具有改善的离子阻断器的远程电容耦合等离子体源制造技术

提供用于产生一流量的自由基的设备和方法。离子阻断器位于与远程等离子体源的面板相距一距离处。离子阻断器具有开口以允许等离子体流过。相对于位于离子阻断器的相对侧上的喷淋头极化离子阻断器，使得实质上没有等离子体气体离子通过喷淋头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的离子阻断器的远程电容耦合等离子体源
本公开的实施例涉及用于半导体处理腔室的气体分配板。特别地，本公开的实施例涉及使用偏压离子滤波器的远程电容耦合等离子体(RCCP)源。
技术介绍
当前的远程电容耦合等离子体(RCCP)源可造成薄膜中的过载缺陷。这被认为是由于来自RCCP源的离子泄漏。对于可流动薄膜，适当的是阻挡具有高能量的离子且流动可与挥发性前体反应的自由基。在反应之后，前体可转化成具有低挥发性的低分子量聚合物，低分子量聚合物沉积于晶片上作为可流动薄膜。当前的处理使用氧自由基与前体反应。由于氧自由基在铝表面上具有非常低的寿命及高重组率，使用具有大孔洞的离子阻断器以防止孔洞内部的氧自由基重组。然而，由于大孔洞，大量的氧和氩离子与自由基一起被载送至反应腔室。这些离子减少沉积薄膜的流动性并且还产生缺陷。因此，本领域中需要RCCP设备和方法以减少过载缺陷和/或减少离子泄漏。
技术实现思路
本公开的一个或更多个实施例涉及气体分配设备，包括：远程等离子体源、离子阻断器和喷淋头。所述远程等离子体源具有面板，并且所述离子阻断器具有面对所述面板的背表面。所述离子阻断器的所述背表面和前表面限定所述离子阻断器的厚度。所述离子阻断器的所述背表面与所述面板间隔一距离以形成间隙。所述离子阻断器包含延伸穿过所述离子阻断器的所述厚度的多个开口。喷淋头具有背表面和前表面。所述喷淋头的所述背表面面对所述离子阻断器的所述前表面且与所述离子阻断器的所述前表面间隔。所述喷淋头包括多个孔隙以允许来自所述远程等离子体源的自由基流过所述喷淋头。电压调节器连接至所述离子阻断器和所述喷淋头以相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。本公开的附加实施例涉及提供自由基至处理腔室的方法。在由离子阻断器形成边界的等离子体空腔中产生等离子体，所述等离子体包括第一量的离子和自由基。极化所述离子阻断器以将通过所述离子阻断器中的开口的离子从所述第一量的离子减少至第二量且产生一流量的自由基。将所述流量的自由基通过喷淋头，所述喷淋头与所述离子阻断器相邻并且与所述离子阻断器间隔，所述喷淋头包括多个孔隙以允许所述自由基通过所述喷淋头。相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。本公开的进一步的实施例涉及非瞬时计算机可读取介质，包含指令，在由处理腔室的控制器执行时，所述指令使得所述处理腔室执行以下操作：产生等离子体，所述等离子体包括等离子体空腔中的第一量的离子和自由基；相对于喷淋头极化离子阻断器；以及提供一流量的等离子体气体进入由离子阻断器形成边界的等离子体空腔。附图说明为了可以详细理解本公开的上述特征中的方式，可通过参考实施例而具有本公开的更特定描述(简短总结如上)，其中一些图示于所附附图中。然而，注意所附附图仅图示本公开的典型的实施例，因此不考虑为限制其范围，因为本公开可允许其他等效实施例。此处描述的实施例通过示例的方式图示，而不是限制在所附附图中，其中相同的附图标记指示相似的组件。图1根据本公开的一个或更多个实施例示出了处理腔室的横截面示意视图；图2根据本公开的一个或更多个实施例示出了气体分配设备的横截面示意视图；并且图3根据本公开的一个或更多个实施例图示具有双通道喷淋头的处理腔室的部分视图。具体实施方式本公开的实施例涉及包含偏压离子阻断器板的远程电容耦合等离子体(RCCP)源。一些实施例允许RCCP以比传统等离子体源更高的功率操作。一些实施例提供用于等离子体处理方法的自由基(例如，氧自由基)的增加。一些实施例有利地提供了用于减少缺陷并改善可流动薄膜沉积处理中的流动性的RCCP设备和方法。在当前的半导体制造处理中，缺陷规格非常严格，特别是在前道工序(FEOL)处理中。根据一些实施例，采用具有偏压离子阻断器的RCCP源以防止离子从RCCP源泄漏以损坏薄膜。专利技术人惊奇地发现，薄膜缺陷实质上仅由远程氩等离子体和在腔室中流动的前体形成。本公开的一个或更多个实施例有利地提供了用于减少或消除可流动薄膜中的缺陷形成的设备和方法。参考图1，本公开的一个或更多个实施例涉及包含具有可极化离子阻断器210的气体分配设备200的处理腔室100。处理腔室100包括顶部102、底部104、和封闭内部容积105的至少一个侧壁106。气体分配设备200包含具有前表面222的喷淋头220。基板支撑件110位于处理腔室100的内部容积105中。一些实施例的基板支撑件110连接至支撑轴件114。支撑轴件114可与基板支撑件110整体形成，或可以是与基板支撑100分开的部件。一些实施例的支撑轴件114经配置以绕着基板支撑110的中央轴112旋转113。所图示的实施例包含在基板支撑件110的支撑表面111上的基板130。基板130具有面对喷淋头220的前表面222的基板表面131。支撑表面111和喷淋头的前表面222之间的空间可被称为反应空间133。在一些实施例中，支撑轴件114被配置为将支撑表面111移动117到更靠近或进一步远离喷淋头220的前表面222。为了旋转113或移动117支撑表面111，一些实施例的处理腔室包含一个或更多个电机119，电机119被配置为用于旋转或平移移动中的一者或更多者。尽管图1中图示了单一电机119，本领域技术人员将熟悉合适的电机和合适的部件布置以执行旋转或平移移动。气体分配设备200包括远程等离子体源205。一般而言，远程等离子体源205在与反应空间133相距一距离处的空腔或腔室中产生等离子体。在远程等离子体源205中产生的等离子体经由合适的连接输送至反应空间133。例如，在远程等离子体源205中产生的等离子体可流过喷淋头进入反应空间133。图2根据本公开的一个或更多个实施例图示远程等离子体源205的示意视图。图3根据本公开案的一个或更多个实施例示出包含气体分配组件200的处理腔室100的部分视图。参考图2和图3两者，远程等离子体源205包含面板207和离子阻断器210。面板207和离子阻断器210封闭等离子体产生区域206，也称为等离子体空腔。远程等离子体源的面板面对等离子体产生区域206。离子阻断器210具有面对面板207且形成等离子体产生区域206的边界的背表面211、以及前表面212。背表面211间隔了距离DP，距离DP限定等离子体产生区域206的高度。背表面211和前表面212限定离子阻断器210的厚度T。离子阻断器210包含延伸穿过厚度T的多个开口215，使得在背表面211中形成开口215a，且在前表面212中形成开口215b。开口215允许气体从等离子体产生区域206流动至等离子体产生区域206外部的区域。气体分配设备200包含与离子阻断器210间隔一距离的喷淋头220，以形成间隙227。喷淋头220具有前表面222和背表面224。喷淋头220的背表面224面对离子阻断器210的前表面212。喷淋头220的背表面224和离子阻断器210的前表面212之间的距离限定具有距离DS的间隙227。喷淋头220包含从背表面224延伸至前表面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体分配设备，包括：/n远程等离子体源，所述远程等离子体源具有面板；/n离子阻断器，所述离子阻断器具有面对所述面板的背表面以及前表面，所述背表面和所述前表面限定厚度，所述离子阻断器的所述背表面与所述面板间隔一距离以形成间隙，所述离子阻断器包括延伸穿过所述厚度的多个开口；/n喷淋头，所述喷淋头具有背表面和前表面，所述喷淋头的所述背表面面对所述离子阻断器的所述前表面并且与所述离子阻断器的所述前表面间隔，所述喷淋头包括多个孔隙以允许来自所述远程等离子体源的自由基流过所述喷淋头；以及/n电压调节器，所述电压调节器连接至所述离子阻断器和所述喷淋头以相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180727 US 62/711,2061.一种气体分配设备，包括：
远程等离子体源，所述远程等离子体源具有面板；
离子阻断器，所述离子阻断器具有面对所述面板的背表面以及前表面，所述背表面和所述前表面限定厚度，所述离子阻断器的所述背表面与所述面板间隔一距离以形成间隙，所述离子阻断器包括延伸穿过所述厚度的多个开口；
喷淋头，所述喷淋头具有背表面和前表面，所述喷淋头的所述背表面面对所述离子阻断器的所述前表面并且与所述离子阻断器的所述前表面间隔，所述喷淋头包括多个孔隙以允许来自所述远程等离子体源的自由基流过所述喷淋头；以及
电压调节器，所述电压调节器连接至所述离子阻断器和所述喷淋头以相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。


2.如权利要求1所述的气体分配设备，其中相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器，使得实质没有等离子体气体离子通过所述喷淋头。


3.如权利要求1所述的气体分配设备，其中所述喷淋头为具有第一气体通道和第二气体通道的双通道喷淋头。


4.如权利要求3所述的气体分配设备，其中所述双通道喷淋头的所述第一气体通道与所述离子阻断器和所述面板之间的所述间隙流体连通，使得所述喷淋头中的所述多个孔隙包括从所述前表面延伸至所述喷淋头的所述背表面的第一多个孔隙。


5.如权利要求4所述的气体分配设备，其中所述双通道喷淋头的所述第二气体通道与所述喷淋头的所述前表面中的第二多个孔隙流体连通，并且没有任何所述第二多个孔隙将所述第二气体通道与所述喷淋头的所述背表面直接连接。


6.如权利要求4所述的气体分配设备，其中所述离子阻断器中的所述开口中的至少一些与所述喷淋头中的所述第一多个开口中的至少一些对齐。


7.如权利要求4所述的气体分配设备，其中所述离子阻断器中的所述开口中的每一者与所述喷淋头中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·B·沙，V·V·哈桑，B·库玛，G·巴拉苏布拉马尼恩，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US