CN115956136A - 用于半导体处理工具的具有斜角气体分配通道的喷头面板 - Google Patents

Abstract

提供半导体处理室所用的喷头面板，该喷头面板包括将其穿过的气体分配通道的一个或更多子集合，这些气体分配通道至少部分沿着与喷头面板的中央轴呈倾斜角的轴延伸。该斜角气体分配通道可用于特别制定该喷头面板的气流特性，以在经由此喷头面板而被输送至晶片的气体中产生各种所期望的气流行为。

Description

用于半导体处理工具的具有斜角气体分配通道的喷头面板

相关申请部分

PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。

背景技术

半导体处理工具普遍使用“喷头”以将半导体处理气体分配遍及衬底或晶片各处，其中该衬底或晶片通过基座或卡盘而被支撑在半导体处理室内。喷头的特征通常在于面向晶片且包括大量气体分配通道(例如，孔洞)的面板，其中所述气体分配通道在半导体处理操作期间将处理气体从喷头的一个或更多个内部容积输送通过该面板。存在两种普遍用于半导体处理工具中的喷头分类——“吊灯”类型喷头和“嵌入安装型”喷头。吊灯类型喷头通常包括容纳着气体分配通道的盘状结构、用于将处理气体分配至这些气体分配通道的一个或更多个内部充气室、以及连接至或从该盘状结构的顶侧延伸并到达或穿过处理室的天花板的杆部，其中该吊灯类型喷头位于该处理室中。该杆部支撑着处理室内的该盘状结构，且还将处理气体引导至该盘状结构内的气室。嵌入安装型喷头不具有杆部或等同结构，反而被简易安装于半导体处理室的壁，从而通常实际作为半导体处理室的盖体。

在各种实现方案中，喷头的面板可以是与该喷头的其余部分分离的部件，或例如可以是喷头的组成部分，例如，与其他结构闷烧或焊接在一起而形成单一结构。一些喷头的特征可在于开放式内部充气室，例如各自与工艺气体输入口和多个气体分配通道流体连接的一个或更多个大容积，然而其他喷头可结合气体分配板，其可以是喷头内部的结构，该结构用于将工艺气体从喷头的工艺气体输入口引导至喷头面板的各种气体分配通道。

本文所呈现的是各种喷头面板的设计，其特征在于一组或更多组斜角气体分配通道。

发明内容

本说明书中所描述的主题的一或更多实现方案的细节被阐述于附图和下文的实施方案中。其他特征、方面和优点将根据该实施方案、附图和权利要求而变得显而易见。所描述的实现方案包括但不限于至少下面的具体实现方案。

在一些实现方案中，可提供一种装置，其包括：喷头面板，其具有多个气体分配通道，所述多个气体分配通道是从所述喷头面板的第一侧延伸至所述喷头面板的与所述第一侧相对的第二侧。在这样的实现方案中，所述第一侧和所述第二侧可以限定所述喷头面板的平均中平面。当将所述喷头面板安装于半导体处理室中而成为所述半导体处理室的喷头的一部分时，所述喷头面板的所述第二侧可以面向且可以暴露于定位在所述半导体处理室内的晶片支撑件。当沿着与所述平均中平面垂直的中央轴观看时，所述喷头面板具有内部区域以及围绕着所述内部区域的周缘区域，并且当将所述喷头面板安装于所述半导体处理室中而成为所述半导体处理室的所述喷头的一部分时，当沿着所述中央轴观看时，介于所述内部区域与所述周缘区域之间的边界可以与所述喷头的内部圆周壁表面重合。所述多个气体分配通道的第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以至少部分地沿着与所述中央轴成第一倾斜角的轴延伸，以及所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道完全位于所述内部区域内的第一环状区域内。

在一些实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案的最外侧圆形图案中，与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第二侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以各自在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第一侧相交，以及所述圆形图案中的一者或更多者可以位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案内，且所述圆形图案中的所述一者或更多者各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

在一些实现方案中，所述第一气体分配通道的所述子集合中的所述气体分配通道可以被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案中的与所述多个圆形图案中的最外侧的一个径向相邻的圆形图案中，与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第二侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自可以在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第一侧相交，以及所述圆形图案中的一者或更多者可以位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案内，各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

在一些这样的实现方案中，所述气体分配通道的最外侧圆形图案可以是所述气体分配通道的第二子集合的圆形图案，以及所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以沿着与所述中央轴平行的方向延伸。

在一些替代的这样的实现方案中，所述气体分配通道的最外侧圆形图案可以是所述第二气体分配通道子集合的圆形图案，以及所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道至少部分地沿着与所述中央轴呈第二倾斜角的轴延伸。

在一些替代的这样的实现方案中，所述第一倾斜角和所述第二倾斜角是相同的。

在一些实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案的所述气体分配通道的最内侧圆形图案中，与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第一侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以各自在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第二侧相交，以及所述圆形图案中的一者或更多者可以位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案的外侧，且所述圆形图案中的所述一者或更多者是各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

在所述装置的一些替代的这样的实现方案中，所述气体分配通道的最内侧圆形图案可以是气体分配通道的多个集群的圆形图案，气体分配通道的各集群具有位于所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道的一者或更多者。

在一些所述装置的实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以是最接近所述中央轴的气体分配通道。

在一些所述装置的实现方案中，所述多个气体分配通道的额外气体分配通道子集合至少部分地沿着与所述中央轴呈第二倾斜角的轴延伸，所述第一倾斜角可以与所述第二倾斜角不同，以及所述额外气体分配通道子集合中的所述气体分配通道也可以位于所述第一环状区域内。

在一些所述装置的实现方案中，所述多个气体分配通道的额外气体分配通道子集合可以至少部分地沿着与所述中央轴平行的轴延伸，以及所述额外气体分配通道子集合的所述气体分配通道也可以位于所述第一环状区域内。

在一些所述装置的实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以被配置在多个同心圆形图案中。

在前述讨论的实现方案中的一些中，介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度对于各圆形图案是相同的，其中每个圆形图案中的所述气体分配通道至少部分地沿着所述轴延伸。

在上述实现方案的一些其他实现方案中，介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度可随着每个圆形图案的直径增大而增大，其中每个圆形图案中的这些气体分配通道至少部分地沿着所述轴延伸。

在上述实现方案的又一些其他版本中，介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度可以随着各圆形图案的直径增大而减小，其中每个圆形图案中的所述气体分配通道至少部分地沿着所述轴延伸。

在上述实现方案的一些版本中，该第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道可遵循通过该喷头面板的线性路径。在上述实现方案的又一些其他版本中，该第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道可遵循通过该喷头面板的非线性路径。

在上述实现方案的一些版本中，该第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道可遵循通过该喷头面板的分枝路径，且可具有位于该喷头面板的该第一侧上的输入口开口，以及位于该喷头面板的该第二侧上的两个或更多个输出口开口。

在一些这样的实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道所用的每个分枝路径可以具有多个部分，所述多个部分包括输入口部分和多个输出口部分，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分可以具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输入口开口处，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的每个输出口部分可以具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输出口开口中的一者处，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分和所述输出口部分可以具有多个第二端部，所述多个第二端部在所述喷头面板内彼此流体连接，以及所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者可以是等长的。

在该装置的一些其他这样的实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道所用的每个分枝路径可以具有多个部分，所述多个部分包括输入口部分和多个输出口部分，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分可以具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输入口开口处，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的每个输出口部分可以具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输出口开口中的一者处，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分和所述输出口部分可以具有多个第二端部，所述多个第二端部在所述喷头面板内彼此流体连接，以及所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者可以是不等长的。

在所述装置的一些实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者在相应横截面平面中可以具有不同横截面积，以及每个横截面平面可以垂直于所述分枝路径的一部分，所述部分后跟所述相应输出口部分。

在所述装置的一些实现方案中，所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分在相应横截面平面中的横截面积与相应横截面平面中的所述气体分配通道的所述输出口部分中的一者或更多者的横截面积可以是不同的，以及每个横截面平面可以垂直于所述分枝路径的一部分，所述部分后跟所述相应部分。

在上述实现方案中的一些中，所述多个气体分配通道中的第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以位于所述内部区域内的第二环状区域内，以及所述第一环状区域可以与所述第二环状区域不同。

在一些这样的实现方案中，所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道可以沿着与所述中央轴平行的轴延伸。

在一些这样的实现方案中，所述第二环状区域可以具有内边界和外边界，所述第一环状区域与所述第二环状区域可以是同心的，以及所述第一环状区域可以位于所述内边界内。

在一些这样的实现方案中，所述第一环状区域可以具有内边界和外边界，所述第一环状区域与所述第二环状区域可以是同心的，以及所述第二环状区域可以位于所述内边界内。

在一些实现方案中，在所述第二气体分配通道子集合内可以存在着气体分配通道的多个同心环。

在一些实现方案中，所述的装置，其还可以包括所述半导体处理室、所述喷头和所述晶片支撑件。在这样的实现方案中，所述喷头可以位于所述晶片支撑件上方，所述晶片支撑件位于所述半导体处理室内，所述晶片支撑件可以具有直径为D的圆形晶片支撑区域，所述晶片支撑区域被配置成支撑具有标称直径D的半导体晶片，所述喷头面板可以被安装在所述喷头中，使得所述喷头面板的所述第二侧面向所述晶片支撑件，以及在所述喷头面板与至少90％的所述晶片支撑区域之间可以不存在结构。

在一些这样的实现方案中，所述装置还包括气体分配板，所述气体分配板位于所述喷头内且具有多个输出端口，所述多个输出端口被配置成将处理气体提供至所述气体分配通道。

附图说明

在以下讨论中参考以下附图；这些附图不旨在限制范围，而是仅提供以促进下方讨论。

图1描绘了示例性半导体处理装置的简化图。

图2描绘另一示例性半导体处理装置的简化图。

图3描绘了示例性喷头的俯视横截面图。

图4描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的示例性喷头面板的部分的横截面图。

图5、6和7描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图。

图8、9和10描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图5、6和7的喷头面板但具有起伏下侧。

图11、12和13描绘了另一示例性喷头面板的等角视图。

图14、15和16描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图11、12和13的喷头面板但具有起伏下侧。

图17描绘了被安装在示例性半导体处理装置的另一示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图18、19和20描绘了另一示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图。

图21、22和23描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图18、19和20的喷头面板但具有起伏下侧。

图24描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的又一示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图25描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的进一步示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图26描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的进一步示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图27描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的又一示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图28描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的额外示例性喷头面板的一部分的横截面图。

图29描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的另一示例性喷头面板的一部分的横截面图。

具体实施方式

各种实施方案的示例被描绘于附图中且进一步描述于下。应当理解，本文中的论述并不旨在使权利要求范围受限于所描述的特定实施方案。反而，其旨在涵盖可包括在由所附权利要求范围限定的本发明的精神和范围内的替代方案、修改方案和等同方案。在以下实施方案中，阐述许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。本发明可在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践。在其他情况下，为了避免不必要地混淆本发明，并未详细描述众所周知的工艺操作。

图1描绘了示例性半导体处理装置的简化图。图1描绘了包括半导体处理室102的装置100，半导体处理室102具有位于其中的晶片支撑件104和喷头110。将能理解的是图1仅显示了图1中所描绘的各种结构的一半；另一半在外观上大致上是但不必须是类似的。为显示该大致对称，在图1显示了中央轴138，而省略该中央轴138左侧的装置部分。晶片支撑件104具有晶片支撑区域106，该晶片支撑区域106可用于在晶片处理操作期间将晶片108支撑在半导体处理室102内。如图1所见的，晶片支撑件104位于喷头110下方，使得流经喷头110的工艺气体(如虚线箭头所表示的)，流出至晶片108上并遍及晶片108各处。

在该示例中，喷头110为吊灯型喷头，具有与背板124连接的杆部122。在此情况下，背板124具有多个孔洞，而螺纹紧固件120穿过这些孔洞而插置于其中。螺纹紧固件120可用于使环状圆周壁128保持至背板124上。圆周壁128可因此具有围绕其内部周缘的圆周壁架或其他保持结构，从而可以与支撑件和喷头面板112接合。圆周壁128还可具有内部圆周壁表面130，其至少部分限定喷头110的内部容积。应理解，在本公开范围内所考虑的其他喷头设计可使用其他圆周壁结构，例如包括从背板124和/或喷头面板112简单延伸并与其邻接的圆周壁。

喷头面板112可具有将其穿过的多个气体分配通道126。虽然所显示的喷头面板在将其穿过的气体分配通道126之间具有相对粗的间距，但应理解的是可存在数百或数千个这种气体分配通道126从喷头面板112的第一侧132穿过该喷头面板112延伸至喷头面板112的第二侧134，其中当喷头面板112被安装在喷头110中时，该第二侧134面向且暴露于晶片支撑件104。第一侧132和第二侧134可在其之间限定平均中平面136。应理解，虽然第一侧132和第二侧134在图1中被显示为基本平坦的，但在一些实现方案中，第一侧132和第二侧134中的一者或两者可以是起伏或另外具有不平坦轮廓。

本文中所使用的术语“平均中平面136”可以指相对于一个或更多个表面而定位和定向，使得在该平均中平面与该一个或更多表面之间的平均且最大距离最小化的参考平面。部件或部件部分的平均中平面被理解为由此部件或部件部分的主表面所限定的平均中平面，其中所述主表面例如是该部件或部件部分的较大表面，但排除例如，未对该部件或部件部分的整体形状产生贡献的小孔洞或其他微小特征。例如，对于滤器而言，其平均中平面将由该滤器的碗状部分的内和外表面限定，但将不会由穿过该滤器的数百或数千孔洞的内表面、或者由该滤器的手柄部的表面(如果存在的话)限定。

应理解，本文中所使用的术语“喷头面板”，指的是一种结构，其是半导体处理喷头的一部分且具有通往气体分配通道的多个开口的表面，其中当被安装在半导体处理室中的喷头内时，该表面朝向晶片支撑件。喷头面板通常是最接近在此半导体处理室中进行处理的晶片的喷头部件或组件，且在喷头面板与位于其下方的晶片支撑件的至少90％晶片支撑区域之间通常不存在半导体处理室或工具的其他结构(至少在通常晶片处理操作期间——当然在晶片装载/卸除操作期间晶片搬运机械手可将末端效应器插置于此间隔中，但在晶片处理操作期间并不会发生该短暂状况)。当然，可由晶片支撑区域所支撑的晶片实际上并非半导体处理室或工具的部件或结构。实践中，在晶片支撑区域与喷头面板之间可能不存在或几乎不存在半导体处理室或工具的结构，然而在一些情况下可能会使用边缘环。边缘环围绕晶片并可能与该晶片的薄环周缘区域重叠(并因此与晶片支撑区域重叠)。一般而言，尽管这可能会使一些结构(边缘环上内边缘)介于喷头面板与晶片支撑区域之间，但这种重叠量良好地落在低于晶片支撑区域的10％的面积内。

在图1的装置100中，喷头110还包括气体分配板114，气体分配板114包括多个气体分配板通道118，该多个气体分配板通道118将处理气体分配至与喷头面板112的第一侧132相邻的气体分配板114中的多个气体分配端口116。气体分配板114可被设计以提供通往各种气体分配通道126的预定气流分配，其中该预定气流分配是针对各种所期望的处理条件而特别定制。

图2描绘了另一示例性半导体处理装置的简化图。图2的装置100与图1的装置100相同，差异在于图2的装置不包括气体分配板114，因此单纯具有开放的内部充气室容积，其用于将输送通过杆部122中的气体输入口的处理气体提供至气体分配通道126。

论述于下文的各种类型的斜角气体分配通道或斜角和非斜角(即，与中央轴平行)气体分配通道的组合可使用于图1和2中描绘的任一喷头类型，以及类似内部设计的嵌入安装型喷头的背景中。在一些实现方案中，该喷头还可作为例如电荷-耦合等离子体处理室中的电极。

图3描绘了示例性喷头的平面横截面图，即沿着中央轴138的图。如图可见，喷头110具有被周缘区域144围绕的内部区域142。介于内部区域142与周缘区域144之间的边界140可与圆周壁128的内部圆周壁表面130重合。

在一些实施方案中，图1和2中显示的喷头面板112是喷头面板112的内部区域142内的气体分配通道126全部为孔洞的喷头面板，其中所述孔洞具有与中央轴138平行的中央轴。然而，在一些实施方案中，特征在于至少一些气体分配通道126至少部分沿着与中央轴138成倾斜角的轴延伸的喷头面板112可提供对离开该喷头面板112的气流进行微调或另外改动的能力，以使该气流适应各种工艺需求。例如，具有倾斜角气体分配通道的喷头面板允许为特定工艺所开发的气体分配板(例如，图1的气体分配板114)能再次用于其他工艺，其将受益于具有从喷头面板的下侧上的至少一些点输送的气体，其中所述点并未与气体分配板的气体分配端口(例如，气体分配端口口116)的位置对准。通过斜角气体分配通道，能够将特定气体分配板设计调整以与多个不同面板共同使用。在一些实施方案中，喷头110可以具有气体分配通道，其终止于喷头面板112的面向晶片侧上的不同位置处，但其终止在喷头面板112的面向气体分配板侧上的相同或几乎相同位置处。这使得能改动或调整各喷头的气体分配轮廓，通过定位气体分配通道出口孔洞，不须要求将其使用的气体分配板114改动以具有相同位置中的匹配气体分配端口。这避免为各喷头开发、测试和鉴定新的气体分配板或新的喷头面板所涉及的潜在成本。

给定喷头面板112的气体分配通道126的一个或更多个子集合可包括这种斜角或部分斜角气体分配通道126。在喷头面板112的相应环状区域中可包括每个这样的子集合；在一些情况下，喷头面板112的公共环状区域可包括两个或更多个子集合。在其他情况下，子集合可包括布置在两个或更多个环状区域内的气体分配通道126，其中其他气体分配通道126位于该二或更多环状区域中。

图4描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的示例性喷头面板的部分的横截面图。在图4中，喷头410被显示位于晶片支撑件404和晶片408上方。喷头410仅部分显示，其中在中央轴438左侧的部分被省略，且介于弯曲突破线之间的喷头面板412的部分也被省略。将能大致理解的是，介于突破线之间的喷头面板412的部分还可具有将穿过其中的气体分配通道426。

如图4中可见，喷头面板412具有第一侧432和第二侧434；气体分配通道426和426'可从第一侧432延伸通过喷头面板412到达第二侧434。圆周壁428的圆周壁表面430可用于限定喷头面板412的内部区域，其中气体分配通道426和426'可位于该内部区域内。

如图4中可见，最接近喷头面板412的中央轴438的气体分配通道426具有平行于中央轴438(即，非斜角)的中央轴的孔洞。然而，距离中央轴438最远的气体分配通道426'沿着与该中央轴438成倾斜角的轴延伸的孔洞。在该示例中，距离中央轴438最远的气体分配通道426'成斜角，使得这样的气体分配通道426'与喷头面板412的第一侧432相交的位置比这些气体分配通道426'与喷头面板412的第二侧434相交的位置更接近该中央轴438。

在一些类似于图4的喷头面板的实现方案中，喷头面板例如可具有气体分配通道的第一圆形阵列，其中该气体分配通道沿着与中央轴成斜角的轴延伸。第一圆形图案中的气体分配通道可至少部分沿着一轴延伸，其中该轴相对于与中央轴平行的轴成介于约40°与65°之间的角度(例如，介于约50°与55°之间)。在一些实现方案中，这些气体分配通道可成斜角，使得气体分配通道与喷头面板的第一侧相交的位置比这些气体分配通道与喷头面板的第二侧相交的位置更接近该中央轴。应理解，本文所参照的圆形图案指的是标称圆形图案，其包括完美圆形图案(其中在该圆形图案中的物品位于与围绕着圆的圆周完美等距间隔的位置重合的位置处)以及普通圆形图案(其可使图案中的物品稍微偏离该完美圆形图案化，例如，使物品的子集合位于偏离“完美”圆形图案位置的小于1％至2％圆形图案直径的位置处)两者。

图5、6和7描绘了示例性喷头面板(例如上述)的等角视图、俯视图和侧向部分截面图；下文的描述可参照该示例的方面，但应理解的是所描绘的示例并不受限于下文的描述。在图5、6和7中，喷头面板512被显示具有第一侧532和第二侧534(其在喷头面板512有效使用中时通常将面向处理中的晶片)。喷头面板512包括多个气体分配通道526，其包括倾斜角气体分配通道526'，其在第一侧532与第二侧524之间延伸并被配置在围绕喷头面板512的中央轴538的圆形图案中。

在一些实现方案中，还可存在多个气体分配通道的额外同心圆图案，其也是围绕喷头面板的中央轴538进行配置。例如，可存在让5、6、7、8、9、10个等延伸通过喷头面板的气体分配通道的额外同心圆图案。在一些实例中，气体分配通道中的一些圆形图案可以是气体分配通道的远远较小圆形图案中的圆形图案，例如，气体分配通道的小(例如，直径为0.1英寸至0.5英寸)圆形图案，其自身可被配置在这些同心圆图案中的一或更多者中。例如，喷头面板512包括总共7个气体分配通道的同心圆图案(包括第一圆形图案，其包括倾斜角气体分配通道526')。图5和6中显示的气体分配通道的最内侧圆形图案实际上是气体分配通道526的小集群的圆形图案，其中在这样的集群内，气体分配通道526也配置在较小圆形图案中。

一般而言，应理解，可将气体分配通道的小集群(例如上述)，用于本文所述的任何气体分配通道的配置中，以取代单一气体分配通道，例如，也可将气体分配通道的任何圆形图案实施为气体分配通道的集群的圆形图案。此外，任何这样的集群可全部由倾斜角气体分配通道、全部由非倾斜角通道(即，沿着平行于中央轴的轴延伸)或者由其混合所构成。

在图5至7中，气体分配通道526'的第一圆形图案位于气体分配通道526的最外侧圆形图案(其为非倾斜角)与气体分配通道526的第二圆形图案之间，其中该气体分配通道526的第二圆形图案位于气体分配通道526的最外侧圆形图案的径向内侧。

在一些这样的实现方案中，可存在7个气体分配通道的额外同心图案，在一些实例中，最内侧同心图案包括气体分配通道子集合，该气体分配通道子集合各自配置在远远较小的圆形图案中(其中各较小圆形图案的中心居中于较大同心圆形图案的图案位置上)。在气体分配通道的一些或所有这样的额外同心圆形图案中的气体分配通道可沿着与喷头面板的中央轴平行的轴延伸。在一些进一步这样的实现方案中，与气体分配通道的下一最小直径圆形图案中的气体分配通道(或者相较于最内侧圆形图案的气体分配通道的集合)的数量相比，气体分配通道的各圆形图案可具有介于6与14个之间的位于其中的额外气体分配通道，或者在一些情况下具有介于8与12个之间的位于其中的额外气体分配通道。这种额外同心圆形图案的直径可大于气体分配通道的圆形图案的多个集合的直径，例如，各圆形图案(相对于气体分配通道喷头面板的第一侧相交的位置)的半径通常比下一接近的较小圆形图案的半径大0.5英寸至1英寸。在该实现方案中，气体分配通道的直径可例如为约0.02英寸至0.04英寸。

在一些这样的实现方案中，在倾斜角气体分配通道的圆形图案与相邻圆形图案或气体分配通道的图案之间的径向间距可大于或小于上文所述的。例如，在一些实现方案中，倾斜角气体分配通道的第一圆形图案可径向介于气体分配通道的两个其他圆形图案之间，其中第一圆形图案中的气体分配通道与喷头面板的第一侧是在具有一定半径的圆形图案中的位置处相交，其中该半径与第一圆形图案内的最接近圆形图案的半径相差在0.1英寸至0.2英寸内。在一些进一步的这样的实现方案中，从第一圆形图案径向朝外且径向相邻的气体分配通道的其他圆形图案可从第一圆形图案径向朝外分隔，使得气体分配通道与喷头面板的第一侧和第二侧相交的位置均完全位于与第一圆形图案径向相邻的两个圆形图案之间中。在同心圆形图案或同心圆的背景中，本文所使用的术语“径向相邻”是用于指特定类型的物品或特征(例如圆形图案)中的两者被同心配置且在其之间不具有所述物品或特征上其他实例。因此，在五个同心环的集合中，第三环将与第二和第四环径向相邻，但不与第一和第五环径向相邻。

在一些实现方案中，图5至7中显示的喷头面板可使工艺气体沿着处理中晶片的外周缘的滞留时间增加。例如，图5至7的喷头面板可与气体分配板(未显示，但例如参照图1)共同使用，其使用带状方法，例如具有在第一流动条件下输送气体的圆形区域内的第一气体分配端口，以及具有在第二流动条件下输送气体的位于圆形区域外侧的第二气体分配端口。该气体分配板可以例如具有第二气体分配端口的两个环和第一气体分配端口的多个环。第二气体分配端口的两个环通常可用于在第二流动条件下将气体提供至喷头面板中的气体分配通道的两个相应外部环。类似地，第一气体分配端口的这些环通常可用于在第一流动条件下将气体供应至该喷头面板中的气体分配通道的相应内部环。

参照图5至7的喷头面板，在一些实施方案中，可将第一圆形图案中的斜角气体分配通道526'用于从上方公开的带状气体分配板的第一气体分配端口的最外侧环输送气体，使得该气体在圆形区域外侧的位置处被导出喷头面板的下侧。例如，在图5至7中，圆形区域将与斜角气体分配通道526'和第一侧532相交处的孔洞内接。因此，第一气体分配端口的最外侧环将在第一流动条件下将气体提供至气体分配通道的两个同心环——喷头面板512的气体分配通道526'和紧邻其径向内侧的气体分配通道526的环。同时，第二气体分配端口的两个环将在第二流动条件下将气体提供至喷头面板512的气体分配通道526的仅单一外部环，即气体分配通道526的最外侧环。与利用仅具有与气体分配板上的气体分配端口的位置相对应的竖直的、非斜角气体分配通道的喷头面板可实现的相比，这样的配置可使较多气体被导向较接近晶片边缘的位置，并且使得该气体能在该晶片边缘(其例如可大致上位于气体分配通道526的最外侧环下方)上方驻留较长的一段时间。因此，与使用相同气体分配板的非斜角气体分配喷头面板相比，图5至7的喷头面板可使晶片边缘的均匀度提高。

图8、9和10描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图5、6和7的喷头面板但具有起伏下侧。喷头面板的起伏下侧可配置以修改等离子体的等离子体分配，该等离子体可在喷头面板的下方被点燃。例如，喷头面板可作为等离子体产生背景中的电极，而喷头面板的轮廓可促进晶片处理中的增强等离子体稳定度且降低不均匀性，该晶片处理使用该喷头面板来执行。

例如，如图8、9和10中显示的，喷头面板512的下表面可在中央区域中为弯曲的(例如，凸面的)，而在外区域中为凹面的。换言之，该下表面从圆形凸面中央区域转变为环状凹面外区域，且该中央区域和该凹面区域两者的厚度可以是不同的。例如，该下表面可以是起伏的，使得介于喷头面板的上表面和下表面之间的厚度或距离能以曲线方式从喷头面板512的中央降低而进入喷头面板512的外区域中。该下表面可以是进一步起伏的，使介于喷头面板的上表面和下表面之间的厚度或距离可接着在进入到喷头面板512的外区域后且在喷头面板512的外周缘附近再次开始降低或保持平坦之前以曲线方式增加。

在一些额外的这种实现方案中，可存在气体分配通道的多个同心圆形图案，气体分配通道沿着相对于喷头面板的中央轴成倾斜角的轴延伸。例如，在一些实现方案中，第一圆形图案可以是喷头面板中的气体分配通道的靠近最外侧(next-to-outermost)圆形图案，且该喷头面板可以包括与该第一圆形图案径向相邻且为气体分配通道的最外侧圆形图案的第二圆形图案。该第一圆形图案和该第二圆形图案两者可以包括气体分配通道，其至少部分沿着与喷头面板的中央轴平行的轴成倾斜角的轴延伸，例如使得每一个这样的气体分配通道与第一侧相交的位置比起这些相同的气体分配通道与喷头面板的第二侧相交的位置较接近喷头面板的中央轴。

图11、12和13描绘了另一示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，其中该喷头面板具有倾斜角气体分配通道的两个圆形图案。图11至13的喷头面板1112类似于喷头面板512，且其可呈现出以最后两位数与图5至7中的相应标注相同的标注进行标示的特征类似于图5至7中具有带有相同最后两位数的标注的特征。因此，除非另外表明或者显而易见之外，先前关于图5至7的类似元件的描述在此同样适用于这样的类似元件。在图11至13中，气体分配通道1126'的最外侧圆形图案为第二圆形图案，而紧邻第二圆形图案的径向内侧的气体分配通道1126'的圆形图案为第一圆形图案。

在一些这样的实现方案中，可存在气体分配通道的额外同心圆形图案，其位于第一圆形图案内，即其直径小于第一圆形图案的直径。该额外同心圆形图案可例如以类似于上述的方式而径向分隔开。第一圆形图案内的这些额外圆形图案内的气体分配通道中的一或更多者(并且在至少一个实例中是全部)可沿着与喷头面板的中央轴平行的轴延伸。在一些实现方案中，可存在圆形区域1111，其中第一圆形图案的气体分配通道完全位于圆形区域的内侧，且第二圆形图案的气体分配通道完全位于圆形区域1111的外侧。

图14、15和16描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图11、12和13的喷头面板但具有起伏下侧。

在图17中显示了替代配置，其中图17描绘了被安装在示例性半导体处理装置的另一示例性喷头面板的一部分的横截面图。在图17中(以及剩余图中)显示的各种元件中的许多类似于图4中显示的元件，且具有相同最后两位数的元件符号被用于表示图17中(以及剩余图中)的这种类似元件。读者可以参考以上关于图4对于这些元件的讨论；为简洁起见，除非上下文需要，否则下方并不会深入描述这些元件。

如图17中可见的，距离喷头面板1712的中央轴1738最远的气体分配通道1726是具有与中央轴1738平行的中央轴的孔洞。然而，最接近中央轴1738的气体分配通道1726'沿着与中央轴1738成倾斜角的轴延伸的孔洞。在该示例中，最接近中央轴1738的气体分配通道1726'是斜角的，使得该气体分配通道1726'与喷头面板1712的第一侧1732相交的位置比起这些气体分配通道1726'与喷头面板1712的第二侧1734相交的位置较远离该中央轴1738。

这种配置可使得被引导通过斜角气体分配通道1726'的气体在相对于中央轴1738的径向内侧方向中比起来自非斜角气体分配通道1726的气流具有横跨晶片的增高流动速率。这可使气体在晶片上方具有较长的滞留时间，以及在移动朝向晶片周缘之前先移动朝向晶片中央。

在类似于图17的一些实现方案中，喷头面板可具有例如多个气体分配通道的多个集合的圆形图案，其中每个气体分配通道的集合中的至少一个气体分配通道沿着与中央轴成倾斜角的轴延伸。

图18、19和20描绘了另一示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，其中该喷头面板具有这种气体分配通道的配置。图18至20的喷头面板1812类似于喷头面板512，且其可呈现出以最后两位数与图5至7中的相应标注具有相同的标注进行标示的特征类似于图5至7中具有带有相同最后两位数的标注的特征。因此，除另外表明或者显而易见的外，先前关于图5至7的此类似元件的描述在此同样适用于这样的类似元件。

该圆形阵列例如可具有介于1英寸与2英寸之间(例如，介于约1.3与1.4英寸之间)的标称直径。每个气体分配通道的集合例如可具有三个气体分配通道的三重体，其中该三个气体分配以下述位置进行配置，其中该三个气体分配通道与喷头面板的第一侧相交而形成等边三角图案，例如具有例如介于0.1英寸与0.25英寸之间(例如，大约0.15英寸或0.2英寸)的圆形阵列直径的三项(three-item)圆形阵列。在一些实例中，每个气体分配通道的集合中的气体分配通道数量可大于三个，例如，四、五、六个等。在一些示例中，这些气体分配通道集合可各自包括至少两个气体分配通道，其沿着基本上平行于中央轴的方向而延伸通过喷头面板，其中在这些集合中的每一者中的剩余气体分配通道中的一或更多者至少部分地沿着一个或更多个轴延伸，该一个或更多个轴与中央轴或平行于中央轴的轴成一个或更多个倾斜角。在图18至20中，在气体分配通道的最内侧圆形图案中显示的气体分配通道的各三重体中的气体分配通道1826'是呈倾斜角的，而每个这样的三重体内的其他两个气体分配通道1826是不呈倾斜角的。

例如，在一些这样的实施方案中，每个气体分配通道集合中呈倾斜角的气体分配通道可相对于平行于喷头面板的中央轴的轴为介于约20°与40°之间(例如，30°)的内向角，使得该气体分配通道离开喷头面板的第二侧(与其第一侧相对)比起这些通道离开喷头面板的第一侧的位置较接近喷头面板的中央轴。在一些这样的实现方案中，还可存在气体分配通道的多个额外同心圆形图案，其也是围绕着喷头面板的中央轴配置。例如，可存在延伸通过喷头面板的气体分配通道的5、6、7、8、9、10个等额外同心圆形图案。在一些这样的实现方案中，可存在气体分配通道的7个额外同心图案。在一些进一步的这样的实现方案中，与气体分配通道的次最小直径圆形图案中的气体分配通道(或者关于最内侧圆形图案的气体分配通道集合)的数量相比，气体分配通道的各圆形图案可在其中具有介于6与14个之间(或者在一些情况下，介于8与12个之间)的额外气体分配通道。该额外同心圆形图案的直径可大于气体分配通道的多个集合的圆形图案的直径，例如，每个圆形图案(相对于气体分配通道与喷头面板的第一侧相交的位置)的半径可比起次最接近的较小圆形图案的半径较大于0.5英寸至1英寸的尺度。在这样的实现方案中，气体分配通道的直径例如可为约0.02英寸至0.04英寸。

图18至20中显示的喷头面板，例如，具有位于喷头面板的中心附近的斜角气体分配通道，可增强晶片中心附近的晶片均匀性。例如，在一些实例中，可能期望避免具有在喷头面板的中心附近离开喷头面板的气体分配通道，原因在于在喷头面板的中心附近的孔洞或开口可能会因为喷头面板的中心附近的射频能量增高而提高受到中空阴极放电事件影响的风险。然而，省略来自喷头面板的中心的气体分配通道可能会在晶片的中心中产生死角区域，该死角区域遭受较低的气体输送并因此成为晶片不均匀性的源头。使用例如气体分配通道1826'的气体分配通道可协助确保将工艺气体充分运输至晶片中心，其中该气体分配通道1826'是倾斜的以将气体都引导至径向内侧且较接近晶片中心的位置(但并不足够接近而具有中空阴极放电的风险)。例如，更靠近晶片中心的气体输送点的接近性与来自气体分配通道1826'的气流的径向内侧速度向量的组合可作用以在处理期间提高流向晶片的正中心的气流，从而减低晶片中心的不均匀性。

图21、22和23描绘了示例性喷头面板的等角视图、俯视图和侧向部分截面图，该喷头面板类似于图18、19和20的喷头面板，但具有起伏下侧。

应意识到，图4和17中显示的配置还可以包括存在着斜角气体分配通道的多个同心图案(例如，该斜角气体分配通道的2、3、4个等同心环)的配置。在一些极端情况下，所有气体分配通道可斜向所显示的任一方位中，例如，斜向径向内侧(如图17中显示)或者斜向径向外侧(如图4中显示的)。还应理解，在一些实现方案中可使用斜角气体分配通道的额外配置，其中斜向径向内侧的气体分配通道可位于最远离喷头面板的中央轴的位置，或者斜向径向外侧的气体分配通道位于最接近喷头面板的中央轴的位置。

为简洁起见，提及的在径向内侧方向中呈斜角的气体分配通道或其部分应被理解为指气体分配通道或其部分，其中该气体分配通道或其部分沿着逐渐靠近喷头面板的中央轴的轴延伸，该轴与该中央轴在喷头面板的第一侧有增大的距离，以及在喷头面板的第二侧有减小的距离。相对地，提及的在径向外侧方向中呈斜角的气体分配通道或其部分应被理解为指气体分配通道或其部分，其中该气体分配通道或其部分沿着逐渐远离喷头面板的中央轴的轴延伸，其中该轴与该中央轴在喷头面板的第一侧具有增大的距离，以及该轴与该中央轴在喷头面板的第二侧具有减小的距离。

应进一步理解，在一些实现方案中，可存在该喷头面板的多个环状区域，其各自的特征可在于斜角气体分配通道，所述斜角气体分配通道相对于喷头面板的中央轴呈不同倾斜角而倾斜。例如，可存在具有气体分配通道的第一环状区域，该气体分配通道沿着相对于喷头面板的中央轴呈角度X的轴延伸，以及围绕着该第一环状区域的第二环状区域，该第二环状区域具有气体分配通道，该气体分配通道沿着相对于喷头面板的中央轴成角度Y的轴延伸，其中X和Y是不同的。

图24描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的又一示例性喷头面板的一部分的横截面图。图24的喷头面板2412类似于图4中显示的喷头面板，其中斜角气体分配通道2426'(在该图中被显示为虚线以表示其位于非斜角气体分配通道2426“后方”)的子集合位于外边缘附近，与介于该喷头面板2412的周缘区域与(如内部圆周壁表面2430所限定的)内部区域之间的边界相邻。然而，喷头面板2412还具有非斜角气体分配通道2426的其他子集合，所述其他子集合位于大致相同的位置中(例如，位于沿着圆形路径但介于气体分配通道2426'所在的多个位置之间的位置处)。因此，气体分配通道的最外侧环的特征可例如在于圆周交替式的气体分配通道2426和2426'。

图25描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的进一步示例性喷头面板的一部分的横截面图。图25的配置类似于图17和24的配置，且某种程度上是图17和24的配置的混合，其特征在于最接近中央轴2538的气体分配通道2526'是斜向径向内侧且圆周式介于气体分配通道2526之间，所述气体分配通道2526相对于中央轴2538并未呈斜角。

应意识到的是，图24和25中显示的配置还可包括复数配置，其中存在圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道的多个同心图案，例如该圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道的2、3、4个等同心环。在一些极端情况下，该圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道可延伸横跨整个喷头面板(在所显示的任一方位中呈斜角，例如斜向径向内侧(如图25中显示的)或斜向径向外侧(如图25中显示的))。还应理解的是，在一些实现方案中可使用圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道的额外配置，其中具有斜向径向内侧的气体分配通道的圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道可位于离喷头面板的中央轴最远的位置，或者具有斜向径向外侧的气体分配通道的圆周式插置的斜角气体分配通道和非斜角气体分配通道可位于离喷头面板的中央轴最近的位置。

应意识到，图24和25中显示的配置还可包括多个配置，其中存在圆周式插置的斜角气体分配通道的多个同心图案，所述圆周式插置的斜角气体分配通道沿着与喷头面板的中央轴呈不同角度的轴延伸(并可能不需包括非斜角气体分配通道)，而并非沿着同一角度延伸。例如，在喷头面板的给定环状区域内可存在斜角气体分配通道的两个集合，其中一个集合的斜角气体分配通道大致圆周式插置于另一集合的斜角气体分配通道之间。然而，在该环状区域中的各斜角气体分配通道集合中的斜角气体分配通道可沿着相对于喷头面板的中央轴成不同倾斜角的轴延伸。

图26描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的进一步的示例性喷头面板的一部分的横截面图。在图26中，多个气体分配通道2626被配置为多个同心图案，其中这些同心图案的气体分配通道2626伴随着气体分配通道2626的各圆形图案的直径增加，而以相对于中央轴2638呈逐渐缩小的角度而斜向径向内侧。换言之，介于中央轴2638与每个圆形图案中的气体分配通道2626所沿着的轴之间的角度至少部分地随着各圆形图案的直径增大而减小。

这种配置可以使流经喷头的气体具有较强的流动趋势朝向喷头面板中心中的晶片中心，而较不倾向于径向朝内流动朝向喷头的周缘。

图27描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的又一示例性喷头面板的一部分的横截面图。在图27中，多个气体分配通道2726被配置为多个同心图案，其中这些同心图案的气体分配通道2726伴随着气体分配通道2726的各圆形图案的直径增加，而以相对于中央轴2738呈逐渐变大的角度而斜向径向外侧。换言之，介于中央轴2738与每个圆形图案中的气体分配通道2726所沿着的轴之间的角度至少部分地随着各圆形图案的直径增大而增大。

这种配置可使流经喷头的气体具有较强的流动趋势朝向喷头面板的外周缘附近的晶片周缘，而较不倾向于径向朝外流动朝向喷头的中心。

同样应理解的是，所述配置(例如，图26和27的那些配置)还可与其他配置混合。例如，喷头面板可以具有第一环状区域，其中提供有非斜角气体分配通道，以及围绕着该第一环状区域的第二环状区域，其中气体分配通道被配置为多个同心圆形图案，其中这些同心图案的气体分配通道随着气体分配通道的各圆形图案的直径增加，而以相对于中央轴成逐渐变大的角度而斜向径向外侧。

图28描绘了被安装在示例性半导体处理装置中的额外示例性喷头面板的一部分的横截面图。在图28中，气体分配通道2826'跟随穿过喷头面板的分枝路径2862。在该示例中，气体分配通道2826'的特征在于多个部分，包括输入口部分2868和输出口部分2870。输入口部分2868可各自具有第一端部，其终止于位于第一侧2832上的输入口开口2864处。相应地，输出口部分2870可各自具有第一端部，其终止于位于第二侧2834上的相应输出口开口2866处。给定气体分配通道2826'的输入口部分2868和输出口部分2870还可具有第二端部，该第二端部在喷头面板2812内彼此流体连接，以允许经由相应输入口开口2864而将流入这些气体分配通道2826'的气体细分为多种气流，其中这些气流系经由这些气体分配通道2826'的输出口开口2866而离开气体分配通道2826'。

出于本公开的目的，术语“流体连接”是与可彼此连接以形成流体连接的体积、气室、孔等一起使用，类似于术语“电气连接”是与连接在一起以形成电连接的部件一起使用。术语“流体插置的”(如果有使用)可用于指部件、容积、气室或孔洞与至少两个其他部件、容积、气室或孔洞流体连接，使得从这些其他部件、容积、气室或孔洞中的一者流动至这些部件、容积、气室或孔洞的其他者或另一者的流体将会在到达这些部件、容积、气室或孔洞的该其他者或另一者之前先流经该“流体插置的”部件。例如，如果泵流体插置于储存槽与输出口之间，则从该储存槽流动至该输出口的流体将会在到达该输出口之前先流经该泵。

在图28的实现方案中，这些输出口部分2870是等长的，这可以在每个输出口部分2870中提供大致相等的流动阻力，并因此在每个输出口部分2870之间大致均匀地分配流动。然而，应理解的是，其他实现方案的特征可在于分枝气体分配通道，其中输出口部分可能不会全部为相同长度。该示例可见于图29中，其描绘被安装在示例性半导体处理装置中的另一示例性喷头面板的一部分的横截面图。在图29中显示气体分配通道2926'，其中所述气体分配通道2926'遵循分枝路径且其特征在于不等长的输出口部分2970。因此，终止于较远离中央轴2938的输出口开口2966处的输出口部分2970较长于终止在较接近中央轴2838的输出口开口2966处的输出口部分2970。

这种配置可允许以单一流率将气体提供至喷头面板2912的输入口开口2964，接着通过喷头面板2912的多个输出口开口2966将该气体细分为具有不同流率的气流。

还应理解的是，遵循着分枝路径但在图28和29中显示为遵循着二维分枝路径的气体分配通道也可遵循着三维分枝路径，例如，存在着从单一输入口部分向外延展的三或四个输出口部分，且该分枝路径的分枝并不需要全部位于相同平面中。应进一步理解的是，遵循着分枝路径的气体分配通道的特征还可在于具有不同横截面尺寸的输入口部分和输出口部分。例如，分枝气体分配通道的输入口部分的横截面积可大于与其流体连接的输出口部分的横截面积，以准许充足气流进入该输入口部分，并且在细分后通过输出口部分提供足量的气体输送。在一些实现方案中，对于给定分枝气体分配通道的输出口部分的一或更多者的横截面积也可以与该分枝气体分配通道的其他输出口部分的横截面积不同。为简洁起见，当提及气体分配通道或其部分的横截面积时，应当理解的是该横截面积是指与路径或轴垂直的相应横截面平面中的横截面积，其中该气体分配通道或其部分沿着该路径或轴延伸。

还应理解的是，虽然本文所论述的气体分配通道通常在本质上可以是线性的(例如，沿着线性轴而延伸通过喷头面板的孔洞)，然而一些气体分配通道可遵循基本上为非线性的路径。例如，由于在路径中存在着分枝，因此分枝气体分配通道将必须遵循至少一条非线性路径。然而，还应理解的是，即使在非分枝气体分配通道中，仍可能存在气体分配通道遵循着非线性路径的示例。例如，在一些气体分配通道中，该气体分配通道可包括在喷头面板内流体连接的输入口部分和输出口部分；然而，输入口部分和输出口部分可沿着彼此不一致且非平行的轴延伸，例如，其中一轴可平行于喷头面板的中央轴，而其他轴可与该中央轴呈倾斜角。替代地，这些部分都可沿着与喷头面板的中央轴呈不同倾斜角的轴延伸。

还应进一步理解的是，虽然本文所论述的气体分配通道通常可被提供为圆形横截面的孔洞，但仍可使用其他横截面形状。例如，如果使用放电加工(EDM)工艺(例如成型EDM或者快速钻孔EDM处理)而并非常规机械式钻孔工艺，则所产生的孔洞不需被限制为圆形横截面。

上述喷头面板包括显示为平坦喷头面板的各种实现方案显示，其中例如该喷头面板的底表面和顶表面为平坦的。然而，应当理解的是，此喷头面板的顶表面和/或底表面中的一或二者可具有起伏表面，即具有不平坦方面(例如，例如图8至10、14至16、或21至23的喷头面板)。例如，在一些实现方案中，此喷头面板的底表面(在处理操作期间面向晶片的表面)可以是起伏的，以在中心处最接近该晶片(使用期间)，并且接着随着离喷头面板的中央轴的径向距离增加而逐渐倾斜远离该晶片。

在本公开和权利要求中使用(如果使用的话)的序数指示符，例如，(a)、(b)、(c)…等，应理解为不传达任何特定顺序或序列，除非在这样的顺序或序列被明确指出的范围内。例如，如果存在标记为(i)、(ii)和(iii)的三个步骤，应理解这些步骤可以以任何顺序进行(或者甚至同时进行，如果没有另外的禁忌)，除非另有说明。例如，如果步骤(ii)涉及处理在步骤(i)中创建的元素，则步骤(ii)可以被视为发生在步骤(i)之后的某个时间点。类似地，如果步骤(i)涉及处理在步骤(ii)中创建的元素，则应理解为相反的情况。还应理解的是，在本文中使用序数指示符“第一”(例如，“第一项目”)不应被解读为隐含地或内含性建议必须存在“第二项目”实例(例如，“第二项目”)。

应当理解，短语“对于一个或多个<项目>中的每个<项目>”、“一个或多个<项目>中的每个<项目>”等(如果在本文中使用的话)包括单一项目群组和多个项目群组两者，即该短语“对......每一者(for…each)”是以其在程序语言中指代所涉及的无论什么项目群体中的每一项目的意义而使用。例如，如果所涉及的项目的群体是单一项目，则“每一”将涉及仅仅该单一项目(尽管事实上字典对“每一”的定义时常将该术语定义为是指“两个或更多个事物中的每一个”)且将不意指这些项目必须具有至少两个。类似地，术语“集合”或“子集合”本身不应被视为必然包含多个项目，应理解，集合或子集合可以仅包含一个成员或多个成员(除非上下文另有指示)。

应当理解，前述概念的所有组合(只要这些概念不相互矛盾)都被认为是本文所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文中明确使用的也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

应进一步理解的是，上述公开虽然集中于一个或多个特定示例性实现方案，但不仅限于所讨论的示例，而是还可以适用于类似的变体和机制，以及这样的类似变体和机制也被认为在本公开的范围内。

Claims (32)

1.一种装置，其包括：

喷头面板，其具有多个气体分配通道，所述多个气体分配通道是从所述喷头面板的第一侧延伸至所述喷头面板的与所述第一侧相对的第二侧，其中：

所述第一侧和所述第二侧限定所述喷头面板的平均中平面，

当将所述喷头面板安装于半导体处理室中而成为所述半导体处理室的喷头的一部分时，所述喷头面板的所述第二侧面向且暴露于定位在所述半导体处理室内的晶片支撑件，

当沿着与所述平均中平面垂直的中央轴观看时，所述喷头面板具有内部区域以及围绕着所述内部区域的周缘区域，

当将所述喷头面板安装于所述半导体处理室中而成为所述半导体处理室的所述喷头的一部分时，当沿着所述中央轴观看时，介于所述内部区域与所述周缘区域之间的边界与所述喷头的内部圆周壁表面重合，

所述多个气体分配通道的第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道至少部分地沿着与所述中央轴成第一倾斜角的轴延伸，以及

所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道完全位于所述内部区域内的第一环状区域内。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案的最外侧圆形图案中，

与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第二侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第一侧相交，以及

所述圆形图案中的一者或更多者位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案内，且所述圆形图案中的所述一者或更多者各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道的所述子集合中的所述气体分配通道被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案中的与所述多个圆形图案中的最外侧的一个径向相邻的圆形图案中，

与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第二侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第一侧相交，以及

位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案内的所述圆形图案中的一者或更多者是各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述气体分配通道的最外侧圆形图案是所述气体分配通道的第二子集合的圆形图案，以及

所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道沿着与所述中央轴平行的方向延伸。

5.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述气体分配通道的最外侧圆形图案是所述第二气体分配通道子集合的圆形图案，以及

所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道至少部分地沿着与所述中央轴呈第二倾斜角的轴延伸。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一倾斜角和所述第二倾斜角是相同的。

7.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道被配置在所述气体分配通道的多个同心圆形图案的所述气体分配通道的最内侧圆形图案中，

与所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自与所述喷头面板的所述第一侧相交的位置相比，所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道各自在较接近所述中央轴的位置处与所述喷头面板的所述第二侧相交，以及

所述圆形图案中的一者或更多者位于具有所述第一气体分配通道子集合的所述圆形图案的外侧，且所述圆形图案中的所述一者或更多者是各自为沿着与所述中央轴平行的方向延伸的气体分配通道的圆形图案。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述气体分配通道的最内侧圆形图案是气体分配通道的多个集群的圆形图案，气体分配通道的各集群具有位于所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道的一者或更多者。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道是最接近所述中央轴的气体分配通道。

10.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述多个气体分配通道的额外气体分配通道子集合至少部分地沿着与所述中央轴呈第二倾斜角的轴延伸，

所述第一倾斜角与所述第二倾斜角不同，以及

所述额外气体分配通道子集合中的所述气体分配通道也位于所述第一环状区域内。

11.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述多个气体分配通道的额外气体分配通道子集合至少部分地沿着与所述中央轴平行的轴延伸，以及

所述额外气体分配通道子集合的所述气体分配通道也位于所述第一环状区域内。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道被配置在多个同心圆形图案中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度对于各圆形图案是相同的，其中每个圆形图案中的所述气体分配通道至少部分地沿着所述轴延伸。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度随着各圆形图案的直径增大而增大，其中每个圆形图案中的所述气体分配通道至少部分沿着所述轴延伸。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中介于所述中央轴与所述轴之间的所述角度随着各圆形图案的直径增大而减小，其中每个圆形图案中的所述气体分配通道至少部分地沿着所述轴延伸。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道遵循通过所述喷头面板的线性路径。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其中所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道遵循通过所述喷头面板的非线性路径。

18.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道遵循通过所述喷头面板的分枝路径，且具有位于所述喷头面板的所述第一侧上的输入口开口，以及位于所述喷头面板的所述第二侧上的两个或更多个输出口开口。

19.根据权利要求18所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道所用的每个分枝路径具有多个部分，所述多个部分包括输入口部分和多个输出口部分，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输入口开口处，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的每个输出口部分具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输出口开口中的一者处，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分和所述输出口部分具有多个第二端部，所述多个第二端部在所述喷头面板内彼此流体连接，以及

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者是等长的。

20.根据权利要求18所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的所述气体分配通道所用的每个分枝路径具有多个部分，所述多个部分包括输入口部分和多个输出口部分，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输入口开口处，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的每个输出口部分具有第一端部，所述第一端部终止于所述气体分配通道的所述输出口开口中的一者处，

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分和所述输出口部分具有多个第二端部，所述多个第二端部在所述喷头面板内彼此流体连接，以及

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者是不等长的。

21.根据权利要求19或20所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输出口部分中的至少两者在相应横截面平面中具有不同横截面积，以及

每个横截面平面垂直于所述分枝路径的一部分，所述部分后跟所述相应输出口部分。

22.根据权利要求19至21所述的装置，其中：

所述第一气体分配通道子集合中的每个气体分配通道的所述输入口部分在相应横截面平面中的横截面积与相应横截面平面中的所述气体分配通道的所述输出口部分中的一者或更多者的横截面积是不同的，以及

每个横截面平面垂直于所述分枝路径的一部分，所述部分后跟所述相应部分。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的装置，其中：

所述多个气体分配通道中的第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道位于所述内部区域内的第二环状区域内，以及

所述第一环状区域与所述第二环状区域不同。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述第二气体分配通道子集合中的所述气体分配通道沿着与所述中央轴平行的轴延伸。

25.根据权利要求23或权利要求24所述的装置，其中：

所述第二环状区域具有内边界和外边界，

所述第一环状区域与所述第二环状区域是同心的，以及

所述第一环状区域位于所述内边界内。

26.根据权利要求23或权利要求24所述的装置，其中：

所述第一环状区域具有内边界和外边界，

所述第一环状区域与所述第二环状区域是同心的，以及

所述第二环状区域位于所述内边界内。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的装置，其中在所述第二气体分配通道子集合内存在着气体分配通道的多个同心环。

28.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其还包括所述半导体处理室、所述喷头和所述晶片支撑件，其中：

所述喷头位于所述晶片支撑件上方，所述晶片支撑件位于所述半导体处理室内，

所述晶片支撑件具有直径为D的圆形晶片支撑区域，所述晶片支撑区域被配置成支撑具有标称直径D的半导体晶片，

所述喷头面板被安装在所述喷头中，使得所述喷头面板的所述第二侧面向所述晶片支撑件，以及

在所述喷头面板与至少90％的所述晶片支撑区域之间不存在结构。

29.根据权利要求28所述的装置，其还包括气体分配板，所述气体分配板位于所述喷头内且具有多个输出端口，所述多个输出端口被配置成将处理气体提供至所述气体分配通道。

30.根据权利要求1至29中任一项所述的装置，其中所述喷头面板的所述第二侧具有不平坦或起伏的轮廓。

31.一种喷头，其包括：

气体分配板；

喷头面板，其具有多个气体分配通道，所述多个气体分配通道从所述喷头面板的第一侧延伸至与所述第一侧相对的所述喷头面板的第二侧，其中：

所述喷头面板的所述第一侧面向所述气体分配板；

当所述喷头面板被安装在半导体处理室中时，所述喷头面板的所述第二侧背向所述气体分配板，

所述喷头面板具有内部区域和围绕所述内部区域的外部区域，

所述喷头面板的所述内部区域包含所述多个气体分配通道的所述第一子集合，

所述气体分配通道的所述第一子集合中的所述气体分配通道至少部分地沿着多个轴延伸，所述多个轴与平行于所述喷头面板的中央轴的轴呈倾斜角，以及

所述喷头面板的所述外部区域仅包含所述多个气体分配通道的第二子集合，

所述气体分配通道的所述第二子集合中的所述气体分配通道沿着与所述喷头面板的所述中央轴平行的轴延伸。

32.根据权利要求31所述的喷头，其中所述喷头面板的所述第二侧是起伏的。

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