用于高产量处理腔室的工艺套件的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所述实施例总体涉及一种用于半导体处理器腔室的工艺套件、一种具有工艺套件的半导体处理腔室、以及一种用于在其中沉积硅基材料的方法。更具体而言，实施例涉及一种用于化学气相沉积腔室中的工艺套件，所述工艺套件包括衬层组件、C形通道和隔离器。
【背景技术】
[0002]在集成电路的制造中，沉积工艺(诸如，化学气相沉积(CVD)或等离子体增强型CVD工艺)用于将各种材料的膜沉积在半导体基板上。在CVD工艺期间，用于沉积所需材料的化学反应在封闭的工艺腔室中发生。当材料被沉积在基板上时，包括这种材料的残余物以及CVD工艺的副产物积聚在工艺腔室的内壁和其他部件上。随着在腔室中处理了更多的基板，残余物积累起来并且导致颗粒和其他污染物的生成，并且导致所沉积的膜的降级。因此，人们推荐定期清理CVD腔室的内部。
[0003]工艺套件可设置在腔室中，以便有助于结合来自腔室底部的净化气体来将处理容积限制到基板上方所期望的区域。工艺套件通常包括一个或多个衬层。衬层可配置成辅助将等离子体限制于处理区域，并有助于防止腔室中的其他部件受到所沉积材料的污染。底部净化气体可提供给腔室，以便防止工艺气体沉积在腔室的底部。然而，常规的工艺套件会以导致衬层上的过量的磨损和/或材料沉积物的方式来引导净化气体。材料在衬层上的堆积增加了处理期间基板污染的可能性。因此，该工艺套件的保养间隔可能过短而导致频繁的清洁。
[0004]因此，需要一种改进的工艺套件以及具有此改进的工艺套件的CVD腔室。
【发明内容】
[0005]本文所述实施例总体涉及一种工艺套件以及一种具有这种工艺套件的处理腔室。所述处理腔室包括:腔室体，所述腔室体具有内部容积;盖，所述盖封闭所述内部容积;衬层组件，所述衬层组件设置在所述腔室体的所述内部容积内；以及C形通道，所述C形通道设置在所述腔室体的所述内部容积内。所述C形通道环绕所述衬层组件。所述C形通道还包括顶部环形部、底部环形部和中间环形部。所述顶部环形部具有顶表面和底表面。所述顶表面具有穿过所述顶表面而形成的多个开口。所述底部环形部具有顶表面和底表面。所述底部环形部的顶表面面向所述顶部环形部的底表面。所述中间环形部连接所述顶部环形部和所述底部环形部以形成所述C形通道。所述顶部环形部、所述底部环形部和所述中间环形部限定栗送区域。所述栗送区域将所述顶部环形部的底表面与所述底部环形部的顶表面分开。栗送区域由所述衬层组件密封，使得形成在所述顶部环形部的顶表面中的多个开口延伸穿过所述顶部环形部。因此，所述多个开口将所述腔室体的内部容积与所述栗送区域流体地连接。
[0006]在另一实施例中，本文公开一种用于处理腔室的工艺套件。工艺套件包括:衬层组件;C形通道，所述C形通道配置成包围所述衬层组件；以及T形衬层，所述T形衬层配置成包围所述衬层组件。所述C形通道还包括顶部环形部、底部环形部和中间环形部。顶部环形部具有顶表面和底表面。所述顶表面具有穿过所述顶表面而形成的多个开口。所述底部环形部具有顶表面和底表面。所述底部环形部的顶表面面向所述顶部环形部的底表面。所述中间环形部连接所述顶部环形部和所述底部环形部以形成C形通道。所述顶部环形部、所述底部环形部所述中间环形部限定栗送区域。所述栗送区域将所述顶部环形部的底表面与所述底部环形部的顶表面分开。当衬层组件设置在所述C形通道内部时，所述栗送区域由所述衬层组件界定。所述T形衬层还包括顶部环形部和底部环形部。顶部环形部具有顶表面和底表面。底部环形部具有顶表面和底表面。底部环形部的顶表面耦接至顶部环形部的底表面以形成T形图形。
[0007]在另一实施例中，本文公开了一种关于将硅基材料沉积在基板上的方法。使前体气体通过喷淋头流入处理腔室。所述前体气体被引导穿过多个竖直开口而进入栗送通道，所述多个竖直开口形成为进入包围基板的C形通道。前体气体从所述C形通道栗送出处理腔室。
【附图说明】
[0008]因此，为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，对上文简要概述的本公开的更具体的描述可以参照各实施例来进行，一些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出本公开的典型实施例，而因此不应被视为用于限制本公开的范围，因为本公开可以允许其他等效的实施例。
[0009]图1示意性地示出根据一个实施例的具有工艺套件的处理腔室。
[0010]图2示意性地示出具有处于延伸位置的基板支撑件的图1的工艺套件的截面图。[0011 ]图3A是根据一个实施例的工艺套件的C形通道的放大图。
[0012]图3B是根据一个实施例的工艺套件的C形通道的俯视图。
[0013]图4是根据一个实施例的工艺套件的隔离器的放大图。
[0014]图5是根据一个实施例的处理腔室中的工艺套件的一个实施例的放大图。
[0015]图6示意性地示出根据一个实施例的具有工艺套件的处理腔室的截面图。
[0016]图7是根据一个实施例的工艺套件的隔离器的放大图。
[0017]为了清楚起见，在适用的情况下，已使用完全相同的元件符号来指定各图间所共有的完全相同的元件。另外，一个实施例中的元件可有利地适配用于本文所描述的其他实施例中。
【具体实施方式】
[0018]图1示意性地示出具有工艺套件102的处理腔室100，所述工艺套件配置成用于减少其上的颗粒沉积，这有利地减少了缺陷并且增加了保养间隔。处理腔室100包括具有侧壁122和底部124的腔室体104以及设置在侧壁122上的盖106。侧壁122、底部124和盖106限定处理腔室100的内部容积108。处理腔室100包括气体分配组件110以及基座组件120。在一个实施例中，气体分配组件包括气体入口 107、挡板109和面板111。
[0019]基座组件120设置在内部容积中，并且一般包括基板支撑件140。基板支撑件140可由铝或陶瓷构成。基板支撑件140可以是静电卡盘、陶瓷体、加热器、真空卡盘、托座(susceptor)或它们的组合。基板支撑件140具有基板接收表面142，所述基板接收表面142在处理期间接收并且支撑基板126。基座组件120通过升降机构134耦接至处理腔室100的底部124，所述升降机构134配置成使基座组件120在升高的位置(未示出)与降低的位置136之间移动。在降低的位置136中，升降销(未示出)延伸穿过基座组件120，以便将基板126与基座组件120间隔开，从而便于利用设置在处理腔室100的外部的基板传送机构(未示出)(例如，机械臂)进行的基板126的交换。波纹管138设置在基座组件120与腔室底部124之间，以使腔室体104的内部容积108与基座组件120的内部和处理腔室100的外部隔离。
[0020]工艺套件102环绕基座组件120。工艺套件102包括隔离器112、C形通道114和衬层组件118中的至少一或多个。衬层组件118包括缸体(cylinder)，所述缸体用于限制受激发的工艺气体并且保护处理腔室100的侧壁122免受受激发的工艺气体。衬层组件118包括底部衬层128、中间衬层130和顶部衬层132。底部衬层128位于腔室体104的底部124上。中间衬层130位于底部衬层128的顶部。中间衬层130还包括狭槽144，所述狭槽144被配置成允许基板126在被传送进和传送出处理腔室100时穿过中间衬层130。顶部衬层132位于中间衬层130的顶部。顶部衬层132、中间衬层130和底部衬层128形成界定了处理腔室100的内部容积108的部分的连续表面。在图5中更详细地讨论衬层组件。
[0021]C形通道114包括环形体146和栗送区域148X形通道114设置在腔室体104内，并且环绕衬层组件118和基座组件120两者。
[0022]图3A是C形通道114的放大图。环形体146包括顶部环形部300、底部环形部302和中间环形部304。顶部环形部300和底部环形部302可以是伸长的且基本上平行的。中间环形部304垂直于顶部环形部300和底部环形部302两者，并且连接顶部环形部300和底部环形部302的径向地向外的边缘以形成C形通道114。底部环形部302还包括顶表面306、底表面308、内壁310和外壁312。顶表面306基本上平行于底表面308。外壁312垂直于顶表面306和底表面308，并且还包括外径314。内壁310基本上平行于外壁312，并且包括内径316，使得内径316小于外径314。
[0023]顶部环形部300包括顶表面318、底表面320、内壁322和外壁324。顶表面318基本上平行于底表面320。顶部环形部300的底表面320面向底部环形部302的顶表面306。多个开口330延伸穿过顶部环形部300，从而将顶表面318和底表面320连接起来。开口 330可以是允许气体流