等离子体处理设备中具有成角度的喷嘴的气体供给装置制造方法及图纸

提供了等离子体处理设备和相关的方法。在一个示例实施方式中，所述等离子体处理设备可包括位于等离子体处理设备的处理腔室中的气体供给装置，例如感应耦合等离子体处理设备。该气体供给装置可包括一个或多个喷嘴。所述一个或多个喷嘴中的每一个可相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生与所述工件中心垂直方向的旋转气流。这样的气体供给装置可改善工艺均匀性、工件边缘关键尺寸调节、气体离子化效率和/或所述处理腔室中的对称流，以减少工件上的颗粒沉积，并且还可以降低来自停滞流的热积聚。热积聚。热积聚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体处理设备中具有成角度的喷嘴的气体供给装置
[0001]优先权申明
[0002]本申请基于并要求提交日期为2019年2月7日的美国申请号16/270,063的优先权，其通过引用并入本文。


[0003]本公开一般性地涉及用于等离子体处理设备和系统的气体供给装置。

技术介绍

[0004]等离子体处理工具可用于制造设备，例如集成电路、微机械设备、平板显示和其它设备的设备。在现代等离子蚀刻和/或光阻去除应用中使用的等离子体处理工具要求提供高等离子均匀性和多个等离子控制，包括独立等离子题剖面、等离子密度和离子能量控制。在某些情况下，等离子体处理工具可要求提供良好且均匀的对着晶片的覆盖和对晶片边缘关键尺寸调节的良好控制。

技术实现思路

[0005]本公开的方面和优点将在以下说明中部分地详尽阐述，或可从本说明书中得知，或可通过实施例得知。
[0006]本公开的一个示例性方面针对一种等离子体处理设备。该等离子体处理设备可包括具有工件支撑件的处理腔室。工件支持件可在等离子体处理期间支撑工件。等离子体处理设备可包括感应耦合的等离子源，以在处理腔室中的工艺气体中感应等离子体。等离子体处理设备可包括用于将工艺气体输送给处理腔室的气体供给装置。该气体供给装置可包括一个或多个喷嘴。所述一个或多个喷嘴中的每一个可相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的旋转气流。
[0007]本公开的另一示例性方面针对一种处理工件的方法。该方法可包括将工件放置在处理腔室中的处理支撑件上。该方法可包括通过气体供给装置允许工艺气体进入处理腔室中。该方法可包括在处理腔室中的工艺气体中产生等离子体。该方法可包括将工件暴露于由等离子体生成的一种或多种物质中。气体供给装置可包括一个或多个喷嘴。所述一个或多个喷嘴中的每一个可相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的旋转气流。
[0008]可对本公开的实施例进行变化和改动。
[0009]参照以下说明和所附权利要求书，将更好地理解各个实施例的这些和其它特征、方面和优点。在此并入本说明书并构成其一部分的附图示出本公开的实施例，与说明一同用于解释相关原理。
附图说明
[0010]在本说明书中详尽阐述了针对本领域技术人员的参照附图的对实施例的详细讨
论，在附图中：
[0011]图1描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性等离子体处理设备；
[0012]图2描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置；
[0013]图3描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置；
[0014]图4描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性等离子体处理设备；
[0015]图5描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置；
[0016]图6描绘出根据本公开的示例性实施例的边缘气体喷嘴的一个示例性横截面视图；
[0017]图7描绘出根据本公开的示例性实施例的边缘气体喷嘴的一个示例性横截面视图；
[0018]图8描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性等离子体处理设备；
[0019]图9描绘出根据本公开的示例性实施例的一个示例性方法的流程图；
[0020]图10描绘出气体供给装置与根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置之间的示例性气体供给速度比较；
[0021]图11描绘出气体供给装置与根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置之间的一个示例性质量分数比较；以及
[0022]图12描绘出气体供给装置与根据本公开的示例性实施例的一个示例性气体供给装置之间的一个示例性工件表面上的气体质量分数分布的比较。
具体实施方式
[0023]现在将详细地参照实施例，其一个或多个示例在图中示出。每个示例是作为对实施例的解释提供的，不限制本公开。实际上，对于本领域技术人员明显的是，可不超出本公开的范围或旨意地对实施例进行各种改动和变化。例如，作为一个实施例的一部分所示出或所说明的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。由此，本公开的方面旨在覆盖这样的改动和变化。
[0024]本公开的示例性方面针对一种等离子体处理设备和相关联的方法。该等离子体处理设备可包括位于等离子体处理设备的处理腔室中的气体供给装置，如感应耦合的等离子体处理设备。该气体供给装置可包括一个或多个喷嘴(例如气体喷嘴)。一个或多个喷嘴中的每一个可相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的旋转气流。由于气体供给装置的喷嘴不与工件的边缘正交，并且喷嘴不按对称气体注射方式布置，这样的气体供给装置可改善工艺均匀性(例如不同工件之间的均匀性、工件边缘处的方位角蚀刻均匀性、工件表面处的蚀刻剂质量分数均匀性，和/或工件表面处的流动速度均匀性)、工件边缘关键尺寸调节、气体离子化效率，和/或处理腔室内的对称流减少工件上的颗粒沉积，并且还可以降低来自停滞流的热积聚。
[0025]根据本公开的示例性方面，气体供给装置可以与等离子处理腔室的侧壁集成。气体供给装置可具有按方位角对称气体注射方式布置的用于工件边缘关键尺寸和/或均匀性调节的喷嘴。在一些实施例中，气体供给装置可包括一个或多个气体岐管。每个气体岐管可与等离子处理腔室壳体和/或衬里集成。每个气体岐管可以与工件平面平行。气体岐管与工件平面之间的距离可以通过计算和/或各种工艺测试结果来确定。每个气体岐管可包括一
个或多个用于围绕或向着工件周边输送气流的气体喷嘴。每个气体岐管中的每个喷嘴可相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的旋转气流。作为一个示例，喷嘴可按顺时针或逆时针方向成角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的顺时针或逆时针气流。每个喷嘴与和工件半径平行方向之间的角度可以不超过约60度，例如在15度至约45度的范围。在一些实施例中，气体岐管的至少一个喷嘴可朝向工件向上或向下成角度。在一些实施例中，气体岐管的喷嘴可在对角线方向朝向工件平面。
[0026]在一些实施例中，等离子处理腔室衬里可以有一个气体岐管。该气体岐管可包括一组喷嘴(例如，大约4个至大约30个单个喷嘴)。喷嘴可布置为瞄准工件的边缘，并可相对于与工件半径平行的方向成角度。喷嘴也可与工件平面成向下的角度，以产生相对于与工件中心垂直的方向的旋转气流。这可变成调节或细调工件边缘附近的气流浓度的方式。它还可以结合顶部气流和边缘气流注入来改变室流动条件。
[0027]在一些实施例中，至少一个进气口可用于圆形气体岐管。例如，两个进气口可用于使气流入气体岐管。这两个进气口可配置为彼此靠近以便可使用每个喷嘴220/接头输送来自单一输送线的气体。在气体岐管内，来自每个进气口的气体颗粒可彼此碰撞或推开。因此，两个端口设计可为喷嘴提供比单个气体端口设计更好的气体分布。
[0028]根据本公开的示例性方面，气体供给装置可以位于等离子处理腔室的顶棚中(例如在处理腔室的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子体处理设备，包括：具有工件支撑件的处理腔室，所述工件支撑件配置为在等离子体处理期间支撑工件；感应耦合的等离子体源，配置为在所述处理腔室中的工艺气体中诱导等离子体；气体供给装置，配置为将所述工艺气体输送到所述处理腔室，其中，所述气体供给装置包括一个或多个喷嘴，其中，所述一个或多个喷嘴中的每一个相对于与工件半径平行的方向成角度，以产生相对于与所述工件中心垂直方向的旋转气流。2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述气体供给装置位于所述处理腔室的顶棚中，使得所述气体供给装置从所述处理腔室的顶部将所述工艺气体输送到所述处理腔室中。3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述气体供给装置与所述处理腔室的侧壁集成。4.根据权利要求3所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴中至少一个喷嘴将所述工艺气体输送至所述感应耦合的等离子体源的下游位置。5.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴中至少一个喷嘴相对于所述工件向上成角度。6.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述气体供给装置包括至少一个气体歧管，所述至少一个气体歧管包括所述一个或多个喷嘴。7.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴在顺时针方向上成角度，以产生相对于与所述工件的中心垂直的方向的顺时针气流。8.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴中的每一个喷嘴与工件半径平行的方向之间的角度不超过约60度。9.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴在逆时针方向成角度，以产生相对于与所述工件中心垂直方向的逆时针气流。10.根据权利要求9所述的等离子体处理设备，其中，所述一个或多个喷嘴中的每一个喷嘴与所述工件半径平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：北京屹唐半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：