气体供应单元和包括气体供应单元的衬底处理设备制造技术

公开了一种气体供应单元。示例性气体供应单元包括：设置有多个注射孔的上板；以及分隔板，其构造和布置成抵靠着上板，以引导来自注射孔的气流；其中，多个注射孔中的一个是中心注射孔，并且除多个注射孔中的所述一个之外的其他孔围绕中心注射孔同心地布置作为外注射孔；并且其中，分隔板设置有与中心注射孔流体连通的中心通孔，并且设置有朝向上板延伸的多个突起，从而形成多个区域，每个区域与外注射孔之一流体连通。孔之一流体连通。孔之一流体连通。

【技术实现步骤摘要】
气体供应单元和包括气体供应单元的衬底处理设备


[0001]本公开总体涉及气体供应单元和包括该气体供应单元的衬底处理设备，更具体地，涉及能够控制衬底的特定部分上的膜沉积的气体供应单元，以及包括该气体供应单元的衬底处理设备。

技术介绍

[0002]在制造半导体器件的过程中，随着电路线宽度减小，需要更精确的过程控制。在作为重要半导体过程之一的膜沉积过程中，已经做出了各种努力来实现高膜均匀性。
[0003]均匀膜沉积的主要因素之一是气体供应单元。喷淋板用于公共气体供应单元。喷淋板的优点是以同轴形状将气体均匀地供应到衬底上。然而，由于例如排气端口和闸阀中的气流，衬底边缘部分的膜厚度和衬底中心部分的膜厚度可能不均匀。
[0004]在本部分中阐述的任何讨论，包括问题和解决方案的讨论，已被包括在本公开中仅是为了提供本公开的背景，不应被视为承认任何或所有讨论在制造本专利技术时是已知的或者以其他方式构成现有技术。

技术实现思路

[0005]提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0006]根据本公开的示例性实施例，提供了一种气体供应单元。该气体供应单元包括：设置有多个注射孔的上板；以及分隔板，其构造和布置成抵靠着上板，以引导来自注射孔的气流；其中，多个注射孔中的一个是中心注射孔，并且除多个注射孔中的所述一个之外的其他孔围绕中心注射孔同心地布置作为外注射孔；并且其中，分隔板设置有与中心注射孔流体连通的中心通孔，并且设置有朝向上板延伸的多个突起，从而形成多个区域，每个区域与外注射孔之一流体连通。
[0007]在各种实施例中，至少一个区域可以设置有基本梯形形状。
[0008]在各种实施例中，区域的数量可以是四个，其中一个区域的尺寸大于其他三个区域的尺寸。
[0009]在各种实施例中，突起可以从中心向外部径向布置。
[0010]在各种实施例中，气体供应单元还可以包括喷淋板，其设置有多个孔以将气流引导到气体供应单元外部，其中喷淋板附接到上板的下表面。
[0011]在各种实施例中，气体供应单元还可以包括连接到上板的上表面的绝缘体，其中绝缘体设置有与中心注射孔流体连通的中心孔，并且设置有多个外孔，每个外孔与外注射孔流体连通。
[0012]在各种实施例中，气体供应单元还可以包括气流通道，其设置在分隔板的下表面和喷淋板的上表面之间并且配置为与中心通孔和区域的周边流体连通。
[0013]在各种实施例中，气体供应单元可以包括多个气体分流器，每个气体分流器与中心孔和外孔流体连通。
[0014]在各种实施例中，气体供应单元可以包括公共气体管线，其配置为分支成分支气体管线，每个分支气体管线连接到气体分流器。
[0015]在各种实施例中，气体供应单元还可以包括液体气体管线和干燥气体管线，其配置为连接到公共气体管线的上游。
[0016]在各种实施例中，气体供应单元还可以包括控制器，其配置为控制气体分流器的流量。
[0017]在各种实施例中，提供了一种衬底处理设备。该衬底处理设备包括：反应室；位于反应室中的基座，其构造和布置成支撑衬底，其中该设备包括气体供应单元，并且喷淋板构造和布置成面向基座。
[0018]在各种实施例中，衬底处理设备还可以包括设置在反应室的侧壁中的衬底输送管，其中区域中的最大区域设置在衬底输送管的附近。
[0019]在各种实施例中，衬底处理设备还可以包括设置在反应室的侧壁中的真空端口，其中区域中的最大区域设置在真空端口的附近。
附图说明
[0020]当结合以下说明性附图考虑时，通过参考详细描述和权利要求，可以获得对本公开的示例性实施例的更完整理解。
[0021]图1是用于沉积可用于本专利技术实施例的膜的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)设备的示意图；
[0022]图2是示出包括分隔板的气体供应单元的示意图；以及
[0023]图3是示出包括分流器和气体管线的气体供应单元的示意图。
[0024]应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助理解本公开的所示实施例。
具体实施方式
[0025]尽管下面公开了某些实施例和示例，但本领域技术人员将理解的是，本公开超出了具体公开的实施例和/或本公开的用途及其明显的修改和等同物。因此，意图是本公开的范围不应被本文描述的特定实施例所限制。
[0026]本文呈现的图示不意味着是任何特定材料、设备、结构或装置的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施例的表示。
[0027]在本公开中，“气体”可以包括在常温常压下为气体的材料、蒸发的固体和/或蒸发的液体，并且根据情况可以由单一气体或气体混合物构成。除了过程气体之外的气体，即不经过气体供应单元(比如喷淋板等)而引入的气体，可以用于例如密封反应空间，并且可以包括密封气体，比如稀有或其他惰性气体。术语惰性气体是指在施加等离子体功率时不在可感知的程度上参与化学反应的气体和/或能够激发前体的气体。术语前体和反应物可以互换使用。
[0028]如本文所用，术语“衬底”可以指可以使用的或者可以在其上形成器件、电路或薄
膜的任何一种或多种底层材料。
[0029]如本文所用，术语“膜”和“薄膜”可以指通过本文公开的方法沉积的任何连续或非连续结构和材料。例如，“膜”和“薄膜”可以包括2D材料、纳米棒、纳米管或纳米粒子，或者甚至部分或全部分子层或部分或全部原子层或原子和/或分子簇。“膜”和“薄膜”可包括具有针孔的材料或层，但仍至少部分连续。
[0030]该过程可以使用任何合适的设备来执行，例如包括图1所示的设备。图1是PECVD设备的示意图。在该图中，通过在反应室100的内部提供一对平行且面向彼此的导电平板电极30、110，向一侧30施加HRF功率(例如13.56MHz或27MHz)，并将另一侧110电接地，可以在电极之间激发等离子体。温度调节器可以设置在基座110(下电极)中，并且放置在其上的衬底的温度可以在给定温度下保持恒定。上电极30也可以用作喷淋板，并且反应气体和前体气体可以通过喷淋板30引入反应室100。此外，在反应室110中，可以设置排气管线140，反应室100内部的气体可以通过该排气管线排出。
[0031]此外，可以提供设置在反应室100下方的转移室150，并且可以提供转移区。可以提供闸阀130和晶片输送管135，晶片通过该晶片输送管135被转移到转移室150中或从转移室150中被转移。在一些实施例中，远程等离子体单元可用于激发气体。
[0032]在一些实施例中，可以使用多室模块(彼此靠近设置的用于处理晶片的两个或四个室或隔室)，其中反应气体可以通过共享管线供应，而前体气体可以通过非共享管线供应。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体供应单元，包括：设置有多个注射孔的上板；以及分隔板，其构造和布置成抵靠着上板，以引导来自注射孔的气流；其中，多个注射孔中的一个是中心注射孔，并且除多个注射孔中的所述一个之外的其他孔围绕中心注射孔同心地布置作为外注射孔；并且其中，分隔板设置有与中心注射孔流体连通的中心通孔，并且设置有朝向上板延伸的多个突起，从而形成多个区域，每个区域与外注射孔之一流体连通。2.根据权利要求1所述的气体供应单元，其中，所述区域中的至少一个具有基本梯形形状。3.根据权利要求1所述的气体供应单元，其中，所述区域的数量为四个，其中一个区域的尺寸大于其他三个区域的尺寸。4.根据权利要求1所述的气体供应单元，其中，所述突起从中心向外部径向布置。5.根据权利要求1所述的气体供应单元，还包括喷淋板，其设置有多个孔以将气流引导到气体供应单元外部，其中，所述喷淋板附接到所述上板的下表面。6.根据权利要求1所述的气体供应单元，还包括连接到所述上板的上表面的绝缘体，其中，所述绝缘体设置有与所述中心注射孔流体连通的中心孔，并且设置有多个外孔，每个外孔与所述外注射孔流体连通。7.根据权利要求5所述的气体供应...

【专利技术属性】
技术研发人员：相田高永，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：