TWI788666B - 具有入口混合器的噴頭 - Google Patents

具有入口混合器的噴頭 Download PDF

Info

Publication number
TWI788666B
TWI788666B TW109116905A TW109116905A TWI788666B TW I788666 B TWI788666 B TW I788666B TW 109116905 A TW109116905 A TW 109116905A TW 109116905 A TW109116905 A TW 109116905A TW I788666 B TWI788666 B TW I788666B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
inlet
gas volume
gas
front plate
substrate
Prior art date
Application number
TW109116905A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202106920A (zh
Inventor
亞瑟多瑟 雅加爾瓦
桑傑夫 巴魯札
迪力提曼蘇哈 卡許葉
卡提克 薛
夏嚴軍
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW202106920A publication Critical patent/TW202106920A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI788666B publication Critical patent/TWI788666B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45512—Premixing before introduction in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C23C16/45542—Plasma being used non-continuously during the ALD reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

提供了氣體分配設備，具有：噴頭，具有間隔開以形成氣體容積的前板及背板，前板具有鄰近氣體容積的內表面及有複數個孔延伸穿過其中的外表面，氣體容積具有中心區域及外部區域；第一入口，與氣體容積的中心區域流體連通，入口具有內側及外側；以及混合器，在入口內側上設置以增加氣體流溫度。亦提供了處理腔室設備及沉積膜的方法。

Description

具有入口混合器的噴頭
本揭示大體係關於一種用於將氣體流提供到處理腔室中並使其離開處理腔室的設備及方法。更具體地，本揭示的實施例係關於具有在噴頭的入口內側上設置的混合器的氣體分配設備。
在半導體處理、平板顯示器處理或其他電子裝置處理的領域中，氣相沉積製程對於在基板上沉積材料很重要。利用較小的技術節點，在穩態及暫態期間的晶圓上處理均勻性變得更為嚴格。氣體流速、壓力及化學物質分配對晶圓上效能而言係重要的。在晶圓表面處理期間，產生副產物，該等副產物改變物質成分，從而不利地影響晶圓表面處理（沉積、蝕刻等）。基於中心饋送及邊緣排氣的氣體分配設備可以導致從中心到邊緣的溫度變化及副產物累積，從而導致晶圓上處理不均勻性。
在原子層沉積(atomic layer deposition; ALD)製程期間，將反應氣體引入含有基板的處理腔室中。大體上，基板的區域與第一反應物接觸，該第一反應物吸附到基板表面上。基板隨後與第二反應物接觸，該第二反應物與第一反應物反應以形成沉積的材料。淨化氣體可在遞送每種反應氣體之間引入，以確保僅發生的反應在基板表面上。
氣體分配設備（有時形狀類似噴頭並且被稱為噴頭）將處理氣體近距離地分配到基板（亦稱為晶圓）。包括噴頭的氣體分配設備具有可能非常難以在氣體之間清洗或淨化的大體積。在噴頭中餘留的任何氣體可與後續處理氣體反應。針對ALD製程，氣體分離在包括噴頭的氣體分配設備內係重要的，這依賴於氣體的交替脈衝，例如，A脈衝、B脈衝、A脈衝、及B脈衝類型遞送。由此，在本領域中存在對改進的包括噴頭的氣體分配設備的持續需求。
本發明的一或多個實施例涉及氣體分配設備。設備包含：噴頭，具有間隔開以形成氣體容積的前板及背板，前板具有鄰近氣體容積的內表面及有複數個孔延伸穿過其中的外表面，氣體容積具有中心區域及外部區域；第一入口，與氣體容積的中心區域流體連通，第一入口具有內側及外側；混合器，在入口內側上設置以增加氣體流溫度；以及視情況，第二入口，與第一入口流體連通，第二入口實質上垂直於第一入口。
在一或多個實施例中，一種處理腔室設備包含：腔室主體，具有界定處理容積的頂壁、底壁及至少一個側壁；噴頭，具有間隔開以形成氣體容積的前板及背板，前板具有鄰近氣體容積的內表面及有複數個孔延伸穿過其中的外表面，氣體容積具有中心區域及外部區域，第一入口，與氣體容積的中心區域流體連通，第一入口具有內側及外側，混合器，在入口內側上設置以增加氣體流溫度，及視情況，第二入口，與第一入口流體連通，第二入口實質上垂直於第一入口；以及基板支撐件，與噴頭的前板間隔開一距離。
其他實施例涉及一種在基板上沉積膜的方法。在一或多個實施例中，一種在基板上沉積膜的方法包含：使前驅物、氧化劑、或還原劑中的一或多種流過噴頭、第一入口、混合器、及視情況第二入口，該噴頭具有間隔開以形成氣體容積的前板及背板，前板具有鄰近氣體容積的內表面及有複數個孔延伸穿過其中的外表面，氣體容積具有中心區域及外部區域，該第一入口與氣體容積的中心區域流體連通，第一入口具有內側及外側，該混合器在入口內側上設置以增加氣體流溫度，及視情況該第二入口與第一入口流體連通，第二入口實質上垂直於第一入口；將來自噴頭前板的流遞送到基板；以及在基板上形成膜。
在描述本揭示的若干示例性實施例之前，將理解，本揭示不限於在以下描述中闡述的配置或製程步驟的細節。本揭示能夠具有其他實施例並且以各種方式實踐或進行。
如本文使用的術語「約」意指近似或幾乎，並且在所闡述的數值或範圍的上下文中意指數值的±15%或更小的變化。例如，相差達±14%、±10%、±5%、±2%、或±1%的值將滿足約的定義。
如在本說明書及隨附申請專利範圍中使用，術語「基板」或「晶圓」指其上執行製程的表面、或表面的部分。亦將由熟習此項技術者所理解，除非上下文另外明確地指出，提及基板亦可以指基板的僅一部分。此外，提及在基板上沉積可以意指裸基板及其上沉積或形成有一或多個膜或特徵的基板。
如本文使用的「基板」指在製造製程期間在其上執行膜處理的任何基板或在基板上形成的材料表面。例如，取決於應用，其上可以執行處理的基板表面包括材料，諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(silicon on insulator; SOI)、碳摻雜的氧化矽、非晶矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、及任何其他材料，諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金、及其他導電材料。基板包括但不限於半導體晶圓。基板可暴露至預處理製程，以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化（或以其他方式產生或接枝目標化學成分以賦予化學官能度）、退火及/或烘焙基板表面。除了直接在基板本身的表面上處理之外，在本揭示中，如下文更詳細揭示，所揭示的任何膜處理步驟亦可在基板上形成的下層上執行，並且術語「基板表面」意欲包括如上下文指出的此種下層。因此，例如，在膜/層或部分膜/層已經沉積到基板表面上的情況下，新沉積的膜/層的暴露表面變為基板表面。給定基板表面所包含的材料將取決於待沉積的材料、以及所使用的特定化學物質。
如在本說明書及隨附申請專利範圍中使用，術語「前驅物」、「反應物」、「反應性氣體」及類似者可互換使用以指可以與基板表面反應的任何氣體物質。
如本文使用的「原子層沉積」或「循環沉積」指相繼暴露兩種或多種反應性化合物以在基板表面上沉積材料層。基板、或基板的部分分別暴露至兩種或多種反應性化合物，該等反應性化合物被引入處理腔室的反應區中。在時域ALD製程中，暴露至每種反應性化合物藉由時間延遲分離以允許每種化合物黏附在基板表面上及/或在基板表面上反應並且隨後從處理腔室淨化。認為此等反應性化合物相繼暴露至基板。在空間ALD製程中，基板表面的不同部分、或基板表面上的材料同時暴露至兩種或多種反應性化合物，使得在基板上的任何給定點實質上不同時暴露至一種以上的反應性化合物。如在本說明書及隨附申請專利範圍中使用，將由熟習此項技術者理解，在此方面使用的術語「實質上」意指存在小部分基板可歸因於擴散而同時暴露至多種反應性氣體的可能性，並且不意欲同時暴露。
在時域ALD製程的一個態樣中，將第一反應性氣體（亦即，第一前驅物或化合物A）脈衝輸送到反應區中，接著第一時間延遲。接下來，將第二前驅物或化合物B脈衝輸送到反應區中，接著第二延遲。在每次時間延遲期間，將淨化氣體（諸如氬）引入處理腔室中以淨化反應區或以其他方式從反應區移除任何殘留的反應性化合物或反應副產物。或者，淨化氣體可在整個沉積製程中連續流動，使得僅淨化氣體在反應性化合物的脈衝之間的時間延遲期間流動。交替脈衝輸送反應性化合物，直至在基板表面上形成期望的膜或膜厚度。在任一情況下，脈衝化合物A、淨化氣體、化合物B及淨化氣體的ALD製程係一循環。循環可以開始於化合物A或化合物B，並且繼續循環的相應次序，直至獲得具有預定厚度的膜。
在空間ALD製程的一實施例中，第一反應性氣體及第二反應性氣體（例如，氮氣）同時遞送到反應區，但由惰性氣體遮幕及/或真空遮幕分離。基板相對於氣體遞送設備移動，使得基板上的任何給定點暴露至第一反應性氣體及第二反應性氣體。
本揭示的實施例涉及用於在化學氣相沉積類型製程中使用的氣體分配設備。本揭示的一或多個實施例涉及整合所描述的氣體分配設備的原子層沉積製程及設備（亦稱為循環沉積）。所描述的氣體分配設備可被稱為噴頭或氣體分配板，但熟習此項技術者將瞭解，設備不需要形狀類似噴頭或板。術語「噴頭」及「板」不應當被認為限制本揭示的範疇。
在一或多個實施例中，來自入口的攜帶化學物質的饋送氣體到達上部氣室（或在不同配置中的下部氣室），該入口與氣體容積的中心區域流體連通並且在入口內側上設置有混合器以增加氣體流溫度。氣體流過入口及混合器到處理容積中。處理氣體與晶圓表面相互作用，從而導致表面處理（沉積或蝕刻）。具有副產物的處理氣體穿過出口移除。以此方式，混合器有利地增加了氣體流溫度，使得不需要對氣體進行預熱，從而導致在處理腔室中改進的溫度均勻性。在噴頭入口中存在混合器有效地增加進入氣體流，此舉因為不需要額外預熱系統而係成本有效的。此外，混合器不影響前驅物的遞送時間。
參見第1圖，一或多個實施例涉及用於將氣體遞送到處理腔室（未圖示）的氣體分配設備100。在一或多個實施例中，氣體分配設備係化學氣相沉積設備。氣體分配設備100包含噴頭101，噴頭101具有間隔開以形成氣體容積105的前板108及背板102，前板108具有鄰近氣體容積105的內表面107及有複數個孔106延伸穿過其中的外表面109。
在一或多個實施例中，氣體容積105具有中心區域105a及外部區域105b。在一或多個實施例中，入口110與氣體容積105的中心區域105a流體連通。在一或多個實施例中，噴頭101進一步包含至少一個側壁104，側壁104將前板108連接到背板102並且界定氣體容積105的外部區域105b的外部周邊邊緣103。在一些實施例中，至少一個側壁104係用於使前板108與背板102電氣隔離的絕緣體。絕緣體可係熟習此項技術者已知的任何絕緣體。
在一或多個實施例中，氣體分配設備100包含與噴頭101的前板108間隔開一距離的基板支撐件122或基座。在一些實施例中，基板支撐件122包含加熱器（未示出）。在一些實施例中，基板支撐件122固持基板124。基板124及基板處理區域126的溫度可部分地藉由溫度受控的基板支撐件122控制。基板支撐件122可熱耦接到冷卻/加熱單元（未示出），該冷卻/加熱單元將基板支撐件122及基板124的溫度調節至例如約-100℃至約100℃。
在一些實施例中，前板108及背板102中的一者連接到RF電源（未示出）並且前板108及背板102中的另一者連接到電氣接地以在氣體容積105內產生電漿。電漿可在氣體容積105或噴頭101之下的基板處理區域126中點燃。在一或多個實施例中，電漿可在氣體容積105中存在以由處理氣體的流入來產生前驅物，該處理氣體已行進穿過第一入口110，在第一入口110的內側116上包含混合器118。通常在射頻(RF)範圍中的AC電壓在噴頭101的背板102與前板108之間施加以在沉積期間點燃氣體容積105中的電漿。RF電源供應器產生13.56 MHz的高RF頻率，但亦可單獨或與13.56 MHz頻率結合地產生其他頻率。
在一些實施例中，由RF電源供應的RF能量的頻率範圍從約2 MHz至約60 MHz，或者例如，可以使用非限制性頻率，諸如2 MHz、13.56 MHz、27.12 MHz、或60 MHz。在一些實施例中，可提供複數個RF電源（亦即，兩個或多個）以提供處於複數個以上頻率的RF能量。
在一或多個實施例中，第一入口110具有內側112及外側114。在一或多個實施例中，混合器118在第一入口110的內側112上設置以增加氣體流溫度。混合器118可具有任何形狀及/或尺寸，使得該混合器裝配在第一入口110的內側112內。例如，混合器118可以係筆直、圓形、正方形、卵形、矩形、或長方形。此外，混合器118的總體形狀可以由彼此平行、垂直或同心的重複單元構成。在一或多個實施例中，混合器118具有一總體形狀，其中實質上不存在用於抑制氣體流的死空間。如在本說明書及隨附申請專利範圍中使用，術語「實質上無死空間」意指歸因於死空間，氣體流被抑制達小於約10%或小於約5%。
參見第1圖，在一或多個實施例中，第一氣體A可進入第一入口110的內側112，且第二氣體B可進入第二入口113的內側112，第二入口113實質上垂直於第一入口110。如本文使用，術語「實質上垂直」意指第一入口及第二入口相對於彼此的一般方向係近似彼此垂直。因此，在一或多個實施例中，第一入口110及第二入口113滿足在約70°至約110°的範圍中的角度，包括約75°、約80°、約85°、約90°、約95°、約100°、或約105°。在一或多個實施例中，混合器118輔助混合第一氣體A及第二氣體B，使得第一氣體A及第二氣體B的混合物離開出口111並且進入氣體容積105。在一或多個實施例中，混合器118輔助實現第一氣體A及第二氣體B在基板支撐件122處的實質上均勻濃度，從而確保基板124上的均勻濃度。
在一或多個實施例中，混合器118位於第一入口110的進口處。在其他實施例中，混合器118在第一入口110的進口與第一入口110的中心周圍之間的某一點處設置。在又一些實施例中，混合器118在第一入口110的中心中設置。在又一些實施例中，第一入口110在第一入口110的進口與噴頭101的背板102的頂部周圍（亦即，在出口111中）之間的某一點處設置。
在一或多個實施例中，噴頭101的背板102在氣體容積105的外部區域105b處朝向前板108成角度，以形成漏斗形狀。例如，在一些實施例中，噴頭101的背板102在氣體容積105的外部區域105b處朝向前板108傾斜，使得噴頭101呈錐形或漏斗的形狀。在此種實施例中，前板108的寬度大於背板102的寬度。
在一或多個實施例中，噴頭101係漏斗形狀，並且第一入口110產生從中心區域105a向外到氣體容積105的外部區域105b的渦流螺旋。在一些實施例中，渦流有助於混合氣體容積105內的氣體。參見第1圖，在一或多個實施例中，第一氣體A進入第一入口110的內側112，並且第二氣體B進入第二入口113的內側112，第二氣體B的流動實質上垂直於第一氣體A。如本文使用，術語「實質上垂直」意指第一氣體A及第二氣體B相對於彼此的大致方向係近似彼此垂直。因此，在一或多個實施例中，第一氣體A及第二氣體B滿足在約70°至約110°的範圍中的流動角度，包括約75°、約80°、約85°、約90°、約95°、約100°、或約105°。在一或多個實施例中，混合器118輔助混合第一氣體A及第二氣體B，使得第一氣體A及第二氣體B的混合物離開出口111並且進入氣體容積105。混合器118輔助實現第一氣體A及第二氣體B在基板支撐件122處的實質上均勻濃度，從而確保基板124上的均勻濃度。
在一或多個實施例中，前板108連接到RF電源（未示出）。RF電源可經由前板108向氣體分配設備100提供RF功率。在一些實施例中，由RF電源供應的RF能量的頻率範圍從約2 MHz至約60 MHz，或者例如，可以使用非限制性頻率，諸如2 MHz、13.56 MHz、27.12 MHz、或60 MHz。在一些實施例中，可提供複數個RF電源（亦即，兩個或多個）以提供處於複數個以上頻率的RF能量。
參考第2圖，本揭示的一或多個實施例涉及處理腔室設備200。在一或多個實施例中，處理腔室設備200包含化學氣相沉積設備。在一或多個實施例中，處理腔室設備200包含腔室主體221，腔室主體221具有界定處理容積212的頂壁204、底壁206及至少一個側壁208。
在一或多個實施例中，處理腔室設備200包含噴頭201，噴頭201具有間隔開以形成氣體容積205的前板222及背板202。在一或多個實施例中，前板222具有鄰近氣體容積205的內表面223及有複數個孔204延伸穿過其中的外表面225。在一或多個實施例中，氣體容積具有中心區域205a及外部區域205b。
在一或多個實施例中，氣體容積205具有中心區域205a及外部區域205b。在一或多個實施例中，噴頭201進一步包含至少一個側壁227，側壁227將前板222連接到背板202並且界定氣體容積205的外部區域205b的外部周邊邊緣229。在一些實施例中，至少一個側壁227係用於使前板222與背板202電氣隔離的絕緣體。絕緣體可係熟習此項技術者已知的任何絕緣體。
在一些實施例中，前板222及背板202中的一者連接到RF電源（未示出）並且前板222及背板202中的另一者連接到電氣接地以在氣體容積205內產生電漿。電漿可在氣體容積205或噴頭201之下的基板處理區域240中點燃。在一或多個實施例中，電漿可在氣體容積205中存在以由處理氣體的流入來產生前驅物，該處理氣體已行進穿過第一入口214，在第一入口214的內側216上包含混合器220。通常在射頻(radio frequency; RF)範圍中的AC電壓在噴頭201的背板202與前板222之間施加以在沉積期間點燃氣體容積205中的電漿。RF電源供應器產生13.56 MHz的高RF頻率，但亦可單獨或與13.56 MHz頻率結合地產生其他頻率。在一些實施例中，由RF電源供應的RF能量的頻率範圍從約2 MHz至約60 MHz，或者例如，可以使用非限制性頻率，諸如2 MHz、13.56 MHz、27.12 MHz、或60 MHz。在一些實施例中，可提供複數個RF電源（亦即，兩個或多個）以提供處於複數個以上頻率的RF能量。
在未示出的其他實施例中，噴頭201不包含至少一個側壁227，使得前板222直接連接到背板202，從而界定氣體容積205。
在未示出的一或多個實施例中，存在實質上垂直於第一入口214的第二入口，用於使第二氣體流過混合器220。
參見第2圖，一或多個實施例的處理腔室設備200包含與氣體容積205的中心區域205a流體連通的入口214。在一或多個實施例中，第一入口214具有內側216及外側218。混合器220在第一入口214的內側216上設置以增加氣體流溫度。混合器220可具有任何形狀及/或尺寸，使得該混合器裝配在入口210的內側216內。例如，混合器220可以係筆直、圓形、正方形、卵形、矩形、或長方形。此外，混合器220的總體形狀可以由彼此平行、垂直或同心的重複單元構成。在一或多個實施例中，混合器220具有一總體形狀，其中實質上不存在用於抑制氣體流的死空間。如在本說明書及隨附申請專利範圍中使用，術語「實質上無死空間」意指歸因於死空間，氣體流被抑制達小於約10%或小於約5%。參見第2圖，在一或多個實施例中，第一氣體A進入第一入口214的內側216並且經過混合器220。在一或多個實施例中，混合器的溫度係約180℃，並且背板202及垂直歧管201的溫度係約200℃。在一或多個實施例中，混合器220輔助迫使第一氣體A到垂直歧管201，並且輔助將第一入口214中的第一氣體A的溫度從約30℃增加到約200℃。
在一或多個實施例中，混合器220位於第一入口214的進口處。在其他實施例中，混合器220在第一入口214的進口與第一入口214的中心周圍之間的某一點處設置。在又一些實施例中，混合器220在第一入口214的中心中設置。在又一些實施例中，第一入口220在第一入口214的進口與噴頭201的背板202的頂部周圍之間的某一點處設置。
在一或多個實施例中，如第2圖中示出，噴頭201的背板202在氣體容積205的外部區域105b處朝向前板222成角度，以形成漏斗形狀。例如，在一些實施例中，噴頭201的背板202在氣體容積205的外部區域105b處朝向前板222逐漸變細，使得噴頭201呈錐形或漏斗的形狀。在此種實施例中，前板222的寬度大於背板202的寬度。
在一或多個實施例中，如所示出，噴頭201係漏斗形狀，並且第一入口214產生從中心區域205a向外到氣體容積205的外部區域205b的渦流螺旋。在一些實施例中，渦流有助於混合氣體容積205內的氣體，並且輔助產生第一氣體A在基板支撐件228及基板230處的實質上均勻濃度。
在一或多個實施例中，前板222連接到RF電源（未示出）。RF電源可經由前板222向氣體分配設備200提供RF功率。在一些實施例中，由RF電源供應的RF能量的頻率範圍從約2 MHz至約60 MHz，或者例如，可以使用非限制性頻率，諸如2 MHz、13.56 MHz、27.12 MHz、或60 MHz。在一些實施例中，可提供複數個RF電源（亦即，兩個或多個）以提供處於複數個以上頻率的RF能量。
在一或多個實施例中，處理腔室設備200包含與噴頭201的前板222間隔開一距離的基板支撐件228或基座。在一些實施例中，基板支撐件228包含加熱器232。在一些實施例中，基板支撐件228固持基板230。基板230及基板230周圍的區域的溫度可部分地藉由溫度受控的基板支撐件228及加熱器232控制。基板支撐件228可熱耦接到冷卻/加熱單元232，冷卻/加熱單元232將基板支撐件228及基板230的溫度調節至例如約-100℃至約100℃。
本揭示的一或多個實施例涉及在基板上沉積膜的方法。在一或多個實施例中，方法包含使前驅物、氧化劑、或還原劑中的一或多種流過噴頭、入口、及混合器，該噴頭具有間隔開以形成氣體容積的前板及背板，前板具有鄰近氣體容積的內表面及有複數個孔延伸穿過其中的外表面，氣體容積具有中心區域及外部區域，該入口與氣體容積的中心區域流體連通，入口具有內側及外側，該混合器在入口內側上設置以增加氣體流溫度。氣流隨後從噴頭的前板遞送到基板，並且膜在基板上形成。在一些實施例中，混合器增加氣流的溫度，而不影響遞送氣該流所花費的時間量。
在一或多個實施例中，如第2圖中示出，處理腔室設備200由控制器290控制。在示例性實施例中，控制器290包括硬碟驅動器、軟碟驅動器、及處理器。處理器含有單板電腦(single-board  computer; SBC)、類比及數位輸入/輸出板、介面板、及步進馬達控制器板。處理腔室設備200的各個部件符合Versa Modular European(VME)標準，該標準界定板、卡片機架、及連接器尺寸及類型。VME標準亦將匯流排結構界定為具有16位元資料匯流排及24位元位址匯流排。
控制器290控制處理腔室設備200的所有活動。控制器執行系統控制軟體，該系統控制軟體係在電腦可讀取媒體中儲存的電腦程式。媒體可為硬碟驅動器、或其他種類的記憶體。電腦程式包括指令集，該等指令集規定時序、氣體混合物、腔室壓力、腔室溫度、RF功率位準、基座位置、及特定製程的其他參數。在其他記憶體裝置上儲存的其他電腦程式（例如，包括軟碟或另一其他適當驅動器）亦可用於指示系統控制器。
控制器290包括中央處理單元(central processing unit; CPU) 292、記憶體294、用於控制製程序列及調整氣體流的一或多個支援電路296、以及輸入/輸出(I/O) 298。CPU 292可以係任何形式的通用電腦處理器，該通用電腦處理器可以在工業環境中使用。軟體常式可以在記憶體294中儲存，記憶體294諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟、或硬碟驅動器、或其他形式的數位儲存器。支援電路296習知耦接到CPU 292並且可包括快取記憶體、時鐘電路、輸入/輸出系統、電源供應器、及類似者。
記憶體294可以包括暫態記憶體（例如，隨機存取記憶體）及非暫態記憶體（例如，儲存器）中的一或多個。處理器的記憶體294或電腦可讀取媒體可係容易獲得的記憶體中的一或多個，諸如隨機存取記憶體(random access memory; RAM)、唯讀記憶體(read-only memory; ROM)、軟碟、硬碟、或任何其他形式的數位儲存器（本端或遠端）。記憶體294可以保存指令集，該指令集可由處理器操作以控制系統的參數及部件。
製程可大體在記憶體294中儲存為軟體常式，當由處理器執行時，該軟體常式致使處理腔室執行本揭示的製程。軟體常式亦可由第二處理器（未圖示）儲存及/或執行，該第二處理器位於由處理器控制的硬體遠端。本揭示的一些或所有方法亦可在硬體中執行。因此，製程可在軟體中實施並且在硬體中使用電腦系統執行，作為例如特殊應用積體電路或其他類型的硬體實施方式，或作為軟體及硬體的組合。當由處理器執行時，軟體常式將通用電腦轉換為專用電腦（控制器290），該專用電腦控制腔室操作，使得製程得以執行。
一些實施例的控制器290用以與硬體相互作用以執行程式化功能。例如，控制器290可以用以控制一或多個閥、馬達、致動器、電源供應器等。
在一些實施例中，控制器290耦接到腔室設備。控制器具有一或多種配置以控制各種功能及製程。在一些實施例中，配置選自下列：第一配置，用於繞著中心軸旋轉基板支撐件；第二配置，用於將氣體流提供到非電漿處理區域中；第三配置，用於將氣體流提供到電漿處理區域中；第四配置，用於將功率提供到電漿處理區域以點燃電漿；及/或第五配置，用於將功率脈衝輸送到電漿處理區域以產生用於電漿處理區域的ON時間及OFF時間。
根據一或多個實施例，基板在形成層之前及/或之後經歷處理。此處理可以在相同腔室中或在一或多個分離的處理腔室中執行。在一些實施例中，基板從第一腔室移動到分離的第二腔室用於進一步處理。基板可以從第一腔室直接移動到分離的處理腔室，或該基板可以從第一腔室移動到一或多個傳送腔室，並且隨後移動到分離的處理腔室。由此，處理設備可包含與傳送站連通的多個腔室。此種設備可被稱為「群集工具」或「群集系統」、及類似者。
大體上，群集工具係包含多個腔室的模組系統，該等腔室執行各種功能，包括基板尋心及定向、除氣、退火、沉積及/或蝕刻。根據一或多個實施例，群集工具至少包括第一腔室及中央傳送腔室。中央傳送腔室可容納機器人，機器人可以在處理腔室與裝載閘腔室之間及之中搬運基板。傳送腔室通常維持在真空條件下，並且提供用於將基板從一個腔室搬運到另一個腔室及/或在群集工具的前端處定位的裝載閘腔室的中間階段。可適用於本揭示的兩種熟知的群集工具係Centura®及Endura®，均獲自加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司。然而，腔室的準確佈置及組合可出於執行如本文描述的製程的具體步驟的目的而變化。可使用的其他處理腔室包括但不限於循環層沉積(cyclical layer deposition; CLD)、原子層沉積(atomic layer deposition; ALD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition; CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition; PVD)、蝕刻、預清洗、化學清洗、熱處理諸如RTP、電漿氮化、除氣、定向、羥基化及其他基板製程。藉由在群集工具上的腔室中執行製程，可以避免大氣雜質污染基板的表面，而不在沉積後續膜之前氧化。
根據一或多個實施例，基板持續處於真空或「裝載閘」條件下，並且當從一個腔室移動到下一個腔室時不暴露於周圍空氣。傳送腔室因此在真空下並且「抽空」在真空壓力下。惰性氣體可存在於處理腔室或傳送腔室中。在一些實施例中，惰性氣體用作淨化氣體以移除一些或所有反應物。根據一或多個實施例，淨化氣體在沉積腔室的出口處注入以防止反應物從沉積腔室移動到傳送腔室及/或額外處理腔室。因此，惰性氣體的流在腔室的出口處形成遮幕。
基板可以在單個基板沉積腔室中處理，其中在處理另一基板之前裝載、處理及卸載單個基板。與運輸機系統類似，基板亦可以連續方式處理，其中多個基板獨立地裝載到腔室的第一部分中，移動穿過腔室並且從腔室的第二部分卸載。腔室及相關聯的運輸機系統的形狀可以形成筆直路徑或彎曲路徑。此外，處理腔室可係轉盤，其中在整個轉盤路徑中多個基板繞著中心軸移動並且暴露於沉積、蝕刻、退火、清洗等製程。
在處理期間，可以加熱或冷卻基板。此種加熱或冷卻可以藉由任何適宜手段實現，包括但不限於改變基板支撐件的溫度並且使經加熱或冷卻的氣體流到基板表面。在一些實施例中，基板支撐件包括加熱器/冷卻器，該加熱器/冷卻器可以經控制以傳導方式改變基板溫度。在一或多個實施例中，所採用的氣體（反應性氣體或惰性氣體）經加熱或冷卻以局部改變基板溫度。在一些實施例中，加熱器/冷卻器位於鄰近基板表面的腔室內以對流方式改變基板溫度。
基板亦可以在處理期間固定或旋轉。旋轉基板可以持續或以離散步驟旋轉（繞著基板軸）。例如，基板可在整個製程中旋轉，或基板可以在暴露於不同反應性及惰性氣體之間少量旋轉。在處理期間（持續或按步驟）旋轉基板可有助於藉由最小化例如氣體流幾何形狀的局部可變性的影響來產生更均勻的沉積或蝕刻。
為了便於描述，本文可使用空間相對性術語（諸如「下方」、「之下」、「下部」、「之上」、「上部」及類似者）來描述諸圖中所示出的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。將理解，除了諸圖所描繪的定向外，空間相對性術語意欲涵蓋使用或操作中裝置的不同定向。例如，若諸圖中的裝置翻轉，則描述為在其他元件或特徵的「之下」或「下方」的元件將在其他元件或特徵「之上」定向。因此，示例性術語「之下」可以包含之下及之上的定向。裝置可經其他方式定向（旋轉90度或處於其他定向）且相應地解讀本文所使用的空間相對性描述詞。
除非本文另外指出或由上下文明確否定，否則在描述本文論述的材料及方法的上下文中（特別是在以下申請專利範圍的上下文中）使用術語「一(a)」及「一(an)」及「該(the)」及類似參考將被理解為涵蓋單數及複數。除非本文另外指出，否則本文的值範圍的記載僅僅意欲用作獨立地指落入該範圍中的每個單獨值的簡略方法，並且每個單獨值併入說明書中，如同其在本文中獨立地記載。除非本文另外指出或由上下文另外明確否定，否則本文描述的所有方法可以任何適宜次序執行。使用本文提供的任何及所有實例、或示例性語言（例如，「諸如」）僅僅意欲更好地闡明材料及方法，並且除非另外主張，否則不賦予對範疇的限制。說明書中的語言不應該被解釋為指示任何未主張的元素為對實踐所揭示材料及方法而言至關重要。
在整個此說明書中提及「一個實施例」、「某些實施例」、「一或多個實施例」或「一實施例」意指結合實施例描述的特定特徵、結構、材料、或特性包括在本揭示的至少一個實施例中。因此，在整個此說明書的各個位置中出現片語諸如「在一或多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」不必指本揭示的相同實施例。在一或多個實施例中，特定特徵、結構、材料或特性以任何適宜方式結合。
儘管本文的揭示內容已經參考特定實施例進行描述，將理解，此等實施例僅說明本揭示的原理及應用。熟習此項技術者將顯而易見，可以對本揭示的方法及設備進行各種修改及變化，而不脫離本揭示的精神及範疇。因此，本揭示意欲包括在隨附申請專利範圍及其等效的範疇內的修改及變化。
100:氣體分配設備 101:噴頭 102:背板 103:外部周邊邊緣 104:側壁 105:氣體容積 105a:中心區域 105b:外部區域 106:孔 107:內表面 108:前板 109:外表面 110:第一入口 111:出口 112:內側 113:第二入口 114:外側 118:混合器 122:基板支撐件 124:基板 126:基板處理區域 200:處理腔室設備 201:噴頭 202:背板 204:頂壁/孔 205:氣體容積 205a:中心區域 205b:外部區域 206:底壁 208:側壁 210:入口 212:處理容積 214:第一入口 216:內側 218:外側 220:混合器 221:腔室主體 222:前板 223:內表面 225:外表面 227:側壁 228:基板支撐件 229:外部周邊邊緣 230:基板 232:加熱器 240:基板處理區域 290:控制器 292:中央處理單元(CPU) 294:記憶體 296:支援電路 298:輸入/輸出(I/O)
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵所用方式，可參考實施例進行對上文簡要概述的本揭示的更特定描述，一些實施例在附圖中示出。然而，應注意，附圖僅示出本揭示的常見實施例，並且由此不被認為限制其範疇，因為本揭示可允許其他等同有效的實施例。如本文描述的實施例藉由實例示出並且在附圖的圖式中不作限制，在附圖中相同元件符號指示類似元件。
第1圖圖示了根據本發明的一或多個實施例的氣體分配設備的視圖；以及
第2圖圖示了根據本發明的一或多個實施例的氣體分配設備的視圖。
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
200:處理腔室設備
201:噴頭
202:背板
204:頂壁/孔
205:氣體容積
205a:中心區域
205b:外部區域
206:底壁
208:側壁
210:入口
212:處理容積
214:第一入口
216:內側
218:外側
220:混合器
221:腔室主體
222:前板
223:內表面
225:外表面
227:側壁
228:基板支撐件
229:外部周邊邊緣
230:基板
232:加熱器
240:基板處理區域
290:控制器
292:中央處理單元(CPU)
294:記憶體
296:支援電路
298:輸入/輸出(I/O)

Claims (20)

  1. 一種氣體分配設備，包含：一噴頭，具有間隔開以形成一氣體容積的一前板及一背板，該前板具有鄰近該氣體容積的一內表面及有複數個孔延伸穿過其中的一外表面，該氣體容積具有一中心區域及一外部區域；一第一入口，與該氣體容積的該中心區域流體連通，該入口具有一內側及一外側；一混合器，在該第一入口的該內側上設置以增加氣體流溫度；以及一第二入口，與該第一入口流體連通，該第二入口實質上垂直於該第一入口。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該混合器位於該第一入口的該內側的一進口處。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該噴頭的該背板在該氣體容積的該外部區域處朝向該前板成角度，以形成一漏斗形狀。
  4. 如請求項3所述之設備，其中該第一入口產生從該中心區域向外到該氣體容積的該外部區域的一渦流螺旋。
  5. 如請求項3所述之設備，其中該前板連接到一RF電源。
  6. 如請求項1所述之設備，其中該噴頭進一步包含至少一個側壁，該側壁將該前板連接到該背板並且 界定該氣體容積的該外部區域的一外部周邊邊緣。
  7. 如請求項6所述之設備，其中該至少一個側壁係用於使該前板與該背板電氣分離的一絕緣體。
  8. 如請求項7所述之設備，其中該前板及該背板中的一者連接到一RF電源，並且該前板及該背板中的該另一者連接到電氣接地以在該氣體容積內產生一電漿。
  9. 一種處理腔室設備，包含：一腔室主體，具有界定一處理容積的一頂壁、底壁及至少一個側壁；一噴頭，具有間隔開以形成一氣體容積的一前板及一背板，該前板具有鄰近該氣體容積的一內表面及有複數個孔延伸穿過其中的一外表面，該氣體容積具有一中心區域及一外部區域；一第一入口，與該氣體容積的該中心區域流體連通，該第一入口具有一內側及一外側；一混合器，在該入口的該內側上設置以增加氣體流溫度；及一第二入口，與該第一入口流體連通，該第二入口實質上垂直於該第一入口；以及一基板支撐件，與該噴頭的該前板間隔開一距離。
  10. 如請求項9所述之設備，其中該混合器位於該第一入口的該內側的一進口處。
  11. 如請求項9所述之設備，其中該噴頭的該背板在該氣體容積的該外部區域處朝向該前板成角度，以形成一漏斗形狀。
  12. 如請求項11所述之設備，其中該第一入口產生從該中心區域向外到該氣體容積的該外部區域的一渦流螺旋。
  13. 如請求項11所述之設備，其中該前板連接到一RF電源。
  14. 如請求項9所述之設備，其中該噴頭進一步包含至少一個側壁，該側壁將該前板連接到該背板並且界定該氣體容積的該外部區域的一外部周邊邊緣。
  15. 如請求項14所述之設備，其中該至少一個側壁係用於使該前板與該背板電氣分離的一絕緣體。
  16. 如請求項15所述之設備，其中該前板及該背板中的一者連接到一RF電源，並且該前板及該背板中的該另一者連接到電氣接地以在該氣體容積內產生一電漿。
  17. 如請求項9所述之設備，其中該基板支撐件包含一加熱器。
  18. 如請求項9所述之設備，其中該設備包含一化學氣相沉積設備。
  19. 一種在一基板上沉積一膜的方法，該方法包含以下步驟：使一前驅物、一氧化劑、或一還原劑中的一或多種流過一噴頭、一第一入口、一混合器、及一第二入口，該噴頭具有間隔開以形成一氣體容積的一前板及一背板，該前板具有鄰近該氣體容積的一內表面及有複數個孔延 伸穿過其中的一外表面，該氣體容積具有一中心區域及一外部區域，該第一入口與該氣體容積的該中心區域流體連通，該第一入口具有一內側及一外側，該混合器在該第一入口的該內側上設置以增加氣體流溫度，該第二入口與該第一入口流體連通，該第二入口實質上垂直於該第一入口；將一氣流從該噴頭的該前板遞送到一基板；以及在該基板上形成一膜。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該混合器增加該氣流的一溫度，而不影響遞送該氣流所花費的時間量。
TW109116905A 2019-05-24 2020-05-21 具有入口混合器的噴頭 TWI788666B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962852378P 2019-05-24 2019-05-24
US62/852,378 2019-05-24
US201962858467P 2019-06-07 2019-06-07
US62/858,467 2019-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202106920A TW202106920A (zh) 2021-02-16
TWI788666B true TWI788666B (zh) 2023-01-01

Family

ID=73457695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109116905A TWI788666B (zh) 2019-05-24 2020-05-21 具有入口混合器的噴頭

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11549183B2 (zh)
KR (1) KR20220000934A (zh)
CN (1) CN113891957A (zh)
TW (1) TWI788666B (zh)
WO (1) WO2020242829A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7114763B1 (ja) * 2021-02-15 2022-08-08 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム、および基板処理方法
JP1764738S (ja) * 2022-08-29 2024-03-04 ガス混合器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020188376A1 (en) * 2000-08-18 2002-12-12 Micron Technology, Inc. Preheating of chemical vapor deposition precursors
TW201200626A (en) * 2010-04-28 2012-01-01 Applied Materials Inc Process chamber lid design with built-in plasma source for short lifetime species

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6302964B1 (en) 1998-06-16 2001-10-16 Applied Materials, Inc. One-piece dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system
US6883733B1 (en) 2002-03-28 2005-04-26 Novellus Systems, Inc. Tapered post, showerhead design to improve mixing on dual plenum showerheads
TWI332532B (en) 2005-11-04 2010-11-01 Applied Materials Inc Apparatus and process for plasma-enhanced atomic layer deposition
US8821637B2 (en) 2007-01-29 2014-09-02 Applied Materials, Inc. Temperature controlled lid assembly for tungsten nitride deposition
US7972470B2 (en) * 2007-05-03 2011-07-05 Applied Materials, Inc. Asymmetric grounding of rectangular susceptor
US9394608B2 (en) 2009-04-06 2016-07-19 Asm America, Inc. Semiconductor processing reactor and components thereof
WO2011159690A2 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Applied Materials, Inc. Multiple precursor showerhead with by-pass ports
US9368370B2 (en) * 2014-03-14 2016-06-14 Applied Materials, Inc. Temperature ramping using gas distribution plate heat
US10113232B2 (en) * 2014-07-31 2018-10-30 Lam Research Corporation Azimuthal mixer
KR20160147482A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 삼성전자주식회사 가스 혼합부를 갖는 반도체 소자 제조 설비

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020188376A1 (en) * 2000-08-18 2002-12-12 Micron Technology, Inc. Preheating of chemical vapor deposition precursors
TW201200626A (en) * 2010-04-28 2012-01-01 Applied Materials Inc Process chamber lid design with built-in plasma source for short lifetime species

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220000934A (ko) 2022-01-04
US20200370180A1 (en) 2020-11-26
CN113891957A (zh) 2022-01-04
TW202106920A (zh) 2021-02-16
US11549183B2 (en) 2023-01-10
WO2020242829A1 (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102563427B1 (ko) 2차 퍼지 가능한 ａｌｄ 시스템에서 샤워헤드 후면 기생 플라즈마 억제를 위한 방법들 및 장치들
KR102662595B1 (ko) 증착 내내 웨이퍼 온도를 가변함으로써 계면 반응들 억제
US10903071B2 (en) Selective deposition of silicon oxide
KR102396162B1 (ko) 막 프로파일 조정을 위한 샤워헤드 커튼 가스 방법 및 시스템
KR101701024B1 (ko) 컨포멀한 알루미늄 질화물을 위한 고 성장 레이트 프로세스
TWI644359B (zh) 用於低溫原子層沉積膜之腔室底塗層準備方法
US10242866B2 (en) Selective deposition of silicon nitride on silicon oxide using catalytic control
CN108735577B (zh) 选择性沉积用于互连的wcn阻挡/粘附层
US10224185B2 (en) Substrate processing apparatus
TW201413044A (zh) 高氣壓、高電力電漿活化保形膜沉積
WO2006121264A1 (en) Multiple inlet tomic layer deposition reactor
US20220275510A1 (en) Thermal atomic layer deposition of silicon-containing films
TWI788666B (zh) 具有入口混合器的噴頭
US10431451B2 (en) Methods and apparatuses for increasing reactor processing batch size
WO2021011950A1 (en) Modulation of oxidation profile for substrate processing
US20210395885A1 (en) Throughput improvement with interval conditioning purging
US20230220544A1 (en) In-feature wet etch rate ratio reduction
US20240068095A1 (en) Gas distribution apparatuses for improving mixing uniformity
WO2024049751A1 (en) Gas distribution apparatuses for improving mixing uniformity
US20240170254A1 (en) Batch processing chambers for plasma-enhanced deposition
WO2023069924A1 (en) Valve manifold for semiconductor processing
CN118119732A (zh) 用于半导体处理的阀歧管
KR20200067218A (ko) 반응기 프로세싱 배치 (batch) 사이즈를 증가시키기 위한 방법들 및 장치들