真实自由基处理的远程等离子体架构制造技术

一种喷头包括第一部件、第二部件和第三部件。所述第一部件包括盘状部分以及从所述盘状部分垂直延伸的圆柱形部分。所述盘状部分包括分别具有第一直径和第二直径的第一组孔洞和第二组孔洞，其中所述第一组孔洞和所述第二组孔洞从所述盘状部分的中心延伸至所述圆柱形部分的所述内直径。第二部件是盘状的，并且与所述第一部件的所述盘状部分附接且限定出与所述第二组孔洞流体连通的充气室，所述第二部件包括沿着所述顶表面的周缘且位于所述顶表面的相对端上的成对的弧形凹槽，以及在所述成对的弧形凹槽之间延伸的多个凹槽。所述第三部件是盘状的且附接至所述第二部件，并且包括与所述充气室连接的气体输入口、以及与弧形凹槽连接的流体输入口以及流体输出口。连接的流体输入口以及流体输出口。连接的流体输入口以及流体输出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真实自由基处理的远程等离子体架构
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2020年9月28日申请的美国临时申请No.63/084,541的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。


[0002]本公开整体上涉及衬底处理系统，且更具体而言涉及真实自由基处理的远程等离子体架构。

技术介绍

[0003]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
[0004]衬底处理系统通常包括将基座包围的处理室，其中衬底(例如，半导体晶片)在处理期间被配置在该基座上。气体输送系统可将包括一种或更多前体的处理气体混合物引进处理室，以在衬底上沉积膜或蚀刻该衬底。等离子体可在处理室中点燃。或者，等离子体可在处理室的远程(即，外侧)产生，接着引进该处理室。在处理室外侧产生的等离子体被称为远程等离子体，且其可使用任何方法产生，所述方法包括电容耦合等离子体(CCP)、感应耦合等离子体(ICP)、变压耦合等离子体(TCP)、以及微波。
[0005]一些衬底处理系统使用原子层沉积(ALD)处理以在衬底上沉积材料。ALD按顺序执行气体化学处理以在衬底表面上沉积薄膜的薄
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膜沉积方法。ALD使用至少两种被称作(反应物)的化学品，其中所述前体是一次一种前体以序列式、自限制的方式与衬底表面进行反应。通过重复暴露于不同前体而逐渐在衬底表面上沉积薄膜。

技术实现思路

[0006]对处理室中的衬底进行处理所用的喷头包括第一部件、第二部件及第三部件。该第一部件包括盘状部分以及从该盘状部分垂直延伸的圆柱形部分。该盘状部分的直径大于该圆柱形部分的外直径。该圆柱形部分的内直径大于该衬底的直径。该盘状部分包括分别具有第一直径及第二直径的第一组孔洞及第二组孔洞。该第一组孔洞及该第二组孔洞从该盘状部分的中心延伸至该圆柱形部分的该内直径。第二部件是盘状的，且包括与该第一部件中的第一组孔洞对准的第一贯穿孔。第二部件具有顶表面、侧表面、以及在相对于该圆柱形部分的一侧上与该第一部件的该盘状部分附接并且限定出充气室的底表面。该充气室与该第一部件中的该第二组孔洞流体连通，并与该第一部件中的该第一组孔洞分隔开。该第二部件的该顶表面包括沿着该顶表面的周缘且位于该顶表面的相对端上的成对的弧形凹槽，以及包括在该成对的弧形凹槽之间延伸的多个凹槽。该第三部件是盘状的，且包括与该第二部件中的该第一贯穿孔、及该第一部件中的该第一组孔洞对准的多个第二贯穿孔。该第三部件具有与该第二部件的该顶表面附接的底表面。
[0007]在另一特征中，该第一组孔洞及该第二组孔洞被配置成六边形图案。
[0008]在另一特征中，该第一组孔洞及该第二组孔洞被配置成三角形图案。
[0009]在另一特征中，该第一组孔洞及该第二组孔洞被配置成六边形图案与三角形图案的组合。
[0010]在其他特征中，该六边形图案中的六边形为等边六边形，且该三角形图案中的三角形为等边三角形。
[0011]在其他特征中，该第一组孔洞被配置成六边形图案，该第二组孔洞位于该第一组孔洞所形成的六边形内的多个三角形的顶点上，且所述三角形中的每一者内存在该第一组孔洞中的一者。
[0012]在其他特征中，该第二组孔洞被配置成六边形图案，该第一组孔洞位于该第二组孔洞所形成的六边形内的多个三角形的顶点上，且所述三角形中的每一者内存在该第二组孔洞中的一者。
[0013]在其他特征中，该第三部件还包括与该充气室流体连通的气体输入口、与该成对的弧形凹槽的第一者流体连通的流体输入口、以及与该成对的弧形凹槽的第二者流体连通的流体输出口。
[0014]在另一特征中，该成对的弧形凹槽及该多个凹槽与该充气室及该第一组孔洞及该第二组孔洞分隔开。
[0015]在另一特征中，该第二部件的该底表面还包括沿着该第二部件的该底表面的周缘的半圆形凹槽，且其中该半圆形凹槽与该充气室流体连通。
[0016]在另一特征中，该半圆形凹槽围绕着该第二部件中的第一贯穿孔。
[0017]在另一特征中，该半圆形凹槽围绕着该成对的弧形凹槽。
[0018]在另一特征中，该成对的弧形凹槽包括与该第三部件的该底表面接触的多个竖直延伸脊部。
[0019]在另一特征中，所述脊部的高度等于该多个凹槽的深度。
[0020]在另一特征中，该成对的弧形凹槽围绕着该第二部件中的第一贯穿孔。
[0021]在另一特征中，该成对的弧形凹槽与该多个凹槽具有相等深度。
[0022]在另一特征中，该多个凹槽彼此平行。
[0023]在另一特征中，该多个凹槽具有锯齿形状。
[0024]在另一特征中，该多个凹槽的第一端与该成对的弧形凹槽的第一者连接，且该多个凹槽的第二端与该成对的弧形凹槽的第二者连接。
[0025]在另一特征中，该第二部件中的第一贯穿孔位于该多个凹槽之间。
[0026]在其他特征中，该第三部件包括：位于该第三部件的顶表面上且沿着该第三部件的周缘的环状脊部，以及从该环状脊部的内直径延伸至该第三部件的该顶表面的中心的凹陷部。
[0027]在另一特征中，该环状脊部的该内直径大于或等于该第一部件的该圆柱形部分的该内直径。
[0028]在另一特征中，该环状脊部的外直径大于或等于该第一部件的该圆柱形部分的外直径。
[0029]在另一特征中，该环状脊部的宽度大于或等于该第一部件的该圆柱形部分的厚
度。
[0030]在另一特征中，该环状脊部的该内直径大于该衬底的该直径。
[0031]在另一特征中，该凹陷部的直径大于或等于该第一部件的该圆柱形部分的该内直径。
[0032]在另一特征中，该凹陷部的直径大于该衬底的直径。
[0033]在另一特征中，该第三部件中的第二贯穿孔位于该环状脊部的内直径内。
[0034]在另一特征中，该第三部件中的第二贯穿孔位于该凹陷部内。
[0035]在另一特征中，该第一部件、该第二部件及该第三部件经扩散接合。
[0036]在另一特征中，该第一组孔洞的横截面积的总和比上该第一部件的该圆柱形部分的横截面积的比率介于4.5％与5.5％之间。
[0037]在另一特征中，该第一组孔洞的横截面积的总和比上该第一部件的该圆柱形部分的横截面积的比率介于4％与6％之间。
[0038]在另一特征中，该第一组孔洞的数量比上该第二组孔洞的数量的比率介于1.00与1.05之间。
[0039]在另一特征中，该第一组孔洞及该第二组孔洞的密度介于4至5个孔洞/平方英寸之间。
[0040]在其他特征中，一种系统包括喷头、处理室、以及配置在该喷头的第三部件上方以将等离子体供应至该喷头的等离子体产生器。该喷头配置在该处理室的顶端处。该系统包括配置在该处理室中的基座。该喷头的该第一部件的圆柱形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷头，其用于对处理室中的衬底进行处理，所述喷头包括：第一部件，其包括盘状部分以及从所述盘状部分垂直延伸的圆柱形部分，所述盘状部分的直径大于所述圆柱形部分的外直径，所述圆柱形部分的内直径大于所述衬底的直径，所述盘状部分包括分别具有第一直径和第二直径的第一组孔洞和第二组孔洞，且所述第一组孔洞和所述第二组孔洞从所述盘状部分的中心延伸至所述圆柱形部分的所述内直径；第二部件，其是盘状的，包括与所述第一部件中的所述第一组孔洞对准的第一贯穿孔，具有顶表面、侧表面以及在相对于所述圆柱形部分的一侧上与所述第一部件的所述盘状部分附接并且限定出充气室的底表面，所述充气室与所述第一部件中的所述第二组孔洞流体连通，并与所述第一部件中的所述第一组孔洞分隔开，所述顶表面包括沿着所述顶表面的周缘且位于所述顶表面的相对端上的成对的弧形凹槽以及包括在所述成对的弧形凹槽之间延伸的多个凹槽；以及第三部件，其是盘状的，包括与所述第二部件中的所述第一贯穿孔及所述第一部件中的所述第一组孔洞对准的第二贯穿孔，且具有与所述第二部件的所述顶表面附接的底表面。2.根据权利要求1所述的喷头，其中所述第一组孔洞和所述第二组孔洞被配置成六边形图案、三角形图案或六边形图案与三角形图案的组合。3.根据权利要求2所述的喷头，其中所述六边形图案中的六边形为等边六边形，且其中所述三角形图案中的三角形为等边三角形。4.根据权利要求1所述的喷头，其中：所述第一组孔洞被配置成六边形图案；所述第二组孔洞位于由所述第一组孔洞所形成的六边形内的三角形的顶点上；以及所述三角形中的每一者内存在所述第一组孔洞中的一者；或其中：所述第二组孔洞被配置成六边形图案；所述第一组孔洞位于由所述第二组孔洞所形成的六边形内的三角形的顶点上；以及所述三角形中的每一者内存在所述第二组孔洞中的一者。5.根据权利要求1所述的喷头，其中所述第三部件还包括：气体输入口，其与所述充气室流体连通；流体输入口，其与所述成对的弧形凹槽中的第一者流体连通；以及流体输出口，其与所述成对的弧形凹槽中的第二者流体连通。6.根据权利要求1所述的喷头，其中：所述成对的弧形凹槽及所述多个凹槽与所述充气室及所述第一组孔洞及所述第二组孔洞分隔开；所述成对的弧形凹槽围绕着所述第二部件中的所述第一贯穿孔；或所述成对的弧形凹槽与所述多个凹槽具有相同深度。7.根据权利要求1所述的喷头，其中所述第二部件的所述底表面还包括沿着所述第二部件的所述底表面的周缘的半圆形凹槽，且其中所述半圆形凹槽与所述充气室流体连通，且其中所述半圆形凹槽围绕着所述第二部件中的所述第一贯穿孔或所述半圆形凹槽围绕着所述成对的弧形凹槽。
8.根据权利要求1所述的喷头，其中所述成对的弧形凹槽包括与所述第三部件的所述底表面接触的多个竖直延伸脊部，且其中所述多个竖直延伸脊部的高度等于所述多个凹槽的深度。9.根据权利要求1所述的喷头，其中：所述多个凹槽彼此平行；或所述多个凹槽具有锯齿形状。10.根据权利要求1所述的喷头，其中所述多个凹槽的第一端与所述成对的弧形凹槽中的第一者连接，且其中所述多个凹槽的第二端与所述成对的弧形凹槽中的第二者连接。11.根据权利要求1所述的喷头，其中所述第二部件中的所述第一贯穿孔位于所述多个凹槽之间。12.根据权利要求1所述的喷头，其中：所述第一组孔洞的横截面积的总和比上所述第一部件的所述圆柱形部分的横截面积的比率介于4.5％与5.5％之间；所述第一组孔洞的横截面积的总和比上所述第一部件的所述圆柱形部分的横截面积的比率介于4％与6％之间；所述第一组孔洞的数量比上所述第二组孔洞的数量的比率介于1.00与1.05之间；或所述第一组孔洞和所述第二组孔洞的密度介于4至5个孔洞/平方英寸之间。13.一种喷头，其用于对处理室中的衬底进行处理，所述喷头包括：第一部件，其包括盘状部分以及从所述盘状部分垂直延伸的圆柱形部分，所述盘状部分的直径大于所述圆柱形部分的外直...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴德里，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：