基板加工设备及用于选择性地插入扩散板的基板加工方法技术

根据本发明专利技术的一种实施方式，一种基板加工设备包括：具有开口的顶部的下腔室；覆盖下腔室的顶部的上腔室，其与下腔室一起形成用于基板加工的内部空间；布置在上腔室的下部用于向内部空间提供反应气体的喷头，在所述喷头与上腔室之间形成缓冲空间；形成在所述上腔室中用以向所述缓冲空间提供反应气体的供气口，以及布置在缓冲空间内用于扩散通过供气口提供的反应气体的扩散单元。扩散单元包括：互相隔离的多个扩散区，所述多个扩散区用来使反应气体能够在其中扩散；用于使供气口与扩散区连接的多个扩散孔；以及一个或者更多个扩散板，每个都具有与扩散区相应的形状，所述一个或者更多个扩散板选择性地插入扩散区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的本专利技术涉及基板加工设备以及用于选择性地插入扩散板的基板加工方法，并且更具体地涉及基板加工设备以及用于选择性地将扩散板插入多个扩散区域的基板加工方法。
技术介绍
半导体器件包括硅基板上的多个层。这样的层通过沉积工艺沉积在基板上。沉积工艺具有多个重要的问题，对于评价沉积的层和选择沉积方法是很重要的。首先，上述问题的一个示例是沉积的层的“质量”。所述“质量”代表成分、污染水平、缺陷密度、以及机械的和电学的性能。这些层的每一个层的成分都会根据沉积工艺的条件而变化。这对于获得特定的成分是非常重要的。其次，上述问题的另外一个示例是晶片的均勻厚度。特别的，沉积到具有台阶部分的非平面形状的图案上的薄膜的厚度是非常重要的。这里，沉积的薄膜的厚度是否均勻可通过沉积在台阶部分的薄膜的最小厚度除以沉积到图案上的薄膜厚度的比来定义的台阶覆盖定义。与沉积相关的另一个问题是填充空间。这代表间隙的填充，该间隙中包括氧化层的绝缘层被填充到金属线之间。提供间隙是为了将金属线彼此物理地和电学地隔离。在这些问题中，均勻性是关于沉积工艺的非常重要的问题之一。不均勻的层可能在金属线上引起高的电阻，增加机械损坏的可能性。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种基板加工设备以及能够保证加工均勻性的基板加工方法。本专利技术的其它目的可通过参照附图得以清晰展现。技术方案在一种实施方式中，一种基板加工设备包括上侧开口的下腔室；用于打开或者关闭下腔室的上侧的上腔室，上腔室与下腔室一起限定出用于实施加工基板的工艺的内部空间；布置在上腔室的下部用于向内部空间提供反应气体的喷头，所述喷头与上腔室共同在二者中间限定出缓冲空间；布置在上腔室内用于将反应气体提供给缓冲空间的供气口 ； 以及布置在缓冲空间内用于扩散通过供气口提供的反应气体的扩散单元，其中所述扩散单元包括反应气体在其中扩散的多个扩散区，所述多个扩散区互相隔离；多个分别与供气口以及扩散区连接的扩散孔；以及一个或者更多个扩散板，各扩散板都具有与各扩散区相应的形状，所述一个或者更多个扩散板选择性地插入扩散区。各扩散区可包括平行于喷头的一个表面并且与其分离布置的挡板，所述挡板具有所述扩散孔；从挡板的与限定在喷头内的注入孔相面对的一个表面突出的侧壁，用于将位于挡板和喷头的所述一个表面之间的区域分割成多个扩散区。扩散区可包括中心区域；围绕着中心区域布置的多个第一区域；以及分别围绕着所述多个第一区域布置的多个第二区域。基板加工设备还可包括布置在喷头下面用于将基板放置在其上的支撑板，其中根据相应的基板区域的加工速度，将一个或者更多个扩散板分别插入扩散区。多个扩散板可堆叠在扩散区上。在另外一种实施方式中，基板加工设备包括限定用于在其中进行加工基板的工艺的内部空间的腔室；以及布置在腔室的上部用于将从外面供给的反应气体扩散的扩散单元，其中扩散单元包括多个反应气体在其中扩散的扩散区，所述多个扩散区互相隔离；以及一个或者更多个选择性地插入扩散区的扩散板。扩散区基本上平行于基板布置。在另外一种实施方式中，使用扩散单元(该扩散单元包括布置在腔室的上部的互相隔离的多个扩散区，用于扩散从外面供给的反应气体)的基板加工方法包括选择性地将扩散板插入扩散区，来控制基板的加工速度。该基板加工方法可进一步包括探查基板的加工速度；并且将扩散板插入到与扩散区的具有高的加工速度的区域对应的第一扩散区中。该基板加工方法可进一步包括探查基板的加工速度；并且将扩散板插入到与扩散区的具有低的加工速度的区域对应的第二扩散区中。有益效果根据本专利技术，能保证加工的均勻性。 附图说明所包括的附图用于进一步理解本专利技术，并且被并入说明书，构成说明书的一部分。 附图示出了本专利技术的示例性实施方式，与说明一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是根据本专利技术的实施方式的基板加工设备的示意图；图2是示出了图1中的扩散单元的示意图；图3和图4是选择性地插入图1中的扩散区的扩散板的图；图5示出了扩散板选择性地插入图1中的扩散区的状态；图6和图7分别示出了使用图1中的扩散板的实验结果的曲线图和表；以及图8是示出了图2的变型例的图。最佳模式下文将参照附图详细说明本专利技术的优选实施方式。然而，本专利技术可以以不同的方式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。提供的这些实施方式只是使该公开彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分地传达本专利技术的保护范围。在附图中，为了清楚说明，元件的尺寸被放大，并且相似的附图标记指代相似的元件。尽管下文中将沉积设备作为示例来进行描述，但本专利技术并不仅限于此。例如，该基板加工设备可用于使用反应气体来加工基板的各种工艺中。图1是根据本专利技术的实施方式的基板加工设备的示意图；图2是示出了图1中的扩散单元的示意图；参照图1，基板加工设备包括下腔室10和上腔室20。下腔室10的上侧开口，并且上腔室可关闭和打开下腔室10的上侧。当上腔室20关闭下腔室20的开口的上侧时，下腔室10和上腔室20在它们二者之间限定出对外侧封闭的内部空间12。下腔室10 具有内部空间。用于在其顶表面放置晶片60的支撑板50布置在下腔室10的内部空间中。 支撑体51与支撑板50的下部连接，用于支撑所述支撑板50。供气口 21布置在上腔室20 的内侧。从外界供给的反应气体通过内部空间12被引入供气口 21。提供反应气体用于在晶片60的表面沉积薄膜。喷头400与上腔室20的下部连接。喷头400可通过在它们的端部限定的耦合孔与上腔室20相连接。在喷头400和上腔室20之间的区域中限定了缓冲空间41。通过供气口 21提供的反应气体在缓冲空间41内扩散。喷头400具有多个与缓冲空间41和内部空间12连通的注入孔410。注入孔可被分为主孔411和辅助孔412。如图1所示，主孔411 具有比辅助孔412更大的注入角度。因此，可以消除反应气体的注入角度的死区。在喷头400的底表面布置有突出物43。此外，在突出物43内限定出引导槽440。 引导槽440可引导通过注入孔410注入的反应气体，从而均勻地注入反应气体。扩散单元50插入在缓冲空间41内。扩散单元50包括挡板52和侧壁M。尽管在本实施方式中扩散单元布置在喷头内，本专利技术并不仅限于此。例如，扩散单元50可与喷头分开布置，或者具有相同的形状。挡板52布置在缓冲空间41的中间高度，并且与喷头400的内表面分开。此外，挡板52具有多个扩散孔53。限定在挡板52下面的缓冲空间41与限定在挡板52上面的缓冲空间41通过扩散孔53互相连通。侧壁具有与挡板52的底表面接触的上端和与喷头400的内表面接触的上端。侧壁M支撑挡板52并且将限定于挡板52下的缓冲空间41分割成多个扩散区域56。如图1 所示，扩散区域56基本上平行于基板布置。如上文所述，挡板52具有多个扩散孔53。通过供气口 21提供到缓冲层41的反应气体通过扩散孔53以及喷头400内限定的注入孔410提供到晶片60上。参照图2，侧壁M包括第一到第三环形侧壁Mla、54h和543a，以及第一到第三径向的侧壁Mlb、542b和M3b。第一到第三环形侧壁Mla、54^i和M3a形成与挡板52 的中心同心的圆环。挡板52被第一到第三环形侧壁Mla、54h和分割成圆形的中心区域a以及环形的第一到第三区域b、c和d。扩散区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.08 KR 10-2009-00620661.一种基板加工设备，所述基板加工设备包括 上侧具有开口的下腔室；用于打开或者关闭所述下腔室的上侧的上腔室，所述上腔室与所述下腔室一起限定了用于在其中进行加工基板的工艺的内部空间；布置在所述上腔室的下部用于向所述内部空间提供反应气体的喷头，所述喷头与所述上腔室一起限定了在所述喷头与所述上腔室之间的缓冲空间；布置在所述上腔室内用于将所述反应气体提供给所述缓冲空间的供气口 ；以及布置在所述缓冲空间内用于扩散通过所述供气口提供的所述反应气体的扩散单元， 其中所述扩散单元包括所述反应气体在其中扩散的多个扩散区域，所述多个扩散区域互相隔离； 多个分别与所述供气口以及所述多个扩散区连通的扩散孔；以及一个或者更多个扩散板，各扩散板具有与各所述扩散区域相应的形状，所述一个或者更多个扩散板被选择性地插入所述多个扩散区域中。2.如权利要求1所述的基板加工设备，其中各所述扩散区域包括平行于所述喷头的一个表面并且与所述一个表面分离布置的挡板，所述挡板具有所述扩散孔；以及从所述挡板的与限定在所述喷头内的注入孔相面对的一个表面突出的侧壁，所述侧壁将位于所述挡板和所述喷头的所述一个表面之间的区域分割成所述多个扩散区域。3.如权利要求1所述的基板加工设备，其中所述扩散区域包括 中心区域；围绕所述中心区域布置的多个第一区域；以及分别围绕所述多个第一区域布置的多个第二区域。4.如权利要求1所述的基板加工设备，所述基板加工设备还包括支撑板，所述支撑板布置在所述喷头的下面，用以在所述支撑板上放置所述基板，其中根据相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸成泰，朴灿用，金劲勋，
申请(专利权)人：株式会社EUGENE科技，
类型：发明
国别省市：