體揭示該範圍的上限與下限之間的每一中間值到下限單位的最小部分。包括在所述範圍中的任何所述值或中間值與所述範圍中的任何其他所述或中間值之間的每一較小範圍。這些較小範圍的上限與下限可以獨立地包括在範圍中或排除在外，而包括上下限其中一者、兩者或不含上下限的較小範圍中的每一範圍亦包括在本發明內，取決於所述範圍中特別排除的限制。在所述範圍包括一或二個限制的情況下，則亦包括排除這些所包括限制中的一或二者的範圍。

如本文及隨附專利申請範圍中所使用，除非上下文另有明確說明，否則單數形式「一」、「一個」、及「該」包括複數指稱。因此，舉例而言，指稱「孔隙」包括複數個這樣的孔隙，而指稱「板」包括指稱該領域具有通常知識者已知的一或更多個板及其等同物等等。

此外，在本說明書及以下請求項中使用詞語「包含」、「所包含」、「含有」、「所含有」、「包括」、及「所包括」時，意欲在指定所述特徵、整體、部件、或步驟的存在，但是不排除一或更多個其他特徵、整體、部件、步驟、動作、或群組的存在或附加。

100:處理系統 102:前開式晶圓盒（FOUP） 104:機器臂 106:托持區域 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:串聯區段 109b:串聯區段 109c:串聯區段 110:第二機器臂 200:處理腔室系統 201:遠端電漿系統（RPS） 203:冷卻板 205:氣體入口組件 210:流體供應系統 214:上部板 215:第一電漿區域 216:下部板 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:離子消除器 225:噴淋頭 233:基板處理區域 240:功率供應器 253:詳細視圖 255:基板 258:氣體供應區域 259:孔隙 265:台座 325:噴淋頭 365:通孔 375:小孔洞 400:處理腔室 410:RPS單元 415:氣體箱 420:阻隔板 425:面板 430:間隔物 432:內部區域 435:離子消除器 440:噴淋頭 445:處理區域 500:噴淋頭 505:第一板 506:第一表面 508:第二表面 510:孔隙 512:通道 514:環形構件 550:第二板 552:第一表面 554:第二表面 555:第二孔隙 560:內部區域 562:外部區域 565:壁架 570a:溝道 570b:溝道 570c:溝道 570d:溝道 572:側壁 574:第二側壁 575:切口 575a:切口 575b:切口 575c:切口 575d:切口 576:第三側壁 578:第四側壁 580:溝道 582:溝道 584:溝道 586:溝道 588:溝道 590:緊固件 592:流動線段 594:流動線段 596:塗佈 598:塗佈 610:孔隙 620:埠 700:噴淋頭 705:第一板 706:第一表面 708:第二表面 710:第一孔隙 712:第一通道 714:第一環形構件 725:第三板 726:第三孔隙 727:第一表面 729:第二表面 730:溝道 735:第二環形構件 739:環形間隙 742:流體通道 750:第二板 752:第一表面 754:第二表面 755:第二孔隙 770:溝道

可以藉由參照說明書及圖式的其餘部分來實現所揭示的技術的本質及優點的進一步理解。

第1圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性處理工具的一個實施例的頂視平面圖。

第2A圖至第2B圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室的示意性橫截面圖。

第3圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性平面圖。

第4圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室的示意性橫截面圖。

第5A圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性橫截面圖。

第5B圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性底視平面圖。

第5C圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性橫截面圖。

第6A圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭的示例性板的示意性平面圖。

第6B圖圖示根據本技術的一些實施例的透過示例性噴淋頭的示例性板的流動圖案的示意圖。

第7圖圖示根據本技術的一些實施例的示例性噴淋頭配置的示意性橫截面圖。

在隨附圖式中，類似的部件及/或特徵可以具有相同的數字元件符號。此外，相同類型的各種部件可以藉由在元件符號後利用字母來區分，以區分類似部件及/或特徵。若在說明書中僅使用最前面的數字元件符號，則該描述係適用於具有相同最前面的數字元件符號的任何一個類似部件及/或特徵，而與字母字尾無關。

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

400:處理腔室

410:RPS單元

415:氣體箱

420:阻隔板

425:面板

430:間隔物

432:內部區域

435:離子消除器

440:噴淋頭

445:處理區域

Claims (20)

1. 一種半導體處理腔室噴淋頭，包含： 一第一板，該第一板的特徵在於一第一表面，其中定義複數個第一孔隙，該第一板的特徵進一步在於與該第一表面相對的一第二表面，並且從該第二表面延伸複數個環形構件，該等複數個環形構件中的每一環形構件從該等複數個第一孔隙中的一單獨的第一孔隙延伸，其中藉由每一第一孔隙與相應環形構件來定義一通道；以及 一第二板，該第二板與該第一板耦接，其中該第二板的特徵在於面向該第一板的一第一表面以及與該第一表面相對的一第二表面，其中在該第二板的一內部區域內穿過該第二板來定義複數個第二孔隙，且其中該等複數個環形構件中的每一環形構件在該等複數個第二孔隙中的一單獨的第二孔隙內延伸。
2. 如請求項1所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該等複數個環形構件中的每一環形構件延伸穿過一相應第二孔隙，而超出該第二板的該第二表面一距離。
3. 如請求項1所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該第二板係在該第二板的一內半徑處定義一凹陷壁架，並且該凹陷壁架定義在該第二板的該內部區域與一外部區域之間的一邊界。
4. 如請求項3所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該第二板的該第一表面係沿著該第二板的該第一表面的該內部區域塗佈一第一材料。
5. 如請求項4所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該第二板的該第一表面係沿著該第二板的該第一表面的該外部區域的至少一部分塗佈一第二材料，並且該第二材料可以不同於該第一材料。
6. 如請求項3所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該第二板係定義一第一溝道，該第一溝道環繞該凹陷壁架的徑向外側的該內部區域延伸，且其中在該第一溝道與該第二板的該內部區域之間定義一第一側壁。
7. 如請求項6所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中複數個第一切口係定義在該第二板的該第一表面處的該第一側壁中，並且環繞該第一側壁徑向分佈，且其中該等第一切口係從該第一溝道延伸到該第二板的該內部區域。
8. 如請求項6所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該第二板係在該第一溝道的徑向外側定義一第二溝道，且其中一第二側壁係定義於該第二溝道與該第一溝道之間。
9. 如請求項8所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中複數個第二切口係定義在該第二板的該第一表面處的該第二側壁中，並且環繞該第二側壁徑向分佈，且其中該等第二切口係從該第二溝道延伸到該第一溝道。
10. 如請求項9所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該等複數個第二切口中的每一第二切口係與定義於該第一側壁中的複數個第一切口中的一第一切口徑向偏移。
11. 如請求項10所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該等複數個第一切口包含比該等複數個第二切口更多數量的切口。
12. 如請求項1所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中一加熱器係定位於該第一板與該第二板之間。
13. 如請求項1所述的半導體處理腔室噴淋頭，其中該等第二孔隙中之每一者的一半徑的特徵在於大於該等複數個環形構件中的一環形構件的一外環形半徑。
14. 一種半導體處理系統，包含： 一遠端電漿單元；以及 一處理腔室，該處理腔室與該遠端電漿單元流體耦接，該處理腔室包含： 一面板； 一基板支撐件； 一噴淋頭，包含： 一第一板，該第一板的特徵在於一第一表面，其中定義複數個第一孔隙，該第一板的特徵進一步在於與該第一表面相對的一第二表面，並且從該第二表面延伸複數個環形構件，該等複數個環形構件中的每一環形構件從該等複數個第一孔隙中的一單獨的第一孔隙延伸，其中藉由每一第一孔隙與相應環形構件來定義一通道；以及 一第二板，該第二板與該第一板耦接，其中該第二板的特徵在於面向該第一板的一第一表面以及與該第一表面相對的一第二表面，其中在該第二板的一內部區域內穿過該第二板來定義複數個第二孔隙，且其中該等複數個環形構件中的每一環形構件在該等複數個第二孔隙中的一單獨的第二孔隙內延伸。
15. 如請求項14所述的半導體處理系統，其中該等第二孔隙中之每一者的一半徑的特徵在於大於該等複數個環形構件中的一環形構件的一外環形半徑，且其中該第二板係在該第二板的一內半徑處定義一凹陷壁架，且其中該凹陷壁架定義在該第二板的該內部區域與一外部區域之間的一邊界。
16. 如請求項15所述的半導體處理系統，其中該第二板的該第一表面係沿著該第二板的該第一表面的該內部區域塗佈一第一材料，且其中該第二板的該第一表面係沿著該第二板的該第一表面的該外部區域的至少一部分塗佈一第二材料，且其中該第二材料不同於該第一材料。
17. 如請求項16所述的半導體處理系統，其中該第二板係定義一第一溝道，該第一溝道環繞該凹陷壁架的徑向外側的該內部區域延伸，且其中在該第一溝道與該第二板的該內部區域之間定義一第一側壁。
18. 如請求項17所述的半導體處理系統，其中複數個第一切口係定義在該第二板的該第一表面處的該第一側壁中，並且環繞該第一側壁徑向分佈，且其中該等第一切口係從該第一溝道延伸到該第二板的該內部區域。
19. 如請求項17所述的半導體處理系統，其中該第二板係在該第一溝道的徑向外側定義一第二溝道，其中一第二側壁係定義於該第二溝道與該第一溝道之間，其中複數個第二切口係定義在該第二板的該第一表面處的該第二側壁中，並且環繞該第二側壁徑向分佈，且其中該等第二切口係從該第二溝道延伸到該第一溝道。
20. 一種半導體處理腔室噴淋頭，包含： 一第一板，該第一板的特徵在於一第一表面，其中定義複數個第一孔隙，該第一板的特徵進一步在於與該第一表面相對的一第二表面，並且從該第二表面延伸複數個第一環形構件，該等複數個第一環形構件中的每一第一環形構件從該等複數個第一孔隙中的一單獨的第一孔隙延伸，其中藉由每一第一孔隙與相應第一環形構件來定義一第一通道； 一第二板，該第二板的特徵在於面向該第一板的一第一表面，其中定義複數個第二孔隙，該第二板的特徵進一步在於與該第一表面相對的一第二表面，並且從該第二表面延伸複數個第二環形構件，該等複數個第二環形構件中的每一第二環形構件從該等複數個第二孔隙中的一單獨的第二孔隙延伸，其中藉由每一第二孔隙與相應第二環形構件來定義一第二通道，且其中該等複數個第一環形構件中的每一第一環形構件在一單獨的第二通道內延伸；以及 一第三板，該第三板與該第二板耦接，其中該第三板的特徵在於面向該第二板的一第一表面以及與該第一表面相對的一第二表面，其中在該第三板的一內部區域內穿過該第三板來定義複數個第三孔隙，且其中該等複數個第二環形構件中的每一第二環形構件在該等複數個第三孔隙中的一單獨的第三孔隙內延伸。

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