TW202200817A - 高溫化學氣相沉積蓋 - Google Patents

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Abstract

描述了處理腔室蓋、處理腔室及使用蓋的方法。蓋包括具有噴頭、阻擋板、及氣體漏斗放置於其中的抽吸襯套。將襯套加熱器放置於抽吸襯套上以控制抽吸襯套中的溫度。使用具有遠端電漿源的無失效體積的單向閥將氣體流動進入氣體漏斗。

Description

高溫化學氣相沉積蓋
本揭示案的實施例一般相關於隔離閥。特定地，本揭示案的實施例相關於具有減小的失效體積的用於半導體製造的隔離閥。
包括各種閥的氣體流動路徑在半導體製造工業中是常見的。當前的流動路徑配置具有失效體積，需要沖洗以防止處理氣體回流到清潔氣體分歧管中。在施用反應性氣體來防止氣體管線中的氣相反應時，這一點尤其重要。反應產物會因化學反應而損壞設備或導致堵塞。
此外，處理管線中氣相反應留下的殘餘物可能對後續處理具有實質負面的效應。殘留物可能與後續的氣體或處理條件反應而產生不期望的產物。殘留物也可進入處理空間並在基板上形成顆粒，從而損壞正在製造的裝置。製造設備需要進行大量維護以移除和更換堵塞的管線和閥門，從而導致顯著的停機時間和生產量損失。
有許多化學氣相沉積(CVD)處理需要高溫來進行前驅物流動和沉積。當前的CVD處理腔室蓋與高沉積處理不可相容，因為前驅物可在蓋的較低溫度部分中凝結。
據此，需要用於高溫化學氣相沉積處理的設備和方法。
本揭示案的一個或更多個實施例係一種處理腔室蓋，包括：抽吸襯套、噴頭、阻擋板、氣體漏斗、及襯套加熱器。該抽吸襯套包括一主體，該主體具有一內壁、一外壁、一頂部壁、及一底部壁。該主體具有一下部分及一上部分。該內壁繞著一中央軸延伸而與該中央軸間隔一第一距離以形成一開口中央區域。
將該噴頭放置於該開口中央區域中的該抽吸襯套的該下部分內。該噴頭具有一前表面及一後表面以界定一厚度，複數個孔延伸穿過該厚度。
將該阻擋板放置於該開口中央區域中的該抽吸襯套的該下部分內，該阻擋板具有一前表面及一後表面以界定一厚度，複數個孔延伸穿過該厚度。阻擋板的該前表面與該噴頭的該後表面間隔一阻擋距離。
將該氣體漏斗放置於該抽吸襯套的該開口中央區域內。該氣體漏斗具有一前表面、一後表面、一外壁、及一內壁。該前表面與該阻擋板的該後表面間隔一漏斗距離以形成一漏斗間隙。該漏斗間隙具有一開口，該開口延伸穿過該後表面至該前表面。
將該襯套加熱器放置於該抽吸襯套的該頂部壁上。
本揭示案的額外實施例係一種處理方法，包括以下步驟：流動一第一氣體穿過一第一入口管線進入一氣體漏斗；流動一第二氣體穿過一第二入口管線，該第二入口管線連接至該氣體漏斗的上游的該第一入口管線，該第二氣體流動穿過一閥，該閥經配置以允許僅有下游的一氣體流量；點燃該第二氣體的一電漿；排放氣體穿過一抽吸襯套；及將一襯套加熱器供電以控制該抽吸襯套中的一溫度。
本揭示案的進一步實施例係一種非暫態電腦可讀取媒體，包括指令以在被一處理腔室的一控制器執行時使該處理腔室執行以下操作：流動一氣體穿過一第一入口管線；流動一氣體穿過一第二入口管線，該第二入口管線經由一閥連接至該第一入口管線，該閥經配置以允許僅有下游的一氣體流量；點燃該第二入口管線中的一電漿；及將一襯套加熱器供電以控制一抽吸襯套中的一溫度。
在描述本揭示案的幾個示例性實施例之前，應理解，本揭示案不限於以下描述中闡述的構造或處理步驟的細節。本揭示案能夠有其他實施例並且能夠以各種方式實踐或實行。
如本說明書和所附請求項中所使用的，術語「基板」是指處理作用於其上的表面或表面的一部分。發明所屬領域具有通常知識者也將理解，對基板的參照也可僅指基板的一部分，除非上下文另有明確指示。此外，對沉積在基板上的參照可同時意指裸基板和具有沉積或形成在其上的一個或更多個膜或特徵的基板。
如本文所用，「基板」是指在製造處理期間在其上執行膜處理的任何基板或在基板上形成的材料表面。例如，可在其上執行處理的基板表面包括材料，例如：矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(SOI)、碳摻雜氧化矽、非晶矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、及任何其他材料，例如：金屬、金屬氮化物、金屬合金、和其他導電材料，取決於應用。基板包括但不限於半導體晶圓。基板可暴露於預處理的處理以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火、UV固化、電子束固化及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行膜處理之外，在本揭示案中，所揭露的任何膜處理步驟也可在如下文更詳細揭露的基板上形成的底層上進行，且術語「基板表面」旨在包括上下文所指示的底層。因此，例如，當膜/層或部分膜/層已沉積到基板表面上時，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。
如在本說明書和所附請求項中所使用的，術語「前驅物」、「反應物」、「反應性氣體」等可互換使用以指代可與基板表面或與基板表面上形成的膜反應的任何氣態物質。
本揭示案的一些實施例係藉由原子層沉積(ALD)沉積金屬膜的方法。一些實施例係ALD鎢膜。一些實施例使用整合環境併入化學氣相沉積(CVD)矽。
本揭示案的一個或更多個實施例係設計用於將溫度控制器CVD前驅物分配到腔室的沉積腔室蓋。一些實施例有利地提供具有環加熱器和抽吸襯套加熱器的沉積腔室以用於增加溫度控制。一些實施例併入雙蓋密封件以使得能夠進行高達攝氏250度的高溫分配。一些實施例有利地將間隔器環添加到沉積蓋以用於可變處理間隔。一些實施例併入厚噴頭和阻擋板，經設計以在高溫處理期間避免翹曲以及確保均勻的溫度分佈。
本揭示案的一個或更多個實施例係併入抽吸襯套的沉積腔室，其中蓋站裝設在該處。一些實施例的抽吸襯套具有兩個與前級管線(排放)連接的出口。在一些實施例中，噴頭、阻擋板、和蓋站堆疊在一起。在一個或更多個實施例中，使用O形環密封螺紋端口以隔離真空環境。
在一些實施例中，複數個加熱器板裝設在抽吸襯套上。在一些實施例中，每一加熱器的額定功率為300 W。在一些實施例中，可獨立控制每一加熱器。在一個或更多個實施例中，環加熱器也裝設在蓋站上。在一些實施例中，蓋站環加熱器具有1500 W的最大額定功率。
在一些實施例中，頂部和底部分歧管裝設在具有雙密封件的蓋站上。在一些實施例中，分歧管具有三個輸送端口：用於主要前驅物輸送的頂部端口、用於沖洗氣體的側端口、和用於電漿清潔自由基的底部端口。在一些實施例中，間隔器環夾在蓋站和具有雙密封件的抽吸襯套之間。在一些實施例中，差動抽吸管線連接到蓋以抽空留在兩個密封件之間的空氣。
據此，本揭示案的一個或更多個實施例係經配置以用於高溫氣體輸送的處理腔室蓋100。圖1圖示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室蓋100的等距視圖。圖2圖示了圖1的處理腔室蓋100的頂部視圖。圖3圖示了圖1和圖2中所展示沿著線3-3’截取的處理腔室蓋100的橫截面視圖。圖式中所展示的各種陰影僅用於說明目的以幫助識別零件，並不暗示任何特定的結構材料。如本文所述，處理腔室蓋100包括抽吸襯套200、氣體漏斗300、阻擋板350、噴頭280、和襯套加熱器270。
抽吸襯套200具有主體202，主體202具有任何合適的形狀。在一些實施例中，如圖式中所展示，主體202具有大致圓柱形的主體。然而，發明所屬領域具有通常知識者將理解：抽吸襯套200可具有任何合適的形狀，取決於例如將在其中使用襯套的處理腔室蓋。
抽吸襯套200的主體202具有內壁204、外壁206、頂部壁208、和底部壁210。內壁204具有繞著主體202的中央軸201延伸並與中央軸201間隔一距離的內面。
在一些實施例中，如圖式中所圖示，上部分214的外壁206比下部分212的外壁206離中央軸201更遠。
在一些實施例中，主體202的上部分214包括至少一個排放端口240。排放端口240經由頂部壁208提供與上部分214或氣室215的流體連通。在圖式中圖示的實施例中，主體202包括兩個排放端口240。發明所屬領域具有通常知識者將理解：可有任何合適數量的排放端口240。
在一些實施例中，抽吸襯套200包括相對於中央軸201相距約180度放置的兩個排放端口240。相對於中央軸間隔開意味著：所述部件基於中央軸處於不同的旋轉位置，與中央軸的距離可為相同或不同。在一些實施例中，相對於中央軸201相距約120度放置有三個排放端口240。在一些實施例中，相對於中央軸201相距約90度放置有四個排放端口240。
在一些實施例中，如圖式中所展示，相鄰於排放端口240的上部分214的外壁206比上部分214的外壁206離中央軸201更遠了相對於中央軸201距排放端口240約90度。換句話說，在一些實施例中，氣室215的寬度(從中央軸測量)在排放端口240處比在距排放端口240約90度處更大。在一些實施例中，氣室215的寬度在排放端口240處從局部最大值逐漸變化到與排放端口240相距最大距離處的局部最小值。例如，在排放端口正好相距180度的對稱系統中，與排放端口240相距90度處的氣室215的寬度是局部最小值。
在一些實施例中，底部壁210包括延伸穿過底部壁210的複數個孔250。孔250從氣室215的底部表面中的氣室開口延伸到底部表面或底部壁210的底部內表面中的底部開口。在一些實施例中，孔從孔的上端到下端成角度，使得氣室開口比底部開口離中央軸201更遠。
將噴頭280放置於抽吸襯套200的開口中央區域260中。一些實施例的噴頭280置於抽吸襯套200的開口中央區域260的下部分212內。噴頭280具有前表面282和後表面284以界定噴頭280的厚度，及外周邊邊緣286。複數個孔288延伸穿過噴頭280的厚度且在前表面282和後表面284中具有開口。在一些實施例中，噴頭280的外周邊邊緣286具有與抽吸襯套200的底部壁210中的開口250對準的具角度表面。噴頭280可為發明所屬領域具有通常知識者已知的任何合適的噴頭，以任何合適的配置來佈置任何合適數量的孔288。
將阻擋板350放置於抽吸襯套200的開口中央區域260中。一些實施例的阻擋板350置於抽吸襯套200的開口中央區域260的下部分212內。阻擋板350具有前表面352和後表面354以界定阻擋板350的厚度。複數個孔356延伸穿過阻擋板350的厚度。阻擋板350的前表面352與噴頭280的後表面284間隔一阻擋距離DB 。
將氣體漏斗300放置於抽吸襯套200的開口中央區域260內。氣體漏斗300具有前表面304、側壁306、及後表面307。側壁306包括外壁312和內壁310。
一些實施例的前表面304與阻擋板350的後表面354間隔一距離DF 以形成漏斗間隙308。在一些實施例中，漏斗間隙308具有從氣體漏斗300的邊緣到邊緣的均勻尺寸。在一些實施例中，氣體漏斗300的前表面304具有倒漏斗狀的形狀，在相鄰於漏斗300的中央軸線201處比在接近外周邊區域的相鄰於前邊緣處具有更大的間隙。
側壁306具有外面310和內面312。側壁306的外面310接觸抽吸襯套200的內壁304。側壁306的外面310與第一擋板220的內面221和第二擋板230的內面231接觸以形成第一氣室223和第二氣室225的外邊界。
氣體漏斗300具有延伸穿過後表面307至前表面304的開口314。一些實施例的開口314繞著氣體漏斗300的中央軸對稱。在一些實施例中，開口314相鄰於前表面304，前表面304從後表面307處的第一直徑張開到比前表面304處的第一直徑大的第二直徑。一些實施例的開口314的直徑從後表面307保持實質均勻(在±0.1 mm內)到氣體漏斗300內的一深度，然後從氣體漏斗300內的該深度張開到前表面304處的第二直徑，如圖3中所圖示。
在一些實施例中，氣體漏斗300包括從前表面304延伸到後表面307的複數個孔320。孔320相鄰於氣體漏斗300的前表面304的外周邊邊緣316間隔開。在一些實施例中，孔向內成角度，使得前表面304中的孔320的開口比後表面307中的孔320的開口離中央軸301更遠。可變化氣體漏斗300中的孔320的數量、大小和間距。在一些實施例中，有大於或等於約48個孔320繞著漏斗300的外周邊區域等距間隔開。
在一些實施例中，處理腔室蓋100包括襯套加熱器150。將襯套加熱器150放置於抽吸襯套200的頂部壁208上。在一些實施例中，襯套加熱器150包括繞著抽吸襯套200的頂部壁208間隔的複數個分開的區段。圖式中所圖示的實施例具有四個襯套加熱器150的區段。在一些實施例中，存在兩個、三個、四個、五個、六個、七個或八個分開的襯套加熱器150的區段。
在一些實施例中，同時控制所有的襯套加熱器150的區段。在一些實施例中，獨立控制每一區段。
在一些實施例中，藉由處理腔室蓋100的另一部件來分開襯套加熱器150的區段。在一些實施例中，藉由連接到抽吸襯套200的吊環螺栓160將襯套加熱器150的區段與相鄰區段分開。在一些實施例中，吊環螺栓160的數量與襯套加熱器150的區段的數量相同。
圖4展示了圖3中所圖示的區域4的放大視圖。參照圖3和4，在一些實施例中，抽吸襯套200包括形成內壁架209的外頂部壁208a和內頂部壁208b。內壁架209具有連接內頂部壁208b和外頂部壁208a的壁架表面209a。
在一些實施例中，如圖式中所展示，氣體漏斗300的外壁312包括下外壁312b和上外壁312a。上外壁312a比下外壁312b從中央軸201延伸得更遠。藉由懸臂表面315連接下外壁312b和上外壁312a。在一些實施例中，氣體漏斗300的懸臂表面315位於抽吸襯套200的壁架209a上。在一些實施例中，氣體漏斗300的懸臂表面315直接在抽吸襯套200的壁架209a上。以這種方式使用的術語「直接在…上」意味著除了O形環之外沒有中間部件來分開所述零件。
在一些實施例中，懸臂表面315在壁架209a上並藉由間隔器環170與壁架209間隔開。間隔器環170具有界定間隔器環170的厚度的頂部表面171和底部表面172。將一些實施例的間隔器環170放置於氣體漏斗300的懸臂表面315和抽吸襯套200的壁架209之間，使得懸臂表面315相鄰於間隔器環172的頂部表面171且壁架209a相鄰於間隔器環170的底部表面172。在一些實施例中，將間隔器環170直接放置於氣體漏斗300的懸臂表面315和抽吸襯套200的壁架209之間，使得懸臂表面315相鄰於間隔器環172的頂部表面171，且壁架209a相鄰於間隔器環170的底部表面172。以這種方式使用的術語「直接…之間」意味著除了O形環之外沒有中間部件在所述部件之間。
在一些實施例中，將內頂部表面O形環174和外頂部表面O形環175放置於間隔器環170的頂部表面171和氣體漏斗300的懸臂表面315之間並與它們直接接觸。在一些實施例中，將內底部表面O形環176和外底部表面O形環177放置於間隔器環170的底部表面172和抽吸襯套200的壁架209a之間並與它們直接接觸。
參照圖5，處理腔室蓋100的一些實施例包括沖洗環400。將一些實施例的沖洗環400放置於抽吸襯套100的開口中央區域260內。一些實施例的沖洗環400的底部表面406與氣體漏斗300的後表面307接觸。以這種方式使用的術語「與…接觸」是指部件物理接觸，或足夠靠近以形成不透流體的密封，例如，使用一個或更多個O形環。
參照圖5，處理腔室蓋100的一些實施例包括沖洗環400。沖洗環400具有繞著中央軸401延伸的環形的主體402。主體402具有內周邊邊緣403、外周邊邊緣404、頂部表面405、和底部表面406。內周邊邊緣403和外周邊邊緣404界定了主體402的寬度W，且頂部表面405和底部表面406界定了主體402的厚度T。
在主體402的底部表面406中形成圓形通道410。通道410具有內周邊邊緣412、外周邊邊緣414、和頂部表面416。所圖示的通道410具有大致矩形形狀的橫截面。本揭示案不限於矩形形狀橫截面的通道410。在一些實施例中，通道410為卵形形狀或沒有硬角的形狀。至少一個開口430在通道410和頂部表面416之間形成流體連接以允許氣體流量(或真空)在通道410和相鄰於頂部表面416的部件之間通過。
在一些實施例中，熱元件420在主體402內。在一些實施例中，如圖所示，在主體402的頂部表面405中形成熱元件420。在一些實施例中，在主體402的厚度內形成熱元件420，使得熱元件不經由頂部表面405或底部表面406暴露。在一些實施例中，將熱元件420放置成比圓形通道410更靠近主體402的中央軸401，如圖5中所圖示。在一些實施例中，連接425a、425b連接到熱元件420。連接425a、425b可為任何合適的連接，取決於熱元件420的類型。例如，對於電阻加熱器，一些實施例的連接425a、425b為電極。
在一些實施例中，熱元件420為沖洗環400的一部分。在一些實施例中，熱元件420為與沖洗環400分開的部件。
參照圖1和圖2，本揭示案的一些實施例進一步包括相鄰於氣體漏斗300的後表面307放置的熱元件440。在一些實施例中，將熱元件440放置鄰近於或嵌入氣體漏斗300的後表面內而相鄰於氣體漏斗300的後表面的外周邊邊緣。在一些實施例中，熱元件440為冷卻元件。一些實施例的熱元件440包括第一連接441和第二連接442。第一連接441和第二連接442可為任何合適的連接類型，取決於冷卻元件的類型。例如，在一些實施例中，第一連接441和第二連接442為電連接，或為允許流體流過熱元件440的中空管。
在一些實施例中，控制氣體漏斗300和阻擋板350之間以及阻擋板350和噴頭280之間的間距，以改變流過處理腔室蓋100的氣體的混合動力。在一些實施例中，漏斗間隙308形成氣室以分配流過氣體漏斗300的入口313、流出氣體漏斗300的前表面304中的開口314、及進入由漏斗間隙308形成的氣室的氣體。在漏斗間隙308內部，氣體橫向流動跨阻擋板350的後表面354以填充漏斗間隙308。
在一個或更多個實施例中，穿過阻擋板350的孔356的大小從阻擋板350的中央到阻擋板350的外周邊邊緣變化。在一些實施例中，孔356的直徑從阻擋板的中央到外邊緣增加。變化的直徑促進氣體的橫向流動擴散以填充漏斗間隙308。
在一些實施例中，阻擋距離DB 足夠小以實質防止氣體在阻擋板350和噴頭280之間的橫向擴散。在一些實施例中，噴頭280中的孔288的大小跨噴頭表面實質均勻。
參照圖3，一些實施例進一步包括連接到或直接連接到氣體漏斗300的後表面307的氣體入口470。以這種方式使用時，氣體入口470包括經配置以提供至氣體漏斗300的氣體流量的一個或更多個部件。氣體入口470經由氣體漏斗300的前表面304中的開口314在氣體入口470和入口313之間提供流體連通。
根據本揭示案的一個或更多個實施例，一些實施例的氣體入口470連接到包括閥510的氣體入口500。閥510也稱為無失效體積閥。閥510具有通過閥的主體的第一入口管線520。第一入口管線具有界定第一腿部520的長度的上游端522和下游端524。
氣體入口500包括第二入口管線530。第二入口管線530具有界定第二入口管線530的長度的上游端532和下游端534。可變化入口管線的形狀且長度是從管線的流動路徑的中央測量的。
第一入口管線520和第二入口管線530在接面525處接合。第二入口管線530的下游端534在接面525處與第一入口管線520連接。一些實施例的接面沿著第一入口管線520的長度定位。換言之，接面525與第一入口管線520的上游端522相距一距離且與第一入口管線520的下游端524相距一距離而定位。相距端部的距離可為相同或不同的。在一些實施例中，接面在第一入口管線520的長度的25%至75%的範圍中。
閥510包括沿著第二入口管線530的長度放置的密封表面540。密封表面540經配置以將第一入口管線520和第二入口管線530分開以防止第一入口管線520和密封表面540上游的第二入口管線530之間的流體連通。換言之，在一些實施例中，第二入口管線530具有經配置以僅允許下游氣體流量的閥510。密封表面540可由與流過第一入口管線520和第二入口管線530的化學物質可相容的任何合適材料製成。在一些實施例中，密封表面540包括止回閥。所圖示實施例的閥510包括球閥，其中當沒有或不足的流量藉由第二入口管線530發生時，密封表面540覆蓋閥的入口端。密封表面540的球在足夠的流量時移動以允許從閥的上游端到下游端發生流體連通。
在一些實施例中，在閥510中沒有失效體積。失效體積是氣體可形成渦流並被卡住的空間，使得在流動停止之後，保留一些氣態物質且可添加到下一氣體流量。
雖然圖3中圖示了兩個入口管線，發明所屬領域具有通常知識者將理解：多於兩個入口管線落於本揭示案的範圍內。例如，閥可具有在第二接面(未展示)處連接到第一入口管線520或第二入口管線530的第三入口管線(未展示)。在一些實施例中，第三入口管線在與第二入口管線530相同的接面525處連接到第一入口管線520。
圖5圖示了包括可選的遠端電漿源550的實施例。在一些實施例中，遠端電漿源550連接到第二入口管線530或閥510以在接面525處使電漿流動進入第一入口管線520。在一些實施例中，遠端電漿源(RPS)550在第一入口管線520的下游端524和氣體漏斗300之間。遠端電漿源550可為發明所屬領域具有通常知識者已知的任何合適的電漿源。合適的源包括但不限於：電容耦合電漿(CCP)源、電感耦合電漿(ICP)源、微波電漿源。
在一些實施例中，即使閥510沿著第二入口管線530的長度，閥510藉由隔離塊560與第二入口管線530隔離。隔離塊560可為可將閥510與第二入口管線530分開的任何合適的材料，以允許電漿在閥510內被點燃且不沿著第二入口管線530向上游行進。
返回參照圖2，一些實施例包括耦合到處理腔室蓋100的各種部件以控制其操作的控制器590。一些實施例的控制器590控制整個處理腔室(未展示)。在一些實施例中，處理平台包括多個控制器，控制器590是其中的一部分；每一控制器經配置以控制處理平台的一個或更多個單獨部分。例如，一些實施例的處理平台包括用於單獨處理腔室、中央傳送站、工廠介面及/或機械手之其中一者或更多者的分開控制器。
在一些實施例中，如發明所屬領域具有通常知識者所理解的，至少一個控制器590耦合到以下一者或更多者：處理腔室蓋100、襯套加熱器150、一個或更多個流量控制器、壓力計、泵、反饋電路、電漿源550、沖洗環400、熱元件440、或用於處理腔室或處理腔室蓋100的操作的其他部件。
控制器590可為任何形式的通用電腦處理器、微控制器、微處理器等之其中一者，可在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器。一些實施例的至少一個控制器590具有處理器592、耦合到處理器592的記憶體594、耦合到處理器592的輸入/輸出裝置596、及支援電路598，以在不同電子部件之間進行通訊。一些實施例的記憶體594包括暫態記憶體(例如，隨機存取記憶體)和非暫態記憶體(例如，儲存器)之其中一者或更多者。
處理器的記憶體594或電腦可讀取媒體可為容易獲得的記憶體之其中一者或更多者，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、或任何其他形式的本端或遠端數位儲存器。記憶體594可保留可由處理器592操作以控制系統的參數和部件的指令集。支援電路598耦合到處理器592以用於以常規方式支援處理器。電路可包括例如快取、電源、時脈電路、輸入/輸出電路系統、子系統等。
處理通常可作為軟體例程儲存在記憶體中，當由處理器執行時，使處理腔室執行本揭示案的處理。也可由位於由處理器控制的硬體遠端的第二處理器(未展示)儲存及/或執行軟體例程。也可在硬體中執行本揭示案的部分或全部方法。因此，可以軟體實作並使用電腦系統以硬體(例如專用積體電路或其他類型的硬體實作)、或以軟體和硬體的組合來執行處理。當由處理器執行時，軟體例程將通用電腦轉換成為控制腔室操作的專用電腦(控制器)，從而執行處理。
本揭示案的一些實施例係處理腔室蓋100和使用如本文所述的處理腔室蓋100的處理方法。本揭示案的一些實施例係控制器590，具有一個或更多個配置以執行單獨的處理或子處理以執行本文描述的方法的實施例。控制器590可連接到並經配置以操作中間部件以執行方法的功能。例如，一些實施例的控制器590(直接或間接)連接到並經配置以控制以下一者或更多者：氣閥、致動器、馬達、存取端口、真空控制等。一些實施例係經配置以執行該方法的實施例的非暫態電腦可讀取媒體。
在一些實施例中，控制器90或非暫態電腦可讀取媒體具有選自以下的一個或更多個配置或指令：使氣體流過第一入口管線的配置；使氣體流過經由閥連接到第一入口管線的第二入口管線的配置，該閥經配置以僅允許下游的氣體流量；在第二入口管線中點燃電漿的配置；及為襯套加熱器供電以控制抽吸襯套中的溫度的配置。
在整個說明書中對「一個實施例」、「某些實施例」、「一個或更多個實施例」或「一實施例」的參照意味著結合實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性被包括在本揭示案的至少一個實施例中。因此，例如「在一個或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」的短語在整個說明書的各個地方的出現不一定是指本揭示案的相同實施例。此外，可在一個或更多個實施例中以任何合適的方式組合特定特徵、結構、材料或特性。
儘管已參照特定實施例描述了本文揭示案，發明所屬領域具有通常知識者將理解：所述實施例僅是對本揭示案的原理和應用的說明。對發明所屬領域具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離本揭示案的精神和範圍的情況下，可對本揭示案的方法和設備進行各種修改和變化。因此，本揭示案可包括在所附請求項及其等同物的範圍內的修改和變化。
100:處理腔室蓋 150:襯套加熱器 160:吊環螺栓 170:間隔器環 171:頂部表面 172:底部表面 174:內頂部表面O形環 175:外頂部表面O形環 176:內底部表面O形環 177:外底部表面O形環 200:抽吸襯套 201:中央軸 202:主體 204:內壁 206:外壁 208:頂部壁 208a:外頂部壁 208b:內頂部壁 209:內壁架 209a:壁架表面 210:底部壁 212:下部分 214:上部分 215:氣室 220:第一擋板 221:內面 223:第一氣室 225:第二氣室 230:第二擋板 231:內面 240:排放端口 250:孔 260:開放中央區域 270:襯套加熱器 280:噴頭 282:前表面 284:後表面 286:外周邊邊緣 288:孔 300:氣體漏斗 301:中央軸 304:前表面 306:側壁 307:後表面 308:漏斗間隙 310:內壁 312:外壁 312a:上外壁 312b:下外壁 313:入口 314:開口 315:懸臂表面 316:外周邊邊緣 320:孔 350:阻擋板 352:前表面 354:後表面 356:孔 400:沖洗環 401:中央軸 402:主體 403:內周邊邊緣 404:外周邊邊緣 405:頂部表面 406:底部表面 410:圓形通道 412:內周邊邊緣 414:外周邊邊緣 416:頂部表面 420:熱元件 425a:連接 425b:連接 430:開口 440:熱元件 441:第一連接 442:第二連接 470:氣體入口 500:氣體入口 510:閥 520:第一入口管線 522:上游端 524:下游端 525:接面 530:第二入口管線 532:上游端 534:下游端 540:密封表面 550:遠端電漿源 560:隔離塊 590:控制器 592:處理器 594:記憶體 596:輸入/輸出裝置 598:支援電路 DB :阻擋距離 DF :距離 T:厚度 W:寬度
為了能夠詳細理解本揭示案的上述特徵的方式，可藉由參考實施例獲得對本揭示案的更特定描述(簡要概述如上)，其中一些圖示於附圖中。然而，應注意，附圖僅圖示了本揭示案的典型實施例，因此不應被認為是對其範圍的限制，因為本揭示案可允許其他等效的實施例。
圖1展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室蓋的等距視圖；
圖2展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室蓋的頂部視圖；
圖3展示了根據本揭示案的一個或更多個實施例的處理腔室蓋的橫截面視圖；
圖4是圖3的區域4的放大視圖；及
圖5是根據本揭示案的一個或更多個實施例的沖洗環的橫截面等距視圖。
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
100:處理腔室蓋
150:襯套加熱器
160:吊環螺栓
200:抽吸襯套
206:外壁
208:頂部壁
240:排放端口
260:開放中央區域
300:氣體漏斗
400:沖洗環
441:第一連接
442:第二連接
470:氣體入口
510:閥
520:第一入口管線
530:第二入口管線
550:遠端電漿源

Claims (20)

  1. 一種處理腔室蓋，包括： 一抽吸襯套，該抽吸襯套包括一主體，該主體具有一內壁、一外壁、一頂部壁、及一底部壁，該主體具有一下部分及一上部分，該內壁繞著一中央軸延伸而與該中央軸間隔一第一距離以形成一開口中央區域； 一噴頭，將該噴頭放置於該開口中央區域中的該抽吸襯套的該下部分內，該噴頭具有一前表面及一後表面以界定一厚度，複數個孔延伸穿過該厚度； 一阻擋板，將該阻擋板放置於該開口中央區域中的該抽吸襯套的該下部分內，該阻擋板具有一前表面及一後表面以界定一厚度，複數個孔延伸穿過該厚度，該前表面與該噴頭的該後表面間隔一阻擋距離； 一氣體漏斗，將該氣體漏斗放置於該抽吸襯套的該開口中央區域內，該氣體漏斗具有一前表面、一後表面、一外壁、及一內壁，該前表面與該阻擋板的該後表面間隔一漏斗距離以形成一漏斗間隙，該漏斗間隙具有一開口，該開口延伸穿過該後表面至該前表面； 一襯套加熱器，將該襯套加熱器放置於該抽吸襯套的該頂部壁上。
  2. 如請求項1所述之處理腔室蓋，其中該襯套加熱器包括繞著該抽吸襯套的該頂部壁間隔的複數個分開的區段。
  3. 如請求項2所述之處理腔室蓋，其中獨立控制該等區段之每一者。
  4. 如請求項3所述之處理腔室蓋，其中藉由連接至該抽吸襯套的一吊環螺栓將該等區段之每一者與相鄰區段分開。
  5. 如請求項1所述之處理腔室蓋，其中該抽吸襯套包括一外頂部壁及一內頂部壁，該內頂部壁形成一內壁架，該內壁架具有連接該內頂部壁及該外頂部壁的一壁架表面。
  6. 如請求項5所述之處理腔室蓋，其中該氣體漏斗的該外壁包括一下外壁及一上外壁，該上外壁比該下外壁離該中央軸更遠，藉由一懸臂表面來連接該下外壁及該上外壁。
  7. 如請求項6所述之處理腔室蓋，其中將該氣體漏斗的該懸臂表面放置於該抽吸襯套的該壁架上。
  8. 如請求項7所述之處理腔室蓋，進一步包括一間隔器環，該間隔器環具有一頂部表面及一底部表面，將該間隔器環放置於該氣體漏斗的該懸臂表面及該抽吸襯套的該壁架之間，使得該氣體漏斗的該懸臂表面相鄰於該間隔器環的該頂部表面，且該抽吸襯套的該壁架相鄰於該間隔器環的該底部表面。
  9. 如請求項8所述之處理腔室蓋，進一步包括：在該間隔器環的該頂部表面及該氣體漏斗的該懸臂表面之間且與該間隔器環的該頂部表面及該氣體漏斗的該懸臂表面接觸的一內頂部表面O形環及一外頂部表面O形環，及在該間隔器環的該底部表面及該抽吸襯套的該壁架之間且與該間隔器環的該底部表面及該抽吸襯套的該壁架接觸的一內底部表面O形環及一外底部表面O形環。
  10. 如請求項1所述之處理腔室蓋，進一步包括一沖洗環，該沖洗環相鄰於該氣體漏斗的該後表面，該沖洗環包括： 一環形主體，該環形主體具有一中央軸、一內周邊邊緣、及一外周邊邊緣以界定該沖洗環的一寬度，及一頂部表面及一底部表面以界定該環形主體的一厚度； 一圓形通道，在該環形主體的該底部表面中形成該圓形通道，該圓形通道具有一內周邊邊緣、一外周邊邊緣、及一頂部表面；及 至少一個開口，該至少一個開口從該主體的該頂部表面延伸至該圓形通道的該頂部表面； 其中該圓形通道與在氣體漏斗中形成的複數個孔對準，該複數個孔延伸穿過該氣體漏斗至該氣體漏斗的該前表面接近該氣體漏斗的該外周邊邊緣。
  11. 如請求項10所述之處理腔室蓋，其中該沖洗環的該環形主體進一步包括一熱元件。
  12. 如請求項11所述之處理腔室蓋，其中將該熱元件放置比該圓形通道更靠近該環形主體的該中央軸。
  13. 如請求項1所述之處理腔室蓋，進一步包括一熱元件，將該熱元件放置相鄰於該氣體漏斗的該後表面相鄰於該氣體漏斗的該後表面的該外周邊邊緣。
  14. 如請求項1所述之處理腔室蓋，其中該阻擋板中的該複數個孔從該阻擋板的一中央至該阻擋板的該外邊緣在直徑上逐漸增加。
  15. 如請求項14所述之處理腔室蓋，其中該氣體漏斗形成一氣室以分配來自該氣體漏斗的氣體橫向流動以填充該漏斗間隙，且該阻擋距離足夠小以實質防止該阻擋板及該噴頭之間氣體的橫向擴散。
  16. 如請求項1所述之處理腔室蓋，進一步包括一氣體入口，該氣體入口連接至該氣體漏斗的該後表面且提供該氣體入口管線及該氣體漏斗的該後表面中的該開口之間的流體連通。
  17. 如請求項16所述之處理腔室蓋，其中該氣體入口包括： 一第一入口管線，該第一入口管線具有一上游端及一下游端； 一第二入口管線，該第二入口管線具有一上游端及一下游端，該入口管線的該下游端連接至該第一入口管線，該第二入口管線具有一閥，該閥經配置以允許僅有下游的一氣體流量；及 一遠端電漿源，該遠端電漿源連接至該第二入口管線。
  18. 如請求項17所述之處理腔室蓋，進一步包括一系統控制器，該系統控制器經配置以執行由以下各項所選擇的一個或更多個操作：提供該第一入口管線中的一氣體流量；提供該第二入口管線中的一氣體流量；點燃一電漿；對該襯套加熱器供電；或提供一排放流量至該抽吸襯套。
  19. 一種處理方法，包括以下步驟： 流動一第一氣體穿過一第一入口管線進入一氣體漏斗； 流動一第二氣體穿過一第二入口管線，該第二入口管線連接至該氣體漏斗的上游的該第一入口管線，該第二氣體流動穿過一閥，該閥經配置以允許僅有下游的一氣體流量； 點燃該第二氣體的一電漿； 排放氣體穿過一抽吸襯套；及 將一襯套加熱器供電以控制該抽吸襯套中的一溫度。
  20. 一種非暫態電腦可讀取媒體，包括指令以在被一處理腔室的一控制器執行時使該處理腔室執行以下操作： 流動一氣體穿過一第一入口管線； 流動一氣體穿過一第二入口管線，該第二入口管線經由一閥連接至該第一入口管線，該閥經配置以允許僅有下游的一氣體流量； 點燃該第二入口管線中的一電漿；及 將一襯套加熱器供電以控制一抽吸襯套中的一溫度。
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