[发明专利]具有减少的背侧等离子体点火的喷淋头

说明书

本公开的实施例关于在处理腔室中使用的喷淋头组件。喷淋头组件包括多孔插入件，该多孔插入件布置于气体分配板与底板之间的空间中，以缓和由等离子体点火导致的侵蚀性基团，从而减少腔室中的颗粒问题及金属污染。多孔插入件是诸如金属之类的导电材料，用以减少间隙电场强度，或可以是诸如陶瓷、聚四氟乙烯、聚酰胺酰亚胺或其他在高频及强电场的条件下具有低介电损失及高电场强度的材料之类的介电材料。如此，电击穿阈值被增强。多孔插入件可减少和/或消除喷淋头背侧等离子体点火，且可包括覆盖气体分配板的气孔的多个同心窄环。

技术领域

本公开的实施例大致关于半导体处理腔室，且更具体而言，关于适合用于减少喷淋头背侧等离子体点火的喷淋头组件。

背景技术

半导体处理牵涉数种不同的化学及物理处理，其中在基板上建立精密集成电路。组成集成电路的材料层通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长及类似者而建立。某些材料层使用光刻胶掩模及湿式或干式蚀刻技术来图案化。利用来形成集成电路的基板可以是硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或任何其他适合的材料。

典型的半导体处理腔室可具有许多部件。某些部件包括限定处理区的腔室主体、经适配以从气体供应器供应处理气体至处理区中的气体分配组件、用以激发处理区内的处理气体的气体激发器(例如，等离子体产生器)、基板支撑组件、及气体排放。某些部件可由零件组装而成。举例而言，喷淋头组件可包括结合至陶瓷气体分配板的导电底板。

以往的喷淋头具有当暴露至高RF电场条件时在气体分配板与底板之间的间隙中等离子体点火的问题。等离子体可被点火因此造成气体分配板及底板的变色。等离子体点火通常当在寻求较高功率(例如高于2000瓦)时发生。放电的处理气体造成在气体分配板及底板的暴露的表面上的沉积聚合物。侵蚀性基团不仅攻击衬垫密封件或喷淋头组件的结合材料，因此导致结合密封件腐蚀和/或衬垫密封件腐蚀以及热接触的松动，而且亦攻击阳极化的底板及其他此类保护涂层。累积的聚合物、松动的结合填料和/或阳极化材料的颗粒可通过气体分配板的气孔并且至等离子体腔室中，因此造成颗粒问题及污染。

因此，在本领域中需要一种改良的喷淋头组件，以减少背侧等离子体点火。

发明内容

在一个实施例中，公开一种在处理腔室中使用的喷淋头组件。喷淋头组件包括气体分配板、底板及多孔插入件。气体分配板具有多个气孔延伸穿过气体分配板的第一表面。底板具有至少一或更多气体运送孔延伸穿过底板的第一表面。底板的第一表面与气体分配板的第一表面之间限定一空间。多孔插入件定位于此空间中。穿过喷淋头组件的气体流动路径通过延伸穿过底板的一或更多气体运送孔、多孔插入件及气体分配板的气孔而限定。

在另一实施例中，公开包括喷淋头组件的用于处理基板的处理腔室。喷淋头组件包括气体分配板、底板、在气体分配板与底板之间限定的空间、以及定位于此空间内的多孔插入件。

在又另一实施例中，公开一种气体分配板。气体分配板包括盘形主体、在主体中限定的第一区、在主体中限定的第二区、多个圆形衬垫密封件、及第一多孔插入件。第一区包括延伸穿过主体的第一多个气孔。第一多孔插入件覆盖第一多个气孔。第二区围绕第一区且包括延伸穿过主体的第二多个气孔。多个圆形衬垫密封件与气体分配板耦合，且同心地坐落于第一区及第二区内。

附图说明

上面简要概述并且下面将更详细论述的本公开的实施例可通过参考随附附图中描绘的本公开的图示实施例来理解。然而，应了解随附附图仅图示本公开的典型实施例，且因此不应视为限制本公开的范围，因为本公开认可其他等效实施例。

图1根据此处所述的一个实施例，图示处理腔室的一个实施例的剖视图。

图2A根据此处所述的一个实施例，示意性地图示喷淋头的剖视图。

图2B根据此处所述的一个实施例，示意性地图示图2A的喷淋头的放大部分。

图3根据此处所述的一个实施例，示意性地图示具有多孔插入件的喷淋头的气体分配板。