公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。在一个实施例中，公开的批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、操作用来加热内壳的加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、设置于升降板上且被配置以固持多个基板于内腔室内的匣以及注入端口。内壳与上壳界定外腔室，而内壳与下壳界定部分地由外腔室所包围的内腔室。注入端口被配置以将流体引入内腔室。
High pressure annealing chamber with vacuum isolation and pretreatment environment
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有真空隔离和预处理环境的高压退火腔室
技术介绍
公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。相关技术的描述自从几十年前推出以来，半导体元件的几何尺寸已经大大地缩小。增加的器件密度已经导致结构性特征具有减小的空间尺寸。形成现代半导体器件的结构性特征的缝隙和沟槽的深宽比(深度比上宽度的比例)已经缩小到以材料填充缝隙变得非常具有挑战性的程度。造成此挑战的一个重要因素是在缝隙完全填满之前，沉积在缝隙中的材料倾向于容易堵塞于缝隙的开口。因此，需要一种用于填充基板上高深宽比缝隙和沟槽的改进的设备和方法。
技术实现思路
公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。在一个实施例中公开批次处理腔室。批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、操作用来加热内壳的加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、设置于升降板上且被配置以将多个基板固持于内腔室内的匣、以及注入端口。内壳和上壳界定外腔室，而内壳和下壳界定与外腔室隔离的内腔室。注入端口被配置以将流体引入内腔室。在公开内容的另一实施例中公开批次处理腔室。批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、耦接至下壳的底表面的底板、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、由内壳和上壳所界定的外腔室、设置于外腔室内的一个或多个加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、耦接至升降板的加热元件、设置于升降板上且被配置以固持多个基板的匣、可移除地耦接至内壳的底表面的注入环、设置于注入环内的注入端口、被配置以将注入环耦接至升降板的高压密封件、设置为邻近高压密封件的冷却通道、穿过注入环形成的一个或多个出口端口、以及远程等离子体源。内壳界定了具有高压区和低压区的内腔室的一部分。外腔室与内腔室隔离。设置于外腔室内的一个或多个加热器操作用来加热内壳。升降板被配置以升高以密封高压区以及降低以允许高压区与低压区之间的流体连通。设置于注入环内的注入端口被配置以将流体引入内腔室。高压密封件被配置以将注入环耦接至高压区中的升降板。一个或多个出口端口跨内腔室面对注入端口。远程等离子体源耦接至内腔室。在公开内容的又一实施例中，公开用于处理设置于批次处理腔室中的多个基板的方法。方法包括以多个基板装载设置于升降板上的匣，其中匣与升降板设置于批次处理腔室的内腔室中以使具有可流动材料的多个基板的至少第一基板暴露于基板的外表面上，从而将匣提升到处理位置(所述处理位置将内腔室的高压区中的匣与内腔室的低压区隔离)并使在第一基板的外表面上暴露的可流动材料流动。在将高压区加压至大于约50巴的压力、将第一基板加热至大于约450摄氏度的温度并且将第一基板暴露至处理流体时，执行可流动材料的流动。附图简单说明为了可详细地理解本公开内容的上述记载特征，可通过参照实施例(某些描绘于附图中)而取得公开内容更特定的描述内容(简短概述于上)。然而，值得注意的是附图仅描绘示例性实施例并因此不被视为限制范围，因为此公开内容可允许其他等效实施例。图1是匣在低压区中的批次处理腔室的简化正面剖面图。图2是匣在高压区中的批次处理腔室的简化正面剖面图。图3是连接至批次处理腔室的内壳的注入环的简化正面剖面图。图4是具有多个基板设置于多个基板储存插槽上的匣的简化正面剖面图。图5是在批次处理腔室中的处理之前的基板的示意图。图6是在批次处理腔室中的处理之后的基板的示意图。图7是用于处理设置于图1的批次处理腔室中的多个基板的方法的框图。为了促进理解，已经尽可能利用相同的附图标记来标示附图中共有的相同元件。预期一个实施例的元件与特征可有利地并入其他实施例而无需进一步列举。具体实施方式公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具，特别适合用来以可流动材料填充高深宽比缝隙和沟槽。图1是批次处理腔室的简化正面剖面图。批次处理腔室100具有设置于下壳114上的上壳112。内壳113设置于上壳112内以使形成外腔室110和内腔室120。内壳113与上壳112界定外腔室110。内壳113与下壳114界定内腔室120。外腔室110与内腔室120隔离。底板170耦接至下壳114的底表面。内腔室120具有高压区115和低压区117。上壳112和下壳114的外部可由耐腐蚀钢(CRS)(诸如但不限于不锈钢)所制成。内壳113、上壳112和下壳114的内部以及底板170可由表现出高度耐腐蚀性的镍基钢合金(诸如但不限于)所制成。一个或多个加热器122设置于外腔室110内。如下面进一步讨论的，将外腔室110内的环境维持在真空下以改进加热器122的性能。在图1中所示的实施例中，加热器122耦接至内壳113。在其他实施例中，加热器122可耦接至上壳112。加热器122可操作使得当加热器122开启时，加热器122能够加热内壳113并因此也加热内腔室120内的高压区115。加热器122可为电阻线圈、灯、陶瓷加热器、石墨基碳纤维复合材料(CFC)加热器、不锈钢加热器或铝加热器。由控制器180通过从监测内腔室120的温度的传感器(未示出)接收的反馈来控制到达加热器122的功率。升降板140设置于内腔室120内。升降板140由内腔室120的底板170上的一个或多个杆142所支撑。底板170耦接至平台176，平台176连接至升降机构178。在某些实施例中，升降机构178可为升降电机或其他适当的线性致动器。在图1中所示的实施例中，波纹管172用以将平台176密封至底板170。波纹管172由紧固机构(诸如但不限于夹子)附接至底板170。因此，升降板140耦接至升降机构178，升降机构178升高和降低内腔室120内的升降板140。升降机构178升高升降板140以密封高压区115。升降板140和升降机构178被配置以在升降板140处于升高位置时用来抵抗高压(例如，约50巴的压力)，所述高压代表性地在内腔室120的高压区115中向下作用。升降机构178降低升降板140以允许高压区115与低压区117之间的流体连通，并促进基板移送进入和离开批次处理腔室100。通过控制器180来控制升降机构178的操作。加热元件145与升降板140接合。加热元件145在处理以及预处理期间操作用来加热内腔室120内的高压区115。加热元件145可为电阻线圈、灯或陶瓷加热器。在图1中所描绘的实施例中，加热元件145是耦接至升降板140或者设置于升降板140中的电阻式加热器。由控制器180通过从监测内腔室120的温度的传感器(未示出)接收的反馈来控制到达加热元件145的功率。高压密封件135用以将升降板140密封至内壳113以密封高压区115以进行处理。高压密封件135可由聚合物(诸如但不限于全氟弹性体)所制成。冷却通道337(图3)设置为邻近高压密封件135以在处理期间维持高压密封件135低于高压密封件135本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种批次处理腔室，包括：/n下壳；/n基板移送端口，所述基板移送端口穿过所述下壳形成；/n上壳，所述上壳设置于所述下壳上；/n内壳，所述内壳设置于所述上壳内，所述内壳与所述上壳界定外腔室，所述内壳与所述下壳界定与所述外腔室隔离的内腔室；/n加热器，所述加热器操作用来加热所述内壳；/n升降板，所述升降板可移动地设置于所述下壳内，其中所述升降板在处于升高位置时将所述内腔室密封地分成高压区和低压区，所述高压区由所述升降板和所述内壳所界定；/n匣，所述匣设置于所述升降板上且被配置以固持多个基板；和/n注入端口，所述注入端口被配置以将流体引入所述内腔室中。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170501 US 62/492,7001.一种批次处理腔室，包括：
下壳；
基板移送端口，所述基板移送端口穿过所述下壳形成；
上壳，所述上壳设置于所述下壳上；
内壳，所述内壳设置于所述上壳内，所述内壳与所述上壳界定外腔室，所述内壳与所述下壳界定与所述外腔室隔离的内腔室；
加热器，所述加热器操作用来加热所述内壳；
升降板，所述升降板可移动地设置于所述下壳内，其中所述升降板在处于升高位置时将所述内腔室密封地分成高压区和低压区，所述高压区由所述升降板和所述内壳所界定；
匣，所述匣设置于所述升降板上且被配置以固持多个基板；和
注入端口，所述注入端口被配置以将流体引入所述内腔室中。
2.如权利要求1所述的批次处理腔室，其中所述升降板在处于升高位置时接触高压密封件，所述高压密封件将所述内腔室密封地分成高压区以及低压区。
3.如权利要求2所述的批次处理腔室，进一步包括：
冷却通道，所述冷却设置为邻近所述高压密封件，所述冷却通道设置在所述高压密封件与所述加热器之间。
4.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：
一个或多个出口端口，所述一个或多个出口端口跨所述内腔室面对所述注入端口。
5.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：
注入环，所述注入环可移除地耦接至所述内壳的底表面，所述注入环具有设置在所述注入环中的所述注入端口。
6.如权利要求5所述的批次处理腔室，进一步包括：
高压密封件，所述高压密封件被配置以在所述升降板处于升高位置时将所述注入环密封至所述升降板。
7.如权利要求6所述的批次处理腔室，进一步包括：
冷却通道，所述冷却通道于所述高压密封件与所述内壳之间设置于所述注入环中。
8.如权利要求5所述的批次处理腔室，进一步包括：
一个或多个出口端口，所述一个或多个出口端口穿过所述注入环形成，跨所述内腔室面对所述注入端口。
9.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：
远程等离子体源，所述远程等离子体源流体地耦接至所述内腔室。
10.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：
加热元件，所述加热元件与所述升降板接合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·富兰克林，
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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