[发明专利]具有集成气体分配的模块化高频源

说明书

具有集成气体分配的模块化高频源。本文所描述的实施方式包括用于处理腔室的施加器框架。在一个实施方式中，施加器框架包含所述施加器框架的第一主表面以及与所述第一主表面相对的所述施加器框架的第二主表面。在一个实施方式中，施加器框架进一步包含通孔，其中所述通孔完全穿过施加器框架延伸。在一个实施方式中，所述施加器框架也包含嵌入施加器框架中的横向通道。在一个实施方式中，横向通道与通孔相交。

技术领域

实施方式涉及高频发射源的领域，并且在具体实施方式中，涉及包括集成到施加器框架中的气体分配系统的模块化高频发射源处理工具。

背景技术

使用高频辐射系统(包括在等离子体处理中使用)广泛地用于制造许多不同技术，诸如在半导体工业、显示器技术、微机电系统(MEMS)等等中的技术。目前，具有单个天线的射频(RF)辐射系统最经常使用。然而，在利用较高频率(包括微波频率)产生等离子体的情况下，形成具有较高等离子体密度的等离子体和/或具有高浓度的激发中性物质的等离子体。令人遗憾的是，由单个天线产生的高频辐射系统(例如，用于形成等离子体的系统)有它们自身的缺点。

常见的高频辐射系统(例如，用于形成微波等离子体的系统)使用单一大型的高频或微波辐射源(例如，磁控管)和用于将微波辐射从磁控管引导至处理腔室的传输路径。例如，在半导体工业中常见的高功率微波应用中，传输路径是微波波导。使用波导是因为在被设计为携带特定频率的微波源的波导外部，微波功率随距离迅速衰减。也需要额外部件(诸如调谐器、耦合器、模式转换器和类似物)来将微波辐射发送到处理腔室。这些部件限制大型系统(即，至少与波导和相关联部件的总和一样大)的构造，并且严格地限制设计。因此，由于高频辐射场的几何形状类似于波导的形状，所以高频辐射场(所述高频辐射场可以用于形成等离子体)的几何形状是受限制的。

由此，难以将高频辐射场的几何形状与正在处理的基板的几何形状相匹配。具体来说，难以在微波频率下产生高频辐射场，或者难以形成等离子体或将基板暴露至辐射，其中所述工艺在基板(例如，200mm、300mm或更大直径的硅晶片、在显示器工业中使用的玻璃基板、或在辊对辊制造中使用的连续基板或类似物)的整个区域上均匀地执行。一些微波产生的等离子体可使用槽线天线以允许微波能量在扩展表面上方传播。然而，这种系统是复杂的、需要特殊几何形状、以及在可以耦合到等离子体的功率密度方面受限制。

此外，高频辐射系统通常产生辐射场和/或等离子体，所述辐射场和/或等离子体不是高度均匀的和/或不能够具有空间可调谐的密度。随着正在处理的基板的大小继续增加，考虑到边缘效应变得越发困难。另外，不能调谐辐射场和/或等离子体限制修改处理方案以考虑到进入基板的不均匀性和调整用于处理系统的辐射场密度和/或等离子体密度的能力，在所述处理系统中需要不均匀性来补偿处理系统的设计(例如，用于适应在一些处理腔室中旋转晶片的不均匀径向速度)。

发明内容

本文所描述的实施方式包括用于处理腔室的施加器框架。在一个实施方式中，施加器框架包含所述施加器框架的第一主表面以及与所述第一主表面相对的所述施加器框架的第二主表面。在一个实施方式中，施加器框架进一步包含通孔，其中所述通孔完全穿过施加器框架延伸。在一个实施方式中，所述施加器框架也包含嵌入施加器框架中的横向通道。在一个实施方式中，横向通道与通孔相交。

本文所描述的实施方式包含处理工具。在一个实施方式中，处理工具包含处理腔室、用于支撑处理腔室中的基板的吸盘、形成处理腔室的一部分的施加器框架。在一个实施方式中，施加器框架包含：第一主表面；与第一主表面相对的第二主表面；多个通孔，其中所述通孔完全穿过施加器框架延伸；以及嵌入施加器框架中的多个横向通道，其中横向通道中的一或多个与通孔中的至少一个相交。在一个实施方式中，处理工具进一步包含模块化高频发射源。高频源包含多个高频发射模块，其中每个高频发射模块包含：振荡器模块；放大模块；其中所述放大模块耦合到振荡器模块；以及施加器，其中所述施加器耦合到放大模块，并且其中所述施加器密封施加器框架中的通孔中的一个的一端。