具有集成处理气体分配的单片式模块化微波源制造技术

本文公开的实施方式包括用于源阵列的外壳。在一个实施方式中，外壳包括导电体，其中导电体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。在一个实施方式中，穿过导电体形成多个开口，并且在导电体的第二表面中设置通道。在一个实施方式中，盖在通道之上，并且盖包括穿过盖的厚度的第一孔。在一个实施方式中，外壳还包括穿过导电体的厚度的第二孔。在一个实施方式中，第二孔与通道相交。第二孔与通道相交。第二孔与通道相交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成处理气体分配的单片式模块化微波源
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年9月27日递交的美国非临时申请No.16/586,482的优先权，通过引用的方式将所述申请的全部内容结合在此。


[0003]实施方式涉及半导体制造领域，并且特定而言涉及用于高频源的具有集成处理气体分配的单片式(monolithic)源阵列。
[0004]现有技术的描述
[0005]一些高频等离子体源包括穿过介电板中的开口的施加器。穿过介电板的开口允许施加器(例如介电腔谐振器)暴露于等离子体环境。然而，已经表明，在围绕施加器的空间中的介电板的开口中也产生了等离子体。这有可能在处理腔室内产生等离子体不均匀性。此外，将施加器暴露于等离子体环境下可导致施加器的更快劣化。
[0006]在一些实施方式中，施加器被定位在介电板之上或在空腔内而进入(但不穿过)介电板。这种配置减少了与腔室内部的耦接，因此不能提供最佳的等离子体产生。高频电磁辐射与腔室内部的耦接部分地由于介电板和施加器之间的附加界面而减少，高频电磁辐射需要跨所述界面传播。另外，在每个施加器处及跨越不同的处理工具的界面的变化(例如，施加器的定位、施加器和/或介电板的表面粗糙度、施加器相对于介电板的角度等)可能导致等离子体不均匀性。
[0007]特别地，当施加器是与介电板离散的部件时，更容易发生等离子体不均匀性(在单个处理腔室内和/或跨不同处理腔室(例如，腔室匹配))。例如，在具有离散部件的情况下，小的变化(例如，组件、加工容差变化等)会导致等离子体的不均匀性，从而对腔室内的处理条件产生负面影响。

技术实现思路

[0008]本文公开的实施方式包括用于源阵列的外壳。在一个实施方式中，外壳包括导电体，其中导电体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。在一个实施方式中，穿过导电体形成多个开口，并且在导电体的第二表面中设置通道。在一个实施方式中，盖在通道之上，并且盖包括穿过盖的厚度的第一孔。在一个实施方式中，外壳还包括穿过导电体的厚度的第二孔。在一个实施方式中，第二孔与通道相交。
[0009]实施方式还可包括用于处理工具的组件，所述组件包括单片式源阵列和外壳。在一个实施方式中，单片式源阵列包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的介电板，以及从介电板的第一表面延伸出的多个凸部。在一个实施方式中，多个气体分配孔从介电板的第一表面通向第二表面。在一个实施方式中，外壳附接到单片式源阵列，并且包括具有第三表面和与第三表面相对的第四表面的导电体。在一个实施方式中，穿过导电体的多个开口，并且每个开口围绕多个凸部中的不同的一个。在一个实施方式中，通道设置在导电体的第四表面中，并且盖在通道上方。在一个实施方式中，盖包括流体耦接到气体分配孔的
多个第一孔。在一个实施方式中，外壳还包括穿过导电体的第二孔，所述第二孔与通道相交。
[0010]实施方式还可以包括处理工具。在一个实施方式中，处理工具包括腔室和与腔室对接的组件。在一个实施方式中，所述组件包括单片式源阵列，所述单片式源阵列具有多个凸部和贯穿所述单片式源阵列的厚度的多个气体分配孔。在一个实施方式中，单片式源阵列还包括外壳，所述外壳具有导电体和穿过所述导电体的开口，用于容纳所述多个凸部。在一个实施方式中，所述导电体中的通道流体地耦接到所述气体分配孔。
附图说明
[0011]图1是根据一个实施方式的处理工具的示意图，所述处理工具包括具有单片式源阵列的模块化高频发射源，所述单片式源阵列包括多个施加器。
[0012]图2是根据一个实施方式的模块化高频发射模块的方块图。
[0013]图3是根据一个实施方式的组件的分解透视图。
[0014]图4A是根据一个实施方式的盖板和气体分配管线的平面视图图示。
[0015]图4B是根据一个实施方式的图4A中的盖板沿线B
‑
B'的截面图示。
[0016]图5A是根据一个实施方式的导电外壳的底表面的透视图图示。
[0017]图5B是根据一个实施方式的沿线B
‑
B'的图5A中的导电外壳的截面图示。
[0018]图6是根据一个实施方式的组件的一部分的截面图示，更清楚地示出了气体分配网络。
[0019]图7是根据一个实施方式的处理工具的截面图示，所述处理工具包括具有集成气体分配网络的组件。
[0020]图8示出了根据一个实施方式的可以与高频等离子体工具结合使用的示例性计算机系统的方块图。
具体实施方式
[0021]本文描述的系统包括用于高频源的具有集成气体分配的单片式源阵列。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施方式。在其他实例中，未详细描述众所周知的方面，以免不必要地混淆实施方式。此外，应当理解，附图中示出的各种实施方式是说明性表示，并且不一定按比例绘制。
[0022]如上所述，具有离散施加器的高频等离子体源可能导致腔室内的等离子体不均匀，以及导致高频电磁辐射到腔室内的非最佳注入。等离子体中的不均匀性可能由于不同的原因而发生，例如组装问题、制造容差、劣化和类似原因。高频电磁辐射向腔室的非最佳注入可能(部分)由施加器和介电板之间的界面所引起。
[0023]因此，本文公开的实施方式包括单片式源阵列。在一个实施方式中，单片式源阵列包括介电板和从介电板的表面向上延伸的多个凸部。特别地，凸部和介电板形成单片式部件。即，凸部和介电板由单块材料制成。凸部的尺寸适合用作施加器。例如，可以制造进入凸部的孔以容纳单极天线。因此，凸部可以用作介电腔谐振器。
[0024]将源阵列实现为单片部件具有多个优点。一个好处是可以保持严格的加工容差，
以便在零件之间提供高度的均匀性。离散施加器需要组装，而单片式源阵列避免了可能的组装变化。另外，由于在施加器和介电板之间不再存在实体界面，因此使用单片式源阵列可改善高频电磁辐射注入腔室的能力。
[0025]单片式源阵列还在腔室中提供了改善的等离子体均匀性。特别地，介电板的暴露于等离子体的表面不包括任何间隙以容纳施加器。此外，凸部和介电板之间缺乏实体界面，改善了在介电板中的横向电场扩散。
[0026]单片式源阵列还需要与先前解决方案不同的气体分配方案。以前，气体是通过容纳施加器的介电板中的开口流入腔室的。由于这些开口已被移除，因此需要不同的解决方案。因此，本文公开的实施方式包括由组件的不同部件实施的气体分配方案。例如，可以在围绕单片式源阵列的外壳中实现气体的水平分布。因此，仅需要在单片式源阵列中钻出垂直的气体分配孔。也就是说，在一些实施方式中，单片式源阵列不需要水平的气体路由通道。这简化了单片式源阵列的制造并降低了成本。
[0027]现在参照图1，示出了根据一个实施方式的等离子体处理工具100的横截面插图。在一些实施方式中，处理工具100可以是适于利用等离子体的任何类型的处理操作的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种外壳，包括：导电体，其中所述导电体包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个开口，穿过所述导电体；通道，设置在所述导电体的所述第二表面中；盖，在所述通道之上，且其中所述盖包括穿过所述盖的厚度的第一孔；以及第二孔，穿过所述导电体的厚度，其中所述第二孔与所述通道相交。2.如权利要求1所述的外壳，其中所述盖被焊接到所述导电体。3.如权利要求1所述的外壳，其中所述通道环绕所述多个开口中的至少一个。4.如权利要求1所述的外壳，其中所述第二孔比所述第一孔距所述导电体的轴向中心更远。5.如权利要求1所述的外壳，其中所述第一孔被布置成多个群组，其中第一群组具有第一数量的第一孔，并且其中第二群组具有第二数量的第一孔，所述第二数量大于所述第一数量。6.如权利要求5所述的外壳，其中所述第一群组比所述第二群组距所述导电体的轴向中心更远。7.如权利要求1所述的外壳，其中每个开口的直径为大约15mm或更大。8.如权利要求1所述的外壳，所述外壳还包括：多个通道，所述多个通道进入所述导电体的所述第二表面；以及多个第二孔，其中每个第二孔与所述多个通道中的不同的通道相交。9.如权利要求8所述的外壳，所述外壳还包括：在所述导电体的所述第一表面之上的盖板。10.如权利要求9所述的外壳，所述外壳还包括：穿过所述盖板的多个第三孔，其中所述第三孔的每一个流体地耦接至所述第二孔中的不同的一个。11.如权利要求10所述的外壳，其中所述多个第三孔通过多个气体管线流体地耦接至气体入口。12.如权利要求11所述的外壳，其中沿着所述气体入口与所述第三孔中的每一个之间的所述气体管线的距离是基本均匀的。13.一种组件，包括：单片式源阵列，其中所述单片式源阵列包括：介电板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：