TW202402387A - 氣體遞送總成及包括氣體遞送總成之反應器系統 - Google Patents
氣體遞送總成及包括氣體遞送總成之反應器系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202402387A TW202402387A TW112111601A TW112111601A TW202402387A TW 202402387 A TW202402387 A TW 202402387A TW 112111601 A TW112111601 A TW 112111601A TW 112111601 A TW112111601 A TW 112111601A TW 202402387 A TW202402387 A TW 202402387A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- flange
- gas delivery
- delivery assembly
- baffle
- sprinkler head
- Prior art date
Links
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynenickel Chemical compound [P].[Ni] OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 15
- -1 hydrogen radicals Chemical class 0.000 description 13
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 12
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 12
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005898 GeSn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAJBHOLJPAFYGK-UHFFFAOYSA-N [Sn].[Ge].[Si] Chemical compound [Sn].[Ge].[Si] KAJBHOLJPAFYGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IWTIUUVUEKAHRM-UHFFFAOYSA-N germanium tin Chemical compound [Ge].[Sn] IWTIUUVUEKAHRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
- B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/006—Baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
- B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling 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
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
- H01J37/32633—Baffles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
-
- 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
- H01J2237/002—Cooling arrangements
-
- 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
- H01J2237/338—Changing chemical properties of treated surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
所揭示者係一種氣體遞送總成及包括氣體遞送系統之反應器系統。氣體遞送總成包括一輸送管及一擋板，以促成可包括活化種類之氣體的所欲分布。
Description
本揭露大致上係關於用於提供氣體至反應室及氣相反應器系統的總成。更具體地，本揭露係關於適於將活化種類提供至反應室之氣體遞送總成，且關於包括氣體遞送總成之反應器系統。
在電子裝置（諸如半導體裝置）的製造期間常使用反應器系統。對若干製造製程而言，可係所欲的是形成活化種類（諸如自由基），以例如相較於在無活化種類輔助的情況下之用於所欲反應的溫度，允許所欲反應發生在相對低的溫度下。
例如，氫自由基可用以在相對低的溫度下於反應室內處理基材表面。此類處理可包括清潔、提供所欲表面終止、及/或從基材表面移除原生氧化物。
通常，在以活化種類進行表面處理期間，所欲的是在反應室內具有經提供至基材表面之活化種類的均勻分布以提供跨基材表面之均勻處理。一個提供活化種類之均勻分布的方法包括使用噴淋頭裝置。然而，活化種類（諸如氫自由基）由於低質量而具有低擴散率，且氫自由基在與表面（諸如噴淋頭裝置內的表面）碰撞之後傾向於重新結合。結果，在一般噴淋頭裝置的情況下，氫自由基可輕易地重新結合，導致自由基至基材表面之不均勻的分布。
因此，所欲的是用於提供活化種類之更均勻分布之改善的總成及系統。
本揭露之各種實施例提供用於提供活化種類（例如，氫自由基）至一基材表面之改善的總成及系統。例示性方法及系統可用以從一基材表面移除含碳材料及/或含氧材料及/或減少一金屬氧化物（諸如氧化鈷或類似者）。雖然下文更詳細地討論先前技術之各種缺點的方式，通常，本文所述之總成及系統可跨一基材表面提供一相對高濃度及/或均勻的活化種類分布。
根據本揭露之至少一例示性實施例，一種氣體遞送總成包括一輸送管、一噴淋頭總成、及一擋板。根據這些實施例之態樣，輸送管包括一第一端及一第二端，第一端具有一第一端橫截面尺寸，第二端具有一第二端橫截面尺寸，其中第一端橫截面尺寸小於第二端橫截面尺寸。根據進一步的態樣，噴淋頭總成係耦接至輸送管的第二端。噴淋頭總成包括一頂板；一噴淋頭板，其經耦接至頂板；及一充氣區域，其介於頂板與噴淋頭板之間。根據進一步的態樣，擋板係插入在充氣區域與第二端之間。一例示性擋板包括一第一區域及一第二區域，第二區域在徑向上在第一區域之外部，其中第二區域的一流體傳導性大於第一區域的一流體傳導性。氣體遞送總成可進一步包括一第一凸緣，其經耦接至第二端及頂板。第一凸緣可包括一第一凸緣冷卻流體通道。氣體遞送總成可進一步包括一第二凸緣，其經耦接至第一端。第二凸緣可包括一第二凸緣冷卻流體通道。輸送管及擋板之一或多者可包括一塗層。塗層可經組態以減緩自由基重新結合。
根據本揭露之額外實施例，一種反應器系統包括一遠端電漿單元、一反應室、及一氣體遞送總成。氣體遞送總成可係如本文所述者。
所屬技術領域中具有通常知識者將從已參照隨附圖式之某些實施例的下列詳細描述輕易明白此等及其他實施例；本發明並未受限於任何所揭示的（多個）特定實施例。
下文所提供之總成及系統之例示性實施例的描述僅係例示性，且僅意欲用於說明目的；下列描述不意欲限制本揭露或申請專利範圍的範疇。此外，將具有所陳述特徵之多個實施例列舉不意欲排除具有額外特徵之其他實施例或納入所陳述特徵之不同組合的其他實施例。
如下文更詳細提出的，本文所述之例示性總成及系統可用在電子裝置（諸如半導體裝置）的製造中。具體地，例示性系統可用以將相對高及/或均勻濃度的活化種類（例如，衍生自氫）提供至基材表面，以用於在各種應用中使用（具體在所欲的是相對低的製程溫度時）。
降低的處理溫度可係所欲的，以最小化或減少基材上或具有基材之其他層的劣化或損壞。活化種類（諸如，由遠端電漿源產生的氫自由基）可致能在相對低溫（諸如低於200 °C、250 °C、300 °C、或350 °C）下還原材料。低溫處理促成維持材料在基材上的完整性及連續性，並可減少可以其他方式發生之例如對基材內之其他層的損壞。氫自由基可用以使金屬氧化物還原成金屬。氫自由基亦可用以從基材表面清潔污染（諸如碳）。額外或替代地，氫自由基可用以提供例如用於後續處理之所欲的表面終端。此外，氫自由基具有相對低的動能，從而減緩製程期間的基材損壞。本揭露之各種實施例提供總成及系統，以輸送活化種類（諸如氫自由基）至基材（例如，用於表面處理）。
如本文中所使用，用語基材(substrate)可指層可沉積於其上的任何（多個）下伏材料。基材可包括塊材（諸如矽（例如單晶矽）或其他半導體材料），並可包括上覆或下伏於塊材的一或多層（諸如原生氧化物或其他層）。進一步地，基材可包括各種形貌（諸如凹部、線、及類似者），形貌經形成在基材之層及/或塊材的至少一部分之內或之上。舉具體實例而言，基材可包含一或多個材料，包括但不限於矽(Si)、鍺(Ge)、鍺錫(GeSn)、矽鍺(SiGe)、矽鍺錫(SiGeSn)、碳化矽(SiC)、或III-V族半導體材料（諸如，例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、或氮化鎵(GaN)）。在一些實施例中，基材可包含一或多個介電材料，包括但不限於氧化物、氮化物、或氮氧化物。例如，基材可包含氧化矽（例如SiO
2）、金屬氧化物（例如 Al
2O
3）、氮化矽（例如Si
3N
4）、或氮氧化矽。在本揭露之一些實施例中，基材可包含工程基材，其中表面半導體層經設置在塊材材料上方，在其等之間設置有中介埋入式氧化物(BOX)。圖案化基材可包括形成至基材表面之中或之上的特徵；例如，圖案化基材可包含部分製造的半導體裝置結構（諸如，例如電晶體及/或記憶體元件）。在一些情況下，基材包括包含金屬（諸如銅、鈷、及類似者）的層。
如本文中所使用，用語膜(film)可指任何連續或不連續的結構及材料（諸如，藉由本文所揭示之方法沉積之材料）。例如，膜可包括2D材料、或部分或全部分子層、或部分或全部原子層、或原子及/或分子之團簇。膜可包括具有針孔的材料，但仍係至少部分連續的。用語膜(film)及層(layer)可互換地使用。
在本揭露中，氣體可包含在常溫及常壓下的一氣體，一汽化固體及/或一汽化液體，且取決於環境，可以是由一單一氣體或一氣體混合物所構成。
進一步地，在本發明中，一變數的任何兩數值可構成變數的一可行範圍，且所指示的任何範圍可包括或排除端點。此外，所指示之變數的任何數值（不管其是否以約來指示）可指精確值或近似值並包括等效值，以及在一些實施例中可指平均值、中間值、代表值、多數值等。進一步地，在本揭露中，於一些實施例中，用語包括(including)、由…構成(constituted by)、及具有(having)可獨立地指一般或廣泛地包含(typically or broadly comprising)、包含(comprising)、基本上由…所組成(consisting essentially of)、或由…所組成(consisting of)。根據本揭露之態樣，用語之任何已定義的意義不必然排除用語的尋常及慣例意義。
現轉向圖式，圖1繪示根據本揭露之例示性實施例的反應器系統100。圖2及圖3繪示反應器系統100之一部分的放大圖。反應器系統100包括反應器102，其包括反應室104；氣體遞送總成108；及遠端電漿單元(RPU) 116。本文所述之反應器系統100以及氣體遞送總成可在反應器系統及/或其組件內提供活化種類（例如，氫自由基）延長的壽命及/或可提供活化種類的更均勻分布及/或所欲分布。
反應器102可係或包括任何合適的氣相反應器。舉實例而言，反應器102可係或可包括處理反應器。如所繪示，反應器102可包括基材支撐114，其在處理期間支撐基材。
反應室104至少部分地界定在其中處理基材的空間。反應室104的下部部分或表面可至少部分地由基材支撐114界定。
氣體遞送總成108包括噴淋頭總成106、輸送管120、及擋板122。氣體遞送總成108係經組態以從遠端電漿單元116提供活化種類至反應室104，同時減緩遠端電漿單元內所形成之自由基的重新結合。進一步地，氣體遞送總成108可提供活化種類，同時減緩遠端電漿單元116與反應室104之間的任何壓降。
噴淋頭總成106包括頂板110；噴淋頭板112，其經耦接至頂板110；及充氣區域118，其介於頂板110與噴淋頭板112之間。頂板110可由任何合適材料（諸如金屬）形成。舉實例而言，頂板110可由鋁形成，例如，各種鋁級（例如，6000系列或5000系列）或鋁合金，其等之任何者可包括不同的表面塗層。類似地，噴淋頭板112可以具有不同表面塗層之任何合適金屬（諸如各種鋁級（例如，6000系列或5000系列）或鋁合金）形成。頂板110亦可在其中包括頂板導管304及加熱器306。加熱器306可係例如可撓性電阻加熱器。熱電偶308亦可係至少部分地嵌入頂板110中。
噴淋頭板112包括複數個孔202，其等促成氣體從充氣區域118至反應室104之所欲流動。
輸送管120係經組態以將遠端電漿單元116中所形成的活化種類輸送至噴淋頭總成106的充氣區域118，同時減緩自由基重新結合。輸送管120可以具有不同表面塗層之任何合適材料（諸如鋁，例如，6000或50000系列鋁級或鋁合金）形成。輸送管120的內表面524可塗以管塗層（諸如氧化鋁、無電鍍鎳磷(electroless nickel phosphorous)、氧化釔、或類似者）以進一步減緩自由基重新結合。
參照圖1及圖4至圖6，在所繪示之實例中，輸送管120包括第一端402及第二端502，第一端具有第一端橫截面尺寸（例如，第一直徑）404，第二端具有第二端橫截面尺寸（例如，第二直徑）504，其中第一端橫截面尺寸404小於第二端橫截面尺寸504。大於第一端橫截面尺寸404之第二端橫截面尺寸504促成活化種類至反應室104的流動同時減緩重新結合。第二端502可耦接至噴淋頭組件106。
如進一步所繪示，輸送管120包括第一區段406及相鄰第二區段408。第一區段406可係實質上直形、中空的圓筒形。第二區段408可係錐形或實質上截頭圓錐形。第一區段406及第二區段408可形成為一體化本體。替代地，第一區段406及第二區段408可密封地耦接在一起。
氣體遞送總成108亦可包括第一凸緣410。第一凸緣410可用以將輸送管120的第二端502耦接至頂板110。如圖5及圖6所繪示，第一凸緣410包括內表面506，其接觸輸送管120的外表面508以在輸送管120與第一凸緣410之間形成密封。在一些情況下，第一凸緣410（例如，內表面506）係焊接至第二端502（例如，外表面508）。
第一凸緣410亦包括底表面512，其在頂板110與第一凸緣410之間形成密封。密封可使用任何合適手段形成。例如，如圖2所繪示，頂板110可包括凹部208、210及密封構件204、206（例如，O形環或類似者），以在頂板110與第一凸緣410之間形成密封。
第一凸緣410亦可包括第一凸緣冷卻流體通道516。第一凸緣冷卻流體通道516可經組態以收納具有循環通過其中的冷卻流體之冷卻流體管518，及/或冷卻流體通道516可經組態以直接收納冷卻流體。氣體遞送總成108亦可包括一或多個緊固件（諸如一或多個夾子414），以使冷卻流體管518保持在第一凸緣冷卻流體通道516內。
第一凸緣410亦可包括複數個孔416以收納緊固件212（諸如螺栓或螺釘）。緊固件212可用以將第一凸緣410耦接至頂板110。
氣體遞送總成108亦可包括第二凸緣412。第二凸緣412可用以將輸送管120的第一端402耦接至遠端電漿單元116。
第二凸緣412包括內表面602，其接觸輸送管120之外表面604以在輸送管120與第二凸緣412之間形成密封。在一些情況下，第二凸緣412（例如，內表面602）可焊接至第一端402（例如，外表面604）。
第二凸緣412亦包括頂表面606，其可在遠端電漿單元116與第二凸緣412之間形成密封。密封可使用任何合適手段形成。例如，如圖2及圖3所繪示，密封構件214（例如，O形環或類似者）可用以在第二凸緣412與遠端電漿單元116之間形成密封。
第二凸緣412可包括第二凸緣冷卻流體通道520。第二凸緣冷卻流體通道520可經組態以收納可具有循環通過其中的冷卻流體之冷卻流體管522及/或可經組態以直接收納冷卻流體。氣體遞送總成108亦可包括一或多個緊固件（諸如一或多個夾子418），以使冷卻流體管522保持在第二凸緣冷卻流體通道520內。
第二凸緣412亦可包括複數個孔608以收納緊固件302（諸如螺栓或螺釘）。緊固件302可用以將第二凸緣412耦接至遠端電漿單元116，使得輸送管120的第一端402經流體耦接至遠端電漿單元116的出口。
擋板122可經組態以使遠端電漿單元116中所產生的活化種類分布至充氣區域118。擋板122可因此合適地插入充氣區域118與第二端502之間。擋板122可密封地耦接至第一凸緣410。例如，擋板122可焊接至第一凸緣410。
圖7更詳細地繪示例示性擋板122。在所繪示之實例中，擋板122包括第一區域702及第二區域704，第二區域在徑向上設置在第一區域702之外部。欲得到活化種類之所欲的流動圖案，第二區域704之流體傳導性可大於第一區域702之流體傳導性。
第一區域702可包括實質上圓筒形部分706，其具有通過其中的複數個孔708。第一區域702可經組態以允許活化種類朝反應室104內的基材中心流動，同時不允許活化種類的全部直接朝基材中心流動。孔708的數目範圍可從例如約10至約50或約20至約100。各孔708的大小範圍可從約1至約7 mm。相鄰孔708之圓周節距(cp)可徑向地變化，例如，其中相對於遠離中心712之孔708的間距，接近擋板122之中心712的孔708更靠近在一起。在一些情況下，孔708的徑向節距(rp)可相當恆定。
第二區域704可包括實質上中空的圓筒形。在所繪示之實例中，第二區域704包括複數個弓形（arcuate-shaped）或實質上弓形的區域710。弓形區域的數目範圍可從例如約2至約4或約4至約8。
擋板122可以任何合適材料（諸如金屬或陶瓷（例如，藍寶石、石英、熔融矽石、或類似者））形成。例示性金屬包括各種鋁級（諸如本文所提及者）、鋁合金、耐火金屬、及類似者。在一些情況下，擋板122在擋板表面上包含擋板塗層。擋板塗層可係或包括例如氧化鋁、無電鍍鎳磷、氧化釔、或類似者。
再次參照圖1，基座或基材支撐114可係固定的，並可經組態以收納頂銷（未繪示）。基座114可包括一或多個加熱器134及/或用於冷卻流體的一或多個導管。
遠端電漿單元116從一或多個來源氣體（例如，含氫氣體，諸如H
2）產生活化種類（例如，自由基）。所產生的自由基接著通過輸送管120進入反應室104。遠端電漿單元116可包括：由不同RF頻率（諸如100 kHz、400 kHz、2 MHz、13.56 MHz、60 MHz、160 MHz、及/或2.45 GHz微波源）驅動之環形樣式ICP（電感耦接電漿）及/或CCP（電容耦接電漿）源或線圈樣式ICP源。
雖然本文中提出本揭露之例示性實施例，應瞭解本揭露並未因此受限。例如，雖然系統及總成係就氫自由基描述，系統及總成不必然受限於與此類自由基併用。在不偏離本揭露之精神及範疇的情況下，可對本文中提出的系統及方法作出各種修改、變化、及增進。
100:反應器系統
102:反應器
104:反應室
106:噴淋頭總成
108:氣體遞送總成
110:頂板
112:噴淋頭板
114:基材支撐
116:遠端電漿單元
118:充氣區域
120:輸送管
122:擋板
134:加熱器
202:孔
204,206:密封構件
208,210:凹部
212:緊固件
214:密封構件
302:緊固件
304:頂板導管
306:加熱器
308:熱電偶
524:內表面
402:第一端
404:第一端橫截面尺寸/第一直徑
406:第一區段
408:第二區段
410:第一凸緣
412:第二凸緣
414:緊固件
416:孔
418:夾子
502:第二端
504:第二端橫截面尺寸/第二直徑
506:內表面
508:外表面
512:底表面
516:第一凸緣冷卻流體通道
518:冷卻流體管
520:第二凸緣冷卻流體通道
522:冷卻流體管
602:內表面
604:外表面
606:頂表面
608:孔
702:第一區域
704:第二區域
706:圓筒形部分
708:孔
710:弓形區域
712:中心
cp:圓周節距
當結合下列說明圖式考慮時，可藉由參照實施方式及申請專利範圍而得到對本揭露之實施例的更完整了解。
圖1繪示根據本揭露之至少一實施例的反應器系統。
圖2繪示圖1之反應器系統之一部分的放大圖。
圖3繪示圖1之反應器系統之一部分的放大圖。
圖4繪示根據本揭露之至少一實施例之氣體遞送總成的一部分。
圖5及圖6繪示根據本揭露之至少一實施例之圖4的氣體遞送總成之部分的橫截面圖。
圖7繪示根據本揭露之至少一實施例的擋板。
將理解，圖式中的元件係為了簡明及清楚起見而繪示且不必然按比例繪製。舉例而言，圖中一些元件的尺寸可能相對於其他元件放大以有助於增進對本發明的所示實施例的理解。
100:反應器系統
102:反應器
104:反應室
106:噴淋頭總成
108:氣體遞送總成
110:頂板
112:噴淋頭板
114:基材支撐
116:遠端電漿單元
118:充氣區域
120:輸送管
122:擋板
Claims (20)
- 一種氣體遞送總成，其包含： 一輸送管，其包含： 一第一端，其具有一第一端橫截面尺寸，及 一第二端，其具有一第二端橫截面尺寸， 其中該第一端橫截面尺寸小於該第二端橫截面尺寸； 一噴淋頭總成，其經耦接至該第二端，該噴淋頭總成包含： 一頂板； 一噴淋頭板，其經耦接至該頂板；及 一充氣區域，其介於該頂板與該噴淋頭板之間；及 一擋板，其經插入在該充氣區域與該第二端之間，該擋板包含： 一第一區域；及 一第二區域，其徑向地外部於該第一區域， 其中該第二區域之一流體傳導性大於該第一區域之一流體傳導性。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其進一步包含一第一凸緣，該第一凸緣經耦接至該第二端及該頂板。
- 如請求項2之氣體遞送總成，其中該第一凸緣係焊接至該第二端。
- 如請求項2之氣體遞送總成，其中該擋板係焊接至該第一凸緣。
- 如請求項2之氣體遞送總成，其中該第一凸緣包含一第一凸緣冷卻流體通道。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其進一步包含一第二凸緣，該第二凸緣經耦接至該第一端。
- 如請求項6之氣體遞送總成，其中該第二凸緣包含一第二凸緣冷卻流體通道。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該第一區域包含一實質上圓筒形部分，其具有通過其中的複數個孔。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該第二區域包含複數個弓形區域。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該頂板在其中包含一頂板導管及一加熱器。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該輸送管在該輸送管之一內表面上進一步包含一管塗層。
- 如請求項11之氣體遞送總成，其中該管塗層包含一材料，該材料係選自由氧化鋁、無電鍍鎳磷、及氧化釔組成的群組。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該擋板進一步包含在該擋板的一表面上的一擋板塗層。
- 如請求項13之氣體遞送總成，其中該擋板塗層包含一材料，該材料係選自由氧化鋁、無電鍍鎳磷、及氧化釔組成的群組。
- 如請求項1之氣體遞送總成，其中該輸送管包含一第一實質上直形區段及相鄰的一第二錐形區段。
- 一種反應器系統，其包含： 一遠端電漿單元； 一輸送管，其經流體耦接至該遠端電漿單元之一出口，該輸送管包含： 一第一端，其具有一第一端橫截面尺寸，及 一第二端，其具有一第二端橫截面尺寸， 其中該第一端橫截面尺寸小於該第二端橫截面尺寸； 一噴淋頭總成，其經耦接至該第二端，該噴淋頭總成包含： 一頂板； 一噴淋頭板，其經耦接至該頂板；及 一充氣區域，其介於該頂板與該噴淋頭板之間； 一擋板，其經插入在該充氣區域與該第二端之間，該擋板包含： 一第一區域；及 一第二區域，其在徑向上在該第一區域之外部， 其中該第二區域之一流體傳導性大於該第一區域之一流體傳導性；及 一反應室，其相鄰於該噴淋頭板。
- 如請求項16之反應器系統，其中該輸送管係塗以一材料，該材料選自由氧化鋁、無電鍍鎳磷、及氧化釔組成的群組。
- 一種氣體遞送總成，其包含： 一輸送管，其包含： 一第一端，其具有一第一端橫截面尺寸， 一第二端，其具有一第二端橫截面尺寸， 其中該第一端橫截面尺寸小於該第二端橫截面尺寸， 一噴淋頭總成，其經耦接至該第二端，該噴淋頭總成包含： 一頂板； 一噴淋頭板，其經耦接至該頂板；及 一充氣區域，其介於該頂板與該噴淋頭板之間；及 一擋板，其經插入在該充氣區域與該第二端之間。
- 如請求項18之氣體遞送總成，其包含一第一凸緣，該第一凸緣包含一第一凸緣冷卻流體通道。
- 如請求項18之氣體遞送總成，其包含一第二凸緣，該第二凸緣包含一第二凸緣冷卻流體通道。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202263327910P | 2022-04-06 | 2022-04-06 | |
| US63/327,910 | 2022-04-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202402387A true TW202402387A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=88239794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112111601A TW202402387A (zh) | 2022-04-06 | 2023-03-28 | 氣體遞送總成及包括氣體遞送總成之反應器系統 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230326722A1 (zh) |
| JP (1) | JP2023154412A (zh) |
| KR (1) | KR20230143946A (zh) |
| CN (1) | CN116889840A (zh) |
| TW (1) | TW202402387A (zh) |
-
2023
- 2023-03-28 TW TW112111601A patent/TW202402387A/zh unknown
- 2023-04-03 JP JP2023060133A patent/JP2023154412A/ja active Pending
- 2023-04-03 US US18/129,932 patent/US20230326722A1/en active Pending
- 2023-04-03 KR KR1020230043635A patent/KR20230143946A/ko unknown
- 2023-04-06 CN CN202310369207.5A patent/CN116889840A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230143946A (ko) | 2023-10-13 |
| CN116889840A (zh) | 2023-10-17 |
| US20230326722A1 (en) | 2023-10-12 |
| JP2023154412A (ja) | 2023-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7393501B2 (ja) | 前駆体の流れを改善する半導体処理チャンバ | |
| US12006572B2 (en) | Reactor system including a gas distribution assembly for use with activated species and method of using same | |
| JP7440215B2 (ja) | 水素ラジカルを使用するための装置およびその使用方法 | |
| TW201913809A (zh) | 電漿蝕刻製程中使用塗佈部件的製程裕度擴充 | |
| US10214815B2 (en) | Surface treated aluminum nitride baffle | |
| TWI689613B (zh) | 用於具有可重複蝕刻與沉積率之增進效能之調節遠端電漿源的方法 | |
| JP4889640B2 (ja) | 処理領域で基板に化学気相堆積を行うためのチャンバ | |
| US7629033B2 (en) | Plasma processing method for forming a silicon nitride film on a silicon oxide film | |
| TWI434334B (zh) | 電漿ｃｖｄ裝置 | |
| JP4849705B2 (ja) | プラズマ処理装置、プラズマ生成導入部材及び誘電体 | |
| JP4417362B2 (ja) | Ｃｖｄチャンバのクリーニング方法 | |
| CN108630578B (zh) | 超高选择性的氮化物蚀刻以形成FinFET器件 | |
| WO2009140153A2 (en) | Apparatus for etching semiconductor wafers | |
| JP2023065378A (ja) | 基板及びチャンバ部品上への金属ケイ素化合物層の堆積 | |
| TW202402387A (zh) | 氣體遞送總成及包括氣體遞送總成之反應器系統 | |
| WO2014141664A1 (ja) | エッチング方法およびエッチング装置 | |
| CN116568862A (zh) | 陈化处理腔室的方法 | |
| JP4912363B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP2007173747A (ja) | Ｃｖｄ装置およびクリーニング方法 | |
| US6217660B1 (en) | Method for cleaning a throttle valve and apparatus | |
| TW202231906A (zh) | 形成硬遮罩之方法 | |
| JP4854712B2 (ja) | 平面アンテナ及びプラズマ処理装置 |