高温真空密封制造技术

描述了气体分配组件和包括气体分配组件的处理腔室。气体分配组件包括气体分配板、盖、和主要O形环。将主要O形环放置于气体分配板的第一接触表面的净化通道和第二接触表面之间。描述了使用公开的气体分配组件密封处理腔室的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高温真空密封


[0001]本公开内容的实施方式一般涉及用于真空密封处理腔室的设备和方法。特定地，本公开内容的实施方式涉及能够减少氧气渗透的高温真空密封的设备和方法

技术介绍

[0002]在半导体制造期间，处理腔室在处理期间通常需要高温真空密封、超纯环境和低分子氧含量。处理腔室部件使用O形环连接，以防止金属与金属接触并形成密封。形成的密封大部分是不透流体的，但可允许某些大气气体渗透。气体的渗透是温度敏感的，在更高的温度下渗透增加。由于处理腔室通常在升高的温度下操作，O形环的气体渗透会显著增加。
[0003]在常规处理腔室中，具有足够的差动泵送的双密封经常与高温真空组件一起使用。在存在空间限制的情况下，双密封的应用具有局限性。此外，采用双密封通常还具有更长的前置时间及增加的订制O形环的成本。因此，在本领域中需要用于密封处理腔室环境以防止周围气体物质迁移的设备和方法。

技术实现思路

[0004]本公开内容的一个或多个实施方式涉及一种气体分配组件，包括：气体分配板、盖及主要O形环。该气体分配板具有前表面及背表面以界定厚度。该气体分配板包括延伸穿过该气体分配板的该厚度的多个孔。该气体分配板在外边缘处具有密封区域。该密封区域具有第一接触表面及第二接触表面，且该第一接触表面包括在该第一接触表面中形成的净化通道。该盖具有前表面及背表面以界定厚度。放置该盖的该前表面相邻于该气体分配板的该背表面。该盖包括净化气体管线入口及净化气体管线出口，该净化气体管线入口在该前表面处具有开口，该净化气体管线出口在该前表面处具有开口。该入口开口及该出口开口与该第一接触表面的该净化通道对准。在该第一接触表面的该净化通道及该第二接触表面之间放置该主要O形环。
[0005]本公开内容的额外实施方式涉及一种处理腔室，包括：腔室主体，该腔室主体具有侧壁及底部以将处理空间设界。基板支撑件在该处理空间内且具有支撑表面。气体分配组件包括气体分配板、盖、及主要O形环以将该处理空间设界。该气体分配板具有面对该基板支撑件的该支撑表面的前表面及背表面以界定厚度。该气体分配板包括延伸穿过该气体分配板的该厚度的多个孔。该气体分配板在外边缘处具有密封区域且该密封区域具有第一接触表面及第二接触表面。该第一接触表面包括在该第一接触表面中形成的净化通道。该盖具有前表面及背表面以界定厚度。放置该盖的该前表面相邻于该气体分配板的该背表面。该盖包括净化气体管线入口及净化气体管线出口，该净化气体管线入口在该前表面处具有开口，该净化气体管线出口在该前表面处具有开口。该入口开口及该出口开口与该第一接触表面的该净化通道对准，且在该第一接触表面的该净化通道及该第二接触表面之间放置该主要O形环。
[0006]本公开内容的进一步实施方式涉及一种密封处理腔室的方法。测量净化气体管线
出口下游的净化气体管线中的压力，该净化气体管线出口与气体分配组件中的净化通道对准，该气体分配组件包括由主要O形环分开的气体分配板及盖。该净化气体管线与净化通道及净化气体管线入口流体连通。该净化气体管线入口及该净化气体管线出口的每一者与该净化通道对准。提供惰性气体的流量进入该净化通道，使得该气体分配板及该净化通道之间实质无压力差异。
附图说明
[0007]为了可详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式来对本公开内容进行更详细的描述(在上面简要地概述)，其中一些在附图中图示。然而，应注意，附图仅图示了本公开内容的典型实施方式，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。
[0008]图1展示了根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室的横截面等距视图；
[0009]图2展示了根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室的横截面视图；
[0010]图3是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理站的分解横截面视图；
[0011]图4是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理平台的示意图；
[0012]图5是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理腔室的横截面示意视图；
[0013]图6是类似于图5的区域VI的区域的部分横截面示意视图；
[0014]图7是在类似于图6的区域内的气体分配组件的部分横截面分解示意视图；及
[0015]图8是类似于图5的区域VIII的区域的部分横截面示意视图。
具体实施方式
[0016]在描述本公开内容的几个示例性实施方式之前，应理解，本公开内容不限于在以下描述中阐述的构造或处理步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式且能够以各种方式被实现或实行。
[0017]如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“基板”是指处理作用于其上的表面或表面的一部分。本领域技术人员还将理解的是，除非上下文另外明确指出，否则对基板的引用也可仅指基板的一部分。另外，提及在基板上沉积可指裸基板和在其上沉积或形成一个或多个膜或特征的基板两者。
[0018]如本文所用，“基板”是指在制造处理期间在其上执行膜处理的基板上形成的任何基板或材料表面。例如，可在其上执行处理的基板表面包括材料，例如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(SOI)、碳掺杂的氧化硅、非晶硅、掺杂的硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石、及其他任何材料，例如金属、金属氮化物、金属合金、和其他导电材料，取决于应用。基板包括但不限于半导体晶片。可将基板暴露于预处理的处理以抛光、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火、UV固化、电子束固化和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上进行膜处理之外，在本公开内容中，所公开的任何膜处理步骤也可在形成于基板上的底层上进行，如下面更详细地公开的，且术语“基板表面”旨在包括上下文指示的底层。因此，例如，在膜/层或部分膜/层已沉积在基板表面上的情况下，新沉积的膜/层的暴露表面成为基板表面。
[0019]如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“前体”、“反应物”、“反应气体”等
可互换使用，是指可与基板表面或与在基板表面上形成的膜反应的任何气态物质。
[0020]本公开内容的一个或多个实施方式有利地提供了能够进行高温真空密封的技术。一些实施方式提供了用于有效去除从O形环脱气的气态物质、最小化或消除处理环境中大气分子氧(O2)的负面影响的设备和方法。
[0021]本公开内容的一些实施方式涉及具有泵送净化通道以及单个密封(O形环)的气体分配组件。在一些实施方式中，通道被惰性气体(例如，Ar、N2)连续净化以在腔室和通道中维持相等的压力。换句话说，最小化通道和处理腔室之间的压力差异(ΔP)。在一些实施方式中，压力差异实质为零(ΔP＝0)。零压力差异防止了惰性或净化气体(例如，Ar、N2)流动进入腔室的反应空间。
[0022]在一些实施方式中，使用压力转换器以相对于处理腔室中的压力来控制净化通道中的压力。在一些实施方式中，气体分配组件包括多于一个净化气体通道，或处理腔室包括多于一个具有净化气体通道的气体分配组件。在一些实施方式中，相对于周围气体压力单独地控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体分配组件，包括：气体分配板，所述气体分配板具有前表面及背表面以界定厚度，所述气体分配板包括延伸穿过所述气体分配板的所述厚度的多个孔，所述气体分配板在外边缘处具有密封区域，所述密封区域具有第一接触表面及第二接触表面，所述第一接触表面包括在所述第一接触表面中形成的净化通道；盖，所述盖具有前表面及背表面以界定厚度，放置所述盖的所述前表面相邻于所述气体分配板的所述背表面，所述盖包括净化气体管线入口及净化气体管线出口，所述净化气体管线入口在所述前表面处具有开口，所述净化气体管线出口在所述前表面处具有开口，所述入口开口及所述出口开口与所述第一接触表面的所述净化通道对准；和主要O形环，在所述第一接触表面的所述净化通道及所述第二接触表面之间放置所述主要O形环。2.如权利要求1所述的气体分配组件，其中所述主要O形环放置于所述第一接触表面中的主要O形环凹槽中。3.如权利要求1所述的气体分配组件，进一步包括次要O形环，所述次要O形环在所述气体分配板的所述背表面及所述盖的前表面之间。4.如权利要求3所述的气体分配组件，其中所述次要O形环在所述净化通道的与所述主要O形环相对的一侧上。5.如权利要求1所述的气体分配组件，其中所述次要O形环在凹槽中，在所述气体分配板的所述背表面或所述盖的前表面的其中一者或多者中形成所述凹槽。6.如权利要求1所述的气体分配组件，进一步包括压力转换器，所述压力转换器与所述净化气体管线入口连通。7.如权利要求6所述的气体分配组件，进一步包括压力计，在所述净化气体管线出口中放置所述压力计。8.如权利要求7所述的气体分配组件，进一步包括控制器，所述控制器经配置以基于来自所述压力计的测量值来控制所述压力转换器，以提供惰性气体的流量进入所述净化气体管线入口，所述流量足以维持所述气体分配板及所述净化通道之间实质无压力差异。9.如权利要求1所述的气体分配组件，进一步包括间隔器环，所述间隔器环具有内部表面及背表面，所述内部表面相邻于所述气体分配板的外部表面，所述背表面相邻于所述气体分配板的所述密封区域中的第三接触表面。10.如权利要求9所述的气体分配组件，其中所述气体分配板进一步包括间隔器环净化气体管线，所述间隔器环净化气体管线从所述背表面延伸穿过所述气体分配板至所述第三接触表面，所述间隔器环净化气体管线包括间隔器环净化气体管线入口及间隔器环净化气体管线出口，所述间隔器环净化气体管线入口在所述气体分配板的所述背表面处具有开口，所述间隔器环净化气体管线出口在所述气体分配板的所述背表面处具有开口，所述入口开口及所述出口开口与间隔器环净化通道对准。11.如权利要求10所述的气体分配组件，其中在所述第三接触表面或所述间隔器环的所述背表面的其中一者或多者中形成所述间隔器环净化通道。12.如权利要求11所述的气体分配组件，进一步包括压力转换器，所述压力转换器与所述净化气体管线入口或所述间隔器环气体管线入口的其中一者或多者连通。
13.如权利要求12所述的气体分配组件，进一步包括压力计，在所述净化气体管线出口或所述间隔器环气体管线出口的其中一者或多者中放置所述压力计。14.如权利要求13所述的气体分配组件，进一步包括控制器，所述控制器经配置以基于来自所述压力计的测量值来控制所述压力转换器，以提供惰性气体的流量进入所述净化气体管线入口或所述间隔器环气体管...

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