[發明專利]包括多個注氣點和雙注射器的襯底處理室

有效

• 申請號: 201710013856.6
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN107017147B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 詹森·李·特雷德韋爾;艾夫林·安格洛夫;琳達·馬爾克斯;克里斯汀·西拉迪
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

本發明涉及包括多個注氣點和雙注射器的襯底處理室。一種用于襯底處理系統的氣體注射器包括第一注射器殼體，所述第一注射器殼體包括：限定第一氣體流動通道的基部；從基部延伸的突出部；以及延伸穿過基部和突出部的第二氣體流動通道。所述氣體注射器包括第二注射器殼體，所述第二注射器殼體包括第一腔，所述第一腔包括第一開口、第二開口和圍繞第二開口布置的第一多個氣體通孔。所述第一氣體流動通道與所述第一多個氣體通孔連通。所述第二注射器殼體包括第二腔，所述第二腔包括第二多個氣體通孔并且從所述第一腔的第二開口延伸。所述第二氣體流動通道與所述第二多個氣體通孔連通。所述第一和第二氣體流動通道中的氣體不混合地流入處理室。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月7日提交的美國臨時申請No.62/275,837的權益。上述申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及襯底處理系統和方法，并且更具體地涉及用于蝕刻和灰化襯底的襯底處理系統和方法。

背景技術

這里提供的背景描述是為了一般地呈現本公開的背景的目的。在該背景技術部分以及在提交時不會以其他方式認為是現有技術的描述的方面中描述的程度上，目前指名的發明人的工作既不明確地也不隱含地被承認為針對本公開的現有技術。

襯底處理系統可用于蝕刻或灰化襯底(例如半導體晶片)上的膜。襯底處理系統通常包括處理室、氣體分配裝置(例如噴頭)和襯底支撐件。在處理期間，襯底被布置在襯底支撐件上。可以將不同的氣體混合物引入到處理室中，并且射頻(RF)等離子體可以用于激活化學反應。

襯底處理系統通常使用單點氣體注入。這些系統通常還需要將若干氣體混合成氣體混合物，然后才將氣體混合物通過相同的氣體管線輸送到襯底處理室。在使用這種方法時遇到的問題包括不能使用不相容的氣體(例如自燃和氧化氣體)，因為這些氣體在到達襯底處理室之前在氣體管線中發生化學反應。襯底處理室中的氣體流動方向和反應位置通常針對單個過程進行優化，并且通常需要硬件改變以優化要執行的每個附加處理的性能。在許多應用中，氣體通過RF源進入。這些氣體在行進通過噴頭之前通常被電離。

發明內容

一種襯底處理系統包括上室和圍繞所述上室布置的線圈。RF產生系統向所述線圈供應RF功率以在所述上室中產生等離子體。第一支撐件支撐所述上室的下部并且包括第一多個氣體流動通道以沿向上且徑向向內的方向將第一調諧氣體流輸送到所述上室中。氣體注射器布置在所述上室的上部中，以沿向下的方向或向下且徑向向外的方向中的至少一個方向輸送等離子體氣體混合物。第二支撐件布置在所述第一支撐件和所述下室之間，并且包括第二多個氣體流動通道，以將第二調諧氣體流沿向下且徑向向內的方向輸送到所述下室中。襯底支撐件支撐襯底并且布置在所述下室中。氣體分配裝置包括多個氣體通孔，并且布置在所述上室和所述下室之間。氣體輸送系統將所述第一調諧氣體流供應到所述第一多個氣體流動通道，將所述等離子體氣體混合物供應到所述氣體注射器，以及將所述第二調諧氣體流供應到所述第二多個氣體流動通道。

在其它特征中，所述氣體分配裝置接地。所述氣體輸送系統將第一氣體流和第二氣體流供應到所述氣體注射器。所述氣體注射器獨立地將所述第一氣體流和所述第二氣體流輸送到所述上室，而不在所述氣體注射器中混合。

在其它特征中，所述氣體注射器包括第一注射器殼體，所述第一注射器殼體包括：基部，所述基部包括接收所述第一氣體流的第一氣體流動通道；從所述基部延伸的突出部；以及第二氣體流動通道，其用于接收所述第二氣體流并延伸穿過所述基部和所述突出部。所述氣體注射器包括第二注射器殼體，所述第二注射器殼體包括：第一腔，其包括第一開口、第二開口和圍繞所述第二開口布置并且從所述第一腔延伸穿過所述第二注射器殼體的第一多個氣體通孔；以及第二腔，其包括從所述第二腔延伸穿過所述第二注射器殼體的第二多個氣體通孔并且從所述第一腔的所述第二開口延伸。所述基部與所述第一腔的所述第一開口密封接合。所述突出部與所述第二腔密封接合。