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TW202342806A - 具有加熱噴頭的噴頭組件 - Google Patents

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TW202342806A
TW202342806A TW111126026A TW111126026A TW202342806A TW 202342806 A TW202342806 A TW 202342806A TW 111126026 A TW111126026 A TW 111126026A TW 111126026 A TW111126026 A TW 111126026A TW 202342806 A TW202342806 A TW 202342806A
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showerhead
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heated
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TW111126026A
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安納薩Ｋ 沙布藍尼
席德阿布多澤拉 法澤利
郭颺
錢德拉什卡拉 巴吉納哲瑞
拉姆查朗 桑達爾
金允浩
拉賈瑟卡 帕迪邦德拉
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

描述了用於基板處理的方法和裝置。在一些實施例中，一種噴頭組件包括加熱噴頭，該加熱噴頭具有加熱器和耦接至該加熱器的氣體擴散板，該氣體擴散板具有延伸穿過該氣體擴散板的複數個通道；離子過濾器，該離子過濾器與該加熱噴頭間隔開，該離子過濾器具有面向該加熱噴頭的第一側和與該第一側相對的第二側，該離子過濾器具有延伸穿過離子過濾器的複數個通道；熱傳遞環，該熱傳遞環在該加熱噴頭與該離子過濾器之間接觸，該熱傳遞環是導熱且電絕緣的，該熱傳遞環包括沿著該加熱噴頭與該離子過濾器之間的界面彼此間隔開的複數個元件；以及遠程電漿區域，該遠程電漿區域限定在該加熱噴頭與該離子過濾器之間。

Description

具有加熱噴頭的噴頭組件
本揭露的實施例大體而言係關於半導體處理設備，並且更特定言之係關於在半導體處理設備中使用的噴頭組件。
基板處理設備通常包括被配置為在基板上執行某些製程（例如化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)、原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)、蝕刻等）的處理腔室。一些處理腔室可在執行諸如電漿處理的某些製程時使用噴頭將處理氣體分配到基板上。然而，本發明人已經觀察到，在一些應用中，當噴頭（或其部分）的溫度太低時，會產生一定量的來自電漿的材料冷凝，導致材料在基板上的沉積密度降低。
因此，本發明人已經提供了如本文所揭示的改進的噴頭的實施例。
本文提供了用於基板處理的方法和裝置。在一些實施例中，一種用於在處理腔室中使用的噴頭組件包括：加熱噴頭，該加熱噴頭具有加熱器和耦接至該加熱器的氣體擴散板，該氣體擴散板具有延伸穿過該氣體擴散板的複數個通道；離子過濾器，該離子過濾器與該加熱噴頭間隔開，該離子過濾器具有面向該加熱噴頭的第一側和與該第一側相對的第二側，該離子過濾器具有延伸穿過離子過濾器的複數個通道；熱傳遞環，該熱傳遞環在該加熱噴頭與該離子過濾器之間接觸，該熱傳遞環是導熱且電絕緣的，被配置為將熱量從加熱噴頭傳遞到離子過濾器，該熱傳遞環包括沿著該加熱噴頭與該離子過濾器之間的界面彼此間隔開的複數個元件；以及遠程電漿區域，該遠程電漿區域限定在該加熱噴頭與該離子過濾器之間。
在一些實施例中，一種用於在處理腔室中使用的噴頭組件包括：加熱噴頭，該加熱噴頭具有氣體擴散板和連接至該氣體擴散板的加熱器板，該加熱器板平行於氣體擴散板延伸並與氣體擴散板軸向間隔開以在氣體擴散板與加熱器板之間限定第一氣室，該氣體擴散板具有延伸穿過氣體擴散板的複數個通道，並且該加熱噴頭具有第一凸緣，該第一凸緣圍繞氣體擴散板的該複數個通道；離子過濾器，該離子過濾器與該加熱噴頭間隔開，該離子過濾器具有面向該加熱噴頭的第一側和與該第一側相對的第二側，該離子過濾器具有延伸穿過離子過濾器的複數個通道；該離子過濾器具有第二凸緣，該第二凸緣圍繞該離子過濾器的該複數個通道，該離子過濾器與該氣體擴散板軸向間隔開以在該氣體擴散板與該離子過濾器之間限定第二氣室，以及熱傳遞環，該熱傳遞環在第一凸緣與第二凸緣之間接觸，該熱傳遞環是導熱的並且被配置為將熱量從加熱噴頭傳遞至離子過濾器，該熱傳遞環是電絕緣體，其中該熱傳遞環包括沿著在第一凸緣與第二凸緣之間的界面彼此間隔開的複數個元件。
在一些實施例中，一種處理腔室包括：腔室主體，該腔室主體具有內部體積；基板支撐件，該基板支撐件設置在該內部體積中；噴頭組件，該噴頭組件設置在該內部體積中與該基板支撐件相對，其中該噴頭組件包括：加熱噴頭，該加熱噴頭具有加熱器和耦接至該加熱器的氣體擴散板，該氣體擴散板具有延伸穿過該氣體擴散板的複數個通道；離子過濾器，該離子過濾器與該加熱噴頭間隔開，該離子過濾器具有面向該加熱噴頭的第一側和與該第一側相對的第二側，該離子過濾器具有延伸穿過離子過濾器的複數個通道；熱傳遞環，該熱傳遞環在該加熱噴頭與該離子過濾器之間接觸，該熱傳遞環被配置為將熱量從該加熱噴頭傳遞至該離子過濾器，該離子過濾器是導熱且電絕緣的，該熱傳遞環包括沿著加熱噴頭與離子過濾器之間的界面彼此間隔開的複數個元件；遠程電漿區域，該遠程電漿區域限定在該加熱噴頭與該離子過濾器之間；以及直接電漿區域，該直接電漿區域限定在該離子過濾器與該基板支撐件之間。
下面描述本揭露的其他及進一步的實施例。
描述了用於向處理腔室提供電漿的裝置和方法的實施例，該裝置和方法可減少或消除來自電漿的材料冷凝。
本發明人已觀察到，電漿處理腔室中的一些噴頭在使材料在到達基板之前從電漿冷凝的溫度下操作。材料的冷凝可降低沉積在基板上的材料的沉積密度和/或均勻度。根據一個態樣，描述了一種噴頭組件，該噴頭組件包括加熱噴頭、離子過濾器和熱傳遞環，該熱傳遞環可以將熱量從加熱噴頭傳遞至離子過濾器，以將整個噴頭組件的溫度升高並控制在高於電漿中的材料冷凝的溫度，此可以提高沉積在基板上的材料的沉積密度和/或均勻度。
第1圖是適用於在基板上沉積材料（例如，TiCl 3）的處理腔室100的局部剖視圖。處理腔室100可以是適用於電漿增強半導體處理的任何處理腔室，例如，諸如被配置為執行電漿輔助化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)製程的處理腔室。例示性處理腔室可以包括可從加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials, Inc. of Santa Clara, California)獲得的ENDURA ®、PRODUCER ®或CENTURA ®平臺處理腔室或其他處理腔室。其他處理系統，包括由其他製造商生產的彼等，可以受益於本文所述的實施例。
因此，在一些實施例中並且如第1圖所示，處理腔室100包括腔室主體102，該腔室主體具有蓋104、側壁106和底壁108，該蓋、該側壁和該底壁限定內部體積110。基座112設置在處理腔室100的內部體積110中。基座112可以由鋁、陶瓷和其他合適的材料製成。在一些實施例中，基座112由陶瓷材料（諸如氮化鋁）製成，該陶瓷材料是適用於高溫環境（諸如電漿處理環境），而不會對基座112造成熱損傷的材料。可以使用升降機構（未圖示）在內部體積110中沿軸線A-A在豎直方向上移動基座112。
基座112可包括嵌入式加熱器元件114，該嵌入式加熱器元件適用於控制支撐在基座112上的基板116的溫度。在一些實施例中，可藉由從電源118向加熱器元件114施加電流來對基座112進行電阻加熱。在一些實施例中，加熱器元件114可以由包封在鎳-鐵-鉻合金（例如，INCOLOY ®）護套管中的鎳鉻線製成。由電源118供應的電流由控制器120調節，以控制由加熱器元件114產生的熱量，從而在膜沉積期間在任何合適的溫度範圍下將基板116和基座112維持在基本上恆定的溫度。
溫度感測器122，諸如熱電偶，可嵌入基座112中，以便以常規方式監測基座112的溫度。控制器120使用所量測的溫度來控制供應至加熱器元件114的電力，以將基板維持在所需溫度。
基座112通常包括貫穿其中設置的複數個升降銷（未圖示），該複數個升降銷被配置為從基座112提升基板116並促進以傳統方式用機器人（未圖示）更換基板116。
真空泵124耦接至形成在腔室主體102的底壁108中的埠，並耦接至圍繞基座112的泵送環126。泵送環126具有與處理體積178流體連通的流體通路127。真空泵124用於維持處理腔室100中的期望氣壓。真空泵124亦經由泵送環126從處理腔室100中排出處理後氣體和製程副產物。
在一些實施例中，並且如第1圖所示，蓋104包括在蓋內延伸的複數個流體通道104a。流體通道104a流體耦合至熱傳遞流體（例如，水）的供應。流體通道104a被配置為使熱傳遞流體流動以控制蓋104和內部體積110的溫度。蓋104亦包括開口128，複數個氣體導管130延伸穿過該開口。在一些實施例中，蓋104可以由鋁形成。在一些實施例中，並且如第1圖所示，氣體導管130至少部分地由從蓋104向下延伸的外管132和從外管132向下延伸的波紋管134包圍。
波紋管134支撐噴頭組件140。在實施例中，波紋管134允許噴頭組件140在沿著軸線A-A的軸向方向上進行某種移動。此外，噴頭組件140由絕緣環142支撐，該絕緣環由泵送環126支撐。絕緣環142可以包含任何製程兼容的電絕緣材料。例如，在一些實施例中，電絕緣環可以由石英(SiO 2)、燒結陶瓷（諸如氧化鋁(Al 2O 3)或氮化矽(SiN)）、或單晶藍寶石(Al 2O 3)製成。
噴頭組件140包括加熱噴頭144、離子過濾器146和熱傳遞環180，該熱傳遞環在加熱噴頭144與離子過濾器146之間接觸。加熱噴頭144包括加熱器板，該加熱器板具有中心開口，氣體導管130穿過該中心開口延伸。加熱器板148沿著上側連接至波紋管134。在實施例中，加熱器板148可以包括嵌入式加熱器元件150，該嵌入式加熱器元件適於控制噴頭組件140的溫度。在一些實施例中，可以藉由從電源152向加熱器元件150施加電流來對加熱器板148進行電阻加熱。在一些實施例中，加熱元件150可以由包封在鎳-鐵-鉻合金（例如，INCOLOY ®）護套管中的鎳鉻線製成。由控制器154調節從電源152供應的電流，以控制由加熱器元件150產生的熱量，從而在膜沉積期間在任何合適的溫度範圍下將離子過濾器146維持在基本上恆定的溫度。可以調節供應的電流，以選擇性地將離子過濾器的溫度控制在高於575攝氏度。
溫度感測器156，諸如熱電偶，可嵌入在離子過濾器146中以監測離子過濾器146的溫度。由於離子過濾器146位於噴頭組件140的將存在電漿並且可能產生冷凝的區域中，因此使用離子過濾器146的溫度來控制加熱器元件150。因此，在一些實施例中，並且如第1圖所示，控制器154使用離子過濾器146的所量測溫度來控制供應至加熱器元件150的功率，以將離子過濾器146維持在高於電漿中物質的冷凝溫度的期望溫度。
加熱噴頭144亦包括平行於加熱器板148延伸的氣體擴散板158。在一些實施例中，並且如第1圖所示，氣體擴散板158和加熱器板148在其相應的外邊緣158a和148a處連接，並限定第一氣室160。氣體擴散板158包括複數個通孔158b，該複數個通孔允許氣體從氣體導管130流過氣體擴散板158。在一些實施例中，加熱器板148和氣體擴散板158可以由鎳形成。
離子過濾器146平行於氣體擴散板158延伸，並與該氣體擴散板軸向間隔開。第二氣室162限定在離子過濾器146與氣體擴散板158之間。在一些實施例中，並且如第1圖所示，離子過濾器146具有凸緣146a，該凸緣具有面向加熱噴頭144的凸緣144a的上側164。此外，離子過濾器146的凸緣146a具有面向絕緣環142的下側166。凸緣144a和146a包括相應的凹槽168、170，該等凹槽限定加熱噴頭144與離子過濾器146之間的界面。凹槽168、170可以沿著以軸線A-A為中心的圓形界面延伸。在一些實施例中，並且如第1圖所示，凹槽168、170可以具有弓形的橫截面輪廓，但是亦可以使用其他形狀。離子過濾器146包括複數個通孔146b，該複數個通孔允許氣體流過離子過濾器146。在一些實施例中，離子過濾器146可以由鎳形成。
在一些實施例中，氣體擴散板158中的通孔158b和離子過濾器146中的通孔146b可用於將氣體從氣體面板172經由氣體導管130和噴頭組件140引入處理腔室100中。通孔158b、146b可以具有不同的大小、數量和分佈、形狀、設計和直徑，以促進用於不同處理目的的各種處理氣體的流動。例如，在一些實施例中，電漿可以由離開噴頭組件140的處理氣體混合物形成，以增強處理氣體混合物中的處理氣體的熱分解，從而導致材料沉積在基板表面上。
熱傳遞環180坐置於凹槽168和170中凸緣144a與146a之間的界面處。熱傳遞環180是導熱且電絕緣的。在一些實施例中，熱傳遞環180由氮化鋁形成。如第2圖中更詳細圖示的，並且在一些實施例中，熱傳遞環180包括複數個元件182，該複數個元件被配置為沿著界面佈置。在第2圖所示的例示性實施例中，元件182形成為弓形區段，並沿圓佈置。元件182由間隙184彼此間隔開，該間隙具有足夠的大小以允許元件182基於元件182的材料的熱膨脹係數膨脹，並且當元件182處於或高於預定溫度時填充間隙而不破裂或以其他方式損壞元件182。在一個實例中，在室溫下，元件之間的間隙184為約5 mm至7 mm，以允許元件在處理溫度為575攝氏度至600攝氏度時膨脹。此外，由於元件182之間的間隙184如果不關閉或限制則可能會產生洩漏路徑，因此在操作上，可升高熱傳遞環180的溫度以在經由氣體導管130將氣體引入噴頭組件140之前，導致元件182膨脹以減小間隙184的大小。
在一些實施例中，並且如第3圖所示，元件182的橫截面可為圓形橫截面或管狀橫截面。在一些實施例中，熱傳遞環180包括至少十五個元件。在一些實施例中，熱傳遞環包括十八至三十六個元件。
如第1圖所示，當熱傳遞環180坐置於凹槽168、170中時，凸緣144a和146a藉由間隙174保持彼此間隔開。因此，在一些實施例中，加熱噴頭144和離子過濾器146彼此不直接接觸，而是僅藉由熱傳遞環180間接連接。在一些實施例中，間隙174為約5 mm至7 mm。間隙174為第二氣室162中的遠程電漿提供電漿限制特徵。間隙174與第二氣室162流體連通。在實施例中，間隙174與淨化通道196和淨化氣體供應198流體連通。在實施例中，在經由氣體導管130將處理氣體引入噴頭組件140中之前，可以經由淨化通道196和間隙174將淨化氣體引入第二氣室162中。
在一些實施例中，並且如第1圖所示，離子過濾器146的凸緣146a可藉由間隙176與絕緣環142間隔開。間隙176可以是約5 mm至7 mm。間隙176可有助於離子過濾器146與基板116之間的直接電漿限制。間隙176與在離子過濾器146與基板116之間的處理體積178流體連通。在一些實施例中，間隙176與淨化通道197和淨化氣體供應199流體連通。在一些實施例中，在將處理氣體從氣體導管130引入噴頭組件140中之前，淨化氣體可以從淨化通道197和間隙176流入處理體積178中。泵送環126亦與處理體積178流體連通。處理體積178中的淨化氣體可以經由泵送環126從處理體積178排出。
加熱噴頭144、離子過濾器146和基座112可配置為電極。在一個實例中，基座112包括至少一個電極192，以用於將基板116保持在基座112上。電極192由夾緊電源188驅動以發展出靜電力，該靜電力將基板116保持至基座表面上，如習知的。或者，基板116可以藉由夾緊、真空或重力保持至基座112。
在一些實施例中，基座112被配置為陰極，該陰極具有嵌入其中的電極192，該電極耦接至RF偏置電源185、186。儘管第1圖所描繪的示例性實施例圖示了兩個RF偏置電源185、186，但是RF偏置電源的數量可以是所需的任何數量。RF偏置電源185、186耦接在設置在基座112中的電極192與另一個電極（諸如加熱噴頭144、離子過濾器146或處理腔室100的蓋104）之間。RF偏置電源185、186中的一或兩者激發並維持由設置在處理腔室100的處理體積178中的氣體形成的電漿放電。
在第1圖所描繪的實施例中，雙RF偏置電源185、186經由匹配電路194耦接至設置在基座112中的電極192。由RF偏置電源185、186產生的信號經由匹配電路194經由單一饋送傳遞至基座112，以電離處理腔室100中提供的氣體混合物，從而提供執行沉積或其他電漿增強處理所必需的離子能量。RF偏置電源185、186通常能夠產生頻率為約50 kHz至約200 MHz並且功率在約0瓦與約5000瓦之間的RF信號。
一或多個RF源147經由匹配網路向噴頭組件140提供偏置電勢，以促進在噴頭組件140與基座112之間產生電漿。或者，RF源147和匹配網路145可以耦接至噴頭組件140、基座112或兩者，或者耦接至設置在處理腔室100外部的天線（未圖示）。在一些實施例中，RF源147可以在約30 kHz至約13.6 MHz的頻率下提供約10瓦與約3000瓦之間。或者，RF源147可以是微波產生器，該微波產生器向加熱噴頭144提供微波功率，該微波功率有助於在內部體積110中產生電漿。
氣體擴散板158包括複數個通孔158b，該複數個通孔將第一氣室160流體耦接至第二氣室162，以允許第一氣室160中的處理氣體穿過氣體擴散板158並進入第二氣室162。離子過濾器146包括複數個通孔146b，以允許電漿中產生的活化物質（例如，自由基）從第二氣室162流動至處理腔室100的處理體積178。第二氣室162提供第二空腔或空間，以允許點燃處理氣體以形成電漿並進一步允許電漿的積聚，以便促進電漿物質經由通孔146b的分散。在一些實施例中，在電漿處理期間，真空泵124相對於第二氣室162在處理體積178中提供負壓，從而允許第二氣室162中的物質流動至處理體積178。如與可利用單個空腔來形成電漿的電漿源相比，為待形成的電漿提供多個區域（例如，在第二氣室162和處理體積178中）提供了電漿的多個激發階段，以促進增強的自由基產生。
在用於電漿處理中之前，可對噴頭組件140進行季化(seasoned)，以例如用TiN塗覆噴頭組件140的表面。該季化亦可控制來自噴頭組件的金屬以免在電漿處理期間污染基板。氣體導管130可以連接至各種氣體（諸如TiCl 4、N 2和NH 3）的供應。在至少一些實施例中，第一氣室160可以用來自氣體導管130的N 2淨化，第二氣室162可以用經由間隙174供應的N 2淨化，並且處理體積178可以用經由間隙176供應的N 2淨化。一旦被淨化，TiCl 4和NH 3就被單獨引入第一氣室160中，並在加熱器正在操作並且離子過濾器146的溫度處於或高於575攝氏度的同時在第一氣室160中被加熱和混合。藉由在第一氣室中混合和加熱TiCl 4和NH 3，可以最小化TiCl 4和NH 3的低溫混合，從而促進熱TiN季化。一旦噴頭組件140經熱季化，就可以在反應氣體經由氣體導管130被引入噴頭組件140中以用於電漿處理之前如上所述再次淨化第一氣室160、第二氣室162和處理體積178。
第4圖圖示了根據本揭露的電漿處理方法400。該方法可以在季化噴頭組件140之後執行。本文所述的例示性方法是在從TiCl 4沉積TiCl 3的背景下描述的。然而，該方法不限於此類材料。在方塊402處，打開加熱器元件150以將離子過濾器146的溫度升高至期望的氣體電漿中的物質不會冷凝的溫度（例如，至少575攝氏度）。在方塊404處，將處理氣體（例如，H 2、TiCl 4）經由氣體面板172和氣體導管130單獨引入第一氣室160中。處理氣體在第一氣室160中混合並加熱，並經由氣體擴散板158的通孔158b流入第二氣室162中。在方塊406處，在第二氣室162和處理體積178中產生電漿。在方塊408處，第二氣室162中的物質（例如，TiCl 3）穿過離子過濾器146的通孔146b，從而允許該等物質流至處理體積178並沉積在基板116的表面上。藉由將離子過濾器146的溫度維持在高於電漿中的物質冷凝的溫度，可以實現沿著基板116的改善的更高物質密度和均勻度。
儘管前面是針對本揭露的實施例，但是在不脫離本揭露的基本範疇的情況下，可以設計本揭露的其他及進一步的實施例。
100:處理腔室 102:腔室主體 104:蓋 104a:流體通道 106:側壁 108:底壁 110:內部體積 112:基座 114:嵌入式加熱器元件 116:基板 118:電源 120:控制器 122:溫度感測器 124:真空泵 126:泵送環 127:流體通路 128:開口 130:氣體導管 132:外管 134:波紋管 140:噴頭組件 142:絕緣環 144:加熱噴頭 144a:凸緣 145:匹配網路 146:離子過濾器 146a:凸緣 146b:通孔 147:RF源 148:加熱器板 148a:外邊緣 150:加熱器元件 152:電源 154:控制器 156:溫度感測器 158:氣體擴散板 158a:外邊緣 158b:通孔 160:第一氣室 162:第二氣室 164:上側 166:下側 168:凹槽 170:凹槽 172:氣體面板 174:間隙 176:間隙 178:處理體積 180:熱傳遞環 182:元件 184:間隙 185:RF偏置電源 186:RF偏置電源 188:夾緊電源 192:電極 194:匹配電路 196:淨化通道 197:淨化通道 198:淨化氣體供應 199:淨化氣體供應 400:電漿處理方法 402:方塊 404:方塊 406:方塊 408:方塊 A-A:軸線 3-3:線
藉由參考附圖中描繪的本揭露的說明性實施例，可以理解上面簡要總結並且下面更詳細論述的本揭露的實施例。然而，附圖僅圖示了本揭露的典型實施例，因此不應被認為是對範疇的限制，因為本揭露可以允許其他同等有效的實施例。
第1圖是根據本揭露的至少一些實施例的處理腔室的部分示意剖視圖。
第2圖是根據本揭露的至少一些實施例的熱傳遞環的平面圖。
第3圖是第2圖的熱傳遞環沿線3-3的剖視圖。
第4圖是根據本揭露的至少一些實施例的電漿處理方法的流程圖。
為了促進理解，在可能的情況下，使用相同的附圖標記來表示附圖中共用的元件。附圖不是按比例繪製的，並且為了清楚起見可以簡化。一個實施例的元件和特徵可以有益地結合到其他實施例中，而無需進一步敘述。
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
100:處理腔室
102:腔室主體
104:蓋
104a:流體通道
106:側壁
108:底壁
110:內部體積
112:基座
114:嵌入式加熱器元件
116:基板
118:電源
120:控制器
122:溫度感測器
124:真空泵
126:泵送環
127:流體通路
128:開口
130:氣體導管
132:外管
134:波紋管
140:噴頭組件
142:絕緣環
144:加熱噴頭
144a:凸緣
145:匹配網路
146:離子過濾器
146a:凸緣
146b:通孔
147:RF源
148:加熱器板
148a:外邊緣
150:加熱器元件
152:電源
154:控制器
156:溫度感測器
158:氣體擴散板
158a:外邊緣
158b:通孔
160:第一氣室
162:第二氣室
164:上側
166:下側
168:凹槽
170:凹槽
172:氣體面板
174:間隙
176:間隙
178:處理體積
180:熱傳遞環
185:RF偏置電源
186:RF偏置電源
188:夾緊電源
192:電極
194:匹配電路
196:淨化通道
197:淨化通道
198:淨化氣體供應
199:淨化氣體供應

Claims (16)

  1. 一種用於在一處理腔室中使用的噴頭組件，包括： 一加熱噴頭，該加熱噴頭具有一加熱器和耦接至該加熱器的一氣體擴散板，該氣體擴散板具有延伸穿過該氣體擴散板的複數個通道； 一離子過濾器，該離子過濾器與該加熱噴頭間隔開，該離子過濾器具有面向該加熱噴頭的一第一側和與該第一側相對的一第二側，該離子過濾器具有延伸穿過離子過濾器的複數個通道； 一熱傳遞環，該熱傳遞環在該加熱噴頭與該離子過濾器之間接觸，該熱傳遞環是導熱且電絕緣的，該熱傳遞環包括沿著該加熱噴頭與該離子過濾器之間的一界面彼此間隔開的複數個元件；以及 一遠程電漿區域，該遠程電漿區域限定在該加熱噴頭與該離子過濾器之間。
  2. 如請求項1所述之噴頭組件，其中該複數個元件具有一圓形橫截面。
  3. 如請求項2所述之噴頭組件，其中該複數個元件彼此周向間隔開0.5 mm至0.7 mm的一間隙。
  4. 如請求項1所述之噴頭組件，其中該複數個元件由氮化鋁形成。
  5. 如請求項1所述之噴頭組件，其中該熱傳遞環設置在該加熱噴頭的一外邊緣與該離子過濾器的一外邊緣之間，並且進一步包括在該加熱噴頭的該外邊緣與該離子過濾器的該外邊緣之間的一間隙，該間隙為0.5 mm至0.7 mm。
  6. 如請求項5所述之噴頭組件，其中該間隙耦接至一淨化通道，該淨化通道被配置為將淨化氣體引導至該間隙中。
  7. 如請求項5所述之噴頭組件，其中當該加熱器在至少750攝氏度的一溫度下操作時，該加熱器產生至少4 kW以將該離子過濾器的一溫度維持在處於或高於575攝氏度。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之噴頭組件，其中該加熱噴頭和該離子過濾器由鎳形成。
  9. 如請求項1至7中任一項所述之噴頭組件，其中： 該加熱器包括一加熱器板，該加熱器板連接至該氣體擴散板，該加熱器板平行於該氣體擴散板延伸並與該氣體擴散板軸向隔開以在該氣體擴散板與該加熱器板之間限定一第一氣室，並且該加熱噴頭具有一第一凸緣，該第一凸緣圍繞該氣體擴散板的該複數個通道， 該離子過濾器具有一第二凸緣，該第二凸緣圍繞該離子過濾器的該複數個通道，該離子過濾器與該氣體擴散板軸向間隔開以在該氣體擴散板與該離子過濾器之間限定一第二氣室，並且 該熱傳遞環在該第一凸緣與該第二凸緣之間接觸，該熱傳遞環被配置為將熱量從該加熱噴頭傳遞至該離子過濾器，其中該界面在該第一凸緣與該第二凸緣之間。
  10. 如請求項9所述之噴頭組件，其中該複數個元件包括至少15個元件，並且其中該複數個元件具有足以在該離子過濾器的一溫度高於575攝氏度時使該等元件之間的該間隙閉合的一熱膨脹係數。
  11. 如請求項9所述之噴頭組件，其中該熱傳遞環由氮化鋁形成。
  12. 如請求項9所述之噴頭組件，進一步包括在該第一凸緣與該第二凸緣之間的一間隙，該間隙與該第二氣室流體連通，該間隙為0.5 mm至0.7 mm。
  13. 如請求項12所述之噴頭組件，其中該間隙耦接至一淨化通道，該淨化通道被配置為將淨化氣體引導至該間隙中。
  14. 一種處理腔室，包括： 一腔室主體，該腔室主體具有一內部體積； 一基板支撐件，該基板支撐件設置在該內部體積中； 一噴頭組件，該噴頭組件設置在該內部體積中與該基板支撐件相對，其中該噴頭組件如請求項1至5中任一項所述；以及 一直接電漿區域，該直接電漿區域限定在該離子過濾器與該基板支撐件之間。
  15. 如請求項14所述之處理腔室，其中該腔室主體包括一蓋，該蓋耦接至該噴頭組件，進一步包括在該蓋與該加熱噴頭之間延伸的複數根氣體導管，其中該蓋包括流體通道，該等流體通道流體耦合至一熱傳遞流體的一供應。
  16. 如請求項14所述之處理腔室，進一步包括： 一絕緣環，該絕緣環支撐該離子過濾器在該基板支撐件上方間隔開； 以及 一泵送環，該泵送環支撐該絕緣環， 其中該絕緣環至少部分地設置在該離子過濾器與該泵送環之間， 其中在該絕緣環與該離子過濾器之間限定一間隙，該間隙耦接至一淨化氣體供應，並且該間隙與該直接電漿區域流體連通，並且 其中該泵送環具有與該直接電漿區域流體連通的一流體通路。
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