高温蒸汽输送系统以及方法技术方案

技术编号:15035352 阅读:67 留言:0更新日期:2017-04-05 10:12
本公开大体上涉及一种半导体处理装置。在一个实施方式中,在本文中公开一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,所述盖被配置成支撑具有帽的外壳;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器被耦接至所述帽并且具有通向所述处理腔室的所述内部容积的出口,其中所述蒸发器被配置成将前驱物气体输送至所述蒸发器与所述基板支撑件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成加热所述蒸发器。

【技术实现步骤摘要】
背景
本公开的实施方式总体涉及一种半导体处理装置,并且更具体地涉及一种用于输送具有高沸点的前驱物的装置。
技术介绍
可靠地生产亚半微米和更小的特征是下一代超大规模集成(VLSI)和特大规模集成(ULSI)的半导体器件的关键技术挑战之一。然而,随着电路技术极限推进,VLSI和ULSI技术的缩小尺寸已对处理能力有另外需求。在基板上可靠形成栅极结构对VLSI和ULSI成功并且对于继续努力增加电路密度来说是重要的。随着下一代器件的电路密度增加,互连件(诸如通孔、沟槽、触点、栅极结构和其他特征、以及在它们之间的电介质材料)的宽度减至45nm和32nm尺寸以及更小。为了能够制造下一代器件和结构,通常在半导体芯片中使用三维(3D)特征堆叠。具体来说,鳍式场效应晶体管(FinFET)通常被用于在半导体芯片中形成三维(3D)结构。通过以三维而非常规二维的方式布置晶体管,多个晶体管可非常靠近彼此地放置在集成电路(IC)中。随着电路密度和堆叠的增加,用于选择性地将后续材料沉积在先前沉积材料上的能力变得重要。因此,需要用于适于半导体芯片或其他半导体器件的三维(3D)堆叠的选择性沉积的改进装置。
技术实现思路
在一个实施方式中,在本文中公开一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,所述盖被配置成支撑具有帽的外壳;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器在所述处理腔室的所述内部容积内被耦接至所述处理腔室的所述帽,其中所述蒸发器被配置成将前驱物气体输送至所述蒸发器与所述基板支撑件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成加热所述蒸发器。在另一实施方式中,在本文中公开一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,其中所述盖被配置成支撑具有帽的外壳,并且其中所述帽包括水冷底板,用以控制所述帽的温度;基板支撑组件,所述基板支撑组件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器在所述内部容积内通过隔热件耦接至所述处理腔室的所述帽,其中所述蒸发器被配置成将前驱物输送至所述蒸发器与所述基板支撑组件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成将所述蒸发器加热至在100℃与600℃之间的温度。在一个实施方式中,在本文中公开一种用于对多个基板进行处理的基板处理平台。所述基板处理平台包括旋转轨道机构、多个处理腔室和传送机械手。所述多个处理腔室围绕所述旋转轨道机构以阵列设置。一个处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,所述盖被配置成支撑具有帽的外壳;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器在所述处理腔室的所述内部容积内被耦接至所述处理腔室的所述帽,其中所述蒸发器被配置成将前驱物气体输送至所述蒸发器与所述基板支撑件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成加热所述蒸发器。所述传送机械手被配置成运载多个基板,并同时将所述基板传送进出所述基板处理平台。附图说明为了可详细理解本公开的上述特征的方式,可通过参照实施方式对简要概述于上的本公开进行更加详细的描述,这些实施方式中的一些实施方式图示于附图中。然而应注意的是,这些附图仅图示本公开的典型实施方式且因此不被视为限制本公开的范围,因为本公开可允许其他等效实施方式。图1示出了根据一个实施方式的具有受热侧壁和安装在基板上方的蒸发器的处理腔室。图2示出了根据一个实施方式的具有蒸发器和内部热屏蔽件的处理腔室。图3示出了根据一个实施方式的具有受热侧壁和多喷嘴蒸发器的处理腔室。图4示出了根据一个实施方式的具有交叉流动配置的处理腔室。图5示出了根据一个实施方式的多腔室处理系统。为了便于理解,已经在可能的地方使用相同的附图标记来指示诸图所共有的相同元件。可构想,一个实施方式的元件和特征可有利地并入其他实施方式中而无需进一步详述。然而应注意的是,这些附图仅图示本公开的示例性实施方式且因此不被视为限制本公开的范围,因为本公开可允许其他等效实施方式。具体实施方式图1示出了根据一个实施方式的处理腔室100。例如,处理腔室100可为化学气相沉积(CVD)腔室、或输送具有高沸点和低蒸汽压的前驱物的任何处理腔室。处理腔室100包括腔室主体102,所述腔室主体具有侧壁104、底部105和盖106。侧壁104和盖106限定内部容积108。在一个实施方式中,侧壁104和盖106被加热。例如,侧壁104和盖106可被加热至250摄氏度(℃)的温度,同时基板支撑组件126可被加热至220℃。在一个实施方式中,基板支撑组件126可为受热基板支撑组件。例如,基板支撑组件126可被加热至约190℃、或要比侧壁104低约20℃-30℃的温度。外部热屏蔽件140可围绕腔室主体102来定位,以便保护用户免于接触受热侧壁104和盖106。基板传送端口110形成在侧壁104中,以用于将基板传送进出内部容积108。前驱物输送系统112被耦接至处理腔室100,以将前驱物材料供应到内部容积108中。在一个实施方式中,前驱物可包括十八烷基膦酸(ODPA)、六氯化钨、十二硫醇等等。排放端口115可耦接至处理腔室100,所述排放端口与内部容积108连通以控制内部容积108中的压力。处理腔室100内的气体压力可由压力传感器119监测。例如,在一个实施方式中,处理腔室100的压力被维持在1mtorr至200torr之间的压力下。基板支撑组件126被设置在处理腔室100的内部容积108内。基板支撑组件126被配置成在处理过程中支撑基板(未示出)。基板支撑组件126包括可移动地设置成从中穿过的多个升降杆128。可致动升降杆128以从基板支撑组件126的支撑表面130突出,由此将基板放置成与基板支撑组件126成间隔开关系,以便促进利用传送机械手(未示出)进行传送。盖106被配置成支撑外壳134。外壳134包括与盖106相对设置的帽136,并且封围蒸发器114。蒸发器可从帽136悬挂起来,或耦接至外壳134的另一部分。蒸发器114包括出口端口142,所述出口端口直接通向内部容积108。蒸发器114被配置成将前驱物输送系统112所供应的前驱物转换成将被供应至基板支撑组件126与蒸发器114之间限定的处理区域124的蒸汽。在室温下,前驱物可以是固体或液体。隔热件113可被放置在帽136与蒸发器114之间,以便保护帽136免于过热。加热元件122定位在外壳134内且与蒸发器114相邻。在一个实施方式中,加热元件122由帽136或外壳134支撑。加热元件122被配置成加热蒸发器114内的前驱物。加热元件122可为例如灯、发光二极管、激光器、电阻式加热器、或任何合适的加热器。在一个实施方式中,加热元件122加热蒸发器114,使得前驱物达到在100℃与600℃之间的温度。帽136可以包括水冷底板144,所述水冷底板被配置成帮助控制帽136和外壳134的温度。控制器190被耦接至处理腔室100。控制器190包括中央处理单元(CPU)192、存储器194和支持电路196。控制器190被用于控制由蒸发器114供应至处理区域124的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理腔室,所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,所述盖被配置成支撑具有帽的外壳;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器被耦接至所述帽并且具有通向所述处理腔室的所述内部容积的出口,其中所述蒸发器被配置成将前驱物气体输送至所述蒸发器与所述基板支撑件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成加热所述蒸发器。

【技术特征摘要】
2015.09.30 US 62/235,130;2015.12.02 US 14/957,4401.一种处理腔室,所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,所述盖被配置成支撑具有帽的外壳;基板支撑件,所述基板支撑件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器被耦接至所述帽并且具有通向所述处理腔室的所述内部容积的出口,其中所述蒸发器被配置成将前驱物气体输送至所述蒸发器与所述基板支撑件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配置成加热所述蒸发器。2.根据权利要求1所述的处理腔室,其特征在于,所述腔室主体包括:受热的壁;受热的盖;以及热屏蔽件,所述热屏蔽件被定位成接近所述受热的壁和所述受热的盖,并且其中所述基板支撑件被加热。3.根据权利要求2所述的处理腔室,其特征在于,所述帽包括水冷底板。4.根据权利要求1所述的处理腔室,进一步包括:内部热屏蔽件,所述内部热屏蔽件设置在所述处理区域中,所述内部热屏蔽件与所述腔室主体间隔开并至少部分地包围所述蒸发器,其中所述内部热屏蔽件被加热。5.根据权利要求4所述的处理腔室,其特征在于,所述处理腔室进一步包括:致动器,所述致动器被耦接至所述内部热屏蔽件,所述致动器被配置成使所述内部热屏蔽件在所述帽与所述基板支撑件之间移动。6.根据权利要求4所述的处理腔室,进一步包括:致动器,所述致动器可操作以使所述基板支撑件朝向所述盖移动。7.根据权利要求1所述的处理腔室,其特征在于,所述蒸发器的所述出口包括多个开口。8.根据权利要求1所述的处理腔室,进一步包括:排放端口,所述排放端口被定位在所述基板支撑件的中心线的第一侧处,并且其中所述蒸发器被设置在所述基板支撑件的所述中心线的第二侧上。9.根据权利要求1所述的处理腔室,其特征在于,所述加热器选自由以下项组成的组:电阻式加热器、卤素灯、发光二极管、激光器和闪光灯。10.一种处理腔室,所述处理腔室包括:腔室主体和盖,所述腔室主体和盖限定内部容积,其中所述盖被配置成支撑具有帽的外壳,其中所述帽包括水冷底板,用以控制所述盖的温度;基板支撑组件,所述基板支撑组件设置在所述内部容积中;蒸发器,所述蒸发器通过隔热件在所述内部容积内耦接至所述处理腔室的所述帽,其中所述蒸发器被配置成将前驱物输送至所述蒸发器与所述基板支撑组件之间限定的处理区域;以及加热器,所述加热器被设置成与所述蒸发器相邻,其中所述加热器被配...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·巴巴扬Q·梁T·考夫曼奥斯本L·戈代S·D·耐马尼
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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