[发明专利]具有改善的离子阻断器的远程电容耦合等离子体源

说明书

提供用于产生一流量的自由基的设备和方法。离子阻断器位于与远程等离子体源的面板相距一距离处。离子阻断器具有开口以允许等离子体流过。相对于位于离子阻断器的相对侧上的喷淋头极化离子阻断器，使得实质上没有等离子体气体离子通过喷淋头。

技术领域

本公开的实施例涉及用于半导体处理腔室的气体分配板。特别地，本公开的实施例涉及使用偏压离子滤波器的远程电容耦合等离子体(RCCP)源。

背景技术

当前的远程电容耦合等离子体(RCCP)源可造成薄膜中的过载缺陷。这被认为是由于来自RCCP源的离子泄漏。对于可流动薄膜，适当的是阻挡具有高能量的离子且流动可与挥发性前体反应的自由基。在反应之后，前体可转化成具有低挥发性的低分子量聚合物，低分子量聚合物沉积于晶片上作为可流动薄膜。当前的处理使用氧自由基与前体反应。由于氧自由基在铝表面上具有非常低的寿命及高重组率，使用具有大孔洞的离子阻断器以防止孔洞内部的氧自由基重组。然而，由于大孔洞，大量的氧和氩离子与自由基一起被载送至反应腔室。这些离子减少沉积薄膜的流动性并且还产生缺陷。因此，本领域中需要RCCP设备和方法以减少过载缺陷和/或减少离子泄漏。

发明内容

本公开的一个或更多个实施例涉及气体分配设备，包括：远程等离子体源、离子阻断器和喷淋头。所述远程等离子体源具有面板，并且所述离子阻断器具有面对所述面板的背表面。所述离子阻断器的所述背表面和前表面限定所述离子阻断器的厚度。所述离子阻断器的所述背表面与所述面板间隔一距离以形成间隙。所述离子阻断器包含延伸穿过所述离子阻断器的所述厚度的多个开口。喷淋头具有背表面和前表面。所述喷淋头的所述背表面面对所述离子阻断器的所述前表面且与所述离子阻断器的所述前表面间隔。所述喷淋头包括多个孔隙以允许来自所述远程等离子体源的自由基流过所述喷淋头。电压调节器连接至所述离子阻断器和所述喷淋头以相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。

本公开的附加实施例涉及提供自由基至处理腔室的方法。在由离子阻断器形成边界的等离子体空腔中产生等离子体，所述等离子体包括第一量的离子和自由基。极化所述离子阻断器以将通过所述离子阻断器中的开口的离子从所述第一量的离子减少至第二量且产生一流量的自由基。将所述流量的自由基通过喷淋头，所述喷淋头与所述离子阻断器相邻并且与所述离子阻断器间隔，所述喷淋头包括多个孔隙以允许所述自由基通过所述喷淋头。相对于所述喷淋头极化所述离子阻断器。

本公开的进一步的实施例涉及非瞬时计算机可读取介质，包含指令，在由处理腔室的控制器执行时，所述指令使得所述处理腔室执行以下操作：产生等离子体，所述等离子体包括等离子体空腔中的第一量的离子和自由基；相对于喷淋头极化离子阻断器；以及提供一流量的等离子体气体进入由离子阻断器形成边界的等离子体空腔。

附图说明

为了可以详细理解本公开的上述特征中的方式，可通过参考实施例而具有本公开的更特定描述(简短总结如上)，其中一些图示于所附附图中。然而，注意所附附图仅图示本公开的典型的实施例，因此不考虑为限制其范围，因为本公开可允许其他等效实施例。此处描述的实施例通过示例的方式图示，而不是限制在所附附图中，其中相同的附图标记指示相似的组件。

图1根据本公开的一个或更多个实施例示出了处理腔室的横截面示意视图；

图2根据本公开的一个或更多个实施例示出了气体分配设备的横截面示意视图；并且

图3根据本公开的一个或更多个实施例图示具有双通道喷淋头的处理腔室的部分视图。

具体实施方式

本公开的实施例涉及包含偏压离子阻断器板的远程电容耦合等离子体(RCCP)源。一些实施例允许RCCP以比传统等离子体源更高的功率操作。一些实施例提供用于等离子体处理方法的自由基(例如，氧自由基)的增加。一些实施例有利地提供了用于减少缺陷并改善可流动薄膜沉积处理中的流动性的RCCP设备和方法。