TW202213615A - 具有邊緣流體控制的面板 - Google Patents

Abstract

示例性的半導體處理腔室可包括氣體箱。腔室可包括基板支撐件。腔室可包括定位在氣體箱和基板支撐件之間的阻擋板。阻擋板可界定穿過板的複數個孔口。腔室可包括位於阻擋板和基板支撐件之間的面板。面板的特徵可在於面向阻擋板的第一表面和與第一表面相對的第二表面。面板的第二表面和基板支撐件可至少部分地在半導體處理腔室內界定處理區域。面板的特徵可在於中心軸線，並且面板可界定穿過面板的複數個孔口。面板可界定圍繞複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的第二表面延伸到小於面板的厚度的深度。

Description

具有邊緣流體控制的面板

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，以沉積膜或移除材料。為了促進對稱性和均勻性，許多腔室部件可包括特徵（諸如孔口）的規則圖案，用於以可增加均勻性的方式提供材料。然而，這可能會限制用以微調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。

示例性的半導體處理腔室可包括氣體箱。腔室可包括基板支撐件。腔室可包括定位在氣體箱和基板支撐件之間的阻擋板。阻擋板可界定穿過板的複數個孔口。腔室可包括定位在阻擋板和基板支撐件之間的面板。面板的特徵可在於面向阻擋板的第一表面和與第一表面相對的第二表面。面板的第二表面和基板支撐件可至少部分地在半導體處理腔室內界定處理區域。面板的特徵可在於中心軸線，並且面板可界定穿過面板的複數個孔口。面板可界定圍繞複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的第二表面延伸到小於面板的厚度的深度。

在一些實施例中，面板在複數個孔口的徑向向外延伸的環形區域中在面板的整個第一表面上可為基本上平面的。腔室可包括電源，電源配置為在半導體處理腔室的處理區域內撞擊電漿。複數個孔口的每個孔口可包括孔口輪廓，孔口輪廓的特徵在於從面板的第一表面部分地延伸穿過面板的第一區段。孔口的特徵可進一步在於從部分地穿過面板的位置延伸到面板的第二表面的第二區段。第一區段的特徵可在於為基本圓柱形的輪廓。第二區段可包括圓錐形或埋頭形輪廓。複數個凹陷的每個凹陷的特徵可在於與複數個孔口的每個孔口的孔口輪廓的第二區段相似的輪廓。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的第二表面延伸小於穿過面板的厚度的一半。

本技術的一些實施例可涵蓋半導體處理腔室的面板。面板可包括第一表面和與第一表面相對的第二表面。面板的特徵可在於延伸穿過第一表面和第二表面的中心軸線。面板可界定穿過面板的複數個孔口。面板可界定圍繞複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的第二表面延伸到小於面板的厚度的深度。

在一些實施例中，複數個凹陷可作為從中心軸線向外延伸的一組環而分佈。根據以下等式，該組環的第一子集的特徵可在於每個對應環內的孔口的數量為：XR，其中X為孔口的基準數量，且R為對應的環的數量。根據以下等式，該組環的第一子集徑向內側的該組環的第二子集的特徵可在於環內的孔口的數量：（XR）+N，其中N是額外的孔口的數量。根據以下等式，該組環的第一子集的徑向外側的該組環的第三子集的特徵可在環內的孔口的數量為：（XR）–N，其中N是額外的孔口的數量。複數個孔口的每個孔口可從面板的第一表面延伸到面板的第二表面。每個孔口的輪廓可包括從面板的第二表面延伸的錐形物。錐形物可延伸到穿過面板的深度的一半深度。每個孔口的輪廓可從錐形物過渡成扼流器。每個孔口的輪廓可從扼流器過渡成延伸到面板的第一表面的基本圓柱形的輪廓。複數個凹陷的每個凹陷的特徵可在於與複數個孔口的每個孔口的輪廓的錐形物相同的輪廓。複數個凹陷的每個凹陷的輪廓可過渡成延伸到小於面板的厚度的位置的基本圓柱形的輪廓。可阻擋複數個凹陷的每個凹陷，以避免在面板的第一表面處提供通過面板的流體通路。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的第二表面延伸穿過小於面板的厚度的一半。

本技術的一些實施例可涵蓋半導體處理的方法。方法可包括使前驅物流入處理腔室中。處理腔室可包括面板和基板設置在其上的基板支撐件。處理腔室的處理區域可至少部分地界定在面板和基板支撐件之間。面板可界定前驅物流過的複數個孔口。面板可界定圍繞複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷。複數個凹陷的每個凹陷可從面板的面向基板支撐件的表面延伸到小於面板的厚度的深度。方法可包括在處理腔室的處理區域內產生前驅物的電漿。方法可包括在基板上沉積材料。在一些實施例中，所沉積的材料的特徵可在於靠近基板的邊緣的厚度比靠近基板的中心的厚度大5％以下。複數個凹陷的每個凹陷的特徵可在於圓錐形或埋頭形輪廓。

與常規系統和技術相比，這樣的技術可提供許多好處。例如，本技術的實施例可允許在基板的邊緣區域處的受控沉積。另外，部件可維持邊緣區域電漿的產生，以減少對電漿密度和分佈的影響。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，以及有助於傳送和移除材料的膜。例如，可形成硬遮罩膜以促進基板的圖案化，同時保護待維持的下面材料。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腔室的處理區域，基板可設置在處理區域處。前驅物可通過腔室內的一種或多種部件來分配，這可產生徑向或橫向的輸送分配，以在基板表面處提供增加的形成或移除。

隨著裝置特徵的尺寸的減小，可能減小整個基板表面上的公差，並且整個膜的材料性質差異可能影響裝置的實現和均勻性。許多腔室都包括特徵性的處理標誌，這可能會在整個基板上產生不均勻性。溫差、流動圖案均勻性和其他處理的態樣可能會影響基板上的膜，從而在用於產生或移除材料時在整個基板上會產生膜均勻性差異。例如，一個或多個裝置可包括在處理腔室內，用於在處理腔室內輸送和分配前驅物。阻擋板可包括在腔室中以在前驅物流中提供扼流器，這會增加在阻擋板處的停留時間以及前驅物的橫向或徑向分配。面板可進一步改善輸送到處理區域中的均勻性，這可改善沉積或蝕刻。

在沉積處理的一些非限制性示例中，前驅物流率可能會影響基於所形成膜的操作。例如，儘管一些處理實際上可藉由增加一些前驅物流量來降低沉積速率，然而其他處理可能在較寬的範圍內隨著前驅物流量的增加而成比例地增加沉積速率。因此，為了增加產量，一些沉積處理的特徵可在於前驅物輸送速率大於或約5L/min、大於或約7L/min、大於或約10L/min或更大。為了適應這些增加的速率，一些阻擋板設計的特徵可在於增加的傳導，諸如藉由增加孔口的數量或尺寸，這可促進清潔操作並允許增加的前驅物輸送速率。然而，這可能影響板的阻擋功能，並且取決於腔室入口，可能（諸如增加中心輸送）增加前驅物輸送。這種流動輪廓可繼續穿過面板並進入處理區域中，這可導致在基板的中心區域中的沉積增加，這可能發展成中心峰值沉積輪廓。在一些其他處理中，沉積的邊緣區域可更厚，並且調節阻擋板傳導以改善中心流動可藉由增加中心沉積來促進這種沉積圖案的改進。

本技術克服了在這些較高的輸送速率處理以及可能產生邊緣峰形成的任何其他處理期間的這些挑戰。藉由利用可改變通過處理腔室的流動路徑的一個或多個腔室部件，可提供對膜形成的增強控制。因此，本技術可產生改善的膜沉積，其特徵在於在整個基板的表面上的改善均勻性。

儘管其餘揭露內容將常規地利用所揭露的技術決定具體的沉積處理，然而將容易理解，系統和方法同樣適用於其他沉積和清潔腔室以及所述腔室中可能發生的處理。因此，該技術不應被視為僅限於與這些特定的沉積處理或僅與腔室一起使用的技術。在描述根據本技術的實施例的對這個系統的另外的變化和調整之前，本揭露書將討論可包括根據本技術的實施例的蓋堆疊組件的一種可能的系統和腔室。

第1圖顯示了根據本技術的實施例的沉積、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盒102供應各種尺寸的基板，基板在放置到定位在串聯區段109a-c中的基板處理腔室108a-f的一個中之前，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，還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實施。應當理解，系統100可構想用於介電膜的沉積、蝕刻、退火和固化腔室的其他配置。

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，其可裝配在上述串聯區段109的一個或多個中，並且可包括如以下進一步描述的根據本技術的實施例的面板或其他部件或組件。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（處理區域220B的部件也可包括在處理區域220A中）可包括通過形成在電漿系統200的底壁216中的通道222而設置在處理區域中的基座228。基座228可提供加熱器，其適以將基板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耦接至桿226。桿226可將基座228與功率插座或功率箱203電耦合。功率箱203可包括控制在處理區域220B內的基座228的高度和運動的驅動系統。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還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，其配置為在底座組件238和功率箱203的上表面之間提供機械介面。

可通過形成在處理區域220B的底壁216中的通道224而包括棒230，並且棒230可用以定位穿過基座228的主體而設置的基板升降銷261。基板升降銷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，機器人用於通過基板傳送埠260將基板229傳送到處理區域220B中和從處理區域220B移出。

腔室蓋204可與腔室主體202的頂部部分耦接。蓋204可容納與其耦接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，其可將反應物和清潔前驅物通過氣體輸送組件218輸送到處理區域220B中。氣體輸送組件218可包括具有在面板246中間設置的阻擋板244的氣體箱248。射頻（「RF」）源265可與氣體輸送組件218耦合，其可為氣體輸送組件218提供功率，以促進在氣體輸送組件218的面板246和基座228之間產生電漿區域，電漿區域可為腔室的處理區域。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和氣體輸送組件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的周邊上。

任選的冷卻通道247可形成在氣體分配系統208的氣體箱248中，以在操作期間冷卻氣體箱248。熱傳送流體（諸如水、乙二醇、氣體或類似者）可循環通過冷卻通道247，使得氣體箱248可維持在預定溫度下。襯套組件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。襯套組件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可形成在襯套組件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流到周向泵送腔225。

第3圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性面板300的示意性局部橫截面圖。第3圖可顯示與系統200中的部件（諸如用於面板246）有關的進一步的細節。面板300應理解為包括先前在一些實施例中討論的系統200的任何特徵或態樣。面板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。面板300可顯示可結合在半導體處理系統中的面板的局部視圖，並且可顯示整個面板的中心上的視圖，面板在其他情況下可具有任何尺寸，並且包括任何數量的孔口。儘管顯示了具有橫向或徑向向外延伸的多個孔口，然而應當理解，圖式僅包括用於實施例的說明，並且不被視為是按比例的。例如，示例性面板的特徵可在於沿著中心直徑的大於或約20個孔口及/或凹陷的多個孔口，如將在下面進一步描述的，並且其特徵可在於大於或約25個孔口、大於或約30個孔口、大於或約35個孔口、大於或約40個孔口、大於或約45個孔口、大於或約50個孔口或更多。

如所指出的，面板300可包括在任何數量的處理腔室中，包括上述的系統200。面板300可包括（諸如與氣體箱和阻擋板一起）作為氣體入口組件的一部分。例如，氣體箱可界定或提供進入處理腔室的通道。基板支撐件可包括在腔室內，並且可配置為支撐基板以進行處理。阻擋板可包括在氣體箱與基板支撐件之間的腔室中。阻擋板可包括或界定穿過板的多個孔口。在一些實施例中，阻擋板的特徵可在於增加的中心傳導。例如，在一些實施例中，鄰近或圍繞阻擋板的中心區域延伸的孔口的子集的特徵可在於孔口直徑大於在中心區域徑向外側的孔口。在一些實施例中，這可增加中心流傳導。部件可包括先前針對類似部件所描述的任何特徵，以及由本技術類似地涵蓋的各種其他修改。

如前所述，面板300可位於阻擋板和基板支撐件之間的腔室內。面板300的特徵可在於第一表面305和可與第一表面相對的第二表面310。在一些實施例中，第一表面305可面向阻擋板、氣體箱或進入處理腔室中的氣體入口。第二表面310可定位成面對處理腔室的處理區域內的基板支撐件或基板。例如，在一些實施例中，面板的第二表面310和基板支撐件可至少部分地在腔室內界定處理區域。面板300的特徵可在於中心軸線315，中心軸線315可垂直延伸穿過面板的中點，並且可與穿過處理腔室的中心軸線同軸。

面板300可界定複數個孔口320，複數個孔口320穿過該面板而界定並且從第一表面延伸穿過第二表面。每個孔口320可提供穿過面板的流體路徑，並且孔口可提供到腔室的處理區域的流體通路。取決於面板的尺寸和孔口的尺寸，面板300可界定穿過板的任何數量的孔口，諸如大於或約1,000個孔口、大於或約2,000個孔口、大於或約3,000個孔口、大於或約4,000個孔口、大於或約5,000個孔口、大於或約6,000個孔口或更多。如上所述，孔口可包括在從中心軸線向外延伸的一組環中，並且可包括如前所述的任何數量的環。環的特徵可在於多種形狀，包括圓形或橢圓形，以及任何其他幾何圖案，諸如矩形、六邊形或可包括分佈在徑向向外的多個環中的孔口的任何其他幾何圖案。孔口可具有均勻的或交錯的間隔，並且可從中心到中心以小於或約10mm的距離間隔開。孔口還可以小於或約9mm、小於或約8mm、小於或約7mm、小於或約6mm、小於或約5mm、小於或約4mm、小於或約3mm或更小的距離間隔開。

環的特徵可在於如上所述的任何幾何形狀，並且在一些實施例中，孔口的特徵可在於每個環的孔口的縮放函數。例如，在一些實施例中，第一孔口可延伸穿過面板的中心，諸如沿著所示的中心軸線。第一環的孔口可圍繞中心孔口延伸，並且可包括任意數量的孔口，諸如在約個4至約10個孔口之間，其可圍繞延伸通過每個孔口的中心的幾何形狀均勻地間隔開。任何數量的額外環的孔口可從第一環徑向向外延伸，並且可包括可為第一環中的孔口的數量的函數的多個孔口。例如，每個連續環中的孔口的數量的特徵可在於藉由根據等式XR的每個相應環內的孔口的數量，其中X是孔口的基準數量，而R是對應的環的數量。孔口的基準數量可為第一環內的孔口的數量，並且在一些實施例中可為一些其他數量，如將在下面進一步描述的，其中第一環具有增加數目的孔口。例如，對於具有5個孔口分佈在第一環周圍的的示例性面板而言，其中5是孔口的基準數量，第二環的特徵可在於10個孔口（（5）x（2）），第三環的特徵可在於15個孔口（（5）x（3）），而第二十環的特徵可在於100個孔口（（5）x（20））。對於如前所述的任何數量的環的孔口而言，這可繼續進行（諸如直至大於或約50個環）。在一些實施例中，整個面板上的複數個孔口的每個孔口的特徵可在於孔口輪廓，孔口輪廓在本技術的實施例中可相同或不同。

孔口可包括任何輪廓或具有不同輪廓的多個區段，諸如所示者。在一些實施例中，面板可具有至少兩個區段，至少3個區段、至少4個區段、至少5個區段或更多，從而界定穿過孔口的不同輪廓。在所示的一個非限制性示例中，複數個孔口的每個孔口可包括包括至少三個區段的孔口輪廓。例如，第一區段322可從面板的第一表面305延伸，並且可部分地延伸穿過面板。在一些實施例中，第一區段322可延伸在第一表面305和第二表面310之間的面板的厚度穿過至少約一半或大於一半。第一區段322的特徵可在於如圖所示的基本圓柱形的輪廓。所謂「基本上」是指輪廓的特徵可在於圓柱形輪廓，但是可解釋加工公差和零件變化以及一定的誤差範圍。

第一區段322可過渡到任選的第二區段324，第二區段324可用作面板的扼流器，並且可增加流量的分佈或均勻性。如圖所示，區段可包括從第一區段322到更窄直徑的錐形物。區段可接著外擴到第三區段326。第三區段326可從部分地穿過面板的位置延伸到第二表面310。第三區段326可（例如）延伸穿過小於面板的厚度的一半，或者可延伸直到或約穿過面板的一半。在一些實施例中，第三區段326的特徵可在於來自第二表面的錐形輪廓，並且當包括時，第三區段326可延伸以包括與來自第二區段324的外擴相交的圓柱形部分。在一些實施例中，第三區段326的特徵可在於圓錐形輪廓，或者除其他錐形輪廓以外，第三區段326的特徵可在於埋頭形輪廓。

例如，沿著中心軸線（諸如與中心軸線同心），可界定中心孔口330，多個環的孔口可如前所述圍繞中心孔口330延伸。另外，在複數個孔口的徑向外側並圍繞複數個孔口延伸者可為複數個凹陷335。在一些實施例中，複數個凹陷335的每個凹陷可為阻擋孔或盲孔，其可不提供通過面板的流體通路。凹陷335可從面板的第二表面延伸到小於面板的厚度的深度。例如，複數個凹陷的每個凹陷的特徵可在於與複數個孔口的每個孔口的第三區段相似或相同的輪廓。每個凹陷可從面板的第二表面延伸小於面板的厚度的一半。每個凹陷的特徵可在於從第二表面到圓柱形部分的錐形物，圓柱形部分延伸到阻擋部分或通過面板部分地終止。面板的第一表面305可在環形區域中在複數個孔口的徑向外側延伸的整個第一表面上基本上是平面的，諸如在凹陷在其他情況下將延伸通到第一表面的整個區域上。例如，對於從面板的第一表面圍繞徑向最外側環形區段的任何孔口而言，可不包括圓柱部分。

第4A圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性面板的示意性底部平面圖，並且可（例如）（諸如沿著第二表面310）顯示面板300的示意圖。如圖所示，面板300可包括複數個孔口320，複數個孔口320可分佈在沿著面板徑向向外延伸的一組環中。例如，從中心孔口330開始，包括8個孔口的第一環的孔口圍繞中心孔口延伸。外側的下一環（諸如第二環）可包括圍繞第一環延伸的16個孔口。對於如前所述的任何數量的環而言，這可遵循如前所述的模式。應當理解，圖式僅僅是出於說明的目的，並且所涵蓋的面板的特徵可在於如前所述的數百個或數千個孔口，並且例如可配置為具有任何基準數量的孔口。例如，沿著第二表面310，孔口320可顯示第三區段326。除了在凹陷335可位於其中的面板的外部區段處之外，所有的孔口都可顯示延伸通過面板的通道。凹陷可能表現為盲孔或被阻擋，因為凹陷335可能不允許流體通過面板。儘管僅顯示了一組凹陷335，然而凹陷335可包括與向外延伸的孔口的環類似的圖案。例如，凹陷335可如孔口的環一樣定位，孔口的環位於可定位在處理腔室內的基板的外半徑之外。

例如，基板的特徵可在於任何尺寸，諸如矩形或橢圓形。對於特徵在於300mm直徑的圓形基板而言，基板的半徑可為150mm。在面板上，在本技術的一些實施例中，可將包括在距中心軸線超過150mm的孔口切換成凹陷。應當理解，也可對任何其他尺寸的基板，諸如150mm、450mm、600mm或其他尺寸的基板做出類似的修改。在一些實施例中，一個或多個最外環可為凹陷而不是孔口。在一些實施例中，可完全移除孔口，並且可提供從基板的外邊緣的位置延伸的平坦表面。隨著沉積處理前驅物繼續變得更昂貴，減少浪費的前驅物的量對於降低製造成本來說可能變得更加重要。

儘管可將這種材料作為廢物從系統中泵送出，然而藉由將沉積和流動圖案延伸到被處理的基板的徑向或橫向尺寸之外，可促進維持適當的電漿輪廓和沉積均勻性。本技術可修改面板以容納或減少這種浪費的材料。藉由將前驅物朝至少部分地受到基板的尺寸限制的容積引導，可產生更少的廢物。

第4B圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性面板的示意性頂部平面圖，並且可顯示諸如沿著第一表面305的面板300的示意圖。如圖所示，面板300可包括複數個孔口320，並且可再次包括用於本技術所涵蓋的面板的數千個孔口。例如，沿著第一表面305，孔口320可顯示第一區段322。除了在凹陷335可位於板的相對側的面板的邊緣區域處之外，所有的孔口都可顯示延伸通過面板的通道。如圖所示，在一些實施例中，面板在第一表面305上的外部區域或環形區域可為空白的，並且可在整個區域上基本上是平面的或平面的。藉由在這個區域周圍包括空白空間，穿過面板的外邊緣區域的流可更好地徑向分散到更向內的孔口。

如先前所討論的，在一些實施例中，面板300可包括在處理腔室中，處理腔室配置成執行沉積、蝕刻或邊緣輪廓可能不均勻的其他處理的方法。例如，在示例性沉積處理中，基板的特徵可在於邊緣峰沉積，其中額外的材料可沉積在基板上的外部或邊緣位置處。如上所討論的，許多條件和配置可能有造成這種影響。在一個非限制性示例中，電漿輪廓可在徑向向外的位置處產生額外的材料。因此，儘管面板的孔口可至少部分地減輕這種影響，然而增加的流量可攜帶通過面板，從而當產生電漿時在邊緣區域處提供了更多的材料用於沉積。

藉由移除邊緣孔，即使相鄰的孔在小於或約10mm、小於或約8mm、小於或約6mm、小於或約4mm或更小的距離內，也可減少在邊緣區域處的沉積，同時可增加在中心區域處的沉積。然而，當從面板的面向電漿側移除孔時，空白表面可能會影響正在形成的電漿。例如，每個孔口的第三區段可提供空心陰極效應，其可增加該區域內的電流密度，從而改善處理區域的相鄰部分內的離子化和電漿密度。當空白包括在第二表面中時，該區域包括減小的表面積以及減小的表面輪廓。相對於其他區域，這可降低離子化。因此，在該區域中的電漿產生可能受到影響，這可進一步減少在基板表面處的材料沉積。

藉由在電漿產生側上的面板的外部區域處移除孔口及/或併入凹陷，延伸穿過面板的前驅物流可向內阻塞，這可能影響通過面板的傳導。儘管這可減少前驅物浪費，然而在一些實施例中，邊緣厚度可能基於從腔室入口通過阻擋板和面板的流動輪廓而增加。如前所述，可調節阻擋板以增加中心流傳導，但是在本技術的一些實施例中可執行進一步的調節。例如，在一些實施例中，如前所述，可通過面板形成偏離孔口環圖案的孔口。第5圖顯示了圖表500，圖表500顯示了根據本技術的一些實施例的用於面板的孔口的分佈。所示的垂直軸線可能是與界定用於每一環的孔口的孔口圖案的通式的偏差，如先前所述的XR，其中X是孔口的基準數量，而R是對應的環的數量。水平軸線可為從中心軸線穿過面板延伸的徑向尺寸，其中沿著軸線進一步的位置可對應於沿著半徑向外的更遠的距離。

為了進一步影響通過面板的流傳導，在一些實施例中，孔口圖案可偏離共同的方程式。如前所述，在一些實施例中，每個環的孔口的數量可基於孔口的基準數量成比例地縮放，諸如在一些實施例中在4個和10個孔口之間。每個連續環的孔口可圍繞該環分佈，面板的孔口的基準數量乘以從中心軸線或中心孔口向外延伸的環的數量。第5圖可顯示根據本技術的實施例的用於一些面板的偏差輪廓。如圖所示，沿著水平軸線延伸，可從總體設計維持孔口。在本技術所涵蓋的一個特定示例中，這可僅考慮單個中心孔口，其中可維持單個中心孔口，儘管在一些實施例中，這可延伸出任意數量的環的孔口。

在一些實施例中，每個環的孔口的數量可接著增加到標準等式之外，以增加鄰近面板的中心區域（諸如在第一區域或第一環形區域內）的每個環的孔口的數量，第一區域或第一環形區域可包括第一子集的環，沿著面板徑向向外延伸。例如，每個環可包括一個或多個額外的孔口，這些孔口將是標準數量的孔口。在一個非限制性示例中，這些環的特徵可在於根據等式（XR）+N的多個孔口，其中，N可為額外數量的孔口，諸如從約1個額外孔口到約X個額外孔口或更多，諸如最多達到孔口的基準數量。這可能會持續一個或多個環的孔口。如圖所示，對於第二區域（諸如第二環形區域）而言，這可朝著與等式XR相對應的多個孔口向後傾斜，第二區域可包括第二子集的環的孔口，第二子集的環的孔口沿著面板徑向向外延伸。然而，隨著斜率減小，這可能不對應於不同的數字N，因為圖式將偏差顯示為孔口的百分比。例如，由於每個連續向外的環包括更多的孔口，所以相同的N個額外孔口可具有較小的百分比偏差。因此，在一些實施例中，在任何相鄰的環的孔口之間，N可為相同或不同數目的孔口。

接著，在一些實施例中，從孔口的第二區域（其特徵可在於XR孔口），對於第三區域（諸如第三環形區域）的每個環的孔口的數量可根據等式（XR）–N而減少，直至（XR）–2N或更大，其中N可為多個孔口，諸如從約少1個孔口到少約X個孔口或更多個。藉由減少在這個第三區域中的孔口的數量，可更普遍地減小沉積厚度。因此，可能不會發生沉積中的階梯函數差異，同時還降低了沉積處理的不均勻性。因此，面板的中間區域可根據等式XR維持孔口的數量，這個中間區域的徑向內側區域可根據等式（XR）+N來增加孔口的數量，並且這個中間區域的徑向外側或外部區域可根據等式（XR）–N或（XR）–2N來減少孔口的數量，每個等式都可說明徑向外部區域中的不同環的孔口。

如在位置505處所示，在一些實施例中，孔口輪廓中可能發生過渡，其可能對應於與正被處理的基板的徑向邊緣相對應的位置。例如，隨著環的孔口延伸超過基板的徑向邊緣，諸如對於300mm的基板而言為約150mm，孔口可恢復為標準等式XR，儘管孔口可如前所述切換成凹陷。例如，最後一個子集的環的孔口可為與上述等式的任何一個相對應的凹陷。儘管沒有流通過這些孔口，但凹陷仍可能影響所產生的電漿分佈。因此，可產生凹陷的分佈，以維持從基板的中心區域向外延伸的圖案中的凹陷的分佈。

藉由在整個面板上的孔口的徑向外側的位置處在面板的第二表面上維持凹陷，同時在相鄰和內側位置（包括在整個面板上的所有其他孔口位置）維持孔口，可改善沉積輪廓。沉積的不均勻性可為在沉積的最高和最低位置之間的差異。藉由利用根據本技術的實施例的面板，與沒有孔口徑調節或在面板的任一側都沒有凹陷的面板相比，可將不均勻性減少大於或約0.5％，並且不均勻性可減少大於或約1.0％、大於或約2.5％、大於或約5.0％、大於或約7.5％、大於或約10.0％、大於或約15％或更大，取決於沉積的厚度或其他沉積條件。例如，與特徵在於整個面板的相似孔口的標準面板相比，在全部包括對應於方程式XR的孔口的環中，其中不均勻度大於17％，根據本技術的實施例的面板可減少不均勻度小於或等於約5％，並且可將不均勻度減小至小於或約3％、小於或約2％、小於或約1％或更小。

第6圖顯示了根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。方法可在包括上述處理系統200的各種處理腔室中執行，處理系統200可包括根據本技術的實施例的面板（諸如面板300）。方法600可包括多個任選操作，其可與或不可與根據本技術的方法的一些實施例具體關聯。

方法600可包括處理方法，處理方法可包括用於形成硬遮罩膜的操作或其他沉積操作。方法可包括在方法600開始之前的任選操作，或者方法可包括額外的操作。例如，方法600可包括以與所顯示的順序不同的順序執行的操作。在一些實施例中，方法600可包括在操作605處將一種或多種前驅物流動到處理腔室中。例如，前驅物可流入腔室（諸如包括在系統200中）中，並且可在將前驅物輸送到腔室的處理區域中之前，使前驅物流過氣體箱、阻擋板或面板的一個或多個。

在一些實施例中，面板可具有阻擋的通路和一組盲凹陷，阻擋的通路在面板的外部區域處，圍繞沿著第一表面的一組孔口，盲凹陷在與第一表面相對的第二表面中並且可面對處理區域。也可包括先前描述的面板的任何其他特徵，包括面板300的任何態樣，諸如複數個凹陷的特徵可在於圓錐形或埋頭形輪廓。在操作610處，可諸如藉由向面板提供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，可將在電漿中形成的材料沉積在基板上。在一些實施例中，取決於所沉積的材料的厚度，所沉積的材料的特徵可在於在基板的邊緣處的厚度比沿著基板的半徑的靠近中間或中心區域的厚度大10％以下或約10％。

另外，在基板的邊緣處的厚度可比沿著基板的半徑的靠近中間或中心區域的厚度大9％以下或約9％，並且可大8％以下或約8％、大7％以下或約7％、大6％以下或約6％、大5％以下或約5％、大4％以下或約4％、大3％以下或約3％、大2％以下或約2％、大1％以下或約1％，或沿著基板的整個可基本相似或均勻。藉由利用在面板的邊緣區域處包括一組盲孔的噴頭，同時不通過沿著邊緣區域延伸穿過面板的孔口提供流體通路，可提供改善的均勻性。

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額外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，沒有描述許多已知的處理和元件。因此，以上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，應理解除非上下文另外明確指出，否則也特別地揭露了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）。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。那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，並且在較小範圍中包括的上下限的任一者、兩者皆無或兩者的每個範圍也涵蓋在本技術內，受到在宣稱範圍中任何明確排除的限制。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「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」的引用包括對熟悉本領域者已知的一個或多個突起及其等效元件等等。

另外，當在這份說明書和以下的申請專利範圍中使用時，詞語「包括（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，但是它們並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:處理系統 102:前開式晶圓傳送盒 104:機械臂 106:保持區域 108a:腔室 108b:腔室 108c:腔室 108d:腔室 108e:腔室 108f:腔室 109a:串聯區段 109b:串聯區段 109c:串聯區段 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:氣體輸送組件 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:襯套組件 228:基座 229:基板 230:棒 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:氣體箱 258:介電隔離器 260:基板傳送埠 261:基板升降銷 264:泵送系統 265:射頻（「RF」）源 300:面板 305:第一表面 310:第二表面 315:中心軸線 320:孔口 322:第一區段 324:第二區段 326:第三區段 330:中心孔口 335:凹陷 500:圖表 600:方法 605:操作 610:操作 615:操作

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面板的示意性局部橫截面圖。

第4A圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性面板的示意性底部平面圖。

第4B圖顯示了根據本技術的一些實施例的示例性面板的示意性頂部平面圖。

第5圖顯示了顯示根據本技術的一些實施例的用於面板的孔口分佈的圖表。

第6圖顯示了根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。

包括幾個圖式作為示意圖。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，並且與現實的表示相比，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:面板

305:第一表面

310:第二表面

315:中心軸線

320:孔口

322:第一區段

324:第二區段

326:第三區段

330:中心孔口

335:凹陷

Claims (20)

1. 一種半導體處理腔室，包含： 一氣體箱； 一基板支撐件； 一阻擋板，定位在該氣體箱和該基板支撐件之間，其中該阻擋板界定穿過該阻擋板的複數個孔口；及 一面板，定位在該阻擋板和該基板支撐件之間，其中該面板的特徵在於面向該阻擋板的一第一表面和與該第一表面相對的一第二表面，其中該面板的該第二表面和該基板支撐件至少部分地在該半導體處理腔室內界定一處理區域，其中該面板的特徵在於一中心軸線，並且該面板界定穿過該面板的複數個孔口，其中該面板界定圍繞該複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷，且其中該複數個凹陷的每個凹陷從該面板的該第二表面延伸到小於該面板的一厚度的一深度。
2. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該面板在該複數個孔口的徑向向外延伸的一環形區域中在該面板的整個該第一表面上為基本上平面的。
3. 如請求項1所述之半導體處理腔室，進一步包含一電源，配置為在該半導體處理腔室的該處理區域內撞擊一電漿。
4. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該複數個孔口的每個孔口包含一孔口輪廓，孔口輪廓的特徵在於從該面板的該第一表面部分地延伸穿過該面板的第一區段，且該等孔口的特徵進一步在於從部分地穿過該面板的一位置延伸到該面板的該第二表面的一第二區段。
5. 如請求項4所述之半導體處理腔室，其中該第一區段的特徵在於為一基本圓柱形的輪廓。
6. 如請求項4所述之半導體處理腔室，其中該第二區段包含一圓錐形或埋頭形輪廓。
7. 如請求項6所述之半導體處理腔室，其中該複數個凹陷的每個凹陷的特徵在於與該複數個孔口的每個孔口的該孔口輪廓的該第二區段相似的一輪廓。
8. 如請求項1所述之半導體處理腔室，其中該複數個凹陷的每個凹陷從該面板的該第二表面延伸小於穿過該面板的一厚度的一半。
9. 一種半導體處理腔室的面板，包含： 一第一表面和與該第一表面相對的一第二表面，其中： 該面板的特徵在於延伸穿過該第一表面和該第二表面的一中心軸線， 該面板界定穿過該面板的複數個孔口， 該面板界定圍繞該複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷，及 該複數個凹陷的每個凹陷從該面板的該第二表面延伸到小於該面板的一厚度的一深度。
10. 如請求項9所述之半導體處理腔室的面板，其中該複數個凹陷作為從一中心軸線向外延伸的一組環而分佈，其中根據以下等式，該組環的第一子集的特徵在於每個對應環內的孔口的數量為：XR，其中X為孔口的一基準數量，且R為對應的環的數量，其中根據以下等式，該組環的該第一子集徑向內側的該組環的一第二子集的特徵在於該環內的孔口的數量：（XR）+N，其中N是額外的孔口的數量，且其中根據以下等式，該組環的該第一子集的徑向外側的該組環的一第三子集的特徵在該環內的孔口的數量為：（XR）–N，其中N是額外的孔口的數量。
11. 如請求項9所述之半導體處理腔室的面板，其中該複數個孔口的每個孔口從該面板的該第一表面延伸到該面板的該第二表面，且其中每個孔口的一輪廓可包括從該面板的該第二表面延伸的一錐形物。
12. 如請求項11所述之半導體處理腔室的面板，其中該錐形物延伸到穿過該面板的一深度的一半深度，且其中每個孔口的該輪廓從該錐形物過渡成一扼流器。
13. 如請求項12所述之半導體處理腔室的面板，其中每個孔口的該輪廓從該扼流器過渡成延伸到該面板的該第一表面的一基本圓柱形的輪廓。
14. 如請求項12所述之半導體處理腔室的面板，其中該複數個凹陷的每個凹陷的特徵在於與該複數個孔口的每個孔口的該輪廓的該錐形物相同的一輪廓。
15. 如請求項14所述之半導體處理腔室的面板，其中該複數個凹陷的每個凹陷的一輪廓過渡成延伸到小於該面板的該厚度的一位置的一基本圓柱形的輪廓。
16. 如請求項15所述之半導體處理腔室的面板，其中阻擋該複數個凹陷的每個凹陷，以避免在該面板的該第一表面處提供通過該面板的流體通路。
17. 如請求項9所述之半導體處理腔室的面板，其中該複數個凹陷的每個凹陷從該面板的該第二表面延伸穿過小於該面板的一厚度的一半。
18. 一種半導體處理的方法，包含以下步驟： 使一前驅物流入一處理腔室中，其中該處理腔室包含一面板和一基板設置在其上的一基板支撐件，其中該處理腔室的一處理區域至少部分地界定在該面板和該基板支撐件之間，其中該面板界定該前驅物流過的複數個孔口，其中該面板界定圍繞該複數個孔口且徑向向外延伸的複數個凹陷，且其中該複數個凹陷的每個凹陷從該面板的面向該基板支撐件的一表面延伸到小於該面板的一厚度的一深度； 在該處理腔室的該處理區域內產生該前驅物的一電漿；及 在該基板上沉積一材料。
19. 如請求項18所述之半導體處理的方法，其中所沉積的該材料的特徵在於靠近該基板的一邊緣的一厚度比靠近該基板的一中心的一厚度大5％以下。
20. 如請求項18所述之半導體處理的方法，其中該複數個凹陷的每個凹陷的特徵在於一錐形或埋頭形輪廓。

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