处理组件、室和方法与流程

本公开涉及用于制造半导体器件的方法和组件。更具体地，本公开涉及用于处理半导体衬底的方法和组件。

背景技术：

1、在电子器件的制造中，通过各种过程步骤处理半导体衬底，例如硅晶片，以在衬底上制造目标器件。处理步骤包括仔细控制的沉积步骤，以在特定区域中形成材料薄层。过程步骤可以包括气相沉积过程，例如化学气相沉积(cvd)、等离子体增强cvd(pecvd)、原子层沉积(ald)和等离子体增强ald(peald)。此外，可以清洁衬底表面，并且可以从衬底表面蚀刻材料。由于器件的尺寸极小，必须注意在整个被处理的衬底和不同的过程中，根据具体情况，使沉积或蚀刻的均匀性最大化。

2、在许多应用中，过程气体通过喷淋头被提供到处理室中。衬底上气体分布的均匀性是控制处理室中气相反应器的重要参数。在配置成执行沉积或蚀刻过程的处理室中，衬底表面上的显著热差异可能导致不均匀的反应，例如分别沉积或蚀刻的速率。包括喷淋头的处理室尽管具有中心对称的设计，但在衬底处理中仍显示出一些残留的不均匀图案。这可能会限制过程开发的可能性，尤其是在处理薄材料层的应用中。因此，本领域需要改进的处理室、组件和方法，其可以提供更好的气体分布控制，以进一步提高气相衬底处理的均匀性。

3、本部分中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，已被包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景。这种讨论不应被视为承认任何或所有信息在本发明被做出时是已知的，或者以其他方式构成现有技术。

技术实现思路

1、本
技术实现要素：
可以简化的形式介绍一些概念，这将在下面进一步详细描述。本发明内容不旨在必要地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、在一方面，公开了一种半导体处理室，包括喷淋头和用于保持衬底的可移动基座。喷淋头包括用于将反应物提供到处理室中的喷淋板，并且处理室具有竖直延伸穿过喷淋板的喷淋板轴线，以及在将反应物提供到处理室中期间衬底的中心配置和布置在的位置处竖直延伸的衬底轴线。衬底轴线偏离喷淋头轴线。

3、在一些实施例中，喷淋板轴线竖直延伸穿过喷淋板的中心。在一些实施例中，衬底轴线在将反应物提供到处理室中期间衬底的中心配置和布置在的位置处竖直延伸穿过基座。

4、在一些实施例中，喷淋板是喷淋头的整体部分。在一些实施例中，喷淋板可从喷淋头上拆卸。

5、在一些实施例中，基座包括竖直延伸穿过基座的基座轴线，并且基座可绕基座轴线旋转移动。在一些实施例中，基座轴线竖直延伸穿过基座的中心。在一些实施例中，基座轴线竖直延伸穿过基座，偏离基座的中心。基座可绕基座轴线旋转移动意味着基座在旋转运动中在垂直于基座轴线的平面内移动。旋转运动在一个方向上可以是恒定的，或者旋转方向可以是变化的。

6、在一些实施例中，基座和喷淋板具有圆形形状。在一些实施例中，喷淋板轴线延伸穿过基座的中心。在一些实施例中，当反应物被提供到处理室中时，衬底轴线和喷淋板轴线之间的距离配置为保持恒定。在一些实施例中，衬底轴线和喷淋板轴线之间的距离是喷淋板半径的0.1至1倍。在一些实施例中，喷淋板轴线和基座轴线重合。

7、在一些实施例中，衬底配置为在将反应物提供到处理室中期间相对于基座保持静止。在一些实施例中，衬底配置为在将反应物提供到处理室中期间相对于基座旋转。在一些实施例中，衬底轴线和基座轴线重合。

8、在一些实施例中，处理室是气相沉积室。在一些实施例中，气相沉积室是ald室。在一些实施例中，处理室配置和布置成执行沉积过程。在一些实施例中，处理室配置和布置成执行蚀刻过程。在一些实施例中，沉积室配置和布置用于含硅材料的沉积。含硅材料可以是例如氧化硅(例如sio2)、sin、sic、sioc、sion或siocn。在一些实施例中，沉积室配置和布置用于沉积含金属的材料，例如金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物或金属磷化物。例如，含金属材料可以是氮化钛、氧化钛、碳化钛、高k材料，例如氧化铪、氧化锆或氧化铝。在一些实施例中，沉积室配置和布置用于热沉积过程。

9、在一些实施例中，处理室是蚀刻室。

10、在另一方面，公开了一种用于处理半导体衬底的衬底处理组件。该组件包括半导体处理室，其中该处理室包括喷淋头和用于保持衬底的可移动基座。喷淋头包括用于将反应物提供到处理室中的喷淋板，并且处理室具有竖直延伸穿过喷淋板的喷淋板轴线和在将反应物提供到处理室中期间衬底的中心配置和布置在的位置处竖直延伸的衬底轴线。衬底轴线偏离喷淋头轴线。

11、在另一方面，公开了一种处理半导体衬底的方法。该方法包括在处理室中提供具有中心的衬底，通过具有中心的圆形喷淋板在处理室中提供反应物；其中在将反应物提供到处理室中期间，衬底的中心与衬底上的喷淋板中心的平面投影相距一段距离，并且旋转衬底。

12、在一些实施例中，衬底围绕衬底上的喷淋板中心的平面投影旋转。在一些实施例中，衬底围绕其自身中心旋转。

13、在一些实施例中，反应物以气相被提供到处理室中。在一些实施例中，反应物是用于在衬底上沉积材料的前体。

14、在一些实施例中，前体选自硅前体、氮前体、氧前体、金属前体、类金属前体、过渡金属前体、稀土金属前体和硫属元素前体。在一些实施例中，反应物是蚀刻剂。

15、在本公开中，变量的任何两个数字可以构成该变量的可行范围，并且所指出的任何范围可以包括或不包括端点。此外，所指出的变量的任何值(不管它们是否用“约”表示)可以指精确值或近似值，并且包括等同物，并且可以指平均值、中间值、代表性值、多数值等。此外，在本公开中，术语“包括”、“由...构成”和“具有”在一些实施例中独立地指“通常或广义地包括”、“包含”、“基本由...构成”或“由...构成”。在本公开中，任何定义的含义在一些实施例中不一定排除普通和常规的含义。

技术特征：

1.一种半导体处理室，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体处理室，其中，所述基座包括竖直延伸穿过基座的基座轴线，并且基座可围绕基座轴线旋转移动。

3.根据权利要求1或2所述的半导体处理室，其中，所述基座和喷淋板具有圆形形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体处理室，其中，所述喷淋板轴线延伸穿过所述基座的中心。

5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体处理室，其中，当反应物被提供到所述处理室中时，所述衬底轴线和喷淋板轴线之间的距离配置为保持恒定。

6.根据权利要求5所述的半导体处理室，其中，所述衬底轴线和喷淋板轴线之间的距离是所述喷淋板的半径的0.1至1倍。

7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体处理室，其中，所述喷淋板轴和基座轴线重合。

8.根据权利要求7所述的半导体处理室，其中，所述衬底配置为在将反应物提供到所述处理室中期间相对于所述基座保持静止。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体处理室，其中，所述衬底配置为在将反应物提供到所述处理室中期间相对于所述基座旋转。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体处理室，其中，所述衬底轴线和基座轴线重合。

11.根据前述权利要求中任一项所述的半导体处理室，其中，所述处理室是气相沉积室。

12.根据权利要求11所述的半导体处理室，其中，所述气相沉积室是ald室。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的半导体处理室，其中，所述处理室是蚀刻室。

14.一种用于处理半导体衬底的衬底处理组件，该组件包括根据权利要求1至14中任一项所述的半导体处理室。

15.一种处理半导体衬底的方法，该方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述衬底围绕衬底上的喷淋板中心的平面投影旋转。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述衬底绕其自身中心旋转。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，所述反应物以气相被提供到所述处理室中。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，所述反应物是用于在所述衬底上沉积材料的前体。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述前体选自硅前体、氮前体、氧前体、金属前体、类金属前体、过渡金属前体、稀土金属前体和硫属元素前体。

21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，所述反应物是蚀刻反应物。

技术总结
本公开涉及一种包括喷淋头的半导体处理室，喷淋头包括用于将反应物提供到处理室中的喷淋板。处理室还包括用于保持衬底的可移动基座；其中处理室具有竖直延伸穿过喷淋板的喷淋板轴线；衬底轴线，其在将反应物提供到处理室中期间衬底的中心配置和布置在的位置处竖直延伸；并且其中衬底轴线偏离喷淋头轴线。本公开还涉及半导体处理组件和处理半导体衬底的方法。

技术研发人员：A.尼斯卡宁
受保护的技术使用者：ASM IP私人控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13