申请/专利权人：应用材料公司

申请日：2015-09-17

公开（公告）日：2020-07-03

公开（公告）号：CN107429393B

主分类号：C23C16/44(20060101)

分类号：C23C16/44(20060101);C23C16/455(20060101);H01J37/32(20060101)

优先权：["20141006 US 14/507,780"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.03#授权;2017.12.26#实质审查的生效;2017.12.01#公开

摘要：本文提供用于清洁原子层沉积腔室的方法及设备。在一些实施方式中，腔室盖组件包含：外壳，外壳围绕中央通道，中央通道沿着中心轴延伸且具有上部分及下部分；盖板，盖板耦接至外壳且具有轮廓底表面，轮廓底表面从中央开口向下及向外延伸至盖板的周边部分，中央开口耦接至中央通道的下部分；第一加热元件，第一加热元件加热所述中央通道；第二加热元件，第二加热元件加热盖板的底表面；远程等离子体源，远程等离子体源流体地耦接至中央通道；及隔离套管，隔离套管耦接在远程等离子体源与外壳之间，其中隔离套管具有内通道，内通道延伸穿过隔离套管以流体地耦接远程等离子体源及中央通道。

主权项：1.一种腔室盖组件，包括：外壳，所述外壳围绕中央通道，所述中央通道沿着中心轴延伸且具有上部分及下部分，其中所述外壳包含内区域；插件，所述插件设置于所述内区域中且具有中央通路，所述中央通路至少部分地界定所述中央通道，其中所述插件包含多个第一孔洞及多个第二孔洞，所述多个第一孔洞沿着第一水平平面设置，所述多个第二孔洞沿着第二水平平面设置；盖板，所述盖板耦接至所述外壳且具有轮廓底表面，所述轮廓底表面从中央开口向下及向外延伸至所述盖板的周边部分，所述中央开口耦接至所述中央通道的所述下部分；第一加热元件，所述第一加热元件加热所述中央通道；第二加热元件，所述第二加热元件加热所述盖板的所述轮廓底表面；远程等离子体源，所述远程等离子体源流体地耦接至所述中央通道；及隔离套管，所述隔离套管耦接在所述远程等离子体源与所述外壳之间，其中所述隔离套管具有内通道，所述内通道延伸穿过所述隔离套管以流体地耦接所述远程等离子体源及所述中央通道，其中所述多个第一孔洞的每一孔洞具有相对于所述中心轴的角度，以便在第一旋转方向上绕着所述中心轴引导气体的流动，且其中所述多个第二孔洞的每一孔洞具有相对于所述中心轴的角度，以便在第二旋转方向上绕着所述中心轴引导气体的流动，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。

全文数据：具有热盖的原子层沉积腔室技术领域[0001]本揭示案的实施方式大体涉及用于原子层沉积的设备及方法。背景技术[0002]可靠地产生次微米及更小的特征是半导体装置的下一代超大规模集成电路VLSI及极大规模集成电路ULSI的的技术之一。然而，随着电路技术边缘的逼近，VLSI及ULSI技术中互连的尺寸缩减已对处理能力提出额外需求。处于VLSI及ULSI技术的核心位置的多级互连使用高的高宽比特征的精确处理，例如过孔via及其他互连。可靠地形成这些互连对VLSI及ULSI的成功及对增加各基板的电路密度及品质的持续努力而言是非常重要的。[0003]随着电路密度增加，互连例如过孔、沟槽、触点、及其他特征与其间的介电材料的宽度减小，而介电层的厚度保持实质恒定，导致这些特征的高度对宽度的高宽比增加。许多传统沉积处理难以填充高宽比超过4:1的次微米结构，特别是高宽比超过10:1的次微米结构。因此，对于形成实质无空隙且无接缝的具有高的高宽比的次微米特征还需大量的不间断努力。[0004]原子层沉积ALD为一沉积技术，探索该沉积技术以将材料层沉积于具有高的高宽比的特征上。ALD处理的一个范例包含气体脉冲的顺序引入。例如，用于气体脉冲的顺序引入的一个周期可包含第一反应物气体的脉冲，随后跟着净化气体的脉冲和或泵抽气，随后跟着第二反应物气体的脉冲，且随后跟着净化气体的脉冲和或泵抽气。此处使用的用语“气体”被定义为包含单一气体或多个气体。第一反应物及第二反应物的分开的脉冲的顺序引入可导致基板表面上的反应物的单层的交替自我限制吸收，因而每个周期形成单层的材料。可重复该周期至所需的沉积材料厚度。第一反应物气体的脉冲及第二反应物气体的脉冲之间的净化气体的脉冲和或栗抽气用以减小由于腔室中剩余的过量反应物而导致的反应物的气相反应的可能性。然而，发明人观察到:在用于ALD处理的一些腔室设计中，基板上的沉积结果具有“M”形厚度剖面。发明人也观察到:气体导入期间，可在腔室部件上积累副产物且副产物会剥落至正被处理的基板上。[0005]因此，发明人提供清洁ALD腔室的设备及方法。发明内容[0006]于此提供用于清洁原子层沉积腔室的方法及设备。在一些实施方式中，腔室盖组件包含:外壳，所述外壳围绕中央通道，所述中央通道沿着中心轴延伸且具有上部分及下部分;盖板，所述盖板耦接至所述外壳且具有轮廓底表面，所述轮廓底表面由中央开口向下及向外延伸至所述盖板的周边部分，所述中央开口耦接至所述中央通道的所述下部分;第一加热元件，所述第一加热元件加热所述中央通道;第二加热元件，所述第二加热元件加热所述盖板的底表面;远程等离子体源，所述远程等离子体源流体地耦接至所述中央通道;及隔离套管，所述隔离套管耦接在所述远程等离子体源与所述外壳之间，其中所述隔离套管具有内通道，所述内通道延伸穿过所述隔离套管以流体地耦接所述远程等离子体源及所述中央通道。[0007]在一些实施方式中，基板处理腔室包含:腔室主体;及腔室盖组件，所述腔室盖组件耦接至所述腔室主体以界定在所述腔室主体内且在所述腔室盖组件下方的处理容积。所述腔室盖组件可包含:外壳，所述外壳围绕中央通道，所述中央通道沿着中心轴延伸且具有上部分及下部分;盖板，所述盖板耦接至所述外壳且具有轮廓底表面，所述轮廓底表面由中央开口向下及向外延伸至所述盖板的周边部分，所述中央开口耦接至所述中央通道的所述下部分;第一加热元件，所述第一加热元件加热所述中央通道;第二加热元件，所述第二加热元件加热所述盖板的所述底表面;远程等离子体源，所述远程等离子体源流体地耦接至所述中央通道;及隔离套管，所述隔离套管耦接在所述远程等离子体源与所述外壳之间，其中所述隔离套管具有内通道，所述内通道延伸穿过所述隔离套管以流体地耦接所述远程等离子体源及所述中央通道。_[0008]在一些实施方式中，清洁处理腔室的方法包含以下步骤:提供清洁气体至远程等离子体源；由所述清洁气体形成等离子体;使所述等离子体从所述远程等离子体源流动经过隔离套管且进入腔室盖组件的中央通道及腔室盖组件的反应区，以汽化所述腔室盖组件的壁上的副产物;及加热所述腔室盖组件至预定温度，同时使所述等离子体流入所述中央通道及所述反应区。[0009]以下描述本揭示案的其他及进一步的实施方式。附图说明_[0010]可通过参考描绘于附图中的本揭示案的实施方式来理解本揭示案的实施方式简要概述于上且更详细论述于下）。然而，附图仅图示本揭示案典型的实施方式，因此不应视为对本揭示案的范围的限制，因为本揭示案可允许其他等效实施方式。[0011]图1A描绘本文一个实施方式中所描述的适用于原子层沉积的处理腔室的示意截面视图，所述处理腔室包含盖组件及气体输送设备。[0012]图1B描绘如本文一个实施方式中所描述的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的顶部部分的透视视图。[0013]图1C为根据本揭示案的一些实施方式的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0014]图2A描绘根据本揭示案的一些实施方式的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的外壳的透视视图。[0015]图2B描绘根据本揭示案的一些实施方式的用于图2A的盖组件及气体输送设备的外壳的俯视视图。[0016]图2C描绘根据本揭示案的一些实施方式的图2A的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0017]图2D描绘根据本揭示案的一些实施方式的图2A的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0018]图2E描绘根据本揭示案的一些实施方式的图1A的盖组件及气体输送设备的透视截面视图。[0019]图2F描绘根据本揭示案的一些实施方式的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0020]图2G描绘根据本揭示案的一些实施方式的图2F的盖组件及气体输送设备的透视截面视图。[0021]图3A描绘根据本揭示案的一些实施方式的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的插件的透视视图。[0022]图3B描绘根据本揭示案的一些实施方式的图3A中所描绘的插件的示意截面视图。[0023]图3C描绘根据本掲示案的一些实施方式的图3B中的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0024]图3D描绘根据本揭示案的一些实施方式的图3B中的盖组件及气体输送设备的示意截面视图。[0025]图4A描绘根据本揭示案的一些实施方式的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的插件的侧视图。[0026]图4B及4C各描绘根据本揭示案的一些实施方式的图4A的插件的水平截面的截面俯视视图。[0027]图5A描绘根据本揭示案的一些实施方式的适用于原子层沉积的盖组件及气体输送设备的插件的侧视图。[0028]图5B及5C各描绘根据本揭示案的一些实施方式的图5A的插件的水平截面的截面俯视视图。[0029]图6描绘流程图，所述流程图图示根据本揭示案的一些实施方式的清洁处理腔室的方法。[0030]为了便于理解，尽可能使用相同标记符号，以标示各图中共有的相同元件。附图并未按比例绘制且可为了清晰而简化。一个实施方式中的元件及特征可有利地并入于其他实施方式，而无须进一步叙述。具体实施方式[0031]本揭示案的实施方式提供可用于清洁基板处理腔室（例如，原子层沉积ALD腔室且在例如ALD处理期间沉积材料的设备及方法。实施方式包含基板处理腔室及气体输送系统，所述气体输送系统包含远程等离子体源及多个注射盖组件。其他实施方式提供用于在ALD处理期间使用这些气体输送系统沉积材料的方法。用于并入本文描述的设备的合适的处理腔室的范例包含可由加州SantaClara的应用材料公司取得的高介电常数亦即，高k及金属ALD沉积腔室。为了上下文及示范目的，提供以下处理腔室的描述，且不应理解或解释为对本揭示案的范围的限制。[0032]图1A及1B为根据本揭示案的一些实施方式的基板处理腔室处理腔室1〇〇的示意视图，所述基板处理腔室包含适用于ALD处理的气体输送系统130。图1C为包含气体输送系统130的另一实施方式的处理腔室1〇〇的示意视图。处理腔室1〇〇包含具有一个或更多个侧壁104及底部106的腔室主体102。腔室盖组件132被设置于腔室主体102顶上，以界定在腔室主体102内且在腔室盖组件132下方的处理容积。处理腔室100中的狭缝阀108为机械手（未图示）提供进出口，以将基板110输送至处理腔室100及从处理腔室100取回基板110,基板110例如是200mm或300mm的半导体晶片或玻璃基板。[0033]基板支撑件112将基板110支撑在处理腔室100中的基板接收表面111上。基板支撑件112装设至升降马达114以升高及降低基板支撑件112及设置于基板支撑件112上的基板110。连接至升降马达118的升降板116被装设于处理腔室100中以升高及降低升降销120,升降销12〇被设置为可移动穿过基板支撑件112。升降销120使基板110在基板支撑件112的表面之上升高及降低。基板支撑件112可包含真空夹具未图示）、静电夹具未图示）、或夹环未图示）以在沉积处理期间固定基板110至基板支撑件112。[0034]可调整基板支撑件112的温度以控制基板110的温度。例如，可使用嵌入式加热元件加热基板支撑件112,例如电阻式加热器未图示），或可使用辐射热加热基板支撑件112，例如设置于基板支撑件112上方的加热灯（未图示）。可设置净化环122于基板支撑件112上以界定净化通道124,净化通道124提供净化气体至基板110的周边部分以防止基板110的周边部分上的沉积。[0035]气体输送系统130设置于腔室主体102的上部分处以提供气体例如处理气体和或净化气体至处理腔室100。图1及2A至2G描绘气体输送系统130,气体输送系统130被配置为将基板110暴露至至少两个气体源或化学先驱物。真空系统178与泵送通道179连通以从处理腔室100抽空任何需要的气体且帮助维持处理腔室100的泵送区166内的所需压力或压力范围。[0036]在一些实施方式中，气体输送系统130包含延伸穿过腔室盖组件132的中央部分的气体分配通道134。如图1C中所示，气体分配通道134垂直地向着基板接收表面111延伸，也沿着气体分配通道134的中心轴133延伸穿过盖板170至下表面160。在一些实施方式中，气体分配通道134的一部分在上部分350内沿着中心轴133实质为圆柱状，且气体分配通道134的一部分在气体分配通道134的下部分135内距离中心轴133而形成锥度taper。气体分配通道134进一步延伸通过下表面160进入反应区164。下表面160由气体分配通道134的下部分135延伸至阻气门（choke162。下表面160被调整大小及构形以实质覆盖设置于基板支撑件112的基板接收表面111上的基板110。下表面160由盖板170的外边缘向着气体分配通道134而形成锥度。[0037]气流174图示处理气体穿过分配通道的流动可包含多种类型的流动图案。在一些实施方式中，在处理气体通过分配通道时，可迫使处理气体绕着气体分配通道134的中心轴133产生回转。在这些实施方式中，气流174可包含多种类型的环形流动图案，例如漩涡图案、螺旋图案、盘旋图案、或上述图案的衍生。[0038]虽然提供环形气流174有益于许多应用，但发明人发现：在一些应用中，环形气流可导致不均匀的处理结果。由此，在一些实施方式中，气流174可更加紊流以提供两个或更多个气体的增强的混合。发明人观察到:通过提供更紊流混合的气流174，在一些应用中能改良沉积均匀性。例如，在某些使用环形气流时导致“m”形沉积剖面的应用中（中央沉积率低且在中央与基板边缘之间的区域沉积率较高），提供紊流混合能有利地导致改良的沉积均匀性。[0039]气体分配通道134包含带有气体入口340、345、370的上部分，以从两对相似的阀142A152A、142B152B提供气流，可一起或分开提供该对阀。在一个配置中，阀142A及阀14¾耦接至分开的反应物气体源，但在一些实施方式中，可耦接至相同的净化气体源。例如，阀142A耦接至反应物气体源138，而阀142B耦接至反应物气体源139，而阀142A、142B皆耦接至净化气体源140。各个阀142A、142B包含具有阀座组件144A、144B的输送管线143A、143B，且各个阀152A、152B包含具有阀座组件146A、146B的净化管线145A、145B。输送管线143A、14：3B与反应物气体源138及139流体地连通，且与气体分配通道134的气体入口340、345、370流体地连通。输送管线143A、143B的阀座组件144A、144B控制反应物气体从反应物气体源138及139流动至气体分配通道134。净化管线145A、145B与净化气体源140连通，且在输送管线14：3A、143B的阀座组件144A、144B的下游与输送管线143A、143B相交。净化管线145A、145B的阀座组件146A、146B控制净化气体从净化气体源140流动至气体分配通道134。如果使用载气以输送来自反应物气体源138及139的反应物气体，可将相同气体使用为载气及净化气体例如，使用为载气及净化气体的氩气）。[0040]各个阀座组件144八、1448、1464、1468可包含隔板未图示及阀座未图示）。隔板可偏置为开启或关闭且可被致动而分别为关闭或开启。隔板可为气动式或可为电动式。气动阀包含可从Fujikin公司及VerifloDivision,ParkerHannifin公司获得的气动阀。电动阀包含可从Fujikin公司获得的电动阀。例如，可使用的ALD阀为FujikinModelNo.FPR-UDDFAT-2卜6.35-PI-ASN或FujikinMode1No.FPR-NHDT-2卜6.35-PA-AYT。可编程逻辑控制器148A、148B可耦接至阀142A、142B以控制阀142A、142B的阀座组件144A、144B、146A、146B的隔板的致动。气动阀可提供时间周期低至约0.020秒的气体脉冲。电动阀可提供时间周期低至约0.005秒的气体脉冲。电动阀一般使用耦接于阀与可编程逻辑控制器之间的驱动器。[0041]各个阀142AU42B可为零无效容积阀以致能在阀座组件144AU44B关闭时冲洗输送管线143A、143B的反应物气体。例如，可将净化管线145A、145B放置成相邻于输送管线143A、143B的阀座组件144A、144B。在阀座组件144A、144B关闭时，净化管线145A、145B可提供净化气体以冲洗输送管线143A、143B。在一个实施方式中，净化管线145A、145B被放置为稍微与输送管线143A、143B的阀座组件144A、144B间隔开，使得在阀座组件144A、144B开启时净化气体不直接被输送进入阀座组件144A、144B。此处使用的零无效容积阀被定义为具有可忽略的无效容积的阀（亦即，不必为零无效容积）。[0042]可适用各对阀142A152A、142B152B以提供反应物气体及净化气体的组合的气流和或分开的气流。参考阀对142A152A，反应物气体和净化气体的组合的气流的一个范例包含从净化气体源140经过净化管线145A的净化气体的持续流动及从反应物气体源138经过输送管线143A的反应物气体脉冲。可通过保持净化管线145A的阀座组件146A的隔板开启来提供净化气体的持续流动。可通过开启及关闭输送管线143A的阀座组件144A的隔板来提供来自反应物气体源138的反应物气体的脉冲。参考阀对142A152A，反应物气体和净化气体的分开的气流的一个范例包含从净化气体源140经过净化管线145A的净化气体的脉冲及从反应物气体源138经过输送管线143A的反应物气体的脉冲。可通过开启及关闭净化管线145A的阀座组件146A的隔板来提供净化气体脉冲。可通过开启及关闭输送管线14M的阀座组件144A的隔板来提供来自反应物气体源13S的反应物气体的脉冲。[0043]阀142A、142B的输送管线143A、14：3B可经由流体输送管线210、22〇、215及环状通道260、265、270而与气体入口340、345、370耦接。流体输送管线21〇、22〇、幻5可与阀142A、142B整合或可与阀142A、142B分开，因而连接至一个或更多个流体源。在一个方面中，阀142A、142B接近气体分配通道1：M而耦接至气体分配道1：M以减小输送管线14：3A、143B及流体输送管线210、220、215在阀142A、142B与气体入口340、345、370之间的任何不必要容积。[0044]不希望被理论限制，发明人相信:气体分配通道134的直径所述直径从气体分配通道1M的上部分沿着中心轴133至某一点为恒定值，接着不断增大至气体分配通道134的下部分135允许经过气体分配通道134的气体有较少的绝热膨胀，这帮助控制包含于气流174中的处理气体的温度。例如，输送进入气体分配通道134的气体的突然绝热膨胀可导致气体温度的下降，这可造成气体的凝结及液滴的形成。另一方面，逐渐形成锥度的气体分配通道134被相信能提供气体的较少的绝热膨胀。因此，可传输更多热给气体或由气体传输更多热，因而，通过控制腔室盖组件132的温度可更容易地控制气体的温度。气体分配通道134可逐渐形成锥度且包含一个或更多个形成锥度的内表面，例如形成锥度的直线表面、凹面表面、凸面表面、或上述表面的组合，或可包含一个或更多个形成锥度的内表面的区段（亦即，一部分形成锥度而一部分未形成锥度）。[0045]气体分配通道134的上部分由设置于外壳200中的插件300来界定。可设置帽盖400于外壳200及插件300上。插件300及帽盖400包含设置于插件300与外壳200之间的多个0形环385以确保适当的密封。[0046]如图1A中所描绘，处理腔室100进一步包含腔室清洁系统，所述腔室清洁系统包含远程等离子体源RPS190、在一端耦接至RPS190且在相对端耦接至帽盖400的隔离套管192、耦接至盖板170的上表面的加热器板198、及流体地耦接至RPS190的清洁气体源197。清洁气体源可包含适于形成等离子体以清洁处理腔室100的任何气体。在一些实施方式中，例如，清洁气体可为三氟化氮NF3。加热器板198可由不锈钢形成且包含分散遍及板的多个电阻式加热元件。[0047]参照图1C，隔离套管192包含内通道193,内通道193通过帽盖400的中央部分282中的多个孔285流体地耦接至气体分配通道134,以使等离子体从RPS190经由气体分配通道134流动进入反应区164。在处理腔室100内部的压力超过RPS190内部的压力时，处理气体可往上流动至RPS190并损坏RPS190。多个孔285用作阻气点，以防止处理气体的逆流通过内通道193往上流动进入RPS190。隔离套管192可由与被使用的清洁气体不起反应的任何材料形成。在一些实施方式中，在清洁气体为NF3时隔离套管192可由铝形成。腔室清洁系统进一步包含设置于外壳200中的一个或更多个筒式cartridge加热器240,以加热外壳200至预定温度。在一些实施方式中，所述预定温度大于或等于150摄氏度。外壳200及帽盖400可由不锈钢形成。[0048]RPS190操作于低于或等于约40摄氏度的温度。为了有利地将RPS190与由筒式加热器240在外壳200中所产生的热隔离，发明人最小化隔离套管192与帽盖400之间的接触面积。为了达成隔离，在隔离套管192与帽盖400之间设置隔热环194。隔热环194由具有低热传导性例如，低于隔离套管192及帽盖400的热传导性）的金属形成。在一些实施方式中，例如，隔热环194由不锈钢形成。此外，也可在隔离套管192与帽盖400之间设置〇形环385,以进一步减小隔离套管192与帽盖400之间的接触面积。隔热环194及0形环385的组合充当阻热门（thermalchoke以确保产生于外壳200中的热不会不利地影响RPS190。在一些实施方式中，可通过使热传递媒介流动通过隔离套管192中的通道未图示来冷却接近RPS190的隔离套管192的上部分。[0049]外壳2〇0可包括设置于基底2〇7上的环状岐管205。在图2A至况中所示的实施方式中，环状岐管2〇5界定内区域290且至少部分地界定绕着内区域290设置的两个或更多个环状通道。图2C为沿着图2A的线2C的截面视图。图邪为沿着图2C的线2D的截面视图。在替代实施方式中，环状岐管2〇5界定内区域29〇,且包含绕着内区域29〇设置的环状通道。图2F为图示三个流体输送管线及两个环状通道的另一实施方式。图2G为沿着图2F的线2G的截面视图。[0050]两个或更多个环状通道以沿着环状岐管2〇5的中心轴133彼此垂直间隔的方式设置。环状通道例如，环状通道260包括适用于在通道中流动流体的通道，且部分地或完全地环绕内区域290。环状通道可为内区域提供绕着内区域高达360度（例如，从270度至360度）的流体连通。各个环状通道允许流体例如，处理气体从流体源例如，气体源被输送至内区域以通过形成于插件300中的孔来分配流体，插件300与环状岐管205耦接。各个环状通道可具有多种截面形状及设计。例如，环状通道可为圆形、半圆形、矩形、或椭圆形截面设计。所述截面设计适用于提供流体例如，处理气体从环状通道至与环状通道耦接的孔洞的有效流动。例如，环状通道可包括矩形截面的三个侧边，且第四个侧边可为插件300的垂直主体33〇。因此，矩形截面的三个侧边及插件300的垂直主体330的第四个侧边一起界定环状通道。[0051]在一个实施方式中，各个环状通道圆周地跨过内区域290，例如环状通道260，且提供内区域36〇度的流体连通，如图2D及2E中所示。在替代实施方式中，环状通道中之一可具有360度的流体连通且至少第二环状通道可具有低于360度的流体连通。在一个实施方式中，绕着内区域290设置第一环状通道260及第二环状通道265。在另一实施方式中，环状岐管205可包含三个环状通道260、265、270图示于图1C中）。[0052]各个环状通道与个别流体输送管线耦接，例如流体输送管线210、215、220，如图1〇中所示。或者，各个环状通道可与两个或更多个流体输送管线耦接如图2F及2G中所示），而能提供流经环状通道的气体的混合或其他气体。图2G图示流体输送管线210及215,各流体输送管线与环状通道265耦接。[0053]各个流体管线与流体源耦接，例如气体源。此外，各个流体管线可与两个或更多个气体源耦接，而能提供流经环状通道的气体的混合或其他气体。多个环状通道的使用可允许不同前驱物的供应例如针对氧化铪沉积处理的氯化铪及水和或允许具有不同浓度的相同前驱物。此外，充气部可供应不同前驱物，包含混合前驱物或前驱物的交替输送。[00M]也可在环状岐管205中形成至少一个净化管线例如净化管线250。净化管线被导入环状岐管205的垂直部分。净化管线包括与一个或更多个间隙净化管线280耦接的水平气体传输管线，间隙净化管线280被设置为在系列环状通道的上方及下方接触内区域290。在内区域处的各个间隙净化管线280可具有形成于环状岐管205的表面处的延伸环状通道例如圆周地形成的环状通道245、255，环状岐管205被设置为相邻于内区域。净化管线250也与设置于环状岐管205中的垂直设置的管线230耦接。一个或更多个间隙净化管线也提供沿着插件300的垂直主体330至材料交叉处380的净化气体的流动，材料交叉处380介于插件300与盖帽盖W2的材料之间而形成相邻的气体分配通道134。净化气体将进一步防止处理气体与设置于外壳与插件之间的任何结构密封材料例如〇形环385反应，其中盖帽盖172及盖板组件的下方材料形成相邻的气体分配通道134。[0055]净化管线250可连接至净化气体源中之一，如先前针对处理腔室的描述，且净化气体可包括非反应性气体，例如氮或惰性气体。净化管线提供插件与环状岐管205之间的净化气体，以移除这些区域中不需要的处理气体。因此，净化气体保护敏感材料免于处理气体的损害，例如0形环材料，在暴露于反应性处理气体例如，金属卤化物前驱物时可随着时间的过去而劣化。[0056]参考图3A至3D，插件300设置于内区域290中且界定气体分配通道134的上部分35〇。插件包括耦接盖310在先前图中为400及垂直主体330,耦接盖310具有适用于耦接至外壳200的顶部部分的截断部分320,垂直主体330适用于设置于环状岐管205内部中且与环状岐管205内部齐平flush。垂直主体330界定上部分350。上部分可包括圆柱状或实质圆柱状。在一个范例中，如图3B中所示，上部分350包括圆柱形上部分351及扩大底部部分352，扩大底部部分352设置于底部的一组多个孔洞346的下方。[0057]可设置一个或更多个气体入口340、345于插件300的垂直主体中。气体入口340、345可包括沿着垂直主体330的一部分处的水平平面的多个孔洞341、346,因而形成多孔洞气体入口340、345。沿着各水平平面的孔洞341、346的数量可为2个与10个孔洞之间，例如，如图3A至3C中所示的6个孔洞。可沿着插件300形成一组或多组多个孔洞。可绕着垂直主体330的水平平面相互等距地设置孔洞341、346。或者，可使孔洞341、346间隔开和或形成群组以提供所需气流特性进入上部分350。绕着垂直主体330的水平平面相互等距地设置的孔洞与上部分350结合形成均化的沟槽，从而允许经过各个孔洞341、346的相同或实质相同的压力及气体流率，以提供基板表面处更均匀的处理气体流动。[0058]可以相对于中心轴133的任意角度设置孔洞341、346，例如约切向于中心轴133或气体分配通道134且穿过垂直主体330。可以不同角度针对径向及垂直方向定向孔洞341、346。孔洞341、346可相对于水平面成从0度至90度的角度，以提供所需流动特性。在一些实施方式中，孔洞341及346以切向于上部分35〇的角度设置如图3C中所示），且于从水平面起约〇度至约9〇度的范围内，或约0度至约6〇度，或约0度至约45度，或约0度至约20度。在一些实施方式中，孔洞341及346以切向及正交亦即，径向孔洞342于上部分350两者的角度设置如图3D中所示）。[0059]孔洞341、346与环状岐管205的两个或更多个环状通道260、265流体地耦接。可与每个对应于形成于环状岐管205中的环状通道的入口一起使用多组多个孔洞。孔洞可具有任何截面形状，例如，矩形形状、圆柱管、或泪滴teardrop形状。具有多个孔洞的入口及环状通道的组合提供基板表面处更均匀的处理气体流动。[0060]插件300可由与处理及清洁气体不反应的材料制成，例如NF3清洁气体。一个这种材料为铝。在图中所示的配置中，观察到铝插件具有增加的材料相容性，亦即，相较于其他材料例如，不锈钢），招插件与NF3清洁气体及其他处理气体例如，水具有较低的反应性。此外，插件材料与插件3〇0可接触的腔室的其他结构部件也可更具有相容性。例如，环绕气体分配通道134的盖板170的部分及盖帽盖172也可由招制成，由此锅插件3〇〇将具有好的材料相容性且针对制造及组装在结构上更加相容。[0061]描述于此的具有形成入口的多个孔洞（多个进入点）的盖帽盖提供遍及基板表面更均匀的处理气体流动，因而相较于单一进入点单一进入入口在环状方向上提供更均匀的厚度。发明人观察到:相较于单一进入点单一进入入口，在使用描述于此的盖帽盖172组件的多环状通道的情况下，沿着2英寸环分析、4英寸环分析且距离基板边缘3mm处具有改良的厚度均匀性，从而能达到较低的晶片中晶片wafer-in-wafer;WiW厚度。此外，观察到：于此描述的多环状通道相较于单一进入点单一进入入口降低往回扩散的风险，允许通过分开的管线独立控制处理气体，且提供加热的惰性气体净化以相较于单一进入点单一进入入口保护0形环。此外，多环状通道允许PVC阀的使用，以改进腐蚀保护，提供简化的硬件设计例如以VCR配件取代的面密封及消除针对单一进入点单一进入入口为必要的部件，而相较于单一进入点单一进入入口允许改良的可服务性。[0062]图1A至1B描绘气体行进至气体分配通道134的路径，如此处实施方式中所描述。处理气体从流体输送管线210及220输送进入环状通道260及265，通过气体入口340、345，进入上部分350并通过气体分配通道134。图2D、3B及3C图示处理气体或前驱物气体的行进路径，亦即，从流体输送管线21〇进入环状通道265，通过气体入口340，且进入上部分350。第二路径从流体输送管线220延伸进入环状通道260，通过气体入口345，且进入上部分350，如图1B、2D、3B及3C中所描绘。在一些实施方式中，第三路径从流体输送管线215延伸进入环状通道270，通过气体入口370，且进入上部分350，如图1C及2F中所描绘。[0063]虽然通过气体分配通道134的真实气体流动图案为未知，发明人相信：环形气流174图1C可从气体入口340、345、370以环形流动图案行进通过气体分配通道丨34，环形流动图案例如漩涡流动、螺旋流动、盘旋流动、旋进流动、盘卷流动、扭转流动、卷绕流动、螺形流动、卷曲流动、涡流流动、上述流动的衍生或组合。在一个方面中，环形气流174可帮助建立更有效率的气体分配通道134的净化，这是由于跨气体分配通道134的内表面的漩涡流动图案的扫掠作用产生的。[00M]如以上提到的，发明人发现:在一些应用中，环形气流可导致不均匀的处理结果。由此，在一些实施方式中，气流174可为更加紊流的以提供两个或更多个气体的增强混合。图4A描绘插件300,插件300在被插入ALD腔室的盖帽盖时界定插件300的垂直主体330与盖帽盖之间的三个或更多个环状通道402、404、406。环状通道402、404、406与上述环状通道260、265、270实质相似。环状通道402、404、406分别流体地耦接至多个孔洞410、420、430。沿着每个水平平面的孔洞410、42〇、43〇的数量可为2个与1〇个孔洞之间，例如，如图仙至扣中所示的6个孔洞。与上述孔洞相似，可绕着垂直主体33〇相互等距地设置个别的多个孔洞410、420、43〇内的各孔洞。在该实施方式中，然而，相较于多个孔洞4i〇、42〇、430中的其他至少之一，多个孔洞410、420、4：30的至少之一被布置成产生相反方向上的气体的旋转流动例如，由图4B至4C中所示的透视图，多个孔洞的至少之一被配置为提供第一方向上的旋转流动，例如顺时针方向，且多个孔洞的至少之一被配置为提供第二方向上的旋转流动，例如逆时针方向）。例如，如图4B至4C中所示，多个孔洞410以逆时针方向引导气流，且多个孔洞42〇及多个孔洞430以顺时针方向引导气流。由于多个孔洞41〇、420、430的逆流方向配置，产生紊流的气流1了4。插件300可包含用于置放〇形环的多个沟槽408,以确保插件3〇〇与八1^腔室的盖帽盖之间适当的密封。[0065]图5A至5C描绘根据本揭示案的一些实施方式的具有帽盖500的插件3〇〇。图5六至5：的插件3〇0与图4A至4C的插件相似，且包含流体地賴接至对应的多个孔洞51〇、52〇及53〇的多个环状通道502、504、506。在该实施方式中，然而，图5八至5：的插件300进一步包含设置成相邻于多个孔洞510、520及530的多个第二孔洞511、52^531。如图5級5：中所示，多个孔y冋510、520及530切向于上部分350亦即，切向孔洞），而多个第二孔洞511、521及531正交于或径向对准于上部分35^的中心轴亦即，径向孔洞）。发明人发现到：向插件3〇〇中引入径向孔洞511、521、531通过产生更加紊流的气流174以提供两个或更多个气体的增强混合而有利地改良处理均勾性。径向孔洞511、521、531可具有与切向孔洞510、520、530的直径相同或相异的直径，以相较于流经切向孔洞510、52〇、530的气体有利地控制流经径向孔洞511、521、531的气体的量。例如，在一些实施方式中，径向孔洞511、521、531可具有较切向孔洞510、52〇、53〇小的直径。在一些实施方式中，径向孔洞511、521、531可具有较切向孔洞51〇、520、53〇大的直径。插件3〇〇可包含用于置放〇形环的多个沟槽5〇8，以确保插件3〇〇与AU腔室的盖帽盖之间适当的密封。[0066]图1A描绘腔室盖组件132的下表面丨㈤的至少一部分可具有从耦接至气体分配通道134的中央开口向下及向外至腔室盖组件132的周边部分的轮廓或角度，以帮助提供从气体分配通道134跨过基板110的表面（亦即，从基板中央至基板边缘）的气流的改良速度分布。下表面160可包含一个或更多个表面，例如直线表面、凹面表面、凸面表面、或上述表面的组合。在一个实施方式中，下表面160为中凸漏斗状。[0067]在一个范例中，下表面160向下且向外朝着基板接收表面1U的边缘倾斜，以帮助减小于腔室盖组件132的下表面160与基板11〇之间行进的处理气体的速度的变化，同时有助于提供基板110的表面对反应物气体的均匀的暴露。在一个实施方式中，腔室盖组件132的向下倾斜的下表面160与基板110的表面之间的流动截面的最大面积对流动截面的最小面积的比率为低于约2，例如，低于约1•5,例如低于约〖•3,且在一些实施方式中，约为i。[0068]不希望被理论限制，发明人相信：以更均匀的速度行进跨过基板110的表面的气流帮助提供气体于基板110上更均匀的沉积。发明人相信:气体速度与气体浓度直接成比例，进而与气体于基板110的表面上的沉积速率直接成比例。因此，相信相对于在基板110的表面的第^区域处，在基板110的表面的第一区域处的较高气体速度能提供气体于第一区域上的较高的沉积。具有向下倾斜的下表面160的腔室盖组件132提供跨基板110的表面更均匀的气体沉积，因为下表面ieo提供更均匀的速度，因此提供跨基板110的表面的更均匀的气体浓度。[0069]也可根据本揭示案的实施方式施用多种方法以处理基板。在一些实施方式中，处理基板的方法包含使两个或更多个反应物或处理气体从一个或更多个流体源例如，气源I38、139流经腔室盖组件132的流体输送管线21〇、220。两个或更多个处理气体从流体输送管线210、220流经两个或更多个环状通道260、265,两个或更多个环状通道260、265至少部分由腔室盖组件132的外壳2〇0界定。外壳具有内区域290。两个或更多个处理气体从两个或更多个环状通道260、265流经设置于内区域290中的插件300而进入腔室盖组件132中的气体分配通道134的上部分350。插件3〇〇具有至少部分界定气体分配通道134的上部分35〇的中央通路passageway。一个或更多个处理气体流经气体分配通道134而进入设置于基板支撑件112上的基板110上方的反应区164。[0070]图1A描绘邻近基板110周边的位于腔室盖组件132的周边部分处的阻气门162。在组装腔室盖组件132以在基板110的周围形成处理区时，阻气门162包含限制气体流过基板110的周边附近区域的任何构件。[0071]在一个特定的实施方式中，阻气门162与基板支撑件112之间的间距为约0.04英寸与约2.0英寸之间，例如，约0.04英寸与约0•2英寸之间。所述间距可依据沉积期间输送的气体及处理条件而变化。阻气门162通过将反应区164与栗送区166图1A的不均匀压力分布隔离来帮助提供腔室盖组件132与基板110之间界定的容积或反应区164内更均匀的压力分布。[0072]如以上说明的，腔室盖组件132包含第一加热元件（外壳200中的一个或更多个筒式加热器240以加热气体分配通道134,及在第一加热元件的径向外设置的第二加热元件親接至盖板170的上表面的加热器板I98以加热盖板170例如，盖板170的下表面160。可利用控制腔室盖组件I32的温度来防止气体分解、沉积、或凝结于腔室盖组件132上。在一些实施方式中，可个别地加热腔室盖组件132的部件。在一些实施方式中，同时加热腔室盖组件132的部件。例如，参考图1A，腔室盖组件132可包含盖板n〇及盖帽盖172,其中盖板170及盖帽盖172形成气体分配通道134。可维持盖帽盖172于一个温度范围且可维持盖板170于另一温度范围，或可将这两个部件加热在相同温度范围。[0073]腔室盖组件132的部件及零件可包含诸如不锈钢、铝、镀镍的铝、镍、上述材料的合金之类的材料或其他合适的材料。在一个实施方式中，盖帽盖172及盖板170可独立地制造、加工、锻造、或以其他方式制造且由金属制成，例如铝、铝合金、钢、不锈钢、上述材料的合金、或上述材料的组合。[0074]在一些实施方式中，气体分配通道134的内表面131包含盖板170及盖帽盖172两者的内表面及腔室盖组件132的下表面160可包含抛光镜面，以帮助气体沿着气体分配通道134及腔室盖组件132的下表面160流动。在一些实施方式中，可电抛光流体输送管线210及220的内表面以帮助产生通过流体输送管线210及220的气体的层流。[0075]图1A描绘耦接至处理腔室100以控制处理条件的控制单元180,例如程序化个人计算机、工作站计算机、或类似物。例如，控制单元180可被配置为控制腔室清洁系统及腔室盖组件以在基板处理顺序的不同阶段期间使多种反应物气体及净化气体从气源138、139及140流经阀142A及142B。图示地，控制单元18〇包含中央处理单元CPU182、支持电路184、及包含相关联的控制软件183的存储器186。[0076]控制单元180可为任何形式的通用计算机处理器中之一，控制单元180能用于工业设定中以用于控制多种腔室及子处理器。PU182可使用任何合适的存储器186,例如随机存取存储器、只读存储器、软盘驱动、硬盘、或任何其他形式的本地或远程的数字储存器。多种支持电路可耦接至CPU182以支持处理腔室100。控制单元180可耦接至位于个别腔室部件附件的另一控制器，例如阀142A、142B的可编程逻辑控制器148A、148B。通过众多信号缆线共同称为信号总线188,图1A中图示其中一些操控控制单元180与处理腔室100的多种其他部件之间的双向通信。除了控制来自气源138、139、140及来自阀142A、142B的可编程逻辑控制器148A、148B的反应物气体及净化气体，控制单元180可被配置为负责自动控制晶片处理中使用的其他动作例如其他动作当中的晶片传输、温度控制、腔室抽空，本文于别处描述其中一些）。[0077]参考图1A至1C，在处理操作中，通过机械手（未图示经由狭缝阀108输送基板110至处理腔室100。通过升降销120及机械手的合作将基板110放置于基板支撑件112上。基板支撑件112将基板110升起至与腔室盖组件132的下表面160紧密相对。可与通过阀142B注射进入处理腔室100的第二气流一起或分开地（亦即，脉冲通过阀142A注射第一气流进入处理腔室100的气体分配通道134。第一气流可包含来自净化气体源140的净化气体的持续流动及来自反应物气体源138的反应物气体的脉冲，或可包含来自反应物气体源138的反应物气体的脉冲及来自净化气体源140的净化气体的脉冲。第二气流可包含来自净化气体源140的净化气体的持续流动及来自反应物气体源139的反应物气体的脉冲，或可包含来自反应物气体源139的反应物气体的脉冲及来自净化气体源140的净化气体的脉冲。[0078]气流174作为紊流行进通过气体分配通道134所述紊流通过气体分配通道134提供增强的混合。紊流气流174消散至朝向基板110的表面的向下流动。当气流行进通过气体分配通道1：34时，气流速度减小。接着气流行进跨过基板110的表面且跨过腔室盖组件132的下表面160。向下倾斜的腔室盖组件132的下表面160帮助减小跨过基板11〇的表面的气流速度的变化。接着气流行进经过阻气门162而进入处理腔室100的泵送区166。过量气体、副产物等流动进入栗送通道179且接着通过真空系统178从处理腔室100排出。在处理操作期间，一个或更多个筒式加热器240及加热器板198加热腔室盖组件132至预定温度，以加热累积于处理腔室100或设置于腔室中的处理套件）的壁上的任何固态副产物。结果，任何累积的固态副产物被汽化。通过真空系统178及栗送通道179抽出被汽化的副产物。在一些实施方式中，预定温度大于或等于150摄氏度。[0079]图6描绘流程图，该流程图图示根据本掲示案的一些实施方式的清洁操作600。也参考图1A至1C，在605,清洁气体例如，NF3从清洁气体源197流动进入RPS190。在610,由清洁气体形成等离子体。在615,等离子体接着流经隔离套管192的内通道193而进入气体分配通道134及反应区164。来自等离子体的离子随后撞击环绕气体分配通道134及反应区164的表面，以除去累积于这些表面上的任何剩余副产物。在620及在整个清洁操作600期间），一个或更多个筒式加热器240及加热器板198加热腔室盖组件132至预定温度，以加热累积于处理腔室100或设置于腔室中的处理套件的壁上的任何固态副产物。结果，任何累积的固态副产物被汽化。通过真空系统178及栗送通道179抽出被汽化的副产物。在一些实施方式中，预定温度大于或等于150摄氏度。[0080]于此将处理腔室100如图1A至1B中所图示描述为具有组合的特征。在一个方面中，处理腔室100提供相对于传统CVD腔室包含小容积的反应区164。处理腔室100使用较小量的气体例如反应物气体或净化气体以针对特定处理填充反应区164。在另一方面中，处理气体100提供具有向下及向外倾斜或漏斗状下表面下表面160的腔室盖组件132,以减小在腔室盖组件132的底表面与基板110之间行进的气流的速度分布中的变化。在又另一方面中，处理腔室100提供气体分配通道134以减小通过气体分配通道134引入的气流的速度。在又另一方面中，处理腔室1〇〇提供与气体分配通道134的中心呈角度a的流体输送管线。处理腔室100提供本文中于别处描述的其他特征。适用于原子层沉积的腔室的其他实施方式并入一个或更多个这些特征。[0081]虽然在上述描述中环状通道260、265、270由插件及相邻盖帽盖界定，但环状通道260、265、270可选择地形成于其他元件中。[0082]虽然前述内容针对本揭示案的一些实施方式，但可设计其他及进一步的实施方式而不背离本揭示案的基本范围。

权利要求：1.一种腔室盖组件，包括：外壳，所述外壳围绕中央通道，所述中央通道沿着中心轴延伸且具有上部分及下部分；盖板，所述盖板耦接至所述外壳且具有轮廓底表面，所述轮廓底表面从中央开口向下及向外延伸至所述盖板的周边部分，所述中央开口耦接至所述中央通道的所述下部分；第一加热元件，所述第一加热元件加热所述中央通道；第二加热元件，所述第二加热兀件加热所述盖板的所述轮廓底表面；远程等离子体源，所述远程等离子体源流体地耦接至所述中央通道;及隔离套管，所述隔离套管耦接在所述远程等离子体源与所述外壳之间，其中所述隔离套管具有内通道，所述内通道延伸穿过所述隔离套管以流体地耦接所述远程等离子体源及所述中央通道。2.如权利要求1所述的腔室盖组件，其中所述第一加热元件包括设置于所述外壳中的一个或更多个筒式加热器;且其中所述第二加热元件包括耦接至所述盖板的上表面的加热器板。3.如权利要求1所述的腔室盖组件，进一步包括：清洁气体源，所述清洁气体源耦接至所述远程等离子体源以给所述远程等离子体源供应清洁气体。4.如权利要求3所述的腔室盖组件，其中所述清洁气体为三氟化氮。5.如权利要求1所述的腔室盖组件，其中所述隔离套管由铝形成。6.如权利要求1至5的任一项所述的腔室盖组件：其中所述第一加热元件包括设置于所述外壳中的一个或更多个筒式加热器；其中所述第二加热元件包括耦接至所述盖板的上表面的加热器板；其中所述外壳包含内区域且至少部分地界定第一环状通道及第二环状通道，且其中所述第一环状通道及所述第二环状通道流体地耦接至所述中央通道；且所述腔室盖组件进一步包括：插件，所述插件设置于所述内区域中且具有中央通路，所述中央通路至少部分地界定所述中央通道，其中所述插件包含多个第一孔洞及多个第二孔洞，其中所述多个第一孔洞沿着第一水平平面设置以在所述第一环状通道与所述中央通道之间提供多孔洞气体入口，其中所述多个第二孔洞沿着第二水平平面设置以在所述第二环状通道与所述中央通道之间提供多孔洞气体入口；及隔热环，所述隔热环设置在所述隔离套管与所述插件之间，以最小化所述隔离套管与所述插件之间的接触面积。7.如权利要求1至5的任一项所述的腔室盖组件，其中所述外壳包含内区域且至少部分地界定第一环状通道及第二环状通道，其中所述第一环状通道及所述第二环状通道流体地耦接至所述中央通道;且所述腔室盖组件进一步包括：插件，所述插件设置于所述内区域中且具有中央通路，所述中央通路至少部分地界定所述中央通道，其中所述插件包含多个第一孔洞及多个第二孔洞，其中所述多个第一孔洞沿着第一水平平面设置以在所述第一环状通道与所述中央通道之间提供多孔洞气体入口，其中所述多个第二孔洞沿着第二水平平面设置以在所述第二环状通道与所述中央通道之间提供多孔洞气体入口。8.如权利要求7所述的腔室盖组件，其中所述多个第一孔洞的母一孔洞具有相对于所述中心轴的角度，以便在第一旋转方向上绕着所述中心轴引导气体的流动，及其中所述多个第二孔洞的每一孔洞具有相对于所述中心轴的角度，以便在第二旋转方向上绕着所述中心轴引导气体的流动，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。9.如权利要求7所述的腔室盖组件，进一步包括：隔热环，所述隔热环设置在所述隔离套管与所述插件之间，以最小化所述隔离套管与所述插件之间的接触面积。10.如权利要求9所述的腔室盖组件，其中所述隔热环由不锈钢形成。11.如权利要求7所述的腔室盖组件，其中所述插件包含帽盖，所述帽盖设置于所述插件的上部分，且其中所述帽盖包含形成于所述帽盖的中央部分中的多个孔，所述多个孔流体地耦接所述隔离套管的所述内通道及所述中央通道。12.如权利要求7所述的腔室盖组件，其中所述多个第一孔洞及所述多个第二孔洞各包含径向孔洞及切向孔洞。13.—种清洁处理腔室的方法，包括以下步骤：提供清洁气体至远程等离子体源；由所述清洁气体形成等离子体；使所述等离子体从所述远程等离子体源流动经过隔离套管且进入中央通道及腔室盖组件的反应区，以汽化所述腔室盖组件的壁上的副产物;及加热所述腔室盖组件至预定温度，同时使所述等离子体流动进入所述中央通道及所述反应区。14.如权利要求13所述的方法，其中所述预定温度大于或等于150摄氏度。15.如权利要求13至14的任一项所述的方法，其中所述清洁气体为三氟化氮。

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