用于等离子体反应器的气体分布板组件的制作方法

文档序号:6865247阅读:176来源:国知局
专利名称:用于等离子体反应器的气体分布板组件的制作方法
技术领域
本发明大体上涉及半导体等离子体处理系统,例如等离子体反应器,更具体地说,本发明涉及一种气体分布板组件,用于降低在等离子体环境中物质间的重组。
在集成电路的制造中,微影蚀刻技术被使用以在例如是硅晶片之基片上形成集成电路图案。典型的情况是,基片是被披覆以光致抗蚀剂,光致抗蚀剂之诸部分通过光罩被曝光至激活用辐射,用以将所希望之电路图案反映在光致抗蚀剂上。在负作用式光致抗蚀剂的示例中,光致抗蚀剂未受激活用辐射所曝光的诸部分是通过处理溶液来加以移除,而仅剩下已曝光的部分在基片上。在正作用式光致抗蚀剂的示例中,光致抗蚀剂所被曝光至激活用辐射之诸部分通过一处理溶液所移除,而仅留下未曝光的部分在基片上。
在集成电路部件被形成之随后处理后,一般而言是需要将具图案之光致抗蚀剂从晶片处移除。另外,经由例如蚀刻之随后处理而已被导入在基片表面上的残余物是必须被移除。典型的情况是,光致抗蚀剂是被“灰化(ashed)”或被“燃烧”,并且已灰化或已燃烧的光致抗蚀剂是会连同残余物一起从基片的表面处被“剥除”或被“清理”。移除光致抗蚀剂以及残余物的一种方法是在真空容室中通过对受光致抗蚀剂覆盖之基片以红外线辐射进行快速加热至预定温度,并且将一受微波而带有能量之反应性等离子体引导朝向已加热的基片表面。在所造成的光致抗蚀剂灰化程序中,其中反应性等离子体是会与光致抗蚀剂相作用,在等离子体中的热反应气体是会通过对流而将热量加至基片表面。每平方公分100毫瓦(mW/cm2)的热能也因表面反应而被加至晶片。在晶片表面上之过度热量是可能会对已被形成在晶片之上或之中的装置或部分造成损坏。另外,在晶片表面上之过度热量是可能会致使光致抗蚀剂在随后处理期间(例如是在高剂量离子植入(HDII)晶片灰化程序)产生爆裂,而此是可能会导致在晶片上产生非吾人所希望之微粒,而造成装置之损坏。
降低在容室中灰化程序的温度将会减缓反应速率,并从而会降低通过表面反应所被加至晶片的热量。同样地,当反应速率减缓之时,光致抗蚀剂移除之速率也会降低,而导致在产量(被界定为机器在每单位时间所能处理的晶片数量)上之降低。然而,气体温度(其是气体混合物以及所施予微波能量之函数)将会维持不受已降低处理温度所影响。如果程序包括有反应催化剂如四氟化碳(CF4),问题会恶化,而会倾向于因氧原子之产生增多而使反应速率增大。因此,受催化剂所帮助的程序是会导致较高温度的气体,即便是处在较低的处理温度中。
一种典型的等离子体处理设备被显示在授予Chang等人之美国专利第5,449,410号之中,其中,阻隔板或是喷淋头是被提供用于分布气体进入一等离子体容室之中。阻隔板大体上是属单一阻隔板或双阻隔板之构型。冲击板也可以被利用。单一阻隔板一般为从C-276铝超纯合金所制成,其是会显著增加反应器的成本。双阻隔板是一般包括有由铝所制成的下方阻隔板以及由石英所制成的上方阻隔板,其是可以被更进一步地被披覆以一蓝宝石涂层,其是会防止石英在氟环境中被侵蚀。
与阻隔板相关的问题是所熟知的。举例而言,在披覆有蓝宝石涂层之石英阻隔板上的蓝宝石涂层在使用期间具有一种会剥落的倾向而需要更换。如果不进行披覆的话,产生在等离子体中的具有能量的物质(例如是氟)是可能会侵蚀阻隔板,从而影响到在基片上的流动图样。另外,如果来自晶片之IR波长能量是被吸收而未有能够使已吸收辐射能量散去或消散的手段的话石英阻隔板的温度可能会难以控制。冲击板一般是由陶瓷所形成的,其具有一种在使用期间会破裂的倾向,而造成微粒污染物以及昂贵的预防性维护及维修排程以适当地清洁容室。
与现有技术阻隔板相关的另一项问题是,产生有效灰化速率是需要相当高的气体流动速率。举例而言,针对300毫米之基片是典型地需要大约每分钟10至12标准公升(slm)的总气体流动,用以达成有效灰化速率以及一致性。虽然用于例如是氧气及氮气之气体的成本是比较不昂贵的,在这些高流动速率下之特殊气体的成本则会成为一重要考量。例如是氢气以及某些贵重气体之超高纯度混合物的特殊气体一般在将光致抗蚀剂从包含有低k介电质之基片处移除之时是所必须的。在这些高气体流动速率下使用这些气体可能会变成在成本上为昂贵的。
再者,高气体流动速率会倾向于需要非常大型的泵体以及真空管线,用以提供适当的容室压力。为何利用高气体流动速率的一项理由是,当在容室上游处之等离子体来源产生大量反应性产物之时,这些物质的绝大部分是会倾向于重组,并且在重组期间释放能量。重组是发生在等离子体体积里(以及余晖,如果压力够高的话),或者是在容室、阻隔板、以及此空间的表面之上。重组是会改变等离子体的反应性特征。举例而言,重组进入其分子形式之反应性原子物质是会变为完全惰性且为非反应性的,从而影响到灰化程序所施行的效率。
石英微量天平所采用的数据是指出,在大约1Torr的压力下的容室中,在晶片表面处的原子氧物质是在大约1012cm-3的等级。由于在该压力下之中性密度为大约1016cm-3,在晶片表面处之原子氧浓度是大约低于中性浓度的四个数量级。虽然原子氧之确切浓度在产生区域中并未为所知,可以假设的是,流动进入产生器中之进入氧气的一显著部分是会被解离成原子氧,其在物质行进通过空间以及一或二个阻隔板而到达基片表面时是会变为耗尽。此降低相信主要由于原子氧在阻隔板以及容室表面上的重组所致,如同先前已然描述的。
据此,在此技术中是存在有一种持续的需要以改善等离子体反应器,特别是通过降低在等离子体反应器内重组处所的数量,而同时能够维持程序的灰化速率以及不一致性。本发明内容是关于一种阻隔板构型,其是通过降低在等离子体反应器内重组处所的数目而能够克服在现有技术中所注意到的问题,而同时能够维持程序的灰化速率以及不一致性。因为重组处所的数目是被降低,较低的气体流动可以被利用,而同时能够维持程序的灰化速率以及不一致性。此转而能够致使在泵体及真空硬件成本上的降低。

发明内容
本发明内容是关于一种阻隔板组件,其是用于使气体流动分布进入包含有将被进行处理之半导体晶片的相邻处理容室之中,该阻隔板组件包括有具有多个小孔于其中之平面的气体分布部分;环绕着气体分布部分的凸缘;以及被置中地附接至气体分布部分的冲击装置,其中,该装置包括有盖子以及柄杆,该柄杆与气体分布部分相热接触。
下游的等离子体灰化器包括有等离子体产生器;在等离子体产生器之下游处的处理容室,处理容室包括有开口以接收来自等离子体产生器之等离子体进入处理容室之中,以及被支承在处理容室内的基片;以及位在基片与处理容室开口之中间的阻隔板组件,用以分布在处理容室中之等离子体流,阻隔板组件包括有具有多个小孔于其中之平面的气体分布部分;环绕着气体分布部分的凸缘;以及被置中地附接至气体分布部分的冲击装置,其中,该装置包括有盖子以及柄杆,该盖子具有与处理容室开口的直径大致相等的直径,并且该柄杆与气体分布部分相热接触。
用于使得在等离子体灰化程序中之物质重组能够最小化的程序包括有将阻隔板组件安装在等离子体产生区域与将被处理之基片的中间,阻隔板组件包括有具有多个小孔于其中之平面的气体分布部分;环绕着气体分布部分的凸缘;以及被置中地附接至气体分布部分的冲击装置,其中,该装置包括有盖子以及柄杆,该柄杆与气体分布部分相热接触;以及使等离子体流动通过并环绕着阻隔板组件以及流动到基片之上。
本发明之其它实施例是被料想用以提供基本部件之特定特点及结构上的变化样式。相关的特定实施例和可能的变化样式及本发明内容的不同特点与优点在考虑到以下详细描述及图标之时将为吾人所较佳了解。


现在参照附图,其是示例性实施例,并且其中,类似的组件是以类似组件符号所标示。
图1是一个光致抗蚀剂灰化器之截面图,光致抗蚀剂灰化器包括有根据实施例所建构之气体分布板组件;图2是图1之气体分布板组件的平面图;图3是图2之气体分布板组件沿着线3-3所截之截面图;图4是根据另一实施例之气体分布板组件的截面图;图5是在气体分布板组件中的小孔的放大截面图;以及图6是以图形说明了在晶片之直径上所量测的光致抗蚀剂厚度差(针对一给定时间所移除光致抗蚀剂的量)是与基片之中心点所相隔之距离的函数,其是针对在利用根据本发明内容之一实施例之单一阻隔板及冲击装置设备(铝质气体分布板组件)的等离子体灰化器中之灰化程序,与现有技术双阻隔板组件相较之下所得;以及图7是以图形说明了针对在等离子体灰化器中的灰化程序而言,终点讯号为时间之函数,其中此等离子体灰化器是利用根据本发明内容之单一阻隔及冲击装置设备的第二实施例,即石英气体分布板组件。
具体实施例方式
现在参照附图,图1公开了光致抗蚀剂灰化器10,其包括有气箱12;微波等离子体产生器组件14;处理容室16,其是界定出内部空腔而使例如是晶片18之半导体基片得被加热于其中;以及辐射加热器组件20,其是座落在处理容室之底部而用于对晶片18进行加热。例如是热电耦之温度探针24是被使用以监控晶片18(在这里也被称之为基片)的温度。对于需要真空状况之程序,真空泵体26是被使用以对处理容室16进行抽气。虽然在此是参照微波等离子体产生器组件,其它等离子体产生器是可适用于本发明,例如是无线电频率式(RF)等离子体产生器、感应耦合式等离子体产生器、RF及微波等离子体产生器之组合以及类似者。另外,虽然在此是参照基片之辐射加热,其它加热机构如紫外线能量、或者是热板(已知为加热用夹头)也可以被利用。本发明内容并未意欲限制于任何特定的等离子体产生器或是基片加热机构。
单光器28是被使用以监视在容室内之气体的光学发射特征,用以帮助程序终点之决定。晶片18是通过一种适当的承载锁定机构(在图式中并未被显示出来)而经由进入/离开通道30被导入及被移离处理容室。虽然本发明内容是被显示为被实现在光致抗蚀剂灰化器内,其也可以被使用在其它半导体制造设备中,例如是残余物移除以及剥除程序中。
在操作中,一种所希望之气体混合物是从气箱12处通过进入导管34而被导入等离子体管件32之中。等离子体管件32是较佳为由氧化铝(Al2O3)或是蓝宝石所制成的,用以适应氟之化学作用而不会有侵蚀或其它退化状况。在并未使用氟的应用之中,等离子体管件是可以由石英所制成。形成所希望混合物之诸气体是被储存在分离的供应器(在图式中并未被显示出来)中,并且通过阀体36以及管线38而被混合在气箱12中。一种通常被使用之气体混合物的一项示例是形成气体(主要为氮气,而带有小比例的氢气)以及氧气。一种例如是四氟化碳(CF4)之含氟气体也可以被加至气体混合物,用以增大用于特定程序之灰化速率。
气体混合物是通过微波等离子体产生器组件14而被给予能量,用以形成反应性等离子体,其将使处理容室16中而位在晶片18上的光致抗蚀剂在通过辐射加热器组件20所加热之时能够进行灰化。磁电管40是会产生微波能量,其是被耦接至导波器42。微波能量是从导波器处被馈送通过在环绕着等离子体管件32之微波外壳44中的小孔(图未示)。
外侧石英冷却管件46环绕着等离子体管件32而与其稍微分离。加压空气是被馈送进入介于管件32与46间的空隙之中,用以在操作期间使管件32能够有效地冷却。抑或是,并未吸收微波辐射之冷却液体是可以被使用以取代加压空气。微波外壳44是被划分成诸区段,如同通过虚线45所显示的。外壳44之诸区段是容许均匀的微波功率分布在石英、氧化铝、或是蓝宝石等离子体管件32的长度之上,并且通过防止无法接受之大热梯度在适当输入功率被提供时沿其轴向长度而发展来保护其使其不会过热。外壳44的每一个区段是被分离地馈送以微波能量,其是会通过那里的石英管件46及氧化铝或蓝宝石管件32。
在等离子体管件32内的气体混合物是被给予能量以产生等离子体。微波防泄器48及50是被提供在微波外壳44的端部处,用以防止微波泄漏。被给予能量的等离子体是通过位在处理容室16之顶部壁部52中的开口51而进入处理容室16。
被定位在介于等离子体容室16之顶部壁部52与将被处理之晶片18间的是气体分布板组件54(也被称之为阻隔板组件)。在一个实施例之中,气体分布板组件54是提供了用于冷却在等离子体内之气体的手段,用以达成所希望之处理结果。阻隔板组件54包括具有小孔76于其中并通过凸缘78所环绕之大体上平面的气体分布中央部分74,以及被附接至气体分布中央部分74的冲击装置90。凸缘78环绕着中央部分,并且坐落在处理容室侧壁53以及顶部壁部52的中间。密封件79以及81分别提供了介于凸缘78与侧壁53之间以及介于凸缘78与顶部壁部52之间的气密连接。密封件79及81处在被坐落于凸缘78中的沟槽之中。凸缘78也提供了装设孔口,用于装设至顶部壁部52以及侧壁53。
冲击装置90是大体上包括有柄杆部分92以及无小孔式盖子94,柄杆部分92之一端是被固定地附接至气体分布中央部分74,而盖子94则是被附接至柄杆的另一端部(被更清楚地显示在图3之中)。盖子94是较佳被定尺寸以防止来自等离子体产生器之等离子体直接冲击在基片18上,并且用以保护基片而使其不会受到在等离子体产生期间所产生之紫外光的视线曝光。就其本身而论,盖子具有直径d,其是稍大于或大约相同于等离子体容室之开口51的直径。
如同在图2中所更详细地显示的,阻隔板组件54所具有小孔的中央部分74是被提供有内部冷却通道80,其是被连接至冷却介质进口82及出口86。冷却通道80是降低了气体分布中央部分74以及冲击装置90的操作温度,并且延伸环绕着中央部分74而成一种能够避免与任何小孔76相交之构型。在较佳实施例之中,水是被使用作为冷却介质,虽然具有高热容量的其它液体(例如是油)或气体(例如是氦气或氮气)是可被考虑到。当反应性气体通过小孔76之时,被冷却的阻隔板组件54是作用为热交换器,用以将热量从反应性气体处移去,从而降低其温度。再者,因为冲击装置90与小孔之中央部分74相热接触,阻隔板54之冷却也作用以冷却冲击装置90。
冷却通道80是可以从凸缘78处延伸进入中央部分74并在其周围而成一种能够避免与任何小孔76相交的构型。再者,冷却通道80也可以延伸进入处理容室顶部壁部之中,如果希望的话。这些结构部件(也即阻隔板、侧壁以及顶部壁部)之个别冷却子系统是作用以降低其操作温度。冷却子系统是可以分享单一的气体或液体冷却剂循环系统,或者可以被提供有独立的循环系统(气体或液体),以便提供独立的温度控制以及个别的流动控制。同样地,在本发明内容的实施例之中,也提供有处理容室侧壁及顶部壁部之主动冷却,通过将这些容室表面维持在介于大约摄氏15度至大约摄氏30度(仅高于露点)之间,晶片18是可以维持充分地冷却以防止光致抗蚀剂在例如是高密度离子植入之晶片的灰化程序期间产生爆裂。
在操作中,反应性等离子体是通过阻隔板54并使晶片18上的光致抗蚀剂灰化。辐射加热器组件20包括有被安置在一反射器56中之多个钨卤素灯58,反射器56是会将灯所产生的热量进行反射并重新引导朝向被定位在处理容室16内而位在石英或陶瓷插销68上之晶片18的背侧。例如是热电耦之一个或多个温度感应器72是被装设在处理容室侧壁53的内部上,用以提供壁部温度之指示。
被显示在图1之光致抗蚀剂灰化器10中的阻隔板组件54是被更详细地显示在图3之中。如同先前所讨论的,阻隔板54是大体上包括有具小孔的中央平面部分74以及凸缘78。坐落在具小孔的中央平面部分74之中央处的是冲击装置90。冲击装置90是使得从等离子体管件32处所发出之具能量气体进行转向而径向地向外至具小孔的中央平面部分74之剩下的具小孔的区域,以便防止原子物质之直接冲击在将被处理的晶片18之上,并也防止具小孔的平面中央部分74在不具有冲击装置90时可能会发生的过热状况。
冲击装置90包括有盖子部分92以及柄杆部分94。盖子94与具小孔的中央部分74相分隔,以便使得可能从直接等离子体冲击所发生之到达具小孔的中央部分74的热传能够最小化。在一个实施例之中,盖子94包括有大体上平面的冲击表面。较佳的情况是,柄杆部分92是被可移去地附接至具小孔的中央部分74,以便在需要维修之时能够提供更换之容易性。举例而言,柄杆94是可以包括有螺纹部分,并且被螺配至位于具小孔之中央部分74中的互补螺纹开口。柄杆92是于操作期间通过被提供在具小孔之中央部分74中的冷却通道80而被主动地冷却,以便使得从盖子94至具小孔之中央部分74的热传能够更进一步地最小化。有利的是,带有小型冲击装置之单一阻隔板组件54来取代一个全尺寸之第一阻隔板是能够使得供物质重组所用之表面得以最小化,从而容许较低的气体流动,以及较低的压力,而在同时能够维持均等的灰化速率以及一致性。此代表着一种优于现有技术之显著的商业利益。举例而言,较小的泵体以及真空管线现在是可被使用。
如同更清楚地显示在图5中的,在具小孔之中央部分74中之每一个小孔76的形状是较佳为包括有面朝向顶部壁部52之截头圆锥造形部分,以及面朝向基片18之大致上平直造形部分。界定出截头圆锥造形部分的角度θ是较佳为大约30度至大约60度。在一个较佳实施例之中,界定出截头圆锥造形部分的角度θ是大约为45度。以此方式,在大体上通过顶部壁部52与具小孔之中央部分74所界定之空间中的压力是大于在大体上通过具小孔之中央部分74与基片18所界定之空间中的压力,从而提供了反应性物质之向下流动在基片上。同样地,较低操作压力之利用是可以被使用,并仍能维持充分的压力差,以便提供均匀的灰化速率在基片18之上。
在实施例之中,单一阻隔板及冲击装置组件54是由铝所制成的。适当的铝合金为C-276,其在商业上是可从Alcoa公司处所取得。有利的是,此会消除在现有技术中相关于被披覆以蓝宝石之石英材料而注意到的问题,被披覆之蓝宝石是会在延长操作期间倾向于剥落。再者,由铝来制造冲击装置90是会消除在现有技术中为吾人所住意到相关于陶瓷冲击板之破裂的问题。再者,铝之使用是会阻挡大比例的紫外线辐射而使之不会冲击到基片,否则将会使得温度控制更为困难,并且可能会造成晶片装置损坏。在均匀表面温度下操作并使得曝光至紫外线辐射能够最小化是提供了针对在晶片表面上之反应速率一致性而言之实质改善。另外,维持一致的阻隔板温度是消除了“第一晶片效应”,“第一晶片效应”是在接续晶片是被放在处理容室中并通过辐射加热系统被加热至处理温度时因阻隔板造成之寄生加热所造成。
在氟并未被使用的可替换实施例之中,单一阻隔板及冲击装置组件54是由石英或熔制硅土所制成。石英的使用相对于使用超纯铝合金而言是降低了制造成本。从而,取决于所欲应用(氟之是否使用)而定,有两种可替换类型的材料可以被利用来制造单一阻隔板及冲击装置组件54,并且仍能够实现使物质重组最小化之优点,例如是较低的气体流动、较低的操作压力,而在同时能够提供均等的灰化速率及一致性。
在另一个实施例之中,如同在图4中所显示的,冲击装置90包括有盖子96,其具有相对于原子物质从等离子体管件32进入至处理容室之轴向流动的具角度的表面。如同所显示的,盖子的截面轮廓是大体上三角造型的,并且是较佳被定尺寸以便防止直接离子冲击在下方的基片18上。换言之,直径d是大约相同于或稍微大于开口51所提供的直径。虽然此实施例是显示出大致上三角的截面,例如是大体为凹面或是大体为凸面之其它设计也可以被使用。


发明内容
是参照以下非限制性之示例而被更详细地予以解释,该等示例是仅为说明而非作限制之用。
示例示例1。在此示例之中,针对光致抗蚀剂灰化而使用传统式双阻隔板设计的灰化速率被量测,并与如图3中所显示之以单铝质阻隔板及冲击装置组件被构型的相同工具相比较。阻隔板组件被定位在处理容室中,以使得具小孔的部分是处在大约相同于在商业用灰化器中之下方阻隔板的位置处。等离子体灰化器是属RadiantStrip 320i之型号,其在商业上可从Axcelis Technologies公司处所取得,其包括有传统式双阻隔板组件。在比较测试期间,传统式双阻隔板组件是被完全地移去并被更换以单一铝质阻隔板及冲击装置组件。针对每一个被构型的系统而言,除了气体流动以及操作压力之外,处理状况以及光致抗蚀剂是相同的。此二系统在操作期间是以水进行冷却的。以微波而被给予能量的等离子体从氧气、成形气体(主要为氮气,而带有小比例的氢气)以及四氟化碳之细流的混合物所产生。在每一个例子中,五个未被披覆之空白基片是在使包含有光致抗蚀剂之基片进行灰化之前被加以处理,以便在开始灰化程序之前将系统带至热平衡。表1提供了结果。
表1

结果是清楚地显示出,单一铝质阻隔板及冲击装置之使用就灰化速率及非一致性而言是大致上均等于传统式双阻隔板构型。将光致抗蚀剂从基片处完全移除的总时间,针对传统设计而言是18秒,而针对单一铝质阻隔板冲击装置组件而言是19秒。然而,如同在表1中所显示的,气体流动速率以及操作压力在单一铝质阻隔板组件的示例中是显著较小的。图6是以图形说明了针对10slm之标准流动至4slm之流动而言,光致抗蚀剂移除速率的直径侦测。虽然使用单一铝质阻隔板组件而有一个非常小量的光致抗蚀剂被维持在基片的中央部分处,应当注意到的是,系统并未针对单一铝质阻隔板及冲击装置组件而被完全地最佳化。
示例2。在此一示例之中,针对使用传统式双阻隔板设计来使光致抗蚀剂被灰化之灰化速率,其与被构型以带有由石英所制成之单一阻隔板组件以及冲击装置之相同工具进行比较。石英阻隔板及冲击装置组件被定位在处理容室中,以使得具小孔的部分是处在相同于在商业用灰化器中之上方阻隔板的位置,并且未以水进行冷却。在任一例子中,五个未被披覆之空白基片在使包含有光致抗蚀剂之基片进行灰化之前被加以处理,以便在开始灰化程序之前将系统带至热平衡。表2提供了结果。
表2

同样地,使用带有由石英所制成之整合式冲击装置的单一阻隔板组件是提供了在气体流动速率上之降低而同时维持了大致上均等的灰化速率。再者,如同所观察到的,灰化非一致性是表现出从使用较高的气体流动速率处显著地降低。图7是以图形说明了石英阻隔板组件之终点纪录。在终点纪录中,当灰化开始于大约15秒之时,在大约32秒时的急遽降低是指出光致抗蚀剂之移除非常均匀,而清除光致抗蚀剂的时间为大约17-18秒。
有利的是,在本文中所公开的包括具小孔之中央部分以及整合式冲击装置的两种单一阻隔板组件的任意一种,其在与传统式双阻隔板设计相较之下不会牺牲处理效能。相当一致的灰化速率被达成,而不需要显著的最佳化,并且相信,在本文中所提供的单一阻隔板组件是促进了在等离子体灰化期间在基片上的均匀温度分布。石英以及铝质阻隔板组件二者是容许较低的气体流动、较低的操作压力、显著降低的气体混合成本、并且解决了目前所遭遇到的某些问题。因此,较小的泵体以及真空管线是可以被利用以导致在成本上更进一步的降低。此外,通过使得在等离子体灰化期间接触至等离子体的内部表面积能够最小化,如同通过在图3以及图4中所说明之气体分布板组件所提供的,物质之表面重组可以被最小化。
虽然本

发明内容
是参照示例性实施例来加以描述,将为本领域技术人员所理解的是,不同的改变是可以被施行,并且可以针对诸部件更换均等物,而不会悖离本发明内容的范畴。另外,许多的修改样式是可以依据本发明所公开之内容而被施行以适应一种特定的状况或材料,而不会悖离本发明之基本范畴。因此,所希望的是,本发明内容并未受限于在本文中所揭露而作为施行本发明内容之最佳模式的特定实施例,而将使发明内容包括有所有落在随附申请专利范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种阻隔板组件,其用于使气体流动分布进入包含有将被进行处理的半导体晶片的相邻处理容室之中,所述阻隔板组件包括有平面的气体分布部分,其具有多个小孔位于其中;凸缘,其环绕着所述气体分布部分;以及冲击装置,其被置中地附接至所述气体分布部分,其中,所述装置包括有盖子以及柄杆,所述柄杆与所述气体分布部分相热接触。
2.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由铝所制成的。
3.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由石英所制成的。
4.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由被披覆以蓝宝石的石英所制成的。
5.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有平面的冲击表面。
6.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有具角度的冲击表面。
7.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有大致上三角形截面的形状。
8.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有凹面。
9.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有凸面。
10.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述气体分布部分的所述多个小孔具有截头圆锥部分以及大致上平直的部分,所述截头圆锥部分是从所述气体分布部分的顶部表面处延伸至大约所述气体分布部分的中点,而所述大致上平直的部分则是从所述气体分布部分的所述中点处延伸至所述气体分布部分的底部表面。
11.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述气体分布部分是更包括有被加工制造在其中的冷却通道,用以使冷却介质循环通过其中。
12.根据权利要求1所述的阻隔板组件,其中,所述盖子具有直径为大约相等于所述处理容室开口的直径。
13.一种下游等离子体灰化器,其包括有等离子体产生器;处理容室,其是在所述等离子体产生器的下游处,所述处理容室包括有用以接收来自所述等离子体产生器的等离子体进入所述处理容室之中的开口,以及被支承在所述处理容室内的基片;以及阻隔板组件,其是在所述基片与所述处理容室开口的中间,用于使等离子体流动分布在所述处理容室中,所述阻隔板组件包括有平面的气体分布部分,其具有多个小孔于其中;凸缘,其环绕着所述气体分布部分;以及冲击装置,其被置中地附接至所述气体分布部分,其中,所述装置包括有盖子以及柄杆,所述盖子具有直径为大约相等于所述处理容室开口的直径,并且所述柄杆与所述气体分布部分相热接触。
14.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述等离子体产生器选自微波等离子体产生器、无线电频率等离子体产生器以及它们的组合。
15.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述冲击装置是可移除的。
16.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由铝所制成的。
17.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由石英所制成的。
18.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由被披覆以蓝宝石的石英所制成的。
19.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述盖子具有平面的冲击表面。
20.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述盖子具有具角度的冲击表面。
21.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述盖子具有大致上三角形截面的形状。
22.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述盖子具有凹面。
23.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述盖子具有凸面。
24.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分的所述多个小孔具有截头圆锥部分以及大致上平直的部分,所述截头圆锥部分从所述气体分布部分的顶部表面处延伸至大约所述气体分布部分之中点,而所述大致上平直的部分则是从所述气体分布部分的所述中点处延伸至所述气体分布部分的底部表面。
25.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分更包括有被加工制造在其中的冷却通道,用以使冷却介质循环通过其中。
26.根据权利要求13所述的下游等离子体灰化器,其中,所述气体分布部分的直径为大约相等于所述基片的直径。
27.一种用于使得在等离子体灰化程序中的物质重组能够最小化的过程,其包括有将阻隔板组件安装在等离子体产生区域与将被处理的基片的中间,所述阻隔板组件包括有具有多个小孔于其中的平面的气体分布部分;环绕着气体分布部分的凸缘;以及被置中地附接至气体分布部分的冲击装置,其中,所述冲击装置包括有盖子以及柄杆,所述柄杆与所述气体分布部分相热接触;以及使等离子体流动通过并环绕着所述阻隔板组件以及到所述基片上。
28.根据权利要求27所述的过程,其更包括有通过使冷却介质流动通过被安置在所述阻隔板组件的所述气体分布部分中的冷却通道来冷却所述阻隔板组件。
29.根据权利要求27所述的过程,其中,所述盖子具有直径为大约相等于所述处理容室开口的直径。
30.根据权利要求27所述的过程,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由石英所制成的。
31.根据权利要求27所述的过程,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由被披覆以蓝宝石的石英所制成的。
32.根据权利要求27所述的过程,其中,所述气体分布部分、所述凸缘、以及所述冲击装置是由铝所制成的。
全文摘要
一种阻隔板组件,其用于使气体流动分布进入包含有将被进行处理之半导体晶片的相邻处理容室之中,该阻隔板组件包括有具有多个小孔于其中之平面的气体分布部分;环绕着气体分布部分的凸缘;以及被置中地附接至气体分布部分的冲击装置,其中,该装置包括有盖子以及柄杆,该柄杆与气体分布部分相热接触。本文中还公开了利用阻隔板组件的等离子体反应器,以及用于降低在等离子体中之物质重组的方法。
文档编号H01L21/00GK1910726SQ200580002187
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月12日 优先权日2004年1月12日
发明者A·史利伐斯塔伐 申请人:艾克塞利斯技术公司
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