具有基板边缘增强处理的处理腔室制造技术

本公开的实施例总体上提供用于处理基板的设备和方法。更具体地，本公开的实施例提供一种处理腔室，所述处理腔室对设置在处理腔室中的基板的边缘具有增强的处理效率。在一个实施例中，处理腔室包含：腔室主体，所述腔室主体在处理腔室中界定内部处理区域；设置在处理腔室中的喷头组件，其中喷头组件具有多个区，其中在喷头组件的边缘区处的孔隙密度比在喷头组件的中心区处的孔隙密度更高；设置在处理腔室的内部处理区域中的基板支撑组件；以及设置在基板支撑组件的边缘上并且围绕基板支撑组件的集中环，其中集中环具有台阶，所述台阶具有基本上类似于底部宽度的侧壁高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基板边缘增强处理的处理腔室
技术介绍

本公开的实施例总体上涉及用于在半导体基板上制造器件的方法和设备。更具体地，本公开的实施例提供用于增强半导体应用的基板边缘处理性能的方法和设备。相关技术说明在半导体器件的制造期间，通常在处理腔室中处理基板，其中可对基板执行沉积、蚀刻、热处理。随着集成电路部件的尺寸减小(例如，至亚微米尺寸)，减少污染物的存在的重要性已经增加，因为此类污染物可导致在半导体制造工艺期间缺陷的形成。举例而言，在蚀刻工艺中，副产物(例如可在蚀刻工艺期间产生的聚合物)可成为微粒来源，从而污染在基板上形成的集成电路和结构。在一些实践中，通常在诸如基板的边缘处之类的基板的某些位置处发现此类副产物。半导体处理腔室通常包括腔室主体，所述腔室主体界定用于处理基板的内部容积。基板支撑件通常设置在内部容积中，以在处理期间支撑基板。在工艺期间，在工艺期间产生的反应性物质可能并非均匀地分布于基板表面上。举例而言，在工艺期间反应性物质可能未达到或延伸至基板的边缘，因此导致基板边缘处理不足或具有不期望的污染、累积(buildup)或副产物。在基板边缘处处理不足可导致基板边缘处相对于基板中心的低蚀刻速率或沉积速率。此外，在一些示例中，反应性物质可轻易达到基板中心以用于处理，但可能不具有足够的动量或能量以行进至基板的边缘以用于处理。因此，可能在基板的中心和边缘处获得不同的处理轮廓，从而导致形成横跨基板的不期望的不均匀结果轮廓。因此，存在对处理腔室中的基板边缘具有增强的处理性能的处理腔室的需求。r>
技术实现思路
本公开的实施例总体上提供用于处理基板的设备和方法。更具体地，本公开的实施例提供一种处理腔室，所述处理腔室对设置在处理腔室中的基板的边缘具有增强的处理效率。在一个实施例中，处理腔室包含：腔室主体，所述腔室主体在处理腔室中界定内部处理区域；设置在处理腔室中的喷头组件，其中喷头组件具有多个区，其中在喷头组件的边缘区处的孔隙密度比在喷头组件的中心区处的孔隙密度更高；设置在处理腔室的内部处理区域中的基板支撑组件；以及设置在基板支撑组件的边缘上并且围绕基板支撑组件的集中环(focusring)，其中集中环具有台阶，所述台阶具有基本上类似于底部宽度的侧壁高度。在另一实施例中，一种喷头板，所述喷头板具有形成在喷头板中的多个孔隙，其中喷头板具有多个区，所述多个区具有不同的孔隙密度，其中位于喷头板的中心区域中的区具有比位于喷头板的边缘区域中的区更大的开口面积。在又另一实施例中，一种用于增强基板边缘处理效率的方法包括：将气流从远程等离子体源通过分流器转移至喷头组件的边缘区；以及引导气流穿过喷头组件的边缘区中的孔隙朝向基板的边缘。附图说明为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，以上简要概述的本公开的更具体说明可通过参考实施例来获得，所述实施例中的一些在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开的典型实施例，并且因此不应被认为限制其范围，因为本公开可允许其他等同有效的实施例。图1为根据本公开的一个实施例的处理腔室的示意性剖视图。图2为根据本公开的一个实施例的在处理腔室中使用的集中环的示意性透视图。图3A至图3B为根据本公开的一个实施例的图2的集中环的横截面视图的一部分。图4为根据本公开的一个实施例的图1的喷头组件的仰视图。图5为根据本公开的一个实施例的图1的喷头组件中使用的分流器的透视图。为了促进理解，已尽可能地使用相同的附图标记代表附图中共有的相同元件。构想了在一个实施例中公开的元件可有益地用于其他实施例而无须特别说明。具体实施方式本公开的实施例提供用于在设置在处理腔室中的基板的边缘部分处增强处理效率的处理腔室和方法。更具体地，本公开的实施例涉及一种处理腔室，所述处理腔室具有在设置在处理腔室中的基板的边缘处增强处理效率的喷头组件、分流器、集中环的某些实施例。在一个实施例中，在喷头组件的边缘处具有增强的气流的喷头组件可用于协助将相对较高量的反应性物质携载至基板的边缘。分流器也可用于将反应性物质流动路径限制并引导至基板的边缘。此外，具有期望的轮廓的集中环也用于向基板的边缘提供延伸的反应性流动路径。图1为根据本公开的一个实施例的处理腔室100的示意性剖视图。处理腔室100包括内部处理容积120，以用于传送和处理基板104。处理腔室100包括腔室主体121。在一个实施例中，腔室主体121界定内部处理容积120。处理腔室100包含喷头组件189、设置在内部处理容积120内的基板支撑组件153。喷头组件189设置在基板支撑组件153之上。基板支撑组件153在处理腔室100中的内部处理容积120中支撑基板104。盖衬垫127设置在腔室主体121的侧壁103之上，以在处理腔室100的侧壁103与天花板128之间提供轮廓密封。盖衬垫127具有保持喷头组件189和天花板128的唇部。在一个示例中，天花板128可以是源适配器板126。源适配器板126具有与喷头组件189的中心开口189a匹配的中心开口128a。远程等离子体源130通过石英插入件131和喷头组件189与内部处理容积120流体连通。喷头组件189包含下部板199，下部板199具有形成在下部板199中的多个孔隙188。喷头组件189的下部板199具有多个区190、191、192、193，所述多个区具有形成在多个区中的具有不同密度和数量的孔隙188。关于喷头组件189中孔隙分布和轮廓的细节将在下文参考图4进一步讨论。分流器170穿过下部板199上方的喷头组件189的中心开口189a定位。分流器170将来自远程等离子体源130的气流转移至下部板199的不同位置，使得气流可被进一步引导穿过孔隙188到基板104的不同位置。分流器170可具有预定的几何轮廓，以使得气流能够处于某些方向上。因此，在一个方向上的气流可具有比其他方向上的气流更大量的流动通量。在图1中描绘的示例中，分流器170将来自远程等离子体源130的气流转移为径向向外流动至喷头组件189的外部区192、193(例如，边缘区)，而非流向内部区190、191(例如，中心区)。因此，在基板104的边缘需要用更高的反应性物质的通量密度来增强处理的示例中，分流器170可用于将反应性物质的流动引导至基板104的期望的边缘位置。以下将参考图5进一步讨论分流器170的配置细节。远程等离子体源130通常连接至一个或多个气体面板。在一个实施例中，远程等离子体源130连接至第一气体面板101和第二气体面板102，第一气体面板101配置用于提供用于消除(abatement)工艺的处理气体以在蚀刻之后移除残留材料，第二气体面板102配置用于提供用于灰化工艺的处理气体以从基板104移除光刻胶或任何其他残留物。处理腔室100进一步包括基板支撑组件153，基板支撑组件153设置在内部处理容积120中以用于支撑基板104。集中环160可设置在基板支撑组件153的外边缘上。集中环160用于保持基板104并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理腔室，包含：/n腔室主体，所述腔室主体在处理腔室中界定内部处理区域；以及/n喷头组件，所述喷头组件设置在所述处理腔室中，其中所述喷头组件具有多个区，其中在所述喷头组件的边缘区处的孔隙密度比在所述喷头组件的中心区处的孔隙密度更高；/n基板支撑组件，所述基板支撑组件设置在所述处理腔室的所述内部处理区域中；以及/n集中环(focus ring)，所述集中环设置在所述基板支撑组件的边缘上并且围绕所述基板支撑组件，其中所述集中环具有台阶，所述台阶具有基本上类似于底部宽度的侧壁高度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181113 US 16/189,4401.一种处理腔室，包含：
腔室主体，所述腔室主体在处理腔室中界定内部处理区域；以及
喷头组件，所述喷头组件设置在所述处理腔室中，其中所述喷头组件具有多个区，其中在所述喷头组件的边缘区处的孔隙密度比在所述喷头组件的中心区处的孔隙密度更高；
基板支撑组件，所述基板支撑组件设置在所述处理腔室的所述内部处理区域中；以及
集中环(focusring)，所述集中环设置在所述基板支撑组件的边缘上并且围绕所述基板支撑组件，其中所述集中环具有台阶，所述台阶具有基本上类似于底部宽度的侧壁高度。


2.如权利要求1所述的处理腔室，进一步包含：
分流器，所述分流器设置在所述喷头组件的上方。


3.如权利要求2所述的处理腔室，其中所述分流器与远程等离子体源连通。


4.如权利要求2所述的处理腔室，其中所述分流器具有底座，所述底座向上渐细至远侧端。


5.如权利要求4所述的处理腔室，其中所述底座具有第一尺寸并且所述远侧端具有第二尺寸，其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸。


6.如权利要求5所述的处理腔室，其中所述第一尺寸是所述第二尺寸的约20倍与约40倍之间。


7.如权利要求5所述的处理腔室，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·李，M·D·威尔沃斯，V·N·托多罗，H·C·李，H·S·金，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US