包括气体扩散喷嘴的衬底处理设备制造技术

公开了一种衬底处理设备单元。示例性衬底处理设备包括反应室；设置在反应室中并配置为支撑衬底的基座；设置在基座上方的喷淋板；位于喷淋板上方并与反应室流体连通的气体输送管；以及通过气体扩散喷嘴连接到气体输送管的气体供应管，其中气体扩散喷嘴包括多个孔，并且其中至少一个孔是有角度的。且其中至少一个孔是有角度的。且其中至少一个孔是有角度的。

【技术实现步骤摘要】
包括气体扩散喷嘴的衬底处理设备


[0001]本专利技术总体涉及包括气体扩散喷嘴的衬底处理设备。

技术介绍

[0002]在制造半导体器件的过程中，随着电路线宽的减小，需要更精确的过程控制。在膜沉积过程中，已经进行了各种努力来实现高膜均匀性。
[0003]均匀膜沉积的一个主要因素是气体供应单元。喷淋板是常见的气体供应装置。喷淋板具有将气体均匀供应到衬底上的优点。然而，在衬底边缘部分的膜厚度和在衬底中心部分的膜厚度可能不相同，因为例如气体在室内没有充分混合。
[0004]本部分中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，已被包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景，并且不应被认为是承认任何或所有的讨论在本专利技术被做出时是已知的，或者构成现有技术。

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，提供了一种衬底处理设备。该衬底处理设备包括：反应室；设置在反应室中并配置为支撑衬底的基座；设置在基座上方的喷淋板；位于喷淋板上方并与反应室流体连通的气体输送管；以及通过气体扩散喷嘴连接到气体输送管的气体供应管，其中气体扩散喷嘴包括多个孔，并且其中至少一个孔是有角度的。
[0007]在各种实施例中，与孔的中心轴线的角度可以在10至45度之间。
[0008]在各种实施例中，孔的数量可以在4至8之间。
[0009]在各种实施例中，孔的直径可以在2至5mm之间。
[0010]在各种实施例中，衬底处理设备可以进一步包括流体耦合到气体供应管的多个处理气体管线和惰性气体管线。
[0011]在各种实施例中，衬底处理设备可以进一步包括流体耦合到处理气体管线的处理气体源。
[0012]在各种实施例中，衬底处理设备可以进一步包括流体耦合到惰性气体管线的惰性气体源。
[0013]在各种实施例中，处理气体可以选自以下中的至少一种：四甲基硅烷、三甲基硅烷、氨、一氧化二氮、二氧化碳、四乙氧基硅烷、氧气或其组合。
[0014]在各种实施例中，惰性气体可以选自以下中的至少一种：He、Ar、N2或其组合。
[0015]在各种实施例中，衬底处理设备可以包括等离子体化学气相沉积设备。
附图说明
[0016]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。
[0017]图1是本专利技术实施例中的衬底处理设备的示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例中的衬底处理设备的示意性剖视图。
[0019]图3是本专利技术实施例中的气体扩散喷嘴的示意性透视图。
[0020]图4a是比较示例中的气体扩散喷嘴的示意性剖视图。
[0021]图4b是本专利技术实施例中的气体扩散喷嘴的示意性剖视图。
[0022]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夸大，以帮助理解本公开的所示实施例。
具体实施方式
[0023]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，本公开延伸到具体公开的实施例和/或本公开的使用及其明显的修改和等同物之外。因此，意图是本公开的范围不应被这里描述的特定实施例所限制。
[0024]本文呈现的图示并不意味着是任何特定材料、装置、结构或设备的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施例的表示。
[0025]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，并且可以由单一气体或气体混合物构成，这取决于情况。除了处理气体之外的气体，即不经过气体供应单元(例如喷淋板等)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，例如稀有气体或其他惰性气体。术语惰性气体指的是在可感知的程度上不参与化学反应的气体和/或当施加等离子体功率时能够激发前体的气体。
[0026]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、电路或膜的任何一种或多种底层材料。
[0027]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不连续的结构和材料。例如，“膜”和“薄膜”可以包括2D材料、纳米棒、纳米管或纳米颗粒，或者甚至部分或全部分子层或者部分或全部原子层或者原子和/或分子的簇。“膜”和“薄膜”可包括具有针孔的材料或层，但仍至少部分连续。
[0028]图1是本专利技术实施例中的衬底处理设备的示意平面图。衬底处理设备可以包括：(i)四个处理模块20、22、24、26，每个模块具有四个反应室RC1、RC2、RC3、RC3；(ii)衬底处理室30，包括两个后端机器人32(衬底处理机器人)；以及(iii)用于同时装载或卸载两个衬底的装载锁定室40，装载锁定室40附接到衬底处理室30的一个附加边，其中每个后端机器人32可接近装载锁定室40。每个后端机器人32具有至少两个可同时接近每个单元的两个反应室的末端执行器，所述衬底处理室30具有多边形形状，具有分别对应于并附接到四个处理模块20、22、24、26的四个边，以及用于装载锁定室40的一个附加边，所有边都设置在同一平面上。每个处理模块20、22、24、26的内部和装载锁定室40的内部可以通过闸阀与衬底处理室30的内部隔离。
[0029]例如，在一些实施例中，控制器(未示出)可以存储被编程为执行衬底转移序列的软件。控制器还可以：检查每个处理室的状态；使用感测系统在每个处理室中定位衬底，控
制每个模块的气体箱和电气箱；基于存储在FOUP52和装载锁定室40中的衬底的分布状态，控制设备前端模块中的前端机器人56；控制后端机器人32；以及控制闸阀和其他阀。
[0030]本领域技术人员可以理解，该设备包括一个或多个控制器，该控制器被编程或以其他方式配置为进行本文其他地方描述的沉积和反应器清洁过程。如本领域技术人员将理解，控制器可以与各种电源、加热系统、泵、机器人、气流控制器或阀通信。
[0031]在一些实施例中，设备可以具有多于一个的任何数量的反应室和处理模块(例如2、3、4、5、6或7个)。在图1中，设备具有16个反应室，但是它可以具有8个或更多个。通常，反应室可以包括用于在晶片上沉积薄膜或层的等离子体反应器。在一些实施例中，所有模块可以具有相同的处理晶片的能力，使得卸载/装载可以顺序地和有规律地定时，从而提高生产率或产量。在一些实施例中，模块可以具有不同的能力(例如不同的处理)，但是它们的处理时间可以基本相同。
[0032]图2是本专利技术实施例中的衬底处理设备的示意性剖视图。该衬底处理设备包括反应室10；设置在反应室10中并配置为支撑衬底110的基座16；设置在基座16上方的喷淋板12；位于喷淋板12上方并与反应室10流体连通的气体输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底处理设备，包括：反应室；设置在反应室中并配置为支撑衬底的基座；设置在基座上方的喷淋板；位于喷淋板上方并与反应室流体连通的气体输送管；以及通过气体扩散喷嘴连接到气体输送管的气体供应管，其中气体扩散喷嘴包括多个孔，并且其中至少一个孔是有角度的。2.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其中，与所述孔的中心轴线的角度在10至45度之间。3.根据权利要求1和2所述的衬底处理设备，其中，所述孔的数量在4至8之间。4.根据权利要求1至3所述的衬底处理设备，其中，所述孔的直径在2至5mm之间。5.根据权利要求1至4所述的衬底处理设备，还包括流体耦合到所述气体供应管的多个...

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