本发明专利技术提供一种气体流动扩散器。在一个实施例中，提供一种真空处理室，其包括具有内部体积的室本体、设置在内部体积中的衬底支撑件和具有非对称分布的气体喷射端口的气体分配组件。在另一实施例中，提供一种用于真空处理衬底的方法，其包括将衬底设置在处理室内的衬底支撑件上，使处理气体横向流入限定在气体分配板上方的区域中，其中气体分配板定位在处理室中衬底的上方，以及在存在处理气体的情况下对衬底进行处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例一般地涉及半导体衬底处理系统，更具体而言，本专利技术 实施例涉及用于控制半导体衬底处理室内的气体流动的气体流动扩散器。
技术介绍
集成电路己经发展到能够在单个芯片上包括数百万部件(例如，晶体 管、电容器、电阻器等)的复杂器件。芯片设计的发展持续地要求更快的 电路和更大的电路密度。对更大电路密度的需求必须减小集成电路部件的 尺寸。这种器件的特征的最小尺寸在本技术中通常称为临界尺寸。临界尺 寸通常包括诸如线、柱子、开口、线之间的间隙等的特征的最小宽度。随着这些临界尺寸收縮，在衬底上的处理均匀性对维持高产量极为重 要。与在制造集成电路中使用的传统等离子体蚀刻处理有关的一个问题是 衬底上蚀刻速率的非均匀性，这部分是由于反应性物质和正被蚀刻的衬底 之间的横向偏移引起的。造成反应性物质趋于从衬底的中心偏移的一个因 素是室排气口的径向位置。由于更易于从室的最靠近排气口的区域泵送气 体，反应性物质被拉向排气口，由此变成相对于室以及定位在其中的衬底 的中心偏移。这种偏移造成衬底表面上蚀刻均匀性的损失，这会显著地影 响性能，并增大制造集成电路的成本。流动限制装置可以定位在室内以改变室的传导性，来补偿泵送端口的 偏移。尽管这种技术已经显示了良好的处理结果，但是尚未实现能够制造 下一代器件的处理均匀性的水平，并认为至少部分由于不能完全补偿正在 处理室内进行处理的衬底上方的传导不均匀性。因而，随着线宽和临界尺 寸持续收縮，仍需要持续改进处理的均匀性使得能够以实用的制造成本制 造下一代器件。因而，在本技术中需要一种用于在制造集成电路过程中蚀刻材料层的改进的设备。 专利
技术实现思路
提供一种用于提供进入处理室的流动的方法和设备。在一个实施例 中，提供一种真空处理室，其包括具有内部体积的室本体，设置在内部体 积中的衬底支撑件和设置在衬底支撑件的衬底支撑表面的平面的下方的泵 送端口。泵送端口位置和内部体积的儿何形状具有在衬底上产生非对称处 理结果的构造，其中该衬底设置在衬底支撑件的衬底支撑表面上。处理室 还包括定位在衬底支撑件的衬底支撑表面的平面的上方的气体分配组件， 其中选择气体分配组件的构造以调节处理结果，使得提供泵送端口和内部 体积的几何形状引起的处理结果的对称。在另一实施例中，提供一种真空处理室，其包括具有内部体积的室本 体，设置在内部体积中的衬底支撑件和具有非对称分布的气体喷射端口的 气体分配组件。在又一个实施例中，提供一种真空处理室，其包括具有限定内部体积 的侧壁和盖子的室本体、设置在内部体积中的衬底支撑件和气体分配组 件。气体分配组件包括耦合到盖子的气体分配板和定位在气体分配板和盖 子之间的至少一个环，该环具有非对称分配的气体喷射端口。在又一个实施例中，提供一种用于真空处理衬底的方法，其包括将衬 底设置在处理室内衬底支撑件上，使处理气体横向流入限定在气体分配板 的上方，其中气体分配板定位在处理室中衬底的上方，以及在存在处理气 体的情况下处理衬底。在又一个实施例中，提供一种气体分配组件，其包括具有多个贯通板 形成的孔的气体分配板和至少一个耦合到气体分配板的一个环，该孔具有 大致平行于板的中心线的取向，该环具有多个气体喷射端口，气体喷射端 口的取向与板的孔的取向不同。附图说明通过参照在附图中图示的实施例可以以获得和详细理解本专利技术以上所述的特征的方式更具体地描述以上简要概括的本专利技术，其中图1是具有本专利技术的气体扩散器的一个实施例的示例性处理室的示意 剖视图2是图1的气体扩散器的一个实施例的底切视图3是沿着图2的剖切线3-3所取的图1的气体扩散器的局部剖视图4A是图示沿着图2的剖切线4A-4A所取的耦合件的一个实施例的 图1的气体扩散器的局部剖视图4B是耦合件的另一实施例的剖视图5是沿着图2的剖切线5-5所取的气体扩散器的剖视图6A-6B是沿着图2的剖切线6A-6A和6B-6B所取的气体扩散器的 剖视图7A-7B是用于气体扩散器的示例的可选实施例的示意仰视图； 图8是用于调节半导体制造处理的方法的一个实施例的流程图；以及 图9A-9B是用对称的和非对称的扩散器获得的处理结果的示意图。 然而，要注意，附图仅仅图示本专利技术的典型的实施例，因而不能认为 是对其范围的限定，因为本专利技术可以允许其它等同效果的实施例。还可以 想到，不需要其它叙述， 一个实施例的各个特征可以有益地用在其它实施 例中。具体实施例方式本专利技术的实施例一般涉及用于改进在等离子体处理室中半导体衬底上 处理的均匀性的设备。本技术中的技术人员将理解到可以使用其它形式的 等离子体蚀刻室以实施本专利技术，其包括反应性离子蚀刻(RIE)室、电子 回旋谐振(ECR)室等。此外，本专利技术的实施例可以用在其中流动控制可 以在处理过程中改进衬底的表面上处理均匀性的任何处理室，诸如原子层 沉积(ALD)室、化学气相沉积(CVD)室、等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)室、磁性增强等离子体处理室等。图1示出了具有本专利技术实施例的气体扩散器132的真空处理室102的示意横截面图。在图l所图示的实施例中，气态扩散器132调节处理均匀 性，使得能够补偿传导性或者造成非对称处理(例如，相对于衬底的中心 线不对称的处理结果)的其它室的属性。在其它实施例中，气体扩散器132可以用来形成非对称处理结果。其中有益地利用本专利技术的处理室的一 个示例是从Santa， California的Applied Material, Inc.购买的ENABLER 处理室。还可以想到本专利技术可以用来有利于包括来自其它制造商的室的其 它处理室。在一个实施例中，处理室102包括具有传导性室壁130和底部108的 真空室本体IIO。室壁130连接到电接地134。盖子170设置在室壁130上 以封闭在室本体110内限定的内部体积178。至少一个电磁线圈部分112 定位在室壁130的外部。电磁线圈部分112可以选择性地被能够产生至少 5V的DC电源154通电，以为处理室102内形成的等离子体处理提供控制 旋钮。瓷衬131设置在内部体积178内以便于清洁室102。可以易于将蚀刻 处理的副产品和残留物以选定的间隔从该瓷衬131除去。衬底支撑基座116设置在处理室102的底部气体扩散器132的下方。 处理区域180限定在衬底支撑基座116和扩散器132之间的内部体积178 内。衬底支撑基座U6可以包括用于在处理过程中将衬底114保持在气体 扩散器132的下方基座116的表面140上的静电卡盘126。静电卡盘126 由DC电源120控制。支撑基座U6可以通过匹配的网络124耦合到RF偏置源122。偏置源 122 —般能够产生具有50kHz至13.56MHz的可调频率和0与500瓦特之 间的功率的RF信号。可选地，偏置源122可以是DC或者脉冲DC源。支撑基座116还可以包括内外温度调节区域174、 176。每个温度调节 区域174、 176可以包括至少一个温度调节装置，诸如电阻加热器或者用 于循环冷却剂的管道，使得可以控制设置在基座上的衬底的径向温度梯 度。具有内外温度调节区域的一个适合的基座的示例在美国专利申请序列 号10/960,874和11/531,474中描述，这些专利通过引用全部包含于此。室102的内部是通过排气口 135耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种真空处理室，包括：具有内部体积的室本体；设置在所述内部体积中的衬底支撑件；泵送端口，其设置在所述衬底支撑件的衬底支撑表面的平面下方，其中，所述泵送端口的位置和所述内部体积的几何形状具有在衬底上产生非对称处理结果的构造，所述衬底设置在所述支撑件的所述衬底支撑表面；以及气体分配组件，其定位在所述衬底支撑件的所述衬底支撑表面的所述平面的上方，其中，选择所述气体分配组件的构造以调节由于所述泵送端口和所述内部体积的几何形状引起的处理结果的对称性。
【技术特征摘要】
US 2007-3-21 11/689,0311.一种真空处理室，包括具有内部体积的室本体；设置在所述内部体积中的衬底支撑件；泵送端口，其设置在所述衬底支撑件的衬底支撑表面的平面下方，其中，所述泵送端口的位置和所述内部体积的几何形状具有在衬底上产生非对称处理结果的构造，所述衬底设置在所述支撑件的所述衬底支撑表面；以及气体分配组件，其定位在所述衬底支撑件的所述衬底支撑表面的所述平面的上方，其中，选择所述气体分配组件的构造以调节由于所述泵送端口和所述内部体积的几何形状引起的处理结果的对称性。2. 根据权利要求1所述的真空处理室，其中，选择所述气体分配组件 的构造，以使所述泵送端口的位置和所述内部体积的几何形状引起的处理 结果大致对称。3. 根据权利要求1所述的真空处理室，还包括至少一个线圈，其定位在所述室本体的外部，并可以被通电以横向调 节所述处理结果的分布。4. 根据权利要求1所述的真空处理室，其中，所述气体分配组件还包括内和外气体喷射端口 ，其可独立地控制以改变所述处理结果的横向分布。5. 根据权利要求4所述的真空处理室，其中，所述气体分配组件还包括气体分配板，其定位在所述衬底支撑件和所述内和外气体喷射端口之间。6. —种真空处理室，包括-具有内体积的室本体；设置在所述内体积中的衬底支撑件；以及气体分配组件，其具有非对称分布的气体喷射端口。7. 根据权利要求6所述的真空处理室，其中，选择所述气体喷射端口 的分布以产生大致非对称的处理结果。8. 根据权利要求6所述的真空处理室，其中，选择所述气体喷射端口 的分布以从由所述室本体的流动传导性产生的非对称结果产生大致对称的 处理结果。9. 一种真空处理室，包括室本体，其具有限定内部体积的侧壁和盖子； 设置在所述内部体积中的衬底支撑件；以及 气...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗比瑞哈特，丹尼尔J霍夫曼，詹姆斯D卡达希，周逍平，马修L米勒，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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