在无等离子体且非常温和条件下的沉积工艺。
[0042] 根据一或更多个实施例，在形成层之前及/或之后，处理基板。此处理可在同一腔 室或在一或更多个不同的处理腔室中进行。在一些实施例中，基板从第一腔室移到不同的 第二腔室供进一步处理。基板可从第一腔室直接移到不同的处理腔室，或者基板可从第一 腔室移到一或更多个移送室，然后移到期望的不同的处理腔室。因此，处理装置可包含连接 移送站的多个腔室。此类装置称作"群集工具"或"群集系统"等。
[0043] 通常，群集工具是包含多个腔室的模块系统，多个腔室执行各种功能，包括基板中 心查找及定位、除气、退火、沉积及/或蚀刻。根据一或更多个实施例，群集工具至少包括第 一腔室和中央移送室。中央移送室可容纳机器人，用以在处理腔室与负载锁定室之间和中 间运送基板。移送室一般维持呈真空条件，且提供中间阶段供基板从某一腔室运送到另一 腔室及/或位于群集工具前端的负载锁定室。两种已知适于本发明的群集工具为Centura? 和Endura?,二者均取自美商应用材料公司。此一分阶真空基板处理装置细节描述于1993 年 2 月 16 日授予 Tepman 等人、名称为"Staged-Vacuum Wafer Processing Apparatus and Method"的美国专利案第5, 186, 718号。然为进行本文所述工艺的特定步骤，可改变腔室的 确切配置和组合方式。其他可用处理腔室包括循环层沉积（CLD)、原子层沉积（ALD)、化学 气相沉积（CVD)、物理气相沉积（PVD)、蚀刻、预清洗、化学清洗、诸如RTP的热处理、等离子 体氮化、除气、定向、羟化和其他基板工艺，但不以此为限。通过在群集工具的腔室中进行各 工艺，可避免基板表面在沉积后续膜前还未氧化即遭大气杂质污染。
[0044] 根据一或更多个实施例，基板持续处于真空或"负载锁定"条件，并且从某一腔室 移到下一腔室时，不会暴露于周遭空气。故移送室处于真空且在真空压力下「栗回」。惰性 气体可存于处理腔室或移送室。在一些实施例中，惰性气体用作净化气体，以于基板表面上 形成硅层后，移除部分或所有反应物。根据一或更多个实施例，于沉积腔室的出口处，注入 净化气体，以防止反应物从沉积腔室移到移送室及/或附加处理腔室。故惰性气体流将在 腔室出口处形成帘幕。
[0045] 基板可在单一基板沉积腔室中处理，其中在处理另一基板前，装载、处理及卸载单 一基板。亦可以如运送系统般的连续方式处理基板，其中多个基板个别装载至腔室的第一 部分、移动通过腔室及自腔室的第二部分卸载。腔室和相关运送系统的形状可构成直线路 径或弯曲路径。此外，处理腔室可为转盘，其中多个基板绕着中心轴移动，并在整个转盘路 径经沉积、蚀刻、退火、清洗等工艺。
[0046] 处理期间，可加热或冷却基板。可以任何适合手段达成加热或冷却，包括改变基板 支撑件的温度及使加热或冷却气体流至基板表面，但不以此为限。在一些实施例中，基板支 撑件包括加热器/冷却器，加热器/冷却器经控制以传导地改变基板温度。在一或更多个 实施例中，加热或冷却所用气体（反应气体或惰性气体），以局部改变基板温度。在一些实 施例中，加热器/冷却器设在邻近基板表面的腔室内，以对流地改变基板温度。
[0047] 处理期间，基板亦可固定不动或转动。转动基板可持续旋转或按不连续步骤转动。 例如，基板可在整个工艺过程旋转，或者基板可在暴露于不同的反应气体或净化气体之间 少量旋转。处理期间转动基板（无论持续或分步骤）有助于得到更均匀的沉积或蚀刻，例 如，藉由减低气流几何形状的局部变异的效应。
[0048] 虽然本发明已以特定实施例揭示如上，然应理解该等实施例仅为举例说明本发明 的原理和应用而已。在不脱离本发明的精神和范围内，本领域技术人员当可对本发明的方 法和装置作各种更动与润饰。因此本发明拟包括在后附权利要求书所界定范围内的修改例 与变化例和其均等物。
【主权项】
1. 一种处理腔室，包含： 至少一气体分配组件；及 基座组件，所述基座组件设在所述至少一气体分配组件下方，所述基座组件包括顶表 面、底表面和位于所述顶表面的用以支撑晶圆的边缘的至少一凹部，所述至少一凹部具有 至少一通道，所述至少一通道形成所述凹部与所述底表面间的流体连通。2. -种处理腔室，包含： 至少一气体分配组件，所述气体分配组件包括数个实质平行的气体通道，用以将气流 导向晶圆的顶表面； 基座组件，所述基座组件设在所述至少一气体分配组件下方，所述基座组件包括面对 所述至少一气体分配组件的顶表面、底表面和位于所述顶表面的至少一凹部，用以支撑晶 圆的边缘，所述至少一凹部是按尺寸制作，使所述凹部支撑的晶圆具有顶表面，所述顶表面 与所述基座组件的所述顶表面实质共平面，所述至少一凹部具有至少一通道，所述至少一 通道从所述至少一凹部的底部延伸到所述基座组件的所述底表面；及 加热组件，所述加热组件设在所述基座组件下方，用以将热导向所述基座组件的所述 底表面， 其中所述基座组件的所述至少一通道不直接垂直所述基座组件的所述顶表面延伸。3. 如权利要求1所述的处理腔室，进一步包含加热组件，所述加热组件设在所述基座 组件下方。4. 如权利要求2或3所述的处理腔室，其中所述加热组件包含数个灯具，用以将辐射能 导向所述基座组件的所述底表面。5. 如权利要求4所述的处理腔室，其中所述至少一通道的每一者经倾斜，以防止自所 述加热组件的辐射能直接冲击所述晶圆。6. 如权利要求4所述的处理腔室，其中所述至少一通道的每一者包含多个支脚，且至 少一支脚实质平行所述晶圆延伸，以防止自所述加热组件的辐射能直接冲击所述晶圆。7. 如权利要求1所述的处理腔室，其中所述基座组件的所述顶表面的所述凹部是按尺 寸制作，使所述凹部支撑的晶圆具有顶表面，所述顶表面与所述基座组件的所述顶表面实 质共平面。8. 如权利要求1所述的处理腔室，其中所述气体分配组件包含数个气体通道。9. 如权利要求2或8所述的处理腔室，其中所述数个气体通道包含第一反应气体通道、 第二反应气体通道和至少一净化气体通道。10. 如权利要求9所述的处理腔室，其中所述第一反应气体通道、所述第二反应气体通 道和所述至少一净化气体通道经独立控制以提供正压至晶圆的顶表面上，所述晶圆置于所 述基座组件的所述凹部。11. 如权利要求10所述的处理腔室，其中晶圆的所述顶表面与晶圆的所述底表面间的 压差大于约10托耳，所述晶圆置于所述基座组件的所述凹部。12. -种在处理腔室中处理晶圆的方法，所述方法包含以下步骤： 把晶圆放置到基座组件的顶表面的凹部，所述晶圆具有顶表面和底表面，所述凹部包 括至少一通道，所述通道延伸穿过所述基座组件而至所述基座组件的底表面； 使所述晶圆和所述基座组件通过气体分配组件下方，所述气体分配组件包含数个实质 平行的气体通道，以将多个气流导向所述基座组件的所述顶表面；及 在所述晶圆的所述顶表面与所述底表面间产生压差，使导向所述晶圆的所述顶表面的 所述气流所产生的压力比所述晶圆的所述底表面的压力大。13. 如权利要求12所述的方法，其中所述至少一通道设置流体连通所述处理腔室，使 所述晶圆的所述底表面的所述压力和所述处理腔室内的所述压力实质相同。14. 如权利要求12或13所述的方法，进一步包含以下步骤：利用加热组件，加热所述 基座组件，所述加热组件包含设在所述基座组件底下的数个加热灯具。15. 如权利要求14所述的方法，其中所述基座组件的所述至少一通道经倾斜，使出自 所述数个加热灯具的辐射能无法直接冲击所述晶圆的所述底表面。
【专利摘要】兹描述用于处理半导体晶圆，使晶圆于处理期间仍保持在适当位置的装置和方法。晶圆受到顶表面与底表面间的压差作用，因而有足够的力防止晶圆于处理时移动。
【IPC分类】C23C16/458, C23C16/44
【公开号】CN105121697
【申请号】CN201480008730
【发明人】J·约德伏斯基, K·格里芬, K·甘加基德加
【申请人】应用材料公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年2月20日
【公告号】WO2014130672A1