[發明專利]用于晶片處理設備的氣體分配裝置

有效

• 申請號: 201910716664.0
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110835750B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: P·雷薩寧;W·約翰遜
• 申請（專利權）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01L21/67
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

本發明涉及用于晶片處理設備的氣體分配裝置。該氣體分配裝置構造成在半導體襯底上分配氣態前體，包括：頂板，所述頂板至少具有第一氣態前體流過的第一頂部孔口；設置在所述頂板下方的第一增壓室；第一門控納米通道柵格；第一電壓源，所述第一電壓源配置成將電壓施加到所述第一門控納米通道柵格；電氣隔離板；底板；以及多個第一底部孔口，其中所述多個第一底部孔口形成于所述電氣隔離板和所述底板中，其中施加到所述第一門控納米通道柵格的所述電壓確定所述第一門控納米通道柵格是否準許所述第一氣態前體穿過所述多個第一底部孔口。

技術領域

本公開大體上涉及一種用于處理半導體晶片的設備。更具體地，本公開涉及在能夠使兩種或更多種化學前體在半導體晶片上流動的設備內的氣體分配裝置。

背景技術

在膜沉積系統中，氣體在半導體晶片上流動，由此氣體可與其它氣態前體反應以便形成特定膜。這些系統可以包括分配系統以使氣體在半導體晶片上均勻流動。這些分配系統也可稱作噴頭系統。

噴頭系統可為雙流噴頭系統，其中多種氣態前體穿過并分配到半導體晶片上。雙流噴頭系統可以包括分離不同氣態前體的多個增壓室。在這些增壓室中，特定氣體可粘著和保留，盡管通過這些增壓室的吹掃氣體通路用于清除剩余粘著氣體。如果不同氣體前體共享增壓室，那么可能存在重疊氣體脈沖以及晶片水平下的不希望的化學氣相沉積(CVD)生長。另外，共享增壓室可導致噴頭內的沉積，導致顆粒的形成，從而可能不利地影響半導體晶片。其它潛在問題包括由于CVD生長或顆粒形成而降低室壽命。

因此，需要一種噴頭系統，其通過處理可粘著到增壓室或噴頭系統其它部分的氣態前體來避免重疊脈沖的問題和不希望的CVD生長。

發明內容

提供本概述是為了以簡化的形式引入一系列概念。下文在本公開示例實施例的詳細描述中更詳細地描述這些概念。本概述不打算標識所要求的主題的關鍵特征或必要特征，也不打算用于限制所要求的主題的范圍。

根據本發明的至少一個實施例，一種氣體分配裝置包括：頂板，其至少具有第一氣態前體流過的第一頂部孔口；設置在頂板下方的第一增壓室；第一門控納米通道柵格；第一電壓源，其配置成將電壓施加到第一門控納米通道柵格；電氣隔離板；底板；和多個第一底部孔口，其中多個第一底部孔口形成于電氣隔離板和底板；其中施加到第一門控納米通道柵格的電壓確定第一門控納米通道柵格是否準許第一氣態前體穿過多個第一底部孔口。

根據本發明的至少一個實施例，一種用于將膜沉積在半導體晶片上的設備包括：反應室；第一氣體源，其構造成提供第一氣態前體；構造成保持半導體晶片的晶片保持器；和氣體分配裝置，其構造成在半導體晶片上分配所述第一氣態前體，氣體分配裝置包括：頂板，其至少具有第一氣態前體流過的第一頂部孔口；設置在頂板下方的第一增壓室；第一門控納米通道柵格；第一電壓源，其配置成將電壓施加到第一門控納米通道柵格；電氣隔離板；底板；和多個第一底部孔口，其中多個第一底部孔口形成于電氣隔離板和底板；其中施加到第一門控納米通道柵格的電壓確定第一門控納米通道柵格是否準許第一氣態前體穿過多個第一底部孔口。

附圖說明

下文將參照某些實施例的圖式來描述本文中所公開的本發明的這些和其它特征、方面和優勢，所述實施例意圖說明而不是限制本發明。

圖1是根據本發明的至少一個實施例的具有單增壓室噴頭的半導體晶片處理系統的橫截面圖。

圖2是根據本發明的至少一個實施例的具有單個增壓室的氣體分配裝置或噴頭的橫截面放大圖。

圖3A和圖3B是示出根據本發明的至少一個實施例的氣體分配裝置或噴頭的一部分的操作的圖示。

圖4是根據本發明的至少一個實施例的具有雙增壓室的氣體分配裝置或噴頭的橫截面放大圖。

應了解，圖中的元件僅為了簡單和清晰起見而示，且不一定按比例繪制。舉例來說，圖中的一些元件的尺寸可能相對于其他元件夸大，以有助于改進對本公開所說明實施例的理解。