用于原子层沉积（ALD）温度均匀性的热解氮化硼（PBN）加热器制造技术

描述了加热器，加热器具有有顶部和底部的主体，加热器包括热解氮化硼(PBN)、第一加热器电极、和第二加热器电极。加热器电极可以封闭在电绝缘支座内并连接到单独的汇流条以提供电力。还描述了包括一个或多个加热器的加热器组件和包括该加热器组件的处理腔室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于原子层沉积(ALD)温度均匀性的热解氮化硼(PBN)加热器
本公开的实施例大体涉及用于处理基板的设备。更具体地，本公开的实施例涉及用于批处理腔室的加热器。
技术介绍
原子层沉积(AtomicLayerDeposition，ALD)和等离子体增强ALD(Plasma-EnhancedALD，PEALD)是在高纵横比结构中提供膜厚度和保形性的控制的沉积技术。由于半导体工业中组件尺寸的不断缩小，使用ALD/PEALD的兴趣和应用有增长。在一些情况中，只有PEALD可以满足所需的膜厚度和保形性的规格。半导体器件形成通常在包含多个腔室的基板处理平台中进行。在一些实例中，多腔室处理平台或群集工具的目的是在受控制的环境中依序地在基板上执行两个或更多个处理。然而，在其他实例中，多腔室处理平台可以仅在基板上执行单个处理步骤；额外的腔室旨在最大化由平台处理基板的速率。在后者的情况中，在基板上执行的处理通常是批量处理，其中在给定的腔室中同时处理相对大量的基板，例如25个或50个。批量处理对于以经济上可行的方式在各个基板上执行太耗时的工艺是特别有益的，例如用于原子层沉积(ALD)工艺和一些化学气相沉积(CVD)工艺。在处理期间，通常使用管状加热器加热基板，管状加热器具有约750℃的温度上限。尽管加热器可能达到该温度，但被加热的基板或基座组件通常不会高于约550℃。管状加热器的瓦特密度从中央加热线处高，从管状辐射360度，导致向晶片的低功率密度(～30瓦/cm2)。此外，在750℃下运行的管状加热器具有约三到六个月的使用寿命。因此，本领域需要能够将晶片加热到高于550℃的温度，具有更长寿命和/或更高瓦特密度的设备。
技术实现思路
本公开的一个或多个实施例涉及加热器，该加热器包括具有顶部和底部的主体。主体包含热解氮化硼(pyrolyticboronnitride，PBN)。第一加热器电极连接到主体的底部并且第二加热器电极连接到主体的底部。本公开的另外的实施例涉及加热器组件，加热器组件包括圆形主体，其具有底部及侧壁，该底部具有在主体的中心处的开口，该侧壁形成围绕底部的主体的外周。侧壁和底部限定在主体内的腔。加热器区域在主体的腔内。加热器区域包括一个或多个加热器，该一个或多个加热器具有加热器主体，该加热器主体包括热解氮化硼(pyrolyticboronnitride，PBN)，第一加热器电极连接到加热器主体的底部，并且第二加热器电极连接到该加热器主体的底部。第一汇流条与第一加热器电极电连接并且第二汇流条与第二加热器电极电连接并与第一汇流条电隔离。附图说明以便可以详细了解本公开的实施例的上述特征的方法，本公开的实施例的更具体的描述，简要概述于上，可参照实施例，其中一些实施例描绘在随附附图中。然而，应当注意，随附附图仅示出本公开的典型实施例，并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可承认其他等效的实施例。图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的基板处理系统的示意性剖视图；图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的基板处理系统的透视图；图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的基板处理系统的示意图；图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的注射器单元的前部的示意图；图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的气体分配组件的前部的示意图；图6A示出了根据本公开的一个或多个实施例的加热器的顶视图；图6B示出了图6A的加热器的底视图；图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的具有支座的加热器的顶视图；图8示出了根据本公开的一个或多个实施例的加热器的底视图；图9示出了根据本公开的一个或多个实施例的具有支座和汇流条的加热器的一部分的剖视图；图10示出了根据本公开的一个或多个实施例的汇流条组件的视图；图11示出了根据本公开的一个或多个实施例的加热器组件的视图；并且图12示出了根据本公开的一个或多个实施例的具有多个PBN加热器的加热区域的局部视图。具体实施方式本公开的实施例提供了一种用于连续基板沉积的基板处理系统，以最大化产量并提高处理效率。关于空间原子层沉积腔室描述了本公开的一个或多个实施例。如在本说明书和随附权利要求中所使用的，术语“基板”和“晶片”可互换使用，两者均指工艺作用于其上的表面，或表面的一部分。本领域技术人员还将理解，除非上下文另有明确说明，否则对基板的引用也可仅指基板的一部分。此外，对在基板上的沉积的引用可以意味着裸基板和具有沉积于其上或形成于其上的一个或多个膜或特征的基板。如本说明书和随附权利要求中所使用，术语“反应气体(reactivegas)”、“前驱物(precursor)”、“反应物(reactant)”等可互换使用，表示包含与基板表面反应的物质的气体。例如，第一“反应气体”可以简单地吸附到基板的表面上并且可用于与第二反应气体的进一步化学反应。如在本说明书和随附权利要求中所使用的，术语“饼形”和“楔形”可互换使用，以描述作为圆的扇形的主体。例如，楔形区段可以是圆形或盘状结构的一部分，并且多个楔形区段可以连接以形成圆形体。扇形可以定义为由圆的两个半径和圆弧所包围的圆的一部分。饼形区段的内边缘可以达到一点或者可以被截断为平坦边缘或圆形的。在一些实施例中，扇区可以被定义为环(ring)或环(annulus)的一部分。基板的路径可垂直于气体通口。在一些实施例中，每个气体注射器组件包括多个细长的气体通口，气体通口以一方向延伸，该方向基本上垂直于基板横穿的路径，其中气体分配组件的前面基本平行于压板。如本说明书和随附权利要求中所使用的，术语“基本上垂直”意味着基板的移动的一般方向沿着与气体通口的轴大致垂直(例如，约45°至90°)的平面。对于楔形气体通口，气体通口的轴可以被认为是线，该线被定义为沿着通口的长度延伸的通口的宽度的中点。图1示出包括气体分配组件120(也称为注射器或注射器组件)和基座组件140的处理腔室100的横截面。气体分配组件120是在处理腔室中使用的任何类型的气体输送装置。气体分配组件120包括面向基座组件140的前表面121。前表面121可以具有任何数量或种类的开口以将气流朝向基座组件140输送。气体分配组件120还包括在所示实施例中为实质上圆形的外周边缘124。使用的具体类型的气体分配组件120可以根据所使用的特定处理而变化。本公开的实施例可以与任意类型的处理系统使用，在该处理系统中基座和气体分配组件之间的间隙被控制。尽管可以利用各种类型的气体分配组件(例如，喷淋头)，本公开的实施例对于具有多个实质上平行的气体通道的空间ALD气体分配组件可以是特别有用的。例如在本说明书和随附权利要求中所使用的，术语“实质上平行”是指气体通道的细长轴在相同的大致方向上延伸。气体通道的平行度可能存在有轻微的缺陷。多个实质上平行的气体通道可以包括至少一个第一反应气体A通道、至少一个第二反应气体B通道、至少一个净化气体P通道、和/或至少一个真空V通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热器，包括：/n主体，所述主体具有顶部和底部，所述主体包括热解氮化硼(pyrolytic boronnitride，PBN)；/n第一加热器电极，所述第一加热器电极连接到所述主体的所述底部；和/n第二加热器电极，所述第二加热器电极连接到所述主体的所述底部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180220 US 62/632,7481.一种加热器，包括：
主体，所述主体具有顶部和底部，所述主体包括热解氮化硼(pyrolyticboronnitride，PBN)；
第一加热器电极，所述第一加热器电极连接到所述主体的所述底部；和
第二加热器电极，所述第二加热器电极连接到所述主体的所述底部。


2.如权利要求1所述的加热器，其中所述加热器的所述主体由PBN组成。


3.如权利要求1所述的加热器，其中所述主体的所述底部具有第一凹部和第二凹部，所述第一加热器电极在所述第一凹部内，并且所述第二加热器电极在所述第二凹部内。


4.如权利要求3所述的加热器，进一步包括位于所述第一凹部内的第一支座和位于所述第二凹部内的第二支座，所述第一支座和所述第二支座包括电绝缘材料。


5.如权利要求4所述的加热器，其中所述第一支座和所述第二支座包括石英。


6.如权利要求4所述的加热器，其中所述第一支座和所述第二支座具有底部，所述底部包括电绝缘材料。


7.如权利要求6所述的加热器，其中所述第一支座具有第一汇流条连接器，所述第一汇流条连接器延伸穿过所述底部，并且所述第二支座具有第二汇流条连接器，所述第二汇流条连接器延伸穿过所述底部。


8.如权利要求7所述的加热器，进一步包括第一导线和第二导线，所述第一导线将所述第一汇流条连接器连接到所述第一加热器电极，所述第二导线将所述第二汇流条连接器连接到所述第二加热器电极，所述第一导线在所述第一支座内，并且所述第二导线在所述第二支座内。


9.如权利要求8所述的加热器，进一步包括第一汇流条和第二汇流条，所述第一汇流条与所述第一汇流条连接器电连通，并且所述第二汇流条与所述第二汇流条连接器电连通。


10.如权利要求9所述的加热器，其中所述第一汇流条和所述第二汇流条在电绝缘汇流条壳体内，所述第一汇流条在所述汇流条壳体中的第一通道内，并且所述第二汇流条在所述汇流条壳体中的第二通道内。


11.如权利要求1所述的加热器，其中所述主体具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端通过弧形内端和弧形外端连接。


12.一种加热器组件，包括：
圆形主体，所述圆形主体具有底部和侧壁，所述底部具有在所述主体的中心处的开口，所述侧壁形成围绕所述底部的所述主体的外周，所述侧壁和所述底部在所述主体内限定腔；
加热器区域，所述加热器区域在所述主体的所述腔内，所述加热器区域包括一个或多个加热器，所述一个或多个加热器具有加热器主体，所述加热器主体包括热解氮化硼(pyrolyticboronnitride，PBN)，第一加热器电极连接到所述加热器主体的底部，并且第二加热器电极连接到所述加热器主体的所述底部；
第一汇流条，所述第一汇流条与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·B·多林，G·J·威尔森，K·拉马纳坦，M·D·塞法堤，K·格里芬，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US