[发明专利]时间性原子层沉积处理腔室

说明书

一种双通道喷头，包括：第一多个通道，在所述喷头的背表面中形成且从第一端延伸到第二端；第二多个通道，穿过所述喷头的厚度形成且从第一端延伸到第二端；第一端充气部，在所述第一端处与所述第二多个通道流体连接；以及第二端充气部，在所述第二端处与所述第二多个通道流体连接。亦论述了包括所述双通道喷头及阻挡环的处理腔室，所述阻挡环将边缘环与泵送环分离。

技术领域

本公开案一般涉及原子层沉积(ALD)处理腔室。具体而言，本公开案涉及具有减少的净化时间的时间性ALD处理腔室。

背景技术

半导体器件形成通常是在含有多个腔室的基板处理系统或平台(基板处理系统或平台亦可被称为群集工具)中进行。在一些实例中，多腔室处理平台或群集工具的目的是在受控的环境中顺序地在基板上执行两个或更多个工艺。然而，在其他实例中，多腔室处理平台仅可在基板上执行单一的处理步骤。可采用额外的腔室以最大化处理基板的速率。在后者的情况下，在基板上所执行的工艺一般为批量工艺，其中在给定的腔室中同时处理相对大数量的基板(例如25个或50个)。批量处理对于太消耗时间而不能以经济上可行的方式在单独基板上执行的工艺而言(诸如对于原子层沉积(ALD)工艺及一些化学气相沉积(CVD)工艺而言)是特别有益的。

时间性ALD工艺对于在沉积工艺期间以另一前驱物替换一个前驱物所花费的时间是敏感的。需要最小化喷头及工艺区域的内部容积及最大化电导率。目前用来解决ALD腔室中的前驱物替换及净化/真空问题的设计方法包括叉流、同轴注入/真空处理及螺旋喷头结构。然而，在本领域中存在着用来进一步减少反应气体暴露之间归因于处理腔室净化的时间量的设备及方法的持续需要。

发明内容

本公开案的一或多个实施方式涉及双通道喷头，所述双通道喷头包括限定所述喷头的厚度的背表面及前表面。第一多个通道在喷头的背表面中形成。第一多个通道从第一端延伸到第二端。第二多个通道穿过喷头的厚度形成。第二多个通道从第一端延伸到第二端。第一端充气部在背表面中形成且在第一端处与第二多个通道流体连通。第二端充气部在背表面中形成且在第二端处与第二多个通道流体连通。

本公开案的额外实施方式涉及双通道喷头，所述双通道喷头包括限定所述喷头的厚度的背表面及前表面。第一多个通道在喷头的背表面中形成。第一多个通道从第一端延伸到第二端。第一多个通道具有方形横截面，所述方形横截面具有从第一端向第二端增加的横截面积。第一多个通道包括延伸到前表面的多个孔。第二多个通道穿过喷头的厚度形成。第二多个通道从第一端延伸到第二端且具有圆形横截面，所述圆形横截面具有从第一端向第二端增加的横截面积。第二多个通道中的每个包括延伸到前表面的多个孔。第一端充气部在背表面中形成且在第一端处与第二多个通道流体连通。第二端充气部在背表面中形成且在第二端处与第二多个通道流体连通。在喷头的周边周围间隔开的多个孔穿过所述喷头延伸。

本公开案的一些实施方式涉及双通道喷头，所述双通道喷头包括限定所述喷头的厚度的背表面及前表面。多个脊形成在喷头的背表面。多个脊限定喷头的背表面上的第一多个通道。第一多个通道从第一端延伸到第二端。第二多个通道穿过喷头的厚度形成。第二多个通道从第一端延伸到第二端。在喷头的背表面中的凹部形成充气部。充气部围绕多个脊并且与在第一端和第二端中的一或多个处的第二多个通道流体连接。

本公开案的进一步实施方式涉及包括腔室主体的处理腔室，所述腔室主体包围内部。基座在所述内部内以在处理期间支撑晶片。边缘环在所述基座周围。泵送环在所述边缘环周围。所述泵送环与所述边缘环间隔开以形成间隙。阻挡环跨越所述边缘环与所述泵送环之间的所述间隙。阻挡环将基座之上的工艺间隙与腔室主体在所述基座之下的内部隔离。双通道喷头在基座之上放置。喷头具有与基座间隔开以形成工艺间隙的前面。

附图说明

为了可以详细理解上文所述的本公开案特征所用的方式，可通过参照实施方式来获得上文简要概述的本公开案的更具体描述，所述实施方式中的一些部分在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅示出此公开案的一般实施方式且由此并不视为对本公开案的范围的限制，因为本公开案可容许其他等效的实施方式。