TW201812080A - 在空間ald處理腔室中用以增加沉積均勻性的裝置 - Google Patents

Abstract

描述了包含具有帶複數個凹陷的頂表面和底表面的基座的基座組件。加熱器位於基座之下方以加熱基座。屏蔽件位於基座的底表面和加熱器之間。屏蔽件增加了跨越基座的沉積均勻性。

Description

在空間ALD處理腔室中用以增加沉積均勻性的裝置

本申請案主張2016年7月2日提交的美國臨時申請案第62/357,993號的優先權，其全部揭露內容藉由引用而併入於此。

本揭露一般關於用於沉積薄膜的設備。特定言之，本揭露關於在空間原子層沉積批次處理腔室中沉積薄膜的設備。

晶圓溫度均勻性在原子層沉積（ALD）製程中是重要的。空間ALD批次處理反應器中的沉積均勻性可能是挑戰性的，其中晶圓位於移動到紅外加熱系統之上方的基座上。傳統上，為了提高溫度均勻性，使用多區域加熱。然而，用於改善溫度均勻性的系統是複雜的，且成本與加熱區域的數量成比例。此外，對於具有旋轉基座的空間ALD系統而言，在切線方向上實現良好的溫度分佈是非常困難的，且因此，前邊緣和後邊緣溫度非常難以與晶圓表面的其餘部分均勻化，導致不均勻沉積。

因此，在本領域中存在有用於增加批次處理腔室中的沉積均勻性的設備和方法的需求。

本揭露的一或多個實施例涉及一種基座組件，包含：基座，具有頂表面和底表面。頂表面中形成有複數個凹陷。該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐基板。加熱器位於基座之下方，以加熱基座。屏蔽件位於基座的底表面和加熱器之間。屏蔽件增加了跨越基座的沉積均勻性。

本揭露的另外的實施例涉及一種基座組件，包含：基座，具有頂表面和底表面。頂表面中形成有複數個凹陷。該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐基板。加熱器位於基座之下方，以加熱基座。屏蔽件位於基座的底表面和加熱器之間。屏蔽件包括複數個屏蔽區段。每個屏蔽區段位於在凹陷之間並增加了跨越基座的沉積均勻性的區域中，並經調整輪廓以具有與凹陷的形狀相似的形狀，並覆蓋比相鄰凹陷的後邊緣更多的凹陷的前邊緣。每個屏蔽區段包括穿過其中的複數個開口。複數個懸掛桿連接基座和屏蔽件。懸掛桿穿過屏蔽區段中的複數個開口，以支撐屏蔽區段並維持在屏蔽區段和基座之間的間隙。

本揭露的其它實施例涉及一種基座組件，包含：基座，具有頂表面和底表面。頂表面中形成有複數個凹陷。該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐基板。加熱器位於基座之下方，以加熱基座。屏蔽件位於基座的底表面和加熱器之間。屏蔽件增加了跨越基座的沉積均勻性。屏蔽件具有帶內邊緣和外邊緣的環形狀。內邊緣比外邊緣更靠近基座的中心。屏蔽件包括從內邊緣向內延伸的複數個突起，每個突起具有穿過其中的開口。從屏蔽件的內邊緣到屏蔽件的外邊緣的距離覆蓋凹陷的寬度的至少約2/3。複數個懸掛桿連接到基座並支撐屏蔽件並維持在屏蔽件和基座之間的間隙。懸掛桿的每一個穿過屏蔽件中的開口。

在描述本揭露的若干示例性實施例之前，應當理解本揭露不限於以下的實施方式中所提出的構造或處理步驟的細節。本揭露能夠具有其他實施例並能夠以各種方式而被實施或執行。

於此所用的「基板」是指在製造製程期間在其上進行膜處理的任何基板或在基板上所形成的材料表面。例如，可在其上進行處理的基板表面包括諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽（SOI）、碳摻雜氧化矽、非晶矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石的材料及諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金的任何其它材料和其它導電材料，此取決於應用。基板包括(但不限於)半導體晶圓。基板可曝露於預處理製程，以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行薄膜處理之外，在本揭露中，所揭露的膜處理步驟的任一個亦可在基板上所形成的底層上進行，如下面更詳細地揭露的，術語「基板表面」意欲包括上下文所指示的此類底層。因此，例如，當已經將膜/層或部分膜/層沉積在基板表面上時，新沉積的膜/層的曝露表面成為基板表面。

如在本說明書和所附隨的申請專利範圍中所使用的，術語「前驅物」、「反應物」、「反應性氣體」及類似者可互換地使用，以指可與基板表面反應的任何氣體物質。

本揭露的一些實施例涉及使用批次處理腔室（亦稱為空間處理腔室）沉積間隔件材料的製程。第1圖圖示包括氣體分配組件120（亦稱為注射器或注射器組件）和基座組件140的處理腔室100的橫截面。氣體分配組件120是在處理腔室中所使用的任何類型的氣體輸送裝置。氣體分配組件120包括面向基座組件140的前表面121。前表面121可具有任何數量或多種開口，以向基座組件140輸送氣體流。氣體分配組件120亦包括外邊緣124，在所示的實施例中為基本上圓形的。

所使用的氣體分配組件120的特定類型可取決於所使用的特定製程而變化。本揭露的實施例可用於控制在基座和氣體分配組件之間的間隙之任何類型的處理系統。儘管可採用各種類型的氣體分配組件（如，噴頭），但是本揭露的實施例對於具有複數個基本上平行的氣體通道之空間氣體分配組件是特別有用的。如在本說明書和所附隨的申請專利範圍中所使用的，術語「基本上平行」是指氣體通道的細長軸線在相同的大致方向上延伸。氣體通道的平行度可能存在輕微的不完美。在二元反應中，複數個基本上平行的氣體通道可包括至少一個第一反應氣體A通道、至少一個第二反應氣體B通道、至少一個淨化氣體P通道及/或至少一個真空V通道。從(多個)第一反應氣體A通道、(多個)第二反應氣體B通道和(多個)淨化氣體P通道流出的氣體被導向晶圓的頂表面。一些氣流經由(多個)淨化氣體P通道而水平地移動越過晶圓的表面並離開處理區域。從氣體分配組件的一端移動到另一端的基板將依次地曝露於每一製程氣體，在基板表面上形成層。

在一些實施例中，氣體分配組件120是由單一注射器單元所製成的剛性固定本體。在一或多個實施例中，氣體分配組件120由複數個單獨的扇區（如，注射器單元122）所製成，如第2圖所示。單件本體或多扇區本體可與所描述的本揭露之各種實施例一起使用。

基座組件140定位在氣體分配組件120下方。基座組件140包括頂表面141和在頂表面141中的至少一個凹陷142。基座組件140亦具有底表面143和邊緣144。凹陷142可為任何合適的形狀和尺寸，此取決於被處理的基板60的形狀和尺寸。在第1圖所示的實施例中，凹陷142具有平坦底部，以支撐晶圓的底部；然而，凹陷的底部可變化。在一些實施例中，凹陷具有圍繞凹陷的外周邊緣之台階區域，經調整尺寸以支撐晶圓的外周邊緣。藉由台階而支撐之晶圓的外周邊緣的量可取決於(例如)晶圓的厚度和已存在於晶圓之背側上的特徵的存在而變化。

在一些實施例中，如第1圖所示，基座組件140的頂表面141中之凹陷142經調整尺寸，使得支撐在凹陷142中的基板60具有與基座140的頂表面141基本上共面的頂表面61。如在本說明書和所附隨的申請專利範圍中所使用的，術語「基本上共面」是指晶圓的頂表面和基座組件的頂表面在±0.2mm內共面。在一些實施例中，頂表面在0.5mm、±0.4mm、±0.35mm、±0.30mm、±0.25mm、±0.20mm、±0.15mm、±0.10mm或±0.05mm內共面。

第1圖的基座組件140包括能夠升高、降低和旋轉基座組件140的支撐柱160。基座組件可包括在支撐柱160的中心內之加熱器，或氣體管線，或電氣部件。支撐柱160可為增加或減小在基座組件140和氣體分配組件120之間的間隙、將基座組件140移動到適當位置的主要手段。基座組件140亦可包括微調致動器162，可對基座組件140進行微調，以在基座組件140和氣體分配組件120之間產生預定間隙170。在一些實施例中，加熱器不是基座組件的一部分。在一些實施例中，加熱器是與基座組件分離的部件。在一些實施例中，加熱器與基座組件分離並經配置以與基座組件一起移動，以維持基座組件和加熱器之間的固定距離。

在一些實施例中，間隙170的距離為在約0.1mm至約5.0mm的範圍中，或在約0.1mm至約3.0mm的範圍中，或在約0.1mm至約2.0mm的範圍中，或在約0.2mm至約1.8mm的範圍中，或在約0.3mm至約1.7mm的範圍中，或在約0.4mm至約1.6mm的範圍中，或在約0.5mm至約1.5mm的範圍中，或在約0.6mm至約1.4mm的範圍中，或在約0.7mm至約1.3mm的範圍中，或在約0.8mm至約1.2mm的範圍中，或在約0.9mm至約1.1mm的範圍中，或約1mm。

在圖式中所示的處理腔室100是轉盤類型的腔室，其中基座組件140可保持複數個基板60。如第2圖中所示，氣體分配組件120可包括複數個單獨的注射器單元122，當晶圓在注射器單元下方移動時，每一注射器單元122能夠在晶圓上沉積膜。圖示兩個派形注射器單元122定位在基座組件140的大致相對側上和上方。該數量的注射器單元122僅用於說明性目的而圖示。將理解可包括更多或更少的注射器單元122。在一些實施例中，存在有足夠數量的派形注射器單元122，以形成符合基座組件140的形狀之形狀。在一些實施例中，單獨的派形注射器單元122之每一者可獨立地移動、移除及/或更換，而不影響任何其它的注射器單元122。例如，可升高一個區段以允許機器人進入在基座組件140和氣體分配組件120之間的區域，以裝載/卸載基板60。

具有多個氣體注射器的處理腔室可用以同時地處理多個晶圓，使得晶圓經歷相同的製程流程。例如，如第3圖所示，處理腔室100具有四個氣體注射器組件和四個基板60。在處理開始時，基板60可定位在注射器組件30之間。以45°將基座組件140旋轉17將導致在氣體分配組件120之間的每一基板60移動到用於膜沉積的氣體分配組件120，如在氣體分配組件120下面的虛線圓圈所示。額外的45°旋轉將使基板60移動離開注射器組件30。基板60和氣體分配組件120的數量可為相同或不同。在一些實施例中，存在有與氣體分配組件相同數量之正被處理的晶圓。在一或多個實施例中，正被處理的晶圓的數量是氣體分配組件的數量的分數或整數倍。例如，若存在四個氣體分配組件，則存在有正被處理的4x個晶圓，其中x是大於或等於1的整數值。在一個示例性實施例中，氣體分配組件120包括由氣幕分開的八個處理區域，且基座組件140可容納六個晶圓。

第3圖中所示的處理腔室100僅為一種可能配置的代表，且不應被視為限制本揭露的範疇。在此，處理腔室100包括複數個氣體分配組件120。在所示的實施例中，存在有四個氣體分配組件（亦稱為注射器組件30）繞處理腔室100而均勻地間隔開。所示的處理腔室100是八邊形的；然而，熟悉本領域者將理解此是一種可能的形狀，且不應被視為限制本揭露的範疇。所示的氣體分配組件120是梯形的，但是可為單一圓形部件或由複數個派形區段所製成，如第2圖中所示。

第3圖中所示的實施例包括裝載閘腔室180，或類似緩衝站的輔助腔室。此腔室180連接到處理腔室100的一側，以允許(例如)基板（亦稱為基板60）從處理腔室100裝載/卸載。晶圓機器人可位於腔室180中，以將基板移動到基座上。

轉盤（如，基座組件140）的旋轉可為連續的或間斷的(不連續的)。在連續的處理中，晶圓持續旋轉，使得它們依次地曝露於注射器之每一者。在不連續的處理中，晶圓可移動到注射器區域並停止，且接著移動到在注射器之間的區域84並停止。例如，轉盤可旋轉，使得晶圓從注射器間的區域移動越過注射器（或停止在注射器附近），且到達下一個注射器間的區域上，其中轉盤可再次暫停。在注射器之間的暫停可為在每一層沉積（如，曝露於電漿）之間的額外處理步驟提供時間。

第4圖圖示氣體分配組件220的扇區或部分，可稱為注射器單元122。注射器單元122可單獨地使用或與其它注射器單元組合使用。例如，如第5圖中所示，第4圖的注射器單元122的四個經組合以形成單一氣體分配組件220。（為了清楚起見，未圖示分離四個注射器單元的線）。儘管第4圖的注射器單元122除了淨化氣體埠155和真空埠145之外亦具有第一反應氣體埠125和第二反應氣體埠135兩者，注射器單元122不需要該等部件的全部。

參照第4圖和第5圖兩者，根據一或多個實施例的氣體分配組件220可包含複數個扇區（或注射器單元122），其中每一扇區為相同的或不同的。氣體分配組件220定位在處理腔室內且包含在氣體分配組件220的前表面121中的複數個細長氣體埠125、135、145。複數個細長氣體埠125、135、145、155從鄰近內周邊緣123的區域朝向與氣體分配組件220的外周邊緣124相鄰的區域延伸。所示的複數個氣體埠包括第一反應氣體埠125、第二反應氣體埠135、真空埠145及淨化氣體埠155，真空埠145圍繞第一反應氣體埠和第二反應氣體埠的每一者。

參考第4圖或第5圖中所示的實施例，然而，當宣稱埠從至少約內周區域延伸到至少約外周區域時，埠可從內區域不僅僅徑向地延伸到外部區域。當真空埠145圍繞反應氣體埠125和反應氣體埠135時，埠可切向地延伸。在第4圖和第5圖中所示的實施例中，楔形反應氣體埠125、135在所有邊緣(包括內周邊區域和外周邊區域附近)上藉由真空埠145而包圍。

參考第4圖，當基板沿著路徑127移動時，基板表面的每一部分曝露於各種反應氣體。跟隨著路徑127，基板將曝露於或「看到」淨化氣體埠155、真空埠145、第一反應氣體埠125、真空埠145、淨化氣體埠155、真空埠145、第二反應氣體埠135和真空埠145。因此，在第4圖中所示的路徑127的端部處，基板已曝露於第一反應氣體埠125和第二反應氣體埠135，以形成層。所示的注射器單元122形成四分之一圓，但可更大或更小。第5圖中所示的氣體分配組件220可被認為是第4圖的四個注射器單元122以串聯連接的組合。

第4圖的注射器單元122圖示分離反應氣體的氣幕150。術語「氣幕」用以描述將反應氣體從混合分開的氣流或真空的任何組合。第4圖中所示的氣幕150包含緊鄰第一反應氣體埠125的真空埠145之部分、在中間的淨化氣體埠155及緊鄰第二反應氣體埠135的真空埠145之部分。氣流和真空的組合可用以防止或最小化第一反應氣體和第二反應氣體的氣相反應。

參考第5圖，來自氣體分配組件220的氣流和真空的組合形成複數個處理區域250的分離。處理區域大致圍繞單獨的反應氣體埠125、135而界定，其中氣幕150在250之間。在第5圖中所示的實施例構成八個單獨的處理區域250，具有八個單獨的氣幕150在其間。處理腔室可具有至少兩個處理區域。在一些實施例中，存在有至少三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、10個、11個或12個處理區域。

在處理期間，基板可在任何給定的時間曝露於超過一個處理區域250。然而，曝露於不同處理區域的部分將具有將兩者分開的氣幕。例如，若基板的前邊緣進入包括第二反應氣體埠135的處理區域，則基板的中間部分將在氣幕150下方，且基板的後邊緣將在包括第一反應氣體埠125的處理區域中。

可為(例如)裝載閘腔室的工廠介面280圖示為連接到處理腔室100。基板60圖示為疊置在氣體分配組件220之上方以提供參考框架。基板60可經常座落在基座組件上，以被保持在氣體分配板120的前表面121附近。基板60經由工廠介面280而裝載到處理腔室100中，裝載到基板支撐件或基座組件上（見第3圖）。基板60可圖示為定位於處理區域內，因為基板位於第一反應氣體埠125附近及兩個氣幕150a、150b之間。沿著路徑127旋轉基板60將使基板繞處理腔室100而逆時針地移動。因此，基板60將經由第八處理區域250h(包括其間的所有處理區域)而曝露於第一處理區域250a。

本揭露的實施例涉及包含具有複數個處理區域250a-250h的處理腔室100之處理方法，其中每一處理區域藉由氣幕150而與相鄰區域分離。例如，第5圖中所示的處理腔室。處理腔室內的氣幕和處理區域的數量可為任何合適的數量，此取決於氣流的佈置。第5圖中所示的實施例具有八個氣幕150和八個處理區域250a-250h。

複數個基板60定位在基板支撐件上，例如第1圖和第2圖所示的基座組件140。複數個基板60繞處理區域而旋轉以進行處理。通常，氣幕150在整個處理中是接合（氣體流動且真空開啟）的，包括當沒有反應氣體流入腔室中時的時期。

因此，本揭露的一或多個實施例涉及利用如第5圖所示的批次處理腔室的處理方法。基板60放置到處理腔室中，處理腔室具有複數個部分250，每一部分藉由氣幕150而與相鄰部分分開。

本揭露的一些實施例結合附接到基座的底表面的動態IR屏蔽件，且與基座一起旋轉，以在感興趣的區域中的晶圓下產生永久覆蓋。改變屏蔽件的形狀可用以調節面向噴頭的晶圓表面上的局部溫度。在一些實施例中，屏蔽件經由具有定位特徵的螺紋緊固件而從基座的底部懸掛。在屏蔽件和基座之間的間距可變化，以進一步影響溫度分佈。屏蔽件材料亦可以影響晶圓溫度分佈的方式來選擇。

參考第6圖，本揭露的一或多個實施例涉及基座組件600。基座組件600包含具有頂表面612和底表面614的基座610。複數個凹陷642形成在基座的頂表面612中。凹陷642經調整尺寸以在處理期間支撐基板（或晶圓）。第6圖所示的凹陷642包括外周凸緣644，以支撐晶圓的外邊緣。然而，熟悉本領域者將理解凹陷642可具有如第1圖所示的平坦底部。外周凸緣644僅僅是凹陷642的一種可能的配置。

加熱器620位於基座610的下方，以加熱基座610。加熱器620可為任何合適類型的加熱器，包括(但不限於)發射紅外線（IR）輻射以加熱基座610的底表面614的輻射加熱器。在一些實施例中，加熱器620不是基座組件600的一部分並與基座610分離。在一些實施例中，加熱器是從基座組件分離的部件。在一些實施例中，加熱器620是紅外線加熱器。在一些實施例中，加熱器620不是感應加熱器。

屏蔽件630位於在基座610的底表面614和加熱器620之間。屏蔽件630具有面向基座的底表面614的頂表面632和面向加熱器620的底表面634。屏蔽件630增加了跨越基座610的凹陷642的沉積均勻性。在一些實施例中，屏蔽件630增加了沉積均勻性並降低了跨越凹陷642以及跨越基板的溫度均勻性。

第7圖至第9圖圖示了基座組件600的實施例。該等實施例的每一個被圖示為觀察基座610的底表面614。凹陷642和凸緣644被繪製為虛線，以圖示凹陷在基座610的不可見側上的位置。以此種方式圖示凹陷642，以顯示凹陷和屏蔽件的相對位置。

在第7圖的實施例中，屏蔽件630包含複數個屏蔽區段631。每個區段631被定位在基座610的頂表面中的凹陷642之間的區域中。在第7圖中的屏蔽區段631的每一者是從基座610的中心161朝向基座610的外周邊緣144徑向延伸的楔形的。所示的屏蔽區段631不與凹陷642重疊，但是熟悉本領域者將理解可能會有一些重疊。在一些實施例中，屏蔽件630不具有阻擋在加熱器620和基座的底表面614之間的直接視線的連續屏蔽件表面。在一些實施例中，屏蔽區段經定位以降低基座的局部溫度，以改善溫度均勻性。

第8圖圖示了本揭露的另一實施例，其中存在有不同類型的屏蔽區段631。第一區段661經調整輪廓以具有與凹陷642的形狀相似的形狀。所示的輪廓區域662是圓形的，以模擬鄰近彼輪廓區域662的凹陷642的形狀。

在一些實施例中，屏蔽區段661經調整形狀以相較於鄰近凹陷642的後邊緣548，更多地覆蓋凹陷642的前邊緣647。不受任何特定操作理論的約束，據信基座610的旋轉拖動在區域之間的製程氣體，且前邊緣647曝露於更高濃度的製程氣體。據信屏蔽可降低前邊緣附近的相對溫度，使得沉積與基板的中心和後邊緣保持一致，基板的中心和後邊緣維持在更高的溫度但具有較低的局部反應氣體濃度。

第8圖所示的第二類型的屏蔽區段671與凹陷642對準以重疊。如在此方面所使用的，術語「重疊」是指凹陷和屏蔽區段的垂直定位是對準的。熟悉本領域者將理解屏蔽區段物理上不位於凹陷之上。屏蔽區段671從凹陷642的內邊緣649內側的區域朝凹陷642的中心651延伸。屏蔽區段671可延伸不超過凹陷642的中心651，延伸到凹陷642的中心651，或延伸超過凹陷642的中心651。

在一些實施例中，存在屏蔽區段661而沒有屏蔽區段671。在一些實施例中，存在屏蔽區段671而沒有屏蔽區段661。在一些實施例中，存在屏蔽區段661和屏蔽區段671兩者。

第9圖圖示了基座組件600的另一實施例，其中屏蔽件630是環形的。環具有內邊緣681和外邊緣682。內邊緣681比外邊緣682更靠近基座610的中心161。

在一些實施例中，屏蔽件630的內邊緣681定位在凹陷642的寬度的第一個四分之一內。如在此方面所使用的，凹陷642的寬度被界定為從最靠近基座的中心161的凹陷的點到距基座的中心161最遠的凹陷的點的距離。凹陷642的中心處於凹陷的寬度的50%。在一些實施例中，屏蔽件630的內邊緣681位於凹陷寬度的內部40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%之內。在一些實施例中，內邊緣681位於較靠近基座的中心的凹陷的邊界外側。

在一些實施例中，屏蔽件630的外邊緣682定位在凹陷642的寬度的第二個二分之一內。在一些實施例中，屏蔽件630的外邊緣682定位在凹陷的寬度的外部40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%之內。換言之，在一些實施例中，屏蔽件630的外邊緣682定位在大於或等於凹陷的寬度的約60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%的點處。在一些實施例中，屏蔽件630的外邊緣682位於凹陷的外邊緣外側。

在一些實施例中，屏蔽件的內邊緣定位在凹陷寬度的第一個四分之一（＜25%）內，且屏蔽件的外邊緣定位在凹陷的寬度的第四個四分之一（＞75%）內。在一些實施例中，從屏蔽件的內邊緣到屏蔽件的外邊緣的距離覆蓋凹陷的寬度至少約1/3、1/2或2/3。在一些實施例中，從屏蔽件的內邊緣到屏蔽件的外邊緣的距離覆蓋凹陷的寬度的70%的至少約25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%。

屏蔽件630可由任何合適的材料所製成。在一些實施例中，屏蔽件由不銹鋼、氧化鋁或氮化鋁的一或多種所製成。在一些實施例中，屏蔽件包含介電材料。在一些實施例中，屏蔽件包含陶瓷材料。

再次參考第6圖，屏蔽件630定位為距基座610的底表面614一定距離，以形成間隙G。在一些實施例中，間隙G在約0.25mm至約6mm的範圍中。在一些實施例中，間隙G大於或等於約0.25mm、0.5mm、0.75mm、1mm、1.5mm、2mm或2.5mm。在一些實施例中，間隙G小於或等於約6mm、5.5mm、5mm、4.5mm、4mm或3.5mm。在一些實施例中，間隙G在約1mm至約5mm的範圍中，或在約2mm至約4mm的範圍中，或在約2.5mm至約3.5mm的範圍中，或約3mm。

加熱器620與屏蔽件630間隔開距離D。在一些實施例中，加熱器620與屏蔽件630隔開在約30mm至約80mm範圍中的距離，或者在約4mm至約70mm的範圍中的距離。在一些實施例中，加熱器620和屏蔽件630的間隔距離大於或等於約30mm、40mm或50mm。在一些實施例中，加熱器620距屏蔽件630約60mm。在一些實施例中，加熱器620是與基座610或屏蔽件630分離的部件。

如第6圖所示，在一些實施例中，基座組件600包括連接到基座610的複數個懸掛桿695。懸掛桿695可支撐屏蔽件630並維持在屏蔽件630和基座610之間的間隙G。懸掛桿695可穿過屏蔽件630中的開口690。在一些實施例中，懸掛桿695的每一個包含將屏蔽件630連接到懸掛桿695的肩部螺釘696。

控制器680包括中央處理單元（CPU）682、記憶體684和支援電路686。中央處理單元682可為任何形式的計算機處理器之一，其可用於在工業設置中使用以控制各種腔室和子處理器。記憶體684耦合到CPU 682，且可為容易獲得的記憶體的一或多個，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、快閃記憶體、光碟、軟碟、硬碟或任何其他形式的本端或遠端的數位儲存器。支援電路686耦合到CPU 682，以傳統方式支援CPU 682。該等電路可包括快取、電源、時脈電路、輸入/輸出電路，子系統及類似者。

在一些實施例中，控制器包括含有電腦代碼的非暫態電腦可讀介質，電腦代碼當藉由一或多個電腦處理器的操作而執行時執行用於控制腔室中的沉積製程的操作。電腦代碼可包括用於處理器的指令集，以使得處理器能夠特別地控制加熱器（功率、溫度、位置）、熱屏蔽件、基座組件旋轉和提升及/或包括氣體流的氣體分配組件。

一些實施例的電腦程式代碼包括為複數個氣體類型的每一個界定腔室內的可接受水平的資料模型。電腦程式代碼可包括用以確定溫度控制的加熱器功率設定的模型或查找表。在一些實施例中，電腦程式代碼包括基於溫度反饋電路來確定一或多個熱屏蔽件的位置的模型。

在一些實施例中，每個屏蔽區段631、661、671藉由至少三個懸掛桿695所支撐。在一些實施例中，每個屏蔽區段631、661、671包含至少三個開口690，以允許懸架桿穿過其中。如可從第7圖和第8圖看出，屏蔽區段的一些實施例具有三個開口690。

如第9圖所示，屏蔽件630的一些實施例包括從內邊緣681向內延伸的複數個突起685。突起685可包括允許懸架桿穿過其中的開口690。在一些實施例中，屏蔽件630藉由穿過屏蔽件630中的六個開口690的六個懸掛桿所支撐。

根據一或多個實施例，在形成層之前及/或之後，使基板經受處理。此種處理可在相同的腔室中或在一或多個單獨的處理腔室中進行。在一些實施例中，基板從第一腔室移動到單獨的第二腔室，用於進一步處理。基板可從第一腔室直接移動到單獨的處理腔室，或其可從第一腔室移動到一或多個傳送腔室，並接著移動到單獨的處理腔室。因此，處理設備可包含與傳送站連通的多個腔室。此種設備可被稱為「叢集工具」或「叢集系統」及類似者。

通常，叢集工具是模組化系統，包含執行各種功能(包括基板中心找尋和定向、退火、退火、沉積及/或蝕刻)的多個腔室。根據一或多個實施例，叢集工具包括至少第一腔室和中央傳送腔室。中央傳送腔室可容納能夠在處理腔室和裝載閘腔室之間穿梭基板的機器人。傳送腔室通常維持在真空狀態，並提供用於將基板從一個腔室穿梭到另一個腔室及/或位於叢集工具的前端處的裝載閘腔室的中間站。可適用於本揭露的兩種眾所周知的叢集工具是可從加州聖克拉拉市的應用材料公司獲得的Centura^® 和Endura^® 。然而，可改變腔室的精確佈置和組合用於執行如於此所述的製程的特定步驟。可使用的其它處理腔室包括(但不限於)循環層沉積（CLD）、原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、蝕刻、預清潔、化學清潔、熱處理(諸如RTP)、電漿氮化、退火、定向、羥基化及其他基板處理。藉由在叢集工具上的腔室中進行處理，可在沉積後續膜之前避免大氣雜質對基板的表面污染，而無需氧化。

根據一或多個實施例，基板連續地處於真空或「負載鎖定」條件下，且當從一個腔室移動到下一個腔室時不曝露於環境空氣。傳送腔室因此處於真空下且在真空壓力下「抽真空」。惰性氣體可存在於處理腔室或傳送腔室中。在一些實施例中，使用惰性氣體作為淨化氣體，以移除一些或全部反應物。根據一或多個實施例，在沉積腔室的出口處注入淨化氣體，以防止反應物從沉積腔室移動到傳送腔室及/或額外的處理腔室。因此，惰性氣體流在腔室的出口處形成簾幕。

基板可在單個基板沉積腔室中進行處理，其中單個基板在另一基板被處理之前被加載、處理和卸載。基板亦可以類似於傳送系統的連續方式進行處理，其中多個基板分別裝載到腔室的第一部分中，移動穿過腔室並從腔室的第二部分卸載。腔室和相關聯的輸送系統的形狀可形成平直路徑或曲線路徑。另外，處理腔室可為一個轉盤，其中多個基板繞中心軸線而移動並曝露於整個轉盤路徑中的沉積、蝕刻、退火、清潔等製程。

在處理期間，基板可被加熱或冷卻。此種加熱或冷卻可藉由任何合適的手段而完成，包括(但不限於)改變基板支撐件的溫度和將加熱或冷卻的氣體流到基板表面。在一些實施例中，基板支撐件包括加熱器/冷卻器，加熱器/冷卻器可經控制以傳導的方式改變基板溫度。在一或多個實施例中，所採用的氣體（無論是反應氣體或惰性氣體）被加熱或冷卻，以局部地改變基板溫度。在一些實施例中，加熱器/冷卻器定位為在腔室內鄰近基板表面，以對流的方式改變基板溫度。

在處理期間，基板亦可為靜止的或旋轉的。旋轉基板可連續地旋轉或以不連續的步驟而旋轉。例如，基板可在整個製程中旋轉，或基板可在曝露於不同的反應或淨化氣體之間少量地旋轉。在處理期間（連續地或分步驟地）旋轉基板可藉由最小化(例如)氣流幾何形狀的局部變化的影響而幫助產生更均勻的沉積或蝕刻。

在原子層沉積類型的腔室中，基板可在空間上或時間上分離的製程中曝露於第一和第二前驅物。時間ALD是一種傳統的製程，其中第一個前驅物流到腔室中，以與表面反應。在流動第二前驅物之前，將第一個前驅物從腔室中淨化。在空間ALD中，第一和第二前驅物都同時流到腔室，但在空間上分離，使得在流動之間存在防止前驅物混合的區域。在空間ALD中，基板相對於氣體分佈板而移動，或反之亦然。

在實施例中，當方法的一或多個部分發生在一個腔室中時，該製程可為空間ALD製程。儘管以上所述的一或多種化學物質可能不相容（亦即，除了在基板表面上產生反應及/或沉積在腔室上），空間分離確保了各反應物在氣相中不曝露於各自。例如，時間ALD涉及淨化沉積腔室。然而，在實施中有時不可能在流入額外的攝入之前將多餘的反應物從腔室中淨化出來。因此，腔室內的任何殘留反應物都可能發生反應。藉由空間分離，不需要清除多餘的反應物，且限制了交叉污染。此外，可使用大量的時間來淨化腔室，並因此可藉由消除淨化步驟而增加生產量。

整個本說明書中對「一個實施例」，「某些實施例」，「一或多個實施例」或「實施例」的提及意味著結合實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因此，在整個說明書中的各個地方中的諸如「在一或多個實施例中」，「在某些實施例中」，「在一個實施例中」或「在一實施例中」）的用語的出現不一定代表本揭露的相同實施例。此外，特定的特徵、結構、材料或特性可在一或多個實施例中以任何合適的方式組合。

儘管已經參考特定實施例而描述了於此的揭露內容，但是應當理解該等實施例僅僅是本揭露的原理和應用的說明。對於熟悉本領域者顯而易見的是，可對本揭露的方法和設備進行各種修改和變化而不背離本揭露的精神和範疇。因此，本揭露意欲包括在所隨的申請專利範圍及其等效物的範疇內的修改和變化。

17‧‧‧旋轉

60‧‧‧基板

61‧‧‧頂表面

66 84‧‧‧區域

100‧‧‧處理腔室/腔室

120‧‧‧氣體分配組件/氣體分配板

121‧‧‧前表面

122‧‧‧注射器單元

123‧‧‧內周邊緣

124‧‧‧外邊緣/外周邊緣

125‧‧‧氣體埠

127‧‧‧路徑

135‧‧‧氣體埠

140‧‧‧基座組件/基座

141‧‧‧頂表面

142‧‧‧凹陷

143‧‧‧底表面

144‧‧‧外周邊緣

145‧‧‧真空埠/氣體埠

150‧‧‧氣幕

150a‧‧‧氣幕

150b‧‧‧氣幕

155‧‧‧氣體埠

160‧‧‧支撐柱

161‧‧‧中心

162‧‧‧微調致動器

170‧‧‧間隙

180‧‧‧腔室

250‧‧‧處理區域/部分

250a-h‧‧‧處理區域

280‧‧‧工廠介面

600‧‧‧基座組件

610‧‧‧基座

612‧‧‧頂表面

614‧‧‧底表面

620‧‧‧加熱器

630‧‧‧屏蔽件

631‧‧‧屏蔽區段/區段

632‧‧‧頂表面

634‧‧‧底表面

642‧‧‧凹陷

644‧‧‧凸緣

647‧‧‧前邊緣

648 649‧‧‧內邊緣

651‧‧‧中心

661‧‧‧區段

662‧‧‧輪廓區域

671‧‧‧區段

680‧‧‧控制器

681‧‧‧內邊緣

682‧‧‧外邊緣/CPU

684‧‧‧記憶體

685‧‧‧突起

686‧‧‧支援電路

690‧‧‧開口

695‧‧‧懸掛桿

696‧‧‧肩部螺釘

因此，可詳細了解本揭露的以上所載的特徵的方式，可藉由參考實施例而獲得簡要概述於上的本揭露的更特定的描述，其中一些實施例圖示在附隨的圖式中。然而，應當注意附隨的圖式僅顯示了本揭露的典型實施例，且因此不應將其視為限制其範疇，因為本揭露可允許其他等效的實施例。

第1圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的批次處理腔室的橫截面圖；

第2圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的批次處理腔室的局部透視圖；

第3圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的批次處理腔室的示意圖；

第4圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的用於在批次處理腔室中使用的楔形氣體分配組件的一部分的示意圖；

第5圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的批次處理腔室的示意圖；和

第6圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的基座組件的側視圖；

第7圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的基座組件；

第8圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的基座組件；及

第9圖圖示了根據本揭露的一或多個實施例的基座組件。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (20)

1. 一種基座組件，包含： 一基座，具有一頂表面和一底表面，該頂表面具有複數個凹陷形成於該頂表面中，該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐一基板；一加熱器，位於該基座之下方，以加熱該基座；及一屏蔽件，位於該基座的該底表面和該加熱器之間，該屏蔽件增加了跨越該基座的沉積均勻性。
2. 如請求項1所述之基座組件，其中該屏蔽件包含複數個屏蔽區段，每個區段定位在該等凹陷之間的一區域中。
3. 如請求項2所述之基座組件，其中該等屏蔽區段之每一個是從該基座的一中心徑向延伸的楔形形狀。
4. 如請求項2所述之基座組件，其中該等屏蔽區段的每一個經調整輪廓以具有與該等凹陷的一形狀相似的一形狀。
5. 如請求項4所述之基座組件，其中該等屏蔽區段覆蓋比一相鄰凹陷的一後邊緣更多的一凹陷的一前邊緣。
6. 如請求項2所述之基座組件，其中該等屏蔽區段的每一個與一凹陷對準，並從一凹陷的一內邊緣內側的一區域朝該凹陷的一中心而延伸。
7. 如請求項1所述之基座組件，其中該屏蔽件是環形的，具有一內邊緣和一外邊緣，該內邊緣比該外邊緣更靠近該基座的一中心。
8. 如請求項7所述之基座組件，其中該屏蔽件包含從該內邊緣向內延伸的複數個突起。
9. 如請求項8所述之基座組件，其中該複數個突起中的至少一些包含允許一懸架桿穿過的一開口。
10. 如請求項7所述之基座組件，其中該屏蔽件的該內邊緣定位在該凹陷的一寬度的第一個四分之一內。
11. 如請求項7所述之基座組件，其中該屏蔽件的該外邊緣定位在該凹陷的該寬度的第二個二分之一內。
12. 如請求項7所述之基座組件，其中該屏蔽件的該內邊緣定位在該凹陷的一寬度的第一個四分之一內，且該屏蔽件的該外邊緣定位在該凹陷的該寬度的第四個四分之一內。
13. 如請求項7所述之基座組件，其中從該屏蔽件的該內邊緣到該屏蔽件的該外邊緣的距離覆蓋該凹陷的一寬度的至少約2/3。
14. 如請求項1所述之基座組件，其中該屏蔽件由不銹鋼、氧化鋁或氮化鋁的一或多種所製成。
15. 如請求項1所述之基座組件，其中該屏蔽件定位成距該基座的該底表面一距離，以形成在約0.25mm至約6mm的一範圍中的一間隙。
16. 如請求項15所述之基座組件，其中該加熱器與該屏蔽件間隔開在約30mm至約80mm的範圍中。
17. 如請求項1所述之基座組件，進一步包含連接到該基座的複數個懸掛桿，該等懸掛桿支撐該屏蔽件並維持在該屏蔽件和該基座之間的一間隙。
18. 如請求項17所述之基座組件，其中該等懸掛桿的每一個包含用以將該屏蔽件連接到該懸掛桿的一肩部螺釘。
19. 一種基座組件，包含： 一基座，具有一頂表面和一底表面，該頂表面具有複數個凹陷形成在該頂表面中，該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐一基板；一加熱器，位於該基座之下方，以加熱該基座；一屏蔽件，位於該基座的該底表面和該加熱器之間，該屏蔽件包含複數個屏蔽區段，每個屏蔽區段位於在該等凹陷之間並增加了跨越該基座的沉積均勻性的一區域中，每個屏蔽區段經調整輪廓以具有與該等凹陷的一形狀相似的一形狀，並覆蓋比一相鄰凹陷的一後邊緣更多的一凹陷的一前邊緣，每個屏蔽區段包括穿過其中的複數個開口；及複數個懸掛桿，連接到該基座，並穿過該等屏蔽區段中的該複數個開口，以支撐該等屏蔽區段並維持在該等屏蔽區段和該基座之間的一間隙。
20. 一種基座組件，包含： 一基座，具有一頂表面和一底表面的，該頂表面具有複數個凹陷形成於該頂表面中，該等凹陷經調整尺寸以在處理期間支撐一基板；一加熱器，位於該基座之下方，以加熱該基座；及一屏蔽件，位於該基座的該底表面和該加熱器之間，該屏蔽件增加了跨越該基座的沉積均勻性，該屏蔽件具有帶一內邊緣和一外邊緣的一環形，該內邊緣比該外邊緣更靠近該基座的一中心，該屏蔽件包括從該內邊緣向內延伸的複數個突起，每個突起具有穿過其中的一開口，從該屏蔽件的該內邊緣到該屏蔽件的該外邊緣的距離覆蓋該凹陷的一寬度的至少約2/3；及複數個懸掛桿，連接到該基座，該等懸掛桿支撐該屏蔽件並維持在該屏蔽件和該基座之間的一間隙，該等懸掛桿的每一個穿過該屏蔽件中的一開口。