[发明专利]局限工艺空间的PECVD腔室

说明书

技术领域

本文所述实施例关于半导体制造设备和方法。特定言之，所述实施例有关用于半导体衬底的等离子体处理腔室。

背景技术

过去50年来，集成电路上形成的晶体管数量每两年即增加约一倍。每两年翻倍趋势亦称为摩耳定律（Moore’s Law），预计在半导体芯片上的器件从目前20至30纳米（nm）的关键尺寸微缩成目前所设计的未来制造工艺的100埃以下时，此趋势仍延续。当器件几何形状缩小，制造几何形状将增大。数年前，200毫米（mm）晶圆才被300mm晶圆取代，300mm晶圆很快即被400mm晶圆取代。随着大面积半导体衬底的处理日益复杂，制造更大几何形状的逻辑芯片将指日可待。

处理条件均匀度对半导体制造而言一直很重要，随着器件关键尺寸持续缩小及制造几何形状增大，对不均匀的容限亦随之下降。造成不均匀的原因很多，可能与装置性质、设备特征、和制造工艺的化学性质与物理性质有关。只要半导体制造产业遵循摩耳定律，就不断有对能均匀处理的制造工艺和设备的需求。

发明内容

本发明的实施例提供一种处理半导体衬底的设备，所述设备具有：处理腔室，处理腔室具有带有衬底传送开口的腔室主体；衬底支撑件，所述衬底支撑件设于处理腔室内并定义处理腔室上部与处理腔室下部；盖组件，盖组件包含耦合射频（RF）功率的导电气体分配器和与导电气体分配器隔绝的供电电极；以及设于处理腔室下部的屏蔽构件，屏蔽构件可通过处理腔室外的屏蔽构件延伸部而在处理腔室内定位。

其他实施例提供用于半导体处理腔室的盖组件，所述盖组件具有：气体分配器，具有背部电极、气箱和面板；环状调谐电极，通过绝缘环从气体分配器的面板隔开；以及盖板，耦合处理腔室的侧壁，并通过隔离器从调谐电极隔开。

其他实施例提供用于半导体处理腔室的屏蔽件，所述屏蔽件的特征在于：平板，所述平板的形状类似处理腔室的横截面；位于所述平板中用于容纳设置在处理腔室内的衬底支撑件的轴部的开口；位于所述平板中用于容纳衬底支撑件的举升销部的开口；以及附接至所述平板且延伸到处理腔室外的延伸部，以在处理腔室内的衬底处理位置与衬底传送位置之间移动所述屏蔽件。

其他实施例提供处理衬底的方法，所述方法包括：将衬底放到处理腔室内的衬底支撑件上；耦合射频（RF）功率至衬底支撑件对面的导电气体分配器；在邻近导电气体分配器的腔室侧壁提供电极、将衬底支撑件移入邻近电极的处理位置；使工艺气体流过气体分配器而至导电气体分配器与衬底支撑件之间的处理区域、从工艺气体形成等离子体；以及施加电压至电极而整形等离子体。

附图说明

为让本发明的上述发明内容更明显易懂，可配合参考实施例说明，部分实施例在附图中示出。然而，应注意附图仅说明本发明的典型实施例，而非用以限定本发明的精神与范围，因为本发明可接纳其他等效实施例。

图1为根据一个实施例的设备的横截面图。

图2为概括根据另一实施例的方法的流程图。

图3为根据再一实施例的设备的示意俯视图。

为助于理解，如有可能，各图中相同的元件符号代表相似的元件。应理解某一实施例中公开的要素可有利地并入其他实施例，在此不另外详述。

具体实施方式

所述实施例提供处理半导体衬底的设备。图1为根据一个实施例的设备100的横截面示意图。图1的设备100包含具有导电腔室主体164的处理腔室104，腔室主体164的侧壁设有衬底传送开口114。衬底传送开口114容许衬底传送进出处理腔室104。在许多实施例中，衬底搬运装置（如机械手，未图示）经由衬底传送开口114进入处理腔室104，以将衬底放入处理腔室104、或从处理腔室104移除衬底。

腔室主体164包含导电侧壁178和底壁146，侧壁178和底壁146可为铝或不锈钢、或任何其他导电材料，例如金属或金属合金。腔室主体164的内面可涂覆耐蚀材料，以减少化学品侵蚀腔室主体164。亦可使用可拆式内衬。涂层或内衬可为陶瓷材料，例如金属氧化物（如氧化铝或氧化钇）或耐蚀金属（如钛）、或上述材料的任何合宜的组合物。