用于相等分流和共同转向架构的歧管的制作方法

专利2026-01-23  7


本技术涉及半导体工艺和装备。更具体地,本技术涉及基板处理系统和部件。


背景技术:

1、半导体处理系统经常运用集群工具来将多个工艺腔室整合在一起。此配置可在不从受控制的处理环境中移除基板的情况下促进若干连续处理操作的性能,或者其可允许在不同腔室中一次在多个基板上执行类似的工艺。这些腔室可包括例如脱气腔室、预处理腔室、传递腔室、化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、蚀刻腔室、计量腔室、以及其他腔室。集群工具中的腔室组合、以及这些腔室运行所处的操作条件和参数被选择,以使用特定工艺配方和工艺流程来制造特定结构。

2、通常,处理系统包括可混合和/或以其他方式将多个工艺气体传送到各种腔室的气体分配系统。这些气体的流动可被小心控制以确保进入每个个处理腔室的均匀气体流动。此外,在气体传送过程期间气体可能需要被维持在特定温度下。

3、因此,需要能用于高效地混合和/或以其他方式在期望条件下将气体传送到处理腔室的改良的系统和方法。本技术解决这些和其他需要。


技术实现思路

1、示例性基板处理系统可包括盖板。所述系统可包括安置在所述盖板上的气体分流器。所述气体分流器可包括顶表面和多个侧表面。所述气体分流器可界定第一气体入口和第二气体入口,所述第一气体入口和所述第二气体入口中的每一者延伸通过所述多个侧表面中的至少一个侧表面。所述气体分流器可界定多个第一气体出口。每个第一气体出口可延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第二气体出口。每个第二气体出口可在靠近所述多个第一气体出口中的一个相应第一气体出口的位置处延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第一气体管腔,所述多个第一气体管腔在所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者之间延伸并将所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个第二气体管腔,所述多个第二气体管腔在所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者之间延伸并将所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个混合通道。每个混合通道可包括混合出口和混合入口,所述混合出口延伸通过所述多个侧表面中的一个侧表面,所述混合入口延伸通过所述顶表面,且所述混合通道在靠近所述第一气体出口和所述第二气体出口的位置处。所述系统可包括安置在所述盖板上的多个输出歧管。所述系统可包括多个输出焊接件。每个输出焊接件可将所述混合出口中的一个相应混合出口与所述输出歧管中的一个相应输出歧管流体耦接。

2、在一些实施例中,所述气体分流器可界定转向管腔,所述转向管腔与所述第一气体管腔流体耦接且所述转向管腔引导气体通过转向出口远离处理腔室。所述系统可包括多个混合阀。所述混合阀中的每一者可与所述第一气体出口中的一个相应第一气体出口、所述第二气体出口中的一个相应第二气体出口、以及所述混合入口中的一个相应混合入口耦接。所述系统可包括多个第一孔口支架。所述第一孔口支架中的每一者可与所述气体分流器的相应侧表面耦接。所述第一孔口支架中的每个第一孔口支架界定第一中间气体管腔,所述第一中间气体管腔将所述第一气体管腔中的相应第一气体管腔的第一段与所述第一气体管腔中的相应第一气体管腔的第二段流体耦接。所述系统可包括多个第二孔口支架。所述第二孔口支架中的每个第二孔口支架可与所述气体分流器的相应侧表面耦接。所述第二孔口支架中的每一者可界定第二中间气体管腔,所述第二中间气体管腔将所述第二气体管腔中的相应第二气体管腔的第一段与所述第二气体管腔中的相应第二气体管腔的第二段流体耦接。在所述第一中间流体管腔中的每一者与所述第一流体管腔中的所述相应第一流体管腔之间的第一接口可包括第一阻流器,所述第一阻流器具有的直径小于所述第一中间流体管腔和所述第一流体管腔的直径。在所述第二中间流体管腔中的每一者与所述第二流体管腔中的所述相应第二流体管腔之间的第二接口可包括第二阻流器,所述第二阻流器具有的直径小于所述第二中间流体管腔和所述第二流体管腔的直径。所述系统可包括多个输入焊接件,所述多个输入焊接件将多个气体源与所述气体分流器的所述气体输入流体耦接。所述气体分流器可包括热源。所述系统可包括支撑在所述气体分流器上方的远程等离子体单元。所述远程等离子体单元可与所述多个输出歧管中的每个输出歧管流体耦接。所述系统可包括中心歧管,所述中心歧管与所述远程等离子体单元的出口耦接。所述系统可包括多个侧歧管,所述多个侧歧管各自与所述中心歧管的多个出口接口中的一个出口接口流体耦接。所述多个侧歧管中的每一者可界定气体管腔,所述气体管腔与所述多个输出歧管中的一个输出歧管流体耦接。所述系统可包括多个处理腔室,所述多个处理腔室定位在所述盖板下方。每个处理腔室可界定与所述多个输出歧管中的一个输出歧管流体耦接的处理区域。

3、本技术的一些实施例可涵盖半导体处理系统。所述系统可包括气体分流器,所述气体分流器具有顶表面和多个侧表面。所述气体分流器可界定第一气体入口和第二气体入口,所述第一气体入口和所述第二气体入口中的每一者延伸通过所述多个侧表面中的至少一个侧表面。所述气体分流器可界定多个第一气体出口。每个第一气体出口可延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第二气体出口。每个第二气体出口可在靠近所述多个第一气体出口中的一个相应第一气体出口的位置处延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第一气体管腔,所述多个第一气体管腔在所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者之间延伸并将所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个第二气体管腔,所述多个第二气体管腔在所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者之间延伸并将所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个混合通道。每个混合通道可包括混合出口和混合入口,所述混合出口延伸通过所述多个侧表面中的一个侧表面,所述混合入口延伸通过所述顶表面,且所述混合通道在靠近所述第一气体出口和所述第二气体出口的位置处。

4、在一些实施例中,所述系统可包括多个输出歧管。所述系统可包括多个输出焊接件。每个输出焊接件可将所述气体管腔中的一者的混合出口与所述输出歧管中的相应输出歧管流体耦接。所述系统可包括被支撑在所述气体分流器上方的远程等离子体单元。所述远程等离子体单元可与所述多个输出歧管中的每个输出歧管流体耦接。所述系统可包括多个隔离阀。所述多个隔离阀中的每一者可流体耦接在所述远程等离子体单元与所述多个输出歧管中的一个输出歧管之间。所述系统可包括支撑所述多个输出歧管中的每个输出歧管的盖板。所述系统可包括定位在所述盖板下方的多个处理腔室。每个处理腔室可界定处理区域,所述处理区域与所述多个输出歧管中的一个输出歧管流体耦接。所述系统可包括第一输入焊接件,所述第一输入焊接件将第一气体源与所述气体分流器的所述第一气体入口流体耦接。所述系统可包括第二输入焊接件,所述第二输入焊接件将第二气体源与所述气体分流器的所述第二气体入口流体耦接。所述系统可包括多个混合阀。所述混合阀中的每一者可与所述第一气体出口中的一个相应第一气体出口、所述第二气体出口中的一个相应第二气体出口、以及所述混合入口中的一个相应混合入口耦接。所述气体分流器可界定转向管腔,所述转向管腔与所述第一气体管腔流体耦接且所述转向管腔引导气体通过转向出口远离处理腔室。所述系统可包括多个第一孔口支架。所述第一孔口支架的每一者可与所述气体分流器的一相应侧表面耦接。所述第一孔口支架中的每一者可界定第一中间气体管腔,所述第一中间气体管腔将所述第一气体管腔中的相应第一气体管腔的第一段与所述第一气体管腔中的相应第一气体管腔的第二段流体耦接。所述系统可包括多个第二孔口支架。所述第二孔口支架中的每个第二孔口支架可与所述气体分流器的相应侧表面耦接。所述第二孔口支架中的每个第二孔口支架可界定第二中间气体管腔,所述第二中间气体管腔将所述第二气体管腔中的相应第二气体管腔的第一段与所述第二气体管腔中的相应第二气体管腔的第二段流体耦接。在所述第一中间流体管腔中的每一者与所述第一流体管腔中的所述相应第一流体管腔之间的第一接口包括第一阻流器,所述第一阻流器具有的直径小于所述第一中间流体管腔和所述第一流体管腔的直径。在所述第二中间流体管腔中的每一者与所述第二流体管腔中的所述相应第二流体管腔之间的第二接口包括第二阻流器,所述第二阻流器具有的直径小于所述第二中间流体管腔和所述第二流体管腔的直径。

5、本技术的一些实施例可涵盖半导体处理系统。所述系统可包括多个处理腔室。每个处理腔室可界定处理区域。所述系统可包括盖板,所述盖板定位在所述多个处理腔室上方。所述系统可包括安置在所述盖板上的多个输出歧管。所述多个输出歧管中的每一者可与所述多个处理腔室中的一者的所述处理区域流体连通。所述系统可包括安置在所述盖板上的气体分流器。所述气体分流器可包括顶表面和多个侧表面。所述气体分流器可界定第一气体入口和第二气体入口,所述第一气体入口和所述第二气体入口中的每一者延伸通过所述多个侧表面中的至少一个侧表面。所述气体分流器可界定多个第一气体出口。每个第一气体出口可延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第二气体出口。每个第二气体出口可在靠近所述多个第一气体出口中的一个相应第一气体出口的位置处延伸通过所述顶表面。所述气体分流器可界定多个第一气体管腔,所述多个第一气体管腔在所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者之间延伸并将所述第一气体入口与所述多个第一气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个第二气体管腔,所述多个第二气体管腔在所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者之间延伸并将所述第二气体入口与所述多个第二气体出口中的每一者流体耦接。所述气体分流器可界定多个混合通道。每个混合通道可包括混合出口和混合入口,所述混合出口延伸通过所述多个侧表面中的一个侧表面,所述混合入口延伸通过所述顶表面,且所述混合通道在靠近所述第一气体出口和所述第二气体出口的位置处。所述系统可包括多个焊接件。每个焊接件可将所述混合出口中的一个相应混合出口与所述输出歧管中的相应输出歧管流体耦接。

6、此种技术相比于常规系统和技术可提供数个益处。例如,所述处理系统可提供多基板处理的能力,这可良好地超过常规设计放大规模。此外,所述处理系统可在多个腔室之间提供相等的分流,同时避免腔室之间的串音(cross-talk)。所述处理系统也可提供使用转向流动路径来调谐沉积速率的能力。这些以及其他实施例,连同其许多优点和特征,将结合以下说明内容和附图更详细地说明。

7、附图简单说明

8、可通过参照本说明书的其余部分和附图来进一步理解本案所公开的技术的性质和优点。

9、图1示出根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意俯视平面图。

10、图2示出根据本技术的一些实施例的示例性腔室系统的传递区域的示意等距视图。

11、图3示出根据本技术的一些实施例的示例性腔室系统的传递区域的示意等距视图。

12、图4示出根据本技术的一些实施例的示例性腔室系统的传递区域的示意等距视图。

13、图5示出根据本技术的一些实施例的腔室系统的示意局部等距视图。

14、图6示出根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意俯视平面图。

15、图7示出根据本技术的一些实施例的示例性气体分流器的示意俯视等距视图。

16、图7a-图7c图示通过图7的气体分流器的各种流动路径。

17、图8示出根据本技术的一些实施例的孔口支架的局部示意等距视图,所述孔口支架与图7的气体分流器耦接。

18、图9示出根据本技术的一些实施例在图7的气体分流器内的混合流动路径。

19、图10示出根据本技术的一些实施例的多个周边部件的示意等距视图,所述周边部件与图7的气体分流器耦接。

20、图11示出根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意等距视图。

21、包括附图中的若干附图作为示意图。将理解这些图用于说明性目的,且不应被认为根据尺度或比例,除非有特别指明为根据尺度或比例。此外,作为示意图,这些附图被提供以辅助理解,并且相对于真实表示而言可能未包括全部方面或信息,且所述些附图可处于说明性目的而包括夸张的内容。

22、在附图中,类似的部件和/或特征可具有相同的附图示记。进一步,通过在附图示记之后加上在类似部件之间进行区分的字母来对相同类型的各种部件进行区分。若在说明书中仅使用第一附图示记,则说明内容适用于具有相同第一附图示记的类似部件中任一者,而无论字母为何。


技术特征:

1.一种半导体处理系统,包括:

2.如权利要求1的半导体处理系统,其中:

3.如权利要求1的半导体处理系统,进一步包括:

4.如权利要求1的半导体处理系统,进一步包括:

5.如权利要求4的半导体处理系统,其中:

6.如权利要求1的半导体处理系统,进一步包括:

7.如权利要求1的半导体处理系统,其中:

8.如权利要求1的半导体处理系统,进一步包括:

9.如权利要求8的半导体处理系统,进一步包括:

10.如权利要求1的半导体处理系统,进一步包括:

11.一种半导体处理系统,包括:

12.如权利要求11的半导体处理系统,进一步包括:

13.如权利要求12的半导体处理系统,进一步包括:

14.如权利要求13的半导体处理系统,进一步包括:

15.如权利要求12的半导体处理系统,进一步包括:

16.如权利要求11的半导体处理系统,进一步包括:

17.如权利要求11的半导体处理系统,进一步包括:

18.如权利要求11的半导体处理系统,其中:

19.如权利要求11的半导体处理系统,进一步包括:

20.一种半导体处理系统,包括:


技术总结
示例性基板处理系统可包括盖板。所述系统可包括安置在所述盖板上的气体分流器。所述气体分流器可包括顶表面和侧表面。所述气体分流器可界定第一气体入口和第二气体入口,其中每个气体入口延伸通过一个侧表面。所述气体分流器可界定延伸通过所述顶表面的第一气体出口和第二气体出口。所述气体分流器可界定第一气体管腔和第二气体管腔,所述气体管腔在每个气体入口与对应的气体出口之间延伸并流体耦接每个气体入口与对应的气体出口。所述气体分流器可界定混合通道,所述混合通道包括延伸通过侧表面的混合出口和延伸通过顶表面的混合入口。所述系统可包括安置在所述盖板上的输出歧管。所述系统可包括输出焊接件,所述输出焊接件将每个混合出口与所述输出歧管中的一个相应输出歧管流体耦接。

技术研发人员:A·C·查克拉瓦希,V·K·普拉巴卡尔,D·R·斯里车南姆,H·雷兹万塔拉布
受保护的技术使用者:应用材料公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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