[发明专利]减少衬底处理系统再循环的轴环、锥形喷头和/或顶板

说明书

本发明涉及减少衬底处理系统再循环的轴环、锥形喷头和/或顶板。衬底处理系统包括处理室和喷头，喷头包括面板、杆部和圆柱形基部。轴环将喷头连接到处理室的顶表面。轴环限定接收二次吹扫气体的气体通道和沿着径向向外且向下的方向引导来自气体通道的二次吹扫气体的多个气体缝隙。锥形表面被布置成邻近圆柱形基部并且围绕喷头的杆部。倒锥形表面邻近处理室的顶表面和侧壁设置。锥形表面和倒锥形表面限定成角度的气体通道，成角度的气体通道从多个气体缝隙到限定在圆柱形基部的径向外部与处理室的侧壁之间的间隙。

本申请是申请号为201710513089.5、申请日为2017年6月29日、发明名称为“减少衬底处理系统再循环的轴环、锥形喷头和/或顶板”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地涉及包括用于减少再循环的轴环、锥形喷头和/或顶板的衬底处理系统。

背景技术

本文所提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的背景。当前所冠名的发明人的工作，在该背景部分以及本说明书的在申请时可能没有资格作为现有技术的方面中所描述的程度上，既不明确地也不隐含地承认当作本公开的现有技术。

衬底处理系统可以用于在诸如半导体晶片之类的衬底上沉积膜、蚀刻膜或以其他方式处理膜。衬底处理系统通常包括处理室、诸如喷头之类的气体分配装置、和衬底支撑件。在处理期间，衬底被布置在衬底支撑件上。可以将不同的气体混合物引入到处理室中，并且在一些处理中可以使用热或射频(RF)等离子体来激活化学反应。

处理室通常包括上表面和下表面以及侧壁。喷头通常包括限定充气室的圆柱形基部。面板设置在充气室的一侧，并且包括多个间隔开的通孔。喷头还包括中空的杆部，该杆部在一端连接到处理室的上表面，并且在另一端连接到圆柱形基部的中心。喷头的杆部将工艺气体输送到圆柱形基部的充气室。气体流过面板的间隔开的通孔并相对于布置在位于喷头下方的衬底支撑件上的衬底均匀分散。

可以使用位于杆部周围的轴环来输送帘式气体，以隔离相邻的具有枝形吊灯式喷头的处理站。轴环还可以用于将杆部连接到处理室的上表面。轴环可以包括一个或多个气体缝隙，气体缝隙在处理期间在圆柱形基部和处理室的上表面之间输送二次吹扫气体。在喷头的圆柱形基部的径向外边缘和处理室的侧壁之间限定间隙。二次吹扫气体流过轴环上的缝隙和间隙，然后通过排气口排出。喷头的对称构型可能导致二次吹扫气体的再循环。在处理期间，颗粒可能被喷头上方的再循环气体捕获，并可能导致缺陷。

发明内容

衬底处理系统包括处理室和喷头，所述喷头包括面板、杆部和圆柱形基部。轴环将所述喷头连接到所述处理室的顶表面。所述轴环限定接收二次吹扫气体的气体通道和沿着径向向外且向下的方向引导来自所述气体通道的所述二次吹扫气体的多个气体缝隙。锥形表面被布置成邻近所述圆柱形基部并围绕所述喷头的所述杆部。倒锥形表面邻近所述处理室的顶表面和侧壁设置。所述锥形表面和所述倒锥形表面限定成角度的气体通道，所述成角度的气体通道从所述多个气体缝隙到在所述圆柱形基部的径向外部部分和所述处理室的所述侧壁之间限定的间隙。

在其他特征中，所述气体通道限定流动路径，所述流动路径具有恒定宽度并且平行于从所述多个气体缝隙流动的所述二次吹扫气体的方向。所述锥形表面是中空的并且附接到所述喷头的所述杆部和所述基部中的至少一个。所述锥形表面是实心的并且附接到所述喷头的所述杆部和所述基部中的至少一个。

在其他特征中，所述锥形表面与所述喷头的所述杆部和所述基部中的至少一个成一体。所述倒锥形表面是中空的并且附接到所述处理室的所述顶表面和所述侧壁中的至少一个。所述倒锥形表面是实心的并且附接到所述处理室的所述顶表面和所述侧壁中的至少一个。

在其它特征中，所述倒锥形表面与所述处理室的所述顶表面和所述侧壁中的至少一个成一体。所述锥形表面包括用于接收所述杆部的中心开口。所述多个气体缝隙沿着所述轴环沿径向和轴向间隔开。