[發明專利]用于控制外延沉積腔室流量的注入及排放設計

在審

• 申請號: 201710611924.9
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN107557758A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 劉樹坤;穆罕默德·圖格魯利·薩米爾
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/455
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,趙靜

本申請是申請號為201480024551.X的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本文所公開的實施方式大體上是關于處理腔室中的流量控制。

背景技術

外延層是生長于結晶基板上的結晶膜。下面的基板作用為用于生長膜的模板，使得外延層的晶體學特性由下面的結晶基板所限定。亦即，結晶基板提供晶體學籽晶來用于外延生長。所述基板可為例如單晶硅、硅化鍺或SOI晶片。

外延層的生長通常在外延沉積(Epi)腔室中使用化學氣相沉積(CVD)來實現。基板載入于CVD反應器中，隨后CVD反應器利用非反應氣體來清洗，諸如He、Ar、N₂或H₂。反應器的溫度漸漸上升，且載體氣體與反應氣體的混合物利用特定的流動動力學而引入反應器中。摻雜劑氣體也可在沉積期間或在沉積之后的注入期間引入。當已經達到外延層的所需厚度時，非反應氣體再次被用于清洗反應器，且溫度漸漸下降。

流量是外延沉積(Epi)腔室設計與Epi沉積性能的關鍵因素。Epi腔室通常著重于產生均勻的流量場。隨著Epi腔室處理變得更加復雜，預期將使用更大的晶片，且流量場的均勻性將變得更困難。

因此，本領域中需要基板處理期間不同的流量控制，以實現外延生長。

發明內容

本文所述的實施方式大體上是關于處理腔室，所述處理腔室具有結構來提供氣體流量控制。在一實施方式中，一種裝置可包括：處理腔室；基板支撐件，所述基板支撐件設置于所述處理腔室內，用于支撐基板，所述基板支撐件通常限定所述處理腔室的處理區域；以及寬注入器，所述寬注入器流體連接于所述處理區域。所述寬注入器可包括：一個或更多個注入入口；一個或更多個注入路徑，所述一個或更多個注入路徑流體連接于所述一個或更多個注入入口的至少一個；以及一個或更多個注入端口，所述一個或更多個注入端口流體連接于所述注入路徑的至少一個。

在另一實施方式中，一種裝置可包括：處理腔室；基板支撐件，所述基板支撐件設置于所述處理腔室內，用于支撐基板；下圓頂，所述下圓頂設置于所述基板支撐件之下；上圓頂，所述上圓頂設置成相對于所述下圓頂；基座環，所述基座環設置于所述上圓頂與所述下圓頂之間，所述上圓頂、所述基座環與所述下圓頂大體上限定了所述處理腔室的處理區域；以及流量控制排放器，所述流量控制排放器流體連接于所述處理區域，所述流量控制排放器包括一個或更多個流量控制結構。

附圖說明

通過參考實施方式(一些實施方式在附圖中說明)，可獲得在上文中簡要總結的本發明的更具體的說明，而能詳細了解上述的本發明的特征。然而應注意，附圖僅說明本發明的典型實施方式，因而不應將這些附圖視為限制本發明的范圍，因為本發明可容許其它等效實施方式。

圖1根據一實施方式，圖示背側加熱處理腔室100的示意剖面視圖；

圖2A-2G根據一實施方式，圖示流量控制氣體出口；

圖3A根據一實施方式，圖示具有寬注入器的處理腔室的頂部橫剖面視圖；及

圖3B根據一實施方式，圖示處理腔室從寬注入器接收的區域流量。

為了助于理解，已盡可能使用相同的元件符號指定各圖共有的相同元件。應考慮一個實施方式的元件與特征可有利地并入其它實施方式而無需進一步說明。

具體實施方式

本文所公開的實施方式大體上是關于用于處理腔室的入口與出口，以控制處理腔室中的流量場。本文所述的是流量控制氣體出口與寬注入器，用于一個或更多個處理腔室。隨著裝置尺寸的縮小，流量場的控制預期會變得更重要。通過控制流率，可更好地控制：氣體進入與離開處理區域時的方向性與流速、沉積中所用的氣體的動力學、以及因此基板上的薄膜的沉積。本文所公開的本發明實施方式將參照下面附圖來更清楚地敘述。

圖1根據一實施方式，圖示背側加熱處理腔室100的示意剖面視圖。可適于受益于本發明的處理腔室的范例是Epi處理腔室，所述Epi處理腔室可從位于加州的圣克拉拉的應用材料公司取得。可了解到，其他處理腔室(包括那些來自其他制造商的)可適于實行本發明。