專利名稱：具排氣孔隙特征的氣體散流噴氣頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是與半導(dǎo)體晶片制程系統(tǒng)有關(guān)，更明確而言，是關(guān)于在工 件表面分布制程氣體的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體晶片制程系統(tǒng)通常含有一制程室，其具有晶座或基座，用以于 制程室內(nèi)靠近制程區(qū)域支撐半導(dǎo)體晶片。制程室形成一真空范圍，界定出 部分的制程區(qū)域。 一氣體散流組件或噴氣頭可提供一或多個(gè)制程氣體至制 程區(qū)域。接著可加熱及/或提供能量予該氣體以形成一等離子體，于晶片上實(shí)施特定制程。這些制程可包含化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)，以沉積薄膜于晶片上，或一蝕刻反應(yīng)以由晶片移除材料。隨著半導(dǎo)體裝置尺寸與復(fù)雜度的增加，晶片面積變?yōu)楦诱滟F。因此， 不僅希望將元件設(shè)置至靠近晶片中心，亦希望盡可能靠近晶片外部邊緣。 將元件設(shè)置在靠近晶片周圍處也提高了在徑向范圍中晶片制程步驟的的一 致性(radial uniformity)的要求。因此，是希望半導(dǎo)體制造過程可幾乎于 整個(gè)晶片表面達(dá)到一致性。圖2顯示習(xí)知技藝的沉積室210，具有習(xí)知技藝的噴氣頭220。習(xí)知技 藝的噴氣頭220特征為，于噴氣頭下表面225具有數(shù)個(gè)相等間隔的孔洞222。 制程氣體經(jīng)由入口導(dǎo)管214，沿標(biāo)記方向215流入噴氣頭220?？锥?22用 以于噴氣頭內(nèi)沿方向218分布制程氣體。制程氣體經(jīng)由孔洞222離開噴氣 頭，并與半導(dǎo)體晶片230表面反應(yīng)。噴氣頭內(nèi)的氣體空間散流，決定分布 于半導(dǎo)體晶片表面氣體的 一致性。于沉積制程中，制程氣體流經(jīng)半導(dǎo)體晶片230的頂部表面235,并與 表面235或其他氣態(tài)物種反應(yīng)，以于晶片表面235形成所需的薄膜236。 氣體于晶片邊緣沿方向238流動(dòng)，并經(jīng)由環(huán)狀排氣通道250排氣。于圖2所繪示的習(xí)知技藝沉積室，為抵達(dá)排氣通道250,于晶片中心 上方，由噴氣頭所引入的制程氣體，通常于徑向方向沿晶片表面流動(dòng)，且 于晶片邊緣沿方向238流動(dòng)。因此，當(dāng)氣體于徑向方向朝向晶片邊緣流動(dòng) 時(shí)，氣態(tài)物種的速度便可能增加。于沉積制程中，沉積速率典型地取決于反應(yīng)種類相對(duì)于半導(dǎo)體晶片表 面的流動(dòng)。若反應(yīng)種類的速度于徑向方向上增加，沉積速率于靠近晶片周 圍可能大于靠近晶片中心，導(dǎo)致不一致的薄膜厚度。因此，業(yè)界亟需一種設(shè)備是可改進(jìn)沉積于半導(dǎo)體晶片的薄膜的一致性。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，是關(guān)于在工件表面分布制程氣體的系統(tǒng)與 方法。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，制程氣體由一來源，經(jīng)由具有數(shù)個(gè)孔隙 的氣體散流噴氣頭，流至工件表面。氣體散流噴氣頭亦具有數(shù)個(gè)排氣孔隙 特征，以移除來自晶片表面上的材料。由噴氣頭排氣孔隙所提供的補(bǔ)充排 氣，是用以減少由于通過晶片表面的徑向流動(dòng)所產(chǎn)生的氣體速度變化，從 而增強(qiáng)相對(duì)于晶片中心的晶片邊緣的處理一致性。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的設(shè)備，包含圍繞制程室的側(cè)壁，以及位于 制程室內(nèi)的晶片基座。第一排氣導(dǎo)管與制程室進(jìn)行流體交換，且一制程氣 體源經(jīng)由氣體散流噴氣頭而與制程室進(jìn)行流體交換。氣體散流噴氣頭含有 一第一通道其可與制程氣體源進(jìn)行流體交換，以及分布于該噴氣頭下表面的孔隙；以及與第一通道分隔的一第二通道，其與第二排氣導(dǎo)管，以及分 布于噴氣頭下表面的排氣孔隙，進(jìn)行流體交換。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，以處理半導(dǎo)體工件的方法是包含，經(jīng)由位 于氣體散流面板的第一數(shù)個(gè)孔隙，流動(dòng)一制程氣體至一半導(dǎo)體工件。氣體 由半導(dǎo)體工件上，經(jīng)由制程室排氣通道，以及位于氣體散流面板的第二數(shù) 個(gè)孔隙而移除。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，以于一制程室處理半導(dǎo)體晶片的方法是包 含，置入一半導(dǎo)體晶片至制程室，并經(jīng)由第一排氣通道排空制程室。至少 一制程氣體，經(jīng)由位于噴氣頭表面的第一組孔隙引入。氣體經(jīng)由第一排氣 通道移除，且氣體經(jīng)由位于噴氣頭表面的數(shù)個(gè)孔隙移除。
根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，以控制沉積于半導(dǎo)體晶片上薄膜性質(zhì)一致 性的方法是包含，放置一晶片于一制程室，并經(jīng)由位于面板的第一數(shù)個(gè)孔 隙，引入氣體至晶片。氣體經(jīng)由位于面板的第二數(shù)個(gè)孔隙移除，且氣體同 時(shí)由徑向排氣路徑移除。本發(fā)明的這些與其他具體實(shí)施例，以及其特征與一些潛在優(yōu)點(diǎn)，將連 同隨后的內(nèi)容與所附圖示詳細(xì)描述。


圖1A為化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的一簡(jiǎn)化概要圖示。圖IB為化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)制程室側(cè)壁部分，分解透視的筒化概要圖示。圖1C為化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)制程室蓋子組件，分解透視的簡(jiǎn)化概要圖示。圖2為習(xí)知技藝的沉積室與噴氣頭簡(jiǎn)化概要圖示。圖3A為根據(jù)本發(fā)明 一具體實(shí)施例的沉積室簡(jiǎn)化概要圖示。圖3B為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的沉積室筒化概要圖示。圖3C為根據(jù)本發(fā)明額外具體實(shí)施例的沉積室簡(jiǎn)化概要圖示。圖4A為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的噴氣頭簡(jiǎn)化側(cè)邊截面圖示。圖4B為根據(jù)本發(fā)明 一具體實(shí)施例的噴氣頭簡(jiǎn)化仰視圖示。圖4C為噴氣頭的一簡(jiǎn)化仰視圖示，說明仰視圖示間的關(guān)系。圖4CA為圖4C所示噴氣頭底面部分的放大圖示。圖5為根據(jù)本發(fā)明另 一 具體實(shí)施例的噴氣頭簡(jiǎn)化仰視圖示。圖6為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的噴氣頭徑向截面簡(jiǎn)化仰視圖示。圖7為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的噴氣頭徑向截面簡(jiǎn)化仰視圖示。圖8為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的噴氣頭徑向截面簡(jiǎn)化仰視圖示。圖9A為一流程圖示，繪示根據(jù)本發(fā)明操作沉積室的一具體實(shí)施例方法。圖9B為一流程圖示，繪示根據(jù)本發(fā)明操作沉積室的另一具體實(shí)施例 方法。
圖9C為一流程圖示，繪示根據(jù)本發(fā)明操作沉積室的再另一具體實(shí)施 例方法。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，是關(guān)于在工件表面分布制程氣體的系統(tǒng)與 方法。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，制程氣體由一來源，經(jīng)由具有數(shù)個(gè)孔隙 的一氣體散流噴氣頭，流動(dòng)至一工件表面。氣體散流噴氣頭亦具有數(shù)個(gè)排 氣孔隙的特征，以由晶片表面移除材料。由噴氣頭排氣孔隙提供的補(bǔ)充排 氣，是用于減少通過晶片表面的徑向流動(dòng)，所造成的氣體速度變化，從而 增強(qiáng)相對(duì)于晶片中'"、的晶片邊緣的處理 一 致性。圖3A繪示根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的沉積室300。制程氣體經(jīng)由具有 雙重通道面板311的噴氣頭310,進(jìn)入制程室，并流入位于半導(dǎo)體晶片320 表面上的圓柱體積305。進(jìn)入制程室的制程氣體流動(dòng)，是以箭頭3U繪示， 延伸通過噴氣頭下表面的面板。由晶片區(qū)域，以及晶片與面板間距離所定 義的圓柱體積305，有時(shí)稱為反應(yīng)區(qū)域。沉積氣體彼此間及與半導(dǎo)體晶片 的反應(yīng)，于半導(dǎo)體晶片320的上表面沉積薄膜321。通過基座邊緣后，氣體經(jīng)由主要或首要環(huán)狀排氣通道340排氣，于某 些具體實(shí)施例，其可藉由含由孔洞349的陶瓷環(huán)341,與制程室分隔。通 過靠近晶片表面區(qū)域，經(jīng)由此排氣路徑的排出氣體，是以箭頭322標(biāo)示， 位于基座330的周圍邊緣。此主要排氣通道，藉由控制流經(jīng)排氣通道344 的排出氣體數(shù)量，具有維持所需制程壓力的足夠能力。根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例，排出氣體的數(shù)量由一特定方法辨識(shí)。于 一些具體實(shí)施例，此主要排氣通道具有確保制程室內(nèi)維持足夠低壓的足夠 能力，以維持等離子體于其中。經(jīng)由通道340排出的氣體也可使再沉積減 至最低，若未反應(yīng)的氣體未由制程室排出且回流于晶片表面，則仍可能發(fā) 生再沉積現(xiàn)象。操作者可能希望控制半導(dǎo)體晶片320與面板310間的距離，以根據(jù)晶 片至面板的距離，補(bǔ)償各種制程參數(shù)的影響。此類制程參數(shù)包含，但不限 于，反應(yīng)種類濃度，反應(yīng)種類的留置時(shí)間，以及溫度。除了沿基座邊緣提供的主要排氣路徑325外，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，亦提供經(jīng)由雙重通道噴氣頭的額外補(bǔ)充排氣路徑。具體地，圖3A的 箭頭314與316繪示通過面板311下表面，并穿出噴氣頭側(cè)邊的補(bǔ)充排氣 路徑。如圖3A所示，連接至噴氣頭的排氣線路318，是安排于主要制程室 300外，將沿路徑314與316流動(dòng)的補(bǔ)充噴氣頭排出氣體，與沿路徑322 流動(dòng)的主要徑向排出氣體分隔。閥346安裝于排氣線路318，以提供對(duì)于 補(bǔ)充排出氣體流速與壓力的控制。于圖3A所繪示的特定具體實(shí)施例，于 噴氣頭中，連接至主要排氣通道340的排氣線路342，以及連接至補(bǔ)充排 氣路徑的排氣線路318，是于制程室300外重新結(jié)合，并連接至相同的前 管線泵344。閥348是安裝于排氣線路342,以提供對(duì)于主要排出氣體流速 與壓力的控制。圖3B繪示根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，其中連接至噴氣頭360的 排氣線路367,仍舊位于制程室350內(nèi)。制程氣體經(jīng)由具有雙重通道面板 361的噴氣頭360，進(jìn)入制程室。進(jìn)入制程室的制程氣體流動(dòng)，是由箭頭 362所繪示，延伸通過噴氣頭下表面的面板。沉積氣體彼此間以及與半導(dǎo) 體晶片的反應(yīng)，于半導(dǎo)體晶片370的上表面產(chǎn)生薄膜沉積371?？拷?355外部邊緣的缺口定義數(shù)個(gè)排氣路徑。由靠近晶片表面區(qū)域通過此排氣 路徑的排出氣體，以箭頭372標(biāo)示，位于基座355的周圍邊緣。來自噴氣頭366的排出氣體，以及徑向排出氣體372，是于區(qū)域368 結(jié)合，并經(jīng)由主要排氣通道373，藉由真空泵374移除。單一前管線泵是 連接至排氣通道373,以排空制程室350。根據(jù)本發(fā)明的一額外具體實(shí)施例，是繪示于圖3C。于圖3C所示的制 程室架構(gòu)，主要泵390與次要泵391皆由制程室排出氣體。制程氣體經(jīng)由具有雙重通道面板378的噴氣頭377,進(jìn)入制程室376。 進(jìn)入制程室的制程氣體流動(dòng)，是由箭頭385所繪示，延伸通過噴氣頭下表 面的面板。沉積氣體彼此間以及與半導(dǎo)體晶片的反應(yīng)，于半導(dǎo)體晶片381 的上表面產(chǎn)生薄膜382的沉積。主要泵390沿徑向排氣路徑386排出氣體，且次要泵391沿補(bǔ)充排氣
路徑387與388排出氣體。靠近基座380外部邊緣的環(huán)狀排氣通道，是定義沉積氣體的排氣路徑。 來自靠近晶片表面區(qū)域的排出氣體，經(jīng)由此排氣路徑，以箭頭386標(biāo)示， 位于基座380周圍邊緣。連接至噴氣頭377的排氣線路395，是安排于主 要制程室376外，將噴氣頭排出氣體387及388,與徑向排出氣體386分 隔。于圖3C所繪示的具體實(shí)施例，連接至主要排氣通道394的排氣線路 396，是連接至主要前管線泵390。 一不同的前管線泵391是連接至排氣線 路393,其連接至補(bǔ)充排氣線路395,并與噴氣頭進(jìn)行交換。因此，于圖 3C所繪示的具體實(shí)施例，個(gè)別泵由個(gè)別半徑與補(bǔ)充排氣路徑排出氣體。此外，于圖3C所繪示的具體實(shí)施例，閥397位于排氣線路396,且閥 392位于排氣線路393。于本發(fā)明一些具體實(shí)施例中，閥397與392可用于 主要與補(bǔ)充排氣路徑間產(chǎn)生不同抽氣壓力。于一些具體實(shí)施例，用于排氣路徑的面才反面積，為自面板中心的徑向 距離函數(shù)。由雙重通道面板所提供的額外排氣路徑，使得熟知此項(xiàng)技藝的 人士，得以藉由對(duì)于為自晶片中心徑向距離函數(shù)的制程參數(shù)執(zhí)行精確控制， 以最佳化沉積制程。這些參數(shù)可包含，但不限于，例如，反應(yīng)種類的濃度， 反應(yīng)種類的留置時(shí)間，載體氣體的濃度，氣體流動(dòng)速度，以及反應(yīng)區(qū)域的 氣體壓力。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，利用雙重通道面板架構(gòu)的沉積制程最佳化， 可增加整個(gè)晶片表面的薄膜厚度一致性。制程最佳化亦可產(chǎn)生薄膜厚度、 密度、折射是數(shù)、電介質(zhì)常數(shù)，或?yàn)橛删行膹较蚓嚯x函數(shù)的其他薄膜 特性的所需變化。圖4A為一放大截面圖示，顯示根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的散流/排氣 噴氣頭的細(xì)部。噴氣頭400為一較大制程室440的一元件。此具體實(shí)施例 的散流/排氣噴氣頭400含有氣體散流孔隙410,位于面板405底部表面的 不同位置。制程氣體經(jīng)由散流通道410與散流孔隙411注入，沿線路412 流動(dòng)，并與半導(dǎo)體晶片430頂部表面接觸。當(dāng)其由半導(dǎo)體晶片430的邊緣， 于徑向方向排出時(shí)，排出氣體沿線路418流動(dòng)，并通過排氣路徑419。于
本發(fā)明某些具體實(shí)施例，排氣路徑419可稱為主要排氣路徑。散流/排氣噴氣頭400亦包含氣體排出孔隙415,位于面板405底部表 面不同位置。額外排出氣體流自靠近半導(dǎo)體晶片430頂部表面區(qū)域，并通 過氣體排出孔隙415與氣體排出通道416。這些排出氣體沿線路417流動(dòng)， 并由反應(yīng)室排出。于本發(fā)明一些具體實(shí)施例，通過通道416的排氣路徑稱 為補(bǔ)充排氣路徑。經(jīng)由排氣通道419與經(jīng)由排氣通道416排出的氣體比例， 將取決于沿晶片表面，以及主要與補(bǔ)充排氣通道內(nèi)的氣體壓力，與其他因 素。圖4B顯示根據(jù)本發(fā)明的面板一具體實(shí)施例的部分仰視圖示。于此具 體實(shí)施例，氣體散流孔隙包含一注入孔洞450,位于整個(gè)面壽反底部不同位 置。氣體排出孔隙包含排氣孔洞455，位于面板整個(gè)底部其他不同位置。于此處所呈現(xiàn)的簡(jiǎn)化部分仰視圖示(圖4B至圖8),為便于描述與說 明，是省略圓柱狀對(duì)稱特征。圖4C至圖4CA是繪示，于圖4B至圖8所 呈現(xiàn)的簡(jiǎn)化部分仰視圖示，如何與較大的面板設(shè)計(jì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。這些部分仰 視圖示，是表示圖4C所示的面板475的部分485,于圖4CA的放大圖示 480。因此，關(guān)于面板圓形性質(zhì)的細(xì)節(jié)，其對(duì)于熟知此項(xiàng)習(xí)知技藝的人士為 顯而易見的，是于這些仰視圖示中省略。若沉積制程要求于抵達(dá)半導(dǎo)體晶片表面前，反應(yīng)氣體不進(jìn)行混合，可 再細(xì)分氣體散流通道與對(duì)應(yīng)的孔隙，以防止氣體于抵達(dá)表面前進(jìn)行混合。 美國專利第6,086,677號(hào)，指定至本發(fā)明的受讓人，并于此并入?yún)⒖?，描?一面板與氣體散流歧管組件，其中制程氣體可經(jīng)由共同面板，于未混合下 傳送至制程區(qū)域。于圖4B所繪示的具體實(shí)施例，可總和含有氣體散流孔隙的面板面積， 以決定相加(或總體面板)散流面積。同樣地，可總和含有排氣孔隙的面 板面積，以決定相加(或總體面板)排氣面積。于圖4B所繪示的具體實(shí)施 例，相加散流面積與相加排氣面積的比例約為4: 1。此外，此相加散流/ 排氣面積比例于整個(gè)面板表面為固定的。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可選擇氣體散流孔隙與氣體排出孔隙的數(shù) 目，以最佳化不同制程氣體的比例與流速。例如，根據(jù)一具體實(shí)施例，排
氣孔隙數(shù)目，且因此排氣孔隙面積，可為面板位置的函數(shù)而變動(dòng)，以根據(jù) 制程需求，控制氣態(tài)物種的局部流動(dòng)?；蛘?，除變化氣體散流與排氣孔隙數(shù)目外，可根據(jù)制程需求，變化氣 體散流與排氣孔隙的尺寸。于一具體實(shí)施例，其中希望小孔隙尺寸時(shí)，較 多數(shù)目的小孔隙可位于面板，以達(dá)到與較少數(shù)目的大孔隙的相同孔隙面積。 相反地，當(dāng)一特定應(yīng)用要求較少數(shù)目的大孔隙時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施 例，是提供所需的彈性以達(dá)到此目標(biāo)。雖然圖4B所示的具體實(shí)施例，具有固定散流/排氣面積比例，為徑向 距離函數(shù)的特征，但此并非為本發(fā)明所要求。根據(jù)其他具體實(shí)施例，于整 個(gè)面板，可變化散流孔隙面積，相對(duì)于排氣孔隙面積的比例，以依所需， 促進(jìn)處理一致性或變化。圖5是對(duì)應(yīng)地繪示本發(fā)明另一具體實(shí)施例，其中是相對(duì)于圖4B中所 繪示，增加排氣孔隙520的數(shù)目，從而增加相加排氣面積。于此具體實(shí)施 例，散流孔隙510的數(shù)目仍舊維持不變?？山逵稍黾尤鐖D4B所示的氣體排 出孔隙的尺寸，達(dá)到相似效果，從而降低相加散流面積，相對(duì)于相加排氣 面積的比例，同時(shí)維持相同數(shù)目的散流與排氣孔隙。于一些沉積應(yīng)用，于沉積過程中，半導(dǎo)體晶片可于一水平平面旋轉(zhuǎn)。 晶片的旋轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致由于向心力，沿晶片表面的增加氣體流動(dòng)。因此，圖 6繪示本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，可用于進(jìn)一步確保沉積薄膜的徑向一致 性。于此部分仰3見圖示，排氣孔隙520的數(shù)目，隨著由晶片中心的徑向距 離630增加而增加。因此，圖6的具體實(shí)施例，當(dāng)由晶片中心的徑向距離 增加時(shí)，提供額外的排氣孔隙面積。圖6的具體實(shí)施例，是增加氣體散流 面積相對(duì)于氣體排氣面積的局部比例，為由晶片中心徑向距離的函數(shù)。相 對(duì)地，圖7繪示另一功能關(guān)系，其中排氣孔隙面積隨著徑向距離630而降 低。于根據(jù)本發(fā)明的某些具體實(shí)施例，排氣面積的增加，相對(duì)于徑向距離， 可為線性的，如公式1所示。圖6繪示一階梯狀線性關(guān)系，于兩個(gè)散流區(qū) 塊的每個(gè)群組，排氣面積藉由每單位面積的額外排氣孔隙520而增加。<formula>formula see original document page 14</formula>
然而，于其他具體實(shí)施例，于噴氣頭的排氣孔隙面積增加，相對(duì)于徑 向，可為非線性。此一非線性關(guān)系可具有函數(shù)形式，隨距離而單調(diào)增加或 減少，例如以徑向距離平方增加排氣面積。圖8繪示另一函數(shù)關(guān)系，其中，由晶片中心開始，排氣孔隙面積隨徑 向距離而增加，達(dá)到一最大值，接著隨徑向距離增加至面板半徑而減少。增加孔隙密度，可用于"平滑"第6、 7與8圖所繪示的階梯狀變化。上述的具體實(shí)施例，增加或減少局部排氣面積，以于為徑向距離函數(shù)， 氣體散流面積相對(duì)于氣體排出面積的局部比例，產(chǎn)生變化?；蛘撸勺兓?為由晶片中心徑向距離函數(shù)的局部氣體散流面積，以達(dá)到所希望的結(jié)果。 如關(guān)于排氣面積變化的討論，可變化氣體散流孔隙的尺寸與數(shù)目，以達(dá)到 反應(yīng)種類所需的散流。如先前所述，基座于垂直方向可控制轉(zhuǎn)移?；拇怪边\(yùn)動(dòng)，通常用 于晶片載入與卸載操作，以及于沉積時(shí)，變化晶片至面板的距離。沉積時(shí)，晶片至面板距離的變化，對(duì)于沉積制程具有數(shù)項(xiàng)影響。典型地，沉積制程于晶片與面板間使用寬廣的間隔(2150密爾)。間隔小于或 等于150密爾時(shí)，反應(yīng)區(qū)域的氣體壓力于晶片表面不一致，于晶片邊緣的 壓力典型地小于晶片中心的壓力。于晶片周圍的此減少壓力，降低反應(yīng)種 類濃度，并減少晶片邊緣的沉積。然而，使用根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的面板，得以藉由增加對(duì)應(yīng)于晶 片邊緣的排氣面積，抵消此邊緣薄化，從而增加至晶片邊緣的反應(yīng)種類流 動(dòng)。于圖6繪示的特定具體實(shí)施例，將有用于例如排氣面積隨徑向距離增 加的應(yīng)用。具有隨徑向距離，非線性增加排氣面積的其他具體實(shí)施例亦為 有用的。其他應(yīng)用可能需要晶片與面板間之間隔降低至小于150密爾，以增強(qiáng) 制程速度與產(chǎn)量。隨著噴氣頭接近晶片，且反應(yīng)區(qū)域體積下降，靠近晶片 中心分布的反應(yīng)種類，經(jīng)歷較長(zhǎng)的留置時(shí)間，導(dǎo)致接近晶片中心的沉積薄膜具較大厚度。因此，于本發(fā)明某些具體實(shí)施例，可于噴氣頭上提供額外排氣面積，
以增加接近晶片中心的排出氣體流動(dòng)，減少局部反應(yīng)種類的濃度程度，以 及產(chǎn)生的沉積速率。圖7是繪示此一具體實(shí)施例，其中排氣孔隙的數(shù)目， 及相對(duì)應(yīng)的排氣面積，于面板中心大于面板邊緣?；蛘撸B同排氣孔隙數(shù) 目的改變，可增加個(gè)別排氣孔隙的尺寸，以達(dá)到增加相同排氣面積。于其他制程系統(tǒng)，基座或其他支撐結(jié)構(gòu)的特征為非 一致的溫度分布。 例如，于基座中心的溫度，相較于基座周圍，可維持于一較高溫度，而得 以快速冷卻基座，而不會(huì)對(duì)于基座組件，產(chǎn)生張力與可能的破裂。沉積速 率部分為溫度函數(shù)，于基座中心的升高溫度，可能降低相對(duì)于基座邊緣的 局部沉積速率。本發(fā)明的具體實(shí)施例，可藉由增加接近晶片中心的排氣流 動(dòng)，從而增加反應(yīng)種類濃度及反應(yīng)速率，而抵消此類非一致沉積。由于其他制程步驟要求，亦可能產(chǎn)生于基材不同區(qū)域施加不同制程方式的需求。例如，化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)生完全平坦化的晶片表面，化學(xué)機(jī)械研磨過程本身可能于表面平坦度與薄 膜厚度引入徑向變化。因此，于一些利用化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)的制程，是需 具有特定設(shè)計(jì)非一致性厚度變化的薄膜沉積。因此，根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例，可用于沉積具有非一致厚度的薄 膜，其為由晶片中心徑向距離的函數(shù)，從而抵消化學(xué)機(jī)械研磨制程的非一 致性效應(yīng)。此一兩步驟沉積/研磨制程的最終結(jié)果，將產(chǎn)生具有所需厚度一 致性的薄膜。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，提供系統(tǒng)操作者數(shù)種處理半導(dǎo)體晶片的方 法。例如，圖9A為一流程圖示，描繪方法卯O,其中沉積系統(tǒng)可根據(jù)本發(fā) 明運(yùn)作。首先，于步驟910， 一晶片是藉由熟知此項(xiàng)技藝人士已知的裝置， 置入沉積室。于步驟912,密封沉積室并排空至一降低壓力。于圖9A所繪 示的具體實(shí)施例，沉積室可藉由開啟連接至主要泵，于前管線中的閥而排 空。于其他具體實(shí)施例，沉積室可藉由開啟連接至次要排氣泵，或是連接 至主要與次要泵組合，前管線中的閥而排空。于根據(jù)本發(fā)明的一些具體實(shí) 施例，壓力可下降至足以支援于沉積室內(nèi)產(chǎn)生等離子體的程度。例如，壓 力可下降至介于5至20陶爾(torr)間。
一旦沉積室到達(dá)所需壓力，于步驟912,制程氣體經(jīng)由位于噴氣頭面 板的數(shù)個(gè)孔隙，引入至沉積室。這些氣體散流孔隙的數(shù)目，大小與分布， 已于上詳述。制程氣體流經(jīng)半導(dǎo)體晶片頂部表面，并與表面或其他氣態(tài)物 種反應(yīng)，以于晶片表面形成所需薄膜。制程氣體與反應(yīng)副產(chǎn)物同時(shí)由沉積室，經(jīng)由步驟916的主要徑向排氣 路徑，以及步驟918中，于噴氣頭含有排氣通道的次要排氣路徑排出。通 過這些其他排氣路徑的氣體體積比例，可藉由安裝于個(gè)別路徑上排氣線路 的閥的相對(duì)位置，加以控制。于完成沉積制程，于步驟920,停止傳送制程氣體。于步驟922與924， 分別使沉積室返回至大氣壓力，并移除晶片。圖9B為一流程圖示，繪示根據(jù)本發(fā)明，操作沉積系統(tǒng)方法的另一具 體實(shí)施例。于方法901的步驟930, —晶片是置入沉積室。于步驟932,使 用主要排氣路徑，密封與排空沉積室至一降低壓力。于圖9B所繪示方法的 另一具體實(shí)施例，沉積室是藉由開啟位于連接至主要排氣泵的前管線的閥 而排空， 一旦沉積室到達(dá)所需的壓力，于步驟934,制程氣體是經(jīng)由位于 噴氣頭面板的數(shù)個(gè)孔隙引入。于步驟936,經(jīng)由使用主要排氣通道，達(dá)成 開始排出制程氣體與反應(yīng)副產(chǎn)物。隨后，于步驟938,制程氣體與反應(yīng)副 產(chǎn)物同時(shí)由沉積室，經(jīng)由第一徑向排氣路徑排出，且于步驟940，經(jīng)由包 含噴氣頭中排氣通道的次要排氣路徑排出。于圖9B所示的方法901的另一 具體實(shí)施例，大多數(shù)排出氣體通過主要排氣通道，線路與泵。相較于主要 排氣路徑，次要排氣路徑用于移除來自沉積室較少數(shù)量的氣體，從而提供 操作者對(duì)于制程參數(shù)的"微調(diào)，，控制。通過次要與主要排氣路徑的氣體體 積比例，可于接近零與一的數(shù)值間變化。完成沉積制程后，于步驟942,停止制程氣體的傳送，于步驟944與 946,分別使沉積室返回至大氣壓力，并移除晶片。圖9C為根據(jù)本發(fā)明，操作沉積室方法的再另一具體實(shí)施例的流程圖 示。于方法902的步驟950,將晶片置入沉積室。于步驟952,排空沉積室， 且于步驟954,使等離子體撞擊沉積室。沉積室可經(jīng)由主要或次要排氣路 徑，或兩者組合排出氣體而排空。當(dāng)?shù)入x子體穩(wěn)定后，于步驟956,經(jīng)由
位于面板表面的數(shù)個(gè)孔隙，引入制程氣體至沉積室。制程氣體與反應(yīng)副產(chǎn)物由沉積室，于步驟958與960，分別經(jīng)由主要 與次要排氣路徑移除。于圖9C所繪示方法902的具體實(shí)施例，于步驟962 與964，于沉積制程中，調(diào)整主要與次要排氣路徑的排氣速率。于一些具 體實(shí)施例，于沉積過程中，可變化排氣速率，以調(diào)變沉積薄膜的特性。這 些特性可包含，但不限于，薄膜厚度，密度，折射是數(shù)，或電介質(zhì)常數(shù)。完成沉積制程后，于步驟966，停止制程氣體的流動(dòng)。于步驟968與 970,分別使沉積室排空至大氣壓力，并移除晶片。經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的噴氣頭，所提供的補(bǔ)充排氣路徑，相較 于習(xí)知技藝，提供某些優(yōu)點(diǎn)。除了于基座邊緣提供的傳統(tǒng)排氣路徑(見圖 3A的流動(dòng)線路322 )，于噴氣頭的排氣孔隙，提供一補(bǔ)充排氣路徑，有用 于最佳化接近晶片表面的反應(yīng)種類流動(dòng)。此外，為徑向距離函數(shù)，散流相 對(duì)于排氣面積的比例變化性，對(duì)于制程氣體與反應(yīng)副產(chǎn)物的散流與排氣， 提供空間上的控制。根-據(jù)本一發(fā)明一具體實(shí)施例，于徑向方向流經(jīng)晶片表面，并經(jīng)由徑向排氣路徑流出的氣體體積，可藉由面板的設(shè)計(jì)而修改。于此一具體實(shí)施例， 藉由制程氣體與反應(yīng)副產(chǎn)物，通過補(bǔ)充噴氣頭排氣路徑的選擇性排出，可 控制橫向流經(jīng)晶片表面的反應(yīng)氣態(tài)物種體積與濃度。于一特定具體實(shí)施例， 流經(jīng)晶片的反應(yīng)氣態(tài)物種體積與濃度，藉由增加橫向流動(dòng)體積區(qū)域的排氣 孔隙面積，可維持于為徑向距離函數(shù)的一定值。此改進(jìn)制程控制可產(chǎn)生較 高的薄膜一致性。于本發(fā)明其他具體實(shí)施例，反應(yīng)種類于晶片表面的留置時(shí)間，可藉由 噴氣頭排氣孔隙面積的空間分布而控制。例如，圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的一 具體實(shí)施例，其中接近晶片中心835與邊緣840，噴氣頭所提供的排氣孔 隙面積，小于距離等于1/2面板半徑處的排氣孔隙面積。于距離等于1/2 面板半徑的區(qū)域，可稱為中間半徑區(qū)域830。因此，于晶片中心835引入 的制程氣體，在經(jīng)由中間半徑區(qū)域830的面板，離開反應(yīng)區(qū)域前，相較于 靠近中間半徑區(qū)域830引入的制程氣體，于晶片表面行經(jīng)較長(zhǎng)的距離。于 其他具體實(shí)施例，接近中間半徑區(qū)域，通過晶片表面的制程氣體流動(dòng)，藉由氣體散流與排氣孔隙的選擇性配置而增強(qiáng)。圖A是顯示可實(shí)施本發(fā)明方法的一適當(dāng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其為化 學(xué)氣相沉積系統(tǒng)IO的一垂直截面圖示，具有一真空或制程室15,包含制程室側(cè)壁15a與制程室蓋子組件15b。制程室側(cè)壁15a與制程室蓋子組件 15b于圖1B與1C圖以分解透視圖示顯示。化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)10含有一氣體散流歧管11，以散布制程氣體至一 基材(未顯示)，是位于制程室中心的加熱晶座12上。于制程時(shí)，基材， 例如一半導(dǎo)體基材，位于晶座12的一平坦(或輕微凸面)表面12a(圖1B)。 晶座可于一下方載入/卸載位置(未顯示)，以及一上方制程位置(示于圖 1A)間控制移動(dòng)，其是與歧管11緊鄰。 一活動(dòng)平板(未顯示)，含有感 應(yīng)器，以提供晶片位置的資訊。沉積與載體氣體，是經(jīng)由平坦，圓形氣體散流面板13a的穿孔孔洞13b (圖1C),引入制程室15，如上所詳述。更具體地，沉積制程氣體經(jīng)由入 口歧管11 (由圖1A的箭頭40表示)，經(jīng)由一常見穿孔阻擋板42，且接 著經(jīng)由氣體散流面板13a中的孔洞13b，流入制程室。到達(dá)歧管前，沉積與載體氣體由氣體源7a，經(jīng)由氣體傳送系統(tǒng)7的氣 體供應(yīng)線路8,輸入至一混合系統(tǒng)9,于此處結(jié)合并接著傳送至歧管11。 通常，每個(gè)制程氣體的供應(yīng)線路包含(i)數(shù)個(gè)安全關(guān)閉閥(未顯示)，用 于自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)閉制程氣體流動(dòng)進(jìn)入制程室，及(ii)質(zhì)流控制器(亦未顯 示)，用以測(cè)量通過供應(yīng)線路的氣體流量。當(dāng)毒性氣體(例如臭氧或鹵素 氣體)于制程中使用時(shí)，數(shù)個(gè)安全關(guān)閉閥以常見組態(tài)置于每個(gè)氣體供應(yīng)線 路。于化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)14執(zhí)行的沉積制程，可為一熱制程或等離子體增 強(qiáng)制程。于等離子體增強(qiáng)制程， 一射頻(RF)電源44于氣體散流面板13a 與晶座間施加電源，以激發(fā)制程氣體混合物，以于面板13a與晶座間的圓 柱區(qū)域，稱為"反應(yīng)區(qū)域，，內(nèi)形成等離子體。等離子體成分反應(yīng)而沉積一 所需的薄膜于由晶座12所支撐的半導(dǎo)體晶片表面。射頻電源44為一混合 頻率無線電電源，典型地于13.56兆赫的高無線電頻路(RF1 )，以及360 千赫的低射頻(RF2)供應(yīng)電源，以增強(qiáng)引入真空室15的反應(yīng)種類的分解。 于熱制程，將不利用射頻電源44,且制程氣體混合物熱反應(yīng)，以沉積所需的薄膜于由晶座12所支撐的半導(dǎo)體晶片表面，其對(duì)于加熱具有阻抗，以提供反應(yīng)所需的熱能。于等離子體增強(qiáng)沉積制程，等離子體加熱整個(gè)制程室10，包含制程室 本體的側(cè)壁15a,圍繞排氣通道23與關(guān)閉閥24。當(dāng)未開啟等離子體或于熱 沉積制程時(shí)， 一熱液體于制程室的側(cè)壁15a循環(huán)，以維持制程室于一升高 溫度。用于加熱制程室側(cè)壁15a的液體，包含典型液體類型，即，以水稀 釋的乙二醇或以油稀釋的熱轉(zhuǎn)移液體。此類加熱有利地減少或消除反應(yīng)產(chǎn) 物不希望的冷凝，并改進(jìn)消除制程氣體的揮發(fā)性產(chǎn)物，以及可能污染制程 的其他污染物，若其于冷卻的真空通道側(cè)壁冷凝，并于無氣體流動(dòng)時(shí)期， 回流至制程室。未沉積的剩余氣體混合物，包含反應(yīng)產(chǎn)物，是由制程室藉由連接至排 氣通道23的真空泵50，由前管線55排出。具體地，氣體經(jīng)由環(huán)繞反應(yīng)區(qū) 域的一環(huán)狀，狹縫形孔隙16排出，并進(jìn)入一環(huán)狀排氣空間17。環(huán)狀狹縫 16與空間17，是由制程室頂部的圓柱狀側(cè)壁15a (包含側(cè)壁的上層電介質(zhì) 內(nèi)層19),以及環(huán)狀制程室蓋子120底部間的缺口所定義。狹縫孔隙16 與空間17的360度環(huán)狀對(duì)稱與一致性，對(duì)于達(dá)到晶片表面制程氣體的一致 性流動(dòng)，以于晶片沉積一致性薄膜， 一般而言為重要的。由排氣空間17,氣體流經(jīng)排氣空間17側(cè)邊延伸部分21下方，通過一 觀察通道(未顯示)，經(jīng)由一向下延伸的氣體通道23，通過真空關(guān)閉閥24 (其本體與下方制程室側(cè)壁15a結(jié)合)，并進(jìn)入經(jīng)由前管線55，連接至外 部真空泵50的排氣出口 25。晶座12的晶片支撐轉(zhuǎn)盤(較佳地為鋁、陶瓷、或其組合)為抗加熱， 使用一嵌入式單一回圈嵌入加熱器元件，裝配為平行同心圓形式的兩個(gè)完 整彎曲。加熱器元件外圍部分，沿支撐轉(zhuǎn)盤周圍行進(jìn)，且內(nèi)部部分沿較小 半徑的同心圓路徑行進(jìn)。加熱器元件的線路通過晶座12的柄。典型地，任何或所有制程室內(nèi)層、氣體入口歧管面板，與各種其他反 應(yīng)器硬體，是由例如鋁、電鍍鋁、或陶瓷材料所制成。此類化學(xué)氣相沉積 設(shè)備的一范例，是于美國專利第5,558,717號(hào)，發(fā)明名稱r CVD Processing Chamber」中描述。美國專利第5,558,717號(hào)的專利權(quán)屬于應(yīng)用材料公司， 是為本發(fā)明的專利權(quán)人，于此并入?yún)⒖?。一提升機(jī)構(gòu)與馬達(dá)(未顯示)，升高與降低加熱晶座組件12與其晶片 提升接腳12b，當(dāng)晶片藉由一機(jī)械刀片(未顯示)，通過制程室10側(cè)的一插入/移除開口26,移入或移出制程室本體時(shí)。馬達(dá)于一制程位置14與一較低晶片載入位置間，升高與降低晶座12。馬達(dá)、連接至供應(yīng)線路8的閥 或流體控制器、氣體傳送系統(tǒng)、節(jié)流閥、射頻電源44,以及制程室與基座 加熱系統(tǒng)，均由系統(tǒng)控制器34 (圖1A)，經(jīng)由控制線路36所控制，其中僅顯示一部份。控制器34根據(jù)來自光學(xué)感應(yīng)器的反饋，決定可移動(dòng)機(jī)械組 件的位置，例如節(jié)流閥與晶座，其藉由控制器3 4控制下的適當(dāng)馬達(dá)所移動(dòng)。于一具體實(shí)施例，系統(tǒng)控制器包含一硬盤(存儲(chǔ)器38)、一軟盤與一處理器37。制程器含有一單一主機(jī)板電腦(Single-Board Computer, SBC ), 類比與數(shù)位輸入/輸出主機(jī)板、介面主機(jī)板與步徑馬達(dá)控制器主機(jī)板?；瘜W(xué) 氣相沉積系統(tǒng)10的各個(gè)部分，是符合VME ( Versa Modular European )標(biāo)準(zhǔn)， 其定義主機(jī)板，介面卡與連接器大小與類型。VME標(biāo)準(zhǔn)亦定義總線結(jié)構(gòu)，具有16位元數(shù)據(jù)總線與24位元位址總線。系統(tǒng)控制器34控制化學(xué)氣相沉積機(jī)器的所有活動(dòng)。系統(tǒng)控制器執(zhí)行系 統(tǒng)控制軟件，其為一電腦程式，儲(chǔ)存于一電腦可讀取媒體，例如存儲(chǔ)器38。 較佳地，存儲(chǔ)器38為硬盤，但存儲(chǔ)器38亦可為其他種類的存儲(chǔ)器。電腦程式包含一組指令，指定引入與排出氣體的時(shí)間、氣體混合、制程室壓力、 制程室溫度、射頻電源程度、晶座位置、以及特定制程的其他參數(shù)。儲(chǔ)存 于其他存儲(chǔ)器裝置，包舍，例如軟盤或其他適當(dāng)磁碟的其他電腦程式，亦可用于操作控制器34。上迷反應(yīng)器描述主要用于說明目的，且可利用其他等離子體化學(xué)氣相沉積設(shè)備，例如電子回旋共振(ECR)等離子體化學(xué)氣相沉積裝置、感應(yīng) 耦合射頻高密度等離子體化學(xué)氣相沉積裝置等。此外，上述系統(tǒng)的變化， 例如晶座設(shè)計(jì)、加熱器設(shè)計(jì)、射頻電源頻率、射頻電源連接位置與其他的 變化等亦為可能的。例如，晶片可由晶座所支撐，并由石英燈加熱。本發(fā) 明的層，以及形成此層的方法，并未限于任何特定設(shè)備或任何特定等離子
體激發(fā)方法。需了解此處所述的發(fā)明，可用于使用噴氣頭，以分布制程氣體至基材 的任何基板制程系統(tǒng)。此包含化學(xué)氣相沉積、氮化、氧化、蝕刻與清理系 統(tǒng)，僅列出數(shù)個(gè)范例。雖然此處已詳細(xì)顯示與描述包含本發(fā)明教示的各種 具體實(shí)施例，熟知此項(xiàng)技藝的人士亦可輕易地設(shè)計(jì)仍含有這些教示的許多 其他變化具體實(shí)施例。其他具體實(shí)施例是于權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，是包含數(shù)個(gè)側(cè)璧，圍繞一制程室；一晶片基座，位于該制程室內(nèi)；一第一排氣導(dǎo)管，用以與該制程室進(jìn)行流體交換；及一制程氣體源，用以經(jīng)由一氣體散流噴氣頭與該制程室進(jìn)行流體交換，該氣體散流噴氣頭包含一第一通道，用以與該制程氣體源及分布于該噴氣頭一下部表面的數(shù)個(gè)孔隙進(jìn)行流體交換；一第二通道，其是與該第一通道分隔，用以與一第二排氣導(dǎo)管及分布于該噴氣頭的該下部表面的數(shù)個(gè)排氣孔隙進(jìn)行流體交換。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該些孔隙定義一第一面積且該些排 氣孔隙定義一第二面積。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該第一面積與該第二面積的一比例 實(shí)質(zhì)上固定，是為自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該第一面積與該第二面積的一比例 是隨著自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)而變化。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該第一面積與該第二面積的該比例 是隨著自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)而作線性變化。
6. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該第一面積與該第二面積的該比例 是隨著自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)而作非線性變化。
7. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該第 一面積與該第二面積的該比例 是隨著自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)而增加。
8. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該第一面積與該第二面積的該比例 是隨著自該氣體散流噴氣頭中心起算的徑向距離的函數(shù)而減少。
9. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中該第一排氣導(dǎo)管與該第二排氣導(dǎo)管 以 一共同的前管線(foreline)進(jìn)行流體交換。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中該數(shù)個(gè)第二通道經(jīng)由一第一閥與 該前管線進(jìn)行流體交換，且該第二排氣導(dǎo)管經(jīng)由一第二閥與該前管線進(jìn)行 流體交換。
11. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中該第一排氣導(dǎo)管與該第二排氣導(dǎo) 管以一共同的真空泵進(jìn)行交換。
12. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該第一排氣導(dǎo)管與該第二排氣導(dǎo) 管是以數(shù)個(gè)個(gè)獨(dú)立真空泵進(jìn)行交換。
13. —種處理一半導(dǎo)體工件的方法，該方法包含下列步驟 經(jīng)由位于一氣體散流面板的一第一數(shù)個(gè)孔隙流動(dòng)一制程氣體至一半導(dǎo)體工件；及經(jīng)由 一制程室排氣通道及位于該氣體散流面板的第二數(shù)個(gè)孔隙由該半 導(dǎo)體工件移除氣體。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，更包含于流動(dòng)該制程氣體前，僅經(jīng)由 該制程室排氣通道移除該氣體。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，更包含于流動(dòng)該制程氣體前，經(jīng)由該 制程室排氣通道與該第二數(shù)個(gè)孔隙移除該氣體。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，更包含僅經(jīng)由該制程室排氣通道開始 移除氣體。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，更包含僅經(jīng)由該第二數(shù)個(gè)孔隙開始移 除氣體。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中該制程室排空至一低于20陶爾 的壓力。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，更包含于流動(dòng)該制程氣體前，于該制 程室產(chǎn)生一等離子體。
20. 如權(quán)利要求13項(xiàng)所述的方法，更包含于制程期間，調(diào)整經(jīng)由該制 程室排氣通道移除氣體的一速率。
21. 如權(quán)利要求13項(xiàng)所迷的方法，更包含于制程期間，調(diào)整經(jīng)由該第 二數(shù)個(gè)孔隙移除氣體的 一速率。
22. —種于一制程室中處理一半導(dǎo)體晶片的方法，該方法包含下列步驟將一半導(dǎo)體晶片置入該制程室； 經(jīng)由一第一排氣通道排空該制程室；經(jīng)由位于一噴氣頭的一表面上的第一孔隙組引入至少一制程氣體； 經(jīng)由該第一排氣通道移除氣體；及 經(jīng)由位于該噴氣頭的該表面的數(shù)個(gè)孔隙移除氣體。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中經(jīng)由該第一排氣通道移除的氣體 體積是大于經(jīng)由該數(shù)個(gè)孔隙移除的氣體體積。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中該制程室排空至一低于20陶爾 的壓力。
25. 如權(quán)利要求24項(xiàng)所述的方法，其中于引入該至少一制程氣體的該 步驟前，于該制程室產(chǎn)生一等離子體。
26. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中經(jīng)由該第一排氣通道與經(jīng)由該數(shù) 個(gè)孔隙移除氣體實(shí)質(zhì)上是同時(shí)產(chǎn)生。
27. —種控制一半導(dǎo)體晶片的一沉積薄膜特性的一致性的方法，該方 法包含下列步驟放置一晶片于一制程室；經(jīng)由位于 一 面板的第 一數(shù)個(gè)孔隙f I入數(shù)個(gè)種氣體至該晶片； 經(jīng)由位于該面板的第二數(shù)個(gè)孔隙移除該些氣體；及 通過一徑向排氣路徑(mdial exhaust path)同步移除該些氣體。
28. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，更包含于流動(dòng)該些氣體前，僅通過 該徑向排氣路徑排空該制程室。
29. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，更包含于流動(dòng)該些氣體前，通過該 徑向排氣路徑與該第二數(shù)個(gè)孔隙排空該制程室。
30. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，更包含僅經(jīng)由該徑向排氣路徑開始 移除該些氣體。
31. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，更包含僅經(jīng)由該第二數(shù)個(gè)孔隙開始 移除該些氣體。
32. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所迷的方法，其中該制程室排空至一低于20陶 爾的壓力。
33. 如權(quán)利要求32項(xiàng)所迷的方法，更包含于該制程室中產(chǎn)生一等離子體。
34. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，其中是于制程期間調(diào)整通過該徑向 排氣路徑的移除氣體的一速率。
35. 如權(quán)利要求27項(xiàng)所述的方法，其中是于制程期間，調(diào)整經(jīng)由該第 二數(shù)個(gè)孔隙移除氣體的 一速率。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，是關(guān)于在一工件表面分布制程氣體的系統(tǒng)與方法。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，制程氣體是經(jīng)由一氣體散流噴氣頭所界定的數(shù)個(gè)孔隙而由一來源流動(dòng)至一工件表面。該氣體散流噴氣頭的特征亦在于具有可移除該晶片表面上材料的數(shù)個(gè)排氣孔隙。由該噴氣頭排氣孔隙所提供的補(bǔ)充排氣可用以減少因流動(dòng)通過該晶片表面徑向所產(chǎn)生的氣體速度變化，從而增強(qiáng)于該晶片邊緣與中心間所得處理的一致性。該散流與排氣孔徑面積的比例可隨該面板變化或維持固定。此外，可選擇散流與排氣孔隙的尺寸與數(shù)目，以最佳化通過該半導(dǎo)體晶片表面的氣體散流。
文檔編號(hào)C23C16/455GK101120122SQ200480033987
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月19日
發(fā)明者K·杰納基拉曼, S·賈諾拉基斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司