[发明专利]CVD腔室的流体控制特征结构

说明书

技术领域

本发明是关于用以处理基材(诸如半导体基材)的设备，并且特别是关于用以于基材上方散布过程流体的设备。

背景技术

半导体过程系统大致上包括过程腔室，过程腔室具有载座用以支撑腔室内邻近过程区域的基材(诸如半导体基材)。腔室形成了真空容室，其部分地界定了过程区域。气体散布组件或喷头提供一或多种过程气体到过程区域。接着，这些气体被加热与(或)能量化以形成等离子体，等离子体在基材上执行特定过程。这些过程可包括沉积过程(诸如化学气相沉积(CVD))以于基材上沉积材料，或蚀刻反应以从基材移除材料，或其它过程。

在需要多种气体的过程中，这些气体可在混合腔室内结合，该混合腔室进而经由导管连接到气体散布组件。举例而言，在传统的热CVD过程中，两种过程气体并同两种相应的载气被供应到混合腔室，其在该混合腔室处被结合以形成气体混合物。气体混合物可直接地被引进到腔室，或行经腔室的上部内的导管到散布组件。散布组件大致上包括具有多个孔的板，以致气体混合物均匀地被散布到基材上方的过程区域内。在另一示例中，两种气体分别地通过散布组件，并被容许在抵达过程区域与(或)基材之前结合。随着气体混合物进入过程区域且被注入热能，在这些过程气体之间会发生化学反应，致使了在基材上的化学气相沉积反应。

尽管在释放到过程区域内之前混合多种气体以例如确保这些组成气体均匀地被散布到过程区域内是大致上有益的，这些气体倾向于在混合腔室或散布板内开始还原或反应。所以，在气体混合物抵达过程区域之前，会造成蚀刻腔室、导管、散布板与其它腔室部件上的沉积或其蚀刻。此外，反应副产物会在腔室气体输送部件中或在散布板的内表面上累积，因此产生与(或)增加了不希望的微粒的存在。

当气体被释放到过程区域内时，气体的温度控制是有益的，以用来控制气体的活性。举例而言，冷却这些气体有助于在释放到过程区域内之前控制不希望的反应。可避免这些气体反应，直到其接触了经加热的基材。在其它情况中，这些气体的加热是有必要的。举例而言，热气体净化或清洁有助于从过程腔室移除污染物。因此，将温度控制方面结合到气体散布板是有用的。

所以，持续存在对气体散布装置的需求，其中该气体散布装置输送至少两种气体到过程区域内而不会在这些气体抵达过程区域之前发生混合。

发明内容

本文描述的方面是关于一种用以输送过程流体(诸如气体)到过程腔室以为了在基材上沉积膜或以为了其它过程的设备。在一方面中，提供一种气体散布组件，其包含：第一歧管，其具有形成为通过其间的多个第一穿孔以用于供第一流体通过，并且该第一歧管界定用于第二流体的流动路径；及第二歧管，其顶侧连接到该第一歧管且将该流动路径和该第一流体隔离，并且该第二歧管具有多个第二穿孔与多个第三穿孔，各个第二穿孔连接到这些第一穿孔的一个，该多个第三穿孔流体连接到该流动路径。

在另一方面中，提供气体散布组件，其包含：上歧管，包含：多个第一穿孔，其形成为同心地绕着该上歧管的中心部而设置的多个第一径向列，及多个第二穿孔，其同心地绕着该多个第一穿孔而设置且形成为多个第二径向列；中心歧管，其连接到该上歧管且包含：第一开口组，其同心地绕着该中心歧管的中心部而设置，及第二开口组，其同心地绕着该第一开口组而设置；及底歧管，其连接到该中心歧管且包含：第三开口组，其同心地绕着该底歧管的中心部而设置，第四开口组，其同心地绕着该第三开口组而设置，多个第一气体信道，其设置在该底歧管的上侧的第四开口的每个之间，及信道网络，其同心地绕着该第四开口组而设置且流体连接到第一气体信道的一或多个。

附图说明

然而要指出的是，附图仅说明本发明的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，本发明也适用于其它具有同等功效的实施例。即使如此，可通过考虑以下详细说明和附图而轻易地了解本发明的启示，其中：

图1为过程工具的一个实施例的俯视图；

图2A-2C为过程腔室的一个实施例的示意剖视图；

图3A-3M为本文描述的气体散布组件的一个实施例的示意图；

图4A-4I为本文描述的气体散布组件的一个实施例的示意图；

图5A-5F为本文描述的气体散布组件的一个实施例的示意图。

为了便于理解，已经在可能的情况下，使用相同的组件符号指示各图中相同的组件。意即，在个实施例中所揭示的组件也可有利地用于其它实施例而无需特别指明。

具体实施方式