TWI730502B - 用於供應改良的氣流至處理腔室的處理空間之系統及設備 - Google Patents

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Abstract

本揭示內容大抵提供在電子裝置製造處理期間向處理腔室的處理空間提供至少為亞穩態的自由基分子物質和/或自由基原子物質的方法及其相關設備。在一個具體實施例中，設備是設置在遠端電漿源和處理腔室之間的氣體注入組件。氣體注入組件包括：主體；設置在主體中的介電襯墊，介電襯墊界定了氣體混合空間；將氣體注入組件耦合至處理腔室的第一凸緣；以及將氣體注入組件耦合至遠端電漿源的第二凸緣。氣體注入組件還包括一個或多個穿過主體和襯墊形成的氣體注入口。

Description

用於供應改良的氣流至處理腔室的處理空間之系統及設備
本文描述的具體實施例大抵涉及半導體裝置製造處理的領域，並且更具體而言，涉及在電子裝置製造處理期間向處理腔室的處理空間提供自由基分子物質和/或自由基原子物質的方法及其相關設備。
在電子裝置(例如基板上的半導體裝置)的製造過程中，遠端電漿源常被用於向處理腔室的處理空間(以及設置在處理空間中的基板表面)提供包含自由基和/或離子物質的活化氣體。在一種這樣的處理中，將處理氣體提供給遠端電漿源，在遠端電漿源中從處理氣體形成電漿，並且使電漿流入到處理腔室的處理空間中，在處理空間中基板表面暴露於電漿。在一些處理中(諸如氮化處理，其中基板上的膜層藉由在其中摻入氮而進行改性)，為處理空間和設置於其中的基板表面提供電漿活化的自由基分子物質(諸如NH和/或NH2)可為有用的。但是，當將分子氣體(例如NH3)提供給遠端電漿源並從中形成電漿時，由於難以控制遠端電漿源程序以生產出預定量的自由基分子物質(諸如NH和/或NH2)，所形成的電漿中的自由基大多包涵了自由基原子物質(例如N與H)。中的自由基大多包涵了自由基原子物質（例如N與H）。此外，自由基原子物質的複合（透過在遠端電漿源和處理腔室之間的輸送管線中或在到達基板之前在處理腔室中在氣相中發生的氣相碰撞）難以控制並且經常產生不希望的物質（例如不反應的物質）（諸如N2 ），而不是所需的自由基分子物質（諸如在示例中提供的NH和/或NH2）。
在其他處理中（諸如選擇性氧化處理或氫鈍化處理中），將氫自由基（在此為原子氫）提供給基底表面是有用的。不幸的是，習知的遠端電漿源通常與由高濃度氫（諸如濃度大於20原子百分比（at％））形成的電漿不兼容，因為電漿中較高的氫離子濃度可能會損壞遠端電漿源的介電質表面。因此，可以使用熱線(hot-wire)源產生原子氫，在熱線源中，分子氫藉由與熱線燈絲（例如鎢絲）的碰撞而熱解離成自由基（原子）物質。但是，氫的熱線解離會導致從熱線絲引起的基板表面上不希望的金屬污染，例如鎢污染。
因此，本領域需要的是向處理腔室的處理空間提供自由基分子物質和/或自由基原子物質的改進的方法和與其相關的設備。
本揭示內容大抵提供在電子裝置製造處理期間向處理腔室的處理空間提供自由基分子物質和/或自由基原子物質的方法及其相關設備。本文所述「氣體混合物」，是指氣相中的複數種不同物質，包括自由基分子物質和/或自由基原子物質。
在一個具體實施例中，一種基板處理系統，包含：基板處理腔室，具有側壁、蓋與基座，其中側壁具有進氣口；進氣導管，耦接至進氣口；混合板，與進氣導管耦接，混合板上具有與進氣導管對準並與進氣導管流體耦接的混合板開口，其中混合板界定一平面，且混合板開口垂直於此平面形成並且由壁界定，且其中至少一個氣體通道形成在混合板內，並藉由形成在壁中的相應開口流體耦接到進氣導管；遠端電漿源，藉由遠端電漿導管流體耦接到混合板開口；和氣體源，藉由氣體源導管流體耦接到至少一個氣體通道。
在具體實施例中，氣體注入組件包含：混合板，具有外邊緣且具有形成在外邊緣上的複數個進氣口，混合板開口形成為垂直於由混合板界定的主平面穿過混合板，其中混合板開口由壁和穿過壁形成的複數個氣體開口界定；其中複數個氣體通道將複數個進氣口中的每個進氣口流體耦接至壁中的相應氣體開口。
在另一具體實施例中，一種氣體注入組件，包括：混合板，由一外邊緣界定，其中複數個進氣口形成在混合板的外邊緣中，其中混合板包含混合板開口，混合板開口形成為垂直通過平行於混合板界定的一平面，其中中央軸平行於此平面，其中混合板開口由一壁界定，且複數個氣體開口被形成穿過壁；其中複數個氣體通道，複數個氣體通道將複數個進氣口中的每個進氣口流體耦接至相應氣體開口，且複數個氣體通道中的至少一個氣體通道沿著混合板開口的半徑對齊。
本文描述的具體實施例大抵涉及半導體裝置製造處理的領域，並且更具體而言，涉及在電子裝置製造處理期間向處理腔室的處理空間提供至少為亞穩態的自由基分子物質和/或自由基原子物質的方法及其相關設備。處理腔室可具有設置在其中的襯墊，襯墊由石英、藍寶石或其組合製成。在本文中，亞穩態自由基物質是在處理系統的處理條件下復合成非自由基物質之前保持自由基形式超過約10毫秒的物質，例如超過約0.1秒，或約10毫秒至約3秒之間，例如約0.1秒至約3秒。
本文討論的具體實施例還針對藉由從耦接至處理腔室的氣體源引入氣體（諸如H2 ）來引入兩個或更多個流，而繞過向腔室提供自由基的自由基電漿源（RPS）。經由耦接到混合板的入口繞過RPS，混合板在RPS入口處佈置在RPS和處理腔室之間。混合板由外邊緣界定，並且可包括具有尖銳或圓形邊緣的多邊形的幾何形狀，或者可以是圓形或橢圓形的幾何形狀。
混合板可以進一步由複數個象限界定，每個象限由混合板中心的中心（垂直）軸和水平軸的交點界定。在一些示例中，每個象限由垂直軸和水平軸的交點以及混合板的一個或多個外邊緣限定。因此，兩個相鄰的象限形成板的一半，其可以是上半部、下半部、右半部或左半部。混合板包括形成在外邊緣中的至少一個入口和穿過混合板形成的開口。開口可以形成在混合板的中心，或者可以偏離混合板的中心軸。開口由外壁限定，外壁可以與混合板的厚度相同、比混合板厚或薄，並且在壁中界定至少一個出口。至少一個入口和至少一個出口藉由複數個氣體通道（「通道」）流體連接，並且在一些示例中，混合板具有複數個入口和複數個出口，複數個入口和複數個出口被設計為透過開口提供氣體至腔室。
單獨的氣體源透過在混合板邊緣形成的單獨入口將Ar、N2 、He、H2 、NH3 、N2 O、H2 O蒸氣、H2 O2 蒸氣或它們的組合引入混合板，在經由設置在RPS源和腔室之間的電漿導管進入腔室之前，混合板作為用於使H2 與來自入口中的RPS源的進料混合的導管。混合板可包括至少一個通道的迷宮結構，迷宮結構連接至氣體源的入口和形成於混合板中的開口中的出口，此出口通向RPS導管並進入處理腔室。一些混合板可包括來自氣體（H2 ）源的一個或多個入口。
在各種具體實施例中，每個混合板通道流體連接到另一個通道，使得兩個或更多個通道經由形成在混合板的開口中的複數個出口將來自氣體源的進氣口連接到RPS導管。入口、出口和它們之間的通道，可以以相對於H2 源彼此和/或相對於混合板的坐標系的直徑、長度、角度的各種配置來設置。在一些示例中，入口、出口和通道可以在一軸上共處一處，使得入口、出口和通道沿著混合板的共同軸對準。在替代具體實施例中，入口、出口和通道可從共同軸偏離不同的距離。
圖1A是根據一個具體實施例的處理系統的示意性截面圖。處理系統100包括處理腔室102、遠端電漿源（RPS）104以及將RPS 104耦合到處理腔室102的氣體注入組件103。在此，處理腔室102是快速熱處理（RTP）腔室，諸如快速熱退火（RTA）腔室。在其他具體實施例中，處理腔室102是需要將至少為亞穩態的自由基分子物質和/或自由基原子物質傳遞至處理空間的任何其他處理腔室。例如，在其他具體實施例中，處理腔室是電漿增強式或電漿輔助式沉積腔室，諸如電漿增強化學氣相沉積（PECVD）腔室或電漿增強原子層沉積腔室（PEALD）。
耦合至處理系統100的控制器180用於控制處理腔室102、RPS 104以及進入設置在其間的氣體注入組件103中的氣流。氣體注入組件103在本文中以各種構造示出，其包括混合板103A，混合板103A至少在圖4至圖13中示出和討論。控制器180通常包括中央處理單元（CPU）182、記憶體186和用於CPU 182的支援電路184。控制器180可以直接控制處理系統100，或者經由耦合到處理腔室102、RPS 104和/或氣體注入組件103的其他電腦和/或控制器（未示出）來控制處理系統100，使得當來自RPS 104和/或第二氣體源119的氣流進入氣體注入組件103和處理腔室102兩者時，來自RPS 104和/或第二氣體源119的流動速率受到控制。
本文描述的控制器180是在工業環境中用於控制其上或其中的各種腔室和子處理器的任何形式的通用電腦處理器。記憶體186或電腦可讀取媒體，為一或更多種可輕易取得的記憶體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、磁碟機、硬碟、隨身碟、或位於本端或遠端的任何其他形式的數位儲存器。支援電路184耦合至CPU 182以由習知方式支援處理器。支援電路184可包含快取、電源供應器、時脈電路、輸入輸出系統、子系統等等。在一示例中，基板處理參數作為軟體例程188被存儲在記憶體186中，軟體例程被執行或調用以將控制器180變成專用控制器以控制處理系統100的操作。控制器180被配置為執行本文描述的任何方法。
處理腔室102包括腔室基座125、燈組件132和耦合至燈組件132的窗口組件130。腔室基座125包括基座壁128和一個或多個第一側壁126。底壁128、一個或多個第一側壁126和窗口組件130限定處理空間146。窗口組件130設置在處理空間146和燈組件132之間。在此，由一個或多個第二側壁134包圍的燈組件132包括複數個燈136，每個燈136設置在相應的管138中。窗口組件130包括複數個光管140，其中複數個光管140中的每一個光管與燈組件132的相應管138對準，從而由複數個燈136提供的輻射熱能被引導至設置在處理空間146中的基板142。
在一些具體實施例中，複數個光管140中的一個或多個相應空間被保持在低於大氣壓的條件下，此係使用一個或多個真空排氣泵（未示出）藉由形成在一個或多個第二側壁134之一中的開口144與空間保持流體連通。在一些具體實施例中，窗口組件130還包括設置在其中的導管143，用於使來自冷卻流體源（未示出）的冷卻流體在複數個光管140之間循環。在此，處理空間146透過一個或多個排氣口151流體耦合（連接）到腔室排氣，諸如到一個或多個專用真空泵。腔室排氣將處理空間146保持在低於大氣壓的條件下，並從中排出處理氣體和其他氣體。
設置在處理空間146中的支撐環148，用於在其處理期間支撐基板142。支撐環148耦接至可旋轉圓柱體152，可旋轉圓柱體用於使支撐環148繞其垂直軸旋轉以促進基板142的均勻加熱。在一些具體實施例中，可旋轉圓柱體152藉由磁懸浮系統（未示出）懸浮和旋轉。設置在處理空間146中的底壁128上的反射板150，用於將能量反射到基板142的無裝置表面，以進一步促進基板142的均勻加熱。一個或多個溫度感測器，諸如穿過底壁128設置並進一步穿過反射板150設置的高溫計154，用於在處理基板142期間監視基板142的溫度。根據本文描述的具體實施例形成的活化氣體透過進氣口153流入處理腔室102的處理空間146，進氣口153被設置為穿過一個或多個第一側壁126中的一個，此側壁流體連接至氣體注入組件103。在一些具體實施例中，進氣口153由諸如噴嘴163的噴嘴界定。在此，活化氣體包括分子和/或原子物質，至少為亞穩態的自由基分子和/或自由基原子物質或其組合。
在此，RPS 104耦合到微波電源120，微波電源120用於在RPS 104中點火和維持電漿111。在其他具體實施例中，RPS 104包括電感耦合電漿（ICP）源、變壓器耦合電漿（TCP源）或電容耦合電漿（CCP源）。在一些其他具體實施例中，RPS耦合到RF電源。RPS 104包括圍繞管110設置的RPS本體108，在管110中形成電漿111。管110由諸如SiO2 、Al2 O3 、石英或其組合的介電材料形成。RPS本體108包括耦接至進氣口112的第一端114以及遠離第一端114的第二端116，進氣口112與一個或多個第一氣體源118流體連通，第二端116耦接至氣體注入組件103。示例氣體注入組件103在圖1B中進一步描述。
圖1B是沿著圖1A的線1B-1B截取的氣體注入組件103的一部分的示意性截面圖。在此，氣體注入組件103包括由諸如不銹鋼的金屬形成的主體170、諸如石英或藍寶石的低複合介電襯墊173、以及將氣體注入組件103耦合到處理腔室的一個或多個側壁中的其中一個的第一凸緣171。氣體注入組件103可耦接至諸如圖1A中描述的處理腔室102的一個或多個第一側壁126中的一個的側壁。氣體注入組件還包括第二凸緣172以將氣體注入組件103耦接到RPS（諸如圖1A中描述的RPS 104），以及氣體注入組件還包括一個或多個穿過主體170和襯墊173形成的氣體注入口174。在一些具體實施例中，氣體注入組件103具有沿其縱軸A在第一凸緣171的安裝表面平面與第二凸緣172的安裝表面平面之間測量的長度L(1)，其中長度L(1)在約25mm和約150mm之間，諸如在約50mm和約100mm之間，諸如在約75mm和約100mm之間。
在一些具體實施例中，襯墊173圍繞縱軸A同軸地設置在主體170中，並保護其金屬主體免受電漿中的活化物質的影響，襯墊173界定了混合空間175，混合空間175具有在大約20mm與約60mm之間的直徑D(1)，諸如約25mm至約50mm。在此，界定進氣口153的噴嘴163，包括第一開口153a與第二開口153b，第一開口153a靠近混合空間175並與混合空間175流體連通，第二開口153b遠離第一開口153a，其中第二開口153b被設置在處理腔室102的處理空間146中並與處理空間146流體連通。噴嘴163的第一開口153a具有大抵圓形的橫截面形狀（垂直於縱軸B），並且噴嘴163的第二開口153b具有大抵橢圓形或矩形的形狀，諸如圖1B(1)所示具有寬度W(1)和高度H的狹縫形狀。在此，混合空間175的流動截面積（其中混合空間175的流動截面積垂直於縱軸A）和第二開口153b處的進氣口153的流動橫截面面積（垂直於縱軸B）的比率在大約1：5至大約1:10之間。與不使混合空間175和處理空間146之間的流動橫截面積膨脹的噴嘴相比，擴大流入處理空間146的氣體的流動橫截面積可減少自由基分子和/或自由基原子物質的復合，從而在基板表面產生更高的自由基濃度和通量。
在示例處理中，形成在RPS 104中的電漿111流入氣體注入組件103的混合空間175中，其中來自電漿的自由基和/或離子（例如氬離子）與藉由氣體注入口174注入到混合空間175中的一或多種第二氣體（例如H2 ）碰撞。由電漿111提供的自由基和/或離子具有足夠的能量，以藉由與分子的碰撞而解離為包含至少為亞穩態的自由基分子和/或自由基原子物質（例如原子氫）的活化氣體。在此，一種或多種第二氣體藉由一個或多個氣體注入口174被提供到混合空間175，其中一個或多個氣體注入口174被流體耦合到第二氣體源119。
一個或多個氣體注入口174中的每一個，都包括形成為穿過主體170並且還穿過襯墊173的開口。在一些具體實施例中，一個或多個氣體注入口174的直徑D(2)在大約0.5mm與大約6mm之間，例如在大約1mm與大約6mm之間，例如在大約2mm與大約5mm之間，例如在約2mm至約4mm之間。在一些示例中，一個或多個氣體注入口174位於從第一凸緣171的安裝表面沿縱軸A到一個或多個氣體注入口174的一個或多個縱軸E的距離L(2)處。混合板103A可以耦接至第一凸緣171或者代替第一凸緣171而使用。在一些具體實施例中，距離L(2)在大約20mm與大約80mm之間，諸如在大約30mm與大約60mm之間，或者小於大約80mm，例如小於大約60mm。一個或多個氣體注入口的縱軸E與氣體注入口的縱軸A形成角度ϕ，其中角度ϕ實質上為90°。在其他具體實施例中，角度ϕ小於大約90°，使得藉由氣體注入口174引入的第二氣體大抵沿下游方向流向處理腔室102的進氣口153，而不是沿上游方向流向RPS 104。
在一示例中，氣體注入組件103的縱軸A與進氣口153（設置為穿過處理腔室102的一個或多個側壁126中的一個）的縱軸B相交的角度θ約為0°（亦即共線）和大約80°之間，諸如在大約10°和大約70°之間，諸如在大約20°和大約70°之間，或者在大約10°和大約45°之間，例如在大約20°和大約45°之間。在一些具體實施例中，氣體注入組件103的縱軸A和RPS 104的縱軸C形成小於大約45°的角度α，諸如小於大約30°，諸如小於大約20°，例如小於約10°，或在約0°與或約20°之間，例如在約10°與約20°之間。在一些具體實施例中，RPS 104的縱軸C和氣體注入組件103的縱軸A實質上共線或實質上平行。提供角度θ和/或大於約0°的角度α，透過碰撞而促進離子與電子或其他帶電粒子的復合，因為當離子撞擊進氣口153的內表面時，離子由於碰撞而失去動量。隨著活化氣體流入處理空間，這大大降低了活化氣體的離子密度。由於與自由基相比，離子具有較高的化學活性，因此提供給處理腔室處理空間的活化氣體中的低離子密度在一些處理中很有用，例如圖13所示的選擇性氧化處理。
圖1C是沿著圖1B的線1C-1C截取的氣體注入組件103的示意性剖視圖，其中氣體注入組件包括複數個（在此為兩個）氣體注入口174a和174b。在此，第一氣體注入口174a的縱軸E與第二氣體注入口174b的第二縱軸E'錯開，以使從各氣體注入口174a、174b流出的氣體不被導入混合空間175彼此直接相對（不是共線的），因此從那裡引入的氣體不會非期望地在混合空間175中碰撞而產生不期望的熱點，從而導致與流過其中的電漿的混合效率降低。如圖所示，氣體注入口174a、174b具有實質上圓形的橫截面形狀。
圖2是根據另一具體實施例的氣體注入組件203的一部分的示意性剖視圖。氣體注入組件203與圖1A-1C中描述的氣體注入組件103實質上相似，不同之處在於，穿過主體170和襯墊173設置的一個或多個氣體注入口274在襯墊173中第一開口274a處具有實質上為狹縫的橫截面形狀，並且在主體170的表面中在第二開口274b具有實質上圓形的橫截面形狀。在此，一個或多個第一開口274a的長度L(3)與寬度W(2)之比大於1：1，諸如大於2：1，例如大於約3：1。在一些具體實施例中，寬度W(2)在約0.5mm與約6mm之間，諸如在約1mm與約5mm之間，例如在約1mm與約4mm之間。在此具體實施例中，一個或多個氣體注入口274的一個或多個第一開口274a沿著長度L(3)實質上平行於氣體注入組件203的縱軸A。在其他具體實施例中，一個或多個氣體注入口274的一個或多個第一開口274a沿著長度L(3)與縱軸A實質上垂直。在其他具體實施例中，一個或多個氣體注入口274的第一開口274a相對於縱軸A具有任何其他取向。氣體注入口274的橫截面形狀從第二開口274b處實質上圓形的橫截面形狀（垂直於縱軸E），逐漸變化為第一開口274a處的實質上狹縫橫截面形狀，以將通過其中的氣流在進入混合空間175時引導成帶狀流。在其他具體實施例中，一個或多個氣體注入口274保持從第二開口274b到第一開口274a的實質上為狹縫的橫截面形狀，以及穿過其中的實質相同的橫截面開口面積。
圖3是根據另一具體實施例的氣體注入組件303的一部分的示意性剖視圖。氣體注入組件303與圖1A-1C中描述的氣體注入組件103實質相似，不同之處在於，處理氣體通過穿過襯墊173和主體170形成的複數個開口374被輸送到混合空間175，其中複數個開口374與設置在環形環376中的環形通道377流體連通，環形環376耦接到主體170並且圍繞其圓周同心地設置。在一些具體實施例中，複數個開口374中的每一個的直徑D(4)在大約0.1mm與大約5mm之間，諸如在大約0.5mm與大約4mm之間，或者在大約0.5mm與大約4mm之間，例如在大約0.5mm與大約4mm之間，例如約1毫米和約4毫米之間。
圖4是氣體注入組件的具體實施例的示意性透視圖，此氣體注入組件可以結合或代替上述處理系統100的氣體注入組件103使用。圖4示出了基板處理系統400，基板處理系統400包括腔室主體402和第二氣體源404，腔室主體402流體耦合（連接）到遠端電漿系統（RPS）406。腔室主體402由外邊緣402A界定，並且包括在腔室主體402的結構內部並且可以由蓋（未示出）存取的內部空間408。還示出了耦接至進氣口414B和出氣口416的主進氣口導管414A。混合板410經由混合板的開口412可移除地耦接至主進氣口414。混合板410界定了垂直於來自RPS 406的電漿流的方向的平面418。RPS 406藉由電漿導管424藉由主進氣口導管414A與內部容積408的進氣口414B，將電漿輸送到內部空間408。
第二氣體源404藉由載體導管422流體耦合到內部容積408。載體導管422從第二氣體源404的出口422A延伸到混合板410的至少一個入口404A。來自第二氣體源404的氣體或氣體混合物，經由載體導管422穿過混合板410的複數個通道。承載氣體經由複數個出口離開混合板410，並被引入混合板410內的電漿導管424的下游端，鄰近進氣口導管414A，或者可替代地，被引入進氣口導管414A。電漿導管424在遠端電漿源出口420和主進氣口導管414A之間延伸。電漿導管424具有從混合板410的至少一個入口404A到遠端電漿源出口420測量的長度424A。承載氣體在電漿導管424中與來自RPS 406的電漿混合。
在圖4的示例中，混合板410設置在電漿導管424的與主進氣口導管414A相鄰的第一端。儘管附圖未按比例繪製，但在圖4的示例中，混合板410沿著電漿導管424設置在電漿導管424的長度424A的95％至100％的位置。但是，可以想到的是，在其他示例中，混合板410可以位於沿電漿導管424的其他位置。在一示例中，混合板410可沿著電漿導管424定位在電漿導管的長度424A的大約10％的位置。在另一個示例中，混合板410可以沿著電漿導管424定位在電漿導管424的長度424A的大約15％至94％的位置。
藉由將混合板放置成比RPS 406更靠近腔室主體402，可以選擇混合板410沿著電漿導管424的位置以保留來自RPS 406的自由基。在其他示例中，混合板410的位置可以選擇為比內部空間408更靠近RPS 406。與內部空間408相比更靠近RPS 406的位置，可以減少電漿導管424中自由基的復合的發生。混合板410的位置，可取決於包括以下的因素：電漿導管424的直徑、電漿導管424的長度424A、混合板410的通道構造、承載氣體的流速、和/或電漿的流速等。
混合板410可以被設計成各種構造。在一個示例中，混合板410可以被設計成具有在每個通道中的承載氣體的速度與電漿導管424中的電漿的速度之間的目標速度比。速度比（Vc ：VRPS ）是載運承載氣體的每個通道的速度(Vc )與電漿導管424中電漿的速度(VRPS )的比率。對於混合板410的每個通道的速度比可以是從大約10：1至大約10：9，此通道耦合到混合板的通向電漿導管424的出口。在一個示例中，混合板410的耦接到出口的每個通道（在下面詳細討論）可以具有相同的速度（Vcx ，其中「x」是混合板中的通道的標識符）。在另一個示例中，混合板410的兩個或更多個通道可以具有不同的速度。通過混合板410的通道的承載氣體的速度，可以取決於包括每個通道的構造的因素，諸如直徑和/或錐度。另外，耦接至混合板410通道的通道的尺寸，會影響通過耦接至出口的通道的承載氣體的速度。在耦合到混合板410的出口的每個通道中的承載氣體(Fc )的流速，可以是從大約1slm到大約50slm。來自RPS 406的電漿（FRPS ）的流速可以為1 slm至約20 slm。在其他示例中，載氣的流速（Fc ）與電漿的流速（FRPS ）之流速比（Fc ：FRPS ）可以為大約10：1 – 1:20。
圖5A-5C是根據本揭示內容的具體實施例的混合板的示意圖。圖5A-5C示出了可以在本文所討論的系統中使用的混合板的各種幾何形狀。從所討論的入口形成氣體路徑的複數個通道在此未示出，但在下面的圖6至圖11中示出。圖5A示出了混合板組件500A，其包括來自諸如圖1中所討論的119的單獨氣體源的氣體混合物入口502。氣體混合物入口502分支成第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，在此示出為包括直角，直角引導氣體從氣體混合物入口502藉由第一入口510A和第二入口510B進入混合板506。混合板506由四個外邊緣508A、508B、508C、508D、以及寬度508E和高度508F限定。第一入口510A流體連接至第一氣體通道504A，並且第二入口510B流體連接至第二氣體通道504B。還示出了主氣體入口414，以及將混合板506的複數個出口524連接到如圖4中所討論的處理腔室的主氣體入口414的開口412。在一個具體實施例中，出口524可以圍繞開口412以規則的間隔間隔開。在另一個具體實施例中，出口524可以圍繞開口412以不規則的間隔（不同的距離）間隔開。在一些示例中（未示出），在開口412中僅形成一個出口524。混合板506被示為具有圓角512的多邊形，其中寬度508E小於高度508F，但是可以採取其他形狀，諸如具有變化的長寬比的矩形、正方形、三角形、六邊形、八邊形或其他形狀。混合板506包括將入口510A和510B流體連接到開口412的出口的複數個通道，下面將詳細討論並在下面的圖6至圖10中示出。第一入口510A和第二入口510B均流體連接至複數個氣體通道中的至少一個通道，以形成將入口510A和510B連接至複數個出口524的迷宮。
圖5B示出了混合板組件500B，其包括來自諸如圖1中所討論的119的單獨氣體源的氣體混合物入口502。氣體混合物入口502分支成第一氣體通道504A和第二流路通道504B，在此示出為包括直角，直角引導氣體從氣體混合物入口502藉由第一入口510A和第二入口510B進入混合板516。混合板516由四個外邊緣508A、508B、508C、508D、以及寬度508E和高度508F限定。第一入口510A流體連接至第一氣體通道504A，並且第二入口510B流體連接至第二氣流通道504B。還示出了主氣體入口414，以及將混合板516的複數個出口524連接到如圖4中所討論的處理腔室的主氣體入口414的開口412。複數個出口524可位於沿開口412的壁的任何位置，並且不僅可在位置上而且可在尺寸上變化。混合板516被示為具有尖角514的多邊形，其中寬度508E小於高度508F，但是可以採取其他形狀，例如具有變化的長寬比的矩形、正方形、三角形或其他形狀。可以配置「尖銳的」拐角514，使得邊緣508C和508B彼此成90度角。
圖5C示出了混合板組件500C，其包括來自諸如圖1中所討論的119的單獨氣體源的氣體混合物入口502。氣體混合物入口502分支成第一氣體通道504A和第二流路通道504B，在此示出為包括直角，直角引導氣體從氣體混合物入口502藉由第一入口510A和第二入口510B進入混合板516。第一入口510A流體連接至第一氣體通道504A，並且第二入口510B流體連接至第二氣體通道504B。還示出了主氣體入口414，以及將混合板518的複數個出口524連接到如圖4中所討論的處理腔室的主氣體入口414的開口412。混合板518包括由外邊緣522形成的直徑520，外邊緣522形成混合板518的圓形形狀，與圖5A和圖5B所示的多邊形形狀相反。如圖5A和5B中討論的，複數個通道將入口510A和510B流體連接到形成在開口412中的出口通道。
儘管氣體通道504A和504B在圖5A至5C中顯示為具有一種幾何形狀，在替代具體實施例中，路徑可以包括曲線、尖銳邊緣、彎曲邊緣和尖銳邊緣的組合、蛇形結構或適合於各種具體實施例的其他路徑形狀。混合板506、516和518可以由不銹鋼或其他材料形成，並且入口510A和510B雖然被圖示為由混合板的流路通道504A、504B之間的直角相交部形成，但是在一些示例可以是從0度到180度的角度α（如圖5C所示）。
圖6是根據本揭示內容的具體實施例的混合板600。圖6示出了來自諸如圖1中的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板600中的第一入口608A，第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板600中的第二入口608B。混合板600由四個象限624A、624B、624C和624D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604的交點界定。在此示例中，每個象限624A、624B、624C和624D可以進一步由外側邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個以及第一軸606和第二軸604界定。第二軸604垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上，在圖4中也有說明。類似於圖5B，混合板600被示為具有尖角的矩形，但是在多邊形的例子中可以採取具有圓角或尖角的任何幾何形狀的形式，或者也可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。
因此，第一象限624A可以由外邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定。第二象限624B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限624C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定，並且第四象限624D可以由外邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。混合板600中示出的開口622穿過混合板形成並且由混合板600的壁634限定。因此，開口622垂直於圖4中的平面418。開口622可以類似於上文對圖4討論的主進氣口414的孔。為了便於說明，厚度634界定了開口622的壁厚，並且在壁中形成複數個出口602，使得在混合板600中形成複數個通道610、614、616、612、618和620，以將第一入口608A與第二入口608B從次級氣體源流體耦接到出口602。在一個示例中，複數個出口602中的每個出口的直徑（垂直於每個通道的長度測量）為開口622的直徑的大約1％至大約33％。
在圖6的示例中，第一象限624A包括第一水平通道610的一部分以及第一垂直通道614和第二垂直通道616。第一水平通道610流體連接至第一入口608A，並且第二水平通道612流體連接至第二入口608B。第一垂直通道614和第二垂直通道616中的每一個流體連接到第一水平通道610以及出口602，並且分別具有614A和616A的高度。第一垂直通道614與第二垂直通道616之間的距離為632（通道內間隔），第二垂直通道616與第二軸604之間的距離為630。
與第一象限624A相比，第二象限624B包括第一水平通道610的不同部分，承載氣體可在其中積累，以增加經由出口602進入腔室（未示出）的氣體混合物的壓力。第三象限624C包括第二水平通道612的不同部分，承載氣體可在其中積累，以增加經由出口602進入腔室（未示出）的氣體混合物的壓力。第四象限624D包括第二水平通道612的不同部分以及第三垂直通道618和第四垂直通道620，它們各自部分地由各自的高度618A和620A限定。第三垂直通道618和第四垂直通道620中的每一個均流體連接到第二水平通道612以及出口602。第三垂直通道618與第二軸604間隔開距離628，並且第四垂直通道620與第三垂直通道618間隔開距離626（通道內間隔）。
進一步如圖6所示，第一垂直通道614和第四垂直通道620沿開口622的內壁設置有各自的出口602。因此，藉由第一垂直通道614和第四垂直通道620饋送的承載氣體沿著側壁被引入電漿流。因此，與藉由第二垂直通道616和第三垂直通道618饋送的承載氣體相比，第一垂直通道614和第四垂直通道620可以各自具有增加的速度，第二垂直通道616和第三垂直通道618中的每一個被引入到更靠近等離子流的中心。藉由上面討論的渦流形成，可以進一步促進電漿與來自第二垂直通道616和第三垂直通道618的承載氣體的混合。在一些示例中，第二垂直通道616和第三垂直通道618可進一步有助於渦流形成。
在一個示例中，第二垂直通道616的高度616A與第三垂直通道618的高度618A相同。在另一個示例中，第一垂直通道614的高度614A與第四垂直通道620的高度620A相同。在替代具體實施例中，混合板600的每個垂直通道的各自高度可以不同。類似地，通道內間隔626和632可以相同或不同。在各種示例中，距離628和630。儘管垂直通道614、616、618和620被示出為實質上垂直於第一水平通道610和第二水平通道612中的每一個，但是在其他示例中，可以預期的是，一個或多個垂直通道可被相對於水平通道以0至180度的角度形成。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板600，並且經由出口602離開混合板600而從RPS進入電漿流。
在圖6的示例中示出了四個垂直通道（614、616、618和620）。然而，可以想到的是，在其他示例中，諸如混合板600的混合板可以僅包括兩個垂直通道。在此示例中，兩個垂直通道可以位於對角，例如第一垂直通道614和第三垂直通道618，或者第二垂直通道616和第四垂直通道620。垂直通道可以以這種方式設置，以在電漿處於電漿導管中時使用承載氣體在電漿中產生和/或維持渦旋，如上面針對圖4所討論的。電漿渦流促進電漿與承載氣體的混合，並促進電漿在處理腔室中的更均勻分佈。儘管在本文中通道可以被稱為「垂直」或「水平」，但是可以預期的是，每個通道可以採取各種形狀（直的、彎曲的、階梯狀的）並且可以相對於第一軸606和第二軸604成各種角度。
圖7是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板700。圖7示出了來自諸如圖1中的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板700中的第一入口608A，第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板700中的第二入口608B。混合板700由四個象限726A、726B、726C和726D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604界定。在一些示例中，象限726A-726D由垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上的第二軸604界定。在其他示例中，象限726A-726D可以進一步由外側邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個以及第一軸606和第二軸604界定。
類似於圖5B，混合板700被示為具有尖角的矩形，但是在多邊形的例子中可以採取具有圓角或尖角的任何幾何形狀的形式。在其他示例中，混合板可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。當混合板具有圓形或橢圓形形狀時，每個象限由第一軸606和第二軸604的交點限定，並且可以進一步由圓形或橢圓形的外邊緣限定。
第一象限726A可以由邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定。第二象限726B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限726C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定，並且第四象限726D可以由邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。混合板700中示出的開口622穿過混合板700形成並且由混合板700的壁634限定。因此，開口622垂直於圖4中的平面418。為了便於說明，厚度634界定了界定開口622的壁厚。在壁中形成複數個出口728以界定開口622，使得在混合板700中形成複數個通道702、704、706、708、710、712、714、716和718，以將第一入口608A與第二入口608B從次級氣體源流體耦接到出口728。
在圖7的示例中，第一象限726A包括第一水平通道702的一部分並流體耦接至第一入口608A與第一垂直通道704。第一垂直通道704流體耦接至第二水平通道706的一部分。第二水平通道706流體耦接至第二垂直通道708。沿著第二軸線604形成第三垂直通道710，使得第三垂直通道710位於第一象限726A和第二象限726B之間。第二象限726B還包括第一水平通道702和第二水平通道706的另一部分，它們藉由第四垂直通道730流體連接。第二象限726B中的第二水平通道706的部分流體連接到第五垂直通道712。第二垂直通道708和第三垂直通道710分開的距離722可以等於、小於或大於第三垂直通道710和第五垂直通道712之間的距離724。第三象限726C包括第三水平通道718的一部分，並且流體耦接到第二入口608B和第六垂直通道714。第四象限726D包括第三水平通道718的不同部分，第三水平通道718流體耦接到第二入口608B和第七垂直通道716。
垂直通道708、710、712、714和716分別流體連接至出口728。第六垂直通道714和第七垂直通道716間隔開距離720，並且各自與第二軸604等距間隔。距離720可以等於、小於或大於間隔距離722和724中的每個或兩個。儘管垂直通道708、710、712、714與716被示出為實質上垂直於每個水平通道702、706與718，但是在其他示例中，一個或多個垂直通道可被相對於水平通道以0至180度的角度形成。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板700，並經由出口728離開混合板700。
圖8是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板800。圖8示出了來自諸如圖1中的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板800中的第一入口608A。第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板800中的第二入口608B。混合板800由四個象限802A、802B、802C和802D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604限定，並且每個象限可以進一步由外邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個限定。第二軸604垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上。
類似於圖5B，混合板800被示為具有尖角的矩形，但是在多邊形的例子中可以採取具有圓角或尖角的任何幾何形狀的形式，或者也可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。第一象限802A可以由邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定。第二象限802B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限802C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定，並且第四象限802D可以由邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。混合板800中示出的開口622穿過混合板形成並且由混合板800的壁634限定。因此，開口622垂直於圖4中的平面418。為了便於說明，壁634界定了開口622的壁厚，並且在壁上形成有複數個出口816。例如，在混合板800中形成複數個通道702、704、706、708、710、712、804、806、808、810和812，以將第一入口608A和第二入口608B從次級氣體源流體耦接到出口816。因此，當氣體混合物和電漿被轉移到處理腔室中時，來自氣體混合物入口502的氣體混合物與來自RPS的電漿結合。
在圖8的示例中，第一象限802A包括第一水平通道702的一部分，第一水平通道702流體耦接至第一垂直通道704，第一垂直通道704流體耦接至第一入口608A和第二水平通道706的一部分。第二水平通道706流體耦接至第二垂直通道708。沿著第二軸線604形成第三垂直通道710，使得第三垂直通道710位於第一象限802A和第二象限802B之間。第二象限802B還包括第一水平通道702和第二水平通道706的另一部分，它們藉由第四垂直通道730流體連接。第二象限802B中的第二水平通道706的部分流體連接到第五垂直通道712。第二垂直通道708和第三垂直通道710之間的距離為722。距離722可以等於、小於或大於第三垂直通道710和第五垂直通道712之間的距離724。
第三象限802C包括與第二入口608B流體耦接的第三水平通道804的一部分，和與第四水平通道808的一部分流體連接的第六垂直通道806。第四水平通道808流體耦接到第七垂直通道812，第七垂直通道812沿著第二軸604形成，並且部分地在第三象限802C中並且部分地在第四象限802D中。第四象限802D包括第三水平通道804和第四水平通道808的不同部分，此部分流體耦接至第五垂直通道712。第七垂直通道812和第六垂直通道810分開距離814。第七垂直通道812和第六垂直通道810中的每個可以具有變化的長度，並且每個都流體耦接至出口816。類似地，垂直通道708、710、712、810和812每個都流體耦接至一個或多個出口816。第六垂直通道714和第七垂直通道716分開距離720。
第六垂直通道714和第七垂直通道716中的每一個均與第二軸604等距間隔。第六垂直通道810和第七垂直通道812之間的距離可以等於、小於或大於間隔距離722和724中的每個或兩個。儘管垂直通道708、710、712、810與812被示出為實質上垂直於每個水平通道702、706、804與808，但是在其他示例中，一個或多個垂直通道可被相對於水平通道以0至180度的角度形成。在示例混合板800中，第七垂直通道812和第三垂直通道710沿著第二軸604形成，並且因此沿著第二軸604彼此對準。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板800，並經由出口816離開混合板800。儘管本文中將術語「垂直」和「水平」用於通道取向，但是應注意，僅出於清楚和解釋的目的而使用此術語，並且可以預期其他取向。
圖9示出了根據本揭示內容的具體實施例的混合板900。圖9示出了來自諸如圖1中的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板900中的第一入口608A，第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板800中的第二入口608B。混合板900由四個象限920A、920B、920C和920D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604限定，並且每個象限可以進一步由外邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個限定。第二軸604垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上。類似於圖5B，混合板900被示為具有尖角的矩形。混合板900在多邊形的例子中可以採取具有圓角或尖角的任何幾何形狀的形式，或者也可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。第一象限920A可以由邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定，並且第二象限920B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限920C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定；並且第四象限920D可以由邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。
混合板900中示出的開口902穿過混合板形成並且由混合板900的厚度904限定。因此，開口902垂直於圖4中的平面418。開口902可以形成為圓形，如圖6至圖8所示，或者可以是此處所示的橢圓形，使得第一直徑906A大於第二直徑906B。為了便於說明，厚度904限定開口902的厚度，並且在壁中形成複數個出口930，使得在混合板900中形成複數個通道908、910、912、922、926和924，以將入口608A和608B從次級氣體源流體耦合到出口930，使得當氣體混合物和電漿被轉移到處理腔室中時，來自氣體混合物入口502的氣體混合物與來自RPS的電漿結合。
在圖9的示例中，第一象限920A包括第一水平通道908與第一垂直通道912，第一水平通道908流體耦接至第一入口608A，第一垂直通道912流體耦接至出口930。第一水平通道908還耦接至第二垂直通道910，第二垂直通道910進一步耦接至複數個出口中的出口930。第二象限920B不包括通道，並且儘管第一入口608A的一部分位於此象限中，但是除了第一入口608A中的氣體混合物之外，沒有氣體混合物通過第二象限920B。第一垂直通道912和第二垂直通道910分開距離914，此距離可以小於、大於或等於將第二垂直通道910與第二軸線604分開的距離916。儘管第一入口608A和第二入口608B均被示出為沿著共享的第二軸604定位，但是在其他具體實施例中，入口可以沿著第二軸604偏移（例如沿著第一軸606）。
第三象限920C包括第二水平通道922，第二水平通道922流體連接到第二入口608B以及第三垂直通道926和第四垂直通道924中的每一個。第三垂直通道926和第四垂直通道924中的每一個流體耦接至單獨的出口930。儘管將單獨的出口930與混合板900中的每個垂直通道（912、910、926和924）相關聯，但是在另一個示例中，兩個或更多個通道可以共享一個入口（例如另一個通道）或出口930。第三垂直通道926和第四垂直通道924垂直通道分開距離932，距離932可以小於、大於或等於第二軸604和第三垂直通道926之間的距離928。
第四象限920D不包括通道，並且儘管第二入口608B的一部分位於此象限中，但是除了第二入口608B中的氣體混合物之外，沒有氣體混合物通過第四象限920D。儘管垂直通道912、910、926、924被示出為實質上垂直於每個水平通道908、922，但是在其他示例中，一個或多個垂直通道可被相對於水平通道以0至180度的角度形成。在混合板900中，垂直通道912、910、926和924不沿著軸線604或606彼此對準。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板900，並經由出口930離開混合板900。
圖10示出了根據本揭示內容的具體實施例的混合板1000。圖10示出了來自諸如針對圖1所討論的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板900中的第一入口608A，第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板800中的第二入口608B。混合板1000由四個象限1022A、1022B、1022C和1022D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604界定。
在一些具體實施例中，每個象限1022A-1022D可以進一步由外邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個界定。第二軸604垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上。類似於圖5B，混合板1000被示為具有尖角的矩形，但是在多邊形的例子中可以採取具有圓角（如圖5A）或尖角的任何幾何形狀的形式，或者也可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。第一象限1022A可以由邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定，並且第二象限1022B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限1022C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定；並且第四象限1022D可以由邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。
混合板1000中示出的開口622穿過混合板形成並且由混合板1000的壁634限定。因此，開口622垂直於圖4中的平面418。在壁634中形成複數個出口1024，使得在混合板1000中形成複數個通道1002、1004、1006、1008、1014、1016，以將第一入口608A和第二入口608B從次級氣體源流體耦合到出口1024，使得當氣體混合物和電漿被轉移到處理腔室中時，來自氣體混合物入口502的氣體混合物與來自RPS的電漿結合。因此，經由第一入口608A和第二入口608B、通道1002、1004、1006、1008、1014和1016以及出口1024，建立了從氣體混合物入口502經由開口622到腔室的流動路徑，每一者連接到至少一個垂直通道，如下所述。
在圖10的示例中，第一象限1022A包括第一水平通道1002與第一垂直通道1006，第一水平通道1002流體耦接至第一入口608A，第一垂直通道1006進一步流體耦接至出口1024。第一水平通道1002還耦接至第二垂直通道1004，第二垂直通道1004進一步耦接至複數個出口中的出口1024，在此示出為與耦接至通道1004的出口1024不同的出口1024，但是在一些具體實施例中在兩個或更多個垂直通道之間可以是共享的出口。
第二象限1022B不包括通道。儘管第一入口608A的一部分位於第二象限1022B中，但是除了第一入口608A中的氣體混合物之外，沒有氣體混合物通過第二象限1022B。第一垂直通道1006和第二垂直通道1004分開距離1012，此距離可以小於、大於或等於將第二垂直通道1004與第二軸線604分開的距離1010。儘管第一入口608A和第二入口608B均被示出為沿著共享的第二軸604定位，但是在其他具體實施例中，入口可以沿著此軸604偏移（例如沿著第一軸606），或可相對於第一軸606具有除了90度以外的一角度。
第三象限1022C包括第二水平通道1008，第二水平通道1008流體連接到第二入口608B以及第三垂直通道1014和第四垂直通道1016中的每一個。第三垂直通道1014和第四垂直通道1016中的每個流體耦接到單獨的出口1024，但是在一些具體實施例中，可以共享出口1024。第三垂直通道1014和第四垂直通道1016分開距離1020，距離1020可以小於、大於或等於第二軸604和第三垂直通道1014之間的距離1018。
第四象限1022D不包括通道。儘管第二入口608B的一部分位於此象限中，但是除了第二入口608B中的氣體混合物之外，沒有氣體混合物通過第四象限1022D。儘管垂直通道1004、1006、1014、1016被示出為實質上垂直於每個水平通道1002、1008，但是在其他示例中，一個或多個垂直通道1004、1006、1014或1016可被相對於水平通道1002、1008以0至180度的角度形成。在混合板1000中，垂直通道1004、1006、1014、1016不沿著軸線604或606彼此對準。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板1000，並經由出口1024離開混合板1000。
圖11示出了根據本揭示內容的具體實施例的混合板1100。圖11示出了來自諸如圖1中的119的次級氣體源的氣體混合物入口502，以及第一氣體通道504A和第二氣體通道504B，每一個氣體通道都流體連接到氣體混合物入口502。第一氣體通道504A流體連接到混合板1100中的第一入口608A，第二氣體通道504B流體連接到形成在混合板800中的第二入口608B。混合板1100由四個象限1114A、1114B、1114C和1114D限定，每個象限由第一軸606和第二軸604限定，並且在一些具體實施例中每個象限可以進一步由外邊緣508A、508B、508C和508D中的至少兩個限定。第二軸604垂直於第一軸606並且在與圖4中討論的平面418相同的方向上。類似於圖5B，混合板1100被示為具有尖角的矩形，但是在多邊形的例子中可以採取具有圓角或尖角的任何幾何形狀的形式，或者可以是如圖5C所示的圓形或橢圓形。第一象限1114A可以由邊緣508C和508A以及第一軸606和第二軸604限定；第二象限1114B可以由邊緣508C和508B以及第一軸606和第二軸604限定。第三象限1114C可以由邊緣508D和508B以及第一軸606和第二軸604限定；並且第四象限1114D可以由邊緣508A和508D以及第一軸606和第二軸604限定。
混合板1100中示出的開口622穿過混合板形成並且由混合板1100的壁634限定。因此，開口622垂直於圖4中的平面418。在壁634中形成複數個出口1116，使得在混合板1100中形成複數個通道1102、1104、1106、1108、1110、1112，以將第一入口608A與第二入口608B從次級氣體源流體耦接到出口1116。當氣體混合物和電漿被轉移到處理腔室中時，來自氣體混合物入口502的氣體混合物與來自RPS的電漿結合。因此，經由第一入口608A和第二入口608B、通道1102、1104、1106、1108、1110和1112以及出口1116，建立了從氣體混合物入口502經由開口622到腔室的流動路徑，每一者連接到至少一個垂直通道，如下所述。
在圖11的示例中，第一象限1114A包括第一水平通道1102的一部分，此部分垂直於第二軸604，並且可以用於建立氣體混合物壓力以使氣體混合物移動通過其他通道。第二象限1114B包括第一水平通道1102與第一垂直通道1104，第一水平通道1102流體耦接至第一入口608A，第一垂直通道1104流體耦接至出口1116。由於第一垂直通道1104與第二軸604對準，因此可以說第一垂直通道1104在第一象限1114A和第二象限1114B中。第一水平通道1102包括耦接至第一垂直通道1104的第一部分1102A，第一部分1102A平行於第一軸線606。
第一水平通道1102的第二部分1102B相對於第一軸606成角度α，並且第二通道1106耦接到第二部分1102B以及出口1116。角度α可以是從90度到大約180度，例如大約120度到大約150度。第二通道1106可以相對於第二部分1102B成δ角。取決於具體實施例，角度δ可以從-10度到+170度。 在一個示例中，角度δ在大約85度到大約95度的範圍內，例如90度。儘管第一垂直通道1104和第二垂直通道1106被示為與單獨的出口1116相關聯，但是在替代具體實施例中，兩個或更多個垂直通道共享單個出口1116。
第三象限1114C包括第二水平通道1108，第二水平通道1108流體耦接至第二入口608B與第三垂直通道1110，第三垂直通道1110流體耦接至出口1116。在一個示例中，第二水平通道1108包括耦接至第三垂直通道1110的第一部分1108A，第一部分1108A平行於第一軸606。第二水平通道1108的第二部分1108B相對於第一軸606成角度β，並且第四通道1112耦接到第二部分1108B以及出口1116。角度β可以是從90度到大約180度，例如大約120度到大約150度。第四通道1112可以相對於第二部分1108B成角度γ，角度γ可以從-10度到+170度，這取決於具體實施例。在一實例中，角度γ為85度至約95度，諸如90度。
儘管第三垂直通道1110和第四垂直通道1112被示為與單獨的出口1116相關聯，但是在替代具體實施例中，兩個或更多個垂直通道共享單個出口1116。在一個具體實施例中，第三垂直通道1110可以不像本文討論的其他垂直通道那樣相對於第一軸606垂直。第四象限1114D包括第二水平通道1108的一部分，此部分垂直於第二軸604，並且可以用於建立氣體混合物壓力以使氣體混合物移動通過其他通道。因此，氣體混合物經由氣體混合物入口502被引入混合板1100，並經由出口1116離開混合板1100。
圖12是將至少為亞穩態的自由基分子和/或自由基原子物質提供給處理腔室的處理空間的方法1200的流程圖。在操作1205，方法1200包括將基板放置在處理腔室的處理空間中，其中處理空間經由設置在處理空間與遠端電漿源之間的氣體注入組件與遠端電漿源流體連通。在一些具體實施例中，處理腔室是快速熱處理（RTP）腔室，例如圖1A中描述的處理腔室102。在操作1210和1215，方法1200分別包括在遠端電漿源中形成第一氣體混合物或第一氣體的電漿，並使電漿流入氣體注入組件（諸如圖1-3中描述的氣體注入組件103、203或303）的混合空間中。
在操作1220，方法1200包括透過與混合空間流體連通的一個或多個氣體注入口，使第二氣體流入氣體注入組件的混合空間。在操作1225，方法1200包括將第二氣體的分子解離成其分子和/或自由基原子物質。在此，將第二氣體的分子解離成其自由基物質，包括在氣體注入組件的混合空間中使自由基、離子和電漿的其他帶電粒子與第二氣體的分子碰撞。在操作1230，方法1200包括將自由基物質引入處理腔室的處理空間中。
在操作1235，方法包括將基板暴露於自由基物質。在一些具體實施例中，方法1200還包括將基板加熱到大約500℃至大約1100℃之間的處理溫度，諸如大約500℃至大約1000℃之間，或者小於大約1000℃，諸如小於約900℃，例如小於約850℃。在方法1200的一些具體實施例中，加熱基板包括將輻射能引向基板的裝置側表面。在一個具體實施例中，方法1200中的基板的裝置側表面包括介電層，諸如SiO2 、SiON、氮化矽、高K介電層或它們的組合。本文中的高K介電層包括單層或多層結構（例如SiO2 /高k/SiO2 ）中的鋁（Al）、鉿（Hf）、鑭（La）或鋯（Zr）基的氧化物、氧氮化物和/或氮化矽（Six Ny ）。在一些具體實施例中，第二氣體包括諸如NH3 的含氮氣體，自由基物質包括N、NH、NH2 或其組合，並且將基板暴露於自由基物質包括將介電質層暴露於自由基物質。在一些具體實施例中，第一氣體包括惰性氣體，例如氬氣、氦氣、氖氣、氙氣、氪氣或其組合。在一些具體實施例中，第一氣體包括惰性氣體、N2 或它們的組合。
圖13是根據一個具體實施例的選擇性地氧化基板的含矽表面的方法1300的流程圖。在操作1305，方法1300包括將基板放置在處理腔室的處理空間中。基板表面包括由矽形成的複數個特徵，諸如非晶矽、多晶矽和/或晶體矽、氮化矽或沉積的氧化矽（諸如藉由ALD或CVD處理沉積的SiO2 ）和複數個非矽特徵，諸如由金屬形成的特徵，諸如鎢特徵。在操作1310，方法1300包括藉由將輻射能引導至基板來加熱基板。在此，將基板加熱到小於約1000℃，諸如小於約900℃，例如小於約850℃，或小於約800℃的溫度。在一些具體實施例中，將基板加熱到和/或保持在大約550℃和大約650℃之間的溫度，例如大約600℃。
在一些具體實施例中，處理空間被維持在小於約5托的壓力下，諸如小於約3托的壓力，例如約1.5托。在操作1315，方法1300包括使用遠端電漿源形成第一氣體或氣體混合物的電漿。在此，第一氣體混合物包括O2 和H2 ，其中H2 在第一氣體混合物中的存在量為20原子％或更少。在第一氣體混合物的另一示例中，H2 分子與O2 分子的比率在大約1：5至大約1：4之間。在一些具體實施例中，H2 與O2 的比率小於大約1：4，諸如小於大約1：5，小於大約1:10。在一些具體實施例中，第一氣體實質上不含H2 。在一些具體實施例中，第一氣體還包括惰性氣體，例如氬氣、氦氣、氪氣或其組合。在操作1320處，方法1300包括使電漿流入設置在遠端電漿源與處理腔室的處理空間之間的氣體注入組件的混合空間。
在操作1325處，方法1300包括使第二氣體（諸如H2 ）藉由形成在氣體注入組件的主體和襯墊中的一個或多個氣體注入口流入混合空間。在操作1325，採用根據一個具體實施例或多個具體實施例的組合的混合板，以使第二氣體經由混合板的通道的迷宮流入腔室中。在此，在操作1330，電漿的離子、自由基和/或其他帶電粒子與第二氣體的分子碰撞，以將第二氣體的分子解離為自由基分子物質和/或其自由基原子物質。第二氣體的電漿和自由基物質形成活化氣體。在此，藉由將足夠的H2 添加到來自遠端電漿源的活化氧（和可選的氫）流中，混合空間中進入處理腔室的氫與氧的原子比大於約3：1，諸如大於約4∶1，諸如大於約5∶1，或在約4∶1至約10∶1之間。有利地，將氫添加到來自遠端電漿源的活化氧（以及可選的氫）流中，可使活化氫濃度從小於1：4的原子比（氫：氧）（可用於防止損壞RPS），在流入處理腔室處理空間的活化氣體中增加到約為3：1以上。
在操作1335，方法1300包括使活化氣體流入處理腔室的處理空間（例如內部空間）。在操作1340，方法1300包括將基板暴露於活化氣體。在一些具體實施例中，將基板暴露於活化氣體中，使由包括矽的材料形成的複數個特徵氧化以形成SiO2 。在方法1300的一些具體實施例中，將基板暴露於活化氣體中，使由包括矽的材料形成的複數個特徵氧化，而複數個非矽特徵（諸如金屬特徵）的氧化最少或不發生氧化。
圖14是根據一個具體實施例的向設置在處理腔室的處理空間中的基板的表面提供原子氫的方法1400的流程圖。在操作1405，方法1400包括將基板放置在處理腔室的處理空間中。處理空間經由設置在處理空間與遠端電漿源之間的氣體注入組件流體耦合至遠端電漿源。在操作1410，方法1400包括使用遠端電漿源形成第一氣體的電漿。在此，第一氣體包括一種或多種惰性氣體，例如氬氣、氦氣、氖氣、氙氣、氪氣或其組合。在一個具體實施例中，第一氣體包括氬氣。在操作1415，方法1400包括使電漿流入氣體注入組件的混合空間中。在操作1420處，方法1400包括使諸如氫氣（例如，H2 ）的第二氣體通過一個或多個氣體注入口流入混合空間。
在操作1420，採用根據一個具體實施例或多個具體實施例的組合的混合板，以使第二氣體經由混合板的通道的迷宮流入腔室中。在操作1425，方法包括將第二氣體解離成至少為亞穩態的自由基分子和/或其自由基原子物質（諸如原子氫），以形成活化氣體。在操作1430，方法包括使活化氣體流入處理腔室的處理空間。在操作1435，方法1400包括將基板的表面暴露於活化氣體。在一些具體實施例中，在使基板的表面外延生長層（諸如外延生長矽層）之前，將基板的表面暴露於活化的氣體會清潔和/或氫鈍化基板的表面。
在另一個具體實施例中，方法1400還包括循序地和循環地將基板暴露於第一前驅物氣體和第二前驅物氣體（在此為活化氣體），以在基板上形成材料層。在此具體實施例中，方法1400包括將基板暴露於第一前驅物氣體的至少一個週期，其中將基板暴露於第一前驅物氣體包括使基板表面與第一前驅物氣體反應以形成第一層。方法還包括將基板暴露於活化氣體以形成第二層，其中將基板暴露於活化氣體包括使第一層與活化氣體反應以形成第二層，並且第二層被氫封端。在此，藉由使用遠端電漿源形成第一氣體（例如氬氣）的電漿，使電漿流入氣體注入組件的混合空間，並藉由使第二氣體（例如H2 ）藉由一個或多個氣體注入口流入混合空間，來形成活化氣體。將第二氣體解離成至少為亞穩態的自由基分子和/或其自由基原子物質（諸如原子氫），以形成活化氣體。在一些具體實施例中，方法1400包括將基板暴露於第一前驅物氣體並將基板暴露於活化氣體的複數個循序週期。
圖15是根據一個具體實施例的向處理腔室的處理空間中提供臭氧（O3 ）的方法1500的流程圖。在操作1505，方法1500包括使用遠端電漿源形成第一氣體的電漿，其中第一氣體包括O2 ，並且其中遠端電漿源藉由氣體注入組件流體耦合到處理腔室的處理空間，諸如圖1至圖3中描述的任何氣體注入組件。在操作1510，方法1500包括使電漿流入氣體注入組件的混合空間中，其中電漿至少包括自由基原子氧物質。在操作1515處，方法1500包括使包含O2 分子的第二氣體流入混合空間以形成包含O3 的活化氣體。在操作1515，採用根據一個具體實施例或多個具體實施例的組合的混合板，以使第二氣體經由混合板的通道的迷宮流入腔室中。在一個實例中，由自由基原子氧物質和O2 形成O3 ，是它們之間的氣相碰撞的結果。在操作1520，方法1500包括使活化氣體流入處理腔室的處理空間。在一些具體實施例中，方法1500還包括將基板的表面暴露於活化氣體，其中基板被設置在處理腔室的處理空間中。進一步的具體實施例包括一種電腦可讀取媒體，具有針對圖12至圖15中描述的任何方法的指令。
在本文討論的一些具體實施例中，術語「垂直的」和/或「水平的」可以用於促進對本揭示內容的附圖的描述。然而，可以想到的是，即使在說明中具體使用術語「水平」或「垂直」，本文具體實施例的通道也可以相對於限定的軸線具有除「水平」或「垂直」之外的通道取向。因此，可以想到的是，本揭示內容涵蓋了沒有取向的術語「通道」的使用，其完全支持在所附申請專利範圍中使用之術語（沒有諸如「水平」或「垂直」的取向）。此外，可以想到的是，「水平」或「垂直」的任何使用不一定限定嚴格平行於限定的水平或垂直方向的取向，而是僅指示總體水平或垂直方向。
在一個具體實施例中，一種氣體注入組件，包括：主體；設置在主體中的介電質襯墊，其中介電質襯墊界定混合空間；第一凸緣，以將氣體注入組件耦接至處理腔室；第二凸緣，以將氣體注入組件連接到遠端電漿源；以及穿過主體和襯墊形成的一個或多個氣體注入口，其中襯墊包括石英、藍寶石或它們的組合。進一步地，在氣體注入組件的此示例中，沿著氣體注入組件的縱軸在第一凸緣的安裝表面平面和第二凸緣的安裝表面平面之間測量的氣體注入組件的長度在大約25mm至大約150mm之間，且襯墊同軸地佈置在主體中，並且襯墊具有大約20mm至大約60mm的內徑。在此示例中，一個或多個氣體注入口中的至少一個位於距第一凸緣的安裝表面約20mm至約80mm之間，一個或多個氣體注入口的直徑在約0.5mm與約6mm之間，且氣體注入組件的縱軸與形成在要耦接的處理腔室的側壁中的進氣口的縱軸成一角度，並且其中此角度在約10°至約70°之間。
一種處理基板的方法，包括：將基板放置在處理腔室的處理空間中，其中處理空間經由設置在處理空間與遠端電漿源間的氣體注入組件與遠端電漿源流體連通；在遠端電漿源中形成第一氣體的電漿；使電漿流入氣體注入組件的混合空間中；藉由一個或多個與之流體連通的氣體注入口將第二氣體流到混合空間中；將第二氣體的分子解離成其自由基物質；使自由基物質流入處理腔室的處理空間；以及使基板暴露於自由基物質。在方法的一個實例中，方法還包括藉由將輻射能引向基板的裝置側表面，來將基板加熱到約500℃至約1100℃之間的溫度，並且裝置側表面包括介電層，並且其中暴露基板至自由基物質包括使介電層暴露於自由基物質。此外，在方法的具體實施例中，第二氣體包括NH3 ，自由基物質包括N、NH、NH2 或其組合，並且第一氣體包括惰性氣體N2 或其組合。
在一具體實施例中，一種選擇性地氧化基板表面的方法包括：將基板放置在處理腔室的處理空間中，其中基板表面包括由包括矽和多種材料的材料形成的複數個第一特徵以及由包括金屬的材料形成的複數個第二特徵；將基板加熱到低於約800℃；使用遠端電漿源形成第一氣體的電漿，其中遠端電漿源藉由設置在其間的氣體注入組件與處理空間流體連通，並且其中第一氣體包含O2 和小於約20原子％的H2 ；使電漿流入氣體注入組件的混合空間中；藉由一個或多個與之流體連通的氣體注入口，使諸如H2 的第二氣體流入混合空間；將第二氣體的分子解離成其自由基物質以形成活化氣體，其中活化氣體至少包括第一氣體的自由基物質和第二氣體的自由基物質；使活化氣體流入處理腔室的處理空間內；使基板的表面暴露於活化氣體。
在一個具體實施例中，一種提供原子氫至基板表面的方法，包括：將基板放置在處理腔室的處理空間中，其中處理空間經由設置在處理空間與遠端電漿源間的氣體注入組件與遠端電漿源流體連通；使用遠端電漿源形成第一氣體的電漿；使電漿流入氣體注入組件的混合空間中；藉由一個或多個氣體注入口將第二氣體流到混合空間中；將第二氣體解離成包含原子氫的活化氣體；使活化氣體流入處理腔室的處理空間；以及使基板表面暴露於活化氣體。在一個具體實施例中，方法還包括在將基板表面暴露於活化氣體之前，將基板表面暴露於前驅物氣體，其中使基板表面暴露於前驅物氣體包括：使基板表面與第一前驅物氣體反應以形成第一層，且其中將基板暴露於活化氣體包括：使第一層與原子氫反應以形成氫封端的第二層。
在一個具體實施例中，一種向處理腔室的處理空間提供臭氧的方法，包括：使用遠端電漿源形成第一氣體的電漿，其中第一氣體包括O2 ，並且其中遠端電漿源經由氣體注入組件流體地耦合至的處理腔室的處理空間；使電漿流入氣體注入組件的混合空間，其中電漿至少包括自由基原子氧物質；將包含O2 的第二氣體引入混合空間以形成包含O3 的活化氣體；以及將活化氣體引入處理腔室的處理空間。
在一個具體實施例中，一種電腦可讀取媒體，其上存儲有用於處理基板的方法的指令。方法包括：將基板放置在處理腔室的處理空間中，其中處理空間經由設置在處理空間與遠端電漿源之間的氣體注入組件與遠端電漿源流體連通。方法還包括：在遠端電漿源中形成第一氣體的電漿；使電漿流入氣體注入組件的混合空間中。方法還包括：透過與混合空間流體連通的一個或多個氣體注入口，使第二氣體流入混合空間。方法還包括：將第二氣體的分子解離成第二氣體的自由基物質，並將自由基物質引入處理腔室的處理空間中。方法還包括將基板暴露於自由基物質。
在一個具體實施例中，一種基板處理系統，包括：處理腔室；遠端電漿源；氣體注入組件，將遠端電漿源流體耦合至處理腔室，其中氣體注入組件包括：主體；設置在主體中的介電質襯墊，其中介電質襯墊界定混合空間；第一凸緣，將氣體注入組件耦接至處理腔室的側壁；第二凸緣，將氣體注入組件耦合到遠端電漿源；以及穿過主體和襯墊形成的一個或多個氣體注入口。
雖然前述內容係關於本揭示內容的具體實施例，但可發想其他與進一步的具體實施例而不脫離前述內容的基板範圍，且前述內容的範圍係由下列申請專利範圍判定。
100:處理系統 102:處理腔室 103:氣體注入組件 104:遠端電漿源 108:RPS主體 110:管 111:電漿 112:入口 114:第一端 116:第二端 118:第一氣體源 119:第二氣體源 120:微波電源 125:腔室基座 126:第一側壁 128:底壁 130:訊窗組件 132:燈組件 134:第二側壁 136:燈 138:各別管 140:光管 142:基板 143:導管 144:開口 146:處理空間 148:支援環 150:反射器板 151:排氣口 152:可旋轉圓柱 153:進氣口 154:高溫計 163:噴嘴 170:主體 171:第一凸緣 172:第二凸緣 173:襯墊 174:氣體注入口 175:空間 180:控制器 182:中央處理單元 184:支援電路 186:記憶體 188:軟體例程 203:氣體注入組件 274:氣體注入口 303:氣體注入組件 374:開口 376:環形環 377:環形通道 400:晶圓處理系統 402:腔室主體 404:第二氣體源 406:遠端電漿系統 408:處理腔室 410:混合板 412:開口 414:主進氣口 416:出氣口 418:平面 420:遠端電漿源出口 422:承載導管 424:電漿導管 502:氣體混合物入口 506:混合板 512:角落 514:尖角 516:混合板 518:混合板 520:直徑 522:邊緣 524:出口 600:混合板 602:出口 604:第二軸 606:第一軸 610:第一水平通道 612:第二水平通道 614:第一垂直通道 616:第二垂直通道 618:第三垂直通道 620:第四垂直通道 622:開口 628:距離 630:距離 634:厚度 700:混合板 702:第一水平通道 704:第一垂直通道 706:第二水平通道 708:第二垂直通道 710:第三垂直通道 712:第五垂直通道 714:第六垂直通道 716:第七垂直通道 718:第三水平通道 720-724:距離 728:出口 730:第四垂直通道 800:混合板 804:第三水平通道 806:第六垂直通道 808:第四水平通道 810:第六垂直通道 812:第七垂直通道 814:距離 816:出口 900:混合板 902:開口 904:厚度 908:第一水平通道 910:第二垂直通道 912:第一垂直通道 916:距離 922:第二水平通道 924:第四垂直通道 926:第三垂直通道 928:距離 930:出口 932:距離 1000:混合板 1002:第一水平通道 1004:第二垂直通道 1006:第一垂直通道 1008:第二水平通道 1010:距離 1014:第三垂直通道 1016:第四垂直通道 1018:距離 1020:距離 1024:出口 103A:混合板 1100:混合板 1102:第一水平通道 1104:第一垂直通道 1106:第二垂直通道 1108:第二水平通道 1110:第三垂直通道 1112:第四垂直通道 1116:出口 1200:方法 1205-1235:操作 1300:方法 1305-1340:操作 1400:方法 1405-1435:操作 1500:方法 1505-1520:操作 153b:第二開口 174a:第一氣體注入口 174b:氣體注入口 274a:第一開口 274b:第二開口 402A:邊緣 404A:一個入口 414A:主進氣口導管 414B:進氣口 422A:出口 424A:長度 500A-500C:板組件 504A:第一氣體通道 504B:第二氣體通道 508A-508D:邊緣 508E:寬度 508F:高度 510A:第一入口 510B:第二入口 608A:第一入口 608B:第二入口 614A:高度 616A:高度 618A:高度 620A:高度 624A:第一象限 624B:第二象限 624C:第三象限 624D:第四象限 726A:第一象限 726B:第二象限 726C:第三象限 726D:第四象限 802A:第一象限 802B:第二象限 802C:第三象限 802D:第四象限 906A:第一直徑 906B:第二直徑 920A:第一象限 920B:第二象限 920C:第三象限 920D:第四象限 1022A:第一象限 1022B:第二象限 1022C:第三象限 1022D:第四象限 1102A:第一部分 1102B:第二部分 1108A:第一部分 1108B:第二部分 1114A:第一象限 1114B:第二象限 1114C:第三象限 1114D:第四象限
可參考多個具體實施例以更特定地說明以上簡要總結的本公開內容，以更詳細瞭解本公開內容的上述特徵，附加圖式圖示說明了其中一些具體實施例。然而應注意到，附加圖式僅圖示說明本揭示內容的典型具體實施例，且因此不應被視為限制本揭示內容的範圍，因為本揭示內容可允許其他等效的具體實施例。
圖1A是根據本揭示內容的具體實施例的處理系統的示意性截面圖。
圖1B是根據本揭示內容的具體實施例的沿線1B-1B截取的圖1A中所示的氣體注入組件的示意性剖視圖。
圖1B(1)是根據本揭示內容的具體實施例的氣體注入組件的噴嘴的示意性剖視圖。
圖1C是根據本揭示內容的具體實施例的沿線1C-1C截取的圖1B中所示的氣體注入組件的示意性剖視圖。
圖2是根據本揭示內容的具體實施例的氣體注入組件的噴嘴的示意性剖視圖。
圖3是根據本揭示內容的具體實施例的氣體注入組件的噴嘴的示意性剖視圖。
圖4是氣體注入組件的具體實施例的示意性透視圖，氣體注入組件可以與圖1中的氣體注入組件結合使用或代替使用。
圖5A-5C是根據本揭示內容的具體實施例的混合板的示意圖。
圖6是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖7是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖8是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖9是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖10是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖11是根據本揭示內容的具體實施例的示例混合板。
圖12是根據本揭示內容的具體實施例的處理基板的方法的流程圖。
圖13是根據本揭示內容的具體實施例的選擇性地氧化基板的含矽表面的方法的流程圖。
圖14是根據本揭示內容的具體實施例的向設置在處理腔室的處理空間中的基板的表面提供原子氫的方法的流程圖。
圖15是根據本揭示內容的具體實施例的向處理腔室的處理空間中提供臭氧（O3 ）的方法的流程圖。
為了協助瞭解，已儘可能使用相同的元件符號標定圖式中共有的相同元件。已思及到，一個具體實施例的元件與特徵，可無需進一步的敘述即可被有益地併入其他具體實施例中。
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
100:處理系統
102:處理腔室
103:氣體注入組件
104:遠端電漿源
108:RPS主體
110:管
111:電漿
112:入口
114:第一端
116:第二端
118:第一氣體源
119:第二氣體源
120:微波電源
125:腔室基座
126:第一側壁
128:底壁
130:訊窗組件
132:燈組件
134:第二側壁
136:燈
138:各別管
140:光管
142:基板
143:導管
144:開口
146:處理空間
148:支援環
150:反射器板
151:排氣口
152:可旋轉圓柱
153:進氣口
154:高溫計
163:噴嘴
170:主體
171:第一凸緣
172:第二凸緣
173:襯墊
174:氣體注入口
175:空間
180:控制器
182:中央處理單元
184:支援電路
186:記憶體
188:軟體例程

Claims (20)

  1. 一種基板處理系統，包含： 一基板處理腔室； 一進氣導管，該進氣導管耦接至該處理基板處理腔室的一進氣口； 一混合板，該混合板與該進氣導管耦接，該混合板上具有與該進氣導管對準並與該進氣導管流體耦接的一開口，該混合板界定一平面，且該混合板中的該開口垂直於該平面形成並且由一壁界定，其中至少一個氣體通道形成在該混合板內，並藉由形成在該壁中的一相應開口流體耦接到該進氣導管； 一遠端電漿源，該遠端電漿源藉由一遠端電漿導管流體耦接到該混合板中的該開口；和 一氣體源，該氣體源藉由一氣體源導管流體耦接到該至少一個氣體通道。
  2. 如請求項1所述之基板處理系統，其中該至少一個氣體通道包括一第一氣體通道與一第二氣體通道，該第一氣體通道耦接至形成在該壁中的一第一開口，該第二氣體通道耦接至形成在該壁中的一第二開口，其中該第一氣體通道與第二氣體通道平行。
  3. 如請求項2所述之基板處理系統，其中該混合板具有一中心軸，且該第一氣體通道和該第二氣體通道位於該中心軸的同一側。
  4. 如請求項2所述之基板處理系統，其中該混合板具有一中心軸，且該第一氣體通道和該第二氣體通道位於該中心軸的相對側。
  5. 一種氣體注入組件，包括： 一混合板，該混合板具有一外邊緣且具有形成在該外邊緣上的複數個進氣口，一混合板開口形成為垂直於由該混合板界定的一主平面穿過該混合板，其中該混合板開口由一壁和穿過該壁形成的複數個氣體開口界定，其中複數個氣體通道將該複數個進氣口中的每個進氣口流體耦接至該壁中的一相應氣體開口。
  6. 如請求項5所述之氣體注入組件，其中該混合板包括複數個象限，其中該複數個象限由該混合板的一第一軸和一第二軸限定，該第二軸垂直於該第一軸並且在該混合板的一中心與該第一軸相交，其中該複數個象限中的一第一象限沿該第一軸與一第二象限相鄰，一第三象限沿該第二軸與該第二象限相鄰，一第四象限沿該第一軸與該第一象限相鄰並沿著該第二軸與該第三象限相鄰，且其中該混合板的一第一半部由該第一象限與該第二象限界定，且該混合板的一第二半部由該第三象限與該第四象限界定，且其中該混合板的每個半部具有該複數個氣體通道中的至少一個氣體通道。
  7. 如請求項6所述之氣體注入組件，其中該複數個象限的至少一個象限不具有該複數個氣體通道中的一氣體通道。
  8. 如請求項6所述之氣體注入組件，其中： 該複數個進氣口的一第一進氣口耦接至該複數個氣體通道的一第一氣體通道，其中該第一進氣口與該第一氣體通道位於該混合板的該第一半部中， 一第二氣體通道流體耦接至該第一氣體通道； 一第三氣體通道流體耦接至該第一氣體通道，其中該第二氣體通道與該第三氣體通道中的每個氣體通道位於該混合板的該第一半部中並流體耦接至該複數個氣體開口中的一相應氣體開口；以及 一第二進氣口位於該混合板的該第二半部中； 一第四氣體通道流體耦接至該第二進氣口並位於該混合板的該第二半部中； 一第五氣體通道流體耦接至該第四氣體通道；以及 一第六氣體通道流體耦接至該第四氣體通道，其中該第四氣體通道與該第五氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數個氣體開口中的一相應氣體開口。
  9. 如請求項6所述之氣體注入組件，其中： 該複數個進氣口的一第一進氣口耦接至該複數個氣體通道的一第一氣體通道，其中該第一進氣口與該第一氣體通道位於該混合板的該第一半部中； 一第二氣體通道流體耦接至該第一氣體通道； 一第三氣體通道流體耦接至該第一氣體通道；以及 一第四氣體通道，該第四氣體通道流體耦接至該第一氣體通道，其中該第二氣體通道、該第三氣體通道與該第四氣體通道中的每個氣體通道位於該混合板的該第一半部中並流體耦接至該壁中該複數個氣體開口中的一相應氣體開口，且其中該第三氣體通道設置在該第二氣體通道與該第四氣體通道之間並在該第一軸上；以及 該複數個進氣口中的一第二進氣口與一第五氣體通道位於該混合板的該第二半部上； 一第六氣體通道，該第六氣體通道流體耦接至該混合板的該第二半部中的該第五氣體通道，該第六氣體通道沿著該第一軸與該第三氣體通道對齊；以及 一第七氣體通道，該第七氣體通道流體耦接至該混合板的該第二半部中的該第五氣體通道，其中該第六與該第七氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數氣體開口中的一相應氣體開口。
  10. 如請求項9所述之氣體注入組件，其中： 該複數個氣體通道中的一第一氣體通道耦接至該第一進氣口，並從該第一象限延伸至該第二象限； 一第二氣體通道位於該第一象限中； 一第三氣體通道位於該第一象限中，其中該第二與該第三氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數個氣體開口中的一不同的氣體開口； 一第二進氣口； 一第四氣體通道流體耦接至該第二進氣口，其中該第四氣體通道從該第三象限延伸至該第四象限； 一第五氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第四氣體通道；以及 一第六氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第四氣體通道，其中該第五氣體通道與該第六氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數個氣體開口中的一不同的氣體開口。
  11. 如請求項10所述之氣體注入組件，其中該第二氣體通道與該第三氣體通道垂直於該第一氣體通道，且其中該第一象限的該等氣體通道不沿著一共同軸與該第三象限的該等氣體通道對齊。
  12. 如請求項6所述之氣體注入組件，其中： 該複數個氣體通道中的一第一氣體通道耦接至該第一進氣口，並形成為延伸入該第一象限； 一第二氣體通道位於該第一象限並耦接至該第一氣體通道； 一第三氣體通道位於該第一象限中並耦接至該第一氣體通道，其中該第二與該第三氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數個氣體開口中的一不同的氣體開口； 一第二進氣口被沿著該第一軸形成在該混合板的該外邊緣中； 該複數個氣體通道的一第四氣體通道流體耦接至該第二進氣口，其中該第四氣體通道位於該第三象限； 一第五氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第四氣體通道；以及 一第六氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第四氣體通道，其中該第五氣體通道與該第六氣體通道中的每個氣體通道流體耦接至該複數個氣體開口中的一不同的氣體開口。
  13. 如請求項6所述之氣體注入組件，其中： 該複數個氣體通道中的一第一氣體通道流體耦接至該第一進氣口，其中該第一氣體通道從該第一象限延伸至該第二象限； 一第二氣體通道流體耦接至位於該第一象限的該第一氣體通道； 一第三氣體通道流體耦接至位於該第二象限的該第一氣體通道； 一第四氣體通道流體耦接至位於該第一象限的一第五氣體通道； 一第六氣體通道沿著該第一軸放置並流體耦接至該第四氣體通道；以及 一第七氣體通道位於該第二象限中，其中該第四氣體通道、該第五氣體通道與該第六氣體通道中的每個氣體通道耦接至該複數個氣體開口中的一不同的氣體開口。
  14. 如請求項13所述之氣體注入組件，其中： 一第二進氣口被形成在該混合板的該外邊緣中並放置在該第一軸上； 該複數個氣體通道中的一第八氣體通道從該第三象限延伸至該第四象限並耦接至該第二進氣口； 一第九氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第八氣體通道與該複數個氣體開口中的一氣體開口；以及 一第十氣體通道位於該第四象限中並流體耦接至該第八氣體通道與該複數個氣體開口中的一氣體開口，其中該第九與該第十氣體通道被形成為與該第一軸等距。
  15. 如請求項13所述之氣體注入組件，其中： 該複數個氣體通道中的一第八氣體通道從該第三象限延伸至該第四象限，並耦接至形成在該混合板的該外邊緣中的該第二進氣口； 一第九氣體通道位於該第四象限中並流體耦接至該第八氣體通道； 一第十氣體通道從該第三象限延伸至該第四象限並流體耦接至該第九氣體通道； 一第十一氣體通道沿著該第一軸延伸並流體耦接至該複數個氣體開口中的該等氣體開口中的一個；以及 一第十二氣體通道位於該第三象限中並流體耦接至該第十氣體通道與該複數個氣體開口中的該等氣體開口中的一個。
  16. 一種氣體注入組件，包括： 一混合板，該混合板由複數個象限與一外邊緣界定； 複數個進氣口，該複數個進氣口形成在該外邊緣中； 一混合板開口，該混合板開口形成為垂直通過平行於該混合板界定的一平面，其中一第一軸平行於該平面，其中該開口由一壁界定，且複數個氣體開口被形成穿過該壁；以及 複數個氣體通道，該複數個氣體通道將該複數個進氣口中的每個進氣口流體耦接至該複數個氣體開口中的一相應氣體開口，且該複數個氣體通道中的至少一個氣體通道沿著該混合板開口的一半徑對齊。
  17. 如請求項16所述之氣體注入組件，該氣體注入組件進一步包含： 該複數個象限中的一第一象限沿著該第一軸與一第二象限相鄰； 一第三象限沿著一第二軸與該第二象限相鄰； 一第四象限沿著該第二軸與該第一象限相鄰並沿著該第一軸與該第三象限相鄰，其中該混合板的一第一半部由該第一象限與該第二象限界定，且該混合板的一第二半部由該第三象限與該第四象限界定，其中一第一氣體通道被界定在該混合板的該第一半部中，且一第二氣體通道被界定在該混合板的該第二半部中； 一第三氣體通道流體耦接至該第一氣體通道，該第三氣體通道包含一第一部分與一第二部分，其中該第一部分垂直於該第一氣體通道並從該第一象限延伸至該第二象限，且該第二部分位於該第二象限中相對於該第一部分成120度至約150度的一角度； 一第四氣體通道流體耦接至該第三氣體通道的該第一部分，與該第一軸對齊，並耦接至該複數個氣體開口中的一第一氣體開口；以及 一第五氣體通道流體耦接至該第三氣體通道的該第二部分並耦接至該複數個氣體開口中的一第二氣體開口。
  18. 如請求項17所述之氣體注入組件，其中該第五氣體通道垂直於該第三氣體通道的該第二部分。
  19. 如請求項18所述之氣體注入組件，該氣體注入組件進一步包含： 一第六氣體通道流體耦接至該第二氣體通道，其中該第六氣體通道包含一第一部分與一第二部分，該第一部分從該第三象限延伸至該第四象限，該第二部分形成在該第四象限中。
  20. 如請求項19所述之氣體注入組件，該氣體注入組件進一步包含： 一第七氣體通道流體耦接至該第六氣體通道的該第二部分並耦接至該複數個氣體開口中的一第三氣體開口；以及 一第八氣體通道流體耦接至該第六氣體通道的該第一部分，與該第一軸對齊，並耦接至該複數個氣體開口中的一氣體開口。
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