用于改进晶片均匀性的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及半导体处理领域，更具体地涉及改进晶片均匀性的装置和方 法。
【背景技术】
[0002] 半导体晶片的均匀性在半导体处理方面是一个重要因素。传统上，往所处理的半 导体晶片的不同区域的输送处理气体是不能容易地调整的。半导体处理工具被设计成对称 地输送气体，但不能调整这些工具来处理由于该反应器而导致的非对称变化。不能补偿反 应器的不对称性对于所处理的半导体晶片的均匀性是一种局限。
【发明内容】
[0003] 提供了 一种用于处理气体的气流歧管和输送装置。该气流歧管和输送装置可用于 在不需要打开半导体处理室的条件下调节半导体处理气体的气流特性。在半导体衬底上的 沉积均匀性可以得到改善。
[0004] 在一些实现方案中，可以提供一种半导体处理工具的气流歧管。该气流歧管包括： 半导体处理气流歧管主体；和多个歧管气流路径，其从所述歧管主体的第一侧延伸到所述 歧管主体的第二侧，使得所述歧管气流路径能从所述歧管主体的第一侧单独调节，以改变 通过所述歧管的气流特性。
[0005] 在所述歧管的一些这样的实现方案中，所述歧管气流路径在所述歧管主体的内 部。
[0006] 在所述歧管的一些其他或附加的实现方案中，可以具有四个歧管气流路径。
[0007] 在所述歧管的一些其他或附加的实现方案中，可以通过将喷嘴插入所述歧管气流 路径来改变所述气流特性。该喷嘴可以包括喷嘴主体和孔，处理气流能穿过该孔。在一些 这样的实现方案中，可以通过去除第一喷嘴并插入第二喷嘴来改变所述气流特性。在一些 这样的实现方案中，所述第一喷嘴的孔允许的最大气流速率可以不同于由所述第二喷嘴的 孔所允许的最大气流速率。
[0008] 在所述歧管的一些其他或附加的实现方案中，所述歧管还可以包括喷射器。所述 喷射器可以包括：喷射器主体；以及多个喷射器气流路径，其从所述喷射器主体的第一侧 延伸到所述喷射器主体的第二侧，使得每个喷射器气流路径与相应的歧管气流路径流体地 连接。在一些这样的实现方案中，每个喷射器气流路径可以包括入口和出口，其中所述入口 和所述出口流体地连接，并且所述入口和所述出口形成介于30度和60度之间的角度。
[0009] 在所述歧管的一些其他或附加的实现方案中，所述歧管还可以包括喷头。所述喷 头可以包括喷头主体和喷头面板，喷头面板包括多个孔，其中每个孔与歧管气流路径流体 地连接。
[0010] 在所述歧管的一些其他或附加的实现方案中，所述歧管主体可以由铝制成。
[0011] 在一些实现方案中，可以提供半导体晶片处理工具。所述半导体晶片处理工具可 以包括：半导体晶片处理室，所述半导体晶片处理室包括真空密封室内部；以及在真空密 封室内部的外部的半导体处理工具的气流歧管。该气流歧管可以包括：半导体处理气流歧 管主体；和多个歧管气流路径，其从所述歧管主体的第一侧延伸到所述歧管主体的第二侧， 使得所述歧管气流路径能从所述真空密封室内部的外部单独调节，以改变通过所述歧管的 气流特性。所述半导体晶片处理工具可以包括处理气体分配装置。该处理气体分配装置可 以包括：第一侧，该第一侧与从所述歧管的第二侧出来的气流路径流体地连接；和第二侧， 使得该第二侧在真空密封室内部内，并且包括用于排放处理气体到所述真空密封室内部内 的特征。
[0012] 在所述半导体晶片处理工具的一些这样的实现方案中，所述半导体处理工具还可 以包括处理气体源，使得所述处理气体源与所述多个歧管气流路径流体地连接并且包括用 于提供处理气体到所述歧管气流路径的特征。在一些这样的实现方案中，所述半导体晶片 处理工具还可以包括具有存储器和一个或多个处理器的控制器。所述一个或多个处理器、 所述存储器和所述处理气体源通信地耦合，并且所述存储器可以存储用于控制所述一个或 多个处理器以使所述处理气体源提供处理气体到所述歧管气流路径的指令。在一些其它或 附加的实现方案中，所述半导体晶片处理工具还可以包括多个侧喷射器。所述侧喷射器可 以流体地连接到所述处理气体源，所述侧喷射器可以是在真空密封室内部内，所述侧喷射 器可以包括用于排放处理气体到真空密封室内部内的特征，并且所述存储器存储用于控制 所述一个或多个处理器以使所述处理气体源提供处理气体到所述侧喷射器的指令。
[0013] 在所述半导体处理工具的一些其它或附加的实现方案中，所述半导体处理工具还 可以包括处理气体进气装置。该处理气体进气装置可以包括：进气装置主体；进气装置入 口，使得所述进气装置入口接收处理气体；以及充气室，该充气室可以流体地连接到所述进 气装置入口和所述歧管气流路径，其中，所述充气室包括用于提供处理气体到所述歧管气 流路径的特征。
[0014] 在所述半导体处理工具的一些其它或附加的实现方案中，所述真空密封室内部可 以包括用于支撑半导体晶片的特征。该半导体晶片可以包括多个晶片区域，所述处理气体 分配装置的第二侧可以包括用于从多个分配区域排放处理气体的特征，使得来自各分配区 域的处理气体是瞄准晶片区域的。在一些这样的实现方案中，每个歧管气流路径可以供给 处理气体到一个分配区域。
[0015] 在所述半导体处理工具的一些其它或附加的实现方案中，用于排放处理气体的特 征可以包括从所述处理气体分配装置的第一侧到所述处理气体分配装置的第二侧的多个 气流路径的出口。
[0016] 在所述半导体处理工具的一些其它或附加的实现方案中，所述处理气体分配装置 的第二侧可以是喷头面板，而用于排放处理气体的特征可以包括在该喷头面板中的多个 孔。
[0017] 在所述半导体处理工具的一些其它或附加的实现方案中，所述半导体处理工具还 可以包括多个侧喷射器。所述侧喷射器可以是在真空密封室内部内并且包括用于排放处理 气体到真空密封室内部内的特征。
[0018] 在一些实现方案中，可以提供一种用于在半导体晶片处理过程中调节晶片上的均 匀性的方法。该方法可以包括：a)将处理气体施加到半导体处理室内部的半导体晶片，其 中，处理气体通过从歧管主体的第一侧延伸到所述歧管主体的第二侧的多个气流路径进入 所述半导体处理室，所述歧管主体的所述第一侧在所述半导体处理室外部；b)测量该半导 体晶片的均匀性；以及C)从所述歧管主体的第一侧，调整通过在所述歧管中的所述气流路 径中的至少一条的气流特性。
[0019] 在一些这样的实现方案中，所述方法还可以包括：d)确定所述半导体晶片的所述 均匀性是否超过均匀性阈值。在一些这样的实现方案中，所述均匀性阈值可以是小于1 %的 半范围百分t匕（a half range percentage) 〇
[0020] 在一些其它或附加的实现方案中，所述方法还可以包括：e)在c)之后，将处理气 体施加到所述半导体处理室内部的第二半导体晶片。
[0021] 在一些其它或附加的实现方案中，可以通过从气流路径内除去第一喷嘴并向所述 气流路径插入第二喷嘴来调整所述气流特性。
[0022] 参照本文中的几个实施方式来描述和说明本发明的这些和其它方面。
【附图说明】
[0023] 图1A示出了一种半导体处理工具的气流歧管的一个实施例。
[0024] 图1B示出了图1A的气流歧管的具有在歧管主体内部的突出显示的歧管气流路径 的简化示意图。
[0025] 图1C示出了示例性的具有附接的喷射器的气流歧管的不同的实现方案，其突出 显示了歧管气流路径的不同结构。
[0026] 图2A示出了图1B的具有安装在两个歧管气流路径内的喷嘴的气流歧管。
[0027] 图2B示出了图2A中的气流歧管的另一视图。
[0028] 图3示出了四个不同的示例性的喷嘴。
[0029] 图4示出了包括气流歧管、喷射器和喷嘴的半导体处理工具的气流歧管组件的一 个实施例。
[0030] 图5示出了具有在喷射器内的突出显示的喷射器气流路径的示例性喷射器。
[0031] 图6示出了包括气流歧管、喷射器、处理气体进气装置和喷嘴的半导体处理工具 的气流歧管组件的又一个实施例的剖面图。
[0032] 图7示出了具有所安装的气流歧管和喷射器的示例性半导体处理工具。
[0033] 图8示出了具有所安装的气流歧管和喷头的示例性半导体处理工具。
[0034] 图9示出了简化的气流歧管和具有四个半导体晶片部分的半导体晶片。
[0035] 图10示出了详细说明用气流歧管调节晶片上的均匀性的一实施例的流程图。
[0036] 图11示出了详细说明用气流歧管调节晶片上的均匀性的另外的实施例的流程 图。
[0037] 图12A示出了用气流歧管调节晶片上的均匀性的示例性结果。
[0038] 图12B示出了用气流歧管调节晶片上的均匀性的另一示例性结果。
【具体实施方式】
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