具有高度对称四重式气体注入的等离子体反应器制造技术

一种等离子体反应器的环形盖板具有上层及下层气体分配通道，该等气体分配通道沿着相等长度路径从气体供应接线分配气体至顶部气体喷嘴的各自的气体分配通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本揭示案是关于用于处理工件(诸如半导体晶圆)的等离子体反应器的气体注入系统。
技术介绍
控制等离子体反应器的腔室中的处理气体分配影响等离子体处理期间工件的蚀刻速率分配或沉积速率分配的工艺控制。安装在腔室顶部上的可调谐的气体注入喷嘴可具有针对不同区域(诸如中心区域及侧面区域)的不同的注入狭缝。分离的气体输入可供应不同的注入狭缝，及单独的流动速率控制可经提供用于每一气体输入。每一气体输入可经由不同气流路径供应相对应的注入狭缝的不同部分。期望的是，出于均匀性目的，来自特定气体输入的不同气流路径具有相等长度。然而，针对所有输入及喷嘴，使得气体输入至喷嘴的路径长度相等似乎是不可能的，导致气体分配的非均匀性。
技术实现思路
用于等离子体反应室的气体传输系统中的环形盖板具有内部及外部气体注入通道的气体喷嘴。环形盖板界定中心开口及环形盖板包含：(a)第一组及第二组气体出口，耦合至内部及外部气体注入通道的各者，第一组及第二组气体出口的每一者中的气体出口间隔第一弧长；(b)气体传输块，包含第一及第二气体供应通道及(c)第一组及第二组气体分配通道，在各自上位准及下位准中。第一组及第二组气体分配通道的每一者包含：(a)弧形气体传输通道，该弧形气体传输通道具有连接至一对相对应的气体出口的一对端部；及(b)弧形气体供应通道，该弧形气体供应通道包含连接至第一及第二气体供应通道中的相对应一者的输入端及耦合至弧形气体传输通道的中间区的输出端。在实施例中，气体传输块经安置在一位置处，该位置偏离气体供应通道的每一者的输出端达第二弧长，以使得第一组及第二组气体传输通道的气体供应通道具有相同长度。在实施例中，第一组及第二组气体出口的气体出口关于环形盖板的圆周分布，及第一组气体出口与第二组气体出口沿着圆周交替。在有关实施例中，第一组气体出口包含第一对气体出口及弧长对应于半圆，及第二组气体出口包含第二对气体出口，该第二对气体出口偏离第一对气体出口达四分之一圆。在进一步有关实施例中，气体传输块经安置在一位置处，该位置偏离气体供应通道的每一者的输出端达四分之一圆的弧长。在一个实施例中，第一组及第二组气体分配通道的每一者进一步包含流动转移元件，该流动转移元件连接于气体供应通道的输出端及气体传输通道的中间区之间。流动转移元件包含：(a)径向转移导管，(b)轴向输入导管，耦合于气体供应通道的输出端及径向转移导管的一端之间，及(c)轴向输出导管，连接于气体供应通道的中间区及径向转移导管的另一端之间。在实施例中，轴向输入导管连接气体供应通道的输出端中的开口，及轴向输出导管连接气体供应通道的中间区中的开口。在进一步的实施例中，气体喷嘴包含：(a)第一组径向升高供应接线，该第一组径向升高供应接线具有耦合至第一组气体出口的各者的各自输入端及覆盖内部气体注入通道的各自输出端，(b)第二组径向升高供应接线，该第二组径向升高供应接线具有耦合至第二组气体出口的各者的各自输入端及覆盖内部气体注入通道的各自输出端，(c)第一组数个轴向下降接线，该第一组轴向下降接线连接于各自的输出端及内部气体注入通道之间，(d)第二组轴向下降接线，该第二组轴向下降接线连接于各自的输出端及外部气体注入通道之间。在有关实施例中，(a)第一组轴向下降接线在各自的下降点处相交内部气体注入通道，该等各自的下降点沿着内部气体注入通道均匀地间隔，及(b)第二组轴向下降接线在各自的下降点处相交外部气体注入通道，该等各自的下降点沿着外部气体注入通道均匀地间隔。在有关实施例中，气体喷嘴进一步包含：(a)第一组供应端口，该第一组供应端口围绕气体喷嘴的周围均匀地间隔及连接至第一组气体出口的各者，(b)第二组供应端口，该第二组供应端口围绕气体喷嘴的周围均匀地间隔及连接至第二组气体出口的各者，及该第二组供应端口偏离第一组气体供应端口，(c)其中第一组供应端口经连接至各对第一组径向升高供应接线，及第二组供应端口经连接至各对第二组径向升高供应接线。在有关实施例中，进一步包含：(a)第一组径向气体传输导管，该第一组径向气体传输导管连接于第一组气体出口及第一组供应端口的各者之间，及(b)第二组径向气体传输导管，该第二组径向气体传输导管连接于第二组气体出口及第二组供应端口的各者之间。根据有关态样，用于等离子体反应器的环形盖板包含：(a)第一组及第二组气体出口，该第一组及第二组气体出口的每一者中的气体出口间隔第一弧长，(b)气体传输块，该气体传输块包含第一及第二气体供应通道，(c)各自的上位准及下位准中的第一组及第二组气体分配通道。第一组及第二组气体分配通道的每一者包含：(a)弧形气体传输通道，该弧形气体传输通道具有连接至一对相对应的气体出口的一对端，及(b)弧形气体供应通道，该弧形气体供应通道包含连接至第一及第二气体供应通道中相对应的一者的输入端，及耦合至弧形气体传输通道的中间区的输出端。在环形盖板的一个实施例中，气体传输块安置在一位置处，该位置偏离气体供应通道的每一者的输出端达第二弧长，使得第一组及第二组气体传输通道的气体供应通道具有相同长度。在环形盖板的一个实施例中，第一组及第二组气体出口的气体出口关于环形盖板的圆周分布，及其中第一组气体出口与第二组气体出口沿着圆周交替。在环形盖板的有关实施例中，第一组气体出口包含第一对气体出口及弧长对应于半圆，及第二组数个气体出口包含第二对气体出口，该第二对气体出口偏离第一对气体出口达四分之一圆。在环形盖板的实施例中，气体传输块经安置在一位置处，该位置偏离气体供应通道的每一者的输出端达四分之一圆的弧长。在环形盖板的进一步的实施例中，第一组及第二组气体分配通道的每一者进一步包含流动转移元件，该流动转移元件连接于气体供应通道的输出端及气体传输通道的中间区之间。在一个实施例中，流动转移元件包含：(a)径向转移导管；(b)轴向输入导管，耦合于气体供应通道的输出端及径向转移导管的一端之间；及(c)轴向输出导管，连接于气体供应通道的中间区及径向转移导管的另一端之间。附图简述以可详细理解获得的本专利技术的示例性实施例的方式，上面简要概述的本专利技术的更详细描述可参阅本专利技术的实施例获得，该等实施例图示在附图中。将理解，本文未论述某些众所周知的工艺以便不模糊本专利技术。图1A为根据一个实施例的反应室的部分剖视正视图。图1B为对应于图1A的平面图。图2及图3A分别为图1的实施例的气体传输盖板的俯视图及仰视图。...

【技术保护点】
一种用于等离子体反应器的环形盖板，该环形盖板包含：第一组及第二组气体出口，该第一组及第二组气体出口的每一者中的所述气体出口间隔第一弧长；气体传输块，该气体传输块包含第一及第二气体供应通道；第一组及第二组气体分配通道，在各自的上位准及下位准中，该第一组及第二组气体分配通道中的每一者包含：弧形气体传输通道，该弧形气体传输通道具有连接至一对相对应的所述气体出口的一对端部；以及弧形气体供应通道，该弧形气体供应通道包含连接至该第一及第二气体供应通道的相对应的一者的输入端，及耦合至该弧形气体传输通道的中间区的输出端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/789,4851.一种用于等离子体反应器的环形盖板，该环形盖板包含：
第一组及第二组气体出口，该第一组及第二组气体出口的每一者中的所述气
体出口间隔第一弧长；
气体传输块，该气体传输块包含第一及第二气体供应通道；
第一组及第二组气体分配通道，在各自的上位准及下位准中，该第一组及第
二组气体分配通道中的每一者包含：
弧形气体传输通道，该弧形气体传输通道具有连接至一对相对应的所述
气体出口的一对端部；以及
弧形气体供应通道，该弧形气体供应通道包含连接至该第一及第二气体
供应通道的相对应的一者的输入端，及耦合至该弧形气体传输通道的中间区
的输出端。
2.如权利要求1所述的环形盖板，其特征在于，该气体传输块安置在一位置
处，该位置偏离所述气体供应通道的每一者的该输出端达第二弧长，以使得该第一
组及第二组气体传输通道的所述气体供应通道具有相同长度。
3.如权利要求1所述的环形盖板，其特征在于，该第一组及第二组气体出口
的所述气体出口关于该环形盖板的圆周分布，及其中该第一组气体出口与该第二组
气体出口沿着该圆周交替。
4.如权利要求1所述的环形盖板，其特征在于，该第一组气体出口包含第一
对气体出口及该第一弧长对应于半圆，及该第二组气体出口包含第二对气体出口，
该第二对气体出口偏离该第一对气体出口达四分之一圆。
5.如权利要求4所述的环形盖板，其特征在于，该气体传输块安置在一位置
处，该位置偏离所述气体供应通道的每一者的该输出端达四分之一圆的弧长。
6.如权利要求1所述的环形盖板，其特征在于，该第一组及第二组气体分配
通道的每一者进一步包含流动转移元件，该流动转移元件连接于该气体供应通道的
该输出端及该气体传输通道的该中间区之间。
7.如权利要求6所述的环形盖板，其特征在于，该流动转移元件包含：
径向转移导管，相对于该气体供应通道轴向位移；
轴向输入导管，耦合于该气体供应通道的该出口端及该径向转移导管的一端
之间；
轴向输出导管，连接于该气体供应通道的该中间区及该径向转移导管的另一
端之间。
8.如权利要求7所述的环形盖板，其特征在于，该轴向输入导管连接该气体
供应通道的该出口端中的开口，及该轴向输出导管连接该气体供应通道的该中间区
中的开口。

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·罗森佐恩，K·坦蒂翁，I·优素福，V·克尼亚齐克，S·巴纳，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US