具有空间分布的气体通道的气流控制衬垫制造技术

本公开内容的实施方式提供一种衬垫组件，所述衬垫组件包括多个各自分开的气体通道。所述衬垫组件能实现遍及待处理的基板上的流动参数的可保持性，这些流动参数诸如速度、密度、方向和空间位置。可利用根据本公开内容的实施方式的衬垫组件，对遍及待处理的基板上的处理气体进行特别地调整，以适用于单独的工艺。

Air flow control pad with spatial distribution gas channel

【技术实现步骤摘要】
具有空间分布的气体通道的气流控制衬垫本申请是申请日为2014年4月21日申请的申请号为201480024290.1，并且专利技术名称为“具有空间分布的气体通道的气流控制衬垫”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开内容的实施方式大体涉及用于处理半导体基板的设备和方法。具体地，本公开内容的实施方式涉及用于改良处理腔室中气流分配的设备和方法。
技术介绍
一些用于制造半导体装置的工艺是在高温下执行，所述工艺例如为快速热处理、外延沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、电子束固化。通常受处理的基板由一个或更多个热源加热至处理腔室中的期望温度。所述一个或更多个热源一般安装在腔室主体外侧，使得由这些热源产生的能量辐射在定位于腔室主体内的基板上。处理气体通常从气体入口供应至腔室，且由连接至处理腔室的泵送系统维持处理气体在腔室主体内流动。传统腔室中的气体分配在遍及整个处理区域中是不均匀的。举例而言，接近气体入口的气体分配不同于接近泵送口的气体分配，且接近边缘区域的气体分配不同于接近中央区域的气体分配。尽管基板的连续旋转可减少气体分配的不均匀性，但当均匀性的需求增加时，单单只靠旋转可能是不够的。因此，需要一种具有改良的气流分配的热处理腔室。
技术实现思路
本公开内容的实施方式大体上提供用于在高温下处理一个或更多个基板的设备和方法。具体地，本公开内容的实施方式涉及用于将一种或更多种处理气体分配至处理腔室的设备和方法。本公开内容的一个实施方式提供一种用于保护基板处理腔室的内表面的衬垫组件。所述衬垫组件包括环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由基板处理腔室的内表面所接收，所述环形主体的内表面界定基板处理容积。所述环形主体包括多个气体通道，这些气体通道将所述外表面连接至基板处理容积，且所述多个气体通道的每一个被设计成与气体注射器连接且被设计成调节气流。本公开内容的一个实施方式提供一种用于处理基板的设备。所述设备包括腔室主体，所述腔室主体形成腔室壳体(enclosure)，其中所述腔室主体包括：形成在相对侧的注射开口和排气开口；和基板开口，所述基板开口形成在所述注射开口与所述排气开口之间。所述设备还包括：气体入口，所述气体入口设置在所述注射开口中；基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述腔室壳体中；和衬垫组件，所述衬垫组件用于保护所述腔室主体的内表面且用于调节所述气体入口的气流。所述衬垫组件包括环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由所述腔室主体的内表面所接收，所述环形主体的内表面界定基板处理容积，所述环形主体包括多个气体通道，这些气体通道将所述外表面连接至基板处理容积，且所述多个气体通道的每一个被设计成与气体注射器连接且被设计成调节气流。本公开内容的另一个实施方式提供一种用于处理基板的方法。所述方法包括：将来自多个加热元件的辐射能量导向基板处理腔室的壳体，和使用多个气体通道调节处理气流，这些气体通道形成在衬垫组件中，所述衬垫组件设置于处理腔室中。所述衬垫组件包括环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由腔室主体的内表面所接收，所述环形主体的内表面界定基板处理容积，所述环形主体包括多个气体通道，这些气体通道将外表面连接至基板处理容积，且所述多个气体通道的每一个被设计成与气体注射器连接且被设计成调节气流。附图说明可通过参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)，来详细理解本公开内容的上述特征以及于上文简要概述的有关本公开内容更特定的描述。然而，应注意附图仅图示本公开内容的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可允许其它等效的实施方式。图1A是根据本公开内容的一个实施方式的处理腔室的示意性截面侧视图。图1B是图1A的处理腔室的示意性截面俯视图。图2A是根据本公开内容的一个实施方式的衬垫组件的示意性截面侧视图。图2B是图2A的衬垫组件的第二示意性截面侧视图。图3是根据本公开内容的一个实施方式的衬垫组件的部分截面侧视图。图4是根据本公开内容的一个实施方式的衬垫组件的部分截面侧视图。图5A根据本公开内容的一个实施方式的衬垫组件的部分截面侧视图。图5B是图5A的衬垫组件的示意性俯视图。图5C是根据本公开内容的另一实施方式的衬垫组件的示意性部分俯视图。为了便于理解，已尽可能地使用相同的参考标记来标示各图共有的相同元件。预期一个实施方式的元件和特征可有利地并入其它实施方式而无需进一步详述。具体实施方式在下文的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节，以提供对本公开内容的透彻理解。在一些例子中，已知的结构和装置不详细显示，而是以方块形式显示，以避免模糊本公开内容。在此充分详细地描述这些实施方式，以使本领域的技术人员能够实施本公开内容，且应理解可利用其它实施方式，并应理解可在不背离本公开内容的范围的情况下而进行逻辑上、机械上、电力上和其它方面的改变。本公开内容的实施方式提供一种衬垫组件，所述衬垫组件具有多个各自分开的气体通道。所述衬垫组件实现遍及待处理的基板上的流动参数的可调谐性，这些参数诸如速度、密度、方向和空间位置。可利用根据本公开内容的实施方式的衬垫组件，对遍及待处理的基板上的处理气体进行特别地调整，以适用于每个单独的工艺。根据本公开内容的实施方式的衬垫组件具有相较于传统衬垫更能将气体注射路径中的压降减至最小的优点。本公开内容的一个实施方式包括一种具有呈角度或缩短的流动通道以减少压降的衬垫组件。根据本公开内容的衬垫组件的另一优点是，在流动路径中提供经调整的和/或变化的流动导通性(flowconductance)。在一个实施方式中，衬垫组件可包括具有不同尺寸的多个气体通道，从而通过多个气体通道的每一个提供变化的流动导通性。衬垫组件中的多个气体通道的空间分布也可经过设计以在处理腔室中实现经调整的气流。根据本公开内容的实施方式的衬垫组件可具有另一优点：防止多种处理气体在到达待处理的基板的邻近地区之前混合。此外，根据本公开内容的实施方式的衬垫组件还具有能够使用直接简单的方法制造的优点，这些方法诸如通过枪钻孔(gundrilling)、扩散接合和使用焊接插头(weldedplug)。图1A示出根据本公开内容的一个实施方式的处理腔室100的示意性截面图。图1B是处理腔室100的示意性截面俯视图。处理腔室100可用于处理一个或更多个基板，包括将材料沉积在基板108的上表面116上。处理腔室100可包括辐射加热灯102的阵列，这些辐射加热灯102除了用于加热其它部件外，用于加热设置在处理腔室100内的基板支撑件106的背侧104。在一些实施方式中，辐射加热灯102的阵列可设置在上拱形结构(upperdome)128之上。基板支撑件106可以是不具有中央开口的盘状基板支撑件106，如图所示。或者，基板支撑件106可以是从基板的边缘支撑所述基板的环形基板支撑件，以便于将基板暴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护具有多个气体注射器的基板处理腔室的内表面的衬垫组件，所述衬垫组件包括：/n环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由所述基板处理腔室的所述内表面所接收，而所述环形主体的内表面界定基板处理容积，其中所述环形主体包括多个气体通道，所述多个气体通道形成为穿过所述环形主体，其中所述多个气体通道将所述外表面连接至所述基板处理容积，且所述多个气体通道间隔开以与所述多个气体注射器对齐，其中所述多个气体通道的每一者包括倾斜沟道，并且其中所述多个气体通道的每一者进一步包括水平沟道，所述水平沟道连接至所述倾斜沟道，所述水平沟道对所述环形主体的所述外表面开启，且所述倾斜沟道对所述环形主体的所述内表面开启。/n

【技术特征摘要】
20130430 US 61/817,6911.一种用于保护具有多个气体注射器的基板处理腔室的内表面的衬垫组件，所述衬垫组件包括：
环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由所述基板处理腔室的所述内表面所接收，而所述环形主体的内表面界定基板处理容积，其中所述环形主体包括多个气体通道，所述多个气体通道形成为穿过所述环形主体，其中所述多个气体通道将所述外表面连接至所述基板处理容积，且所述多个气体通道间隔开以与所述多个气体注射器对齐，其中所述多个气体通道的每一者包括倾斜沟道，并且其中所述多个气体通道的每一者进一步包括水平沟道，所述水平沟道连接至所述倾斜沟道，所述水平沟道对所述环形主体的所述外表面开启，且所述倾斜沟道对所述环形主体的所述内表面开启。


2.如权利要求1所述的衬垫组件，进一步包括注射环，所述注射环附接至所述环形主体的所述内表面，其中所述注射环具有多个水平沟道，所述多个水平沟道形成为穿过所述注射环，且所述多个水平沟道的每一者与所述环形主体中的所述多个气体通道的相应一个对齐，且所述多个水平沟道的每一者连接至所述环形主体中的所述多个气体通道的相应一个。


3.如权利要求2所述的衬垫组件，其中形成为穿过所述注射环的所述多个水平沟道彼此平行。


4.如权利要求1所述的衬垫组件，进一步包括多个注射块，所述多个注射块于所述内表面上耦接至所述环形主体，其中每一注射块包括水平沟道，所述水平沟道形成为穿过所述注射块，且每一注射块中的所述水平沟道与所述环形主体中的所述多个气体通道的相应一个对齐。


5.如权利要求4所述的衬垫组件，其中形成为穿过所述注射块的所述水平沟道彼此平行。


6.一种用于保护具有多个气体注射器的基板处理腔室的内表面的衬垫组件，所述衬垫组件包括：
环形主体，所述环形主体具有外表面和内表面，所述环形主体的外表面的尺寸被设计成由所述基板处理腔室的所述内表面所接收，而所述环形主体的内表面界定基板处理容积，其中所述环形主体包括多个气体通道，所述多个气体通道形成为穿过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·图格鲁利·萨米尔，刘树坤，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US