于基板处理系统中控制温度技术方案

技术编号:11792701 阅读:53 留言:0更新日期:2015-07-29 18:39
在此提供一种用于等离子体处理基板的设备。所述设备包含处理腔室、配置在所述处理腔室中的基板支撑件以及耦合至所述处理腔室的盖组件。所述盖组件包含耦合至电源的导电气体分配器(诸如面板)以及耦合至导电气体分配器的加热器。分区阻隔板耦合至所述导电气体分配器,且冷却气体帽盖件耦合至分区阻隔板。调谐电极可配置在所述导电气体分配器与腔室主体之间,用以调整等离子体的接地路径。第二调谐电极可耦合至基板支撑件,且偏压电极也可耦合至基板支撑件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】于基板处理系统中控制溫度 领域 此述的实施例关于半导体制造设备与方法。详言之,此述的实施例关于用于半导 体基板的等离子体处理腔室。 北旦 g原 50年来,集成电路上所形成的晶体管数目已大约每两年翻倍。预计此两年倍增趋 势(亦已知为摩尔定律)会持续,而在当前正设计中的未来制造程序中,形成在半导体巧片 上的器件会从目前20至30纳米的临界尺寸缩小至低于100埃。随着器件几何形状缩小,审U 造几何形状(f油ricationgeometry)增加。如数年前300mm晶片取代200mm晶片,300mm 晶片将很快地被400mm晶片取代。随着大面积半导体基板的处理在复杂精密度上有所增 加,用于逻辑巧片的进而更大型的制造几何形状可能触手可及。 处理条件中的均匀度对于半导体制造而言一直都是相当重要的,且随着器件的临 界尺寸持续减少且制造几何形状增加,不均匀的容忍度也跟着减少。不均匀是由许多因素 所造成,该些因素可能与器件属性、装备特征W及制造程序的化学及物理环境相关。当半导 体制造产业随着摩尔定律进步,持续需要能够非常均匀地处理的制造程序与装备。 概述 此述的实施例提供一种用于处理半导体基板的设备,所述设备具有处理腔室、配 置在所述处理腔室中的基板支撑件W及盖组件,所述盖组件包含禪合至电力源的导电气体 分配器W及接触所述导电气体分配器的加热器。所述盖组件也可具有分区阻隔板,所述分 区阻隔板禪合至导电气体分配器,且提供多重分开的路径W供处理气体进入处理腔室内 部。气体帽盖件(gascap)提供至各种气体路径的口户,且包括热控制导管用W循环流体。 电极可定位在导电气体分配器与处理腔室的主体之间。所述电极可W是调谐 (tuning)电极,用W调整腔室中的等离子体条件,且所述电极可W是环绕一部分处理空间 的环形构件。所述电极可禪合至调谐电路,所述调谐电路可W是LLC电路,所述LLC电路包 含电子控制器,诸如可变电容器,所述电子控制器可用于调整处理腔室的接地路径。电子传 感器可用于监视电极108的电条件,且可禪合至电子控制器W进行实时、闭路控制。 一或两个电极也可禪合至基板支撑件。一个电极可W是偏压电极,且可禪合至电 力源。另一个电极可W是第二调谐电极,且可禪合至第二调谐电路,所述第二调谐电路具有 第二电子传感器与第二电子控制器。 盖组件的加热器与热控制导管可用于控制基板处理期间导电气体分配器的温度, 同时第一调谐电极与第二调谐电极可用于独立地控制沉积速率与厚度的均匀度。 附图简述[000引藉由参考实施例(一些实施例说明于附图中),可获得于上文中简要总结的本发 明的更特定的说明,而能详细了解上述的本专利技术的特征。然而应注意附图仅说明此专利技术的 典型实施例,因而不应将所述等附图视为限制本专利技术的范畴,因为本专利技术可容许其它等效 实施例。 图1是根据一个实施例的处理腔室100的示意剖面图。 图2是根据另一实施例的设备200的示意顶视图。 为了助于了解,如可能则使用相同的附图标记指定各图公共的相同元件。应考虑, 一个实施例中揭露的器件可有利地用在其它实施例上,而无须特别记叙。 详细描述 此述的实施例提供一种用于处理半导体基板的设备。图1是根据一个实施例的处 理腔室100的示意剖面图。处理腔室100特征在于腔室主体102、配置在腔室主体102内 的基板支撑件104W及盖组件106,所述盖组件106禪合至腔室主体102并且将基板支撑 件104包围在处理空间120中。通过开口126提供基板至处理空间120,传统上可使用口 (door)将所述开口126密封W供处理。 盖组件106包含电极108,所述电极108配置成邻接腔室主体102且将腔室主体 102与盖组件106的其它部件分开。电极108可W是环形或类似环的构件,且可W是环状电 极。电极108可为绕着处理腔室100周围、环绕处理空间120的连续循环,或者,若期望的 话,则可在选定的位置不连续。一对隔离器110与112接触电极108且将电极108与导电 气体分配器114在电气上W及热上分开,所述一对隔离器中的每一者可W是诸如陶瓷或金 属氧化物的介电材料,例如氧化侣和/或氮化侣。导电气体分配器114 (所述导电气体分配 器114可W是导电面板(faceplate))热接触加热器116且可物理地接触加热器116。 在导电气体分配器114是导电面板的实施例中,导电面板可W是平坦、导电、板状 的构件,所述构件具有实质上均匀的厚度,且导电面板的表面可W实质上平行于基板支撑 件104的上表面。导电面板可W是金属(诸如侣或不诱钢),且在一些实施例中,所述导电 面板可涂布有介电材料,所述介电材料诸如氧化侣或氮化侣。 加热器116包括加热元件176,所述加热元件176可W是电阻元件,诸如设计成福 射热的导电体,或者所述加热器件176可W是传导元件,诸如用于加热流体的导管。导电气 体分配器114特征在于开口 118,所述开口 118用于容许处理气体进入处理空间120。导电 气体分配器114的边缘部分180在沿着处理腔室100的侧面上是可及的(accessible),W 允许将导电气体分配器114禪合至电力源142 (诸如RF发生器)。也可使用DC功率、脉冲 式DC功率与脉冲式RF功率。 包含第一分区板152与第二分区板158的分区阻隔板接触导电气体分配器114并 且提供穿过盖组件106的多重气体路径。虽然图1中所示的实施例是该样的分区阻隔板的 一种配置方式的范例,然而可理解有分区阻隔板的其它配置方式,包括具有超过两个分区 板的配置方式。第一分区板152具有一个或多个气室154,用于将处理气体循环通过第一路 径,W穿过第一分区板中的开口156分配至处理空间120,所述开口156与导电气体分配器 114的开口118流体连通。第二分区板158也具有一个或多个气室160,用于将处理气体循 环通过第二路径,W穿过第二分区板中的开口178分配至处理空间120,所述开口178与第 一分区板152的直通(pass-t虹0U曲)开口162W及导电气体分配器114的开口118流体 连通。 气体帽盖件164配置成接触第二分区板158,且所述气体帽盖件164提供将处理气 体分别流入第一分区板152中的气室154与第二分区板158中的气室160的口户(portal), 而使得处理气体得W流至处理空间120,而不会在抵达处理空间120之前彼此接触。气体帽 盖件164特征亦在于口户166,所述口户166与第二分区板158及第一分区板152中的直通 开口 168流体连通,且与所述开口 118中的一者流体连通,W将处理气体穿过第=气体路径 直接递送进入处理空间120中(若期望)。气体帽盖件164特征亦在于导管170,所述导管 170用于将流体循环通过气体帽盖件164。所述流体可W是热控制流体,诸如冷却流体。水 是可用的冷却流体的范例,但也可使用其它流体、液体与固体。通过入口 172将热控制流体 提供至导管170,且通过出口 174将热控制流体从导管170抽出。气体帽盖件164与第一分 区板152及第二分区板158热连通,且与导电气体分配器114热连通。加热器116与经热 控制的气体帽盖件164 -起提供导电气体分配器114本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理半导体基板的设备,包括:处理腔室;基板支撑件,配置在所述处理腔室中;以及盖组件,包含导电气体分配器与加热器,所述导电气体分配器耦合至电力源,而所述加热器接触所述导电气体分配器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·C·罗查阿尔瓦雷斯A·K·班塞尔G·巴拉苏布拉马尼恩J·周R·萨卡拉克利施纳
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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