TW202141666A - 具有局部化的流動控制的面板 - Google Patents

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Abstract

示例性的半導體處理腔室可以包括氣體箱。腔室可以包括基片支撐件。腔室可以包括定位在氣體箱與基片支撐件之間的隔板。隔板可以界定通過板的複數個孔。腔室可以包括定位在隔板與基片支撐件之間的面板。面板可以由面向隔板的第一表面及與第一表面相對的第二表面所表徵。面板可以由中心軸線所表徵。面板可以界定通過面板的複數個孔，該複數個孔分佈在多個環中。孔的每個環均可以包括相對於徑向內部的環的孔數的成比例增加。徑向最外孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。

Description

具有局部化的流動控制的面板
此申請案主張於2020年4月9日所提出的標題為「FACEPLATE WITH LOCALIZED FLOW CONTROL」的第16/844,106號的美國專利申請案的權益及優先權，該文件的整體內容特此以引用方式併入本文。
本技術與用於半導體製造的元件及裝置相關。更具體而言，本技術與處理腔室分佈元件及其他的半導體處理設備相關。
藉由在基片表面上產生錯綜複雜地圖案化的材料層的工序使得集成電路成為可能。在基片上產生圖案化的材料的步驟需要用於形成及移除材料的受控方法。腔室元件通常向基片遞送處理氣體以供沉積膜或移除材料。為了促進對稱性及均勻性，許多腔室元件可以包括規則圖案的特徵（例如孔）以供用可以增加均勻性的方式提供材料。然而，這可能限制調整配方以供進行晶圓上（on-wafer）調整的能力。
因此，需要可以用來生產高品質的元件及結構的改進的系統及方法。本技術解決了這些及其他的需要。
示例性的半導體處理腔室可以包括氣體箱。腔室可以包括基片支撐件。腔室可以包括定位在氣體箱與基片支撐件之間的隔板。隔板可以界定通過板的複數個孔。腔室可以包括定位在隔板與基片支撐件之間的面板或淋噴頭。面板可以由面向隔板的第一表面及與第一表面相對的第二表面所表徵。面板的第二表面及基片支撐件可以至少部分地界定半導體處理腔室內的處理區域。面板可以由中心軸線所表徵。面板可以界定通過面板的複數個孔，該複數個孔分佈在多個環中。孔的每個環均可以包括相對於徑向內部的環的孔數的成比例增加。徑向最外孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。
在一些實施例中，徑向最外環的孔可以圍繞徑向最外環等距地分佈。徑向最外孔環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的成比例增加的孔數的75%。相對於徑向最外孔環的內側相鄰孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。相對於徑向最外孔環的內側相鄰孔環可以由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的75%。每個對應的環內的孔數的成比例增加可以遵循以下等式：XR，其中X是孔的基數，且R是對應的環數。面板可以界定至少30個孔環。孔的基數可以是四與八之間的整數。腔室可以包括圍繞基片支撐件延伸的腔室殼體。腔室殼體可以界定進出口，該進出口被配置為允許沿著腔室殼體的一部分遞送半導體基片。面板可以由通過面板的與腔室殼體中的進出口鄰近的區段的孔的減少所表徵。腔室可以包括泵送襯墊，該泵送襯墊在面板與基片支撐件之間圍繞半導體處理腔室徑向地延伸。可以將泵送襯墊配置為從半導體處理腔室的處理區域徑向向外地排出流出物。
本技術的一些實施例可以包含半導體處理腔室面板，該等半導體處理腔室面板可以由第一表面及與第一表面相對的第二表面所表徵。面板可以由中心軸線所表徵，該中心軸線通過第一表面及第二表面延伸。面板可以界定通過面板的複數個孔，該複數個孔圍繞中心軸線分佈在多個同心環中。孔的每個環均可以包括相對於徑向內部的環的孔數的成比例增加。徑向最外孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。徑向最外環的孔可以由圍繞徑向最外環相對於彼此的等角分佈所表徵。
在一些實施例中，徑向最外孔環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的成比例增加的孔數的50%。相對於徑向最外孔環的內側相鄰孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。相對於徑向最外孔環的內側相鄰孔環可以由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的75%。不多於5個徑向最外環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。每個對應的環內的孔數的成比例增加可以遵循以下等式：XR，其中X是孔的基數，且R是對應的環數。面板可以界定至少30個孔環。孔的基數可以是三與八之間的整數。
本技術的一些實施例可以包含半導體處理的方法。方法可以包括以下步驟：使前驅物流動到處理腔室中。處理腔室可以包括面板及基片支撐件，基片被設置在該基片支撐件上。可以將處理腔室的處理區域至少部分地界定在面板與基片支撐件之間。面板可以界定通過面板的複數個孔，該複數個孔分佈在多個環中。孔的每個環均可以包括相對於徑向內部的環的孔數的成比例增加。徑向最外孔環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。方法可以包括以下步驟：在處理腔室的處理區域內產生前驅物的電漿。方法可以包括以下步驟：在基片上沉積材料。
相對於常規的系統及技術，此類技術可以提供許多益處。例如，本技術的實施例可以允許在基片的邊緣區域處進行受控的沉積。此外，元件還可以包括孔的調整以適應由腔室元件不均勻性引起的沉積不均勻性。與以下說明及附圖組合來更詳細地描述這些及其他的實施例以及許多它們的優點及特徵。
電漿增強沉積工序可以激勵一或更多種組分前驅物以促進基片上的膜形成。可以產生任何數量的材料膜以發展半導體結構，包括導電膜及介電膜，以及用來促進材料的轉移及移除的膜。例如，可以形成介電膜、硬質掩模膜、或其他的材料層以促進基片的結構形成或圖案化，同時保護原本要維護的下伏材料。在許多處理腔室中，可以在氣體面板中混合多種前驅物，並向腔室的可以設置基片的處理區域遞送該等前驅物。可以藉由腔室內的一或更多個元件分佈前驅物，該一或更多個元件可以產生徑向或側向的遞送分佈以在基片表面處提供增加的形成或移除。
隨著元件特徵的尺寸減少，跨基片表面的容差可能減少，且跨膜的材料性質差異可能影響元件的實現及均勻性。許多腔室包括具有特性的工序特徵，其可能跨基片產生不均勻性。溫度差、流動圖案均勻性、托座加熱器校平、工序氣體混合物均勻性、電漿或RF遞送對稱性、及其他的處理態樣可能影響基片上的膜，從而對於所產生或移除的材料而言跨基片產生膜均勻性差異。例如，可以將一或更多個元件包括在處理腔室內以供在處理腔室內遞送及分佈前驅物。可以將隔板包括在腔室中以提供前驅物流的節流，這可以增加隔板處的滯留時間及前驅物的側向或徑向分佈。面板可以進一步改進遞送到處理區域中的均勻性，這可以改進沉積或蝕刻。
一些腔室可能包括可能產生沉積輪廓的不均勻性的附加態樣。例如，一些腔室可能包括用於排氣的徑向送氣室（其可能影響前驅物在腔室內的滯留時間），以及在腔室內偏位的泵送端口或排氣端口。在沉積腔室或其他處理腔室的一些其他示例中，可能在腔室側壁上包括縫閥以允許機器手進出以遞送及取回基片。腔室上的此種不對稱特徵可能影響沉積。例如，縫閥可能影響腔室內的溫度輪廓，這可能導致沉積朝向或背向基片的區域面內偏移。因為許多面板或淋噴頭可能用一或更多種方式由均勻的孔圖案所表徵，所以常規的面板可能不能夠適應這些腔室特徵及影響。
本技術克服了這些沉積工序期間的這些挑戰以及可以受益於前驅物的受控的邊緣遞送的任何其他工序的挑戰。藉由利用可以變更通過處理腔室的流動路徑的一或更多個腔室元件，可以提供對膜形成的增加的控制。相應地，本技術可以產生改進的膜沉積，其由跨基片的表面的改進的均勻性所表徵。
雖然其餘的揭示內容將例行地識別利用所揭露的技術的特定沉積工序，但將容易瞭解到，系統及方法也同等可適用於其他的沉積腔室及清潔腔室以及可以在所述的腔室中進行的工序。相應地，不應將該技術視為僅限於與這些特定的沉積工序或腔室一起使用。本揭示內容將論述一種依據本技術的實施例的可以包括蓋體堆疊或氣體分佈元件的可能的系統及腔室，且在描述對依據本技術的實施例的此系統的附加的變化及調整之前論述。
圖1示出依據本技術的實施例的沉積腔室、蝕刻腔室、烘烤腔室、及固化腔室的處理系統100的一個實施例的俯視平面圖。在圖式中，一對前開式晶圓傳送盒102供應各種尺寸的基片，該等基板由機器手臂104所接收並在安置到基板處理腔室108a-f中的一者中之前安置到低壓貯留區域106中，該等基板處理腔室定位在串接區段109a-c中。如所繪示，可以使用第二機器手臂110來藉由面向機器手的腔室側壁上的縫閥從貯留區域106向基片處理腔室108a-f及反向運輸基底晶圓。可以將每個基片處理腔室108a-f配備為執行多個基片處理操作，除了電漿增強化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清潔、脫氣、定向、及包括退火、灰化等等的其他基片工序以外，該等基片處理操作還包括形成本文中所述的半導體材料的堆疊。
基片處理腔室108a-f可以包括用於對基片上的介電膜或其他膜進行沉積、退火、固化、及/或蝕刻的一或更多個系統元件。在一種配置中，可以使用兩對處理腔室（例如108c-d及108e-f）來在基片上沉積介電材料，且可以使用第三對處理腔室（例如108a-b）來蝕刻沉積的介電體。在另一個配置中，可以將所有三對腔室（例如108a-f）配置為在基片上沉積交錯的介電膜的堆疊。在不同的實施例中，可以在與所示出的製造系統分離的腔室中實現所述工序中的任一者或更多者。將理解，系統100考慮用於介電膜的沉積腔室、蝕刻腔室、退火腔室、及固化腔室的額外配置。
圖2示出依據本技術的一些實施例的示例性電漿系統200的示意橫截面圖。電漿系統200可以示出一對處理腔室108，該等處理腔室可以配合在上述的串接區段109中的一或更多者中且可以包括如下文進一步描述的依據本技術的實施例的面板或其他的元件或組件。電漿系統200一般可以包括腔室主體202，該腔室主體具有界定一對處理區域220A及220B的側壁212、底壁216、及內部側壁201。處理區域220A-220B中的每一者均可以被類似地配置，且可以包括相同的元件。
例如，處理區域220B（其元件也可以被包括在處理區域220A中）可以包括藉由形成於電漿系統200中的底壁216中的通路222設置在處理區域中的托座228。托座228可以提供加熱器，該加熱器被調適為在托座的暴露表面（例如主體部分）上支撐基片229。托座228可包括加熱構件232（例如電阻式加熱構件），該加熱構件可以將基片溫度加熱及控制在期望的工序溫度下。也可以由遠端加熱構件（例如燈組件）或任何其他的加熱元件加熱托座228。
可以藉由凸緣233來將托座228的主體耦接到桿226。桿226可以將托座228與電源插座或電箱203電耦接。電箱203可以包括驅動系統，該驅動系統控制處理區域220B內的托架228的升高度及移動。桿226也可以包括電力接口以向托座228提供電力。電箱203也可以包括用於電力和溫度指示器的接口，例如熱電偶接口。桿226可以包括調適為可拆離地與電箱203耦接的基部組件238。周緣環235被圖示為在電箱203上方。在一些實施例中，周緣環235可以是被調適作為機械制動器或連接盤（land）的肩部，該機械制動器或連接盤被配置為提供基部組件238與電箱203的上表面之間的機械接口。
可以藉由形成於處理區域220B的底壁216中的通路224包括桿230，且可以利用該桿來定位通過托座228的主體設置的基片升降銷261。基片升降銷261可以選擇性地將基片229與托座隔開以促進用機器手交換基片229，該機器手用於藉由基片傳輸端口260將基片229傳輸到處理區域220B中及從該處理區域傳輸出來。
腔室蓋204可以與腔室主體202的頂部耦接。蓋體204可以容納耦接到該蓋體的一或更多個前驅物分佈系統208。前驅物分佈系統208可以包括前驅物入口通路240，該前驅物入口通路可以藉由氣體遞送組件218將反應物及清潔前驅物以及其他的前驅物遞送到處理區域220B中。氣體遞送組件218可以包括氣體箱248，該氣體箱具有設置在面板246中間的隔板244。射頻（「RF」）源265可以與氣體遞送組件218耦接，這可以對氣體遞送組件218供電以促進在氣體遞送組件218的面板246與托座228之間產生電漿區域，該電漿區域可以是腔室的處理區域。在一些實施例中，RF源可以與腔室主體202的其他部分（例如托座228）耦接，以促進電漿的產生。可以在蓋體204與氣體遞送組件218之間設置介電絕緣體258以防止將RF功率傳導到蓋體204。可以在托座228的與托座228接合的周邊上設置遮蔽環206。
可以在氣體分佈系統208的氣體箱248中形成可選的冷卻通道247以在操作期間冷卻氣體箱248。可以藉由冷卻通道247循環導熱流體（例如水、乙二醇、氣體等等），使得可以將氣體箱248維持在預先界定的溫度下。可以緊鄰腔室主體202的側壁201、212在處理區域220B內設置襯墊組件227以防止側壁201、212暴露於處理區域220B內的處理環境。襯墊組件227可以包括周緣泵送腔225，該周緣泵送腔耦接到泵送系統264，該泵送系統被配置為從處理區域220B排出氣體及副產物並控制處理區域220B內的壓力。可以在襯墊組件227上形成複數個排氣端口231。可以將排氣端口231配置為允許氣體用促進系統200內的處理的方式從處理區域220B向周緣泵送腔225流動。
如所述，周緣泵送腔225可以在前驅物通過排氣端口離開處理區域時用一定的速度輪廓造成前驅物的徑向流動。這樣朝向基片及腔室的徑向邊緣牽引前驅物然後在排氣端口的位置處節流可以增加前驅物（例如沉積前驅物）在基片的邊緣區域處的滯留時間。在一些實施例中，增加的滯留時間可以增加各種位置處的沉積。因為許多面板由均勻的圖案所表徵，此種增加的沉積可以產生由邊緣-峰沉積所表徵的輪廓不均勻性。此外，如先前所述，縫閥以及腔室內的其他元件的位置可能產生腔室配置的不對稱的態樣，這可能挑戰工序條件的均勻性。例如，導致低壓區域的縫閥可能產生散熱器，這可能影響縫閥附近的基片處的溫度，且可能影響基片的該位置處的沉積。雖然排氣流可以產生沉積的對稱或徑向的不均勻性，但縫閥可能在基片的特定區域中產生面內不均勻性。藉由調整通過腔室的前驅物流，本技術可以適應這些不對稱性而不需要調整工序條件。
圖3示出依據本技術的一些實施例的示例性面板300的示意部分平面圖。圖3可以繪示與系統200中的元件（例如面板246）相關的另外的細節。應將面板300瞭解為包括先前在一些實施例中論述的系統200的任何特徵或態樣。可以使用面板300來執行半導體處理操作，包括如先前所述的各種材料的沉積，以及其他的沉積、移除、及清潔操作。面板300可以示出可以合併於半導體處理系統中的面板的部分圖，且可以示出跨面板的視圖，該面板在其他情況下可以是任何的尺寸且包括任何數量的孔。
雖然被示為具有側向地或徑向地向外延伸的一定數量的孔，但要瞭解，僅為了說明實施例而包括圖式，且不將圖式視為是按比例的。例如，示例性的面板可以由沿著中心半徑或直徑的大於或為約20個孔的數量的孔所表徵，且可以由大於或為約25個孔、大於或為約30個孔、大於或為約35個孔、大於或為約40個孔、大於或為約45個孔、大於或為約50個孔、或更多個孔所表徵。在圖式中，沿著面板的半徑繪示了一列孔，但要瞭解，可以沿著每個個別的半徑用孔填充整個中心區段。可以用平坦或XY圖案以及用徑向圖案來分佈孔，在該徑向圖案中，可以將孔分佈在多個環中。在這些配置中，可以沿著中心直徑分佈環，且該等環可以包括高達基於上述的孔數量的數量的任何數量的環，且該等環可以圍繞通過板延伸的中心軸線同心地延伸，該中心軸線可以與處理腔室的中心同軸。環可以如徑向圖案中所繪示地是環形的，然而也可以類似地包含任何其他的配置，例如環或任何其他的幾何形狀，例如六角形圖案，或任何其他的分佈。
如所述，可以在任何數量的處理腔室（包括上述的系統200）中包括面板300。可以將面板300包括為氣體入口組件的一部分，例如與氣體箱及隔板一起包括。例如，氣體箱可以界定或提供進入處理腔室的進出口。可以在腔室內包括基片支撐件，且可以將該基片支撐件配置為支撐基片以供處理。可以在氣體箱與基片支撐件之間在腔室中包括隔板。隔板可以包括或界定通過板的多個孔。在一些實施例中，隔板可以由增加的中心傳導率所表徵。例如，在一些實施例中，在隔板的中心區域附近或圍繞該中心區域延伸的孔的子集可以由比中心區域的徑向外部的孔還大的孔直徑所表徵。在一些實施例中，這可以增加中心流導。元件可以包括先前針對類似元件所描述的特徵中的任一者，以及類似地由本技術包含的各種其他變體。
如先前說明的，面板300可以位在隔板與基片支撐件之間的腔室內。面板300可以由如所繪示的第一表面305及可以與第一表面相對的第二表面所表徵。在一些實施例中，第一表面305可以面向隔板、氣體箱、或進入處理腔室的氣體入口。可以將第二表面或相對表面定位為面向處理腔室的處理區域內的基片支撐件或基片。例如，在一些實施例中，如先前解釋的，面板的第二表面及基片支撐件可以至少部分地界定腔室內的處理區域。面板300可以由中心軸線所表徵，該中心軸線可以通過面板的中點垂直地延伸，且可以與通過處理腔室的中心軸線同軸。例如，中心軸線可以在所繪示的線的交點處通過圖式延伸。
面板300可以界定複數個孔320，該複數個孔藉由面板而被界定且從第一表面通過第二表面延伸。每個孔320均可以提供通過面板的流體路徑，且孔可以提供與腔室的處理區域的流體通路。取決於面板的尺寸及孔的尺寸，面板300可以界定通過板的任何數量的孔，例如大於或為約1,000個孔、大於或為約2,000個孔、大於或為約3,000個孔、大於或為約4,000個孔、大於或為約5,000個孔、大於或為約6,000個孔、大於或為約10,000個孔、大於或為約20,000個孔、大於或為約30,000個孔、或更多個孔。如上所述，可以將孔包括在從中心軸線向外延伸的一組環中，且該等孔可以如先前所述地包括任何數量的環。環可以由任何數量的形狀（包括圓形或橢圓形）以及任何其他的幾何圖案（例如矩形、六角形、或可以包括以徑向向外的多個環分佈的孔的任何其他的幾何圖案）所表徵。孔可以具有均勻或交錯的間隔，且可以在環內或在環之間從中心到中心以小於或為約10 mm隔開。孔也可以用小於或為約9 mm、小於或為約8 mm、小於或為約7 mm、小於或為約6 mm、小於或為約5 mm、小於或為約4 mm、小於或為約3 mm、小於或為約2 mm、小於或為約1 mm、小於或為約0.5 mm、或更小的距離隔開。
環可以由如上所述的任何幾何形狀所表徵，且在一些實施例中，孔可以由每個環的孔的縮放函數所表徵，這可以產生從每個徑向內部的環到每個徑向向外延伸的環的孔數量的成比例增加。例如，在一些實施例中，第一孔可以通過面板的中心延伸，例如沿著如所繪示的中心軸線延伸。第一孔環可以圍繞中心孔延伸，且可以包括任何數量的孔，例如約3個與約10個之間的孔、約3個與約8個之間的孔、約4個與約8個之間的孔，且可以圍繞通過每個孔的中心延伸的幾何形狀相等地隔開。在一些實施例中，每個孔均可以彼此等距地分佈或用等角的間隔分佈。在一些實施例中，中心區域可以包括或界定更多或更少的孔以適應如下面將進一步描述的面內不均勻性問題。
任何數量的附加孔環可以從第一環徑向向外地延伸，且可以包括可以是第一環中的孔數的函數的孔數。例如，每個連續的環中的孔數的成比例增加可以由每個對應的環內依據等式XR的孔數所表徵，其中X是是孔的基數，而R則是對應的環數。孔的基數可以是第一環內的孔數，且在一些實施例中可以是某個其他的數量，如下面將進一步描述的，其中第一環具有增加的孔數。例如，對於具有圍繞第一環分佈的5個孔且其中5可以是孔的基數的示例性面板而言，第二環可以由10個孔（(5)x(2)）所表徵，第三環可以由15個孔（(5)x(3)）所表徵，而第四十環則可以由200個孔（(5)x(40)）所表徵。這可以對如先前的述的任何數量的孔環（例如高達、大於、或為約50個環）繼續進行。在一些實施例中，跨面板的該複數個孔中的每個孔均可以由孔輪廓所表徵，在本技術的實施例中，該孔輪廓可以相同或不同。
孔可以包括任何輪廓或具有不同輪廓的任何數量的區段。在一些實施例中，面板可以具有至少兩個區段、至少3個區段、至少4個區段、至少5個區段、或更多個區段，該等區段界定不同的通過孔的輪廓。在一個非限制性的示例中，孔可以由通過整個孔或每個孔的一部分的圓柱形輪廓所表徵。此外，該複數個孔中的每個孔還均可以包括包括多個區段的孔輪廓，包括錐形、擴口形、圓柱形、或任何其他的孔輪廓。在一些實施例中，調整孔輪廓可以進一步影響通過孔的流導。相應地，在一些實施例中，不同的孔環可以由不同的孔輪廓所表徵，或面板的不同區域可以由不同的孔輪廓所表徵。
如所繪示，面板的不同區段可以由不同的孔數或孔輪廓所表徵，該等孔數或孔輪廓可以適應處理腔室的特徵。例如，如先前所述，可以在殼體中形成縫閥或進出口，從而允許機器手遞送基片及從基片支撐件取回基片。這可能在基片的鄰近縫閥的區域處造成溫度差，這可能影響沉積。在一些實施例中，面板的相關聯的區域可以由不同的孔數所表徵。例如，可以由面板的任何的角度區段所表徵的區段B可以延伸於界定縫閥的腔室殼體部分上方或附近，該縫閥例如如上所述地面向機器手傳輸腔室。為了調整此區域中的沉積輪廓，通過此區段的孔可以與相鄰區段A及C不同，以及在面板的相對側上不同。
例如，在實施例中，相對於面板的任何其他類似的角度區段，區段B可以由更多或更少個孔所表徵。例如，雖然每個其他區域中的孔之間的距離均可以是一個距離，但區段B中的孔之間的距離可以更大或更小以調整孔數。孔的距離或間距可以是先前所述的距離中的任一者，其可以是與任何其他環不同的間距或在任何其他環之間不同的間距。區段B可以由相對於中心軸線的任何角度區段所表徵，例如大於或為約15°，且可以大於或為約20°、大於或為約25°、大於或為約30°、大於或為約35°、大於或為約40°、大於或為約45°、大於或為約50°、大於或為約55°、大於或為約60°、大於或為約65°、大於或為約70°、大於或為約75°、大於或為約80°、大於或為約85°、大於或為約90°、大於或為約95°、大於或為約100°、大於或為約105°、大於或為約110°、大於或為約115°、大於或為約120°、或更大。在一些實施例中，也可以為了孔的安置併入XY圖案調整，且可以在某些區域（舉例而言，例如縫閥）上產生局部的孔改變。
此種對面板的特定區段內的孔的調整可以適應由腔室不對稱性（其例如具有縫閥）所造成的不均勻性。為了適應如先前所述的由泵送所造成的不均勻性，面板可以如所繪示地在圍繞面板的某些環中包括定制的孔數。例如，對於在排氣期間在邊緣區域處增加的滯留時間會產生增加的邊緣沉積的工序而言，面板上徑向外部的孔環可以由相對於如上所述的孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。此外，可以相對於標準距離（例如如上文所論述的孔之間的距離）增加或減少環之間的距離。相應地，在一些實施例中，外環可以由相對於相鄰的環增加或減少的距離所表徵。
圖4A示出依據本技術的一些實施例的示例性面板的示意部分平面圖，且可以繪示面板300的示意圖，舉例而言，該示意圖例如具有關於外孔環的附加細節。如所繪示，面板300可以包括複數個孔320，該複數個孔可以分佈在沿著面板徑向向外延伸的一組環中。例如，從中心孔，如先前所述的包括任何數量的孔的第一孔環可以圍繞中心孔延伸，且可以由基數的孔所表徵。下一個外部的環（例如第二環）可以包括兩倍的基數的圍繞第一環延伸的孔。這對於如先前所述的任何數量的環而言可以遵循如先前所述的縮放的圖案。要瞭解，圖式僅用於說明的目的，且例如，包含的面板可以由如先前所述的數百或數千個孔所表徵，且可以被配置為具有任何基數的孔。如所繪示，徑向最外部的環中的一或更多者可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。
例如，最外環可以例如為環40，且在基數為7個孔的情況下依據成比例增加會由280個孔所表徵。然而，為了控制邊緣沉積，可以相對於成比例的量減少孔數達一定百分比。例如，最外環可以由圍繞環等距地隔開或用等角距離隔開的266個孔（例如依據孔的成比例增加的孔數的95%）所表徵，而不是由280個孔所表徵。在實施例中，最外環310中的孔數可以小於或為約95%的依據孔的成比例增加的孔數，且可以小於或為約90%的孔數、小於或為約85%的孔數、小於或為約80%的孔數、小於或為約75%的孔數、小於或為約70%的孔數、小於或為約65%的孔數、小於或為約60%的孔數、小於或為約55%的孔數、小於或為約50%的孔數、小於或為約45%的孔數、小於或為約40%的孔數、或更少。
在一些實施例中，來自最外環的多於一個的環可以由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵，且可以由如上所述的任何減少百分比所表徵。如圖式中所繪示，最外環中的八個最外環由減少的孔數所表徵。例如，在一些實施例中，多於一個孔環可以由相同的孔減少（例如小於或為約75%的依據孔的成比例增加的孔數）所表徵，或不同的環可以由不同的減少所表徵。例如，最外環310可以由50%的依據孔的成比例增加的孔所表徵，且下一個內部環315（例如與最外環的內側相鄰的環）可以由75%的依據孔的成比例增加的孔所表徵，例如圖4B中所繪示。這可以提供基片的外部徑向區域處的沉積的減少，同時藉由跨列使減少漸小來限制降低效果。
雖然任何數量的孔環可以由相對於該環的成比例的孔數的減少所表徵，但增加具有減少的孔的環數也可以增加效果並導致沉積不均勻性。例如，如上文所論述，圖4A可以繪示面板，其中八個最外環可以由孔的減少（舉例而言，例如50%）所表徵。圖5A繪示在利用此類面板的情況下跨基片的徑向向外延伸的沉積輪廓。如所繪示，減少的列數導致沉積的朝向基片的邊緣延伸的顯著降低，這不能改進沉積均勻性。類似地，直接在列之間相對於成比例孔數降低50%導致基片的相對位置處的與孔的降低相關聯的增加，然得導致沉積顯著減少。相應地，在一些實施例中，面板可以將相對於成比例孔數減少的環的數量限制為小於或為約最外環中的十個最外環，且可以小於或為約最外環中的八個最外環、小於或為約最外環中的七個最外環、小於或為約最外環中的六個最外環、小於或為約最外環中的五個最外環、小於或為約最外環中的四個最外環、小於或為約最外環中的三個最外環、小於或為約最外環中的兩個最外環、或只有最外環可以由減少所表徵。
此外，由相對於成比例增加的孔的減少所表徵的最內環可以維持大於或為約該環的成比例孔數的40%，且可以維持大於或為約成比例孔數的45%、大於或為約成比例孔數的50%、大於或為約成比例孔數的55%、大於或為約成比例孔數的60%、大於或為約成比例孔數的65%、大於或為約成比例孔數的70%、大於或為約成比例孔數的75%、大於或為約成比例孔數的80%、大於或為約成比例孔數的85%、大於或為約成比例孔數的90%、或更多個。圖5B可以繪示來自圖4B中所繪示的面板的沉積輪廓，其中最外環可以具有減少的孔數，且下一個內部的環可以由是較大百分比的成比例孔數的減少的孔數所表徵。如所繪示，完全地跨基片產生了更一致的輪廓。
圖6示出依據本技術的一些實施例的半導體處理的示例性方法600的操作。可以在各種處理腔室中執行方法，包括上述的處理系統200，該等處理腔室可以包括依據本技術的實施例的面板，例如面板300。方法600可以包括多個可選的操作，該等操作可以或可以不特別與依據本技術的方法的一些實施例相關聯。
方法600可以包括處理方法，該處理方法可以包括用於形成硬質掩模膜的操作或其他的沉積操作。在起動方法600之前，方法可以包括可選的操作，或者方法可以包括附加的操作。例如，方法600可以包括用與所繪示的順序不同的順序執行的操作。在一些實施例中，方法600可以包括以下步驟：在操作605處，使一或更多種前驅物流動到處理腔室中。例如，可以使前驅物流動到腔室（例如系統200中所包括的腔室）中，且可以在將前驅物遞送到腔室的處理區域中之前，使前驅物通過氣體箱、隔板、或面板中的一或更多者流動。
在一些實施例中，面板可以具有徑向最外孔環，該徑向最外孔環與其他環相比由相對於孔數的成比例增加減少的孔數所表徵。也可以包括先前所述的面板的其他特性中的任一者，包括面板300的任何態樣，例如多個環可以由相對於成比例孔數的孔的減少所表徵。在操作610處，可以例如藉由向面板提供RF功率以產生電漿，來在處理區域內產生前驅物的電漿。在操作615處，可以在基片上沉積電漿中所形成的材料。在一些實施例中，取決於沉積的材料的厚度，沉積的材料可以由基片的邊緣處的厚度比鄰近沿著基片的半徑的中間或中心區域的厚度還大小於或約10%所表徵。
此外，基片的邊緣處的厚度也可以比鄰近沿著基片的半徑的中間或中心區域的厚度還大小於或約9%，且可以大小於或約8%、大小於或約7%、大小於或約6%、大小於或約5%、大小於或約4%、大小於或約3%、大小於或約2%、大小於或約1%、或可以跨沿著基片的位置實質類似或均勻。藉由利用包括由每個環相對於成比例孔數的減少所表徵的最外孔環中的一或更多者的淋噴頭，可以提供改進的均勻性。
在前述說明中，出於解釋的目的，已經闡述了許多細節以提供對本技術的各種實施例的瞭解。然而，本領域中的技術人員將理解，可以在沒有這些細節中的一些的情況下或在有額外的細節的情況下實行某些實施例。
在已經揭露了幾個實施例的情況下，本領域中的技術人員將認可，在不脫離實施例的精神的情況下，可以使用各種變體、替代構造、及等效物。此外，未描述許多眾所周知的工序及構件以避免不必要地模糊了本技術。因此，不應將以上說明視為限制了本技術的範圍。
若提供了值的範圍，則應瞭解，除非上下文另有明確指出，否則也具體揭露了該範圍的上限與下限之間的每個中介的值（達下限的單位的最小分數）。包括了任何陳述的值之間的任何較窄的範圍或陳述的範圍中的未陳述的中介值以及該陳述的範圍中的任何其他陳述的值或中介值。可以將那些較小範圍的上限及下限獨立地在範圍中包括或排除，且將限值中的任一者或兩者包括在較小範圍中或不將該等限值包括在較小範圍中的每個範圍也被包括在本技術內（受制於陳述的範圍中的任何具體排除的限值）。若陳述的範圍包括限值中的一或兩者，則也包括了排除那些所包括的限值中的任一者或兩者的範圍。
如本文中及隨附請求項中所使用的，除非上下文另有明確指出，否則單數形式「一」及「該」包括了複數的指稱。因此，例如，對於「一環」的指稱包括了複數個此類環，而對於「該孔」的指稱包括了對一或更多個孔及其由本領域中的技術人員已知的等效物的指稱等等。
並且，用詞「包括」及「包含」在被用在此說明書中及以下請求項中時，旨在指定陳述的特徵、整數、元件、或操作的存在，但該等用詞並不排除一或更多個其他的特徵、整數、元件、操作、行動、或群組的存在或添加。
100:處理系統 102:前開式晶圓傳送盒 104:機器手臂 106:貯留區域 110:第二機器手臂 200:電漿系統 201:內部側壁 202:腔室主體 203:電箱 204:蓋體 206:遮蔽環 208:氣體分佈系統 212:側壁 216:底壁 218:氣體遞送組件 222:通路 224:通路 225:周緣泵送腔 226:桿 227:襯墊組件 228:托座 229:基片 230:桿 231:排氣端口 232:加熱構件 233:凸緣 235:周緣環 238:基部組件 240:前驅物入口通路 244:隔板 246:面板 247:冷卻通道 248:氣體箱 258:介電絕緣體 260:基片傳輸端口 261:基片升降銷 264:泵送系統 265:射頻（「RF」）源 300:面板 305:第一表面 310:最外環 315:內部環 320:孔 600:方法 605:操作 610:操作 615:操作 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 220A:處理區域 220B:處理區域 A:區段 B:區段 C:區段
可以藉由參照說明書及附圖的其餘部分來實現對所揭露的技術的本質及優點的進一步瞭解。
圖1示出依據本技術的一些實施例的示例性處理系統的俯視平面圖。
圖2示出依據本技術的一些實施例的示例性電漿系統的示意橫截面圖。
圖3示出依據本技術的一些實施例的示例性面板的示意部分平面圖。
圖4A示出依據本技術的一些實施例的示例性面板的示意部分平面圖。
圖4B示出依據本技術的一些實施例的示例性面板的示意部分平面圖。
圖5A示出曲線圖，其繪示依據本技術的一些實施例的示例性面板的沉積輪廓。
圖5B示出曲線圖，其繪示依據本技術的一些實施例的示例性面板的沉積輪廓。
圖6示出依據本技術的一些實施例的半導體處理的示例性方法的操作。
將圖式中的幾個包括作為示意圖。要瞭解，圖式乃用於說明的用途，且除非具體說明是按比例的，否則不被認為是按比例的。此外，作為示意圖，圖式被提供為協助理解，且與現實的表示相比，可以不包括所有態樣或資訊，且可以出於說明的目的而包括誇大的材料。
在附圖中，類似的元件及/或特徵可以具有相同的參考標記。進一步地，可以藉由在參考標記之後加上一個字母來區隔相同類型的各種元件，該字母在類似的元件之間作出區隔。若在本說明書中僅使用第一參考標記，則說明可適用於具有相同第一參考標記的類似元件中的任何一者而不論字母如何。
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
300:面板
305:第一表面
320:孔
A:區段
B:區段
C:區段

Claims (20)

  1. 一種半導體處理腔室，包括： 一氣體箱； 一基板支架； 一隔板，定位在該氣體箱與該基片支撐件之間，其中該隔板界定通過該隔板的複數個孔；及 一面板，定位在該隔板與該基片支撐件之間，其中該面板由面向該隔板的一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面所表徵，其中該面板的該第二表面及該基片支撐件至少部分地界定該半導體處理腔室內的一處理區域，其中該面板由一中心軸線所表徵，其中該面板界定通過該面板的複數個孔，該複數個孔被分佈在多個環中，其中孔的每個環均包括相對於徑向內部的一環的孔數的一成比例增加，且其中孔的一徑向最外環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵。
  2. 如請求項1所述的半導體處理腔室，其中該徑向最外環的該等孔圍繞該徑向最外環等距地分佈。
  3. 如請求項1所述的半導體處理腔室，其中孔的該徑向最外環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的75%。
  4. 如請求項1所述的半導體處理腔室，其中相對於孔的該徑向最外環的孔的一內側相鄰環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵。
  5. 如請求項4所述的半導體處理腔室，其中相對於孔的該徑向最外環的孔的該內側相鄰環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的75%。
  6. 如請求項1所述的半導體處理腔室，其中每個對應的環內的孔數的該成比例增加遵循以下的一等式：XR，其中X是孔的一基數，且R是一對應的環數。
  7. 如請求項6所述的半導體處理腔室，其中該面板界定孔的至少30個環。
  8. 如請求項6所述的半導體處理腔室，其中孔的該基數是四與八之間的一整數。
  9. 如請求項1所述的半導體處理腔室，進一步包括：一腔室殼體，圍繞該基片支撐件延伸，其中該腔室殼體界定一進出口，該進出口被配置為允許沿著該腔室殼體的一部分遞送一半導體基片。
  10. 如請求項9所述的半導體處理腔室，其中該面板由通過該面板的與該腔室殼體中的該進出口鄰近的一區段的孔的一減少所表徵。
  11. 如請求項1所述的半導體處理腔室，進一步包括：一泵送襯墊，在該面板與該基片支撐件之間圍繞該半導體處理腔室徑向地延伸，其中該泵送襯墊被配置為從該半導體處理腔室的一處理區域徑向向外地排出流出物。
  12. 一種半導體處理腔室面板，包括： 一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面，其中： 該面板由一中心軸線所表徵，該中心軸線通過該第一表面及該第二表面延伸， 該面板界定通過該面板的複數個孔，該複數個孔圍繞該中心軸線分佈在多個同心環中， 孔的每個環均包括相對於徑向內部的一環的孔數的一成比例增加， 孔的一徑向最外環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵，及 該徑向最外環的該等孔由圍繞該徑向最外環相對於彼此的一等角分佈所表徵。
  13. 如請求項12所述的半導體處理腔室面板，其中孔的該徑向最外環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的50%。
  14. 如請求項12所述的半導體處理腔室面板，其中相對於孔的該徑向最外環的孔的一內側相鄰環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵。
  15. 如請求項14所述的半導體處理腔室面板，其中相對於孔的該徑向最外環的孔的該內側相鄰環由一孔數所表徵，該孔數小於或為約依據孔的該成比例增加的該孔數的75%。
  16. 如請求項12所述的半導體處理腔室面板，其中不多於5個徑向最外環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵。
  17. 如請求項12所述的半導體處理腔室面板，其中每個對應的環內的孔數的該成比例增加遵循以下的一等式：XR，其中X是孔的一基數，且R是一對應的環數。
  18. 如請求項17所述的半導體處理腔室面板，其中該面板界定孔的至少30個環。
  19. 如請求項17所述的半導體處理腔室面板，其中孔的該基數是三與八之間的一整數。
  20. 一種半導體處理的方法，包括以下步驟： 使一前驅物流動到一處理腔室中，其中該處理腔室包括一面板及一基片支撐件，一基片被設置在該基片支撐件上，其中該處理腔室的一處理區域被至少部分地界定在該面板與該基片支撐件之間，其中該面板界定通過該面板的複數個孔，該複數個孔分佈在多個環中，其中孔的每個環均包括相對於徑向內部的一環的孔數的一成比例增加，且其中孔的一徑向最外環由相對於孔數的該成比例增加減少的一孔數所表徵； 在該處理腔室的該處理區域內產生該前驅物的一電漿；及 在該基片上沉積一材料。
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