用于电浆增强式原子层沈积之设备及制程;APPARATUS AND PROCESS FOR PLASMA-ENHANCED ATOMIC LAYER DEPOSITION

摘要

本发明实施例提供一种可在诸如电浆增强式原子层沉积(PE－ALD)制程等原子层沉积(ALD)制程中形成材料的设备。在一实施例中，一喷头组件包含一喷头与一电浆隔板，该喷头与该电浆隔板用来将制程气体分散至电浆增强式气相沉积腔体中。该喷头面板包含一内面积与一外面积，该内面积中系用以安置该电浆隔板并且该外面积具有复数个用来释出制程气体的孔。该电浆隔板包含一位于一上表面上用以容纳另一制程气体的鼻头部、一用来释出制程气体的下表面以及复数个让制程气体从该上表面上方流入一处理区域中的开口。该等开口较佳为配置成具有一预定角度的狭缝，用来以一环形流动型态释出该制程气体。

主权项

1.一种处理基材的腔体，其包含：一基材支持件，其具有一基材接收表面；一腔体盖组件，其包含：一喷头组件，其具有一内部区域及一外部区域，其中该内部区域包含穿透该喷头组件的一中央开口且该外部区域包含穿透该喷头组件的复数个孔；以及一可移动电浆隔板，其配置在该喷头组件的该内部区域内，该电浆隔板包含：一电浆隔板面板，其包含一上表面与一下表面，该上表面用以接收一制程气体并且该下表面用以释出该制程气体；复数个狭缝，用以让该制程气体从该上表面上方流至该下表面下方，其中每一个狭缝系与一垂直于该电浆隔板面板的该下表面的垂直轴间具有一预定角度；以及一圆锥形鼻头部，从该上表面延伸进入该喷头组件的该中央开口。 ;2.如申请专利范围第1项所述之腔体，其中该预定角度的设置是为该制程气体提供一环形气体流动型态。 ;3.如申请专利范围第2项所述之腔体，其中该环形气体流动型态包括选自于由漩涡状(vortex)、螺纹状(helix)、螺旋状(spiral)、旋转状(twirl)、扭转状(twist)、盘绕状(coil)、圈状(whirlpool)或上述衍生形状所构成之群组中的一流动型态。 ;4.如申请专利范围第1项所述之腔体，其中该预定角度介于约20 o 至约70 o 之间。 ;5.如申请专利范围第4项所述之腔体，其中该复数个狭缝中每个狭缝的宽度介于约0.60毫米至0.90毫米之间。 ;6.如申请专利范围第5项所述之腔体，其中该复数个狭缝包含约10个狭缝或更多。 ;7.如申请专利范围第1项所述之腔体，其中该电浆隔板面板包含一导电材料，其系选自于由铝、不锈钢、钢、铁、铬、镍与上述材料之合金及组合物所构成之群组中。 ;8.如申请专利范围第1项所述之腔体，其中该等狭缝的每个狭缝均具有一开口，该开口延伸横越介在该圆锥形鼻头部与该电浆隔板面板之一外缘间的该上表面，并且该开口系与该上表面之半径间呈一角度地延伸。 ;9.如申请专利范围第8项所述之腔体，其中该角度相切或实质相切于该半径上的一点，其中该上表面的中心与该点之间的距离介于约1毫米至约3毫米。 ;10.如申请专利范围第8项所述之腔体，其中该角度系相切或实质相切于该圆锥形鼻头部。 ;11.如申请专利范围第8项所述之腔体，其中该角度介于约20 o 至约45 o 之间。 ;12.如申请专利范围第1项所述之腔体，进一步包含：复数个孔，配置于围绕该圆锥形鼻头部的一外侧周边。 ;13.如申请专利范围第12项所述之腔体，其中该等复数个孔与一垂直于该下表面的垂直轴间具有一预定角度。 ;14.如申请专利范围第13项所述之腔体，其中该预定角度介于约0 o 至约60 o 之间。 ;15.如申请专利范围第13项所述之腔体，其中该等复数孔洞中的每个孔洞包含一上通路及一下通路，且该上通路的直径大于该下通路的直径。 ;16.一种处理基材的腔体，其包含：一基材支持件，其具有一基材接收表面；一腔体盖组件，其包含：一喷头组件，其具有一内部区域及一外部区域；一电浆筛，其配置在该喷头组件上方并且包含一内面积以及一包围该内面积的外面积；一绝缘套，位于该电浆筛上方，其中该绝缘套包含一第一气体通路，位于将一第一制程气体引导到该电浆筛的该内面积处；以及一第二气体通路，位于将一第二制程气体引导到该电浆筛的该外面积处；且其中该第一气体通路是一扩展通道，该扩展通道具有一内径，该内径从该扩展通道的上部朝下部逐渐增加；以及一可移动电浆隔板组件，其配置在该喷头组件的该内部区域内，该可移动电浆隔板组件包含一圆锥形鼻头部，该圆锥形鼻头部从该电浆隔板组件的一上表面延伸进入该喷头组件的该内部区域；以及复数个狭缝，用以让该第一制程气体从该上表面流进该基材所配置的一制程区域，其中每一个狭缝系与一垂直于该电浆隔板组件的一下表面的垂直轴间具有一预定角度。。 ;17.如申请专利范围第16项所述之腔体，其中该喷头组件进一步包含：一喷头面板，具有一上表面与一下表面，该上表面用以接收气体，并且该下表面用以释出气体；以及一中央开口，用以使该第一制程气体从该上表面的上方流至该下表面的下方，该开口与该制程区域流体连通；以及复数个开口，其配置于围绕该中央开口且用以使该第二制程气体从该上表面的上方流至该下表面的下方，该复数开口与该制程区域流体连通。 ;18.如申请专利范围第17项所述之腔体，其中该喷头组件进一步包含：一冷却组件，位于该喷头面板的上方并与其接触。 ;19.如申请专利范围第17项所述之腔体，其中该下表面的形状与大小系实质涵盖住一基材接收表面。 ;20.如申请专利范围第17项所述之腔体，其中该喷头面板包含一导电材料，其选自于由铝、不锈钢、钢、铁、铬、镍与上述材料之合金与组合物所构成之群组中。 ;21.如申请专利范围第18项所述之腔体，其中该冷却组件包含复数个通路，该等复数个通路通向位于该冷却组件及该喷头组件之间的一第二气体区域，且其中该等复数个通路提供该电浆筛及该第二气体区域间流体连通。 ;22.如申请专利范围第16项所述之腔体，其中该第一制程气体通过该扩展通道从该绝缘套的一上表面流至该电浆筛的该内面积。 ;23.如申请专利范围第16项所述之腔体，其中该喷头组件的该内部区域包含穿过其中的一中央开口，而该喷头组件的该外部区域包含穿过其中的复数个孔。 ;24.一种用于处理基材的腔体，其包含：一喷头组件，其用以进行一气相沉积制程，其包含：一喷头面板，具有一底面，该底面可实质涵盖一处理腔体中的一基材接收表面；该喷头面板的一内部区域，用以分配一第一制程气体通过复数个狭缝至该基材接收表面，该复数个狭缝系相对于该基材接收表面设置以一预定喷射角；以及该喷头面板的一外部区域，用以分配一第二制程气体通过复数个孔至该基材接收表面；以及一绝缘套，位于该喷头组件上方，其中该绝缘套包含一第一气体通路，位于将一第一制程气体引导到该电浆筛的该内面积处，其中该第一气体通路具有一内径，该内径从该第一气体通路的上部朝下部逐渐增加。 ;25.如申请专利范围第24项所述之腔体，其进一步包含：一第二气体通路，其位于引导该第二制程气体至该喷头平板的该外部区域处。;本发明之各项特征已于上述内容中阐述，有关本发明更特定之说明可参照后附图式。然而需先声明的是本发明附加之图式仅为代表性实施例，并非用以限定本发明之范围，其他等效的实施例仍应包含在本发明之范围中。;第1A图至第1G图绘示一本发明实施例中所述的制程腔体之示意图；第2A图与第2B图绘示一本发明实施例中所述的隔离环之示意图；第3A图与第3B图绘示一本发明实施例中所述的喷头之示意图；第4A图至第4F图绘示一本发明实施例中所述的水箱之示意图；第5A图至第5F图绘示一本发明实施例中所述的电浆隔板插件之示意图；第6A图与第6B图绘示一本发明实施例中所述的电浆筛插件之示意图；第7A图至第7C图绘示一本发明实施例中所述的绝缘套插件之示意图；第8A图至第8D图绘示一本发明实施例中所述的气体歧管组件之示意图；第9A图至第9D图绘示一本发明实施例中所述的气体流之示意图；以及第10A图至第10C图绘示一本发明实施例中所述气体流之各种示意图。