TW202124771A - 用於氣體輸送調節的腔室部件 - Google Patents

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Abstract

示例性半導體處理腔室可包括界定中心孔的入口歧管。入口歧管還可界定第一通道和第二通道，且通道的每一個可沿伸穿過中心孔的徑向外側的入口歧管。腔室還可包括氣體箱，氣體箱的特徵在於面對入口歧管的第一表面和與第一表面相對的第二表面。氣體箱可界定與入口歧管的中心孔對準的中心孔。氣體箱可在第一表面中界定第一環形通道，第一環形通道圍繞氣體箱的中心孔延伸並且與入口歧管的第一通道流體耦接。氣體箱可界定第二環形通道，第二環形通道從第一環形通道徑向向外延伸並且與入口歧管的第二通道流體耦接。第二環形通道可與第一環形通道流體隔離。

Description

用於氣體輸送調節的腔室部件
本技術關於用於半導體製造的部件和設備。更具體地，本技術關於處理腔室分配部件和其他半導體處理配備。
藉由在基板表面上產生複雜圖案化的材料層的處理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形成和移除材料的受控方法。腔室部件通常將處理氣體輸送到基板，用於沉積膜或移除材料。為了促進對稱性和均勻性，許多腔室部件可包括特徵的規則圖案，諸如孔，以可增加均勻性的方式提供材料。然而，這可能會限制微調用於晶圓上調整的配方的能力。
因此，存在有可用以生產高品質裝置和結構的改進的系統和方法的需求。這些和其他需求藉由本技術解決。
示例性半導體處理腔室可包括界定中心孔的入口歧管。入口歧管還可界定第一通道和第二通道，且第一通道和第二通道的每一個沿伸穿過中心孔的徑向外側的入口歧管。處理腔室還可包括氣體箱，氣體箱的特徵在於面對入口歧管的第一表面和與第一表面相對的第二表面。氣體箱可界定與入口歧管的中心孔對準的中心孔。氣體箱可在第一表面中界定第一環形通道，第一環形通道圍繞氣體箱的中心孔延伸並且與由入口歧管界定的第一通道流體耦接。氣體箱可界定第二環形通道，第二環形通道從第一環形通道徑向向外延伸並且與由入口歧管界定的第二通道流體耦接。第二環形通道可與第一環形通道流體隔離。
在一些實施例中，第二環形通道可界定在氣體箱的第一表面中並且圍繞第一環形通道延伸並且與第一環形通道同心。氣體箱可界定從第二環形通道到界定在氣體箱內並從第二環形通道徑向向外延伸的複數個輸送通道的流體通路。複數個輸送通道的每個輸送通道可界定位於第二環形通道的徑向外側的一個或多個出口孔。第二環形通道可界定在氣體箱的第二表面處。入口歧管的第二通道可與入口孔流體耦接，入口孔從第一表面通過氣體箱延伸到第二表面。
第二環形通道可界定複數個出口孔，複數個出口孔朝著半導體處理腔室的處理區域延伸。穿過氣體箱的入口孔可與界定在第二表面處並且從入口孔穿過氣體箱延伸到第二環形通道的一個或多個傳導路徑流體耦接。一個或多個傳導路徑可為或包括徑向向外延伸到第二環形通道的遞迴路徑。氣體箱可在氣體箱的第一表面中在第一環形通道的徑向外側界定冷卻通道。氣體箱可界定穿過氣體箱的第一環形通道的複數個輸送孔。複數個輸送孔可在第一環形通道和氣體箱的中心孔之間提供流體通路。
本技術的一些實施例可涵蓋半導體處理腔室氣體箱。氣體箱可包括第一表面和與第一表面相對的第二表面。半導體處理腔室氣體箱可界定中心孔，中心孔沿著穿過半導體處理腔室氣體箱的中心軸線延伸通過半導體處理腔室氣體箱。半導體處理腔室氣體箱可在第一表面中界定第一環形通道，第一環形通道圍繞半導體處理腔室氣體箱的中心孔延伸。半導體處理腔室氣體箱可界定第二環形通道，第二環形通道從第一環形通道徑向向外延伸並且可從半導體處理腔室氣體箱的第一表面流體地進入。第二環形通道可與第一環形通道流體隔離。
在一些實施例中，第二環形通道可界定在氣體箱的第一表面中並且圍繞第一環形通道延伸並且與第一環形通道同心。氣體箱可界定從第二環形通道到界定在氣體箱內並從第二環形通道徑向向外延伸的複數個輸送通道的流體通路。複數個輸送通道的每個輸送通道可界定位於第二環形通道的徑向外側的一個或多個出口孔。第二環形通道可界定在氣體箱的第二表面中。入口孔可從第一表面延伸穿過氣體箱到第二表面。第二環形通道可界定複數個出口孔。穿過氣體箱的入口孔可與界定在第二表面處並且從入口孔穿過氣體箱延伸到第二環形通道的一個或多個傳導路徑流體耦接。一個或多個傳導路徑可為或包括徑向向外延伸到第二環形通道的遞迴路徑。氣體箱可在氣體箱的第一表面中在第一環形通道的徑向外側界定冷卻通道。氣體箱可界定穿過氣體箱的第一環形通道的複數個輸送孔。複數個輸送孔可在第一環形通道和氣體箱的中心孔之間提供流體通路。
本技術的一些實施例可涵蓋半導體處理系統。系統可包括半導體處理腔室。系統可包括入口歧管，入口歧管與半導體處理腔室耦接並界定中央孔，中央孔提供進入半導體處理腔室中的流體通路。入口歧管可進一步界定第一通道和第二通道，第一通道和第二通道的每一個在中心孔的徑向向外的位置處延伸通過入口歧管。系統可包括提供進入半導體處理腔室的處理區域的流體通路的阻擋板。系統可包括氣體箱，氣體箱的特徵在於面對入口歧管的第一表面和與第一表面相對的第二表面。氣體箱可界定與入口歧管的中心孔軸向對準的中心孔。氣體箱可在第一表面中界定第一環形通道，第一環形通道圍繞氣體箱的中心孔延伸並且與由入口歧管界定的第一通道流體耦接。氣體箱可界定第二環形通道，第二環形通道在第一環形通道的徑向外側形成並且與由入口歧管界定的第二通道流體耦接。氣體箱還可界定在第一環形通道的徑向外側形成並界定在氣體箱的第一表面中的冷卻通道。在一些實施例中，氣體箱可界定第一流體埠，第一流體埠提供到冷卻通道的流體通路。氣體箱可界定第二流體埠，第二流體埠提供來自冷卻通道的流體通路。
與常規系統和技術相比，這種技術可提供許多好處。例如，本技術的實施例可允許前驅物在基板的中間或外部區域中的受控稀釋和分配。另外，腔室和部件可允許將多種前驅物以多種配置輸送至處理區域或通過蓋堆疊。結合以下描述和附加的圖式更詳細地描述了這些和其他實施例以及它們的許多優點和特徵。
電漿增強的沉積處理可能量化一種或多種成分前驅物，以促進在基板上的膜形成。可生產任何數量的材料膜來開發半導體結構，包括導電膜和介電膜，以及有助於轉移和移除材料的膜。例如，可形成硬遮罩膜以促進基板的圖案化，同時保護下面的材料反而保持。在許多處理腔室中，許多前驅物可在氣體面板中混合，並輸送到可放置基板的腔室的處理區域。前驅物可通過腔室內的一個或多個部件分配，這可產生徑向或橫向的均勻輸送，以在基板表面處提供增加的形成或移除。
隨著裝置特徵尺寸的減小，可能減小整個基板表面的公差，並且膜上的材料性質差異可能影響裝置的實現和均勻性。許多腔室包括特徵性的處理識別標記，可能在整個基板上產生不均勻性。溫度差異、流動圖案均勻性和其他處理態樣可能會影響基板上的膜，從而產生膜性質差異以及整個基板上產生或移除的材料的差異。在基板的不同區域處進行的調整處理（諸如針對面內變形問題和其他膜性質挑戰）可能難以藉由均勻的輸送腔室部件來改善，並且許多常規技術在可用的調整中受到限制，或者可能需要專門的部件待生產。
本技術藉由利用一種或多種腔室部件克服了這些挑戰，腔室部件可促進輸送調節，輸送調節可增加或減少前驅物的輸送（諸如藉由稀釋），或者可提供基於額外的前驅物成分或調制而對膜進行材料調節的途徑。因此，可提供改善的膜形成和移除以及改善的膜性質。
儘管其餘的揭露將常規地利用所揭露的技術來識別特定的沉積處理，但是將容易理解的是，系統和方法同樣適用於其他沉積和清潔腔室以及在所述腔室中可能發生的處理。因此，不應認為該技術僅限於與這些特定的沉積處理或腔室一起使用。在描述根據本技術的實施例的對這種系統的另外的變化和調整之前，本揭露書將討論一種可能的系統和腔室，該系統和腔室可包括根據本技術的實施例的蓋堆疊組件。
第1圖顯示了根據實施例的沉積、蝕刻、烘烤和固化腔室的處理系統100的一個實施例的頂部平面圖。在圖式中，一對前開式晶圓傳送匣102供應各種尺寸的基板，基板在放置到定位於串聯部分109a-c中的基板處理腔室108a-f中之前，由機械臂104接收並放置在低壓保持區域106中。第二機械臂110可用以將基板晶圓從保持區域106輸送到基板處理腔室108a-f並返回。每個基板處理腔室108a-f可裝配成執行許多基板處理操作，除了電漿增強的化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清潔、除氣、定向和其他基板處理（包括退火、灰化等）之外，包括形成於此所述的半導體材料的堆疊。
基板處理腔室108a-f可包括用於在基板上沉積、退火、固化及/或蝕刻介電質或其他膜的一個或多個系統部件。在一種配置中，可使用兩對處理腔室（如，108c-d和108e-f），以在基板上沉積介電材料，並且可使用第三對處理腔室（如108a-b），以蝕刻沉積的介電質。在另一種配置中，所有三對腔室（如，108a-f）可配置為在基板上沉積交替的介電膜的堆疊。所描述的處理的任一個或多個可在與不同實施例中所示的製造系統分開的腔室中進行。應當理解，系統100可構想用於介電膜的沉積、蝕刻、退火和固化腔室的額外配置。
第2圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性電漿系統200的示意性橫截面圖。電漿系統200可顯示一對處理腔室108，其可裝配在上述的串聯部分109的一個或多個中，並且可包括根據本技術的實施例的基板支撐組件。電漿系統200通常可包括腔室主體202，腔室主體202具有界定一對處理區域220A和220B的側壁212、底壁216和內側壁201。處理區域220A-220B的每一個可類似地配置，並且可包括相同的部件。
例如，處理區域220B（其部件也可包括在處理區域220A中）包括通過形成在電漿系統200的底壁216中的通道222設置在處理區域中的基座228。基座228可提供加熱器，加熱器適以將基板229支撐在基座的曝露表面（諸如主體部分）上。基座228可包括加熱元件232，例如電阻加熱元件，其可在期望的處理溫度下加熱並控制基板溫度。基座228也可由遠端加熱元件（諸如燈組件或任何其他加熱裝置）加熱。
基座228的主體可藉由凸緣233耦接到桿226。桿226可將基座228與功率出口或功率箱203電耦合。功率箱203可包括控制在處理區域220B內的基座228的高度和移動的驅動系統。桿226還可包括用以向基座228提供電功率的電功率介面。功率箱203也可包括用於電功率和溫度指示器的介面，諸如熱電偶介面。桿226可包括適以與功率箱203可拆卸地耦接的底座組件238。在功率箱203上方顯示了周向環235。在一些實施例中，周向環235可為適於用作機械止動件或平台的肩部，配置為在底座組件238和功率箱203的上表面之間提供機械介面。
桿230可通過形成在處理區域220B的底壁216中的通道224而包括，並且可用以定位穿過基座228的主體而設置的基板提升銷261。基板提升銷261可選擇性地將基板229與基座間隔開，以利於利用機器人進行基板229的交換，機器人用於藉由基板傳送埠260將基板229移入和移出處理區域220B。
腔室蓋204可與腔室主體202的頂部部分連接。蓋204可容納耦接至其上的一個或多個前驅物分配系統208。前驅物分配系統208可包括前驅物入口通道240，前驅物入口通道240可將反應物和清潔前驅物通過雙通道噴頭218輸送到處理區域220B中。雙通道噴頭218可包括環形底座板248，環形底座板248具有設置在面板246中間的阻擋板244。射頻（「RF」）源265可與雙通道噴頭218耦合，射頻源可為雙通道噴頭218供電，以促進在雙通道噴頭218的面板246和基座228之間產生電漿區域。在一些實施例中，RF源可與腔室主體202的其他部分（諸如基座228）耦合，以促進電漿的產生。介電隔離器258可設置在蓋204和雙通道噴頭218之間，以防止向蓋204傳導RF功率。陰影環206可設置在與基座228嚙合的基座228的外圍。
任選的冷卻通道247可形成在氣體分配系統208的環形底座板248中，以在操作期間冷卻環形底座板248。傳熱流體（諸如水、乙二醇、氣體或類似者）可循環通過冷卻通道247，使得底座板248可保持在預定溫度。襯裡組件227可緊鄰腔室主體202的側壁201、212設置在處理區域220B內，以防止側壁201、212曝露於處理區域220B內的處理環境。襯裡組件227可包括周向泵送腔225，其可耦接至泵送系統264，泵送系統264配置成從處理區域220B排出氣體和副產物並控制處理區域220B內的壓力。複數個排氣埠231可形成在襯裡組件227上。排氣埠231可配置為允許氣體以促進系統200內的處理的方式從處理區域220B流向周向泵送腔225。
第3圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性半導體處理腔室300的示意性局部橫截面圖。第3圖可包括上面關於第2圖討論的一個或多個部件，並且可顯示與那個腔室有關的進一步的細節。在一些實施例中，腔室300被理解為包括先前所討論的系統200的任何特徵或態樣。腔室300可用以執行半導體處理操作，包括如上所述的硬遮罩材料的沉積，以及其他沉積、移除和清潔操作。腔室300可顯示半導體處理系統的處理區域的局部視圖，並且可不包括所有部件，諸如之前顯示的遠端電漿單元，並且應理解為被併入腔室300的一些實施例中。
如所指出的，第3圖可顯示處理腔室300的一部分。腔室300可包括多個蓋堆疊部件，其可促進材料通過處理腔室輸送或分配到處理區域305中，（例如）諸如可在基座310上放置基板處。腔室蓋板315可延伸越過蓋堆疊的一個或多個板並且可為部件（諸如先前用於系統200所示的遠端電漿單元）提供結構支撐。蓋板315可提供（諸如通過孔）到處理腔室300的內部容積的通路。入口歧管320可位於蓋板上，並且可提供與遠端電漿單元的耦合，遠端電漿單元可提供用於腔室清潔或其他處理操作的前驅物或電漿流出物。入口歧管320可界定中心孔322，中心孔322可繞腔室或入口歧管的中心軸線延伸。入口歧管可另外界定一個或多個另外的通道，其可包括成角度的、弓形的或其他孔特徵以用於另外的流體輸送，並且如將在下面進一步描述的。另外的通道可至少部分地通過入口歧管朝向腔室的處理區域延伸。
處理腔室300還可包括絕緣體325，絕緣體325可使入口歧管與其他蓋堆疊部件電氣或熱隔離。絕緣體325還可界定中心孔327，中心孔327可與入口歧管320的中心孔322軸向對準。絕緣體325還可界定一個或多個另外的孔，其可與入口歧管的一個或多個另外的通道對準，並且可將穿過絕緣體形成的通道朝向處理區域延伸。處理腔室300還可包括氣體箱330，絕緣體可定位在氣體箱330上。
氣體箱330的特徵可在於第一表面331和可與第一表面相對的第二表面332。氣體箱可界定中心孔333，中心孔333可從第一表面通過氣體箱完全延伸到第二表面。中心孔333可與入口歧管320的中心孔軸向對準，並且可與絕緣體325的中心孔軸向對準。孔可界定通道，通道可至少部分地用於輸送來自位於入口歧管上的遠端電漿單元的電漿流出物。氣體箱330還可界定一個或多個通道，通道可從入口歧管的一個或多個另外的通道流體地進入，並且可允許多種前驅物以各種流動輪廓通過蓋堆疊而輸送。
例如，氣體箱330可界定從第一表面331至少部分地延伸通過氣體箱的第一環形通道335。如下文將進一步解釋的，可從第一通道通過入口歧管流體地進入第一環形通道335。在一些實施例中，第一環形通道335可與氣體箱的中心孔333同心。氣體箱330還可界定一個或多個輸送孔336。可通過第一環形通道335界定輸送孔336。如圖所示的橫向或徑向切口可在氣體箱的中心孔內徑向向外延伸，並可提供來自輸送孔336的流體通路。因此，輸送孔336可在第一環形通道335和氣體箱的中心孔333之間提供流體通路。因此，通過入口歧管並通過第一通道而輸送的一種或多種前驅物可繞過遠端電漿單元並在氣體箱處被輸送到氣體箱的中心孔。
在一些實施例中，氣體箱330還可界定第二環形通道，第3圖中顯示了其中一個。如圖所示，第二環形通道340可形成在第一環形通道的徑向外側，並且可與通過入口歧管界定的第二通道耦接。在一些實施例中，第二環形通道可與第一環形通道流體隔離，其可維持通過蓋堆疊的受控的流體分配。第二環形通道340可在氣體箱內以一種或多種方式界定，並且下面詳細地描述各種選項以用於說明，儘管並不旨在限制本技術或申請專利範圍。一些沉積或蝕刻材料可能會導致在基板表面處不均勻，這可能會導致整個基板上的輪廓或膜性質發生變化。藉由允許在徑向向外的位置處進行另外的前驅物輸送，可輸送另外的前驅物，這可諸如藉由輸送另外的處理前驅物來促進生長，或者可輸送稀釋劑，稀釋劑可減少在整個基板上的位置處的沉積或蝕刻處理。
如第3圖所示，第二環形通道340也可在帶有第一環形通道335的氣體箱的第一表面中界定。在這種配置中，第二環形通道可圍繞第一環形通道延伸。第二環形通道也可與第一環形通道同心。氣體箱可界定從第二環形通道延伸的多個輸送孔341，類似於從第一環形通道335延伸的輸送孔336。輸送孔341可提供從第二環形通道到多種配置的流體通路。在一個示例中，如圖所示，每個輸送孔341可流體地進入輸送通道342，輸送通道342可界定在氣體箱內，並且可從第二環形通道徑向向外延伸，（例如）諸如以輻條形式。沿著每個輸送通道342可為一個或多個出口孔343，出口孔343可提供從氣體箱的流體通路，以用於通過第二通道並通過入口歧管而引入的前驅物。在一些實施例中，出口孔343可位於第二環形通道的徑向外側。氣體箱330還可界定冷卻通道344，冷卻通道344也可界定在氣體箱的第一表面中，並且可圍繞中心孔333、第一環形通道335或第二環形通道340的一個或多個延伸。
在一些實施例中，半導體處理腔室300還可包括另外的部件，諸如阻擋板345和面板350。阻擋板345可界定多個孔，孔可增加徑向擴散以改善輸送的均勻性。在所示的一些實施例中，阻擋板345可包括一個或多個板，並且在一些實施例中可包括第一板346和第二板347。例如，第一板346可至少部分地安置在第二板347上。第二板347可包括或界定穿過阻擋板的多個孔。如上所述，可包括第一板346以進一步分配從出口孔343離開的前驅物。第一板346可為前驅物提供額外的徑向延伸，並且板可界定一個或多個出口孔以提供通向第二板347的通路。可為或包括第二阻擋板347的阻擋板345可為通過蓋堆疊的第一位置，輸送到氣體箱的第一環形通道的前驅物和輸送到氣體箱的第二環形通道的前驅物可互相混合。藉由在接觸基板表面之前允許一定量的混合，可提供一定量的重疊，這可在基板處產生更平滑的轉變，並且可限制在膜或基板表面上形成界面。面板350可接著將前驅物輸送到處理區域，處理區域可至少部分地由面板從上方界定。
第4圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性基板處理腔室的一部分的示意性局部等距視圖，並且可顯示上述腔室300的另外的態樣。應當理解，先前描述的任何腔室或部件的任何態樣可包括在第4圖的任何態樣中。圖式可顯示如先前所述的向入口歧管的輸送的另外的態樣，並且可顯示用於流體輸送的進入位置。
如圖所示，入口歧管320可界定中心孔322，並且可界定用於流體輸送的一個或多個另外的孔或通道。歧管可定位在蓋板315上，蓋板315可支撐半導體處理系統的一個或多個另外的部件。入口歧管320還可界定一個或多個另外的進入位置，其可提供用於將前驅物輸送到氣體箱的第一環形通道和第二環形通道的支撐。例如，從氣體面板，可使用流體歧管405以將分離的流體管道輸送到歧管中的另外的通道。例如，第一管道可延伸到第一進入位置410，第一進入位置410可提供在入口歧管中界定的第一通道的入口。第二管道可延伸到第二進入位置415，第二進入位置415可提供在入口歧管中界定的第二通道的入口。通道可在歧管內界定從水平到垂直的轉變。應當理解，可通過入口歧管中的任一個通路來輸送任何數量的前驅物。例如，可使一種或多種沉積前驅物、一種或多種惰性氣體、一種或多種蝕刻劑前驅物或任何其他材料流經入口。
第5圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性入口歧管的示意性底部平面圖，並且可顯示如前所述的歧管320的底部平面圖。例如，入口歧管320可界定中心孔322，並且可提供第一通道510，第一通道510可為朝著氣體箱的出口，如先前所描述的，用於進入氣體箱內的第一環形通道。另外，第二通道515可為朝向氣體箱的出口，用於進入氣體箱內的第二環形通道。在進入氣體箱之前，這些出口可延伸穿過其他部件，諸如前面提到的絕緣體。
轉向第6圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱330的示意性底部平面圖。圖式可顯示氣體箱的另外的細節，以顯示來自通道的流體輸送。如前所述，氣體箱330的特徵可在於第一表面331，（例如）諸如面對入口歧管。氣體箱330的特徵還可在於與第一表面相對的第二表面332，第二表面332（例如）可面對處理區域。氣體箱330可界定中心孔333，並且可界定第一環形通道335，第一環形通道335可藉由複數個輸送孔336與中心孔333流體耦合。另外，氣體箱330可界定第二環形通道340，第二環形通道340可藉由輸送孔341通過氣體箱330與多個徑向延伸的輸送通道342流體耦合。在一些實施例中，可包括任何數量的輸送通道342，並且一個或多個出口孔343可提供來自氣體箱的通路。
第6圖還顯示了蓋板605，蓋板605可覆蓋冷卻通道344。冷卻通道344也可界定在氣體箱330的第一表面331內，並且可允許將溫度受控的流體輸送到氣體箱。蓋板605可為與氣體箱330相似或不同的材料，並且可與氣體箱330焊接、接合或以其他方式耦合，以密封冷卻通道344。可從在氣體箱中界定的一個或多個埠進入冷卻通道344。例如，可界定第一埠608以提供通向冷卻通道344的一端的通路，並且可界定第二埠610以提供通向冷卻通道344的另一端的通路。接著可使冷卻流體如輸送通過一個埠並從另一個埠收回的循環而通過通道。
第7圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱700的示意性局部底部平面圖。氣體箱700可包括上述氣體箱配置或特性的任何特徵。另外，氣體箱700可被包括在以上討論的任何腔室中，或者可為包括任何先前提到的部件的任何蓋堆疊的一部分。氣體箱700可包括界定了如先前所描述的第一環形通道的頂表面，並且可如上所述將前驅物輸送到中心孔703。在第二表面702處可包括或界定第二環形通道715。第二環形通道715可在第二表面中界定，並且在一些實施例中，第二環形通道715可在第二表面702處形成，諸如具有可與氣體箱的第二表面焊接、接合或以其他方式耦接的帶狀通道。
輸入孔705可從入口歧管（諸如，從第二通道）成一直線延伸，並且可延伸穿過氣體箱的第一表面。孔可在中心孔的徑向外側的位置處延伸穿過氣體箱的第二表面，並且可進入在輸入孔705的出口處的輸送通道。帶還可包括一個或多個通道710以將一個或多個前驅物分配到第二環形通道715，並且可將第二環形通道715與輸入孔705流體耦合。例如，通道710a、710b和710c可為傳導路徑，其大小可不同以向第二環形通道715提供相等的傳導。第二環形通道715可接著界定出從氣體箱延伸的複數個出口孔，諸如朝向處理腔室內的處理區域。
應當理解，除了所示的配置之外，通道710可採取多種形式。例如，在用於氣體箱700或在其他地方討論的氣體箱的一些實施例中，可形成遞迴流動輪廓。作為本技術所涵蓋的一種可能的配置，輸入孔705可延伸到從輸入孔705向外延伸的弓形或橫向通道的中央或中間位置。在第一通道的每個遠端處可形成在兩個或更多個方向上延伸的另外的或第二弓形或橫向通道，其中第一通道進入每個第二通道的中點。每個第二通道可接著將前驅物分配到第二環形通道上的四個單獨的位置，以增加分配的均勻性。類似地還包括其他遞迴模式，因為可將前驅物分配到圍繞第二環形通道的越來越多的位置。
第8圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱800的示意性局部橫截面圖。氣體箱800可包括上述氣體箱配置或特性的任何特徵。另外，氣體箱800可包括在以上討論的任何腔室內，或者可為包括任何先前提到的部件的任何蓋堆疊的一部分。氣體箱800可包括界定如前所述的第一環形通道805的第一表面801，並且其可如上所述通過輸送孔807將前驅物輸送至中心孔803。另外，輸入孔810可從氣體箱800的第一表面801延伸穿過第二表面802。如先前所討論的，輸入孔810可與入口歧管（諸如入口歧管的第二通道）流體耦合，以接收另外的前驅物。
輸入孔810還可將前驅物輸送至藉由結合另外的氣體箱板812而形成的通道，氣體箱板812可如圖所示與一個或多個另外的板焊接、接合或以其他方式耦合以產生另外的通道。在一些實施例中，為了確保內部通道的流體分離，另外的氣體箱板812可擴散接合，因為內表面的焊接可能不可行，並且否則可能涉及更複雜的部件設計。另外的氣體箱板812可為與任何其他氣體箱板相同的材料，並且可界定一個或多個徑向通道814，徑向通道814可從輸入孔810延伸到一個或多個外部通道，諸如第二環形通道816，其可包括或替代地為用於向外分配前驅物的如上所述的一個或多個遞迴通道。例如，徑向通道814可另外地為將前驅物分配到兩個或更多個另外的通道的橫向或弓形通道，其可將前驅物分配到第二環形通道816的多個位置。
氣體箱800還可界定一個或多個出口孔818，諸如藉由另外的氣體箱板812，並且其可從第二環形通道816延伸穿過氣體箱的第二表面802。在實施例中，多個出口孔818可包括或界定在氣體箱中。氣體箱800還可界定如前所述的冷卻通道820，並且其可用頂蓋825密封。在實施例中，頂蓋825、另外的氣體箱板812和底座板的每一個可為相同材料或不同材料，並且可以多種方式焊接、接合或以其他方式耦合以產生氣體箱800。
第9A至9C圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱900的板的示意性等距視圖，並且其可顯示如先前所討論的諸如（例如）具有第二環形通道的遞迴流動路徑的一個涵蓋的示例。圖式顯示了可以一種或多種方式耦接以界定用於分配前驅物的流動路徑的板。氣體箱900可包括上述氣體箱配置或特性的任何特徵。另外，氣體箱900可被包括在以上討論的任何腔室中，或者可為包括任何先前提到的部件的任何蓋堆疊的一部分。氣體箱900可包括如圖所示的多個板，板可被夾緊、接合、焊接、螺栓連接、耦接或結合在一起以界定氣體箱的特性。
第9A圖顯示了頂板905，頂板905可與中間板910耦接，如第9B圖所示。例如，頂板905可圍繞界定在中間板的上表面內的凹陷通道912而與中間板910固定地耦接，並且其可界定如先前所描述的冷卻通道。中間板可包括一個或多個流體輸送埠914，流體輸送埠914可提供進入和離開冷卻通道的通路。中間板910可界定如前所討論的中央孔915，以及第一環形通道916，其可界定如前所述的孔以產生通向中央孔的流動路徑。中間板910還可界定可用於為第二前驅物提供或界定流動路徑的特徵。例如，可在中間板910的上表面上界定凹陷通道918。如前所述的通過歧管的孔可在通道的中間或中點附近進入凹陷通道918，這可允許輸送的前驅物沿著通道在兩個方向上接著行進。
凹陷通道918可延伸到兩個或更多個遠端，遠端可進入從中間板的上表面延伸穿過中間板的孔922。孔922可提供通往底板925的流體通路，如第9C圖所示，且其可與中間板910的與板的上表面相對的底表面耦接。底板925可界定通道配置以進一步分配前驅物。如圖所示，底板可界定內部通道927，內部通道927可通過中間板910從孔922接收輸送的前驅物。一個或多個徑向通道928可在內部通道927和外部通道930之間延伸。儘管顯示了兩個這樣的徑向通道928，應當理解，在本技術的實施例中，可包括任意數量的徑向通道，諸如2、3、4、6、8或更多個徑向通道。
外部通道930可界定延伸穿過底板925的複數個孔，其可允許從氣體箱900輸送前驅物。可沿著外部通道930界定任何數量的穿孔或孔，並且孔可圍繞徑向通道928而間隔開以提供更均勻的輸送。例如，在一些實施例中，沒有孔可在外部通道930中直接與任何徑向通道928成一直線地界定，儘管在其他實施例中，孔可包括在線中。藉由包括通過本技術的蓋堆疊或部件的另外前驅物輸送路徑，可提供許多處理改進。可進一步微調晶圓膜的厚度均勻性、材料成分和膜性質，以改善處理、限制面內變形並控制整個基板的膜性質。
在前面的描述中，出於解釋的目的，已經闡述了許多細節以便提供對本技術的各種實施例的理解。然而，對於熟悉本領域者將顯而易見的是，可在沒有這些細節的一些或具有另外的細節的情況下實施某些實施例。
已經揭露了幾個實施例，熟悉本領域者將認識到，在不背離實施例的精神的情況下，可使用各種修改、替代構造和等效元件。另外，為了避免不必要地混淆本技術，沒有描述許多公知的處理和元件。因此，以上的描述不應被視為限制本技術的範圍。
在提供值的範圍的情況下，應理解的是，除非上下文另外明確指出，否則在那個範圍的上限和下限之間的每個中間值（至下限單位的最小分數）也被具體地揭露。涵蓋了在宣稱範圍中的任何宣稱值或未宣稱中間值與那個宣稱範圍中的任何其他宣稱或中間值之間的任何較窄範圍。這些較小範圍的上限和下限可獨立地包括或排除在該範圍中，並且在該宣稱範圍中任何明確排除的限制下，在較小範圍中上下限的任一者、兩者皆無或兩者的每個範圍也涵蓋在本技術內。在宣稱範圍包括上下限的一個或兩個的情況下，還包括了排除那些包括的上下限的任一個或兩個的範圍。
如於此和附隨的申請專利範圍中所使用的，單數形式的「一（a）」、「一（an）」和「該（the）」包括複數引用，除非上下文另外明確指出。因此，例如，對「一加熱器」的引用包括複數個這樣的加熱器，而對「該突起」的引用包括對一個或多個突起及熟悉該領域者已知的等效元件的引用，等等。
此外，當在這份說明書和以下的申請專利範圍中使用時，詞語「包含（comprise(s)）」、「包含（comprising）」、「含有（contain(s)）」、「含有（containing）」、「包括（include(s)）」和「包括（including）」旨在指定所宣稱的特徵、整數、部件或操作的存在，但是它們不排除一個或多個其他特徵、整數、部件、操作、動作或群組的存在或增加。
100:系統 102:前開式晶圓傳送匣 104:機械臂 106:保持區域 108a:處理腔室 108b:處理腔室 108c:處理腔室 108d:處理腔室 108e:處理腔室 108f:處理腔室 109a:串聯部分 109b:串聯部分 109c:串聯部分 110:第二機械臂 200:系統 201:側壁 202:腔室主體 203:功率箱 204:蓋 206:陰影環 208:分配系統 212:側壁 216:底壁 218:雙通道噴頭 220A:處理區域 220B:處理區域 222:通道 224:通道 225:周向泵送腔 226:桿 227:襯裡組件 228:基座 229:基板 230:桿 231:排氣埠 232:加熱元件 233:凸緣 235:周向環 238:底座組件 240:前驅物入口通道 244:阻擋板 246:面板 247:冷卻通道 248:底座板 258:介電隔離器 260:基板傳送埠 261:基板提升銷 264:泵送系統 300:腔室 305:處理區域 310:基座 315:蓋板 320:入口歧管/歧管 322:中心孔 325:絕緣體 327:中心孔 330:氣體箱 331:第一表面 332:第二表面 333:中心孔 335:第一環形通道 336:輸送孔 340:第二環形通道 341:輸送孔 342:輸送通道 343:出口孔 344:冷卻通道 345:阻擋板 346:第一板 347:第二板/第二阻擋板 350:面板 405:流體歧管 410:第一進入位置 415:第二進入位置 510:第一通道 515:第二通道 605:蓋板 608:第一埠 610:第二埠 700:氣體箱 702:第二表面 703:中心孔 705:輸入孔 710a:通道 710b:通道 710c:通道 715:第二環形通道 800:氣體箱 801:第一表面 802:第二表面 803:中心孔 805:第一環形通道 807:輸送孔 810:輸入孔 812:氣體箱板 814:徑向通道 816:第二環形通道 818:出口孔 820:冷卻通道 825:頂蓋 900:氣體箱 905:頂板 910:中間板 912:凹陷通道 914:流體輸送埠 915:中央孔 916:第一環形通道 918:通道 920: 922:孔 925:底板 927:內部通道 928:徑向通道 930:外部通道
藉由參考說明書的其餘部分和圖式，可實現對所揭露技術的本質和優點的進一步理解。
第1圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性處理系統的頂部平面圖。
第2圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性電漿系統的示意性橫截面圖。
第3圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室的示意性局部橫截面圖。
第4圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性基板處理腔室的一部分的示意性局部等距視圖。
第5圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性入口歧管的示意性底部平面圖。
第6圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱的示意性底部平面圖。
第7圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱的示意性局部底部平面圖。
第8圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱的示意性局部橫截面圖。
第9A-9C圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性氣體箱的板的示意性等距視圖。
包括了一些圖式作為示意圖。應當理解，圖式僅用於說明目的，且除非特別說明是按比例繪製的，否則不應視為按比例繪製的。另外，作為示意圖，提供了圖式以幫助理解，並且與實際表示相比，圖式可能不包括所有態樣或資訊，並且出於說明目的，圖式可能包括誇大的材料。
在附隨的圖式中，相似的部件及/或特徵可具有相同的元件符號。此外，相同類型的各種部件可藉由在元件符號後面加上一個在相似部件之間進行區分的字母來進行區分。若在說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同的第一元件符號的任何類似部件，而與字母無關。
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
300:腔室
305:處理區域
310:基座
315:蓋板
320:入口歧管/歧管
322:中心孔
325:絕緣體
327:中心孔
330:氣體箱
331:第一表面
332:第二表面
333:中心孔
335:第一環形通道
336:輸送孔
340:第二環形通道
341:輸送孔
342:輸送通道
344:冷卻通道
345:阻擋板
346:第一板
347:第二板/第二阻擋板
350:面板

Claims (20)

  1. 一種半導體處理腔室，包含： 一入口歧管，界定一中心孔，其中該入口歧管進一步界定一第一通道和一第二通道，且該第一通道和該第二通道的每一個在該中心孔的徑向外側的一位置處沿伸穿過該入口歧管；及 一氣體箱，其特徵在於面對該入口歧管的一第一表面和與該第一表面相對的一第二表面，其中該氣體箱界定與該入口歧管的該中心孔對準的一中心孔，其中該氣體箱在該第一表面中界定一第一環形通道，該第一環形通道圍繞該氣體箱的該中心孔延伸並且與由該入口歧管界定的該第一通道流體耦接，其中該氣體箱界定一第二環形通道，該第二環形通道從該第一環形通道徑向向外延伸並且與由該入口歧管界定的該第二通道流體耦接，且其中該第二環形通道與該第一環形通道流體隔離。
  2. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該第二環形通道界定在該氣體箱的該第一表面中並且圍繞該第一環形通道延伸並且與該第一環形通道同心，且其中該氣體箱界定從該第二環形通道到界定在該氣體箱內並從該第二環形通道徑向向外延伸的複數個輸送通道的流體通路。
  3. 如請求項2所述之半導體處理腔室，其中該複數個輸送通道的每個輸送通道界定位於該第二環形通道的徑向外側的一個或多個出口孔。
  4. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該第二環形通道界定在該氣體箱的該第二表面處，且其中該入口歧管的該第二通道與一入口孔流體耦接，該入口孔從該第一表面通過該氣體箱延伸到該第二表面。
  5. 如請求項4所述之半導體處理腔室，其中該第二環形通道界定複數個出口孔，該複數個出口孔朝著該半導體處理腔室的一處理區域延伸。
  6. 如請求項4所述之半導體處理腔室，其中穿過該氣體箱的該入口孔與界定在該第二表面處並且從該入口孔穿過該氣體箱延伸到該第二環形通道的一個或多個傳導路徑流體耦接。
  7. 如請求項6所述之半導體處理腔室，其中該一個或多個傳導路徑包含徑向向外延伸到該第二環形通道的一遞迴路徑。
  8. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該氣體箱在該氣體箱的該第一表面中在該第一環形通道的徑向外側界定一冷卻通道。
  9. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該氣體箱界定穿過該氣體箱的該第一環形通道的複數個輸送孔，且其中該複數個輸送孔在該第一環形通道和該氣體箱的該中心孔之間提供流體通路。
  10. 一種半導體處理腔室氣體箱，包含： 一第一表面和與該第一表面相對的一第二表面，其中： 該半導體處理腔室氣體箱界定一中心孔，該中心孔沿著穿過該半導體處理腔室氣體箱的一中心軸線延伸通過該半導體處理腔室氣體箱， 該半導體處理腔室氣體箱在該第一表面中界定一第一環形通道，該第一環形通道圍繞該半導體處理腔室氣體箱的該中心孔延伸， 該半導體處理腔室氣體箱界定一第二環形通道，該第二環形通道從該第一環形通道徑向向外延伸並且可從該半導體處理腔室氣體箱的該第一表面流體地進入，且 該第二環形通道與該第一環形通道流體隔離。
  11. 如請求項10所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該第二環形通道界定在該氣體箱的該第一表面中並且圍繞該第一環形通道延伸並且與該第一環形通道同心，其中該氣體箱界定從該第二環形通道到界定在該氣體箱內並從該第二環形通道徑向向外延伸的複數個輸送通道的流體通路。
  12. 如請求項11所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該複數個輸送通道的每個輸送通道界定位於該第二環形通道的徑向外側的一個或多個出口孔。
  13. 如請求項10所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該第二環形通道界定在該氣體箱的該第二表面中，且其中該入口孔從該第一表面延伸穿過該氣體箱到該第二表面。
  14. 如請求項13所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該第二環形通道界定複數個出口孔。
  15. 如請求項13所述之半導體處理腔室氣體箱，其中穿過該氣體箱的該入口孔與界定在該第二表面處並且從該入口孔穿過該氣體箱延伸到該第二環形通道的一個或多個傳導路徑流體耦接。
  16. 如請求項15所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該一個或多個傳導路徑包含徑向向外延伸到該第二環形通道的一遞迴路徑。
  17. 如請求項10所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該氣體箱在該氣體箱的該第一表面中在該第一環形通道的徑向外側界定一冷卻通道。
  18. 如請求項10所述之半導體處理腔室氣體箱，其中該氣體箱界定穿過該氣體箱的該第一環形通道的複數個輸送孔，且其中該複數個輸送孔在該第一環形通道和該氣體箱的該中心孔之間提供流體通路。
  19. 一種半導體處理系統，包含： 一半導體處理腔室； 一入口歧管，與該半導體處理腔室耦接並界定一中央孔，該中央孔提供進入該半導體處理腔室中的流體通路，其中該入口歧管進一步界定一第一通道和一第二通道，該第一通道和該第二通道的每一個在該中心孔的徑向向外的一位置處延伸通過該入口歧管； 一阻擋板，提供進入該半導體處理腔室的一處理區域的流體通路；及 一氣體箱，其特徵在於面對該入口歧管的一第一表面和與該第一表面相對的一第二表面，其中該氣體箱界定與該入口歧管的一中心孔軸向對準的一中心孔，其中該氣體箱在該第一表面中界定一第一環形通道，該第一環形通道圍繞該氣體箱的該中心孔延伸並且與由該入口歧管界定的該第一通道流體耦接，其中該氣體箱界定一第二環形通道，該第二環形通道在該第一環形通道的徑向外側形成並且與由該入口歧管界定的該第二通道流體耦接，且該氣體箱界定在該第一環形通道的徑向外側形成並界定在該氣體箱的該第一表面中的一冷卻通道。
  20. 如請求項19所述之半導體處理系統，其中該氣體箱界定一第一流體埠，該第一流體埠提供到該冷卻通道的流體通路，且其中該氣體箱界定一第二流體埠，該第二流體埠提供來自該冷卻通道的流體通路。
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