TW202410260A - 高傳導性分流管道架構 - Google Patents

Abstract

示例性半導體處理系統可以包括蓋板和氣體分離器。該氣體分離器可以安置在該蓋板上。該氣體分離器可以包括頂表面和複數個側表面。該氣體分離器可以界定：氣體入口；氣體出口；氣體腔，延伸於該氣體入口與該氣體出口之間，並將該氣體入口與該氣體出口流體耦合；以及第一分流腔，與該氣體腔流體耦合，並將氣體從處理腔室通過分流出口引導出去。該半導體處理系統可以包括第一分流熔接件。該第一分流熔接件可以從該分流出口延伸並與該分流出口流體耦合。該第一分流熔接件可以包括第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口。

Description

高傳導性分流管道架構

本申請案主張於2022年8月4日所提出的標題為「HIGH CONDUCTANCE DIVERT LINE ARCHITECTURE」的第17/880,885號的美國專利申請案的權益和優先權，該美國專利申請案的整體內容特此以引用方式納入本文。

本技術與半導體製程和設備相關。更具體地說，本技術與半導體處理系統和部件相關。

半導體處理系統通常利用集群工具將多個製程腔室整合在一起。這種配置可以有助於執行多個連續的處理操作，而無需將基板從受控處理環境中移除，也可以允許在不同的腔室中同時對多個基板執行類似的製程。這些腔室可以包括例如脫氣腔室、預處理腔室、傳輸腔室、化學氣相沉積腔室、物理氣相沉積腔室、蝕刻腔室、計量腔室和其他腔室。集群工具中的腔室組合，以及用以運行這些腔室的操作條件和參數，被選擇為使用特定的製程配方和製程流程來製造特定的結構。

處理操作通常要求對製程氣體的流量進行仔細控制，以確保晶圓上的沉積速率和薄膜均勻性滿足所需的規格。為了幫助控制這種流速，一些處理操作可能會涉及將部分或全部製程氣體從處理腔室轉移出去，以調整進入腔室的氣體流量。然而，這種分流過程可能會導致流體壓力問題和/或分流管道內製程氣體的凝結。

因此，需要改進系統和方法，使其可以用於在半導體處理系統內高效地轉移製程氣體。本技術解決了這些和其他的需求。

示例性半導體處理系統可以包括複數個處理腔室。每個處理腔室可以界定一個處理區域。這些系統可以包括定位在該複數個處理腔室上方的蓋板。這些系統可以包括安置在該蓋板上的氣體分離器。該氣體分離器可以包括頂表面和複數個側表面。該氣體分離器可以界定一個或多個氣體入口。該氣體分離器可以界定一個或多個氣體出口。該氣體分離器可以界定：一個或多個氣體腔，延伸於該一個或多個氣體入口與該一個或多個氣體出口中的每一者之間，並將該一個或多個氣體入口與該一個或多個氣體出口中的每一者流體耦合。該氣體分離器可以界定：分流腔，與該一個或多個氣體腔流體耦合，並將氣體從該複數個處理腔室中的一者通過分流出口引導出去。這些系統可以包括第一分流熔接件（weldment），該第一分流熔接件從該分流出口延伸並與該分流出口流體耦合。該第一分流熔接件可以包括第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口。

在一些實施例中，這些系統可以包括第二分流熔接件，該第二分流熔接件具有第二分流熔接件入口和第三分流熔接件入口。該第二分流熔接件入口可以與該第一分流熔接件出口流體連通。該第三分流熔接件入口可以與該第二分流熔接件出口流體連通。這些系統可以包括第一閥門，該第一閥門將該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口耦合。這些系統可以包括第二閥門，該第二閥門將該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口耦合。這些系統可以包括設置在該第一閥門的上游的第一分流熔接件過濾器。這些系統可以包括設置在該第二閥門的上游的第二分流熔接件過濾器。該第一分流熔接件可以與前級管道流體連通。這些系統可以包括包圍該第一分流熔接件的一個到五個加熱器套管。

本發明的一些實施例可以包含包括蓋板的半導體處理系統。這些系統可以包括安置在該蓋板上的氣體分離器。該氣體分離器可以包括頂表面和複數個側表面。該氣體分離器可以界定氣體入口。該氣體分離器可以界定氣體出口。該氣體分離器可以界定氣體腔，該氣體腔延伸於該氣體入口與該氣體出口之間，並將該氣體入口與該氣體出口流體耦合。該氣體分離器可以界定第一分流腔，該第一分流腔與該氣體腔流體耦合，並將氣體從處理腔室通過分流出口引導出去。這些系統可以包括第一分流熔接件（weldment），該第一分流熔接件從該分流出口延伸並與該分流出口流體耦合。該第一分流熔接件可以包括第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口。

在一些實施例中，這些系統可以包括與該第一分流熔接件流體連通的前級管道。這些系統可以包括第二分流熔接件，該第二分流熔接件具有第二分流熔接件入口、第三分流熔接件入口和第三分流熔接件出口。該第二分流熔接件入口可以與該第一分流熔接件出口耦合。該第三分流熔接件入口可以與該第二分流熔接件出口耦合。該第三分流熔接件出口可以與該前級管道耦合。這些系統可以包括第一閥門，該第一閥門將該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口耦合。這些系統可以包括第二閥門，該第二閥門將該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口耦合。該第一閥門和該第二閥門的閥門流量係數可以大於或為約0.3到小於或為約0.9。該氣體腔和該分流腔可以經由至少一個閥門流體耦合。這些系統可以包括與該至少一個閥門耦合的閥塊（valve block）。該閥塊可以與該氣體分離器耦合。該第一分流熔接件的內徑可以大於或為約5.0毫米到小於或為約20.0毫米。這些系統可以包括包圍該第一分流熔接件的一個到五個加熱器套管。

本發明的一些實施例可以包含半導體處理方法。這些方法可以包括以下步驟：經由由氣體分離器界定的氣體腔的氣體入口端將氣體引入該氣體腔。這些方法可以包括以下步驟：將該氣體的分流部分引導到與該氣體腔流體耦合的分流腔中。這些方法可以包括以下步驟：使該氣體的該分流部分流過該分流腔，並流入分流熔接件。這些方法可以包括以下步驟：通過第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口將該氣體的該分流部分的該流動分成第一分流部分和第二分流部分。

在一些實施例中，這些方法可以包括以下步驟：使該氣體的該第一分流部分通過第一過濾器和第一閥門。這些方法可以包括以下步驟：使該氣體的該第二分流部分通過第二過濾器和第二閥門。這些方法可以包括以下步驟：在使該氣體的該第一分流部分和該氣體的該第二分流部分流過該第一過濾器和該第二過濾器之後，重新結合該氣體的該第一分流部分和該氣體的該第二分流部分。這些方法可以包括以下步驟：將重新結合的該氣體的第一分流部分和該氣體的該第二分流部分傳遞到前級管道。該分流熔接件中的壓力可以小於或為約150托。

與傳統的系統和技術相比，這種技術可以提供許多好處。例如，這些處理系統可以提供可以遠遠超出傳統設計的多基板處理能力。此外，這些處理系統還可以在多個腔室之間提供相等的流量分配，而不會降低沉積速率。實施例還可以減少在氣體流到腔室之前的氣體穩定時間。這些處理系統還可以提供使用分流路徑調整沉積速率，同時容納更高的製程氣體流速的能力。這些和其他的實施例，以及它們的許多優點和特徵，將結合下面的描述和附圖進行更詳細的描述。

基板處理可以包括在晶圓或半導體基板上添加、移除或以其他方式修改材料的時間密集型操作。基板的高效移動可以減少排隊時間，提高基板吞吐量。為了提高在集群工具內處理的基板數量，可以將額外的腔室納入到主機上。雖然可以藉由加長工具來不斷添加傳輸機器人和處理腔室，但隨著集群工具的佔地面積擴大，這可能變得沒有空間效率。因此，本技術可以包括在規定的佔地面積內具有更高數量的處理腔室的集群工具。為了適應傳輸機器人周圍有限的佔地面積，本技術可以增加機器人橫向外側的處理腔室數量。例如，一些傳統的集群工具可能包括一個或兩個處理腔室，這些處理腔室圍繞著位於中心位置的傳輸機器人的各區段設置，以最大限度地增加機器人周圍的徑向處理腔室數量。本技術可以在這一概念的基礎上藉由在側向外側納入額外的腔室作為另一排腔室或另一組腔室來擴充。例如，本技術可以應用於包括三個、四個、五個、六個或更多處理腔室的集群工具，可以在一個或多個機器人進出位置中的每一者處進出這些處理腔室。

可以從單一來源向多個處理腔室供應製程氣體，其中氣流被均勻地分成單獨的氣流以用於每個處理腔室。處理系統可以包括可以用於幫助調整製程氣體流量的分流架構。只是作為一個例子，當製程氣體的流速提升到全流速時，可以將製程氣體從處理腔室分流出去，以確保只向腔室輸送全流速。然而，隨著額外製程位置的添加，需要更高的流速來保持流向每個腔室的製程氣體流速適當，以實現所需的沉積速率。最大流速可能會受到分流架構的限制，這可能會導致分流管道內的壓力累積到過量的位準。這可能會導致壓力尖峰和/或流動路徑的扼流。此外，在閥門的致動期間，當與分流管道耦合的閥門突然打開或關閉時，由於瞬時壓力差很高，高壓可能會導致分流管道內的製程氣體凝結。凝結可能會導致殘留物累積，並且可能會改變分流管道的流動特性。

本技術可以藉由納入分流熔接件來克服這些問題，這種熔接件將分流的製程氣體分離到多個出口中，這樣可以降低分流管道中的壓力。這些系統可以包括被動流量控制設備，如扼流孔口，這些設備可以確保來自氣體源的流量在每個腔室之間相等。降低分流熔接件中的壓力可以使上游流動路徑中的孔口尺寸能夠增加。較大的孔口尺寸可以使更高流速的製程氣體能夠流入處理腔室，這樣可以導致沉積速率提高。

儘管其餘的揭示內容將例行地識別可以對以採用本結構和方法的特定結構，例如四位腔室系統，但將容易理解到，本系統和方法同樣可適用於可能受益於所解釋的結構能力的任何數量的結構和設備。因此，不應認為本技術限於僅供任何特定的結構使用。此外，儘管將描述一個示例性工具系統以為本技術提供基礎，但要理解的是，本技術可以與可能受益於要描述的部分或全部操作和系統的任何數量的半導體處理腔室和工具合併在一起。

圖 1顯示了依據本技術的一些實施例，沉積、蝕刻、烘烤和固化腔室的半導體處理工具或處理系統100的一個實施例的俯視平面圖。在圖式中，一組前開式標準艙102供應各種尺寸的基板，這些基板由機械手臂104a和104b接收在工廠介面103內，並放置到裝載閘（load lock）或低壓固持區域106，然後被輸送到其中一個基板處理區域108，這些基板處理區域108定位於腔室系統或四元區段（quad section）109a-c中，這些腔室系統或四元區段109a-c可以各自是具有與複數個處理區域108流體耦合的傳輸區域的半導體處理系統。雖然示出的是一個四元系統，但要理解，本技術同樣包含納入獨立腔室、雙腔室和其他多腔室系統的平台。收容在傳輸腔室112中的第二機械手臂110可以用於將基板晶圓從固持區域106運輸到四元區段109並運輸回來，第二機械手臂110可以收容在傳輸腔室中，每個四元區段或處理系統都可以與傳輸腔室連接。每個基板處理區域108可以被配備為執行多種半導體處理操作，包括任何數量的沉積過程，包括循環層沉積（cyclical layer deposition）、原子層沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積，以及蝕刻、預清潔、退火、電漿處理、脫氣、定向和其他基板製程。

每個四元區段109可以包括一個傳輸區域，該區域可以從第二機械手臂110接收基板並將基板輸送至第二機械手臂110。腔室系統的傳輸區域可以與具有第二機械手臂110的傳輸腔室對準。在一些實施例中，機器人可以橫向出入傳輸區域。在隨後的操作中，傳輸區段的各部件可以將基板垂直平移到上覆處理區域108中。同樣，傳輸區域也可以用於在每個傳輸區域內的各位置之間旋轉基板。基板處理區域108可以包括任何數量的系統部件，用於在基板或晶圓上沉積、退火、固化和/或蝕刻材料薄膜。在一種配置中，兩組處理區域（如四元區段109a和109b中的處理區域）可以用於在基板上沉積材料，而第三組處理腔室（如四元區段109c中的處理腔室或區域）可以用於固化、退火或處理經沉積的薄膜。在另一種配置中，所有三組腔室（如所示的全部十二個腔室）都可以被配置為在基板上沉積和/或固化薄膜。

如圖所示，第二機械手臂110可以包括兩個臂，用於同時輸送和/或取回多個基板。例如，每個四元區段109可以包括沿傳輸區域殼體表面的兩個出入口107，這些出入口可以與第二機械手臂橫向對準。這些出入口可以沿著傳輸腔室112附近的表面界定。在一些實施例（例如所示的實施例）中，第一出入口可以與四元區段的複數個基板支撐件中的第一基板支撐件對準。此外，第二出入口可以與四元區段的該複數個基板支撐件中的第二基板支撐件對準。第一基板支撐件可以與第二基板支撐件相鄰，在一些實施例中，這兩個基板支撐件可以界定第一排基板支撐件。如圖示配置所示，第二排基板支撐件可以定位在第一排基板支撐件的後面、在傳輸腔室112的橫向外側。第二機械手臂110的兩個臂可以留有間距，以便使兩個臂能夠同時進入一個四元區段或腔室系統，以將一個或兩個基板輸送或取回到傳輸區域內的基板支撐件。

所述的任何一個或多個傳輸區域都可以與不同實施例中所示的與製造系統分離的額外腔室合併在一起。將理解，處理系統100考慮到了材料膜的沉積、蝕刻、退火和固化腔室的其他配置。此外，本技術還可以與任何數量的其他處理系統一起利用，這些系統可以納入用於執行任何特定操作（如基板移動）的傳輸系統。在一些實施例中，處理系統可以提供出入多個處理腔室區域的出入口，同時保持各種區段（如所指出的固持區域和傳輸區域）中的真空環境，這樣的處理系統可以允許在多個腔室中執行操作，同時在分立的製程之間保持特定的真空環境。

如所述，處理系統100，或更具體地說，與處理系統100或其他處理系統合併在一起的四元區段或腔室系統，可以包括定位在所示處理腔室區域下方的傳輸區段。 圖 2顯示了依據本技術的一些實施例，示例性腔室系統200的傳輸區段的示意等角視圖。圖2可以說明上述傳輸區域的其他態樣或變化，並且可以包括所述的任何部件或特性。所示的系統可以包括傳輸區域殼體205，如下文的進一步討論，它可以是界定傳輸區域的腔室主體，該傳輸區域中可以包括多個部件。此外，傳輸區域還可以由與傳輸區域流體耦合的處理腔室或處理區域（例如圖1的四元區段109所示的處理腔室區域108）從上方至少部分地界定。傳輸區域殼體的側壁可以界定一個或多個出入位置207，可以通過這些位置輸送和取回基板，例如藉由如上所述的第二機械手臂110。出入位置207可以是狹縫閥或其他可密封的出入位置，在一些實施例中，狹縫閥或其他可密封的出入位置包括門或其他密封機構，以便在傳輸區域殼體205內提供氣密環境。雖然圖示了兩個這樣的出入位置207，但要理解，在一些實施例中，可能只包括單個出入位置207，以及位於傳輸區域殼體多側的出入位置。還要理解的是，所示的傳輸區段的尺寸可以被調整為適應任何基板尺寸，包括200毫米、300毫米、450毫米或更大或更小的基板，包括由任何數量的幾何形狀或形狀表徵的基板。

在傳輸區域殼體205內，可以有圍繞傳輸區域容積定位的複數個基板支撐件210。雖然圖示了四個基板支撐件，但要理解，本技術的實施例同樣包含任何數量的基板支撐件。例如，依據本技術的實施例，在傳輸區域中可以容納大於或約三個、四個、五個、六個、八個或更多個基板支撐件210。第二機械手臂110可以通過出入口207將基板輸送到基板支撐件210a或210b中的任一者或兩者。同樣，第二機械手臂110可以從這些位置取回基板。升降銷212可以從基板支撐件210凸出，並且可以允許機器人出入基板下方。升降銷可以固定在基板支撐上，或固定在基板支撐件可以凹入下方的位置處，在一些實施例中，升降銷還可以通過基板支撐件升高或降低。基板支撐件210可以垂直平移，並且在一些實施例中可以向上延伸到半導體處理系統的處理腔室區域，例如定位在傳輸區域殼體205上方的處理腔室區域108。

傳輸區域殼體205可以為對準系統提供出入口215，這些對準系統可以包括對準器，該對準器可以如圖所示延伸通過傳輸區域殼體的孔，並且可以與通過相鄰的孔突出或傳輸的雷射器、攝影機或其他監測設備一起操作，並且可以決定正在平移的基板是否正確對準。傳輸區域殼體205還可以包括傳輸裝置220，該傳輸裝置可以多種方式操作，以在各種基板支撐件之間定位基板和移動基板。在一個例子中，傳輸裝置220可以將基板支撐件210a和210b上的基板移動到基板支撐件210c和210d，這樣可以允許將額外的基板輸送到傳輸腔室中。額外的傳輸操作可以包括在基板支撐件之間旋轉基板，以便在上覆處理區域中進行額外的處理。

傳輸裝置220可以包括中心輪轂225，該中心輪轂可以包括延伸到傳輸腔室中的一個或多個軸桿。與軸桿耦合的可以是末端效應器235。末端效應器235可以包括從中心輪轂徑向或橫向向外延伸的複數個臂237。雖然圖示的是臂從末端效應器的中心主體延伸，但在各種實施例中，末端效應器還可以包括各自與軸桿或中心輪轂耦合的單獨臂。在本技術的實施例中，可以包括任何數量的臂。在一些實施例中，臂237的數量可以與腔室中包括的基板支撐件210的數量相似或相等。因此，如圖所示，對於四個基板支撐件，傳輸裝置220可以包括從末端執行器延伸的四個臂。臂可以由任何數量的形狀和輪廓表徵，例如直線輪廓或弧形輪廓，也可以包括任何數量的遠端輪廓，包括鉤、環、叉或其他設計，用於支撐基板和/或提供對基板的接取，例如用於對準或嚙合。

末端效應器235，或末端效應器的部件或部分，可以用於在傳輸或移動期間接觸基板。這些部件以及末端效應器可以由包括導電材料和/或絕緣材料的多種材料製成或包括這些材料。在一些實施例中，可以對這些材料進行塗層或鍍層，以使其耐得住與可能從上覆處理腔室進入傳輸腔室的前驅物或其他化學品接觸。

此外，還可以將這些材料提供或選擇為耐得住其他環境特性，例如溫度。在一些實施例中，基板支撐件可以用於加熱設置在支撐件上的基板。基板支撐件可以被配置為將表面或基板溫度提高到大於或約100℃、大於或約200℃、大於或約300℃、大於或約400℃、大於或約500℃、大於或約600℃、大於或約700℃、大於或約800℃或更高的溫度。可以在操作期間保持這些溫度中的任何一者，因此傳輸裝置220的各部件可以曝露於這些所述或包含的溫度中的任何一者。因此，在一些實施例中，可以將這些材料中的任一者選擇為適應這些溫度範圍，並且可以包括陶瓷和金屬等材料，這些材料可以由相對較低的熱膨脹係數或其他有益的特性表徵。

也可以將部件耦合器調適為在高溫和/或腐蝕性環境中操作。例如，在末端效應器和端部都是陶瓷的情況下，耦合器可以包括壓緊接頭、卡扣接頭或其他接頭，這些接頭可以不包括可能會膨脹和與溫度接觸並且可能造成陶瓷破裂的額外材料（如螺栓）。在一些實施例中，端部可以與末端效應器連續，並且可以與末端效應器一體地形成。可以利用任何數量的其他材料，這些材料可以促進操作或在操作期間的阻力，並且同樣包含在本技術中。傳輸裝置220可以包括多個部件和配置，這些元件和配置可以促進末端效應器在多個方向上的移動，這樣可以用末端效應器可以耦合到的驅動系統部件促進旋轉移動，以及垂直移動，或一種或多種方式的橫向移動。

圖 3顯示了依據本技術的一些實施例的示例性腔室系統的腔室系統300的傳輸區域的示意等角視圖。腔室系統300可以與上述腔室系統200的傳輸區域相似，並且可以包括類似的部件，包括上述任何部件、特性或配置。圖3還可以與下面的圖式一起說明本技術包含的某些部件耦合器。

腔室系統300可以包括界定傳輸區域的腔室主體305或殼體。在界定的容積內，可以有複數個基板支撐件310，如前所述，它們圍繞腔室主體分佈。如下文將進一步描述的那樣，每個基板支撐件310可以沿著基板支撐件的中心軸在圖中所示的第一位置與可以執行基板處理的第二位置之間垂直平移。腔室主體305還可以界定通過腔室主體的一個或多個出入口307。如前所述，傳輸裝置335可以定位在傳輸區域內，並被配置為在傳輸區域內的基板支撐件310之間嚙合和旋轉基板。例如，傳輸裝置335可以圍繞傳輸裝置的中心軸旋轉，以重新定位基板。在一些實施例中，傳輸裝置335還可以橫向平移，以進一步促進在每個基板支撐件處重新定位基板。

腔室主體305可以包括頂表面306，它可以為系統的上覆部件提供支撐。頂表面306可以界定墊片槽308，該墊片槽可以為墊片提供安裝位置，以便為真空處理提供上覆部件的氣密密封。與一些傳統系統不同的是，腔室系統300和依據本技術的一些實施例的其他腔室系統可以在處理腔內包括開放的傳輸區域，並且可以形成覆蓋傳輸區域的處理區域。由於傳輸裝置335創造了一個掃掠區域，因此可能無法取得用於分離處理區域的支撐件或結構。因此，如下文將描述，本技術可以利用上覆蓋結構來形成覆蓋開放傳輸區域的隔離處理區域。因此，在一些實施例中，腔室主體與上覆部件之間的密封可能只發生在界定傳輸區域的外部腔室主體壁周圍，而在一些實施例中可能不存在內部耦合。腔室主體305還可以界定孔315，這樣可以促進來自上覆結構的處理區域的廢氣流動。腔室主體305的頂表面306還可以在孔315的周圍界定一個或多個墊片槽，用於與上覆部件密封。此外，孔還可提供定位特徵，這些特徵在一些實施例中可以促進部件的堆疊。

圖 4顯示了依據本技術的一些實施例，腔室系統300的上覆結構的示意等角視圖。例如，在一些實施例中，第一蓋板405可以安置在腔室主體305上。第一蓋板405可以由第一表面407和與該第一表面相對的第二表面409所表徵。第一蓋板405的第一表面407可以與腔室主體305接觸，並且可以界定伴隨凹槽，以與上文討論的凹槽308配合，以在各部件之間形成墊片通道。第一蓋板405還可以界定孔410，這些孔可以提供傳輸腔室的上覆區域的分離，以形成用於基板處理的處理區域。

孔410可以通過第一蓋板405界定，並且可以至少部分地與傳輸區域中的基板支撐件對準。在一些實施例中，孔410的數量可以等於傳輸區域中的基板支撐件的數量，並且每個孔410可以與該複數個基板支撐件中的一個基板支撐件軸向對準。如下文將進一步描述的那樣，在基板支撐件在腔室系統內垂直升高到第二位置時，處理區域可以至少部分地由基板支撐件界定。基板支撐件可以延伸通過第一蓋板405的孔410。因此，在一些實施例中，第一蓋板405的孔410可以由大於相關基板支撐件的直徑的直徑表徵。取決於間隙量，該直徑可以比基板支持件的直徑大約25%或以下，在一些實施例中，可以比基板支撐件的直徑大約20%或以下、約15%或以下、約10%或以下、約9%或以下、約8%或以下、約7%或以下、約6%或以下、約5%或以下、約4%或以下、約3%或以下、約2%或以下、約1%或以下，或更小，這樣可以在基板支撐件與孔410之間提供最小的間隙距離。

第一蓋板405還可以包括與第一表面407相對的第二表面409。第二表面409可以界定凹陷的凸耳415，該凸耳可以通過第一蓋板405的第二表面409形成環形凹陷擱架。在一些實施例中，該複數個孔410中的每個孔周圍都可以界定凹陷的凸耳415。如下文將進一步描述的那樣，凹陷的擱架可以為蓋堆疊部件提供支撐。此外，第一蓋板405還可以界定第二孔420，該第二孔可以至少部分地界定來自下文所述上覆部件的泵送通道。第二孔420可以與先前所述的腔室主體305的孔315軸向對準。

圖 5顯示了依據本技術的一些實施例的腔室系統300的示意局部等角視圖。該圖式可以說明通過腔室系統的兩個處理區域和一部分傳輸區域的局部橫截面。例如，腔室系統300可以是先前所述的處理系統100的四元區段，並且可以包括先前所述的任何部件或系統的任何部件。

如圖所示，腔室系統300可以包括腔室主體305，該腔室主體界定了包括基板支撐件310的傳輸區域502，該等基板支撐件可以延伸到腔室主體305中，並且可以如前所述垂直平移。第一蓋板405可以安置在腔室主體305上方，並且可以界定孔410，從而產生用於與額外的腔室系統部件一起形成的處理區域504的出入口。蓋堆疊505可以安置在每個孔周圍或至少部分地安置在每個孔內，並且腔室系統300可以包括複數個蓋堆疊505，包括等於該複數個孔中的孔410的數量的蓋堆疊數量。每個蓋堆疊505可以安置在第一蓋板405上，並且可以安置在由通過第一蓋板的第二表面的凹陷凸耳產生的擱架上。蓋堆疊505可以至少部分地界定腔室系統300的處理區域504。

如圖所示，處理區域504可以垂直偏離傳輸區域502，但可以與傳輸區域流體耦合。此外，處理區域可以與其他處理區域分開。雖然處理區域可以從下方通過傳輸區域與其他處理區域流體耦合，但處理區域也可以從上方與每個其他處理區域流體隔離。在一些實施例中，每個蓋堆疊505也可以與基板支撐件對準。例如，如圖所示，蓋堆疊505a可以在基板支撐件310a上對準，蓋堆疊505b可以在基板支撐件310b上對準。當升高到操作位置（如第二位置）時，基板可以輸送基板以在單獨的處理區域內進行個別處理。如下文將進一步描述的那樣，當處於這個位置時，每個處理區域504可以至少部分地由處於第二位置的相關基板支撐件從下方界定。

圖5還說明了腔室系統可以包括第二蓋板510的實施例。第二蓋板510可以與每個蓋堆疊耦合，在一些實施例中，蓋堆疊可以定位在第一蓋板405與第二蓋板510之間。如下文將解釋的那樣，第二蓋板510可以促進接近蓋堆疊505的部件。第二蓋板510可以通過第二蓋板界定複數個孔512。該複數個孔中的每個孔可以被界定為向特定的蓋堆疊505或處理區域504提供流體出入口。在一些實施例中，可以可選地在腔室系統300中包括遠端電漿單元515，並且該遠端電漿單元可以被支撐在第二蓋板510上。在一些實施例中，遠端電漿單元515可以通過第二蓋板510與該複數個孔中的每個孔512流體耦合。可以沿著每個流體管道包括隔離閥520，以便提供對每個個別的處理區域504的流體控制。例如，如圖所示，孔512a可以為蓋堆疊505a提供流體出入口。孔512a還可以與任何蓋堆疊部件軸向對準，在一些實施例中還與基板支撐件310a軸向對準，這樣可以為與個別處理區域相關聯的每個部件產生軸向對準，例如沿著通過基板支撐件或與特定處理區域504相關聯的任何部件的中心軸。同樣，孔512b可以為蓋堆疊505b提供流體出入口，並且可以對準，包括在一些實施例中與蓋堆疊的部件以及基板支撐件310b軸向對準。

圖 6示出依據本技術的一些實施例的半導體處理系統600的一個實施例的示意俯視平面圖。該圖式可以包括先前說明和描述的任何系統的部件，也可以顯示先前描述的任何系統的其他態樣。要理解，該圖也可以顯示上述任何四元區段109上會出現的示例性部件。

半導體處理系統600可以包括蓋板605，該蓋板可以與先前描述的第二蓋板510相似。例如，蓋板605可以界定多個與孔512類似的孔，這些孔可以為定位在蓋板605下方的多個處理腔室提供出入口。該複數個孔中的每個孔可以被界定為為特定的蓋堆疊、處理腔室和/或處理區域提供流體出入口。

氣體分離器610可以安置在蓋板605的頂表面上。例如，氣體分離器610可以位於蓋板605的各孔之間的中心。氣體分離器610可以與多個輸入熔接件615流體耦合，這些輸入熔接件將氣體（如來自多個氣體源的前驅物、電漿流出物和/或淨化氣體）輸送到氣體分離器610。例如，每個輸入熔接件615可以從定位在蓋板605下方的氣體源垂直延伸，並通過饋通板620。饋通板620上方的輸入熔接件615的一部分可以水平彎曲，並且可以將氣體引向氣體分離器610。在一些實施例中，部分或全部輸入熔接件615可以設置在加熱器套619內，這有助於防止熱量沿輸入熔接件615的長度方向損失。

如下文將進一步討論的那樣，氣體分離器610可接收來自輸入熔接件615的氣體，並且可以遞迴地將氣流分離到數量更多的氣體輸出中，這些氣體輸出各自與多個閥塊625中一個相應的閥塊介接。閥塊625可以與一個或多個閥門627介接，這有助於控制通過閥塊625的氣體流量。例如，每個閥塊625處的閥門627的致動可以控制淨化氣體和/或製程氣體是流向相應的處理腔室，還是從處理腔室分流到系統600的另一個位置。例如，每個閥塊625的出口可以各自與輸出熔接件630流體耦合，該輸出熔接件可以將淨化氣體和/或製程氣體輸送到與特定處理腔室相關聯的輸出歧管635。例如，輸出歧管635可以定位在蓋板605內形成的每個孔上，並且可以與蓋堆疊部件流體耦合，以將一種或多種氣體輸送到相應處理腔室的處理區域。

圖 7顯示了與多個輸入熔接件615介接的氣體分離器610的示意俯視平面圖。每個輸入熔接件615界定形成於入口616與出口618之間的氣體通道。每個輸入熔接件615的出口618可以與氣體分離器610的相應氣體入口耦合，這樣可以使氣體能夠從每個氣體源流過輸入熔接件615並流入氣體分離器610。僅舉一例，第一輸入熔接件615a可以向氣體分離器610的單個氣體入口輸送沉積氣體，例如但不限於正矽酸四乙酯（「TEOS」）或任何其他含矽前驅物。第二輸入熔接件615b可以向氣體分離器610的兩個或更多個氣體入口輸送載氣（如氬氣）和/或含氧前驅物，如雙原子氧、臭氧和/或納入氧、水、酒精或其他材料的含氮前驅物。雖然顯示的是兩個輸入熔接件，但將理解的是，在一些實施例中，可以使用輸送一種氣體或氣體混合物的單個輸入熔接件。在其他實施例中，可以提供超過兩個的輸入熔接件。在一些實施例中，一個或多個分流熔接件617可以與氣體分離器610耦合，以將氣體從處理腔室和氣體分離器610引出，例如引向前級管道。這樣的佈置可以允許向處理腔室輸送多達三種不同的化學品（例如，僅來自第一輸入熔接件615a的氣體、僅來自第二輸入熔接件615b的氣體或來自第一輸入熔接件615a和第二輸入熔接件615b兩者的氣體）。如圖所示，分流熔接件617包括兩個分支，每個分支與氣體分離器610耦合。將理解，可以在分流熔接件617上提供任何數量的分支（包括單個分支）。流過這些分支中的每一者的氣流會匯合，並從氣體分離器610流出。將理解，其他的熔接件佈置也是可能的，包括包含更多或更少的熔接件的佈置，其中更多數量的熔接件使更多數量的化學氣體能夠用單一熔接件佈置輸送到處理腔室。

氣體分離器610可以界定多個氣體通道606，這些氣體通道在氣體分離器610的氣體入口與氣體分離器610的氣體出口608之間延伸並將這些氣體入口與這些氣體出口流體耦合。至少一些氣體通道606可以將氣流從單個氣體入口分離到多個氣體出口608中，使得氣體分離器610包括的氣體出口608的數量多於氣體入口的數量。如圖所示，四個氣體通道606a從第一輸入熔接件615a的出口618徑向向外延伸，並分離來自第一輸入熔接件615a的流動，以將氣體輸送到四個不同的氣體出口608a。每個氣體出口608a可以定位在氣體分離器610的不同側。這樣，使用單個輸入熔接件615（其具有單個出口）和單個氣體分離器610，單一氣體源就能夠通過四個氣體出口608a中的每一者都提供相等流速的氣體。兩個氣體通道606b可以與第二輸入熔接件615b的每個出口618流體耦合。每個氣體通道606b可以將氣體輸送到四個氣體出口608b中不同的一個氣體出口，其中每個氣體出口608b定位在氣體分離器610的不同側。這樣的設計使得單個輸入熔接件615能夠分成兩個出口，以將氣體輸送到四個不同的氣體出口608b。氣體分離器610的每一側可以包括一個用於分流氣體腔606c的入口。每個分流氣體腔606c可以與分流熔接件617耦合。要理解，氣體入口、氣體出口608和氣體通道606的佈置僅代表氣體分離器610的單個實施例，並且氣體入口、氣體出口608和/或氣體通道606的放置和定向可以有許多變化。氣體分離器610的腔和端口可以基於輸入熔接件的數量進行修改。此外，可以將氣體通道606佈置為從給定的氣體入口提供任何數量的流動路徑，包括單個流動路徑。可以將氣體分離器610設計為適應來自各種氣體源的任何數量的輸入熔接件，從而使氣體分離器所支援的化學品數量能夠縮放，以滿足特定處理操作的需求。

在一些實施例中，氣體分離器610可以包括熱源。例如，加熱器筒607可以與氣體分離器610的主體耦合和/或嵌入其內。在一些實施例中，熱筒607可以定位在氣體分離器610的中心處，這樣可以在整個氣體分離器610上提供均勻的溫度梯度。藉由在氣體分離器610內提供熱源，可以為系統600提供更強的溫度控制，這樣可以提高薄膜沉積操作的品質和均勻性。熱源可以將氣體分離器610加熱到約或高於75℃、約或高於100℃、約或高於125℃、約或高於150℃、約或高於175℃、約或高於200℃或更高的溫度。

圖 8顯示了其中一個閥塊625的示意等角視圖。每個閥塊625可以界定多個氣體腔626，這些氣體腔可以將氣體從入口628輸送到一個或多個閥門位置632。例如，第一氣體腔626a可以從入口628a延伸（該入口可以與氣體分離器610的其中一個氣體出口608a流體耦合，以流動沉積氣體），並且可以與第一閥門位置632a和第二閥門位置632b流體耦合。閥門（如閥門627）可以與第一閥門位置632a耦合，該第一閥門位置可以用於將流過第一氣體腔626a的氣體選擇性地分流到分流氣體腔626d，該分流氣體腔可以與氣體分離器610的分流氣體腔606c流體耦合。閥門可以與第二閥門位置632b耦合，該第二閥門位置可以用於使氣體選擇性地通過輸送氣體腔626c流向輸送出口634。輸送出口634可以與其中一個輸出熔接件630耦合，以經由其中一個輸出歧管635將氣體輸送到其中一個處理腔室。在一些實施例中，與特定閥塊625介接的閥門可以在沉積氣體的流速升至全流速時，將沉積氣體流分流過分流氣體腔626d。一旦達到全流速，閥門就可以切換為經由輸送出口634向處理腔室輸送全穩定流速的沉積氣體。第二氣體腔626b可以從入口628b（其可以與氣體分離器610的其中一個氣體出口608b流體耦合）延伸，並且可以與第三閥門位置632c流體耦合。閥門可以與第三閥門位置632c耦合，該第三閥門位置可以用於將流過第二氣體腔626b的氣體選擇性地引導到第二閥門位置632b，以便隨後輸送到輸送出口634。

圖 9顯示了與多個閥塊625介接的氣體分離器610的示意俯視平面圖。如圖所示，氣體分離器610有四個主要側面，其中氣體分離器610的每一側都與一個單獨的閥塊625介接。然而，將理解，其他數量的閥塊625也可以與單個氣體分離器介接。在一些實施例中，閥塊625的數量可以與處理系統600內存在的處理腔室的數量相匹配，使得每個處理腔室都可以有一個專用的閥塊625。這樣可以允許在每個閥塊625處彼此獨立地切換氣流，從而可以允許以模仿每個處理腔室都有單獨氣體源的處理系統的方式調整氣流。例如，沉積氣體可以經由氣體分離器610和閥塊625流向所有四個處理腔室。如果一個或多個腔室中的沉積速率高於其他腔室，那麼與具有高沉積速率的腔室相關聯的閥門627和閥塊625可以將沉積氣體流從相應的腔室分流出去，以調整個別腔室的沉積速率。

當氣體分離器610與閥塊625介接時，氣體分離器610的氣體出口608可以與閥塊625的相應入口628對準和介接，以提供從氣體分離器610到輸送出口634的氣流路徑，和/或提供閥塊625與氣體分離器610之間的分流路徑。例如，氣體出口608a可以各自與閥塊625的其中一個入口628a介接，氣體出口608b可以各自與閥塊625的其中一個入口628b介接。氣體分離器610的每個分流腔606c的曝露端可以與其中一個閥塊625的分流氣體腔626d的輸出介接。

在一些實施例中，每個閥塊625可以包括一個熱源。例如，加熱器筒629可以與閥塊625的主體耦合和/或嵌入其內。在一些實施例中，加熱器筒629可以定位第一氣體腔626a（其中可以流動製程氣體，例如TEOS）附近，這樣可以為製程氣體提供熱量。藉由在閥塊625內提供熱源，可以為系統600提供更強的溫度控制，這樣可以提高薄膜沉積操作的品質和均勻性。熱源可以將閥塊625加熱到約或高於75℃、約或高於100℃、約或高於125℃、約或高於150℃、約或高於175℃、約或高於200℃或更高的溫度。

氣體分離器610與每個閥塊625之間的介面可以包括一個扼流器。例如，氣體分離器610的每個氣體出口608的開口和/或閥塊625的每個入口628的開口可以包括一個扼流器。扼流器可以是扼流板的形式，該扼流板界定了直徑相對於氣體通道606和/或氣體腔626較小的孔。 圖 10A顯示了與氣體分離器610的氣體出口608固定在一起的扼流板640一個實施例的示意等角視圖（然而一些實施例也可以替代性或附加性地在閥塊625的入口628處包括扼流板）。扼流板640可以被接收並固定在氣體出口608處形成的槽645內。在一些實施例中，可以使用一個或多個O形環655來密封扼流板640的主體與氣體分離器610和/或閥塊625的面之間的介面，以防止流過扼流板640的任何氣體從介面漏出，如 圖 10B的示意性橫截面俯視立面圖所示。扼流板640可以界定中心孔650，其直徑小於氣體通道606和氣體腔626的直徑。如圖所示，中心孔650的上游側的直徑可以小於中心孔650的下游側的直徑。例如，中心孔650的直徑可以從扼流板640的上游側到下游側逐漸變小和/或突然增大。在其他實施例中，中心孔650可以在整個扼流板640的厚度上具有恆定的直徑。中心孔650的直徑相對於氣體通道606和氣體腔626的直徑較小使得中心孔650能夠用作被動流量控制設備，從而使下游部件（包括閥塊、輸出熔接件、歧管、蓋堆疊等）可以被修改或替換，而不需要任何進一步的流速調整。只要在氣體分離器610和閥塊625的每個介面處，扼流板640上游的壓力保持相同，就可以進行此類修改，而無需進一步調整流速，這可以藉由在每個介面位置處保持相同尺寸的中心孔650來實現。中心孔650提供的扼流點確保了通過中心孔650的流速僅是上游壓力的函數，因為通過扼流點的氣體量僅取決於中心孔650上游的壓力。

可以在系統600的每個部件之間安置O形環或墊片。特別是，O形環或墊片可以安裝在各種氣體管道的耦合器之間，這樣可以有助於密封部件連接，並在一些實施例中防止氣體洩漏。

圖 11顯示了分流架構1100的示意等角視圖。分流架構1100可以用於將製程氣體從處理腔室分流出去，並分流到排氣系統中。可以出於各種原因將製程氣體從處理腔室分流出去。例如，可以從一個或多個處理腔室分流製程氣體的一部分，以調整製程氣體流向各種處理腔室的流速，例如使流向每個腔室的流量相等。在其他情況下，當氣體面板或其他氣體源將製程氣體的流速提升到全流速時，可以將製程氣體從每個處理腔室分流出去。可以執行這種製程氣體的分流，以確保只將全流速輸送到腔室，這樣可以有助於改進對每個處理腔室內的沉積速率的控制。分流架構1100可以包括多個分流熔接件。雖然被描述為熔接件，但將理解，本文使用的術語「熔接件」可以指用於在處理系統內運輸氣體的其他導管。分流架構1100可以包括第一分流熔接件1102，該第一分流熔接件可以用作先前所述的分流熔接件617，並且可以包括就分流熔接件617描述的任何特徵。第一分流熔接件1102可以在氣體分離器的一個或多個分流腔（例如氣體分離器610的分流腔606c）與排氣系統（例如前級管道1130）之間延伸並耦合。例如，第一分流熔接件1102可以包括一個或多個分流熔接件入口1104，這些分流熔接件入口可以與氣體分離器的分流腔耦合。可以提供任何數量的分流熔接件入口1104。例如，第一分流熔接件1102可以包括至少或大約一個分流熔接件入口1104、至少或大約兩個分流熔接件入口1104、至少或大約三個分流熔接件入口1104、至少或大約四個分流熔接件入口1104或更多個。如圖所示，第一分流熔接件1102包括兩個分流熔接件入口1104，這些分流熔接件入口可以各自與分流腔的相應出口耦合。例如，氣體分離器中的分流腔可以將分流的製程氣體引向與分流熔接件入口1104耦合的多個分流出口（其中分流熔接件入口1104的數量與分流出口的數量相匹配）。

第一分流熔接件1102可以包括多個分流熔接件出口。可以預期，可以在第一分流熔接件1102上包括任何數量的分流熔接件出口，例如三個、四個、五個、六個、七個或更多個分流熔接件出口，其中更多數量的分流熔接件出口會提供更高的氣流容量（gas flow capacity）/增加通過分流架構1100的流動窗（flow window）並降低第一分流熔接件1102內的壓力。如圖所示，第一分流熔接件1102可以包括第一分流熔接件出口1106和第二分流熔接件出口1108。第一分流熔接件出口1106和第二分流熔接件出口1108可以與前級管道1130流體耦合，下文將更詳細描述。

藉由提高氣流容量和降低第一分流熔接件1102內的壓力，分流架構1100可以適應更高的分流製程氣體流速，這樣可以使更高流速的製程氣體也能輸送到製程腔室並提高沉積速率。例如，每個處理腔室的流速可以大於或為約6,000 sccm、大於或為約6,500 sccm、大於或為約7,000 sccm、大於或為約7,500 sccm或更大，而分流架構1100中的壓力可以小於或為約140托、小於或為約130托、小於或為約120托、小於或為約110托、小於或為約100托、小於或為約90托、小於或為約80托、小於或為約70托、小於或為約60托，或更低。此外，分流架構1100內氣流容量的提高和壓力的降低可以使被動流動設備的使用能夠有利於提高流速。例如，可以增大扼流板640中的中心孔650的直徑，以減少扼流並支援更高的製程氣體流速通過處理系統。在一些實施例中，中心孔的直徑可以各自為至少或約1.3毫米、至少或約1.35毫米、至少或約1.4毫米、至少或約1.45毫米、至少或約1.5毫米或更大，其中直徑越大，扼流越小，流量/沉積速率越高。

第一分流熔接件1102可以包括中間部分1150，該中間部分在每個分流熔接件入口1104與分流熔接件出口1106、1108之間延伸並流體耦合。例如，中間部分1150可以將流過每個分流熔接件入口1104的製程氣體匯合成單一氣流。製程氣體流可以通過第一分流熔接件出口1106和1108中的每一者分支或以其他方式分成單獨且實質相等的流動。

第一分流熔接件1102可以是單個單體件，也可以是複數個分件。例如，第一分流熔接件1102可以包括第一部分1152，該第一部分可以包括分流熔接件入口1104和/或一部分中間部分1150。第一分流熔接件1102可以包括第二部分1154，該第二部分可以由一個或多個熔接件形成，以形成全部或部分的中間部分1150。第一分流熔接件1102可以包括第三部分1156，該第三部分可以包括分流熔接件出口1106、1108。第一部分1152、第二部分1154和第三部分1156可以耦合在一起，以形成第一分流熔接件1102。

如圖所示，分流架構1100可以包括第二分流熔接件1110。第二分流熔接件1110可以是單個單體件，也可以是複數個分件。第二分流熔接件1110可以包括多個第二分流熔接件入口。例如，第二分流熔接件1110的第二分流熔接件數量可以與第一分流熔接件1102的分流熔接件出口數量相匹配。如圖所示，第二分流熔接件1110可以具有第二分流熔接件入口1112和第三分流熔接件入口1114。第二分流熔接件入口1112可以與第一分流熔接件出口1106流體連通。第三分流熔接件入口1114可以與第二分流熔接件出口1108流體連通。第二分流熔接件1110可以包括第三分流熔接件出口1116，該第三分流熔接件出口可以與前級管道1130耦合，以便從分流架構1100排出製程氣體。通過第二分流熔接件入口1112和第三分流熔接件入口1114中的每一者的流動可以在第二分流熔接件1110內重新結合，經結合的流動通過第三分流熔接件出口1116離開分流架構1100。

分流架構1100可以包括多個閥門，這些閥門耦合在第一分流熔接件1102的分流熔接件出口中的每一者與第二分流熔接件1110的分流熔接件入口中相應的一者之間。例如，閥門的數量可以與第一分流熔接件1102的分流熔接件出口的數量和/或第二分流熔接件1110的分流熔接件入口的數量相匹配。如圖所示，分流架構1100包括第一閥門1122，該第一閥門將第二分流熔接件入口1112與第一分流熔接件出口1106耦合。分流架構1100可以包括第二閥門1124。第二閥門1124可以將第三分流熔接件入口1114與第二分流熔接件出口1108耦合。第一閥門1122和第二閥門1124可以防止或減少回流。例如，當製程氣體目前沒有從分流架構1100中排出時，第一閥門1122和第二閥門1124可以關閉，以防止前級管道1130內的任何氣體回流到第一分流熔接件1102中和/或回到氣體分離器中。第一閥門1122和第二閥門1124可以在主動分流氣體時打開，以允許分流的製程氣體從分流架構1100排出和/或以其他方式排空，並進入前級管道1130。第一閥門1122和第二閥門1124可以是同一個閥門，也可以是不同的閥門。第一閥門1122和/或第二閥門1124的閥門流量係數可以大於或為約0.3到小於或為約0.9。例如，第一閥門1122和/或第二閥門1124的閥門流量係數可以各自大於或為約0.4到小於或為約0.9，大於或為約0.5到小於或為約0.9，大於或為約0.6到小於或為約0.9，大於或為約0.7到小於或為約0.9，大於或為約0.8到小於或為約0.9，大於或為約0.3到小於或為約0.8，大於或為約0.3到小於或為約0.7，大於或為約0.3到小於或為約0.6，大於或為約0.3到小於或為約0.5，或大於或為約0.3到小於或為約0.4。

分流架構1100可以包括多個分流熔接件過濾器，這些過濾器可以介接（interface）在第一分流熔接件1102的每個分流熔接件的下游。例如，分流架構1100可以包括第一分流熔接件過濾器1126，它設置在第一閥門1122的上游、第一閥門1122與第一分流熔接件出口1106之間。分流架構1100可以包括第二分流熔接件過濾器1128，它設置在第二閥門1124的上游、第二閥門1124與第二分流熔接件1108之間。第一分流熔接件過濾器1126和第二分流熔接件過濾器1128可以是相同的過濾器，也可以是不同的過濾器。第一分流熔接件過濾器1126和/或第二分流熔接件過濾器1128的流量係數可以大於或為約0.3到小於或為約0.9。例如，第一分流熔接件過濾器1126和/或第二分流熔接件過濾器1128的流量係數可以大於或為約0.6到小於或為約0.9，大於或為約0.7到小於或為約0.9，大於或為約0.8到小於或為約0.9，大於或為約0.6到小於或為約0.8，或大於或為約0.6到小於或為約0.7。過濾器可以用於過濾掉分流熔接件內由氣體回流引起的任何顆粒。

如上所述，製程氣體腔和界定有氣體分離器的分流腔可以經由至少一個閥門進行流體耦合。閥塊可以與該至少一個閥門耦合。該閥塊可以與該氣體分離器耦合。分流架構1100（如第一分流熔接件1102或第二分流熔接件1110）可以與前級管道1130流體連通。例如，第二分流熔接件1110的第三分流熔接件出口1116可以與前級管道1130耦合。當將製程氣體從處理腔室轉移出去時，前級管道1130可以抽出和/或以其他方式排出氣體和顆粒。

第一分流熔接件1102可以被一個或多個加熱器套1140包圍。在實施例中，第一分流熔接件1102可以被一個到五個加熱器套1140包圍。例如，第一分流熔接件1102可以被一個到四個加熱器套1140、一個到三個加熱器套1140或一個到兩個加熱器套1140包圍。在一些實施例中，第一分流熔接件1102的每個部分可以包括一個或多個加熱器套1140。例如，第一部分1152、第二部分1154和/或第三部分1156可以各自包括一個或多個專用加熱器套1140。這樣可以允許使用任何數量的加熱器套1140來匹配第一分流熔接件1102的輪廓，這樣可以簡化加熱器套1140和/或第一分流熔接件1102的製造、安裝和/或維修。分流架構1100的其他部分可以被加熱器套1140包圍。例如，第二分流熔接件1110、第一閥門1122、第二閥門1124和/或分流熔接件過濾器1126、1128可被加熱器套1140包圍。每個加熱器套1140可以隔絕分流架構1100的全部或部分的相應區域，以將分流的製程氣體保持在所需的溫度。例如，可以在氣體面板附近和/或在氣體分離器中加熱製程氣體。加熱器套1140可以幫助保持經加熱的分流製程氣體的溫度。藉由將分流的製程氣體的溫度保持在所需的位準（以及提供增大的壓力窗），可以減少分流架構1100內來自製程氣體的凝結。凝結的減少可以防止分流架構內殘留物的堆積，並且可以有助於保持分流架構1100所需的流動特性。

分流熔接件可以具有任何內徑，該內徑可以基於一個或多個因素，例如要通過分流架構1100的流體體積、通過分流架構1100的最大流速、通過分流架構1100的最大壓力、被動流量控制設備（例如扼流板640中的中心孔650）的特性、第一分流熔接件1102中的分流熔接件出口的數量和/或其他因素。在實施例中，分流熔接件（如第一分流熔接件1102和/或第二分流熔接件1110）的內徑可以大於或為約5.0毫米到小於或為約20.0毫米。例如，內徑可以大於或為約7.5毫米至小於或為約20.0毫米，大於或為約10.0毫米至小於或為約20.0毫米，大於或為約12.5毫米至小於或為約20.0毫米，大於或為約15.0毫米至小於或為約20.0毫米，大於或為約17.5毫米至小於或為約20.0毫米，大於或為約5.0毫米至小於或為約17.5毫米，大於或為約5.0毫米至小於或為約15.0毫米，大於或為約5.0毫米至小於或為約12.5毫米，大於或為約5.0毫米至小於或為約10.0毫米，或大於或為約5.0毫米至小於或為約7.5毫米。在一些實施例中，分流架構1100內的每個熔接件或其部分可以具有相同的內徑，而在其他實施例中，一個或多個熔接件（或其部分）可以具有不同的內徑。

圖 12顯示了依據本技術的一些實施例的示例性半導體處理方法1200的操作。該方法可以使用各種處理系統執行，包括上述的處理系統100、300和600。方法1200可以包括一些可選的操作，這些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。

可以執行方法1200，以將製程氣體從多個處理腔室分流出去。例如，可以從一個或多個處理腔室分流製程氣體的一部分，以調整製程氣體流向各種處理腔室的流速，例如使流向每個腔室的流量相等。在其他情況下，可以將製程氣體從每個處理腔室分流出去，以使製程氣體的流速能夠在輸送到處理腔室之前提升到全流速。該方法可以包括在啟動方法1200之前的可選操作，或者該方法可以包括額外的操作。例如，方法1200可以包括用與所示的順序不同的順序執行的操作。在步驟1205，方法1200可以包括以下步驟：經由由氣體分離器界定的一個或多個氣體腔的氣體入口端將氣體引入該一個或多個氣體腔。氣體可以是任何製程氣體，例如前驅物和/或在處理系統中執行的操作中使用的任何載氣。在步驟1210，方法1200可以包括以下步驟：將氣體的分流部分引導到與至少一個氣體腔流體耦合的一個或多個分流腔中。如上所述，氣體腔和/或分流腔可以用氣體分離器來界定，在一些實施例中，該氣體分離器可以與氣體分離器610相似。氣體的分流部分可以小於或等於引入氣體腔的初始氣體體積。在一些情況下，氣體的一部分可以流向一個或多個處理腔室的一個或多個處理區域。在其他情況下，所有的製程氣體都可以在一段時間內從處理腔室分流出去。

在步驟1215，方法1200可以包括以下步驟：使氣體的分流部分流過分流腔並流入分流熔接件。分流熔接件可以包括上述任何部件和特性，並且可以是或包括分流熔接件617或1102，和/或分流架構1100的其他部件。在步驟1220，方法1200可以包括以下步驟：通過第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口將該氣體的該分流部分的該流動分成第一分流部分和第二分流部分。

在可選步驟1225，方法1200可以包括以下步驟：使氣體的第一分流部分通過第一過濾器和/或第一閥門，和/或使氣體的第二分流部分通過第二過濾器和/或第二閥門。在可選步驟1230，方法1200可以包括以下步驟：重新結合氣體的第一分流部分和氣體的第二分流部分。在一些實施例中，在使氣體的第一分流部分和氣體的第二分流部分流過第一過濾器和第二過濾器和/或第一閥門和第二閥門後，可以將氣體的第一分流部分和氣體的第二分流部分重新結合。在可選步驟1235，方法1200可以包括以下步驟：將重新結合的氣體的第一分流部分和氣體的第二分流部分傳遞到前級管道。

藉由通過第一分流熔接件出口和第二分流熔接件出口將氣體的分流部分的流動分成第一分流部分和第二分流部分，分流架構可以因熔接件中的壓力降低而適應更高的流速。這樣可以使處理系統能夠利用更大的製程氣體流速輸送到每個處理腔室，從而可以提高每個腔室內的沉積速率。例如，在與氣體分離器相關聯的處理系統中，每個處理區域的流量可以大於或為約6,000 sccm、大於或為約6,500 sccm、大於或為約7,000 sccm、大於或為約7,500 sccm，或更多。分流熔接件中的壓力可以小於或為約140托、小於或為約130托、小於或為約120托、小於或為約110托、小於或為約100托、小於或為約90托、小於或為約80托、小於或為約70托、小於或為約60托，或更低。相反地，傳統技術可能無法在不扼流的情況下供應大於或約5,800/處理區域的流速，也無法在壓力小於215托的情況下操作。

降低分流架構內的壓力可以允許增加引入氣體分離器和處理區域的氣體流量範圍（regime）。藉由增加氣體流量範圍，可以在處理系統中形成更好的結構。分流熔接件的分離可以增加分流熔接件中的傳導性，如前所述，這樣可以降低下游壓力。如前所述，降低下游壓力可以允許增加扼流板中界定的中心孔口的尺寸，這樣可以允許向處理系統提供更高的流速。更高的流速可以合乎需要地增加沉積速率，或者可以允許處理系統中有額外的處理腔室或處理區域。此外，藉由降低分流熔接件中的壓力，可以減少與壓力尖峰（如凝結的發生）相關聯的風險，因為分流架構內壓力的降低也會減少與分流架構耦合的閥門打開和/或關閉時可能發生的瞬時壓力差。也就是說，由於與傳統的分流熔接件相比，操作壓力較低，因此壓力增加的可接受範圍更大。

在前面的描述中，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理解。然而，對於本領域的技術人員來說，顯而易見的是，可以在沒有一些這些細節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，本領域的技術人員將認識到，在不偏離實施例的精神的情況下，可以使用各種修改、替代構造和等效物。此外，為了避免不必要地掩蓋本技術，沒有描述一些眾所周知的過程和元素。因此，不應將以上描述視為對本技術的範圍的限制。

在提供數值範圍的情況下，可以理解為，除非上下文有明確規定，否則該範圍的上下限之間的每個中間值，以下限的最小分數為單位，也是被具體揭露的。在某一規定範圍內的任何規定值或未規定的中間值與該規定範圍內的任何其他規定值或中間值之間的任何更窄的範圍都包含在內。那些較小範圍的上限和下限可以獨立地在該範圍內被包括或排除，並且在該等較小範圍內包括任一極限、不包括任一極限或包括兩個極限的每個範圍也包括在本技術內，但須受制於規定範圍內任何具體排除的極限。如果規定的範圍包括一個或兩個極限，那麼排除那些所包括的極限中的任一者或兩者的範圍也包括在內。

如本文和所附請求項中所使用的，除非上下文另有明確規定，否則單數形式「一（a）」、「一（an）」和「該」包括了複數的指涉對象。因此，例如，對「一蓋板」的指稱包括複數個這樣的蓋板，並且對「該氣體分離器」的指稱包括對一個或多個氣體分離器的指稱，以及其本領域的技術人員已知的等效物，等等。

並且，用詞「包括（comprise）」、「包括（comprising）」、「包含（contain）」、「包含（containing）」、「包括（include）」和「包括（including）」在被用在本說明書中和以下請求項中時，旨在規定所述的特徵、整數、部件或操作的存在，但它們並不排除一個或多個其他的特徵、整數、部件、操作、動作或群組的存在或添加。

100:處理系統 102:前開式標準艙 103:工廠介面 106:固持區域 107:出入口 108:處理區域 110:機械手臂 112:傳輸腔室 200:腔室系統 205:傳輸區域殼體 207:出入位置 212:升降銷 215:出入口 220:傳輸裝置 225:中心輪轂 235:末端效應器 237:臂 300:腔室系統 305:腔室主體 306:頂表面 307:出入口 308:墊片槽 310:基板支撐件 315:孔 335:傳輸裝置 405:蓋板 407:表面 409:表面 410:孔 415:凸耳 420:孔 502:傳輸區域 504:處理區域 510:蓋板 515:遠端電漿單元 520:隔離閥 600:半導體處理系統 605:蓋板 606:氣體通道 607:加熱器筒/熱筒 608:氣體出口 610:氣體分離器 615:輸入熔接件 616:入口 617:分流熔接件 618:出口 619:加熱器套 620:饋通板 625:閥塊 626:氣體腔 627:閥門 629:加熱器筒 630:輸出熔接件 634:輸送出口 635:輸出歧管 640:扼流板 645:槽 650:中心孔 655:O形環 1100:分流架構 1102:分流熔接件 1104:分流熔接件入口 1106:分流熔接件出口 1108:分流熔接件出口 1110:分流熔接件 1112:分流熔接件入口 1114:分流熔接件入口 1116:分流熔接件出口 1122:閥門 1124:閥門 1126:分流熔接件過濾器 1128:分流熔接件過濾器 1130:前級管道 1140:加熱器套 1150:中間部分 1152:部分 1154:部分 1156:部分 1200:方法 1205:步驟 1210:步驟 1215:步驟 1220:步驟 1225:步驟 1230:步驟 1235:步驟 104a:機械手臂 104b:機械手臂 109a:四元區段 109b:四元區段 109c:四元區段 210a:基板支撐件 210b:基板支撐件 210c:基板支撐件 210d:基板支撐件 310a:基板支撐件 310b:基板支撐件 505a:蓋堆疊 505b:蓋堆疊 512a:孔 512b:孔 606a:氣體通道 606b:氣體通道 606c:分流氣體腔 608a:氣體出口 608b:氣體出口 615a:輸入熔接件 615b:輸入熔接件 626a:氣體腔 626b:氣體腔 626c:輸送氣體腔 626d:分流氣體腔 628a:入口 628b:入口 632a:閥門位置 632b:閥門位置 632c:閥門位置

藉由參考本說明書的其餘部分和附圖，可以實現對所揭露技術的本質和優點的進一步理解。

圖1示出依據本技術的一些實施例的示例性處理系統的示意俯視平面圖。

圖2顯示了依據本技術的一些實施例的示例性腔室系統的傳輸區域的示意等角視圖。

圖3顯示了依據本技術的一些實施例的示例性腔室系統的傳輸區域的示意等角視圖。

圖4顯示了依據本技術的一些實施例的示例性腔室系統的傳輸區域的示意等角視圖。

圖5顯示了依據本技術的一些實施例的腔室系統的示意局部等角視圖。

圖6示出依據本技術的一些實施例的示例性處理系統的示意俯視平面圖。

圖7示出依據本技術的一些實施例的示例性氣體分離器的示意俯視平面圖。

圖8示出依據本技術的一些實施例的示例性閥塊的示意等角視圖。

圖9顯示了依據本技術的一些實施例，氣體分離器與多個閥塊之間的示例性介面的示意俯視平面圖。

圖10A顯示了依據本技術的一些實施例的示例性阻流板的示意等角視圖。

圖10B顯示了依據本技術的一些實施例的示例性阻流板的示意橫截面俯視平面圖。

圖11示出依據本技術的一些實施例的示例性分流架構的示意等角視圖。

圖12顯示了依據本技術的一些實施例的示例性半導體處理方法的操作。

所包括的幾個圖式是示意圖。應該理解的是，這些圖式是用於說明的，除非特別敘述是按比例的（of scale/of proportion），否則不應視為是按比例的。此外，作為示意圖，提供這些圖式是為了協助理解，與現實的表示相比，可能不包括所有態樣或資訊，並且可能出於說明的目的包括誇張的材料。

在附圖中，類似的部件和/或特徵可以有相同的參考標籤。進一步地，同一類型的各種部件可以藉由在參考標籤後面加上區分類似部件的字母來區分。如果在本說明書中只使用第一參考標籤，那麼該描述可適用於具有同一第一參考標籤的任何一個類似部件，而不論其字母如何。

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

600:半導體處理系統

605:蓋板

610:氣體分離器

615:輸入熔接件

619:加熱器套

620:饋通板

630:輸出熔接件

635:輸出歧管

Claims (20)

1. 一種半導體處理系統，包括： 複數個處理腔室，每個處理腔室界定一處理區域； 一蓋板，定位在該複數個處理腔室上方； 一氣體分離器，安置在該蓋板上，該氣體分離器包括一頂表面和複數個側表面，其中該氣體分離器界定： 一個或多個氣體入口； 一個或多個氣體出口； 一個或多個氣體腔，延伸於該一個或多個氣體入口與該一個或多個氣體出口中的每一者之間，並將該一個或多個氣體入口與該一個或多個氣體出口中的每一者流體耦合；以及 一分流腔，與該一個或多個氣體腔流體耦合，並將氣體從該複數個處理腔室中的一者通過一分流出口引導出去；以及 一第一分流熔接件，從該分流出口延伸並與該分流出口流體耦合，其中該第一分流熔接件包括一第一分流熔接件出口和一第二分流熔接件出口。
2. 如請求項1所述的半導體處理系統，進一步包括： 一第二分流熔接件，具有一第二分流熔接件入口和一第三分流熔接件入口，其中： 該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口流體連通；以及 該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口流體連通。
3. 如請求項2所述的半導體處理系統，進一步包括： 一第一閥門，將該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口耦合；以及 一第二閥門，將該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口耦合。
4. 如請求項3所述的半導體處理系統，進一步包括： 一第一分流熔接件過濾器，設置在該第一閥門的上游；以及 一第二分流熔接件過濾器，設置在該第二閥門的上游。
5. 如請求項1所述的半導體處理系統，其中： 該第一分流熔接件與一前級管道流體連通。
6. 如請求項1所述的半導體處理系統，進一步包括： 一個到五個加熱器套管，包圍該第一分流熔接件。
7. 一種半導體處理系統，包括： 一蓋板； 一氣體分離器，安置在該蓋板上，該氣體分離器包括一頂表面和複數個側表面，其中該氣體分離器界定： 一氣體入口； 一氣體出口； 一氣體腔，延伸於該氣體入口與該氣體出口之間，並將該氣體入口與該氣體出口流體耦合；以及 一分流腔，與該氣體腔流體耦合，並將氣體從一處理腔室通過一分流出口引導出去；以及 一第一分流熔接件，從該分流出口延伸並與該分流出口流體耦合，其中該第一分流熔接件包括一第一分流熔接件出口和一第二分流熔接件出口。
8. 如請求項7所述的半導體處理系統，進一步包括： 一前級管道，與該第一分流熔接件流體連通。
9. 如請求項8所述的半導體處理系統，進一步包括： 一第二分流熔接件，具有一第二分流熔接件入口、一第三分流熔接件入口和一第三分流熔接件出口，其中： 該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口耦合； 該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口耦合；以及 該第三分流熔接件出口與該前級管道耦合。
10. 如請求項9所述的半導體處理系統，進一步包括： 一第一閥門，將該第二分流熔接件入口與該第一分流熔接件出口耦合；以及 一第二閥門，將該第三分流熔接件入口與該第二分流熔接件出口耦合。
11. 如請求項10所述的半導體處理系統，其中： 該第一閥門和該第二閥門的一閥門流量係數大於或為約0.3到小於或為約0.9。
12. 如請求項7所述的半導體處理系統，其中： 該氣體腔和該分流腔經由至少一個閥門流體耦合。
13. 如請求項12所述的半導體處理系統，進一步包括： 一閥塊（valve block），與該至少一個閥門耦合，其中該閥塊與該氣體分離器耦合。
14. 如請求項7所述的半導體處理系統，其中： 該第一分流熔接件的一內徑大於或為約5.0毫米到小於或為約20.0毫米。
15. 如請求項7所述的半導體處理系統，進一步包括： 一個到五個加熱器套管，包圍該第一分流熔接件。
16. 一種半導體處理方法，包括以下步驟： 經由由一氣體分離器界定的一氣體腔的一氣體入口端將一氣體引入該氣體腔； 將該氣體的一分流部分引導到與該氣體腔流體耦合的一分流腔中； 使該氣體的該分流部分流過該分流腔並流入一分流熔接件；以及 通過一第一分流熔接件出口和一第二分流熔接件出口將該氣體的該分流部分的該流動分成一第一分流部分和一第二分流部分。
17. 如請求項16所述的半導體處理方法，進一步包括以下步驟： 使該氣體的該第一分流部分通過一第一過濾器和一第一閥門；以及 使該氣體的該第二分流部分通過一第二過濾器和一第二閥門。
18. 如請求項17所述的半導體處理方法，進一步包括以下步驟： 在使該氣體的該第一分流部分和該氣體的該第二分流部分流過該第一過濾器和該第二過濾器之後，重新結合該氣體的該第一分流部分和該氣體的該第二分流部分。
19. 如請求項18所述的半導體處理方法，進一步包括以下步驟： 將重新結合的該氣體的一第一分流部分和該氣體的該第二分流部分傳遞到一前級管道。
20. 如請求項16所述的半導體處理方法，其中： 該分流熔接件中的一壓力小於或為約150托。