TWI223833B - Method and apparatus for supplying gas used in semiconductor processing and processing equipment having the same - Google Patents

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1223833 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 Λ7 、發明說明（’） 本發明係有關於供應使用於半導體製造加 ^ 法及裝置，更特別地，係有關於利用一分配頭供*、 一腔室的方法及裝置。 “…氣體至 在這些日子中，隨著像電腦般之資訊工具的迅迷放 半導體裝置被顯著地發展。從功能的角度看，係要&及、， 體裝置必須以高速運作而且同時它們必須具有巨' 、'半導 容量。這些要求使得半導體裝置的製造技術指向2 =儲存 、可靠度與反應時間等等的提升。結果，在如薄膜茱積度 之化學氣相沉積與圖型形成用之電漿蝕刻等等般的=成用 術中，限制規則（strict rule)係被要求作為提古吟理技 的主要技術。 阿集積度 近來，半導體裝置係被要求具有〇.15μιη 規則。為了這目的，形成於-基體上的薄膜與圖型=設計 求被形成具有均稱的厚度。 Μ被要 響應於這些要求，在形成如此之薄膜或圖 定形成該薄膜或圖型的氣體是否被均稱地供應遍^決 的整個表面。H由如此的決定，氣體的供應 ^基體 因此，用於形成薄膜或圖型的裝置必須包括如 ^ 配頭 ^立於該分配㈣之擴散器料般的元件俾均稱地供應氣 m。 該等裝置被揭露於日本專利早期公開第呢mm 號、日本專利早期公開第2〇 號（發給Harlan等二58=、美國專利第 第㈣8-82853號案卜 4人）、及韓國專利早期公開 第4頁 1223833

AT 五、發明說明（2 5 10 15 第1圖是為使用於習知半導體製程之處理裝置的簡化 示意圖。 5 請參閱第！圖所示，-處理裝置對應於—用於 膜。基體(W)上的薄膜形成裝置*者_用於把形成於基體上 之薄族㈣來形成圖翻侧裝置。㈣卿成裝置或者 該蝕刻裝置的選擇係端視處理條件而定來被決定。 該處理裝置包括在一腔室10内的支座101、-建立於 該腔室1。之較高部份的分配頭1Q3及—建立於該分配頭 103之内部的擴散器1Q5。該基體（W)被安裝於該支座101 上。該分配頭103在其之一側具有—入口而在其之另一側 具有一出口 ’氣體被引人至該人σ並且經由該出σ被釋放 。因此，氣體係經由該分配頭1()3的入口被引入並且由該 擴散器1G5擴散俾經由該分配頭1Q3的出口來被供應至置 放於該腔室10的基體（w)上。 第2圖疋為建立於第工圖之處理裝置之擴散器的立體 圖0 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •-裝--------訂： --線- * 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5"閱第2圖所示，該擴散器1Q5具有—板片形狀。 該擴政II 1Q5被建立於該擴散頭1Q3内部。該擴散器ι〇5 阻插經由該分配頭1Q3供應的氣體並且使受阻撞的氣體被 擴散。因此，被供應的氣體經由該擴散器的擴散而具有均 稱的分佈而然後被供應至置放於該腔室iq的基體⑻上。 除了前述的板片形狀，若該擴散器1Qs能夠均稱地供 應氣體’該擴散器105可以具有各種形狀。 美國專利第5,595,602號案揭露一種 應氣體 ____第5頁 本紙張尺度適財關家鮮（CNS)A4規格(21〇7^7Pm"-—_ 1223833 A7 -—----—---- Β7五、發明說明（) 5 10 15 經濟部智1|合作社印製 20 至基體之整個表面的多孔燒結擴散器。 韓國專利早期公開第1998-82853號案揭露一種均稱 地供應氣體至基體之整個表面之具有一貫孔形成在其之中 央部份四周的擴散器。 曰本專利早期公開第2000-58294號案揭露兩個各具 有相同直徑的擴散器。該兩個擴散器具有彼此平行之被形 成不同形狀的孔，俾均稱地供應氣體至基體的整個表面。 曰本專利早期公開第Hei 2-71511號案揭露一種均稱 地供應氣體至基體之整個表面之具有數個具有 不同直徑之 孔的分配頭。 因此’被揭露於前述之習知技術中的分配頭與擴散器使 氣體被均稱地供應至基體的整個表面。 义然而’具有圓形形狀之擴散器係阻擋氣體而不是把氣體 擴政的It况係經常出現。結果，氣體被非均稱地供應至被 置於該腔至10中之基體的整個表面。這是因為由擴散器 105所擴散的氣體被優勢擴散在該分配頭1Q3 份的四周。 1 上第1圖之處理裝置形成於-基體 請參閱第3圖所示，一薄 。該薄m h /寻膜32係形成於一基體3〇上 通㈣32係由-絕緣體或者 上 視處理條件*定來被選擇。 屬層k而成而I係端 該薄螟32係著由所供應之成。在這趣，當該等處理氣體被均稱:供;】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ n ϋ ϋ n .^1 一OJ> I an n ϋ n ϋ 本紙張尺度綱t (训

1223833 A7 B7 五、發明說明（4 ) 5 10 15 整個，面時’該薄棋32變成具有均稱的厚度。 該基:而％ I利广第1圖之裝置形成該薄膜32時，形成於 :Ϊ央部份的=部份的厚度11是比形成於該基體3。 MU* 又12厚。這是因為該等處理氣體被非均稱 t應至該基體3Q的整個表面。更詳而言之，這是因為該 土 30的外週邊部份比該基體30的中央部份被供應較多 的處理氣體。 ^此確$的是，薄膜之厚度的非均稱性係因被供應之 處理I體之分佈的非均稱性而起。而且，要確認的是，被 供應之處理氣體的非均稱分佈係很明 顯因該分配頭與該擴 散器的結構問題而起。 因此’該分配頭與該擴散器的結構問題使該等處理氣體 被非均稱地供應而因此一非均稱圖型被形成。這扮演半導 體裝置之製造上其中一個主要故障源。此外，該等處理氣 體之非均稱供應扮演降低半導體裝置之製造上之可靠度的 缺點。 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 據此’本發明之目的是為提供一種用以均稱地擴散處理 氣體至包括像晶圓般之工作件之中央部份與週邊部份之整 體區域的方法。本發明之另一目的是為提供一種用於把被均稱地擴散於 包括該中央部份與該週邊部份之整體區域之氣體供應至一 腔室的方法。本發明之又另一目的是為提供一種用於把處理氣體均稱 地擴散至包括該中央部份與該週邊部份之整體區域的裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1223833

五、發明說明（5 ) 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο 本發明之再另一目的是為提供一種在半導體製程中使用 的處理裝置，該處理裝置係用於把被均稱地擴散於包括該 中央部份與該週邊部份之整體區域之氣體供應至一腔室。 要達成以上之目的與其他優點，—種用於供應在半導體 製程中使用之氣體的方法被提供，該方法包含如下之步驟 •首先於一第一位置阻擋經由一分配頭供應的氣體俾首先 沿著相對於該氣體之主供應方向的側供應分向把被阻擋的 氣體擴散，首先把該第一次被擴散的氣體導引向一工作件 ，在其中，該氣體要被供應；於一第二位置第二次阻擋該 第一次被導引的氣體俾第二次沿著該側供應方向擴散該被 阻擋的氣體，該第二位置比該第一位置更接近該工作件； 及第一次導引該第二次被擴散的氣體俾把該第二次被導引 的氣體供應至該工作件上。 最好的是，本發明更包含如下之步驟：連續地第（n—D 次和第η次阻擋該第二次被擴散的氣體；及第（n-1)次和 第η次沿著該側供應方向擴散該第（^丄）次和第η次被阻 擋的氣體俾把該第（η-ι)次和第η次被擴散的氣體供應至 該工作件，其中，η是為一自然數（其係比2大）。 因此’該氣體在被供應至該腔室之前被連續擴散至少兩 次而藉此係有均稱的分佈被供應至該基體上。 根據本發明的另一特徵，一種用於供應在半導體製程中 使用之氣體的方法被提供，該方法包含如下之步驟：準備 一處理腔室，該處理腔室具有一分配頭和至少兩個擴散器 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . i線· _經濟部i曰慧財產局員工消費合作社印製 1223833 ♦ . Α7 - Β7 五、發明說明（6) ，該分配頭係用於供應和導引處理氣體，該至少兩個擴散 器係用於阻擋經由該分配頭供應之處理氣體俾沿著相對於 該處理氣體之主供應方向的側方向擴散該被阻擋的處理氣 體；把一基體定位於該分配頭下面以致於該基體面對該分 5 配頭；把該處理氣體引入至該分配頭；首先於一第一位置 阻擋經由該分配頭供應的氣體俾首先沿著該處理氣體之主 供應方向的側分向把被阻擋的氣體擴散；首先把該第一次 I 被擴散的處理氣體導引在該分配頭之中央部份四周；於一 第二位置第二次阻擋該第一次被導引的氣體俾第二次沿著 10 該處理氣體之主供應方向的側方向擴散該被阻擋的氣體， 該第二位置比該第一位置更接近該基體；第二次導引該第 二次被擴散的處理氣體俾把該第二次被導引的處理氣體供 應至該分配頭的週邊部份；及把該第二次被導引的處理氣 體供應至被置放於該腔室中的基體上。 15 最好的是，該方法更包含如下之步驟：連續地第（n_l) 次和第η次阻擋該第二次被擴散的氣體；及第（n-1)次和 I 第η次沿著該側供應方向擴散該第（n-1)次和第η次被阻 擋的氣體俾把該第（η-1)次和第η次被擴散的氣體供應至 被置放於該腔室中的基體，其中，η是為一自然數（其係比 20 2 大）。 因此，該氣體在被供應至該腔室之前被連續擴散至少兩 次而藉此係有均稱的分佈被供應至該基體上。 最好的是，該腔室是為用於利用電漿反應來形成薄膜的 處理室或者是為用於利用電漿反應來把被形成於該基體上 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223833 Α7 Β7 五、發明說明（7) 之薄膜蝕刻的處理室。該等處理室的選擇係端視處理條件 而定。 根據本發明的又另一特徵，一種用以供應在半導體製程 中所使用之氣體的裝置被提供，該裝置包含：一用於導引 5 該氣體及均稱地把被導引之氣體供應至一選擇部份的分配 頭，該分配頭在其内具有一空間；一建立於該分配頭之較 高部份的第一擴散器，在該分配頭之空間内部的氣體係被 引入至其内，該第一擴散器佔用該分配頭之空間的中央部 份，該第一擴散器係用於首先阻擋經由該分配頭供應的氣 10 體及用於首先把被第一次阻擋的氣體沿著相對於該氣體之 主供應方向的側供應方向擴散俾把第一次擴散的氣體供應 至該分配頭之中央部份的四周；及一建立於在該分配頭之 空間内部之第一擴散器下面的第二擴散器，該第二擴散器 佔用該分配頭之空間的週邊部份，該第二擴散器係用於第 15 二次阻擋經由該第一擴散器供應的氣體及用於第二次把被 第二次阻擋之氣體沿著該側供應方向擴散俾把被第二次擴 散的氣體供應至該分配頭的週邊部份。 最好的是，該裝置更包含依序地建立於該第二擴散器下 面的第（η-1)個擴散器和第η個擴散器，該第（η-1)個擴 20 散器和第η個擴散器佔用比該第二擴散器較外之週邊部份 、連續地第（η-1)次和第η次阻擋該第二次被擴散的氣體 ;及第（η-1)次和第η次沿著該側供應方向擴散該第（η-1) 次和第η次被阻擔的氣體，其中，η是為一自然數（其係比 2大）。 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

讀 背 面 ” 之 注1 意！ 事卜 項I

,經濟部i曰慧財產局員工消費合作杜印製 1223833 -. Λ7 - Β7 五、發明說明（& ) 該第一擴散器具有一圓形板片形狀而該第二擴散器具有 一圍繞該第一擴散器的環形板片形狀，該第二擴散器與該 第一擴散器相隔一預定間距。 因此，該氣體在被供應至該腔室之前被依序擴散至少兩 5 次而藉此係有均稱的分佈被供應至該基體上。 根據本發明的再另一特徵，一種於半導體製程中所使用 的處理設備包含··具有一支座的處理腔室，一基體被安裝 I 於該支座上，該處理腔室係用於處理該基體；及一氣體供 應裝置，該氣體供應裝置包括：一用於導引該氣體及均稱 10 地把被導引之氣體供應至該處理腔室的分配頭，該分配頭 在其内具有一空間；一建立於該分配頭之較高部份的第一 擴散器，在該分配頭之空間内部的氣體係被引入至其内， 該第一擴散器佔用該分配頭之空間的中央部份，該第一擴 散器係用於首先阻擋經由該分配頭供應的氣體及用於首先 15 把被第一次阻擋的氣體沿著相對於該氣體之主供應方向的 側供應方向擴散俾把第一次擴散的氣體供應至該分配頭之 I 中央部份的四周；及一建立於在該分配頭之空間内部之第 一擴散器下面的第二擴散器，該第二擴散器佔用該分配頭 之空間的週邊部份，該第二擴散器係用於第二次阻擋經由 20 該第一擴散器供應的氣體及用於第二次把被第二次阻擋之 氣體沿著該側供應方向擴散俾把被第二次擴散的氣體供應 至該分配頭的週邊部份。 最好的是，該氣體供應裝置更包含依序地建立於該第二 擴散器下面的第（n-1)個擴散器和第η個擴散器，該第（η- 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) a^833 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（气） 工）個擴散器和第η個擴散器佔用比該第二擴散器較外之週 邊部份、連續地第（n-l)次和第η次阻擋該第二次被擴散 的氣體；及第（η-1)次和第η次沿著該側供應方向擴散該 第（η-ι)次和第η次被阻擂的氣體，其中，η是為一自然 5 數（其係比2大）。 最好的是，該第一擴散器具有一圓形板片形狀而該第二 擴散器具有一圍繞該第一擴散器的環形板片形狀，該第二 擴散器與該第一擴散器相隔一預定間距。 因此，該氣體在被供應至該腔室之前被依序擴散至少兩 1〇 次而藉此係有均稱的分佈被供應至該基體上。結果，要形 成具有均稱厚度的薄膜或圖型變成有可能。 本發明之以上的目的和其他優點藉由配合該等附圖詳細 地描述該等較佳實施例而將會變得更明白。 第1圖疋為在習知半導體製程中所使用之處理設備的 15 簡化示意圖； 第2圖是為被建立於第丄圖之設備中之擴散器的立體 圖； 第3圖是為顯示使用第丄圖之設備形成於一基體上之 薄膜之狀態的簡化剖視圖； 2〇 帛4圖是為本發明較佳實施例在半導體製程中所使用 之處理設備的簡化剖視圖； 第5圖是為被建立於第4圖之處理設備中之第一和第 二擴散器的平面圖； 第6圖是為本發明另一較佳實施例在半導體製程中所 第12頁

(請先閱讀背面之注咅？事項再_寫本頁) 太 訂·- 丨線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223833 .. Α7 ____ Β7 五、發明說明（) 使用之處理設備的簡化示意圖； 第7圖是為被建立於第4圖之處理設備中之分配頭的 立體圖； 第8圖是為描繪本發明一較佳實施例之氣體供應方法 5 的流程圖； 第9圖是為描繪本發明另一較佳實施例之至一腔室之 氣體供應方法的流程圖； I 第10圖是為顯示利用第4圖之設備形成於一基體上之 薄膜之狀態的簡化剖視圖；及 10 第11圖是為顯示利用第4圖之設備形成於一基體上之 圖型之狀態的簡化剖視圖。 現在請詳細參考本發明的較佳實施例，該等較佳實施例 的例子被描繪於該等附圖。 在下面，較佳實施例係配合該等附圖被更詳細地描述。 15 第4圖是為本發明一較佳實施例在半導體製程中所使 用之處理裝置的簡化示意圖。 I *睛參閱第4圖所示，一處理裝置係對應於一用於形成 一薄膜在一基體（W)上的薄膜形成裝置或者係對應於一用於 把形成於該基體（W)上之薄膜蝕刻俾形成一圖型的蝕刻裝置 2〇 。該薄膜形成裝置或者該蝕刻裝置的選擇係根據一處理條 件來被決定。 虽石夕烧（SiH4)氣體與氧氣被供應且用於分解與改變被 供應之矽烷氣體與氧氣成電漿的處理條件被造成時，二氧 化矽係形成於像晶圓（W)般的基體上。於這時，像壓力、時 第13頁 本紙張尺度刺中巧國家標準（CNS)A4規格（ϋ 297公爱1 --------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明說明（π ) 度料般的處理條件係根據要被形成之二氧化石夕的 知度來被決定。 欠® CHF3氣體被供應至該處理裝置且用於分解該 CHF3 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氣:一把該CHF3氣體轉換成電漿的處理條件被造成時，該 =虱，，係改變成一二氧化矽圖型。為了把該二氧化矽改 交^一氣化矽圖型，一光阻圖型被使用作為一圖型光罩。 於乂時，像壓力、時間、溫度等等般的處理條件係根據要 被蝕刻之二氧化矽的厚度來被決定。 =該處理裝置包括一在腔室40内的支座401、一建立於 該腔至10之較高部份的分配頭4〇3及建立於該分配頭 4〇3内部的第一與第二擴散器4〇Sa與4〇5]d。該基體（w) 係安裝於該支座4〇1上。 該第一擴散器4〇5a當相對於處理氣體之輸入方向看時 係建立於該分配頭4〇3的較高部份而該第二擴散器405b 係建立於該分配頭4〇3的較低部份，在該第一擴散器 4 〇5a下面。該第一擴散器4 〇5a係置放於該分配頭4 03的 中央部份而該第二擴散器4〇5b係置放於該分配頭403的 週邊部份。因此，該第一擴散器4 05a佔用該分配頭403 的中央部份而該第二擴散器4〇5b佔用該分配頭403的週 邊部份。 第5圖是為顯示建立於該分配頭403内之第一與第二 擴散器4〇5a與40 5b的平面圖。 請參閱第5圖所示，該第一擴散器4〇5a具有一圓形板 片形狀而該第二擴散器405]3具有一環形板片形狀以致於該 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 1223833

五、發明說明)

10 15

經， 濟 部 智， 慧 財 產 局 20 消 費 合 作 社 印 製 第二擴散器4Q5b係、與該第_擴散器4Q5a之外周緣分隔— j 預定間距並且圍繞該第一擴散器4〇5a。 | j !S j | ! | !髮I I ^ I i j || !j]||Ij| !' ______ 第 15 頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 1223833 A7 B7 五、發明說明（/3) ，它們的直徑係輕易被決定。 第7圖是為在第4圖中所顯示之分配頭的立體圖。該 分配頭703具有一入口 703a和一出口 70 3b，氣體被引入 至該入口 703a並且經由該出口 703b被釋放。該入口 5 7 03a係連接至一氣體供應管線（圖中未示）而且係安裝於該 分配頭7 03的中央部份。該出口 703b包括數個孔703C。 該氣體經由該等孔703C供應至一腔室。該分配頭703亦 作用如一用於導引由該第一與第二擴散器所擴散之氣體至 一工作件的裝置，該氣體要被供應至該工作件上。換句話 10 說，該分配頭703導致該氣體被供應至該工作件。在這裡 ，該工作件是為被置放於該腔室内的基體。 因此，該氣體供應裝置包括該分配頭和該第一與第二擴 散器。該氣體供應裝置更包括第（n-1)個擴散器與第η個 擴散器（η是為大於2的自然數）。該處理裝置包括該腔室 15 與用於把氣體供應至該腔室的氣體供應部份。該腔室包括 利用電漿反應的電漿反應室。該氣體供應部份包括該分配 頭和該第一與第二擴散器。該氣體供應裝置更包括第（η-1) 個擴散器與第η個擴散器（η是為大於2的自然數）。 第8圖是為描繪用於供應氣體之方法的流程圖。 20 請參閱第8圖所示，氣體被引入通過該分配頭的入口 而然後由該第一與第二擴散器擴散。其後，被擴散的氣體 係經由該分配頭的出口釋放。被釋放的氣體然後被供應至 該腔室。於這時，該第一擴散器被建立於該分配頭的較高 部份而該第二擴散器被建立於該分配頭的較低部份。該第 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 面* 之 注1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

意 孝 I- 項I

1223833 A7 B7 經， 濟 部 智， 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 五、發明說明（/4 ) 一擴散器佔用該分配頭的中央部份而該第二擴散器佔用該 分配頭的週邊部份。 特別地，該氣體被引入通過該分配頭的入口。該氣體係 首先由該第一擴散器阻擋（步驟S80)。結果，被阻擋的氣 5 體係沿著氣體供應方向的側方向擴散。其後，被擴散的氣 體係移動至該分配頭的較低部份。於這時，該分配頭把由 該第一擴散器所擴散的氣體導引至被置放於該腔室内的基 ’體上。 其後，被擴散的氣體係由該第二擴散器第二次阻擋（步 10 驟S82)。結果，被第二次阻擋的氣體係沿著氣體供應方向 的側方向被第二次擴散。於這時，該分配頭把由該第二擴 散器所擴散的氣體導引至被置放於該腔室内的基體上。 另一方面，如果係合適的話，被第二次擴散的氣體可以 進一步由第（η-1)個擴散器與第η個擴散器阻擋。結果， 15 氣體連續沿著氣體供應方向的側方向來被擴散。 因此，被引入的氣體被擴散至該分配頭的整個部份，包 > 括該分配頭的中央部份與週邊部份。其後，被擴散的氣體 係經由該分配頭的出口來被供應至該腔室。結果，被引入 的氣體被均稱地供應至被置放於該腔室内的基體上，其使 20 得要形成一均稱的薄膜或者圖型於該基體上是有可能。 第9圖是為描繪用於供應處理氣體至腔室之方法的流 程圖。 請參閱第9圖所示，一腔室被準備（步驟S90)。該腔 室係設置有包括該第一與第二擴散器的氣體供應部份。該 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223833 A7 B7 五、發明說明（/5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分配頭具有一入口與一出口。該入口係建立於該分配頭的 中央部份而該出口係建立於該分配頭的週邊部份。該輸出 包括數個孔。該第一擴散器被建立於該分配頭的較高部份 而且佔用該分配頭的中央部份。該第二擴散器被建立於該 5 分配頭的較低部份而且佔用該分配頭之中央部份以外的週 邊部份。該腔室包括一支座，一基體係安裝於該支座上。 該腔室包括一用於利用電漿反應來形成一薄膜或者一圖型 的處理裝置。 該基體被引入至該腔室内而且係安裝於該腔室的支座上 10 (步驟S91)。該基體係置放於該分配頭下面而且係面對於 該分配頭。 氣體係利用該分配頭的入口來引入至該腔室（步驟S92) 。被引入的氣體係首先由該第一擴散器阻擋（步驟S93)。 結果，被阻擋的氣體係沿著氣體供應方向的側方向擴散而 15 藉此氣體被供應至鄰近於該分配頭之中央部份的部份。 被引入的氣體係由該第二擴散器第二次阻擋（步驟S94) 。結果，被第二次阻擋的氣體係沿著氣體供應方向的側方 向擴散而藉此氣體被供應至該分配頭的週邊部份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其後，由該第一與第二擴散器所擴散的氣體被導引至安 20 裝於該腔室内之支座上的基體上（步驟S95)。 在這裡，被供應至該腔室的氣體具有一均稱分佈。這是 因為氣體由該第一與第二擴散器擴散至該分配頭的中央部 份與週邊部份。 被供應之氣體的均稱分佈允許薄膜或者圖型被均稱地形 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1223833 A7 B7 經" 濟 部 智， 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製

五、發明說明（ 成有一固定厚度於該基體上。 另一方面，如果係合適的話，被第二次擴散的氣體可以 進一步由第（n-D個擴散器與第n個擴散器阻擋。在這裡 ，η表示大於2的自然數。結果，氣體連續沿著氣體供應 方向的側方向來被擴散且係均稱地供應至該腔室。 第10圖是為顯示利用第4圖之處理裝置形成之薄膜之 狀態的剖視圖而第il圖是為顯示利用第4圖之處理裝置形 成之圖型之狀態的剖視圖。 請參閱第10圖所示，當假設被形成於該基體i之中央 部份之薄膜2的厚度是為而被形成於該基體i之邊緣部 份之薄膜2的厚度是為13時，厚度14係相等於厚度13 。如前所述，這是因為用於形成該薄膜的處理氣體係均稱 地供應至該基體X上。從以上所述的結果，可以確認的是 ’利用該第一與第二擴散器擴散該處理氣體使得處理氣體 被均稱地供應。 請參閱第11圖所示，當假設被形成於該基體3之中央 部份之圖型4的厚度是為16而被形成於該基體3之邊緣部 伤之圖型4的厚度是為15時，厚度16係相等於厚度is 。如前所述，這是因為用於形成該薄膜的處理氣體係均稱 地供應至該基體3上。從以上所述的結果，可以確認的是 、’利用該第一與第二擴散器擴散該處理氣體使得處理氣體 被均稱地供應。 、 羞因此’由於具有至少兩個擴散器的氣體供應裝置連續擴 散破引入的氣體，氣體能夠被均稱地供應。 K 5 10 15 20

本紙張&適巧規格（2lF 第19頁 X 297公釐） --I----I ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223833 A7 B7 5 10 五、發明說明（〇 如上所述，本發明允許被引入至該腔室的處理氣體保持 均稱性。因此，由於具有均稱性的處理氣體被供應至被置 放於該腔室内的基體上，形成具有一更均稱之厚度的薄膜 或者圖型能夠被達成。再者，由於具有均稱性的薄膜或者 圖型具有可靠性，它不會引致故障。再者，在要求極細處 理之近期的半導體技術中，形成具有均稱厚度之如此的薄 膜或者圖型是不可或缺的。結果，本發明提供能夠形成具 有均稱厚度之薄膜或者圖型的方法與裝置，藉此提高半導 體裝置之製造不可或缺的可靠性。 雖然本發明業已特別地被顯示及配合其之特別的實施例 來作描述，在沒有離開由後附之申請專利範圍所界定之本 發明之精神與範圍下’在形式與細節上之各式各樣的改變 可以由熟知此項技術之人仕來達成。 元件標號對照表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再填寫太 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

15 20 10 腔室 W 基體 101 支座 103 分配頭 105 擴散器 30 基體 32 薄膜 40 腔室 401 支座 403 分配頭 405a 第一擴散器 405b 第二擴散器 605a 第一擴散器 605b 第二擴散器 605c 第三擴散器 603 分配頭 703 分配頭 703a 入口 703b 出口 703c 子L 第20頁 1223833 • . Α7 - Β7 五、發明說明 13 基體 基體 24 薄膜 圖型 -------------------I I 訂--I------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 参 ，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1223833 A8 . B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種用於供應在半導體製程中所使用之氣體的方法，包 含如下之步驟： 首先於一第一位置阻擋經由一分配頭供應之氣體俾 沿著相對於氣體之主供應方向的側供應方向擴散被阻擋 5 的氣體； 首先把被第一次擴散的氣體導引向一工作件，在其 中，氣體要被供應； 於一第二位置第二次阻擋被第一次導引的氣體俾沿 著該側供應方向第二次擴散被阻擋的氣體，該第二位置 10 比該第一位置更接近該工作件；及 第二次導引被第二次擴散的氣體俾供應被第二次導 引的氣體至該工作件上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含如下之步驟 :連續地第（n-1)次和第η次阻擋被第二次擴散的氣體 15 ;及第（n-1)次和第η次沿著該側供應方向擴散被第 (η-1)次和第η次阻播的氣體俾把被第（n-1)次和第η 次擴散的氣體供應至該工作件，其中，η是為一自然數 〇 3. —種用於供應在半導體製程中所使用之氣體的方法，包 20 含如下之步驟： 準備一處理腔室，該處理腔室具有一分配頭和至少 兩個擴散器，該分配頭係用於供應和導引處理氣體，該 至少兩個擴散器係用於阻擋經由該分配頭供應之處理氣 體俾沿著相對於該處理氣體之主供應方向的側方向擴散 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 —裝--- 項寫本頁) --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223833 ,經濟部"智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 該被阻擋的處理氣體； 把一基體定位於該分配頭下面以致於該基體係面對 該分配頭； 把該處理氣體引入至該分配頭； 5 首先於一第一位置阻擋經由該分配頭供應的氣體俾 首先沿著該處理氣體之主供應方向的側分向把被阻擋的 氣體擴散； I 首先把被第一次擴散的處理氣體導引在該分配頭之 中央部份四周； 10 於一第二位置第二次阻擋被第一次導引的氣體俾沿 著該處理氣體之主供應方向的側方向第二次擴散被阻擋 的氣體，該第二位置比該第一位置更接近該基體； 第二次導引被第二次擴散的處理氣體俾把被第二次 導引的處理氣體供應至該分配頭的週邊部份；及 15 把被第二次導引的處理氣體供應至被置放於該腔室 中的基體上。 > 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，更包含如下之步驟 :連續地第（n-1)次和第η次阻擋被第二次擴散的氣體 ;及第（η-1)次和第η次沿著該側供應方向擴散被第 20 (η-1)次和第η次阻播的氣體俾把被第（η-1)次和第η 次擴散的氣體供應至被置放於該腔室中的基體，其中，η 是為一自然數。 5 ·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該腔室是為 一電漿反應腔室。 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — 111--— II . I I I---I ^ 11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申Μ專利範圍 •如申睛專利範圍第5項所述之方法，其中，該腔室包含 用於利用電衆反應形成一薄膜的處理腔室。 7·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該腔室包含 5 用於利用電漿反應把形成於該基體上之薄膜蝕刻的處 理腔室。 8·一種用於供應在半導體製程中所使用之氣體的裝置，包 含： 一用於導引該氣體及均稱地把被導引之氣體供應至 選擇部份的分配頭，該分配頭在其内具有一空間； 一建立於該分配頭之較高部份的第一擴散器，在該 分配頭之空間内部的氣體係被引入至其内，該第一擴散 器佔用該分配頭之空間的中央部份，該第一擴散器係用 於首先阻擋經由該分配頭供應的氣體及用於首先沿著相 對於該氣體之主供應方向的側供應方向擴散被第一次阻 擋的氣體俾把被第一次擴散的氣體供應至該分配頭之中 央部份的四周；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一建立於在該分配頭之空間内部之第一擴散器下面 的第一擴散器，該第二擴散器佔用該分配頭之空間的週 邊部份，該第二擴散器係用於第二次阻擋經由該第一擴 散益供應的氣體及用於沿著該側供應方向第二次擴散被 第二次阻擋之氣體俾把被第二次擴散的氣體供應至該分 配頭的週邊部份。 9·如申請專利範圍帛8項所述之裝置，更包含依序地建立 於該第二擴散器下面的第（η-1)個擴散器和第η個擴散 第24頁 1223833 ♦經濟部、智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 器，該第（n-l)個擴散器和第η個擴散器佔用比該第二 擴散器較外之週邊部份、連續地第（η-1)次和第η次阻 擋被第二次擴散的氣體；及第（η-1)次和第η次沿著該 側供應方向擴散被第（η-1)次和第η次阻擔的氣體，其 5 中，η是為一自然數。 10. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，該分配頭 包含一入口和一出口，氣體被引入至該入口而氣體係 > 經由該出口釋放。 11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中，該出口包 10 含數個孔。 12. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，該第一擴 散器具有一圓形板片形狀而該第二擴散器具有一環形 板片形狀。 13. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中，該第二擴 15 散器被建構來圍繞該第一擴散器，該第二擴散器與該 第一擴散器分隔一預定的間距。 > 14. 一種在半導體製程中所使用的處理設備，包含·· 具有一支座的處理腔室，一基體被安裝於該支座 上，該處理腔室係用於處理該基體；及 20 一氣體供應裝置，該氣體供應裝置包括： 一用於導引該氣體及均稱地把被導引之氣體 供應至該處理腔室的分配頭，該分配頭在其内具 有一空間； 一建立於該分配頭之較高部份的第一擴散器 第25頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — Ι1ΙΙ1— — — — —— ·1111111 — — — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223833 AS B8 C8 D8 申請專利範圍 ，在該分配頭之空間内部的氣體係被引入至其内 ，該第一擴散器佔用該分配頭之空間的中央部份 ，該第一擴散器係用於首先阻擋經由該分配頭供 應的氣體及用於首先把被第一次阻擋的氣體沿著 5 相對於該氣體之主供應方向的側供應方向擴散俾 把被第一次擴散的氣體供應至該分配頭之中央部 份的四周；及 一建立於在該分配頭之空間内部之第一擴散 器下面的第二擴散器，該第二擴散器佔用該分配 10 頭之空間的週邊部份，該第二擴散器係用於第二 次阻擋經由該第一擴散器供應的氣體及用於第二 次把被第二次阻擋之氣體沿著該側供應方向擴散 俾把被第二次擴散的氣體供應至該分配頭的週邊 部份。 15 15.如申請專利範圍第14項所述之設備，其中，該氣體供 應裝置更包含依序地建立於該第二擴散器下面的第 (η-1)個擴散器和第η個擴散器，該第（n-1)個擴散 器和第η個擴散器佔用比該第二擴散器較外之週邊部 份、連續地第（η-1)次和第η次阻播被第二次擴散的 20 氣體；及第（η-1)次和第η次沿著該側供應方向擴散 被第（η-1)次和第η次阻擔的氣體，其中，η是為一 自然數。 16·如申請專利範圍第14項所述之設備，其中，該腔室是 為一用於利用電漿反應形成一薄膜於該基體上的電漿 第26頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再I 填鐵 寫 本 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1223833 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 腔室。 17.如申請專利範圍第14項所述之設備，其中，該腔室是 為一用於利用電漿反應把形成於該基體上之薄膜蝕刻 的電漿腔室。 5 18.如申請專利範圍第14項所述之設備，其中，該分配頭 包含一入口和一出口，氣體被引入至該入口而該出口 具有數個孔，氣體係經由該等孔被釋放。 I 19.如申請專利範圍第14項所述之設備，其中，該第一擴 散器具有一圓形板片形狀而該第二擴散器具有一環形 10 板片形狀，該第二擴散器圍繞該第一擴散器並且係與 該第一擴散器分隔一預定的間距。 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部· 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）