[发明专利]微体积沉积腔室

说明书

描述了具有盖、基板支座及内挡环的处理腔室，该盖具有下表面，该基板支座具有面向该盖的上表面，该内挡环在该基板支座与该盖之间。描述了使用该处理腔室的方法。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及一种用于半导体处理的设备及方法。更具体而言，本公开的实施例涉及微体积沉积腔室及使用方法。

背景技术

原子层沉积是半导体产业中常用于形成薄膜的处理。典型的处理包括：在反应器中定位基板并且提供第一前驱物至反应器。第一前驱物在基板表面上沉积第一物种直到第一物种使表面饱和，随后沉积停止。第二前驱物接着被提供至腔室。第二前驱物与铺在基板表面上的第一物种反应，直到没有更多的第一物种可用于反应，随后沉积停止。此类循环被重复直到形成期望厚度的层为止。通常在前驱物之间净化腔室，以在基板上提供受控制的分层。

原子层沉积处理对于形成具有非常均匀的厚度及组成物的层是有用的，因为在分子或原子等级控制沉积反应。第一物种仅在黏合部位可得时附着在基板表面。第一物种的每个实例皆以相同的方式附着到基板表面，使得第一物种可与第二前驱物以相同的方式来参与反应。

在每个沉积操作中沉积的层是单分子或单原子。通常，所沉积的物种不会比小分子大。因此，每个所沉积的层通常具有5埃或更小的厚度。由两个前驱物操作及两个净化操作组成的每个循环可能需要一分钟来执行。涉及多于两个的前驱物的更复杂的循环可能需要更久。形成50埃至100埃厚的层可能需要10至20分钟。为了改善原子层沉积(ALD)处理的速率，一个或更多个前驱物可被激活，例如通过形成等离子体来激活。前驱物流入腔室，且接着形成等离子体来激活沉积。等离子体通常在来自前驱物的沉积完成时被中止。气体的快速循环促进了高产量。因此，持续地需要用于PEALD处理中的快速循环的设备及方法。

发明内容

本公开的一个或更多个实施例涉及处理腔室，该处理腔室包括盖、基板支座及内挡环。盖具有下表面。基板支座具有上表面，该上表面面对该盖的下表面。内挡环包括多个开口，且被定位在盖的下表面与基板支座的上表面之间。

本公开的额外实施例涉及处理腔室，该处理腔室包括侧壁、下壁及盖。盖具有下表面。侧壁具有真空气室及开口，该开口在真空气室与处理腔室的内部之间形成流体连接。在处理腔室中的基板支座具有上表面，该上表面面对盖的下表面。基板支座是可移动的，使得该上表面可经移动以更邻近或更远离盖的下表面。衬垫邻近于侧壁且具有延伸部，该延伸部径向向内延伸。处理腔室包括外挡环及内挡环。外挡环包括多个开口，这些开口与侧壁中的开口对准。内挡环包括多个开口，且被定位在盖的下表面与基板支座的上表面之间。内挡环可在装载位置与处理位置之间移动，在该装载位置中，内挡环接触衬垫的延伸部。

本公开的进一步实施例涉及一种处理腔室，该处理腔室包括形成该处理腔室的内部的侧壁、下壁及盖。盖包括喷淋头并具有下表面。侧壁具有真空气室及开口，该开口在真空气室与处理腔室的内部之间形成流体连接。处理腔室包括基板支座、边缘环、衬垫、外挡环及内挡环。基板支座具有上表面，该上表面面对盖的下表面。基板支座是可移动的以使得该上表面可被移动更邻近或更远离盖的下表面。边缘环在基板支座上，且该边缘环经设定尺寸以与基板的外边缘周围配合。衬垫邻近于侧壁，并具有径向向内延伸的延伸部。外挡环位于固定位置中，且包括多个开口，这些开口与侧壁中的开口对准。内挡环包括多个开口，且定位在盖的下表面与基板支座的上表面之间。内挡环可在装载位置与处理位置之间移动，在该装载位置中，内挡环接触衬垫的延伸部。基板支座的向上移动使得边缘环接触内挡环，并使内挡环升高离开延伸部以将内挡环移动到处理位置。外挡环具有内径，该内径经设定尺寸以与内挡环的外径周围及基板支座的至少一部分配合。当内挡环位于处理位置时，处理区域是由盖、内挡环及基板支座所定义。

附图说明

为了取得并详细理解本公开的上述特征的方式，可参考其实施例得出以上简要概括的本公开的更具体描述，其中实施例绘示于附图中。然而应注意到，附图仅绘示本公开的典型实施例，且因此不应被认定为限制本公开的范围，因为本公开可承认其他等效的实施例。