[发明专利]对电感耦合的等离子体沉积反应器的工艺气管理

权利要求书

1.一种使用电感耦合的等离子(ICP)加工半导体衬底的薄膜沉积反应器，所述薄膜沉积反应器包括：

工艺气分配器，其包括：

等离子气馈给进口，所述等离子气馈给进口被定位以将等离子气提供给所述薄膜沉积反应器中的等离子发生区，以及

前体气馈给进口，所述前体气馈给进口被定位以将薄膜前体气提供给所述等离子发生区的下游；

绝缘的密闭容器，所述绝缘的密闭容器被配置成在所述薄膜沉积反应器中将所述等离子发生区维持在降低的压力下；

ICP线圈，所述ICP线圈被设置在所述绝缘的密闭容器的一部分侧壁周围并被定位成使所述侧壁将所述等离子发生区与所述ICP线圈隔开；以及

基座，所述基座被配置成支承所述半导体衬底以使所述半导体衬底的薄膜沉积表面暴露于被形成在所述工艺气分配器下游的反应区。

2.如权利要求1所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述工艺气分配器包括：

支承结构，所述支承结构支承等离子气分配器以及从所述等离子气分配器中伸出的前体气分配器；以及

电绝缘器，所述电绝缘器设置在所述等离子气分配器和所述前体气分配器之间以适应所述等离子气分配器和所述前体气分配器之间的电压差；

其中所述等离子气分配器包括等离子气馈给进口，所述等离子气分配器包括前体气馈给进口，并且所述支承结构包括流体地耦合至所述前体气馈给进口的前体气供给管线以及流体地耦合至所述等离子气馈给进口的等离子气供给管线。

3.如权利要求2所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述等离子气分配器包括流体地耦合至包含在所述支承结构中的反应气供给管线的反应气馈给进口。

4.如权利要求2所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述前体气分配器包括多个方位角前体气分配器以及多个径向前体气分配器，并且所述前体气分配器包括多个等离子通路开口，所述等离子通路开口被形成在所述多个方位角前体气分配器和所述多个径向前体气分配器之间。

5.如权利要求4所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述多个径向前体气分配器包括位于所述前体气分配器中心的前体气进入位置。

6.如权利要求4所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述多个径向前体气分配器包括位于所述前体气分配器的中心和外缘之间的一个或多个前体气进入位置。

7.如权利要求2所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述前体气分配器包括无混合喷头组件，所述无混合喷头组件包括多个前体气馈给进口和多个等离子通路开口。

8.如权利要求1所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述绝缘的密闭容器的低压侧壁具有层流外形。

9.如权利要求1所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，所述ICP线圈是包括耦合至单个功率变压器的多个等离子密度调整抽头的单线圈。

10.如权利要求1所述的薄膜沉积反应器，其特征在于，还包括各自具有独立RF功率源的多个ICP线圈。

11.一种用于被配置成使用电感耦合的等离子(ICP)加工半导体衬底的薄膜沉积反应器的工艺气分配组件，所述工艺气分配组件包括：

支承结构，所述支承结构包括前体气供给管线和等离子气供给管线；

由所述支承结构支承的等离子气分配器，所述等离子气分配器包括流体地耦合至所述等离子气供给管线的一个或多个等离子气馈给进口；

由所述支承结构支承并从所述等离子气分配器伸出的前体气分配器，所述前体气分配器包括流体地耦合至所述前体气供给管线的一个或多个前体气馈给进口；以及

电绝缘器，所述电绝缘器设置在所述等离子气分配器和所述前体气分配器之间以适应所述等离子气分配器和所述前体气分配器之间的电压差。

12.如权利要求11所述的工艺气分配组件，其特征在于，所述支承结构同轴地支承所述等离子气分配器和所述前体气分配器。

13.如权利要求11所述的工艺气分配组件，其特征在于，所述前体气分配器包括多个方位角前体气分配器以及多个径向前体气分配器，并且所述前体气分配器包括多个等离子通路开口，所述等离子通路开口被形成在所述多个方位角前体气分配器和所述多个径向前体气分配器之间。