在空间ALD处理腔室中用以增加沉积均匀性的装置制造方法及图纸

描述了包含具有带多个凹陷的顶表面和底表面的基座的基座组件。加热器位于基座下方以加热基座。屏蔽件位于基座的底表面和加热器之间。屏蔽件增加跨基座的沉积均匀性。

Device for increasing uniformity of deposition in a space ALD processing chamber

A base assembly comprising a base with a top surface and a bottom surface with multiple depressions is described. The heater is located below the base to heat the base. The shield is located between the base surface of the base and the heater. The shield increases the uniformity of deposition across the base.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在空间ALD处理腔室中用以增加沉积均匀性的装置
本公开总体上涉及用于沉积薄膜的设备。具体而言，本公开涉及在空间原子层沉积批处理腔室中沉积薄膜的设备。现有技术晶片温度均匀性在原子层沉积(ALD)工艺中是重要的。空间ALD批处理反应器中的沉积均匀性可能是挑战性的，其中晶片位于移动到红外加热系统上方的基座上。传统上，为了提高温度均匀性，使用多区域加热。然而，用于改善温度均匀性的系统是复杂的，且成本与加热区域的数量成比例。此外，对于具有旋转基座的空间ALD系统而言，在切线方向上实现良好的温度分布是非常困难的，且因此，前边缘和后边缘温度非常难以与晶片表面的其余部分均匀化，导致不均匀沉积。因此，在本领域中存在有对用于增加批处理腔室中的沉积均匀性的设备和方法的需求。
技术实现思路
本公开的一个或多个实施例涉及基座组件，包含：具有顶表面和底表面的基座。顶表面中形成有多个凹陷。该凹陷经尺寸设定为在处理期间支撑基板。加热器位于基座下方，以加热基座。屏蔽件位于基座的底表面和加热器之间。屏蔽件增加跨基座的沉积均匀性。本公开的另外的实施例涉及基座组件，包含：具有顶表面和底表面的基座。顶表面中形成有多个凹陷。该凹陷经尺寸设定为在处理期间支撑基板。加热器位于基座下方，以加热基座。屏蔽件位于基座的底表面和加热器之间。屏蔽件包括多个屏蔽区段。每个屏蔽区段位于在凹陷之间的区域中并增加跨基座的沉积均匀性，并经轮廓设定为具有与凹陷的形状相似的形状，并且比相邻凹陷的后边缘更多地覆盖凹陷的前边缘。每个屏蔽区段包括穿过其中的多个开口。多个悬挂杆连接基座和屏蔽件。悬挂杆穿过屏蔽区段中的多个开口，以支撑屏蔽区段并维持在屏蔽区段和基座之间的间隙。本公开的其它实施例涉及基座组件，包含具有顶表面和底表面的基座。顶表面中形成有多个凹陷。该凹陷经尺寸设定为在处理期间支撑基板。加热器位于基座下方，以加热基座。屏蔽件位于基座的底表面和加热器之间。屏蔽件增加了跨基座的沉积均匀性。屏蔽件具有带内边缘和外边缘的环形状。内边缘比外边缘更靠近基座的中心。屏蔽件包括从内边缘向内延伸的多个突起，每个突起具有穿过其中的开口。从屏蔽件的内边缘到屏蔽件的外边缘的距离覆盖凹陷的宽度的至少约2/3。多个悬挂杆连接到基座并支撑屏蔽件并维持在屏蔽件和基座之间的间隙。悬挂杆的每一个穿过屏蔽件中的开口。附图说明因此，可详细了解本公开的上文中所描绘的特征的方式，可通过参考实施例而获得上文中简要概述的本公开的更特定的描述，其中一些实施例图示在附图中。然而，应当注意附图仅显示了本公开的典型实施例，且因此不应将其视为限制其范围，因为本公开可允许其他等效的实施例。图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的批处理腔室的横截面图；图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的批处理腔室的局部透视图；图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的批处理腔室的示意图；图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的在批处理腔室中使用的楔形气体分配组件的一部分的示意图；图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的批处理腔室的示意图；并且图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的基座组件的侧视图；图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的基座组件；图8示出了根据本公开的一个或多个实施例的基座组件；以及图9示出了根据本公开的一个或多个实施例的基座组件。具体实施方式在描述本公开的若干示例性实施例之前，应当理解本公开不限于下文的实施方式中所提出的构造或处理步骤的细节。本公开能够具有其他实施例并能够以各种方式而被实施或执行。本文所用的“基板”是指在制造工艺期间在其上进行膜处理的任何基板或在基板上所形成的材料表面。例如，可在其上进行处理的基板表面包括诸如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(SOI)、碳掺杂氧化硅、非晶硅、掺杂硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料和诸如金属、金属氮化物、金属合金的任何其它材料和其它导电材料，取决于应用。基板包括但不限于半导体晶片。基板可暴露于预处理工艺，以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行薄膜处理之外，在本公开中，所公开的膜处理步骤的任一个也可在基板上所形成的底层上进行，如下文更详细地公开的，术语“基板表面”旨在包括上下文所指示的这种底层。因此，例如，当已经将膜/层或部分膜/层沉积在基板表面上时，新沉积的膜/层的暴露表面成为基板表面。如在本说明书和所随的权利要求中所使用的，术语“前驱物”、“反应物”、“反应性气体”等可互换地使用，以指可与基板表面反应的任何气体物种。本公开的一些实施例涉及使用批处理腔室(也称为空间处理腔室)沉积间隔件材料的工艺。图1示出包括气体分配组件120(也称为注射器或注射器组件)和基座组件140的处理腔室100的横截面。气体分配组件120是在处理腔室中所使用的任何类型的气体输送装置。气体分配组件120包括面向基座组件140的前表面121。前表面121可具有任何数量或多种开口，以向基座组件140输送气体流。气体分配组件120还包括外边缘124，在所示的实施例中为基本上圆形的。所使用的气体分配组件120的特定类型可取决于所使用的特定工艺而变化。本公开的实施例可以与任何类型的处理系统一起使用，其中基座和气体分配组件之间的间隙被控制。尽管可采用各种类型的气体分配组件(如，喷头)，但是本公开的实施例对于具有多个基本上平行的气体通道的空间气体分配组件是特别有用的。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“基本上平行”是指气体通道的细长轴线在相同的大致方向上延伸。气体通道的平行度可能存在轻微的不完美。在二元反应中，多个基本上平行的气体通道可包括至少一个第一反应气体A通道、至少一个第二反应气体B通道、至少一个净化气体P通道和/或至少一个真空V通道。从一个或多个第一反应气体A通道、一个或多个第二反应气体B通道和一个或多个净化气体P通道流出的气体被导向晶片的顶表面。一些气流经由一个或多个净化气体P通道而水平地移动穿过晶片的表面并离开处理区域。从气体分配组件的一端移动到另一端的基板将依次地暴露于每一工艺气体，从而在基板表面上形成层。在一些实施例中，气体分配组件120是由单一注射器单元所制成的刚性固定本体。在一个或多个实施例中，气体分配组件120由多个单独的扇区(如，注射器单元122)所制成，如图2所示。单件本体或多扇区本体可与所描述的本公开的各种实施例一起使用。基座组件140定位在气体分配组件120下方。基座组件140包括顶表面141和在顶表面141中的至少一个凹陷142。基座组件140也具有底表面143和边缘144。凹陷142可以是任何合适的形状和尺寸，取决于被处理的基板60的形状和尺寸。在图1所示的实施例中，凹陷142具有平坦底部，以支撑晶片的底部；然而，凹陷的底部可变化。在一些实施例中，凹陷具有围绕凹陷的外周边缘的台阶区域，这些台阶区域经尺寸设定为支撑晶片的外周边缘。通过台阶而支撑的晶片的外周边缘的量可取决于例如晶片的厚度和已存在于晶片的背侧上的特征的存在而变化。在一些实施例中，如图1所示，基座组件140的顶表面141中的凹陷142经尺寸设定成使得支撑在凹陷142中的基板60具有与基座140的顶表面141基本上共面的顶表面61。如在本说明书和所附权利要求中所使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基座组件，包含：基座，具有顶表面和底表面，所述顶表面具有多个凹陷形成于所述顶表面中，所述凹陷经尺寸设定为在处理期间支撑基板；加热器，位于所述基座下方，以加热所述基座；以及屏蔽件，位于所述基座的所述底表面和所述加热器之间，所述屏蔽件增加跨所述基座的沉积均匀性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.02 US 62/357,9931.一种基座组件，包含：基座，具有顶表面和底表面，所述顶表面具有多个凹陷形成于所述顶表面中，所述凹陷经尺寸设定为在处理期间支撑基板；加热器，位于所述基座下方，以加热所述基座；以及屏蔽件，位于所述基座的所述底表面和所述加热器之间，所述屏蔽件增加跨所述基座的沉积均匀性。2.如权利要求1所述的基座组件，其中所述屏蔽件包含多个屏蔽区段，每个区段定位在所述凹陷之间的区域中。3.如权利要求2所述的基座组件，其中所述屏蔽区段的每一个是从所述基座的中心径向延伸的楔形形状。4.如权利要求2所述的基座组件，其中所述屏蔽区段的每一个经轮廓设定为具有与所述凹陷的形状相似的形状。5.如权利要求4所述的基座组件，其中所述屏蔽区段比相邻凹陷的后边缘更多地覆盖凹陷的前边缘。6.如权利要求2所述的基座组件，其中所述屏蔽区段的每一个与凹陷对准，并从凹陷的内边缘内侧的区域朝所述凹陷的中心延伸。7.如权利要求1所述的基座组件，其中所述屏蔽件是环形的且具有内边缘和外边缘，所述内边缘比所述外边缘更靠近所述基座的中心。8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·约德伏斯基，A·S·波利亚克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US