[发明专利]喷头组件

说明书

本发明涉及一种处理半导体衬底的沉积设备的喷头组件的面板，包括以不对称图案布置的气孔，所述气孔具有基本上均匀的或在整个面板上变化的孔密度。面板可以包括下壁和从下壁的外周垂直向上延伸的外壁。外壁密封到背板的外周，使得在面板和背板之间形成内集气室。面板中的气孔图案避免了对称性，对称性可能导致处理后的衬底上的缺陷。

技术领域

本发明涉及用于处理衬底的衬底处理设备，并且可以在可操作以沉积薄膜的等离子体增强化学气相沉积处理设备中找到特定用途。

背景技术

衬底处理设备用于通过包括蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、脉冲沉积层(PDL)、等离子体增强脉冲沉积层(PEPDL)和抗蚀剂去除的技术处理衬底，诸如半导体、玻璃或聚合物衬底。衬底处理设备的一种类型是等离子体处理设备，其包括含有上电极和下电极的反应室，其中在电极之间施加射频(RF)功率以将处理气体激发成用于处理反应室中的衬底的等离子体。

发明内容

本文公开了一种用于处理衬底的沉积设备的喷头组件的面板。面板包括以不对称图案布置的气孔，以实现均匀的膜沉积并避免由对称的孔图案引起的颗粒缺陷。

本文还公开了包括喷头组件的沉积设备和制造面板的方法。

本文进一步公开了一种在包括喷头组件的沉积设备中的衬底的上表面上沉积材料的方法。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种在用于处理半导体衬底的沉积设备中有用的喷头的面板，所述面板具有气孔的不对称气孔图案，其中所述气孔沿着曲线间隔开，所述曲线在所述面板的中心向外处相交，所述气孔图案具有延伸穿过所述面板的非径向和非同心分布的气孔。

2.根据条款1所述的面板，其中所述气孔位于所述曲线的相交处，其中所述曲线围绕所述面板的中心沿顺时针和逆时针方向向外延伸，顺时针线在沿逆时针线的单个位置处与所述逆时针线相交。

3.根据条款1所述的面板，其中，所述面板包括容纳所述气孔的底壁、从所述底壁的外周向上延伸的侧壁、从所述侧壁的上端向内延伸的顶壁、以及从所述底壁的上表面向上延伸的可选的柱，所述柱成锥形且在所述底壁的上表面处直径较小。

4.根据条款1所述的面板，其中气孔位于所述面板的中心。

5.根据条款2所述的面板，其中(a)沿顺时针曲线定位的相邻气孔之间的距离大约等于沿逆时针曲线定位的相邻气孔之间的距离，或者(b)气孔的顺时针曲线的总数和气孔的逆时针曲线的总数是斐波那契序列的连续成员。

6.根据条款2所述的面板，其中(a)气孔的顺时针曲线的总数与气孔的逆时针曲线的总数的比接近黄金比(1.6180)或(b)气孔的逆时针曲线的总数对孔的顺时针曲线的总数的比接近黄金比率(1.6180)。

7.根据条款2所述的面板，其中(a)在所述气孔图案的外周处具有少于100个的气孔的逆时针曲线和至少140个的气孔的顺时针曲线，或者(b)在气孔图案的外周处具有少于100个的气孔的顺时针曲线和至少140个的气孔的逆时针曲线。

8.根据条款2所述的面板，其中(a)所述气孔以伏格尔模式布置或(b)每个所述气孔具有约0.04英寸的直径。

9.根据条款1所述的面板，其中(a)所述气孔的图案具有至少3000个气孔，或者(b)所述气孔的密度在所述面板上变化。

10.根据条款1所述的面板，其中所述气孔图案具有从所述面板的中心到所述气孔图案的外周的每单位面积大约相同数量的气孔。

11.根据条款1所述的面板，其中，每个所述气孔具有由极坐标r_n和θ_n根据以下公式定义的径向位置：