半导体处理系统技术方案

公开了半导体处理系统。示例性半导体处理系统可以包括处理腔室，并且可以包括与所述处理腔室耦合的远程等离子体单元。示例性系统还可以包括与所述远程等离子体单元耦合的适配器。所述适配器可以包括第一端和与所述第一端相对的第二端。所述适配器可以限定通过所述适配器的中央通道。所述适配器可以在所述第二端处限定从第二通道的出口。所述中央通道、所述第二通道、和所述第三通道可以各自在所述适配器内互相流体隔离。

Semiconductor Processing System

【技术实现步骤摘要】
半导体处理系统
本技术涉及半导体系统、工艺和设备。更具体地，本技术涉及用于在系统和腔室内递送前体的系统和方法。
技术介绍
通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的工艺而使集成电路成为可能。在基板上产生图案化材料需要用于去除暴露材料的受控的方法。化学蚀刻用于多种目的，包括将光刻胶中的图案转移到下面的层中，减薄层或减薄已经存在于表面上的特征的横向尺寸。通常期望具有比另一种材料更快地蚀刻一种材料的蚀刻处理，这有利于例如图案转移工艺或单独的材料去除。这种蚀刻工艺被称为对第一种材料是有选择性的。由于材料、电路和工艺的多样性，已经开发了对各种材料具有选择性的蚀刻工艺。基于用于工艺的材料，蚀刻工艺可以被称为湿法或干法。湿法HF蚀刻优先去除其他电介质和材料上的氧化硅。然而，湿法工艺可能难以穿透某些受限制的沟槽，并且有时还可能使剩余材料变形。干法蚀刻工艺可以渗透到复杂的特征和沟槽中，但可能无法提供可接受的顶部到底部轮廓。随着下一代设备中设备尺寸的不断缩小，系统将前体递送进腔室并通过腔室的方式可能会产生越来越大的影响。由于处理条件的均匀性的重要性不断增加，腔室设计和系统设置可对生产的器件的质量起着重要的作用。因此，需要可用于生产高质量器件和结构的改进的系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。
技术实现思路
示例性半导体处理系统可以包括处理腔室，并且可以包括与处理腔室耦合的远程等离子体单元。示例性系统还可以包括与远程等离子体单元耦合的适配器。适配器可以包括第一端和与第一端相对的第二端。适配器可以限定穿过适配器的中央通道。适配器可以限定在第二端处从第二通道的出口，并且适配器可以限定在第二端处从第三通道的出口。中央通道、第二通道和第三通道可以各自在适配器内彼此流体隔离。在一些实施例中，第二通道可以包括至少部分地延伸通过适配器的垂直横截面的第一环形通道，并且第二通道可以围绕中央通道来限定。适配器还可以限定位于适配器的外部的第一端口，并且第一端口可以被配置成提供到第二通道的流体通路。第三通道可以包括至少部分地延伸通过适配器的垂直横截面的第二环形通道，并且第三通道可以围绕第二通道来限定。适配器还可以限定位于适配器的外部的第二端口，并且第二端口可以被配置成提供到第三通道的流体通路。在一些实施例中，中央通道、第二通道和第三通道可以同心对准。该系统还可以包括耦合在适配器和远程等离子体单元之间的隔离器。在实施例中，隔离器可以是或包括陶瓷。该系统还可以包括耦合在适配器和处理腔室之间的混合歧管。混合歧管可以被表征为入口的直径大于或等于第三通道的外径。混合歧管的入口可以过渡为混合歧管的锥形部分。另外，混合歧管的锥形部分可以过渡为延伸到混合歧管的出口的混合歧管的扩口部分。本技术还包括半导体处理系统，其可以包括远程等离子体单元。该系统还可以包括处理腔室。处理腔室可以包括限定中央通道的气体箱。处理腔室还可以包括与气体箱耦合的区隔板。区隔板可以限定穿过区隔板的多个孔。处理腔室还可以包括面板，该面板在面板的第一表面处与区隔板耦合。处理腔室还可以包括在面板的与面板的第一表面相对的第二表面处与面板耦合的离子抑制元件。在一些实施例中，系统可以进一步包括加热器，该加热器围绕耦合至气体箱的混合歧管在外部耦合至气体箱。气体箱可以从上方限定第一容积，并且区隔板可以沿着第一容积的外径并且从下方限定第一容积。另外，面板可以从上方并且沿着第二容积的外径限定第二容积，并且离子抑制元件可以从下方限定第二容积。气体箱、区隔板、面板和离子抑制元件可以直接耦合在一起。系统还可以包括与远程等离子体单元耦合的适配器，其中适配器可以包括第一端和与第一端相对的第二端。适配器可以限定穿过适配器的中央通道，并且适配器可以限定在第二端处从第二通道的出口。适配器可以限定在适配器的第二端处从第三通道的出口，并且在一些实施例中，中央通道、第二通道和第三通道可各自在适配器内彼此流体隔离。在一些实施例中，离子抑制元件可以被配置为限制或减少递送到处理腔室的处理区域的离子物质。本技术还包括通过半导体处理系统递送前体的方法。该方法可以包括在远程等离子体单元中形成含氟前体的等离子体。该方法可以包括使含氟前体的等离子体流出物流入适配器。该方法可以包括使含氢前体流入适配器。该方法还可以包括使第三前体流入适配器。适配器可以被配置成保持通过适配器流体隔离的含氟前体、含氢前体和第三前体的等离子体流出物。该方法还可以包括将含氟前体和含氢前体的等离子体流出物流入混合歧管，该混合歧管被配置为混合含氟前体和含氢前体的等离子体流出物。在一些实施例中，该方法可以进一步包括将含氟前体、含氢前体和第三前体的混合的等离子体流出物流入处理腔室。这种技术可以提供优于传统系统和技术的许多益处。例如，通过具有多个旁通路径，可以在保护腔室部件降解的同时递送多种前体。另外，通过利用在腔室外部产生蚀刻剂物质的部件，可以在传统系统上更均匀地提供混合和递送至基板。结合以下描述和附图更详细地描述这些和其他实施例以及它们的许多优点和特征。附图说明参考说明书和附图的剩余部分可实现对公开的技术的本质与优点的进一步理解。图1示出了根据本技术的实施例的示例性处理系统的俯视平面图。图2A示出了根据本技术的实施例的示例性处理腔室的示意性横截面图。图2B示出了根据本技术的实施例的示例性喷头的详细视图。图3示出了根据本技术的实施例的示例性喷头的仰视平面图。图4示出了根据本技术的实施例的示例性处理系统的示意性横截面图。图5示出了根据本技术的实施例的入口适配器的示意性仰视部分平面图。图6示出了根据本技术的实施例的通过处理腔室递送前体的方法的操作。包括若干附图作为示意图。应理解，这些附图仅用于说明目的，并且除非特别声明按比例，否则不应被视为按比例。此外，作为示意图，提供这些附图是为了帮助理解，并且可以不包括与实际表示相比的所有方面或信息，并且出于说明目的而可以包括夸大的材料。在附图中，类似部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个部件可通过在附图标记后加上用于区分类似部件的字母来区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述适用于具有相同第一附图标记的任何一个类似部件而不管字母。具体实施方式本技术包括用于执行半导体制造操作的半导体处理系统、腔室和部件。在半导体制造期间执行的许多干法蚀刻操作可以涉及多种前体。当以各种方式通电和组合时，可将这些蚀刻剂递送至基板以去除或修改基板的各个方面。传统的处理系统可以以多种方式提供前体，诸如用于蚀刻。提供增强的前体或蚀刻剂的一种方式是在将前体通过处理腔室递送到诸如晶片等基板进行处理之前通过远程等离子体单元提供所有前体。然而，这个过程的一个问题是不同的前体可与不同的材料发生反应，这可导致对远程等离子体单元的损坏。例如，增强的含氟前体可以与铝表面反应，但不会与氧化物表面反应。增强的含氢前体可能不与远程等离子体单元内的铝表面反应，但可与氧化物涂层反应并去除氧化物涂层。因此，如果两种前体通过远程等离子体单元一起递送，那么它们可能会损坏单元内的涂层或衬里。传统处理还可以通过用于等离子体处理的远程等离子体设备递送一种前体，并且可以将第二前体直接递送到腔室中。然而，该过程的问题在于前体的混合可能困难，可能无法提供对蚀刻剂产生的适当控制，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体处理系统，包括：处理腔室；远程等离子体单元，与所述处理腔室耦合；以及适配器，与所述远程等离子体单元耦合，其中，所述适配器包括第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，所述适配器限定通过所述适配器的中央通道，其中，所述适配器在所述第二端处限定从第二通道的出口，其中，所述适配器在所述适配器的所述第二端处限定从第三通道的出口，并且其中，所述中央通道、所述第二通道、和所述第三通道各自在所述适配器内互相流体隔离。

【技术特征摘要】
2017.05.17 US 15/597,9731.一种半导体处理系统，包括：处理腔室；远程等离子体单元，与所述处理腔室耦合；以及适配器，与所述远程等离子体单元耦合，其中，所述适配器包括第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，所述适配器限定通过所述适配器的中央通道，其中，所述适配器在所述第二端处限定从第二通道的出口，其中，所述适配器在所述适配器的所述第二端处限定从第三通道的出口，并且其中，所述中央通道、所述第二通道、和所述第三通道各自在所述适配器内互相流体隔离。2.如权利要求1所述的半导体处理系统，其特征是，所述第二通道包括第一环形通道，所述第一环形通道至少部分地延伸通过所述适配器的垂直横截面，并且其中，所述第二通道被限定为围绕所述中央通道。3.如权利要求2所述的半导体处理系统，其特征是，所述适配器进一步限定第一端口，所述第一端口位于所述适配器的外部并且被配置成提供到所述第二通道的流体通路。4.如权利要求2所述的半导体处理系统，其特征是，所述第三通道包括第二环形通道，所述第二环形通道至少部分地延伸通过所述适配器的垂直横截面，并且其中，所述第三通道被限定为围绕所述第二通道。5.如权利要求4所述的半导体处理系统，其特征是，所述适配器进一步限定第二端口，所述第二端口位于所述适配器的外部并且被配置成提供到所述第三通道的流体通路。6.如权利要求4所述的半导体处理系统，其特征是，所述中央通道、所述第二通道、和所述第三通道同心对准。7.如权利要求1所述的半导体处理系统，其特征是，进一步包括在所述适配器和所述远程等离子体单元之间耦合的隔离器。8.如权利要求7所述的半导体处理系统，其特征是，所述隔离器包括陶瓷。9.如权利要求1所述的半导体处理系统，其特征是，进一步包括在所述适配器和所述处理腔室之间耦合的混合歧管。10.如权利要求9所述的半导体处理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·杨，M·T·萨米尔，D·卢伯米尔斯基，P·希尔曼，S·帕克，M·Y·崔，L·朱，N·英格尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：美国,US