[发明专利]用于半导体处理的气体分配喷头

说明书

于此所公开的实施例通常关于用于提供处理气体到半导体处理腔室中的改进的均匀分配的气体分配组件。气体分配组件包括气体分配板、区隔板和双区喷头。气体分配组件提供独立的中心到边缘的流动地带性、独立的两种前驱物输送、经由混合歧管的两种前驱物混合及气体分配板中的递归质量流量分配。

技术领域

本公开的实施例一般关于用于处理半导体基板的系统和设备。更具体地，本公开的实施例关于具有用于改善大面积基板上的沉积均匀性的双区喷头的气体分配组件。

背景技术

气体分配喷头设置在半导体处理腔室中，且通常覆盖在工件或基板上。随着对电子装置(诸如平板显示器和集成电路)的需求不断增加，基板和用于处理基板的腔室的尺寸也将继续增加。显示器和集成电路通常通过一系列的工艺来制造，在这些工艺中，层沉积在基板上，且将沉积的材料蚀刻成所欲的图案。这些工艺通常包括化学气相沉积(CVD)。

此外，随着基板尺寸不断增加，沉积在基板上的膜的均匀性变得越来越困难。因此，在本领域中存在对能够改善基板工艺均匀性的处理腔室的需求。具体地，存在对一种改进的气体分配组件的需求，该改进的气体分配组件提供了在半导体处理腔室中工艺气体的改进的均匀分配。

发明内容

于此所公开的实施例通常关于用于提供处理气体到半导体处理腔室中的改进的均匀分配的气体分配组件。气体分配组件包括气体分配板、区隔板和双区喷头。气体分配组件提供独立的中心到边缘的流动地带性、独立的两种前驱物输送、经由混合歧管的两种前驱物混合及气体分配板中的递归质量流量分配。

在一个实施例中，公开了一种气体分配组件。气体分配组件包括：气体分配板；区隔板，耦接到气体分配板；及双区喷头，耦接到区隔板。气体分配板包括：至少一个气体供应入口；多个通道，形成可操作地连接到气体供应入口的路径分流歧管；及第一多个气体孔，设置在多个通道内并穿过气体分配板。区隔板包括：内区，包含第二多个气体孔；外区，包含第三多个气体孔；及第一阻障壁，将内区与外区分开。双区喷头包括：内区，包含第四多个气体孔；外区，包含第五多个气体孔；及沟槽，设置在内区与外区之间。沟槽经配置以接受第一阻障壁，使得双区喷头的内区与双区喷头的外区实体分离。此外，第二多个气体孔和第四多个气体孔经图案化以避免同轴流动，且第三多个气体孔和第五多个气体孔经图案化以避免同轴流动。

在另一个实施例中，公开了一种气体分配组件。气体分配组件包括：气体分配板；区隔板，耦接到气体分配板；双区喷头，耦接到区隔板；及混合歧管，可操作地耦接到气体分配板。气体分配板包括：至少一个气体供应入口；多个通道，形成可操作地连接到气体供应入口的路径分流歧管；及第一多个气体孔，设置在多个通道内并穿过气体分配板。区隔板包括：内区，包含第二多个气体孔；外区，包含第三多个气体孔；及第一阻障壁，将内区与外区分开。双区喷头包括：内区，包含第四多个气体孔；外区，包含第五多个气体孔；及沟槽，设置在内区与外区之间。沟槽经配置以接受第一阻障壁，使得双区喷头的内区与双区喷头的外区实体分离。混合歧管包括多个混合通道。混合通道各自包括第一部分和第二部分。设置在第一部分和第二部分之间的扼流通道的直径小于第一部分或第二部分的任何直径。

在另一个实施例中，公开了一种气体分配组件。气体分配组件包括：混合歧管，耦接到气体分配板；区隔板，耦接到气体分配板；及双区喷头，耦接到区隔板。混合歧管包括多个混合通道。混合通道包括第一部分和第二部分，其中设置在第一部分和第二部分之间的扼流通道的直径小于第一部分或第二部分的任何直径。气体分配板包括：至少一个气体供应入口；多个通道，形成可操作地连接到气体供应入口的路径分流歧管；及第一多个气体孔，设置在多个通道内并穿过气体分配板。区隔板包括：内区，包含第二多个气体孔；外区，包括第三多个气体孔；及第一阻障壁，将内区与外区分开。双区喷头包括：内区，包含第四多个气体孔；外区，包含第五多个气体孔；及沟槽，设置在内区与外区之间。沟槽经配置以接受第一阻障壁，使得双区喷头的内区与双区喷头的外区实体分离。第二多个气体孔和第四多个气体孔经图案化以避免同轴流动，且其中第三多个气体孔和第五多个气体孔经图案化以避免同轴流动。