加热的喷头组件制造技术

本发明专利技术一般而言包含加热的喷头组件，其可用来供应处理气体至处理腔室。该处理腔室可以是蚀刻腔室。当该处理气体从该处理腔室排出时，均匀处理该衬底会有难度。将该处理气体抽离该衬底并朝向该真空泵推送时，衬底上的等离子体，在蚀刻的情况下可能会不均匀。不均匀的等离子体可造成不均匀蚀刻。为了避免不均匀蚀刻，可将该喷头组件分为两个区域，每一个区域均具有可独立控制的气体导入及温度控制。该第一区域对应该衬底的边缘，而该第二区域对应该衬底的中心。通过独立控制温度及通过该喷头区域的气流，可增加该衬底的蚀刻均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例一般涉及一种加热的喷头组件。
技术介绍
集成电路已演进成复杂组件，其可在单个芯片上包含数百万个部件(诸如，晶体 管、电容、电阻及诸如此类者)。芯片设计的演进持续要求更快的电路及更大的电路密度。 要求更大的电路密度需要缩减集成电路部件的尺寸。这种组件的特征结构的最小尺寸在 技术中通常称为关键尺寸。该关键尺寸一般包含该特征结构的最小宽度，例如导线、柱体 (column)、开口、导线间的间距及诸如此类者。随着这些关键尺寸缩小，衬底上的处理均勻性对于维持高产量而言变得最为重 要。集成电路制造中所使用的传统的等离子体蚀刻处理的一个问题是衬底上的蚀刻速度不 均勻，这可能是因为，在某种程度上，将该处理气体朝排气口抽送并远离该衬底的真空泵。 因为较容易从该腔室靠近该排气口的区域抽出气体(即该衬底的边缘)，该蚀刻气体遂被 朝该排气口推送并远离该衬底，因此在设置在其内的衬底上产生不均勻蚀刻。此不均勻性 可严重影响效能，并增加生产集成电路的成本。因此，在技术中需要一种用来在集成电路制造期间均勻蚀刻材料层的设备
技术实现思路
本专利技术一般而言包含加热的喷头组件，其可用来供应处理气体至处理腔室。在一 个实施例中，喷头含有喷头主体，其具有环绕第二区域的第一区域。该第一区域包含第一气 室，设置在该主体的第一侧；一或多个第二气室，设置在该主体的第二侧；以及复数个第一 孔，设置在复数个第一环状图案中，该复数个第一孔从该第一气室延伸至该一或多个第二 气室。该第二区域包含第三气室，设置在该主体的该第一侧；一或多个第四气室，设置在该 主体的该第二侧；以及复数个第二孔，设置在复数个第二环状图案中，该复数个第二孔从该 第三气室延伸至该一或多个第四气室。在另一实施例中，喷头组件包含第一气体扩散板，其具有第一侧、第二侧以及两个 或多个区域，每一个区域皆具有从该第一侧延伸通过该第一气体扩散板至该第二侧的复数 个第一孔；以及第二气体扩散板，其具有第三侧、第四侧、以及从该第三侧延伸通过该第二 气体扩散板至该第四侧的复数个第二孔，其中该第二气体扩散板的第三侧与该第一气体扩 散板的第二侧耦接，并且第二孔的数量超过第一孔的数量。在另一实施例中，一种翻新喷头的方法包含将第一喷头主体从第二喷头主体拆 下，清洁至少该第一喷头主体，以及接合该第一喷头主体至一第三喷头主体。该第一喷头主 体具有环绕第二区域的第一区域。该第一区域包含第一气室，设置在该第一喷头主体的第 一侧；一或多个第二气室，设置在该第一喷头主体的第二侧；以及复数个第一孔，设置在复 数个第一环状图案中，该复数个第一孔从该第一气室延伸至该一或多个第二气室。该第二 区域包含第三气室，设置在该第一喷头主体的该第一侧；一或多个第四气室，设置在该第一4喷头主体的该第二侧；以及复数个第二孔，设置在复数个第二环状图案中，该复数个第二孔 从该第三气室延伸至该一或多个第四气室。附图说明因此可以详细了解上述本专利技术的特征的方式，可参考实施例对简短地在前面概述 过的本专利技术进行更明确的描述，其中某些实施例在附图中示出。但是应注意的是，附图仅示 出本专利技术的一般实施例，因此不应视为对其范围的限制，因为本专利技术可允许其它等效实施 例。图1是根据本专利技术一个实施例的蚀刻设备的示意剖面图。图2A是根据本专利技术一个实施例的喷头组件200的示意剖面图。图2B是图2A的内部区域218的近观图。图2C是该第一扩散板214和该第二扩散板216之间接口的近观图。图2D是图2A所示的第一扩散板214的底部图。图3是根据本专利技术一个实施例的喷头组件300的示意顶视图。图4是根据本专利技术一个实施例的喷头组件400的示意底部图。图5是示出根据本专利技术一个实施例的翻新理方法的处理步骤的流程图。为了促进理解，在可能的情况下使用相同的符号来表示附图中共有的相同元件。 预期到在一个实施例中揭示的元件可有益地用于其它实施例，而不需特别注明。具体实施例方式本专利技术一般而言包含加热的喷头组件，其可用来供应处理气体至处理腔室。该处 理腔室可以是蚀刻腔室。当该处理气体从该处理腔室排出时，均勻处理该衬底会有难度。将 该处理气体抽离该衬底并朝向该真空泵推送时，衬底上的等离子体在蚀刻的情况下可能不 会均勻。不均勻的等离子体可造成不均勻蚀刻。为了避免不均勻蚀刻，可将该喷头组件分 为两个区域，每一个区域均具有可独立控制的气体导入及温度控制。该第一区域对应该衬 底的边缘，而该第二区域对应该衬底的中心。通过独立控制温度及通过该喷头区域的气流， 可增加该衬底的蚀刻均勻性。本专利技术会在下文参照蚀刻腔室进行叙述。但是，多种等离子体沉积和蚀刻腔室可 从本文揭露的教导受惠，尤其是例如ENABLER. 蚀刻腔室的介电蚀刻腔室，其可以是半导体 晶体处理系统的一部分，例如CENTURA 系统、PRODUCER 蚀刻腔室、Max 蚀刻腔室等，所 有这些皆可从加州圣塔克拉拉的应用材料公司取得。预期到其它等离子体反应器(包含来 自其它制造商的)也适于从本专利技术受惠。图1是根据本专利技术的一个实施例的蚀刻设备的示意剖面图。该设备包含腔 室100，其具有多个壁102，其从腔室底部104往上延伸。在该腔室100内，存在有基座 (susc印tor) 106，可在其上支撑衬底108以进行处理。该衬底108可通过狭缝阀开口 120 导入该腔室100内。可由通过真空口 156与该腔室壁102耦接的真空泵112来排空该腔室100。该腔 室100可通过抽取该处理气体绕行并通过挡板110来排空，该档板110外接该基座106和 衬底108。距离该真空泵112越远，可检测到越弱的真空吸引。相反地，距离该真空泵1125越近，可检测到越强的真空吸引。因此，为了补偿不均勻的真空吸引，可在该腔室100内设 置流量均衡器116。该流量均衡器116可外接该基座106。与该流量均衡器116在最接近 该真空口 156位置处的宽度(如箭头“C”所示)相比，该流量均衡器116的宽度在距离该 真空口 156较远处可较小(如箭头“B”所示)。排出的气体可在该流量均衡器周围流动，然 后通过较低的衬里114。该较低的衬里114可具有一或多个通过其间的孔，以容许该处理 气体通过其间排出。空间118存在于该较低的衬里114和该腔室100的壁102之间，以容 许该气体在该较低的衬里114后方流动至该真空口 156。可利用阻流器154堵住该真空口 156，以避免处理气体从接近该衬底108的区域直接被抽入该真空泵112内。排出的气体可 沿着箭头“A”所示路径流动。处理气体可通过喷头122引入该处理腔室100。该喷头122可利用来自RF (射频) 功率源152的RF电流偏压，并且该喷头122可包含第一扩散板126和第二扩散板124。在 一个实施例中，该第一扩散板126可含铝。在另一实施例中，该第二扩散板124可含碳化硅。 该第一扩散板126和该第二扩散板124可接合在一起。在一个实施例中，该第一扩散板126 和该第二扩散板124可焊接在一起。在另一实施例中，该第一扩散板126和该第二扩散板 124可利用弹性体接合在一起。该喷头122可分为内部区域158和外部区域160。该内部 区域158可具有加热元件128。在一个实施例中，该加热元件128可以是环状。该加热元 件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷头，其包含：喷头主体，其具有：环绕第二区域的第一区域，其中，所述第一区域具有：第一气室，设置在所述主体的一第一侧；一个或多个第二气室，设置在所述主体的第二侧；以及复数个第一孔，配置在复数个第一环状图案中，所述复数个第一孔从所述第一气室延伸至所述一或多个第二气室；并且所述第二区域具有：第三气室，设置在所述主体的第一侧；一个或多个第四气室，设置在所述主体的第二侧；以及复数个第二孔，配置在复数个第二环状图案中，所述复数个第二孔从所述第三气室延伸至所述一或多个第四气室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-10 11/972,072一种喷头，其包含喷头主体，其具有环绕第二区域的第一区域，其中，所述第一区域具有第一气室，设置在所述主体的一第一侧；一个或多个第二气室，设置在所述主体的第二侧；以及复数个第一孔，配置在复数个第一环状图案中，所述复数个第一孔从所述第一气室延伸至所述一或多个第二气室；并且所述第二区域具有第三气室，设置在所述主体的第一侧；一个或多个第四气室，设置在所述主体的第二侧；以及复数个第二孔，配置在复数个第二环状图案中，所述复数个第二孔从所述第三气室延伸至所述一或多个第四气室。2.根据权利要求1所述的喷头，其中，所述喷头主体包含铝，并且其中，所述一或多个 第二气室配置在复数个第三环状图案中，所述复数个第三环状图案与所述复数个第一环状 图案相配，而所述一或多个第四气室配置成复数个第四环状图案，所述复数个第四环图案 与所述复数个第二环状图案相配。3.根据权利要求1所述的喷头，其中，所述第一区域包含封闭在其内的第一加热元件， 并且所述第二区域包含封闭在其内的第二加热元件。4.一种喷头组件，其包含第一气体扩散板，具有第一侧、第二侧以及两个或多个区域，每一个区域具有从所述第 一侧延伸通过所述第一气体扩散板至所述第二侧的复数个第一孔；以及第二气体扩散板，具有第三侧、第四侧以及从所述第三侧延伸通过所述第二气体扩散 板至所述第四侧的复数个第二孔，所述第二气体扩散板的第三侧与所述第一气体扩散板的 第二侧耦接，且第二孔的数量超过第一孔的数量。5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述两个或多个区域的每一个区域皆具有一或 多个加热线圈。6.根据权利要求4所述的组件，其中，当从所述第一侧观看时所述第一孔配置在一或 多个第一环状图案中，并且其中，所述每一个区域具有复数个环状图案。7.根据权利要求4所述的组件，其中，当从所述第一侧观看时所述第一孔配置在一或 多个第一环状图案中，其中，所述第一区域环绕该第二区域，并且其中，所述第二区域比该 第一区域具有更多的环状图案。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯D卡达希，欧加莱格拉曼，卡洛贝拉，道格拉斯A布池贝尔格尔，保罗比瑞哈特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]