TW202401489A - 半導體處理系統 - Google Patents

半導體處理系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202401489A
TW202401489A TW112107436A TW112107436A TW202401489A TW 202401489 A TW202401489 A TW 202401489A TW 112107436 A TW112107436 A TW 112107436A TW 112107436 A TW112107436 A TW 112107436A TW 202401489 A TW202401489 A TW 202401489A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
processing system
semiconductor processing
reactor
tube
Prior art date
Application number
TW112107436A
Other languages
English (en)
Inventor
瓦倫 夏瑪
湯姆 布隆貝格
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司
Publication of TW202401489A publication Critical patent/TW202401489A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45557—Pulsed pressure or control pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45561—Gas plumbing upstream of the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/18—Vacuum control means
    • H01J2237/182—Obtaining or maintaining desired pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571—Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24585—Other variables, e.g. energy, mass, velocity, time, temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

一種半導體處理系統，其用於向反應器提供處理氣體之遠端產生的激發種類。半導體處理系統包含遠端定位之電漿產生器，其流體連通於電漿源容器及氣體管線，以將電漿產生器中產生的激發種類輸送至反應器。氣體管線可為一雙壁管，其包含一外部管及一穿孔內部管；或可為DC偏壓電壓施加至其的氣體管線。

Description

具有用於傳送激發種類的氣體管線之半導體處理系統及相關方法
本揭露大體上係關於一種半導體處理系統，且尤其是一種電漿處理系統及方法，其提供一遠端產生的激發種類給一反應器。
在半導體裝置製造領域中，電漿製程被廣泛使用。 電漿處理包括使基板暴露於諸如藉由電漿產生形成之激發種類，以例如引起與基板之反應或於基板上之沉積。電漿處理可包括例如電漿蝕刻及電漿增強沉積，諸如電漿增強化學氣相沉積(CVD)。
在藉由暴露至激發種類處理基板之電漿處理設備中，將製程氣體引入至反應器中，或容納用於處理的基板之反應室中。激發種類可原位或遠端產生。然而，於反應器中產生激發種類的原位電漿產生可能損壞待處理的材料。某些應用（諸如閘極介電質形成）對此類損壞尤其敏感。此損傷可藉由退火修復至一定程度，但修復非所欲地增加成本，且此外，退火期間的高溫可能增加氧化之風險。
經由遠端產生電漿，可避免因原位電漿產生而造成的電漿損傷。然而，遠端電漿產生具有其本身的多個限制，例如，由於需要將激發種類從遠端電漿產生器傳送至反應器。因此，需要改善之系統及方法以輸送遠端電漿設置中之激發種類。
一些實施例之一或多個態樣之一個目標為提供一種半導體處理系統，其包含可有助於延長遠端電漿設置中激發種類之壽命期且可用於微電子工業中之各種製程中的硬體，包括表面處理、還原、氧化、減輕離子損傷、沉積及蝕刻。
在一些實施例中，半導體處理系統可包含一電漿源容器，其構造成含有電漿源氣體；及一惰性氣體源，其構造成提供惰性氣體。系統可更包含電漿產生器，其流體連通於電漿源容器及氣體管線，以將電漿產生器中產生的激發種類輸送至反應器。氣體管線可為一雙壁管，其可包含一外部管及一穿孔內部管。
在一些其他實施例中，半導體處理系統可包含一電漿源容器，其構造成含有電漿源氣體。系統可更包含一電漿產生器，其與電漿源容器流體連通，且構造成產生激發種類；一氣體管線，以將電漿產生器中產生的激發種類輸送至反應器；及一電壓源，其構造成偏壓氣體管線。
一些實施例的一或多個態樣的另一個目標在於提供一種半導體處理方法，用於從遠端電漿產生器將激發種類輸送至半導體處理系統的反應器。
在一些實施例中，方法可包含將遠端電漿產生器中產生的激發種類通過雙壁管（包含外部管及穿孔內部管）輸送至反應器。
在一些其他實施例中，方法可包含將遠端電漿產生器中產生的激發種類通過電性偏壓之氣體管線輸送至反應器。
在又其他實施例中，方法可包含將遠端設置之電漿產生器中產生的激發種類通過雙壁管（包含外部管及穿孔內部管）輸送至反應器，而電壓源偏壓外部管。
額外的實例： 1.      一種半導體處理系統，其包含： 一電漿源容器，其構造成含有一電漿源氣體， 一惰性氣體源，其構造成提供惰性氣體， 一電漿產生器，其與電漿源容器流體連通， 一反應器，及 一氣體管線，以輸送一激發種類， 其中反應器係通過氣體管線而流體連通於電漿產生器，且 其中氣體管線為一雙壁管。 2.      如實例1所述之半導體處理系統，其中雙壁管包括一外部管和具有複數個開口的一穿孔內部管， 其中外部管之一內部表面及內部管之一外部表面界定其間之一外部體積，及 其中內部管之一內部表面界定內部管內之一內部體積。 3.      如實例2所述之半導體處理系統，其中雙壁管包含一第一氣體入口，其與外部體積流體連通；及一第二氣體入口，其與內部體積流體連通， 其中第一氣體入口構造成接收包含惰性氣體之一第一氣體，且第二氣體入口構造成接收包含激發種類之一第二氣體。 4.      如實例3所述之半導體處理系統，其進一步包含： 一第一壓力轉換器，其構造成監測外部體積內的一壓力， 一第二壓力轉換器，其構造成監測內部體積內的一壓力，及 複數個調節器，以調整外部體積內的壓力和內部體積內的壓力之間的一壓力差。 5.      如實例4所述之半導體處理系統，其更包含一控制系統，控制系統構造成至少部分基於外部體積與內部體積中之測量壓力的反饋來控制調節器的操作。 6.      如實例5所述之半導體處理系統，其中控制系統構造成將外部體積中的第一氣體的一壓力保持在比內部體積中的第二氣體的一壓力更高的一值。 7.      如實例2所述之半導體處理系統，其中內部管的一開口比率為10至80 %。 8.      如實例7所述之半導體處理系統，其中內部管的開口比率係朝向反應器逐漸地減小。 9.    如實例2所述之半導體處理系統，其中開口的一形狀為圓形。 10.    如實例2所述之半導體處理系統，其中開口係由相對於內部管的一軸線斜向延伸的開口側壁所界定。 11.    如實例2所述之半導體處理系統，其中外部管和內部管係同心配置且在其間包含一環形空間。 12.    如實例2所述之半導體處理系統，其中內部管包含非金屬材料。 13.    如實例11所述之半導體處理系統，其中內部管包含聚氯乙烯（PVC）。 14.    如實例3所述之半導體處理系統，其中第一氣體包含與第二氣體相同的一氣體。 15.    如實例3所述之半導體處理系統，其中半導體處理系統構造成將第一氣體和第二氣體提供至反應器的一氣室。 16.    如實例3所述之半導體處理系統，其中雙壁管包含在外部管之一外部表面上的第一氣體入口以及在內部管的一端處的第二氣體入口。 17.    如實例1所述之半導體處理系統，其更包含一前驅物容器，前驅物容器構造成含有一前驅物，其中反應器係經由氣體管線及前驅物容器而與電漿產生器流體連通。 18.    一種半導體處理系統，其包含： 一電漿源容器，其構造成含有電漿源氣體， 一電漿產生器，其流體連通於電漿源容器，並構造成產生一激發種類， 一反應器， 一氣體管線，以輸送激發種類，及 一電壓源，其構造成偏壓氣體管線， 其中反應器係通過氣體管線而流體連通於電漿產生器。 19.    如實例18所述之半導體處理系統，其中電壓源構造成提供DC偏壓電壓至氣體管線。 20.    如實例18所述之半導體處理系統，其更包含一控制系統以控制偏壓之一電壓與一極性。 21.    如實例18所述之半導體處理系統，其中控制系統構造成控制氣體管線之偏壓的一極性，以匹配電漿產生器所產生的激發種類的一極性。 22.    如實例18所述之半導體處理系統，其更包含一前驅物容器，前驅物容器構造成含有前驅物，其中反應器與前驅物容器流體連通。 23.    如實例18所述之半導體處理系統，其中氣體管線為一雙壁管，其包含在一外部管內之一內部管，其中外部管構造成由電壓源偏壓。 24.    如實例23所述之半導體處理系統，其中電壓源構造成提供DC偏壓電壓至氣體管線。 25.    一種用於半導體處理之方法，其包含： 經由一雙壁管提供激發種類至一半導體處理系統的一反應器，雙壁管包含一外部管及一內部管，兩者界定其間之一外部體積，內部管設置在外部管內且具有一內部體積及複數個開口，其中提供激發種類包含： 使一電漿源氣體流動至一電漿產生器， 活化電漿源氣體，以形成一激發電漿源氣體， 使第一氣體流動至雙壁管之外部體積， 使激發電漿源氣體流動至內部管的內部體積，及 將激發電漿源氣體通過雙壁管輸送至反應器。 26.    如實例25所述之方法，其中在外部體積中的第一氣體的一壓力高於內部體積內的激發電漿源氣體的一壓力。 27.    如實例25所述之方法，其中第一氣體包含與激發電漿源氣體相同的一氣體種類。 28.    如實例25所述之方法，其更包含維持外部體積與內部體積之間的一壓力差，其中壓力差為1托或更多。 29.    一種用於半導體處理之方法，其包含： 經由一氣體管線將激發種類提供至一半導體處理系統的一反應器，其中提供激發種類包含： 提供一電漿源氣體至一電漿產生器， 激發電漿源氣體以形成激發種類， 向氣體管線施加一偏壓電壓， 提供激發種類至氣體管線， 經由氣體管線將激發種類輸送至反應器。 30.    如實例29所述之方法，其中偏壓電壓為DC偏壓電壓。 31.    如實例29所述之方法，其中偏壓的一極性與激發種類中的離子的一極性相同。 32.    如實例29所述之方法，更包含施加一偏壓電壓至外部管。 33.    如實例32所述之方法，其中偏壓電壓為DC偏壓電壓。 34. 如實例33所述之方法，其中施加一偏壓電壓至氣體管線並將激發種類提供至氣體管線形成氣體管線中的激發種類。
本申請案主張2022年3月9日提交之美國臨時申請案第63/318,279號之權益。
在具有遠端電漿產生的半導體處理系統中，將明瞭，在激發種類之運輸期間可能發生激發種類的損失。在不受限於理論下，咸信此損失可能由例如激發種類與用於輸送電漿之氣體管線的碰撞（且在激發種類到達基板之前，在流動動態造成激發種類再循環的地方，碰撞的發生可能加劇）及/或與氣流中的其他種類的碰撞所引起，及/或由於與其他激發種類的重組所引起。
此外，反應室之相對低溫度亦可引起激發種類損失，因為激發種類之能量減小。此外，在基板附近，可能具有競爭效應，其中熱基座區域提供額外的能量以降低激發種類的損失，但此體積中的激發種類的存在可能會增加碰撞之發生，並導致另外的激發種類的損失。
在一些實施例中，使用氣體管線將激發種類從遠端電漿產生器運輸至反應器之反應室，來減輕激發種類的損失。氣體管線可由封閉在另一管中的管形成，藉此形成兩個體積（例如，兩個同心體積-內部體積及環形外部體積），用於將氣體從遠端電漿產生器輸送至反應室。在一些實施例中，內部管可穿孔，以允許來自外部體積（在內部管與外部管之間）的氣體流入內部管的內部體積中。此氣流形成氣墊，防止激發種類與氣體管線碰撞。在一些其他實施例中，除了氣墊之外或作為氣墊之替代，氣體管線可電性偏壓，例如，以提供來自氣體管線之壁的激發種類之電荷型排斥。待電性偏壓之氣體管線可在絕緣材料的協助下與半導體處理系統電性隔離；例如，電性絕緣材料可置於半導體處理系統的氣體管線與導電部件之間。 有利地，藉由防止激發種類與氣體管線之壁之間的碰撞，可延長來自遠端電漿產生器之活性種類的壽命，藉此改善反應室中之製程結果。較佳地，用於傳送激發種類之內部體積中的氣體壓力亦足夠低，以保持激發種類分子之間的碰撞在低程度。
其後，將藉由隨附圖式中所示之（多個）實施例詳細描述設備及方法。在全文中類似的數字符號係指類似的部件。
圖1係根據各種實施例之半導體處理系統 1的示意系統圖。系統 1可包括電漿源容器 2，其構造成含有電漿源氣體；惰性氣體源 4，其構造成提供惰性氣體；及反應器 7，其具有用於處理基板之反應室 11，諸如半導體晶圓 W。在電漿源容器 2與反應器 7之間，系統 1可進一步包括遠端電漿產生器 14，其與電漿源容器 2及氣體管線 15流體連通，以將電漿產生器 14中產生的激發種類輸送至反應器 7。遠端電漿產生器 14可構造成向電漿源氣體提供足夠大量的能量以產生激發種類，激發種類可包括自由基或活化的或離子種類。在一些實施例中，遠端電漿產生器 14可在其中產生電漿。如上文所提及，當明瞭，圖1之系統圖為示意圖且各種系統組件之實體位置在實務上可改變。例如，在一些應用中，遠端電漿產生器 14可直接定位於噴淋頭氣室 8的上方。
在一些實施例中，惰性氣體源 4可為含有惰性氣體在其中之容器。在一些實施例中，電漿源容器 2可容納可流動到遠端電漿產生器 14以被活化或激發的氣體，以形成隨後流至反應器 7的激發種類。
應理解，遠端電漿產生器 14遠端的意思在於其在反應室 10外部形成激發種類。先前，遠端電漿產生器已位於靠近反應室入口，以防止激發種類從遠端電漿產生器行進至反應室時激發種類的損失。如文中所論述，各種實施例有利地保留通過遠端電漿產生器 14與反應器 7之間的氣體管線 15輸送的激發種類。因此，可提供遠端電漿產生器 14之位置的較大靈活性。例如，由於遠端電漿產生器 14不再需要限制在接近反應室 10的位置（例如，在其頂部上），在一些實施例中，可使用特大的遠端電漿產生器 14。電漿產生器 14可包括一對電容性耦合且藉由施加AC電力活化的電極。在一些實施例中，遠端電漿產生器 14可操作在約2 MHz至120 MHz，較佳地10 MHz至約60 MHz，更佳地13.56 MHz，及或27 MHz，或40 MHz及或60 MHz。在一些實施例中，遠端電漿產生器 14可操作在約5 W至約10 kW，較佳50 W至約5 kW，更佳約100 W至約1 kW。在一些實施例中，遠端電漿產生器14可具有特大的功率及大尺寸，諸如，重量超過數百公斤，且利用功率超過1 kW之功率。
雖然圖1中僅繪示一個電漿產生器 14，但應理解，在一些其他實施例中，可使用多於一個電漿產生器 14。例如，一或多個其他遠端電漿產生器可流體連通於一或多個其他個別的電漿源容器，電漿源容器可繼而通過類似於氣體管線 15之相關氣體管線而流體連通於反應器 7。
繼續參看圖1，在一些實施例中，氣體管線 15可輸送在遠端電漿產生器 14中產生的激發種類以及從惰性氣體源 4所提供的惰性氣體至反應器 7之反應室 10。可在反應器 7中提供分散裝置，諸如具有與開口 9流體連通之氣室 8的噴淋頭。激發種類可通過開口 9且供應至反應室 10中以施加至基板，例如半導體晶圓 W。晶圓 W可支撐在反應室 10內之基板支座 11上。
如圖2中所示，氣體管線 15可為雙壁管。雙壁管可包括外部管 16及內部管 17。在一些實施例中，外部管 16及內部管 17可由金屬材料形成。在一些其他實施例中，外部管 16及內部管 17中之一者或兩者可由非金屬材料（諸如絕緣體，諸如，聚氯乙烯（PVC））形成。在一些實施例中，外部管16可由金屬形成且內部管17可由絕緣體形成。在一些實施例中，外部管16及或內部管17可由金屬形成且塗覆有絕緣層，諸如氧化鋁、聚合物及任何其他電性絕緣體等。在一些實施例中，外部管 16及內部管 17可同心地配置且可包括在其間的環形空間。在一些其他實施例中，內部管 17之位置可偏斜，使得內部管 17與外部管 16之間的間隙在內部管 17之一側上大於在內部管 17之相對側上。較佳地，為了易於製造且與其他設備相容，外部管 16及內部管 17可具有圓形剖面（如在橫越管 16及 17的長度軸線之平面上觀測到。
繼續參看圖2，外部管 16之內部表面及內部管 17之外部表面可界定其間之外部體積 19。內部管 17的內部表面界定內部管 17內的內部體積 20。內部管 17較佳為穿孔且具有複數個開口 18。複數個開口 18之形狀可為圓形以促進其形成（例如，藉由鑽孔至內部管 17中）。在一些實施例中，開口 18可具有其他剖面形狀，例如橢圓形、矩形等。在一些實施例中，開口 18可具有統一的尺寸及/或形狀。在一些實施例中，開口 18之大小及形狀中之一者或兩者可變化。如本文中所論述，開口 18之大小、形狀及分布較佳經選擇以輸出氣體至內部體積 20中，以形成氣體幕，其減小在內部體積 20中之激發種類與內部管 17之間的接觸。
在一些實施例中，各開口之大小及開口 18之數目可基於開口比率來確定。開口比率是每單位面積的開放面積的量，以單位面積的相對百分比的形式呈現。內部管 17的開口比率可從1至80 %。在一些實施例中，內部管 17之開口比率可係5至50 %，較佳地10至約30 %，更佳地，小於約25 %。在氣體管線 15的整個長度中，內部管 17的開口比率可係常數或可改變。在一些實施例中，開口比率可從遠端電漿產生器 14朝反應器 7減小（圖1）。例如，電漿產生器所耦接至之氣體管線 15的一端處的開口比率可約為50 %，而在反應器 7耦接至氣體管線 15的一端處，開口比率可係30 %。在一些實施例中，其間之開口比率可朝反應器 7逐漸減小。在一些實施例中，其間之開口比率可朝反應器 7逐漸增加。例如，電漿產生器所耦接至之氣體管線 15的一端處的開口比率可約為30 %，而在反應器 7耦接至氣體管線 15的一端處，開口比率可係70 %。
在一些實施例中，開口 18可延伸通過內部管 17、平行於內部管 17之外部表面的法線，且可定向成與內部管 17之細長軸線垂直。在一些其他實施例中，開口 18可傾斜，使得其以偏離內部管 17之外部表面之法線的角度延伸通過內部管 17；換句話說，其可相對於內部管 17之細長軸線傾斜延伸。在一些實施例中，開口 18可傾斜，使得其大致以從電漿產生器 14至反應器 7的氣流的方向延伸至內部管 17中（圖1）。因此，來自外部體積 19之氣體在其移動通過開口 18時繼續朝反應器 7「向前」流動。此角度可有助於自外部體積 19捕捉氣體，且有助於在內部管 17中形成所需氣體幕。在一些實施例中，開口 18之傾斜之角度可從靠近遠端電漿產生器 14之氣體管線 15的端改變至靠近反應器 7的端。例如，除了從遠端電漿產生器 14至反應器 7減小開口比率之外或作為替代，開口18的傾斜的角度可從靠近遠端電漿產生器 14之內部管 17的端改變至靠近反應器 7的端。例如，開口 18可首先大致在氣流的方向上傾斜，且角度可改變，使得其實質上正交於內部管 17之外部表面，或角度可進一步進行，使得開口 18相對於氣流的方向傾斜。有利地，對開口 18傾斜的角度的操縱，允許對從外部體積 19進入內部體積 20的氣體的數量及流動速率進行一定程度的控制，其可進一步提供對於由氣流形成的氣體幕之控制。在一些實施例中，使開口 18大致在氣流之方向上傾斜可允許更多氣體被捕捉且流動至內部體積 20中，相較於以類似大小之開口 18以其他方式可得到的來說。
繼續參看圖2，雙壁管 15可包括第一氣體入口 28，在外部管 16的外部表面上；以及第二氣體入口 29，在靠近遠端電漿產生器 14之內部管 17的的一端處（圖1）。因此，第一氣體入口 28與外部體積 19流體連通，且第二氣體入口 29與內部體積 20流體連通。較佳地，惰性氣體源 4透過第一氣體入口 28提供惰性氣體至外部體積 19作為第一氣體 21，且遠端電漿產生器 14透過第二氣體入口 29提供激發種類至內部體積 20作為第二氣體 22。如文中所論述，第一氣體 21可提供至第一氣體入口 28以建立氣體幕，其防止激發種類與管 15之表面的碰撞，特定言之，內部管 17的內部壁表面。第一氣體及第二氣體之實例列於表1中。較佳地，如文中所論述，第一氣體 21可包括惰性氣體，且第二氣體 22可包括激發種類（例如，與惰性載氣組合）。 表1
第一氣體 第二氣體
H 2 H 2電漿
Ar Ar電漿
N 2 N 2電漿
NH 3 NH 3電漿
在一些實施例中，第一氣體 21可包括與第二氣體 22之激發種類相同的化學元素。例如，當第二氣體 22包括H 2電漿時，第一氣體 21可包括H 2氣體。有利地，不受理論限制，在第一及第二氣體 21及 22中類似化學元素的此類使用據信有助於減少第一氣體 21中之激發種類的重組的發生，以改善激發種類壽命持續時間。在一些其他實施例中，不同化學元素可用於第一及第二氣體 21及 22 ，例如，各自具有H 2電漿或N 2電漿之Ar。在一些實施例中，鹵化物氣體可為第二氣體22之部分，且電漿可使用此等鹵化物氣體產生，以用於各種應用，諸如蝕刻、選擇性沉積及表面修改等。鹵化物氣體之實例包括雙原子鹵化物氣體，諸如Cl 2、F 2及Br 2；氫鹵化物，例如，HCl、HBr、HF、HI;及其他鹵化物，例如，CF 4、C 2F 6、SF 6、SF 6。管 15可構造成將第一氣體 21及第二氣體 22提供至反應器 7之氣室 8。
繼續參看圖2，半導體處理系統 1可包括第一壓力轉換器 23（圖1），其構造成監測外部體積 19中的壓力；及第二壓力轉換器 24（圖1），其構造成監測內部體積 20中的壓力。壓力轉換器 23、 24可同樣地包括高溫相容的感測器，諸如電容壓力計壓力轉換器。可藉由調節器 25、 26（可選的）基於由轉換器 23、 24所測量的壓力來調整外部體積 19中的壓力與內部體積 20中的壓力之間的壓力差。調整壓力差可進一步提供微調沉積於晶圓 W上之膜的特性之空間，連帶減少由於與管 15之表面碰撞而導致之激發種類之損失。在一些實施例中，壓力差可為10托或更大，較佳地，在10托–1000托的範圍中，較佳地，50托至500托，或更佳地，100托至300托。在一些實施例中，壓力差可小於約500托，或小於約300托，或更佳小於約200托。在一些實施例中，壓力差可小於約10托，或小於約1托，或更佳小於約0.5托。
再次參照圖1，半導體處理系統 1可進一步包括控制系統 27，其構造成控制系統 1之各種組件的操作，諸如調節器 25、 26、閥 5、壓力轉換器 23 、 24、反應器 7（及其中的各種組件）及真空泵 13。 在一些實施例中，控制系統 27可至少部分基於外部體積 19及內部體積 20中之測量壓力之反饋來控制調節器 25、 26的操作，以將外部體積 19中之第一氣體 21之壓力維持在高於內部體積 20中之第二氣體 22之壓力的值。在一些實施例中，調節器 25、 26可從半導體處理系統 1省略。
控制系統 27包括一或多個處理器、記憶體裝置及控制系統 1之各種組件之操作的其它電子組件。如本文中所使用，術語「控制系統」包括個別控制器裝置及處理電子設備的任何組合，其等可與其他裝置整合或連接至其他裝置(諸如閥、感測器等)。因此，在一些實施例中，控制系統 27可包括集中式控制器，其控制多個(或全部)的系統組件之操作。在一些實施例中，控制系統 27可包括複數個分散式控制器，其等控制一或多個系統組件的操作。控制序列可被硬接線或程式化至控制系統 27中。控制系統 27之記憶體裝置包括非暫態電腦可讀取媒體，諸如實體電腦儲存，包括硬碟、固態記憶體、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、光碟、揮發性或非揮發性儲存、相同及/或類似者之組合。非暫態電腦可讀取媒體係向一或多個處理器提供指令。應理解，指令可適用於本文所述之任何動作，以使得藉由一或多個處理器之指令的處理造成系統 1執行動作。
半導體處理系統可進一步包括前驅物容器 3，其構造成含有前驅物，前驅物為不同於電漿源容器 2提供之電漿源的種類。反應器 7可經由氣體管線 15與電漿產生器 14流體連通，且經由歧管 6與前驅物容器 3流體連通。在一些實施例中，來自電漿源容器 2的激發種類和來自前驅物容器 3之前驅物可反應，以在晶圓 W上形成化合物膜。來自前驅物容器 3之蒸氣相前驅物可經由流量控制器(MFC)及閥 5來提供，如圖1所示。雖然圖1中僅展示一個前驅物容器 3，但應瞭解，在其他實施例中，多於單個前驅物容器 3可耦接至反應器 7。在一些實施例中，反應器 7僅可用於晶圓W的電漿處理，且前驅物容器 3可從系統 1省略。
在一些實施例中，半導體處理系統 1可具有氣體管線 30，其由電壓源施加的電位偏壓，其中偏壓構造成從氣體管線 30的壁排斥或吸引激發種類。圖3係根據各種實施例之半導體處理系統 1的示意系統圖，其具有氣體管線 30。系統 1可包括構造成含有電漿源氣體之電漿源容器 2、遠端電漿產生器 14及反應器 7。氣體管線 30可流體連通於電漿產生器 14及反應器 7，且可將在電漿產生器 14中產生的激發種類輸送至反應器 7的反應室 10。反應器 7可具有分散裝置，諸如噴淋頭，其可具有與開口 9流體連通之氣室 8。激發種類可通過開口 9且進入反應室 10，且施加至支撐在反應室 10中之基板支座 11上之晶圓 W。
繼續參看圖3，電壓源 31可構造成提供DC偏壓電壓至氣體管線30。在一些實施例中，電壓源 31可包括一或多個電池、燃料電池、電容器、發電機或整流器（其可構造成將從交流電源網格中獲得的交流電流轉換成直流電流）。半導體處理系統 1可進一步包括控制系統 27，其構造成控制（除其他事項外）欲施加至氣體管線 30之偏壓的量值及極性。偏壓電壓的範圍可為10 V–10 kV，較佳地，50 V–600 V，更佳地，100 V–500 V。在一些實施例中，偏壓的極性可與電漿產生器所產生之激發種類中的離子的極性相同。偏壓可導致氣體管線 30之偏壓表面將活性種類偏轉遠離氣體管線表面，且可有助於防止活性種類之重組。在一些實施例中，偏壓可有助於創造新激發種類或過濾離子。例如，與偏壓之氣體管線表面具有相同極性之離子可被排斥遠離表面，並繼續至反應器 7，而相反極性之離子可吸引至氣體管線表面且防止流至反應器 7。
如圖3所示，如參照圖1所論述，系統可進一步包括構造成含有前驅物 3之前驅物容器 3，前驅物係不同於電漿源之種類。在一些實施例中，反應器 7可通過氣體管線 30流體連通於電漿產生器 14及通過歧管 6流體連通於前驅物容器 3，藉此允許在晶圓 W上形成化合物膜。來自前驅物容器 3之蒸氣相前驅物係經由流量控制器(MFC)及閥 5提供。
在一些實施例中，可偏壓半導體處理系統 1之雙壁氣體管線 15。現參照圖4，雙壁氣體管線 15之外部管 16及/或內部管 17可使用如上文所描述之電壓源 31偏壓。例如，氣體管線 15可如上文針對氣體管線 30所論述般偏壓，以達成類似的結果。在一些實施例中，連同第一氣體 21所形成之氣體幕（圖2），施加至外部管 16且具有與流經氣體管線 15之所需激發種類相同極性之偏壓電壓可用於將激發種類偏轉遠離氣體管線 15之表面，且藉此防止與表面碰撞。
在一些實施例中，外部管 16及內部管 17兩者可被偏壓，以在氣體管線 15中產生激發種類。舉例而言，外部管 16及內部管 17各自可被提供有相反偏壓。在一些實施例中，調整內部管17和外部管16的偏壓，以保持特定電壓差。在一些實施例中，RF（射頻）偏壓可分別施加至內部管及/或外部管。
應瞭解，本揭露亦關於用於通過雙壁氣體管線 15將激發種類運送或輸送至半導體處理系統1之反應器 7之方法，以及用於通過施加有DC偏壓電壓之氣體管線 30（圖3）或氣體管線 15（圖4）將激發種類輸送至半導體處理系統 1之反應器 7之方法。
圖5係流程圖，大致繪示用於通過雙壁管 15將激發種類輸送至半導體處理系統 1之反應器 7（圖1）之方法，雙壁管 15包括外部管 16及內部管 17（兩者之間界定外部體積 19），內部管具有複數個開口 18且安置於外部管中。在方塊 40 處，將電漿源氣體提供至電漿產生器 14，且在方塊 41處，激發電漿源氣體。在方塊 42處，將第一氣體 21（其為惰性氣體）提供至外部體積 19。在方塊 43處，將經激發的電漿源氣體提供至內部管 17之內部體積 20。在方塊 44處，經由雙壁管 15將經激發的電漿源氣體（第二氣體 22）輸送至反應器 7。半導體處理系統 1可構造成將第一氣體 21及第二氣體 22提供至反應器 7之氣室 8。如表1中所指示，在一些實施例中，第一氣體 21可包括與第二氣體 22相同的元素。例如，當H 2電漿係第二氣體 22的部分時，使用H 2氣體作為第一氣體 21可防止重組。類似的原子可改善激發種類的壽命。然而，在一些實施例中，可使用不同的原子，例如具有H 2電漿或N 2電漿之Ar。此外，在外部體積 19中之第一氣體 21的壓力可高於在內部體積 20中之經激發的電漿源氣體（第二氣體 22）的壓力。
圖6係流程圖，大致繪示經由偏壓之氣體管線 30（圖3）將激發種類輸送至半導體處理系統 1之反應器 7的方法。在方塊 50處，將電漿源氣體提供至電漿產生器 14，且在方塊 51處，激發電漿源氣體。在方塊 52處，將偏壓電壓施加至氣體管線 30。在一些實施例中，偏壓電壓可為DC偏壓電壓，且偏壓的極性可與所欲輸送至反應器 7之激發種類中的離子的極性相同。在方塊 53處，將經激發的電漿源氣體提供至偏壓的氣體管線 30，並將經激發的電漿源氣體輸送至反應器 7。
如圖7所示，偏壓電壓可施加至雙壁管 15，諸如例如，雙壁管 15的外部管 16。在方塊 60處，將電漿源氣體提供至電漿產生器 14，且在方塊 61處，激發電漿源氣體。在方塊 62處，將偏壓電壓施加至雙壁管 15。 偏壓電壓可為DC偏壓電壓，且偏壓之極性可與所欲輸送至反應器 7之激發種類中的離子 的極性相同。在方塊 63處，第一氣體 21（其為惰性氣體）提供至雙壁管 15的外部體積 19。在方塊 64處，將經激發的電漿源氣體提供至內部管 17的內部體積 20。在方塊 65處，經由雙壁管 15將經激發的電漿源氣體（第二氣體 22）輸送至反應器 7。
為了本揭露之目的，在本文中描述某些態樣、優點及新穎特徵。不必然可依據任何特定實施例達成所有此類優點。因此，例如，所屬技術領域中具有通常知識者將認知到，可用達成如本文中所教示之一個優點或一組優點的方式來體現或實行本揭露，而不必然達成本文中可教示或建議之其他優點。
例如，當明瞭，反應室 10可為單一基板室，其設計成容納單一基板。在一些其他實施例中，反應室可為批式反應室，其同時容納及處理複數個基板。此外，多壁管 15較佳為雙壁，但在一些實施例中，可包括三或更多個管，所有管可同心。在一些實施例中，電壓源31可為構造成提供電流至管 15或管 30之電流源。
除非另外具體陳述，或另外在如所使用的上下文內所理解，條件語言（諸如「可（may、can、could、might或may）」）大致上係意欲傳達某些實施例包括而其他實施例不包括某些特徵、元件及/或步驟。因此，此類條件語言大致上並非意欲暗指特徵、元件及/或步驟以任何方式為一或多個實施例所要求，或者一或多個實施例必然包括用於在有或者無使用者輸入或提示的情況下決定此等特徵、元件及/或步驟是否被包括或是否有待在任何特定實施例中進行的邏輯。
本文中所使用之程度語言，諸如，如本文中所使用之用語「大約(approximately)」、「約(about)」、「大致上(generally)」及「實質上(substantially)」表示接近所陳述的值、量或特性且仍進行所欲功能或達成所欲結果的值、量或特性。例如，用語「大約(approximately)」、「約(about)」、「大致上(generally)」及「實質上(substantially)」可指在所陳述量之少於10%之內、少於5%之內、少於1%之內、少於0.1%之內及少於0.01%之內的量。
本揭露的範疇並非意欲受此節或本說明書中別處之較佳實施例的具體揭露所限制，並可由如此節或本說明書中別處所呈現或如未來所呈現的申請專利範圍而定義。申請專利範圍之語言應基於申請專利範圍中所採用之語言作解讀，且不限於本說明書中或在本申請案之審查期間所描述之實例，實例應詮釋為非排他性。
1:半導體處理系統 2:電漿源容器 3:前驅物容器 4:惰性氣體源 5:閥 6:歧管 7:反應器 8:氣室 9:開口 10:反應室 11:基板支座 13:真空泵 14:遠端電漿產生器 15:氣體管線 16:外部管 17:內部管 18:開口 19:外部體積 20:內部體積 21:第一氣體 22:第二氣體 23:第一壓力轉換器 24:第二壓力轉換器 25,26:調節器 27:控制系統 28:第一氣體入口 29:第二氣體入口 30:氣體管線 31:電壓源 40,41,42,43,44:方塊 50,51,52,53,54:方塊 60,61,62,63,64,65:方塊 W:晶圓
前述及其他目的與優點將由本文中的描述展現。在說明書中，參照形成本文之一部分的隨附圖示，且其中藉由繪示特定實施例來示出。將足夠詳細地描述此等實施例，以使本領域具有通常知識者能夠實踐實施例，且應理解，可利用其他實施例並可作出結構更換而不偏離所揭示實施例之範疇。因此，所附圖式僅提交作為顯示所揭示實施例的實例。據此，下列實施方式不作為限制意義，且本文揭示實施例的範疇係由隨附申請專利範圍來定義。 ［圖1］為根據一些實施例之半導體處理系統之示意圖，其構造成經由雙壁管將氣體中之激發種類輸送至反應器。 ［圖2］繪示根據各種實施例之雙壁管。 ［圖3］為根據一些實施例之半導體處理系統之示意圖，其構造成通過由電壓源偏壓之氣體管將氣體中之激發種類輸送至反應器。 ［圖4］為根據一些實施例之半導體處理系統之示意圖，其構造成通過由電壓源偏壓之雙壁管將氣體中之激發種類輸送至反應器。 ［圖5］為根據一些實施例的流程圖，顯示經由雙壁管將激發種類輸送至反應器之方法。 ［圖6］為根據一些實施例的流程圖，顯示用於通過由電壓源偏壓之氣體管線將激發種類輸送至反應器之方法。 ［圖7］為根據一些實施例的流程圖，顯示通過由電壓源偏壓之雙壁管將激發種類輸送至反應器之方法。
1:半導體處理系統
2:電漿源容器
3:前驅物容器
4:惰性氣體源
5:閥
6:歧管
7:反應器
8:氣室
9:開口
10:反應室
11:基板支座
13:真空泵
14:遠端電漿產生器
15:氣體管線
23:第一壓力轉換器
24:第二壓力轉換器
25,26:調節器
27:控制系統
W:晶圓

Claims (22)

  1. 一種半導體處理系統，其包含： 一電漿源容器，其構造成含有一電漿源氣體， 一惰性氣體源，其構造成提供惰性氣體， 一電漿產生器，其與該電漿源容器流體連通， 一反應器，及 一氣體管線，以輸送一激發種類， 其中該反應器係通過該氣體管線而流體連通於該電漿產生器，且 其中該氣體管線為一雙壁管。
  2. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該雙壁管包含一外部管和具有複數個開口的一穿孔內部管， 其中該外部管之一內部表面及該內部管之一外部表面界定其間之一外部體積，及 其中該內部管之一內部表面界定該內部管內的一內部體積。
  3. 如請求項2所述之半導體處理系統，其中該雙壁管包含與該外部體積流體連通的一第一氣體入口以及與該內部體積流體連通的一第二氣體入口， 其中該第一氣體入口構造成接收包含該惰性氣體之一第一氣體，且該第二氣體入口構造成接收包含該激發種類之一第二氣體。
  4. 如請求項3所述之半導體處理系統，其進一步包含： 一第一壓力轉換器，其構造成監測該外部體積內的一壓力， 一第二壓力轉換器，其構造成監測該內部體積內的一壓力，及 複數個調節器，以調整該外部體積內的該壓力和該內部體積內的該壓力之間的一壓力差。
  5. 如請求項4所述之半導體處理系統，其更包含一控制系統，該控制系統構造成至少部分基於該外部體積與該內部體積中之測量壓力的反饋來控制該等調節器的操作。
  6. 如請求項5所述之半導體處理系統，其中該控制系統構造成將該外部體積中的該第一氣體的一壓力保持在比該內部體積中的該第二氣體的一壓力更高的一值。
  7. 如請求項2所述之半導體處理系統，其中該內部管的一開口比率為10%至80 %。
  8. 如請求項7所述之半導體處理系統，其中該內部管的該開口比率係朝向該反應器逐漸地減小。
  9. 如請求項2所述之半導體處理系統，其中該等開口係由相對於該內部管的一軸線斜向延伸的複數個開口側壁所界定。
  10. 如請求項2所述之半導體處理系統，其中該外部管和該內部管係同心配置且在其間包含一環形空間。
  11. 如請求項2所述之半導體處理系統，其中該內部管包含非金屬材料。
  12. 如請求項3所述之半導體處理系統，其中該第一氣體包含與該第二氣體相同的一氣體。
  13. 如請求項3所述之半導體處理系統，其中該半導體處理系統構造成將該第一氣體和該第二氣體提供至該反應器的一氣室。
  14. 如請求項3所述之半導體處理系統，其中該雙壁管包含在該外部管之一外部表面上的該第一氣體入口以及在該內部管之一端處的該第二氣體入口。
  15. 如請求項1所述之半導體處理系統，其更包含一前驅物容器，該前驅物容器構造成含有一前驅物，其中該反應器係經由該氣體管線及該前驅物容器而與該電漿產生器流體連通。
  16. 一種半導體處理系統，其包含： 一電漿源容器，其構造成含有電漿源氣體， 一電漿產生器，其流體連通於該電漿源容器，並構造成產生一激發種類， 一反應器， 一氣體管線，以輸送該激發種類，及 一電壓源，其構造成偏壓該氣體管線， 其中該反應器係通過該氣體管線而流體連通於該電漿產生器。
  17. 如請求項16所述之半導體處理系統，其中該電壓源構造成提供DC偏壓電壓至該氣體管線。
  18. 如請求項16所述之半導體處理系統，其更包含一控制系統以控制該偏壓之一電壓與一極性。
  19. 如請求項16所述之半導體處理系統，其中該控制系統構造成控制該氣體管線之該偏壓之一極性，以匹配該電漿產生器所產生的該激發種類之一極性。
  20. 如請求項16所述之半導體處理系統，其更包含一前驅物容器，該前驅物容器構造成含有前驅物，其中該反應器與該前驅物容器流體連通。
  21. 如請求項16所述之半導體處理系統，其中該氣體管線為一雙壁管，其包含在一外部管內之一內部管，其中該外部管構造成由該電壓源偏壓。
  22. 如請求項21所述之半導體處理系統，其中該電壓源構造成提供DC偏壓電壓至該氣體管線。
TW112107436A 2022-03-09 2023-03-02 半導體處理系統 TW202401489A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263318279P 2022-03-09 2022-03-09
US63/318,279 2022-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202401489A true TW202401489A (zh) 2024-01-01

Family

ID=87913922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112107436A TW202401489A (zh) 2022-03-09 2023-03-02 半導體處理系統

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230290613A1 (zh)
JP (1) JP2023133189A (zh)
KR (1) KR20230132730A (zh)
CN (1) CN116741610A (zh)
TW (1) TW202401489A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220235466A1 (en) * 2019-06-06 2022-07-28 Picosun Oy Porous inlet

Also Published As

Publication number Publication date
CN116741610A (zh) 2023-09-12
JP2023133189A (ja) 2023-09-22
KR20230132730A (ko) 2023-09-18
US20230290613A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9523150B2 (en) Substrate processing apparatus, method for manufacturing semiconductor device and computer-readable recording medium
US10056233B2 (en) RPS assisted RF plasma source for semiconductor processing
US7988814B2 (en) Plasma processing apparatus, plasma processing method, focus ring, and focus ring component
CN107833819B (zh) 等离子体处理装置
JP4338355B2 (ja) プラズマ処理装置
CN105379428B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
US11004662B2 (en) Temperature controlled spacer for use in a substrate processing chamber
JP7271330B2 (ja) 載置台及びプラズマ処理装置
US9062376B1 (en) Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer readable recording medium
US9508546B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US11037761B2 (en) Control method and plasma processing apparatus
JP2009530868A (ja) 大面積基板の均一性を改善する方法及び装置
JP2010016021A (ja) プラズマ処理装置
US20150361554A1 (en) Substrate processing apparatus
KR20160028335A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기록 매체
TW202401489A (zh) 半導體處理系統
US9613824B2 (en) Etching method
JP2019216182A (ja) 成膜装置
JP4344886B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2023516739A (ja) 調節可能エッジシースシステム用のパルスｒｆ信号における電圧設定点の調節
JP5232512B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US10763106B2 (en) Method for processing workpiece
TW201743662A (zh) 基板處理方法
US20090137128A1 (en) Substrate Processing Apparatus and Semiconductor Device Producing Method
JP2003092291A (ja) 基板処理装置