具有主動冷卻型格柵的氣體分配裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及襯底處理系統，更具體地，涉及包括具有主動冷卻型格柵的氣體分配裝置的襯底處理系統。
【背景技術】
[0002]此處提供的【背景技術】描述是出于大體上呈現本公開的背景的目的。當前署名的發明人的工作，就其在該技術背景部分以及說明書方面中所描述的、可能不符合作為提交時的現有技術的工作而言，既不明示地也不暗示地承認是本公開的現有技術。
[0003]襯底處理系統典型地用于在諸如半導體晶片之類的襯底上圖案化、沉積、蝕刻以及灰化出各種類型的薄膜。襯底處理系統典型地包括具有諸如襯底基座、靜電卡盤、板等的襯底支架的處理室。諸如半導體晶片之類的襯底可以布置于襯底支架上。
[0004]在化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)處理中，可以將包括一種或更多種前體的氣體混合物引入處理室中，以使膜沉積于襯底上。在一些襯底處理系統中，可以將射頻(RF)等離子體用于激活化學反應。RF等離子體可以通過氣體分配裝置而遠程地輸送至處理室或直接地在處理室中創建。
[0005]例如，在處理的期間，可以將光阻層用于限定膜中的特征。然后，典型地去除光阻層。可以將灰化用于去除光阻層。可以使用遠程等離子體源來執行灰化。遠程等離子體源典型地通過使用射頻或微波信號來激勵諸如氧氣或氟氣之類的反應性氣體而生成等離子體。
[0006]可以將諸如噴頭之類的氣體分配裝置布置在遠程等離子體源與襯底之間。噴頭可以包括由鋁制成的板，該板包括限定孔圖案的多個孔。板中的孔圖案可以大約延伸至位于下面的襯底的邊緣。孔充當離子過濾器。在使用期間，由于孔中的離子的復合而導致板中的熱量趨向于增加。
[0007]隨著襯底尺寸和面積增大，由遠程等離子體源供給的RF功率的量典型地需要增大，以針對較大的襯底而維持期望的灰化速率。在較高的RF功率電平下，板的加熱升高至不能接受的溫度。雖然釬焊型噴頭設計允許水冷卻，以降低板的溫度，但這類設計趨向于具有相對地較低的可靠性。槍鉆型噴頭設計也允許水冷卻，以降低板的溫度，但制造昂貴。

【發明內容】

[0008]用于襯底處理系統的格柵組件包括第一部分，該第一部分包括:第一主體，其限定中心開口 ；入口；出口；以及上歧管，其位于第一主體中，并且，與入口或出口流體連通。第二部分布置成與第一部分相鄰，并且，包括限定中心開口的第二主體。多個管布置于第二主體的中心開口中。多個管中的第一管與上歧管流體連通。下歧管位于第二主體中，并且，與入口或出口中的另一個流體連通。多個管中的第二管與下歧管流體連通。格柵組件布置在遠程等離子體源與襯底之間。
[0009]在其他特征中，第一主體和第二主體為環形。多個管平行地布置于第二部分的中心開口中。上歧管包括具有分別與多個管中的第一管中的多個第二孔流體連通的多個第一孔的底面。O環圍繞多個第一孔布置于第一主體的底面，以提供第一主體的底面與第二主體的上表面之間的密封。
[0010]在其他特征中，第二部分包括第二主體的外周向側表面上的多個第一孔。多個管布置于第一孔中。
[0011]在其他特征中，第一塞布置于多個管的第一管中。第二塞布置于多個管中的第二管中。第二塞具有與第一塞不同的長度。
[0012]在其他特征中，通過第一主體的孔與入口或出口中的另一個流體連通。孔還與下歧管流體連通。O環圍繞孔布置在第一主體的底面，以提供第一主體的底面與第二主體的上表面之間的密封。
[0013]在其他特征中，S個上歧管限定于第一主體中。S個上歧管包括上歧管，其中，S是大于一的整數。T個下歧管限定于第二主體中。T個下歧管包括下歧管，其中，T是大于一的整數。
[0014]在其他特征中，S個上歧管中的一半位于第一主體的一側。S個上歧管中的一半位于第一主體的相對側。T個下歧管中的一半位于第二主體的一側。T個下歧管中的一半位于第二主體的相對側。
[0015]在其他特征中，襯底處理系統包括格柵組件和面板，面板包括孔圖案，孔圖案包括多個孔，并且，面板布置成與格柵組件的下部相鄰。
[0016]在其他特征中，格柵組件的多個管由鋁制成，并且，面板由石英制成。多個管具有圓形橫截面。多個管具有橢圓形橫截面。橢圓形橫截面具有平行于包括多個管的平面的短軸。
[0017]根據詳細描述、權利要求和附圖，本公開的適用性的更大的范圍將變得顯而易見。詳細描述和具體示例目的僅在于圖示，不旨在限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0018]根據詳細描述和附圖，將更充分地理解本公開，其中:
[0019]圖1是根據本公開的襯底處理系統的示例的功能框圖；
[0020]圖2是根據本公開的格柵組件的示例的透視圖；
[0021 ]圖3是格柵組件和面板的示例的透視剖視圖；
[0022]圖4是格柵組件的上部的示例的頂面的平面圖；
[0023]圖5是圖4的上部的底面的透視圖；
[0024]圖6A是格柵組件的下部的示例的頂面的平面圖；
[0025]圖6B是管的示例的橫截面圖；
[0026]圖7是圖6的下部的底面的透視圖；
[0027]圖8A和圖SB圖示管和管相對于面板中的孔的間隔的示例;并且，
[0028]圖9圖示布置在面板上面的多個冷卻格柵組件的示例。
[0029]在附圖中，可以重復使用參考編號來識別類似的和/或相同的元件。
【具體實施方式】
[0030]根據本公開的氣體分配裝置包括格柵組件，該格柵組件包括上部、下部和多個管。多個管在過濾不需要的離子和有害的離子的同時，使等離子體與襯底隔離。在一些示例中，格柵組件電接地且俘獲離子，以防止對襯底的損傷。格柵組件可以通過流過管的冷卻流體而冷卻，以防止熔融。僅舉例而言，冷卻流體可以包括水、Galden?或其他合適的冷卻流體。
[0031]在一些示例中，格柵組件的管平行地布置于平行于噴頭面板且位于噴頭面板上面的平面上或以相交的圖案布置。如果使用，則面板可以布置在格柵組件下面。另外，能夠將管圖案與位于格柵組件上面或下面的另一格柵組件結合。還可以將格柵組件的圖案與噴頭圖案結合使用，以提供另外的氣體分配。
[0032]如能夠理解的，具有冷卻格柵組件的氣體分配裝置可以用于任何襯底處理系統中。僅舉例而言，具有冷卻格柵組件的氣體分配裝置可以在用于使膜圖案化、沉積、蝕刻并灰化于諸如半導體晶片的襯底上的襯底處理系統中使用。
[0033]現在，參考圖1，示出了根據本公開的襯底處理系統10的示例。襯底處理系統10包括處理室12和氣體分配裝置13，氣體分配裝置13包括格柵組件14。在一些示例中，如將在下文中進一步描述的，遠程等離子體可以供給至氣體分配裝置13或在氣體分配裝置13中創建。基座16可以布置于處理室12中。在使用期間，可以在基座16上布置襯底18，諸如半導體晶片或其他類型的襯底。
[0034]襯底處理系統10包括氣體輸送系統20。僅舉例而言，氣體輸送系統20可以包括:一個或更多個氣體源22-1、22-2、……、以及22-N(統稱為氣體源22)；閥24_1、24-2、……、以及24-N(統稱為閥24)以及質量流量控制器(MFC)26-l、26-2、……、以及26_N(統稱為MFC 26)，其中，N是大于零的整數。氣體輸送系統20的輸出可以在歧管30中混合并輸送至遠程等離子體源且/或輸送至氣體分配裝置13。
[0035]控制器40可以連接至監測處理室12中的諸如溫度、壓力等運行參數的一個或更多個傳感器41。可以根據需要而設置加熱器42，以加熱基座16和襯底18。可以設置閥50和栗52，以從處理室12排空氣體。
[0036]僅舉例而言，遠程等離子體源56可以包括創建遠程等離子體的等離子體管、感應線圈或另一裝置。僅舉例而言，遠程等離子體源56可以利用RF或微波功率而使用反應性氣體，諸如但不限于氧氣、氟氣、包括氧氣和/或氟氣的氣體混合物以及/或其他反應性氣體來創建遠程等離子體。在一些示例中，感應線圈圍繞噴頭的上桿部纏繞，并且，通過經由RF源和匹配網