[发明专利]具有气体分布及单独泵送的批量固化腔室有效

专利信息
申请号: 201911127078.9 申请日: 2015-04-21
公开(公告)号: CN110828346B 公开(公告)日: 2023-10-03
发明(设计)人: A·可罕;S·文卡特拉曼;J·D·平森三世;J-G·杨;N·K·英格尔;梁奇伟 申请(专利权)人: 应用材料公司
主分类号: H01L21/67 分类号: H01L21/67;H01L21/687;C23C16/56
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 杨学春;侯颖媖
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 气体 分布 单独 批量 固化
【说明书】:

本公开的实施例总体上涉及适于在一个时间同时固化多个基板的批量处理腔室。批量处理腔室包括各自独立地温度受控制的多个处理子区域。批量处理腔室可包括第一与第二子处理区域,第一与第二子处理区域各自由在批量处理腔室外的基板传送装置服务。此外,安装于批量固化腔室的装载开口上的槽形盖部减少周围空气在装载与卸载期间进入腔室的效果。

本申请是申请日为2015年4月21日、申请号为201580025098.9、名称为“具有气体分布及单独泵送的批量固化腔室”的中国专利申请(PCT申请号为PCT/US2015/026937)的分案申请。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于处理多个基板(诸如半导体晶片)的设备与方法,且更具体地涉及固化设置于多个基板上的介电材料的设备与方法。

背景技术

自从半导体器件几十年前引入开始,半导体器件在几何尺寸上已急剧地降低。当今半导体制造设备常规地生产32nm、28nm与22nm特征尺寸的器件,且正在研发并实现新设备以制造甚至更小几何尺寸的器件。减小的特征尺寸使得器件上的结构特征减小空间大小。因此,器件上结构的宽度(例如间隙、凹槽等)可以缩小成点,其中间隙深度对于间隙宽度的深宽比变得很高以使得用介电材料来填充这种间隙成为问题。此是因为沉积的介电材料易于“夹断”的现象,其中高深宽比之间隙或其他结构的进入区域可能在由下而上的填充完成之前就封闭,从而在结构内留下孔洞或脆弱点。

多年来,已经开发许多技术来避免夹断或“治愈”因夹断而形成的孔洞或接缝。一个方法是起始于高流动性前体材料,此材料可以以液相涂布到旋转的基板表面(例如SOG沉积技术)。这些流动性前体可以流入并填充很小的基板间隙而不会形成孔洞或脆弱的接缝。然而,这些高流动性材料被沉积后,这些高流动性材料必须被硬化为固体介电材料。

在许多例子中,硬化工艺包括热处理以从沉积的材料中移除使初始沉积薄膜可流动所必须的挥发性成分。在移除这些成分后,留下具有高蚀刻抵抗力的硬化的且致密的介电材料,诸如氧化硅。

这些膜的流动性可能起因于包含于膜中的各种化学成分,但通过移除这些相同的化学成分来硬化或致密化膜对于流动性沉积技术组几乎是一致有益的。这些硬化与致密化工艺可能是耗时的。因此,需要用于使当前可用的或正在开发的各式流动性膜致密化的新后处理技术与设备。此需求与其他需求于本公开中解决。

发明内容

本公开的实施例总体上涉及用于处理基板(诸如半导体晶片)的设备与方法,且更具体地,涉及批量固化设置于多个基板上的介电材料的设备与方法。

本公开的实施例可提供用于在基板的表面上形成介电材料的系统,该系统包括主机、工厂接口、负载锁定腔室、多个流动性CVD腔室及批量处理腔室,工厂接口包括至少一个大气机械臂且经配置成接收一盒或多盒基板,负载锁定腔室与主机耦接且经配置成从工厂接口中的至少一个大气机械臂接收一个或多个基板,多个流动性CVD腔室各自与主机耦接,批量处理腔室与工厂接口耦接,批量处理腔室包括多个子处理区域、装载开口及盖板,多个子处理区域各自经配置成从至少一个大气机械臂接收基板并在从大气机械臂接收的基板上执行固化工艺,装载开口形成在批量处理腔室的壁中,盖板包括多个槽形开口并设置于负载开口上,其中多个槽形开口的每一个经配置成允许至少一个大气机械臂将臂从批量处理腔室外的位置延伸至多个子处理区域中的一个,以及其中多个槽形开口的每一个经配置成在装载开口打开时减少装载开口的自由区域。

本公开的实施例可进一步提供批量基板处理腔室,批量基板处理腔室包括多个子处理区域、装载开口及盖板,多个子处理区域各自经配置成从大气机械臂接收基板并在从大气机械臂接收的基板上执行固化工艺,装载开口形成在批量处理腔室的壁中,盖板设置于负载开口上且包括多个槽形开口,多个槽形开口的每一个经配置成允许至少一个大气机械臂将臂从批量处理腔室外的位置延伸至多个子处理区域中的一个,以及其中多个槽形开口的每一个经配置成在装载开口打开时减少装载开口的自由区域。

附图说明

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