[发明专利]注入装置及处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及注入装置及包括注入装置的处理设备。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，单晶片处理将成为主流，特别是在逻辑器件制造技术中更是如此。在开发阶段，对晶片进行测试和监控的成本将成为成本方面的重要考虑。利用设备条件和短的反馈环路的先进制程控制(APC)原位地监控将变得日益重要。

在美国专利No.5976261中公开了一种多区域气体喷淋头，其用于在制造期间将多种处理气体注入到工件(例如，晶片)上。该气体喷淋头将多种处理气体分开以避免预先混合处理气体，从而减少气相成核和微粒生成。

美国专利申请No.2004/0099213中也公开了一种多区域的分段式喷淋头，其提供了在两个横向尺度上可控的冲击流量分布。

然而，二者都是通过阀等传统方式控制进气管道，而并未能提供对注入孔的开口比率的控制，并且其可控性差，不能精细地控制处理气体流量。

发明内容

因此，需要一种更加精细控制处理气体流量的技术，从而减轻或者消除现有技术中的一个或多个问题，并实现处理工件上的均匀性。

根据本发明一个方面，提供了一种用于将处理气体注入处理腔室的注入装置，所述注入装置包括注入板，所述注入板具有多个喷嘴，通过所述喷嘴将所述处理气体注入处理腔室，其中所述喷嘴包括：形成在注入板中的注入孔，以及遮蔽物，其与所述注入孔对应以遮蔽所述注入孔；其中，所述遮蔽物为微致动器。

优选地，所述微致动器能够被单独控制或者成组地控制。

优选地，所述微致动器为静电微致动器，其包括一个或多个遮蔽单元，所述遮蔽单元包括：弹性主体，其由第一弹性材料形成；正电极，其附连到用于正电极的弹性主体，负电极，其附连到用于负电极的弹性主体，以及第二弹性材料，设置在所述正电极和所述负电极之间，其中，所述正电极和所述负电极彼此电分隔，并且其中，通过所述正电极和负电极施加静电力来使所述第一弹性材料和所述第二弹性材料发生形变，从而控制对对应的注入孔的遮蔽。

优选地，所述遮蔽单元能够被单独控制或者成组地控制。

优选地，所述正电极和负电极交替设置。

优选地，所述正电极和负电极的表面进一步形成有绝缘材料层。

优选地，第二弹性材料将比所述第一弹性材料易于发生变形。

优选地，相邻的所述遮蔽单元之间在未发生变形的正常情况下形成有间隙。

优选地，相邻的所述弹性主体之间形成有供处理气体通过的开口。

优选地，所述注入板还具有：多个传感器，其每一与一个所述喷嘴对应以感测针对对应的喷嘴的参数。

优选地，所述传感器包括：流量传感器，以原位地感测通过对应的喷嘴的气体的流量；和/或温度传感器，以感测对应的喷嘴附近的温度；和/或压力传感器，以感测对应的喷嘴附近的压力。

优选地，所述注入板还具有：无线通信装置，其工作连接到所述微致动器，以无线地接收对微致动器的控制信号；

其中，所述控制信号用于控制微致动器对相应注入孔的遮蔽。

优选地，所述注入板还具有：无线通信装置，其工作连接到所述微致动器和所述传感器，以无线地发送传感器的感测信号和接收对微致动器的控制信号；其中，所述控制信号用于控制微致动器对相应注入孔的遮蔽。

优选地，所述微致动器从所述注入装置的边缘到中心径向地分布。

优选地，所述微致动器从所述注入装置的边缘到中心彼此等距离地分布。

优选地，根据设定的目标流量，利用流量传感器的反馈闭环地自动控制所述微致动器对相应注入孔的遮蔽，从而将通过相应注入孔的流量基本维持于所述目标值。

优选地，所述注入板由硅(Si)或碳化硅(SiC)制成，所述传感器、无线通信装置、所述致动器集成到所述注入板。

优选地，利用所述注入气体在置于所述处理腔室中的工件上进行沉积或进行刻蚀。

优选地，孔的尺寸为50μm至500μm，致动器的厚度为20μm至200μm。

优选地，所述注入装置还包括与注入板接合的壳体，所述壳体形成有处理气体入口。

根据本发明另一方面，提供了一种处理设备，其包括如前所述的注入装置。

优选地，所述处理设备还包括：第一测量装置，用于测量被置于所述处理腔室中的工件上所形成的膜的厚度，和/或第二测量装置，用于测量被置于所述处理腔室中的工件上所形成的图案的尺寸，其中，根据来自第一测量装置和/或第二测量装置的测量信号控制微致动器对对应的注入孔的遮蔽。