[發明專利]PE-CVD設備及方法

在審

• 申請號: 202110017476.6
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN113308683A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: S·伯吉斯;K·克魯克;D·阿查德;W·羅伊爾;E·A·莫里森
• 申請（專利權）人: SPTS科技有限公司
• 主分類號: C23C16/509
• 分類號: C23C16/509
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

1.一種電容耦合的等離子體增強化學氣相沉積PE-CVD設備，其包括：

腔室；

第一電極，其包括位于所述腔室中的襯底支架；

第二電極，其包括位于所述腔室中的進氣口結構，所述進氣口結構包括邊緣區域、相對于所述邊緣區域向下懸垂的中心區域，及用于將PE-CVD前驅氣體混合物引入到所述腔室的一或多個前驅氣體入口，所述邊緣區域及所述中心區域兩者構成所述第二電極的一部分，其中所述前驅氣體入口安置于所述邊緣區域中，且所述中心區域與所述襯底支架間隔開以限定等離子體暗區通道；及

RF電源，其連接到所述進氣口結構以向其供應RF功率。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述襯底支架包括邊緣區域及用于接收襯底的中心區域，所述中心區域相對于所述邊緣區域升高，其中所述進氣口結構的所述中心區域與所述襯底支架的所述中心區域間隔開以限定所述等離子體暗區通道。

3.根據權利要求2所述的設備，其中所述進氣口結構的所述中心區域通常與所述襯底支架的所述中心區域相對。

4.根據任一前述權利要求所述的設備，其中所述進氣口結構的所述中心區域與所述襯底支架之間的間隔在2mm至20mm的范圍內。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的設備，其中所述進氣口結構及所述襯底支架中的至少一個由金屬材料，任選地鋁形成。

6.根據權利要求5所述的設備，其中所述進氣口結構的所述中心區域及所述邊緣區域都由金屬材料形成且彼此電接觸。

7.根據權利要求1至3中任一項所述的設備，其中所述進氣口結構的所述中心區域相對于所述進氣口結構的所述邊緣區域向下懸垂在5mm至45mm的范圍內的深度。

8.根據權利要求1至3中任一項所述的設備，其經配置使得所述進氣口結構的所述中心區域與所述襯底支架之間的所述間隔可在所述設備中執行的電容耦合的PE-CVD工藝過程期間變化。

9.一種通過電容耦合的等離子體增強化學氣相沉積PE-CVD將材料沉積在襯底的外圍區域上的方法，其包括以下步驟：

提供設備，所述設備包括：腔室；第一電極，其包括位于所述腔室中的襯底支架；第二電極，其包括位于所述腔室中的進氣口結構，所述進氣口結構包括邊緣區域、相對于所述邊緣區域向下懸垂的中心區域，以及用于將PE-CVD前驅氣體混合物引入到所述腔室的一或多個前驅氣體入口，所述邊緣區域及所述中心區域兩者構成所述第二電極的一部分，其中所述前驅氣體入口安置于所述邊緣區域中，且所述中心區域與所述襯底支架間隔開以限定等離子體暗區通道；及RF電源，其連接到所述進氣口結構以向其供應RF功率；

將所述襯底定位在所述襯底支架上；及

執行電容耦合的PE-CVD工藝，其中將RF功率提供給所述進氣口結構，以生成在所述等離子體暗區通道中具有暗區的等離子體，從而使所述材料僅沉積在襯底的外圍區域上。

10.根據權利要求9所述的方法，其中：

所述襯底支架包括邊緣區域及用于接收襯底的中心區域，所述中心區域相對于所述邊緣區域升高，其中所述進氣口結構的所述中心區域與所述襯底支架的所述中心區域間隔開以限定所述等離子體暗區通道；

所述襯底比所述襯底支架的所述中心區域寬，且具有前表面、后表面及邊緣表面，所述邊緣表面連接所述前表面及所述后表面，使得當所述襯底位于所述襯底支架上時，所述前表面面向所述進氣口結構，所述后表面背對所述進氣口結構，且所述襯底的所述外圍區域延伸出所述襯底支架的所述中心區域，由此將所述外圍區域的所述后表面暴露于等離子體；及

所述執行所述電容耦合的PE-CVD工藝的步驟使所述材料沉積在所述襯底的所述外圍區域中的所述后表面上。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述執行所述電容耦合的PE-CVD工藝的步驟還使所述材料沉積在所述襯底的所述邊緣區域及所述外圍區域中的所述前表面上。