TW202107594A

TW202107594A - 在處理腔室中基板的高溫加熱

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Publication number: TW202107594A
Application number: TW109113785A
Authority: TW
Inventors: 詹姆士Ｆ李; 馬修馬德洛; 蘭德亞瑟康納; 法亞茲Ａ謝赫; 戴米恩馬丁斯列文
Original assignee: 美商蘭姆研究公司
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2021-02-16
Also published as: KR102900526B1; US20220199379A1; WO2020219408A1; KR20210148409A; CN113795610A

Abstract

一種處理腔室，其包含：下部；覆蓋該下部之上部；位該下部內之基座，其用以將基板垂直支撐於該基座之頂表面上方以在該頂表面及該基板之第一表面之間分配前驅物，該基座係用以電連接至接地電位及射頻電位其中之一；耦合至該上部的格柵，該格柵係電連接至該接地電位及該射頻電位中的另一個；覆蓋該上部中之開口的窗；以及紅外線光源，其發射紅外線通過該窗及該格柵而到達該基板之第二表面。該基板之該第二表面係相對於該基板之該第一表面。

Description

在處理腔室中基板的高溫加熱

[相關申請案]本申請案係主張於2019年4月26日申請之美國專利臨時申請案第62/839,154號的優先權。上面該申請案的完整內容係併於此以作為參考。

本揭露內容係大致關於基板處理系統，更具體而言，本揭露內容係關於在電漿處理腔室中加熱基板的系統。

此處所提供之背景描述係為了總體上呈現本揭露內容之上下文的目的。目前列名的發明人之工作成果到在此先前技術部分中所描述的範圍內，以及在提出申請時可能無法以其他方式視為先前技術的描述方面，均未明確或隱含不利於本發明的先前技術。

基板處理系統可以用來處理例如半導體晶圓的基板。可以在基板上執行的處理的範例包含但不限於沉積、蝕刻、清洗和其他處理。基板可以佈置在處理腔室中的基板支撐件上，例如基座、靜電卡盤（ESC）等。在處理期間，將氣體混合物引入處理腔室，而電漿可以用來啟動化學反應。

在處理腔室中，基板(例如半導體晶圓)的溫度是可以被控制的。可以將加熱器佈置在基板支撐組件中，且可以控制供應至加熱器之功率，以控制基板支撐件上之基板的溫度。可以使用閥來讓冷卻劑循環通過基板支撐件中之一或多個冷卻劑通道，以加熱/冷卻基板及基板支撐件。

在一特徵中，一種處理腔室包含：下部；覆蓋該下部之上部；位該下部內之基座，其係將基板垂直支撐於該基座之頂表面上方以在該頂表面及該基板之第一表面之間分配前驅物；該基座係用以電連接至接地電位及射頻電位其中之一；耦合至該上部的格柵，其係電連接至該接地電位及該射頻電位中的另一個；覆蓋該上部中之開口的窗；以及紅外線光源，其用以發射紅外線通過該窗及該格柵而到達該基板之第二表面。該基板之該第二表面係相對於該基板之該第一表面。

在進一步的特徵中，格柵具有約88%的開口面積。

在進一步的特徵中，格柵具有至少80%的開口面積。

在進一步的特徵中，該紅外線光源係用以將該基板加熱到至少攝氏500度。

在進一步的特徵中，格柵包含抗氟蝕刻的塗層。

在進一步的特徵中，格柵之外部係塗佈了鋁氧化物。

在進一步的特徵中，格柵之外部係塗佈了釔氧化物。

在進一步的特徵中，處理腔室更包含射頻產生器電路，以施加該接地電位及該射頻電位至該格柵及該基座，並與該前驅物來撞擊電漿。

在進一步的特徵中，處理腔室更包含真空源，以在處理腔室中產生真空。

在其他特徵中，處理腔室更包含耦合至該上部之第二窗，其中該紅外線光源係用以發射紅外線傳送通過該窗、該格柵以及該第二窗而到達該基板之該第二表面。

在其他特徵中，第二窗位於格柵和基板之間。

在其他特徵中，第二窗位於窗和格柵之間。

在其他特徵中，第二窗包含複數個洞。

在其他特徵中，處理腔室還包含至少一個淨化氣體導管，其用以將淨化氣體注入至窗及第二窗之間，其中該淨化氣體係經過第二窗中之複數個洞而朝向基板之第二表面流動。

在進一步的特徵中，窗的第一厚度大於第二窗的第二厚度。

在其他特徵中，格柵係被嵌入第二窗內。

在其他特徵中，第二窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。

在其他特徵中，窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。

在進一步的特徵中，紅外線光源包含至少一個紅外線燈泡。

在進一步的特徵中，紅外線光源包含複數個藍光發光二極體以產生紅外線。

在一特徵中，一種處理腔室包含：位於該處理腔室內之基座，其用以: 垂直支撐基板，以及電連接至接地電位及射頻電位其中之一；格柵，其係電連接至該接地電位及該射頻電位中的另一個；以及紅外線光源，其發射紅外線通過該窗及該格柵而到達該基板之一表面。

在其他特徵中，格柵具有約88%的開口面積。

在其他特徵中，格柵具有至少80%的開口面積。

在進一步的特徵中，紅外線光源係將基板加熱到至少攝氏500度。

在進一步的特徵中，格柵包含抗氟蝕刻的塗層。

在進一步的特徵中，格柵之外部係塗佈了鋁氧化物。

在進一步的特徵中，格柵之外部係塗佈了釔氧化物。

在進一步的特徵中，射頻產生器電路係施加接地電位及射頻電位至該格柵及該基座，以及與前驅物來撞擊電漿。

在進一步的特徵中，真空源將在處理腔室內產生真空。

在進一步的特徵中，紅外線光源係發射紅外線通過該窗、該格柵以及該第二窗而到達該基板之表面。

在進一步的特徵中，第二窗位於格柵和基板之間。

在其他特徵中，第二窗位於窗和格柵之間。

在其他特徵中，第二窗包含複數個洞。

在進一步的特徵中，至少一個淨化氣體導管用於在該窗和該第二窗之間注入淨化氣體，其中，該淨化氣體係流過該第二窗中的複數個洞而朝向基板的表面流動。

在進一步的特徵中，窗的第一厚度係大於第二窗的第二厚度。

在進一步的特徵中，格柵係嵌入在第二窗內。

在進一步的特徵中，該第二窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。

在進一步的特徵中，該窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。

在進一步的特徵中，該紅外線光源包含至少一個紅外線燈泡。

在進一步的特徵中，該紅外線光源包含複數個藍光發光二極體以產生紅外線。

根據詳細描述、申請專利範圍以及附圖，本揭露內容之進一步應用領域將變得顯而易見。詳細描述和特定範例僅旨在說明的目的，並不意欲限制本揭露內容的範圍。

當基板位於基座上的同時，可以在處理腔室中沉積薄膜在基板上。例如在基板位於處理腔室之噴淋頭基座上的情況。噴淋頭基座會將前驅物分配至基板。上部電極（例如格柵）和下部電極（例如噴淋頭基座）係用於撞擊在噴淋頭基座之頂表面與基板之下表面之間的射頻（RF）電漿，從而在基板的下表面上沉積薄膜。

在薄膜沉積之後，於基板上執行一或多個其他製程的期間，基板可能被加熱到至少第一溫度（例如大約攝氏530度）。若在低於第一溫度的情況下將薄膜沉積在基板上，因薄膜在較高溫度下的內部應力，在其他製程的執行期間基板可能彎曲和/或翹曲。

根據本揭露內容，處理腔室包含紅外線（IR）光源，該紅外線光源在薄膜沉積到基板之下表面的期間，將IR光發射到基板的頂表面上。來自該IR光源的IR光會將基板變暖到至少第一溫度。在將基板加熱到至少第一溫度的期間將薄膜沉積至該基板上，於薄膜沉積之後的其他製程執行期間便可能防止或最小化薄膜應力特性的喪失（例如防止基板可能翹曲及彎曲）。

圖1 包含基板處理系統100，其包含位於處理腔室104內的噴淋頭基座101。雖然此處提供噴淋頭基座101之範例，亦可以使用另一種類型的基座。雖然圖1顯示出電容耦合電漿（CCP）系統，本申請案亦可以適用於變壓器耦合電漿（TCP）系統、電子迴旋共振（ECR）電漿系統、電感耦合電漿（ICP）系統和/或其他包含基板支撐件的系統和電漿源。

噴淋頭基座101包含如鋁的導電材料或由其製成。一或多個基板支撐件106將基板107垂直支撐於噴淋頭基座101之頂表面108上方。基板支撐件106可包含例如環形的基板支撐環。

噴淋頭基座101包含一或多個內部氣室110，其接收前驅物氣體並透過洞114而將前驅物氣體分配至基板107的第一（下）表面112，以在基板107之第一表面112上沉積薄膜。噴淋頭基座101係被包圍在處理腔室104內。處理腔室104還包圍其它組件，並包含射頻（RF）電漿。

在諸多實施方式中，噴淋頭基座101 可以包含溫度控制元件（TCE）。此外或是可替代地，噴淋頭基座101可包含一或多個冷卻劑通道，而將冷卻劑流動通過噴淋頭基座101。

RF產生系統120 包含一或多個RF產生器，例如RF產生器122，其產生並輸出RF 電壓。例如，RF產生器122產生RF電壓並將其輸出至作為上部電極的格柵123 （RF格柵）以及作為下部電極的噴淋頭基座101。上部電極和下部電極其中之一可以DC接地、AC接地、或是浮動電位。上部電極和下部電極中的另一個便可以接收RF電位。RF產生器122可以是產生例如6-10千瓦（kW）或更高功率的高功率電漿RF產生器。RF產生系統120可以包含一或多個其他RF產生器（例如偏置RF功率產生器和/或其他RF功率產生器）而產生並輸出一或多個其他RF電壓。

RF產生器122 的輸出是由RF匹配及分配網路124所饋送到上部電極和/或下部電極。其它RF產生器的輸出可以是由其他RF匹配及分配網路饋送至其他電極。

氣體輸送系統130包括一或多個氣體源132-1、132-2、......和132-N（統稱為氣體源132），其中N是大於零的整數。氣體源132提供一或多個前驅物(前驅物)以及其氣體混合物。氣體源132亦提供一或多種蝕刻氣體、載氣、清潔氣體（清潔）以及淨化氣體（淨化）。前驅物蒸氣可以用於多種實施方式中。

氣體源132係由閥134-1、134-2、......和134-N （統稱為閥134）和質量流量控制器136-1、136-2、......和136-N（統稱為MFC 136）而連接至例如歧管140的一或多個歧管。從歧管輸出的氣體係饋送到處理腔室104。僅作為示例，歧管140 的輸出可以饋送至噴淋頭基座 101。不同的歧管可以用來提供不同類型的氣體到處理腔室104中之不同的位置。

基板處理系統100 可以包含一冷卻系統，該冷卻系統包含溫度控制器142。儘管與系統控制器160分開顯示，但是可以將溫度控制器142實現為系統控制器160 的一部分。噴淋頭基座101可以包含複數個溫度控制區域（例如四個區域），其中每個溫度控制區域包含一或多個溫度感應器和一或多個TCE。此外或是可替代地，噴淋頭基座101可包含一或多個冷卻劑通道。溫度控制器142可基於區域之一或多個溫度感應器所測量到的溫度來控制該區域之TCE的操作。溫度控制器142可基於一或多個測得之溫度而額外地或替代性地控制通過冷卻劑通道的冷卻劑流量。

閥156和泵158 會在處理腔室104內產生真空。例如系統控制器160可控制泵158，以在處理腔室104調整壓力至大約第一真空。該第一真空可以是例如大約1-2 torr、大約1.5 torr或另一合適的真空度。如本文所用，大約可意指+/- 10％。閥156和泵158或另一閥及另一泵可用於將處理腔室104內的氣體排空。

機器人170可以將基板傳送至噴淋頭基座101上並將基板自噴淋頭基座101移除。例如，機器人170可以將基板在噴淋頭基座101和負載鎖172之間傳送。系統控制器160可控制機器人170的操作。系統控制器160還可以控制負載鎖172的操作。

紅外線（IR）光源180包含一或多個產生IR光的裝置。IR光源180將IR光發送通過第一窗182、格柵123 和第二窗184而到基板107的第二（頂）表面186上。系統控制器160控制IR光源180，以在將薄膜沉積到基板107之第一表面112上的期間，將IR光傳輸至基板107。來自IR光源180的IR光會加熱基板107至第一溫度或大於第一溫度。該第一溫度可以例如是約攝氏500度、約攝氏530度、或其他大於攝氏500度之合適溫度。雖然此處是提供IR光源180的例子，也可以使用另一種類型的光源來取代IR光源180。本申請案係適用於IR、非IR、以及會輸出光來加熱基板107之其他類型的光源和元件。

在薄膜沉積之後，於基板107上進行的一或多個其他製程期間，基板107可能被加熱至第一溫度或更高的溫度。在IR光源180將基板107加熱到至少第一溫度的期間將薄膜沉積至基板107上，在其他製程執行期間可能防止或最小化薄膜應力特性的喪失。如果在較低溫度下將薄膜沉積到基板107上，由於薄膜的內部應力，在其他製程執行期間，基板107可能會彎曲及/或翹曲。

圖2為處理腔室104之示例性實施方式的橫剖面圖。處理腔室104包含下部204和上部208。一或多個密封裝置212(例如一或多個墊圈和/或一或多個O形環) 可密封下部204與上部208之間的界面。

上部208包含開口216。第一窗182密封開口216。例如，第一窗182 可以位於在開口216中形成或加工的肩部220上。一或多個密封裝置224(例如一或多個墊圈及/或一或多個O型環)可以密封第一窗182和肩部220之間的界面。

一或多個夾持裝置228將第一窗182朝向上部208（例如肩部220 ）偏置，並將第一窗182 夾持至上部208。僅舉例來說，該一或多個夾持裝置228可以包含一夾持環，該夾持環包含與形成在上部208中的螺紋嚙合的螺紋。

淨化氣體配件232係接收淨化氣體。淨化氣體係從淨化氣體配件232經過上部208中之導管234而流至第一窗182和第二窗184之間。淨化氣體係流經格柵123及第二窗184而朝向基板107，如下面進一步所討論。

一或多個夾持裝置236將第二窗184和格柵123朝向上部208的下表面240偏置。僅作為示例，一或多個夾持裝置236可包含夾持環，該夾持環包含與形成在上部208中的螺紋嚙合的螺紋。該一或多個夾持裝置236 可包含垂直支撐第二窗184和格柵123的肩部244 。

IR光源180包含產生IR光的一或多個裝置。產生IR 光的裝置的範例包含例如IR燈泡、藍光發光二極體（LED）和其他類型的IR產生裝置。雖然顯示IR光源180位於第一窗182上，IR光源180可以位於一或多個夾持裝置228上、上部208上、一或多個夾持裝置228及上部208兩者之上、或者位於一或多個夾持裝置228及上部208上方的支腿上。

IR光源180將IR光傳輸通過第一窗182、格柵123以及第二窗184而到基板107的第二（頂）表面186上。第一窗182的第一厚度（T1）係大於第二窗184的第二厚度（T2）。第一窗182之構造係用以承受處理腔室104中的第一真空。第一窗182 可以由例如石英、藍寶石、或另一種合適的紅外線透射材料製成。僅作為示例，在第一窗182由石英製成的情況下，第一厚度可以大約是0.8-0.9 英吋，在第一窗182由藍寶石製成的例子中，第一厚度可以大約是0.50-0.6 英吋。

格柵123係穿過上部而電連接到一電位，如248所示。格柵123與其他導電表面電隔離。在圖2的示例中，格柵123係顯示位於第一窗182和第二窗184之間。然而，第二窗184可以位於格柵123和第一窗182之間。例如，圖3包含處理腔室104的示例性實施方式的橫剖面圖，該處理腔室104係包含位於格柵123和第一窗182之間的第二窗184。

在諸多實施方式中，格柵123可以被嵌入在第二窗184內。例如，圖4包含處理腔室104的示例性實施方式的橫剖面圖，該處理腔室104係包含嵌入在第二窗184 內的格柵123。在諸多實施方式中，可以省略第二窗184。

格柵123由導電材料形成。僅作為示例，格柵123可由鋁或另一種合適的導電材料形成。圖5包含格柵123之示例性實施方式的部分俯視圖。格柵123可以是例如圓形或矩形。

格柵123包含複數個洞504，來自IR光源180的紅外線會行經穿過洞504。格柵123 的開口面積大於或等於約80％。僅作為示例，格柵123可以包含88％、約88％、或更高的開口面積。具有開口面積大於或等於約80％的格柵能夠使IR光充分透射到基板107，以在薄膜沉積期間將基板107加熱到至少第一溫度。在諸多實施方式中，洞504 可以是圓形、矩形、三角形或其他合適的形狀。格柵123的開口面積係由洞504的尺寸（例如長度及寬度或半徑）以及洞504的間距（例如三角形、矩形、交錯等）所界定。格柵123的開口面積係指洞504的總面積相對於格柵123的總面積（包含洞的總面積）。例如，格柵123的開口面積可以藉由將洞504的總面積除以格柵123（包含洞跟不是洞）的總面積來決定。淨化氣體亦流經洞504。在諸多實施方式中，格柵123可以包含50-300個洞或更多。在圖5的示例中，格柵123係顯示為具有大於80％的開口面積。在圖5的示例中，格柵123係顯示為具有大約88％的開口面積。

在諸多實施方式中，格柵123可以包含導電材料的編織網。或者，格柵123可以包含（例如化學）蝕刻的導電材料片。或者，格柵123可以包含具有例如透過鑽洞或水刀形成洞504的導電材料板。

在諸多實施方式中，格柵123可以被塗覆。例如，格柵123可以被塗覆一或多種的材料而可抗氟蝕刻（例如三氟化氮（NF₃ ）遠端電漿或原位電漿清洗）。例如，格柵123可以包含鋁氧化物或釔氧化物的塗層。

再次參考圖2，第二窗184 將淨化氣體引導到基板107的中心並且可以垂直地支撐格柵123。第二窗184 可以由例如石英、藍寶石、或另一種合適的紅外線透射材料製成。第二窗184的第二厚度（T2）係小於第一窗182的第一厚度（T1）。

圖6包含第二窗184 之示例實施方式的部分俯視圖。第二窗184 包含複數個洞604，淨化氣體會流經洞604而通過第二窗184。洞604僅在距離第二窗184之中心（C）的第一距離範圍內形成。在距離第二窗184之邊緣的第二距離範圍內不形成洞。第二距離係大於零。第二窗184 可例如為圓形或矩形。第二窗184 的中心C 係位於基板107中心的正上方。僅在第二窗184中心附近形成的洞604會使淨化氣體集中流向基板107並使淨化氣體從基板107的中心徑向向外流動。淨化氣體流會使得在基板107之第二表面186上的薄膜沉積最小化或防止薄膜沉積在基板107之第二表面186上。穿過格柵123的某些或所有的洞504乃垂直對齊（例如同軸）於穿過窗184的多個洞604。

圖7為一流程圖，說明在基板上沉積薄膜的方法範例。控制始於704，在此系統控制器160開啟IR光源180。系統控制器160也可以開始提供淨化氣體，並且在處理腔室104 內產生真空。淨化氣體流過格柵123和第二窗184。IR 光源180發出IR光通過第一窗182、格柵123和第二窗184而傳輸到基板107上，以將基板107 加熱到至少第一溫度。在諸多實施方式中，系統控制器160可以開啟和關閉IR光源180。

在708處，系統控制器160可以判定基板107 的溫度是否等於或近似等於第一溫度。如果708為是，則控制可以繼續至712。如果708為否，則控制可以維持在708，以繼續加熱基板107。例如，從IR光源180首次開啟已經經過了第一時段之後，系統控制器160可以判定基板107 的溫度等於或近似等於第一溫度。或者，一或多個溫度感應器可以測量基板107的溫度，且系統控制器160可以將所測量的溫度與第一溫度進行比較。

在712處，系統控制器160可透過噴淋頭基座101而將前驅物供應到基板107的第一表面112。在716處，系統控制器160透過格柵123及噴淋頭基座101而在基板107和噴淋頭的頂表面108之間撞擊電漿。例如，系統控制器160可以控制RF產生器122，施加接地電位及RF電位其中之一到格柵123，並且將接地電位及RF電位中的另一個電位施加到噴淋頭基座101。

在720，系統控制器160可以判定在基板107的第一表面112上的薄膜沉積是否完成。例如，系統控制器160可以判定從電漿撞擊及薄膜開始沉積以來是否已經經過了第一時段。如果720為是，則控制可以結束。如果720為否，則控制可以維持在720，並繼續自前驅物將薄膜沉積在基板107 的第一表面112上。當基板107大約處於第一溫度的期間將薄膜沉積在基板107上，在後續的製程執行期間雖然將基板107加熱到大約第一溫度，薄膜應力特性的喪失會被最小化或被防止。

以上描述本質上僅是說明性的，絕不旨在限制本揭露內容、其應用或用途。本揭露內容的廣泛教示可以以多種形式實現。因此，儘管本揭露內容包含特定範例，但是本揭露內容的真實範圍不應受到如此限制，因為在研究附圖、說明書和所附申請專利範圍之後，其他修改將變得顯而易見。吾人應當理解，在不改變本揭露內容之原理的情況下，可以以不同的順序（或同時）執行方法內的一或多個步驟。此外，儘管以上將實施例中的每一個描述為具有某些特徵，但是對於本揭露內容中之任何實施例所描述的那些特徵中的任何一或多個特徵可以在任何其他實施例的特徵中實現及/或與其他實施例的特徵組合，即使沒有明確描述該組合。換句話說，所描述的實施例並非互相排斥，且一或多個實施例彼此的置換仍在本揭露內容的範圍內。

此處使用各種用語來描述元件之間（例如模組、電路元件、半導體層等之間）的空間和功能關係，其包含「連接」、「接合」、「耦合」、「相鄰」、「在…旁邊」、「在...之上」、「在…上方」、「在…下方」、以及「放置於…之間」。除非明確描述為「直接」，否則在以上揭露內容中描述之第一元件和第二元件之間的關係時，該關係可以是在第一元件和第二元件之間不存在其他中間元件的直接關係，但是也可以是在第一元件和第二元件之間（空間上或功能上）存在一或多個中間元件的間接關係。如本文所使用的，用語A、B和C中的至少一個應使用非排他性的邏輯「或（OR）」來解釋為表示邏輯（A或B或C），並且不應解釋為表示成「至少一個 A、至少一個B及至少一個C」。

在一些實施方式中，控制器是系統的一部分，其可以是上述例子的一部分。這樣的系統可以包含半導體處理設備，其包含一或多個處理工具、一或多個腔室、一或多個用於處理的平台及/或特定的處理組件（晶圓基座、氣流系統等）。這些系統可以與電子設備整合在一起，以控制在半導體晶圓或基板的處理前、中、後的操作。電子設備可以指稱為「控制器」，其可以控制一或多個系統的各個部件或子部件。取決於處理要求及/或系統的類型，控制器可以經程式化而控制此處揭露的任何處理，包含處理氣體的輸送、溫度設定（例如加熱及/或冷卻）、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻（RF）產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置和操作設定、晶圓傳送進出工具以及其他傳送工具及/或連接到特定系統或與特定系統相接的負載鎖。

廣義來說，控制器可以定義為具有各個積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子設備，其接收指令、發出指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點測量等。積體電路可包含儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器（DSP）、定義為專用積體電路（ASIC）的晶片及/或一或多個微處理器或執行程式指令之微控制器（例如軟體）。程式指令可以是以各種個別設定（或程式文件）的形式傳遞給控制器的指令，其定義用於在半導體晶圓或系統上或針對半導體晶片或系統執行特定處理的操作參數。在一些實施例中，操作參數可以是由製程工程師定義之配方的一部分，以在製造下列一或多個的期間完成一或多個處理步驟：層、材料、金屬、氧化物、矽、矽氧化物、表面、電路以及/或晶圓之晶粒。

在一些實施方式中，控制器可以是電腦的一部份或是耦合至電腦，而電腦則是整合至系統、耦合至系統或與系統聯網，或前述的組合。例如，控制器可以在「雲端」中或在晶圓廠電腦主機系統的全部或一部分中，如此可以允許對晶圓處理的遠端存取。該電腦可以啟動對系統進行遠端存取，以監控製造操作的當前進度、檢查過去製造操作的歷史、檢查來自多個製造操作的趨勢或性能指標、改變當前製程的參數、設定製程步驟以接續當前製程、或開始新的製程。在一些例子中，遠端電腦（例如伺服器）可以通過網路向系統提供製程配方，該網路可以包含區域網路或網際網路。遠端電腦可以包含使用者介面，而使得能夠對參數及/或設定進行輸入或程式化，然後將參數及/或設定從遠端電腦傳送到系統。在一些例子中，控制器接收數據形式的指令，其為在一或多個操作期間要執行的每個製程步驟指定參數。吾人應理解，參數係針對於欲進行製程的類型以及控制器用以與之相接或控制的工具類型。因此如上所述，可以例如透過包含被聯網在一起並朝著共同目的而工作的一或多個離散控制器（例如本文中所描述的處理和控制）來分佈控制器。用於此種目的之分佈式控制器的例子為腔室中的一或多個積體電路，其與遠端（例如在平台等級或作為遠端電腦的一部分）的一或多個積體電路進行通信，這些積體電路相結合以控制腔室中的處理。

系統範例可以包含電漿蝕刻室或模組、沉積室或模組、旋轉清洗室或模組、金屬電鍍室或模組、清潔室或模組、斜面邊緣蝕刻室或模組、物理氣相沉積（PVD）室或模組、化學氣相沉積（CVD）室或模組、原子層沉積（ALD）室或模組、原子層蝕刻（ALE）室或模組、離子植入室或模組、徑跡室或模組、以及可以與半導體晶圓製造及/或生產中相關聯或用於其中之任何其他半導體處理系統，而不受任何限制。

如上所述，取決於工具要執行的一或多個處理步驟，控制器可以與下列一或多個通信：其他工具電路或模組、其他工具組件、叢集工具、其他工具界面、相鄰工具、鄰近工具、遍布工廠各處的工具、主電腦、另一控制器或用於可將晶圓容器往返於半導體製造工廠的工具位置及/或裝載埠之材料運輸的工具。

100:基板處理系統 101:噴淋頭基座 104:處理腔室 106:基板支撐件 107:基板 108:頂表面 110:內部氣室 112:第一表面 114:洞 120:RF 產生系統 122:RF產生器 123:格柵 124:RF匹配及分配網路 130:氣體輸送系統 132，132-1，132-2，132-N:氣體源 134，134-1，134-2，134-N:閥 136，136-1，136-2，136-N:質量流量控制器(MFC) 140:歧管 142:溫度控制器 156:閥 158:泵 160:系統控制器 170:機器人 172:負載鎖 180:IR光源 182:第一窗 184:第二窗 186:第二表面 204:下部 208:上部 212:密封裝置 216:開口 220:肩部 224:密封裝置 228:夾持裝置 232:淨化氣體配件 234:導管 236:夾持裝置 240:下表面 244:肩部 504:洞 604:洞 704，708，712，716，720:步驟

透過詳細描述以及附圖，將更加全面地理解本揭露內容，其中：

圖1為具有處理腔室之一基板處理系統範例的功能方塊圖；

圖2為該處理腔室之示例性實施方式的橫剖面圖；

圖3為該處理腔室之示例性實施方式的橫剖面圖；

圖4為該處理腔室之示例性實施方式的橫剖面圖；

圖5為該處理腔室之格柵的示例性實施方式的部分俯視圖；

圖6為該處理腔室之窗的示例性實施方式的部分俯視圖；以及

圖7為一流程圖，說明在基板上沉積薄膜的方法範例。

在圖示中，圖示標記可以再次使用以識別相似及/或相同的元件。

101:噴淋頭基座

104:處理腔室

106:基板支撐件

107:基板

108:頂表面

110:內部氣室

112:第一表面

114:洞

123:格柵

156:閥

158:泵

180:IR光源

182:第一窗

184:第二窗

186:第二表面

204:下部

208:上部

212:密封裝置

216:開口

220:肩部

224:密封裝置

228:夾持裝置

232:淨化氣體配件

234:導管

236:夾持裝置

240:下表面

244:肩部

504:洞

604:洞

Claims

一種處理腔室，其包含：一下部；覆蓋該下部之一上部；位於該下部內之一基座，其用以：將一基板垂直支撐於該基座之一頂表面上方；於該基座之該頂表面及該基板之一第一表面之間分配一前驅物；以及電連接至一接地電位及一射頻電位其中之一；耦合至該上部的一格柵，該格柵係電連接至該接地電位及該射頻電位中的另一個；覆蓋該上部中之一開口的一窗；以及一紅外線光源，其發射紅外線通過該窗及該格柵而到達該基板之一第二表面，其中該基板之該第二表面係相對於該基板之該第一表面。
如請求項1之處理腔室，其中該格柵具有約88%的開口面積。
如請求項1之處理腔室，其中該格柵具有至少80%的開口面積。
如請求項1之處理腔室，其中該紅外線光源係用以將該基板加熱到至少攝氏500度。
如請求項1之處理腔室，其中該格柵包含一抗氟蝕刻的塗層。
如請求項1之處理腔室，其中該格柵之外部係塗佈了鋁氧化物。
如請求項1之處理腔室，其中該格柵之外部係塗佈了釔氧化物。
如請求項1之處理腔室，其中更包含一射頻產生器電路，以施加該接地電位及該射頻電位至該格柵及該基座，並與該前驅物來撞擊電漿。
如請求項1之處理腔室，其中更包含一真空源，以在該處理腔室中產生真空。
如請求項1之處理腔室，其中更包含耦合至該上部之一第二窗，其中該紅外線光源係用以發射紅外線傳送通過該窗、該格柵以及該第二窗而到達該基板之該第二表面。
如請求項10之處理腔室，其中該第二窗係位於該格柵與該基板之間。
如請求項10之處理腔室，其中該第二窗係位於該窗與該格柵之間。
如請求項10之處理腔室，其中該第二窗包含複數個洞。
如請求項13之處理腔室，其進一步包含至少一淨化氣體導管，以將淨化氣體注入至該窗及該第二窗之間，其中該淨化氣體係流經該第二窗中之該複數個洞而朝向該基板之該第二表面流動。
如請求項10之處理腔室，其中該窗之一第一厚度係大於該第二窗之一第二厚度。
如請求項10之處理腔室，其中該格柵係嵌於該第二窗之內。
如請求項10之處理腔室，其中該第二窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。
如請求項1之處理腔室，其中該窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。
如請求項1之處理腔室，其中該紅外線光源包含至少一紅外線燈泡。
如請求項1之處理腔室，其中該紅外線光源包含複數個藍光發光二極體以產生紅外線。
一種處理腔室，其包含：位於該處理腔室內之一基座，其用以：垂直支撐一基板；以及電連接至一接地電位及一射頻電位其中之一；一格柵，其係電連接至該接地電位及該射頻電位中的另一個，其中該基板係位於該格柵與該基座之間；一窗；以及一紅外線光源，其發射紅外線通過該窗及該格柵而到達該基板之一表面。
如請求項21之處理腔室，其中該格柵具有約88%的開口面積。
如請求項21之處理腔室，其中該格柵具有至少80%的開口面積。
如請求項21之處理腔室，其中該紅外線光源係用以將該基板加熱到至少攝氏500度。
如請求項21之處理腔室，其中該格柵包含一抗氟蝕刻的塗層。
如請求項21之處理腔室，其中該格柵之外部係塗佈了鋁氧化物。
如請求項21之處理腔室，其中該格柵之外部係塗佈了釔氧化物。
如請求項21之處理腔室，其中更包含一射頻產生器電路，以施加該接地電位及該射頻電位至該格柵及該基座，以及以一前驅物來撞擊電漿。
如請求項21之處理腔室，其中更包含一真空源，以在該處理腔室中產生真空。
如請求項21之處理腔室，其中更包含一第二窗，其中該紅外線光源係用以發射紅外線通過該窗、該格柵以及該第二窗而到達該基板之該表面。
如請求項30之處理腔室，其中該第二窗係位於該格柵與該基板之間。
如請求項30之處理腔室，其中該第二窗係位於該窗與該格柵之間。
如請求項30之處理腔室，其中該第二窗包含複數個洞。
如請求項33之處理腔室，其進一步包含至少一淨化氣體導管，以將淨化氣體注入至該窗及該第二窗之間，其中該淨化氣體係流經該第二窗中之該複數個洞而朝向該基板之該表面流動。
如請求項30之處理腔室，其中該窗之一第一厚度係大於該第二窗之一第二厚度。
如請求項30之處理腔室，其中該格柵係嵌於該第二窗之內。
如請求項30之處理腔室，其中該第二窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。
如請求項21之處理腔室，其中該窗係選自由石英及藍寶石所組成之一群組。
如請求項21之處理腔室，其中該紅外線光源包含至少一紅外線燈泡。
如請求項21之處理腔室，其中該紅外線光源包含複數個藍光發光二極體以產生紅外線。