TWI832986B - 具有高長寬比孔洞及高孔洞密度的氣體分佈板 - Google Patents

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Abstract

一種用於一處理腔室之一噴灑頭組合件的氣體分佈板可包括至少一第一板及第二板。該第一板可包括第一複數個孔洞，該第一複數個孔洞各具有至少大約100 um的直徑。該第二板可包括第二複數個孔洞，該第二複數個孔洞各具有至少大約100 um的直徑。進一步，該第一複數個孔洞之各者與該第二複數個孔洞之一相應孔洞對準而形成複數個互連孔洞。該複數個互連孔洞之各者與各其他互連孔洞隔絕。

Description

具有高長寬比孔洞及高孔洞密度的氣體分佈板
本揭示案之實施例概略關於用於處理腔室的噴灑頭，且更特定地關於用於處理腔室而具有高長寬比之孔洞及高孔洞密度的噴灑頭。
許多習用噴灑頭設計中，噴灑頭包括具有複數個孔洞的一氣體分佈板，處理氣體可通過該些孔洞流動。然而，孔洞的個數及該些孔洞的長寬比為有限的。因此，處理氣體通過該噴灑頭之流動的均一性（uniformity）是有限的。限制在一氣體分佈板內之孔洞的個數的主要因素是在其中生成該些孔洞的程序。例如，機械鑽削孔洞可在氣體分佈板上施加可能損壞氣體分佈板的高水平的壓力，及/或可在氣體分佈板內產生毛邊。進一步，機械鑽削非常耗時且可為程序受限的。例如，在許多實例中，機械鑽削運用心軸冷卻液饋給的鑽頭，其可取得的最小直徑大小為大約500um，限制了可鑽削的最小可能孔洞。其他減除鑽削方法包括超音波鑽削或微放電加工（EDM），兩者都高耗時。減除鑽削的進一步例子包括雷射鑽削，其常見限制為大約10:1之長寬比且也高度耗時。因此，生成孔洞的習用方法限制了孔洞的大小及孔洞的長寬比，同時增加了氣體分佈板的製造成本。進一步，習用的孔洞生成方法限制了孔洞密度，後者限制了通過氣體分佈板流動的製程氣體的均一性。
因此，為了改善氣體分佈的均一性，需要有改良的製造方法，以節省成本的方式在氣體分佈板中製造大量的小直徑孔洞。
在一實施例中，一種用於一噴灑頭組合件的氣體分佈板包括第一板及第二板。該第一板可包含各具有至少大約100 um之直徑的第一複數個孔洞。該第二板可包含各具有至少大約100 um之直徑的第二複數個孔洞。進一步，該第一複數個孔洞之各者與該第二複數個孔洞之一相應孔洞對準，形成複數個互連孔洞。該複數個互連孔洞之各者與該複數個互連孔洞之各其他孔洞隔絕。
在一實施例中，一種用於形成一噴灑頭的方法包含在一第一板中生成第一複數個孔洞及在一第二板中生成第二複數個孔洞。該第一複數個孔洞之各者具有至少大約100 um的直徑，而該第二複數個孔洞之各者具有大約100 um的直徑。該方法進一步包含將該第一複數個孔洞的各孔洞與該第二複數個孔洞中的一相應孔洞對準以生成複數個互連孔洞，及將該第一板接合至該第二板。該複數個互連孔洞之各者與該複數個互連孔洞之各其他孔洞隔絕。
在一實施例中，一種處理腔室包含一噴灑頭組合件、經配置以支撐一基板的一基板支撐件、及一氣體供給，該氣體供給與該噴灑頭組合件流體耦接且經配置以提供一處理氣體至該噴灑頭組合件。該噴灑頭組合件包含一氣體分佈板，該氣體分佈板包括第一板及第二板。該第一板包含各具有至少大約100 um之直徑的第一複數個孔洞。該第二板包含各具有至少大約100 um之直徑的第二複數個孔洞。進一步，該第一複數個孔洞之各者與該第二複數個孔洞之一相應孔洞對準而形成複數個互連孔洞，且該複數個互連孔洞之各者與該複數個互連孔洞之各其他孔洞隔絕。
針對本申請案的實施例包括一氣體分佈板，其具有用於一噴灑頭組合件的高長寬比孔洞。該氣體分佈板包括複數個孔洞，處理氣體可流動通過該些孔洞。許多實例中，藉由減少該複數個孔洞之各孔洞的大小及藉由增加該複數個孔洞的個數，也可改善在處理期間被施加至基板的製程氣體的均一性。因此，以下揭示文件的實施例描述具有大量小孔洞的氣體分佈板以及用於生成此氣體分佈板的方法，同時維持該氣體分佈板之足夠厚度以得到恰當的強度。
圖1描繪按照一或更多實施例的氣體分佈板100。氣體分佈板100包括一板1101 及一板1102 。板1101 可連接至板1102 而形成氣體分佈板100。進一步，氣體分佈板100可為一噴灑頭組合件（例如圖6之噴灑頭組合件616）的部分。
板1101 包含孔洞1121 。進一步，板1101 可由鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、鎳、鎳合金、或矽（僅舉數例）形成。孔洞1121 的個數可為大約50,000或更多。進一步，孔洞1121 的個數可為大約100,000或更多。各孔洞1121 的直徑可為至少大約100 um。進一步，各孔洞1121 的直徑可為大約100 um至大約600 um。替代地，各孔洞1121 的直徑可為少於大約100 um或大於大約600 um。進一步，各孔洞1121 可具有一共同大小（例如共同直徑）。替代地，一或更多孔洞1121 的直徑不同於孔洞1121 中另一者的直徑。
孔洞1121 之各者可具有均一的直徑。例如，孔洞1121 之各者的長寬比可為實質上恆定，使得在各孔洞1121 內任意點處的直徑與各孔洞1121 內任意其他點處的直徑相同（或者在製造公差內）。進一步，於板1101 之第一側面處的各孔洞1121 的大小與於板1101 之第二側面處的各孔洞1121 的大小相同（或者在製造公差內）。替代地，如以下將針對圖4C之實施例更加詳細說明的，板1101 之第一側面上的孔洞的直徑可不同於板1101 之第二側面上的孔洞的直徑。
板1101 的厚度116可在大約200 um至大約900 um的範圍中。替代地，板1101 的厚度116可少於大約200 um或大於大約900 um。
板1102 包含孔洞1122 。板1102 可由鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、鎳、鎳合金、或矽（僅舉數例）形成。進一步，板1102可以用板1101相同的材料或與板1101不同的材料形成。孔洞1122的個數可為大約50,000或更多。進一步，孔洞1122的個數可為大約100,000或更多。孔洞1122的個數可與孔洞1121的個數相同。各孔洞1122的直徑可為大約100um至大約600um。替代地，各孔洞1122的直徑可為少於大約100um或大於大約600um。進一步，各孔洞1122可具有一共同大小(例如共同直徑)。替代地，一或更多孔洞1122的直徑不同於孔洞1122中另一者的直徑。額外地，孔洞1122之各者的直徑可與孔洞1121之各者的直徑相同，或者一或更多孔洞1122不同於孔洞1121中一或更多者的直徑。
孔洞1122之各者可具有均一的直徑。例如，孔洞1122之各者的長寬比可為實質上恆定，使得在各孔洞1122內任意點處的直徑與各孔洞1122內任意其他點處的直徑相同(或者在製造公差內)。進一步，於板1102之第一側面處的各孔洞1122的大小與於板1102之第二側面處的各孔洞1122的大小相同(或者在製造公差內)。替代地，如以下將針對圖4C之實施例更加詳細說明的，板1102之第一側面上的孔洞的直徑可不同於板1102之第二側面上的孔洞的直徑。
板1102的厚度126可在大約200um至大約900um的範圍中。替代地，板1102的厚度126可少於大約200um或大於大約900um。
氣體分佈板100及板1101 、1102 可具有一圓的形狀。例如，氣體分佈板100可具有圓形，其直徑在大約200 mm到大約350 mm的範圍中。替代地，氣體分佈板100可具有少於大約200 mm或大於大約350 mm的直徑。進一步，氣體分佈板100可具有圓形以外的其他形狀。例如，氣體分佈板100可具有一橢圓形狀或矩形形狀，僅舉數例。進一步，儘管氣體分佈板100經顯示成包括2個板（例如板1101 及板1102 ），氣體分佈板100可包括超過2個板。例如，如圖3中所圖示，氣體分佈板100可包括110N 個板，其中N大於2。進一步，氣體分佈板100的總厚度可為大約25.4 mm。替代地，氣體分佈板100的總厚度可為少於大約25.4 mm或大於大約25.4 mm。
板1101 、1102 可經接合在一起以形成氣體分佈板100。例如，如圖2A中所圖示，板1101 、1102 可經接合在一起，形成氣體分佈板100及複數個互連孔洞212。
圖2A描繪按照一實施例的氣體分佈板100。圖2A的氣體分佈板100包括一組合板210，該組合板之形成乃藉由將板1101 、1102 接合或耦合在一起使得孔洞1121 之各者與孔洞1122 之一相應孔洞對準。將孔洞1121 之各者與孔洞1122 之一相應孔洞對準形成了複數個互連孔洞212。互連孔洞212之各者乃從孔洞1121 中之一孔洞與孔洞1122 中之一孔洞形成。進一步，互連孔洞212之各者可與各其他互連孔洞隔絕。例如，一處理氣體可通過互連孔洞212之各者流動但不在互連孔洞212之間流動。進一步，互連孔洞212之各者可為相同形狀及/或大小。
組合板210可自大於2之個數的板形成。例如，組合板210可自至少N個板形成，其中N是3或更多。組合板210可自至少10個板形成。進一步，組合板210可自至少100個板形成。
圖2B描繪按照一或更多實施例的一組合板210的一部分。互連孔洞212a具有一直徑214及高度216。進一步，互連孔洞212a的長寬比可為基於高度216對直徑214的比例。例如，互連孔洞212a可具有至少大約50比1的長寬比。替代地，互連孔洞212a可具有少於大約50比1或大於大約50比1的長寬比。進一步，互連孔洞212a之各者可具有大約相同的長寬比。替代地，互連孔洞212a可具有大約25比1的長寬比。
互連孔洞212a之各者的直徑可為實質上均一的。例如，於一互連孔洞的任意點處直徑是與該互連孔洞之任意其他點處相同的(或者在製造公差內)。換句話說，各互連孔洞的長寬比在遍及各互連孔洞之整體是均一的或實質上類似的(例如在製造公差內)。進一步，於組合板210之第一側面(例如表面)處的各互連孔洞212a的直徑與位於組合板210之第二側面(例如表面)處的各互連孔洞212a的直徑相同。
圖3描繪按照一或更多實施例的氣體分佈板100。圖3的氣體分佈板100包括藉由接合板1101、板1102 、及一板110N 形成的組合板300，其中N大於2。進一步，板1101 的孔洞1121 、板1102 的孔洞1122 、及板110N 的孔洞112N 經對準以生成複數個互連孔洞。
圖4A描繪按照一或更多實施例之一氣體分佈板400a的板4101 及4102 。儘管在圖4A的實施例中描繪了兩個板，替代地，氣體分佈板400b可包括三個或更多個板。進一步，板4101 可經接合至板4102 而形成氣體分佈板400a。額外地，氣體分佈板400a可為一噴灑頭組合件（例如圖6之噴灑頭組合件616）的部分。
板4101 包括孔洞4121 且可經類似於板1101 及1102 般形成。進一步，板4102 包括孔洞4122 且可經類似於板1101 及1102 般形成。
孔洞4122 之各者的直徑可不同於孔洞4121 之各者的直徑。例如，沿著板4101 之表面424的孔洞4121 之直徑大於沿著板4102 之表面426的孔洞4122 之直徑。進一步，沿著表面426的孔洞4122 之直徑可相同於或可不同於沿著表面428的孔洞4122 之直徑。例如，沿著表面426的孔洞4122 之直徑可大於或小於沿著表面428的孔洞4122 之直徑。
運用具有不同直徑之孔洞的板可輔助在將板接合在一起之前將板對準。例如，運用具不同直徑的孔洞允許在對準該些孔洞中的些微位移，同時維持相較於運用共同直徑之孔洞（其完全互相對準）為類似的截面面積以供氣體流動。
圖4B描繪按照一或更多實施例的氣體分佈板400a的一部分。尤其，圖4B描繪在將板4101與板4102接合後形成之氣體分佈板400a的互連孔洞440a。例如，互連孔洞440a的形成是藉由將板4101與板4102接合，並包含孔洞4121之一孔洞及孔洞4122之一孔洞。進一步，互連孔洞440a的直徑為非均一的(即非均一的直徑)。例如，沿著表面422之互連孔洞440a的直徑不同於沿著側面428之互連孔洞440a的直徑。如圖4B中所圖示，沿著表面422之互連孔洞440a的直徑大於沿著表面428之互連孔洞440a的直徑。替代地，沿著表面422之互連孔洞440a的直徑可小於沿著表面428之互連孔洞440a的直徑。
圖4C描繪按照一或更多實施例之一氣體分佈板400b的板4103及4104。儘管在圖4C的實施例中描繪了兩個板，替代地，氣體分佈板400b可包括三個或更多個板。進一步，板4103可經接合至板4104而形成氣體分佈板400b。額外地，氣體分佈板400b可為一噴灑頭組合件(例如圖6之噴灑頭組合件616)的部分。
板4103包括孔洞4123且可經類似於板1101及1102般形成。板4104包括孔洞4124且可經類似於板1101及1102般形成。
類似於板4101及4102，孔洞4123之各者的直徑可不同於孔洞4124之各者的直徑。然而，孔洞4123及/或孔洞4124可包括一錐形區域。例如，孔洞4124包括一錐形區域434。因此，孔洞4124的直徑是非均一的。例如，沿 著表面426之孔洞4124的直徑大於沿著表面428之孔洞4124的直徑。額外地(或替代地)，孔洞4123的直徑可為非均一的。例如，沿著表面422及424中之一者的孔洞4123的直徑可不同於沿著表面422及424中之另一者的孔洞4123的直徑。進一步，孔洞4123可包括一錐形區域。
圖4D描繪按照一或更多實施例的氣體分佈板400b的一部分。尤其，圖4D描繪在將板4103與板4104接合後形成之氣體分佈板400b的互連孔洞440b。例如，互連孔洞440b的形成是藉由將板4103與板4104接合，並包含孔洞4123之一孔洞及孔洞4124之一孔洞。因此，互連孔洞440b的直徑是非均一的，在表面422及表面428有所差異，且互連孔洞440b包括一錐形區域434。沿著表面422之互連孔洞440b的直徑可大於或小於沿著表面428之互連孔洞440b的直徑。
圖4E描繪按照一或更多實施例的一互連孔洞440c。互連孔洞440c可自兩個或更多個板中的孔洞形成，如在圖1、圖3、圖4A、及/或圖4C之實施例中所描繪及相應說明中所述。如圖4E中所描繪，互連孔洞440c包括沿著表面422設置的一錐形區域444。進一步，互連孔洞440c的直徑是非均一的，在表面422及428之間變化。
圖4F描繪按照一或更多實施例的互連孔洞440d。互連孔洞440d可自兩個或更多個板中的孔洞形成，如在圖1、圖3、圖4A、及/或圖4C之實施例中所描繪及相應說明中所述。如圖4F中所描繪，互連孔洞440d包括 沿著表面422設置的一錐形區域454及設置在表面422與428之間的一錐形區域456。進一步，互連孔洞440d的直徑是非均一的，在表面422及428之間變化。
圖4G描繪按照一或更多實施例的互連孔洞440e。互連孔洞440e可自兩個或更多個板中的孔洞形成，如在圖1、圖3、圖4A、及/或圖4C之實施例中所描繪及相應說明中所述。如圖4G中所描繪，互連孔洞440e包括沿著表面422設置的一錐形區域464及沿著表面428設置的錐形區域466。進一步，互連孔洞440e的直徑是非均一的，在表面422及428之間變化。沿著表面422之互連孔洞440e的直徑可類似於沿著表面428之互連孔洞440e的直徑(例如在製造公差內)。替代地，沿著表面422之互連孔洞440e的直徑可不同於沿著表面428之互連孔洞440e的直徑。例如，沿著表面422之互連孔洞440e的直徑可大於或小於沿著表面428之互連孔洞440e的直徑。
圖4H描繪按照一或更多實施例的互連孔洞440f。互連孔洞440f可自兩個或更多個板中的孔洞形成，如在圖1、圖3、圖4A、及/或圖4C之實施例中所描繪及相應說明中所述。如圖4H中所描繪，互連孔洞440f包括沿著表面428設置的一錐形區域474。進一步，互連孔洞440f的直徑是非均一的，在表面422及428之間變化。
圖4I描繪按照一或更多實施例的一互連孔洞440g。互連孔洞440g可自兩個或更多個板中的孔洞形成，如在圖1、圖3、圖4A、及/或圖4C之實施例中所描繪 及相應說明中所述。如圖4I中所描繪，互連孔洞440g包括沿著表面422設置的一錐形區域484及沿著表面428設置的錐形區域486。進一步，互連孔洞440g的直徑是非均一的，在表面422及428之間變化。在一或更多實施例中，沿著表面422之互連孔洞440g的直徑大於沿表面428之互連孔洞440g的直徑。替代地，沿著表面428之互連孔洞440g的直徑可大於沿表面422之互連孔洞440g的直徑。
在維持互連孔洞之間的獨立性的同時，可在不破壞板之下利用任何適合用於接合板1101、1102、110N的方法來將該等板接合。例如，圖5描繪按照一或更多實施例用於接合板以生成氣體分佈板100的方法的流程圖。於操作510，在第一板中生成複數個孔洞。例如，如圖1中所示，孔洞1121經生成在板1101中。可通過機械鑽削、超音波鑽削、雷射鑽削、電子放電加工、或任何其他減除製造方法的程序來生成孔洞1121。
於操作520，在第二板中生成複數個孔洞。例如，如圖1中所示，孔洞1122經生成在板1102中。可經由機械鑽削、超音波鑽削、雷射鑽削、電子放電加工、或任何其他減除製造方法的程序來生成孔洞1122。進一步，可使用一類似方法在任何個數的板中生成孔洞。
於操作530，將該些板準備用於接合。例如，板110及410的表面可經準備用於接合，以確保該些表面為平坦且清潔的，以促成該些板的正確接合。將該些板準備用 於接合可包括下列之一或更多者：將表面拋光、將表面研磨、清潔表面、及將表面蝕刻(僅舉數例)。
於操作540，將該第一板之複數個孔洞的各者與該第二板之複數個孔洞的一相應孔洞對準。例如孔洞1121之各者可與孔洞1122之一相應孔洞對準，形成複數個互連孔洞212。進一步，其中運用了超過兩個板以形成一組合板的實施例中，來自任意兩個板的孔洞可經對準以形成複數個互連孔洞。自經運用以形成氣體分佈板100的板之中各板的一孔洞可形成各互連孔洞。
於操作550，將該第一板與第二板接合。例如，可利用硬焊方法(及硬焊技術)、或擴散接合方法(即擴散接合技術)、以及其他將該等板一起接合。
在硬焊方法中，孔洞經對準，板經堆疊，而一焊料(或填料)片可經設置而夾在該等板之間。例如，板1101可與板1102堆疊而各個孔洞1121可與孔洞1122中之一相應孔洞對準。額外地，在該等焊片經置放在一板上之後及在堆疊該等板之前，可將重疊對應板中的一孔洞的焊片之部分移除。在對準板1101及1102之後，硬焊程序可以完成。例如，可對氣體分佈板100施加該等焊片之熔點以上的溫度，以將該等焊片熔化而將板1101與板1102接合。
在擴散接合方法中，氣體分佈板100的各板可經堆疊而對準各板的孔洞。例如，板1101可與板1102堆疊而孔洞1121之各者可與孔洞1122中之一相應孔洞對準。在將該些板堆疊並對準該些孔洞之後，可完成擴散接合程序。進一步，對準該等孔洞的步驟可包括將該等板定向使得該等板之各者的原始材料的滾動方向對準。將該等板之滾動方向定向可確保由於板之原始材料的方向的材料屬性中的任何不匹配不影響氣體分佈板的接合及效能。該滾動方向可平行於板之表面上的結構線，該些結構線乃產生於經運用以產生該等板的製造程序期間。
於操作560，清潔藉由將該第一板及該第二板接合所形成的該氣體分佈板。例如，在一實施例中，在完成接合程序之後，可利用任何適當的化學清潔程序來清潔該氣體分佈板。於操作570，可藉一氧化物來塗佈氣體分佈板100、400、在該氣體分佈板上形成一塗層、利用原子層沉積（ALD）方法、或任何其他能夠在氣體分佈板100、400上沉積一層使得處理氣體仍可穿過該等互連孔洞的方法。例如，氣體分佈板100、400可在一氧化物內經塗布，像是氧化鋁或氧化釔（僅舉數例）。
圖6描繪按照一個實施例之處理腔室600的示意性截面圖。可利用處理腔室600來在其中處理一或更多基板640，包括以下程序：沉積一材料在基板640上、加熱基板640、蝕刻基板640、或以上之組合。處理腔室600可為原子層沉積（ALD）腔室。進一步，處理腔室600可為化學氣相沉積（CVD）處理腔室、電漿加強化學氣相沉積（PECVD）處理腔室、或物理氣相沉積（PVD）處理腔室（僅舉數例）。
在一或更多實施例中，處理腔室600具有一內部區域611，該內部區域包括一基板支撐件642設置在其中以支撐一基板640。基板支撐件642包括一加熱元件618及用以將基板640維持在基板支撐件642之頂表面544上的一元件，像是靜電吸盤、真空吸盤、基板固定夾、或類似者。基板支撐件642可藉連接至一升舉系統的一管座610耦合至且可移動地設置在內部區域611中，該升舉系統將基板支撐件642在升高處理位置及下降處理位置中間移動，其促成基板640通過一開口624與處理腔室600之間往來的運輸。
處理腔室600可包括一氣體供給源626。在一或更多實施例中，氣體供給源626可包括經設置在一氣體源與內部區域611之間的質量流量控制(MFC)裝置，以控制從氣體源到噴灑頭組合件616之氣體分佈板100的一或多種製程氣體的流率，噴灑頭組合件616用於跨於內部區域611分佈製程氣體。例如，製程氣體可通過氣體入口614且通過氣體分佈板100的孔洞流動。噴灑頭組合件616耦合至處理腔室600。例如，噴灑頭組合件616可耦合至處理腔室600以將氣體分佈板100定位在基板640上方。氣體分佈板100可在基板640上方置中。進一步，氣體分佈板100可大於基板640使得氣體分佈板100的邊緣延伸超出基板640的邊緣。噴灑頭組合件616可經連接至用於自一製程氣體在內部區域611中生成電漿的一RF功率源。此外，可運用沉積程序於一處理壓力處理基板640，以對基板640上沉積或生長一薄膜。
管座610經配置以將基板支撐件642移動至升高處理位置以處理基板640。進一步，真空泵657可耦合至內部區域611並控制內部區域611內的壓力。
製程氣體（像是沉積氣體或清潔化學劑）可自一氣體供給源627通過處理腔室600的氣體入口613提供到內部區域611中。進一步，製程氣體可通過氣體出口636離開製程氣體區域。藉由耦合至氣體出口636的一真空泵657來促進通過氣體出口636移除製程氣體（包括清潔化學劑）。
能藉由一基於處理器的系統控制器來控制上述的處理腔室600，像是控制器630。例如，控制器630經配置以在基板處理順序中的不同操作期間控制各種前驅物氣體、製程氣體、及沖洗氣體的流動。作為進一步範例，控制器630經配置以控制氣體的饋給、燈光操作、或其他製程參數，還有其他控制器操作。
控制器630概略經用以促進處理腔室600內之組件的控制及自動化。控制器630能為（例如）電腦、可程式化邏輯控制器、或嵌入式控制器。控制器630典型包括一中央處理單元（CPU）632、記憶體634、及用於輸入及輸出（I/O）的支持電路。CPU 632可為使用在工業設定中的任意形式之電腦處理器中之一者，以供控制各不同系統功能、基板移動、腔室製程，及控制支持硬體（例如感測器、馬達、加熱器、等等），並監測在處理腔室600中進行的製程。記憶體634經連接至CPU 632，並可為可購得之非揮發性記憶體之一或更多者，像是隨機存取記憶體（RAM）、快閃記憶體、唯讀記憶體（ROM）、軟碟片、硬碟、或任何其他形式的數位儲存，無論本機的或遠端的。能將軟體指令及資料編碼並儲存在記憶體內以用於指示CPU 632。支持電路也連接至CPU 632以供以習知方式支持該處理器。支持電路可包括快取、電力供應、時脈電路、輸入/輸出電路系統、子系統、及類似者。可由控制器630讀取的程式（例如軟體常式或電腦指令）決定哪些任務可藉由處理腔室600中的組件進行。較佳地，該程式是可由控制器630內之處理器讀取的軟體，其包括代碼以進行有關於監測、執行、及控制運用在處理腔室600內進行之一或更多製程中的製程變數的遞送及控制，以及基板640和處理腔室600內之其他組件的移動、支撐、及/或定位，還有控制器630所控制的各種製程任務和各種順序。
可形成氣體分佈板以增加在基板之處理期間施加至基板的製程氣體的均勻性。該氣體分佈板的形成可藉由將兩個或更多個板接合在一起。該等板之各者可具有複數個孔洞形成在其中，且在該等板中的第一板中的各孔洞與該等板中的第二板中的一相應孔洞對準。當該等板被接合時，經對準的孔洞形成複數個互連孔洞。進一步，藉由在經接合的較薄的板中形成孔洞以生成氣體分佈板，該等孔洞可比起從單一板形成較厚氣體分佈板中所形成的孔洞具有更高長寬比。進一步，可經形成在各板中的孔洞個數可大於自單一板形成之氣體分佈板中可形成的孔洞總數。
雖然以上乃針對本發明之實施例，但是可在沒有背離本發明之基本範疇下設計本發明的其他及進一步實施例，而本發明之範疇乃由以下的申請專利範圍決定。
100:氣體分佈板
1101:板
1102:板
110N:板
1121:孔洞
1122:孔洞
112N:孔洞
116:厚度
126:厚度
210:板
212:互連孔洞
212a:互連孔洞
214:直徑
216:高度
300:組合板
400:氣體分佈板
400a:氣體分佈板
400b:氣體分佈板
4101:板
4102:板
4103:板
4104:板
4121:孔洞
4122:孔洞
4123:孔洞
4124:孔洞
422:表面
424:表面
426:表面
428:表面
434:錐形區域
440:互連孔洞
440a:互連孔洞
440b:互連孔洞
440c:互連孔洞
440d:互連孔洞
440e:互連孔洞
440f:互連孔洞
440g:互連孔洞
444:錐形區域
454:錐形區域
456:錐形區域
464:錐形區域
466:錐形區域
474:錐形區域
484:錐形區域
486:錐形區域
500:方法
510:操作
520:操作
530:操作
540:操作
550:操作
560:操作
570:操作
600:處理腔室
610:管座
611:內部區域
613:氣體入口
614:氣體入口
616:噴灑頭組合件
618:加熱元件
624:開口
626:氣體供給源
627:氣體供給源
630:控制器
632:CPU
634:記憶體
636:氣體出口
640:基板
642:基板支撐件
657:真空泵
因此，以能詳細瞭解本揭示案的上述特徵的方式，可藉由參照實施方式而有對該些實施方式（如以上簡短概述的）更特定的說明，該些實施方式中部分經描繪在隨附圖式中。然而，將注意到隨附圖式僅描繪本揭示案的典型實施方式，而因此不應被認定限制本揭示案的範疇，因為本揭示案可承認其他同等有效的實施方式。
圖1及圖2A是按照一或更多實施例之一氣體分佈板的示意性截面圖。
圖2B是按照一或更多實施例之一氣體分佈板的一部分的示意性側面圖。
圖3是按照一或更多實施例之一氣體分佈板的示意性截面圖。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H、及圖4I是按照一或更多實施例之一氣體分佈板的示意性截面圖。
圖5描繪按照一或更多實施例用於形成一氣體分佈板的方法的流程圖。
圖6是按照一或更多實施例之製程腔室的示意性側面圖。
為促進了解，在可行之處已使用相同的參考元件符號來指稱在圖式中共有的相同元件。可設想出一個實施例中的元件及特徵可在沒有進一步記載下有益地併入其他實施例中。
100:氣體分佈板
1101:板
1102:板
1121:孔洞
1122:孔洞
116:厚度
126:厚度

Claims (32)

  1. 一種用於一噴灑頭組合件的氣體分佈板，該氣體分佈板包含：包含一第一複數個孔洞的一第一板，其中該第一複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為至少大約100um；及耦合至該第一板的一第二板，該第二板包含一第二複數個孔洞，該第二複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為至少大約100um，其中該第一複數個孔洞的各孔洞與該第二複數個孔洞中的一相應孔洞對準而形成複數個互連孔洞，其中該等複數個互連孔洞之各者與該等複數個互連孔洞中之各其他互連孔洞隔絕；其中耦合的該第一板及該第二板形成一結構，該結構包括：一頂表面以及一底表面；且其中每一互連孔洞包含：在該頂表面處的一第一直徑；一第一截頭圓錐形漸縮，該第一截頭圓錐形漸縮從該第一直徑漸縮至較小的一第二直徑；一過渡，該過渡從該第二直徑過渡至該第一截頭圓錐形漸縮下方的較小的一第三直徑，該過渡包括：孔洞直徑內的一階梯狀變化；以及在該底表面處的該第三直徑。
  2. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中該等複數個互連孔洞之各者具有至少大約25比1的一長寬比。
  3. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中該第一複數個孔洞的各孔洞及該第二複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為大約100um至大約600um。
  4. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中該第一板及該第二板具有的一厚度在大約100um至大約12.7mm的一範圍中。
  5. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中該氣體分佈板進一步包含耦合至該第二板的一第三板，該第三板包含一第三複數個孔洞，其中該第三複數個孔洞中的各孔洞與該第一複數個孔洞的一相應孔洞及該第二複數個孔洞中的一相應孔洞對準。
  6. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中利用一擴散接合技術及一硬焊技術中之一者將該第一板接合至該第二板。
  7. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中孔洞直徑內的該階梯狀變化對應於該第一板的一下表面與該第二板的一上表面的一界面。
  8. 如請求項7所述之氣體分佈板，其中從該第二直徑過渡至該第三直徑的該過渡進一步包括：在該第二板的該上表面與該結構的該底表面之間的一第二截頭圓錐形漸縮。
  9. 如請求項8所述之氣體分佈板，其中：每一互連孔洞進一步包含：在該第二板的該上表面處的一第四直徑，該第四直徑比該第二直徑小且比該第三 直徑大；且該第二截頭圓錐形漸縮從該第四直徑延伸至該第三直徑。
  10. 如請求項9所述之氣體分佈板，其中每一互連孔洞進一步包含：一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡；以及一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
  11. 如請求項1所述之氣體分佈板，其中每一互連孔洞進一步包含：一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡。
  12. 如請求項11所述之氣體分佈板，其中每一互連孔洞進一步包含：一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
  13. 一種用於形成一噴灑頭的方法，該方法包含下列步驟：在一第一板中生成一第一複數個孔洞，該第一複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為至少大約100um；在一第二板中生成一第二複數個孔洞，該第二複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為大約100um； 將該第一複數個孔洞的各孔洞與該第二複數個孔洞中的一相應孔洞對準以生成複數個互連孔洞，其中該等複數個互連孔洞之各者與該等複數個互連孔洞中之各其他互連孔洞隔絕；及將該第一板接合至該第二板以形成一結構，該結構包括：一頂表面以及一底表面，其中每一互連孔洞包含：在該頂表面處的一第一直徑；一第一截頭圓錐形漸縮，該第一截頭圓錐形漸縮從該第一直徑漸縮至較小的一第二直徑；一過渡，該過渡從該第二直徑過渡至該第一截頭圓錐形漸縮下方的較小的一第三直徑，該過渡包括：孔洞直徑內的一階梯狀變化；以及在該底表面處的該第三直徑。
  14. 如請求項13所述之方法，其中將該第一板接合至該第二板的步驟包含以下步驟之一者：將該第一板擴散接合至該第二板，及將該第一板硬焊至該第二板。
  15. 如請求項14所述之方法，進一步包含下列步驟：在該第一板及該第二板之間設置一焊片；及從該第一複數個孔洞及該第二複數個孔洞之各孔洞移除該焊片。
  16. 如請求項13所述之方法，其中該等複數個互連孔洞的各孔洞具有大約25比1的一長寬比，及其 中該第一複數個孔洞的各孔洞及該第二複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑在大約100um至大約600um的一範圍中。
  17. 如請求項13所述之方法，進一步包含下列步驟：將該第一板的一滾動方向與該第二板的一滾動方向對準。
  18. 如請求項13所述之方法，進一步包含下列步驟：藉一原子層沉積(ALD)程序塗佈經接合的該第一板及該第二板。
  19. 如請求項13所述之方法，其中孔洞直徑內的該階梯狀變化對應於該第一板的一下表面與該第二板的一上表面的一界面。
  20. 如請求項19所述之方法，其中從該第二直徑過渡至該第三直徑的該過渡進一步包括：在該第二板的該上表面與該結構的該底表面之間的一第二截頭圓錐形漸縮。
  21. 如請求項20所述之方法，其中：每一互連孔洞進一步包含：在該第二板的該上表面處的一第四直徑，該第四直徑比該第二直徑小且比該第三直徑大；且該第二截頭圓錐形漸縮從該第四直徑延伸至該第三直徑。
  22. 如請求項21所述之方法，其中每一互連孔洞進一步包含： 一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡；以及一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
  23. 如請求項13所述之方法，其中每一互連孔洞進一步包含：一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡。
  24. 如請求項23所述之方法，其中每一互連孔洞進一步包含：一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
  25. 一種處理腔室，包含：一噴灑頭組合件，該噴灑頭組合件包含：一氣體分佈板，該氣體分佈板包含：包含一第一複數個孔洞的一第一板，其中該第一複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為至少大約100um；耦合至該第一板的一第二板，該第二板包含一第二複數個孔洞，該第二複數個孔洞的各孔洞具有的一直徑為至少大約100um，其中該第一複數個孔洞的各孔洞與該第二複數個孔洞中的一相應孔洞對準而形成複數個互連孔洞，其中該等複數個互連孔洞之各者與該等複數個互連孔洞中之各其他互連孔 洞隔絕；其中耦合的該第一板及該第二板形成一結構，該結構包括：一頂表面以及一底表面；且其中每一互連孔洞包含：在該頂表面處的一第一直徑；一第一截頭圓錐形漸縮，該第一截頭圓錐形漸縮從該第一直徑漸縮至較小的一第二直徑；一過渡，該過渡從該第二直徑過渡至該第一截頭圓錐形漸縮下方的較小的一第三直徑，該過渡包括：孔洞直徑內的一階梯狀變化；以及在該底表面處的該第三直徑；一基板支撐件，該基板支撐件經配置以支撐一基板；及一氣體供給，該氣體供給與該噴灑頭組合件流體耦接且經配置以提供一處理氣體至該噴灑頭組合件。
  26. 如請求項25所述之處理腔室，其中該等複數個互連孔洞之各者具有至少大約25比1的一長寬比。
  27. 如請求項25所述之處理腔室，其中孔洞直徑內的該階梯狀變化對應於該第一板的一下表面與該第二板的一上表面的一界面。
  28. 如請求項27所述之處理腔室，其中從該第二直徑過渡至該第三直徑的該過渡進一步包括：在該第二板的該上表面與該結構的該底表面之間的一第二截頭 圓錐形漸縮。
  29. 如請求項28所述之處理腔室，其中：每一互連孔洞進一步包含：在該第二板的該上表面處的一第四直徑，該第四直徑比該第二直徑小且比該第三直徑大；且該第二截頭圓錐形漸縮從該第四直徑延伸至該第三直徑。
  30. 如請求項29所述之處理腔室，其中每一互連孔洞進一步包含：一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡；以及一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
  31. 如請求項25所述之處理腔室，其中每一互連孔洞進一步包含：一第一部分均勻直徑，該第一部分均勻直徑等於該第二直徑並且從該第一截頭圓錐形漸縮延伸至該過渡。
  32. 如請求項31所述之處理腔室，其中每一互連孔洞進一步包含：一第二部分均勻直徑，該第二部分均勻直徑等於該第三直徑並且從該過渡延伸至該底表面。
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