[发明专利]蜂巢式多区域气体分配板

说明书

背景

技术领域

本文所述的实施方式一般地涉及用于改善半导体处理腔室中的气体分配的装置与方法。尤其是，本文所述的实施方式涉及气体分配板。

背景技术

半导体处理中，通常使用各种工艺形成在半导体器件中具有功能性的膜。在那些工艺中，某些类型的沉积工艺称作外延。在外延工艺中，一般将气体混合物引入含有一或多个基板的腔室中，而外延层待形成于该基板上。维持工艺条件以促使(encourage)蒸气于基板上形成高品质的材料层。

示例性外延工艺中，诸如介电材料或半导体材料的材料形成于基板的上表面上。外延工艺于基板的表面上生长薄且超纯的材料层，诸如硅或锗。通过下述方式该材料可在侧向流腔室中被沉积：将工艺气体实质上平行于定位在支撑件上的基板表面流动，且热解该工艺气体以从该气体沉积材料至基板表面上。

交叉流(cross-flow)气体递送装置将气体注射至处理腔室中，使得在基板旋转的同时，气体侧向横跨基板的表面流动。然而，交叉流递送装置已限制中心至边缘的可调性，因为所有的气体都首先跨过基板的边缘。交叉流递送装置的入口长度非常长，而引发诸如铟之类的较低温度的气体过早裂解。交叉流递送装置中横跨基板的长流动路径引发在基板表面上沉积/蚀刻期间气体副产物混合。一些情况中，可经由交叉流气体递送装置引入的前驱物物种的类型与数目受到限制。

因此，本领域中需要改善的气体递送装置。

发明内容

本文提供的实施方式一般地涉及半导体处理腔室中的气体分配的装置。该装置可以是蜂巢式气体分配板，该气体分配板具有形成于该气体分配板中的多个通孔与多个盲孔。提供多种工艺气体穿过该气体分配板的这些通孔至半导体处理腔室的处理空间中。这些盲孔可用于控制该气体分配板的温度。

一个实施方式中，公开一种气体分配板。该气体分配板包括第一表面与第二表面。该气体分配板进一步包括多个通孔与多个盲孔，该多个通孔从该第一表面延伸至该第二表面，且该多个盲孔从该第一表面部分地延伸。

另一实施方式中，公开一种处理腔室。该处理腔室包括一或多个壁以及气体分配板，这些壁界定处理区域，而该气体分配板位在该处理区域中。该气体分配板包括第一表面与第二表面。该气体分配板进一步包括多个通孔与多个盲孔，该多个通孔从该第一表面延伸至该第二表面，且该多个盲孔从该第一表面部分地延伸。该处理腔室进一步包括位在该处理区域中的基板支撑件。

另一实施方式中，一种用于控制气体分配板的温度的方法包括下述步骤：使相变化材料流进该气体分配板中所形成的多个盲孔中；以及控制这些盲孔内的压力，如此当该气体分配板的该温度到达预定等级时，该相变化材料的相产生变化。

附图说明

以上简要概述的本公开内容的上述特征可以被详细理解的方式、以及本公开内容的更特定描述，可以通过参照实施方式获得，实施方式的一些实施方式绘示于附图中。然而，应注意附图仅绘示本公开内容的典型实施方式，因而不应被视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其他等同有效的实施方式。

图1A至图1B图示根据多种实施方式的处理腔室的示意性截面图。

图2A至图2B图示根据另一实施方式的气体分配板的截面图。

图3图示图2A与图2B的气体分配板的俯视图。

为了便于了解，尽可能地使用相同的附图标号标示各附图共通的相同元件。考虑到，一个实施方式的元件与特征在没有进一步描述下可有益地并入其它实施方式中。

具体实施方式

图1A图示根据一个实施方式的处理腔室100的示意性截面图。处理腔室100可用于处理一或多个基板，包括沉积材料于基板108的上表面116上。处理腔室100可包括腔室主体103，该腔室主体103包括下壁114、侧壁136、与上壁138。这些壁114、136、138的一或多者可界定处理区域156。上壁138可由反射性材料制成，或以反射性材料涂布。下壁114可对由热源145(诸如多盏灯)发射的热辐射有透射性(transmissive)，且可对热辐射为透明，定义透明为透射至少95％的给定波长或光谱的光。可用于下壁114的材料包括石英与蓝宝石。