具有真空隔离和预处理环境的高压退火腔室的制作方法

公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。相关技术的描述自从几十年前推出以来，半导体元件的几何尺寸已经大大地缩小。增加的器件密度已经导致结构性特征具有减小的空间尺寸。形成现代半导体器件的结构性特征的缝隙和沟槽的深宽比(深度比上宽度的比例)已经缩小到以材料填充缝隙变得非常具有挑战性的程度。造成此挑战的一个重要因素是在缝隙完全填满之前，沉积在缝隙中的材料倾向于容易堵塞于缝隙的开口。因此，需要一种用于填充基板上高深宽比缝隙和沟槽的改进的设备和方法。

背景技术：

技术实现思路

1、公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。在一个实施例中公开批次处理腔室。批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、操作用来加热内壳的加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、设置于升降板上且被配置以将多个基板固持于内腔室内的匣、以及注入端口。内壳和上壳界定外腔室，而内壳和下壳界定与外腔室隔离的内腔室。注入端口被配置以将流体引入内腔室。

2、在公开内容的另一实施例中公开批次处理腔室。批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、耦接至下壳的底表面的底板、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、由内壳和上壳所界定的外腔室、设置于外腔室内的一个或多个加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、耦接至升降板的加热元件、设置于升降板上且被配置以固持多个基板的匣、可移除地耦接至内壳的底表面的注入环、设置于注入环内的注入端口、被配置以将注入环耦接至升降板的高压密封件、设置为邻近高压密封件的冷却通道、穿过注入环形成的一个或多个出口端口、以及远程等离子体源。内壳界定了具有高压区和低压区的内腔室的一部分。外腔室与内腔室隔离。设置于外腔室内的一个或多个加热器操作用来加热内壳。升降板被配置以升高以密封高压区以及降低以允许高压区与低压区之间的流体连通。设置于注入环内的注入端口被配置以将流体引入内腔室。高压密封件被配置以将注入环耦接至高压区中的升降板。一个或多个出口端口跨内腔室面对注入端口。远程等离子体源耦接至内腔室。

3、在公开内容的又一实施例中，公开用于处理设置于批次处理腔室中的多个基板的方法。方法包括以多个基板装载设置于升降板上的匣，其中匣与升降板设置于批次处理腔室的内腔室中以使具有可流动材料的多个基板的至少第一基板暴露于基板的外表面上，从而将匣提升到处理位置(所述处理位置将内腔室的高压区中的匣与内腔室的低压区隔离)并使在第一基板的外表面上暴露的可流动材料流动。在将高压区加压至大于约50巴的压力、将第一基板加热至大于约450摄氏度的温度并且将第一基板暴露至处理流体时，执行可流动材料的流动。

4、附图简单说明

5、为了可详细地理解本公开内容的上述记载特征，可通过参照实施例(某些描绘于附图中)而取得公开内容更特定的描述内容(简短概述于上)。然而，值得注意的是附图仅描绘示例性实施例并因此不被视为限制范围，因为此公开内容可允许其他等效实施例。

6、图1是匣在低压区中的批次处理腔室的简化正面剖面图。

7、图2是匣在高压区中的批次处理腔室的简化正面剖面图。

8、图3是连接至批次处理腔室的内壳的注入环的简化正面剖面图。

9、图4是具有多个基板设置于多个基板储存插槽上的匣的简化正面剖面图。

10、图5是在批次处理腔室中的处理之前的基板的示意图。

11、图6是在批次处理腔室中的处理之后的基板的示意图。

12、图7是用于处理设置于图1的批次处理腔室中的多个基板的方法的框图。

13、为了促进理解，已经尽可能利用相同的附图标记来标示附图中共有的相同元件。预期一个实施例的元件与特征可有利地并入其他实施例而无需进一步列举。

技术特征：

1.一种批次处理腔室，包括：

2.如权利要求1所述的批次处理腔室，其中当所述升降板处于所述升高位置时，所述升降板密封所述环与所述升降板之间的缝隙。

3.如权利要求1所述的批次处理腔室，其中所述一个或多个加热器设置于所述外腔室内。

4.如权利要求3所述的批次处理腔室，其中所述一个或多个加热器设置于所述上区上方。

5.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：

6.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：

7.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：

8.如权利要求1所述的批次处理腔室，进一步包括：

9.如权利要求8所述的批次处理腔室，其中所述加热元件与所述升降板接合。

10.如权利要求1所述的批次处理腔室，其中所述外腔室与所述内腔室流体地隔离。

11.如权利要求10所述的批次处理腔室，其中所述一个或多个加热器设置在所述外腔室中。

12.如权利要求1所述的批次处理腔室，其中：

13.一种批次处理腔室，包括：

14.如权利要求13所述的批次处理腔室，进一步包括远程等离子体源，所述远程等离子体源连接至所述内腔室。

15.如权利要求14所述的批次处理腔室，其中所述远程等离子体源被配置以产生气态自由基。

16.一种处理设置于批次处理腔室中的多个基板的方法，包括：

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括：

18.如权利要求16所述的方法，进一步包括：

19.如权利要求16所述的方法，进一步包括：

20.如权利要求16所述的方法，其中在被装载之前，所述多个基板中的至少第一基板具有在所述至少第一基板的外表面上暴露的可流动材料，并且所述方法进一步包括：

技术总结
公开内容的实施例总体涉及用于填充基板上的缝隙和沟槽的方法和设备以及用于批次退火基板的工具。在一个实施例中，公开的批次处理腔室包括下壳、穿过下壳形成的基板移送端口、设置于下壳上的上壳、设置于上壳内的内壳、操作用来加热内壳的加热器、可移动地设置于下壳内的升降板、设置于升降板上且被配置以固持多个基板于内腔室内的匣以及注入端口。内壳与上壳界定外腔室，而内壳与下壳界定部分地由外腔室所包围的内腔室。注入端口被配置以将流体引入内腔室。

技术研发人员：T·J·富兰克林
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13