[發(fā)明專利]氣體注入系統(tǒng)和包括其的反應器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011071411.1
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112626494A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: T.H.阿科斯塔;A.德莫斯;P.韋斯特羅姆;C.米斯金;A.卡伊巴夫瓦拉;A.莫巴萊格
• 申請（專利權）人: ASMIP私人控股有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 焦玉恒

公開了一種氣體注入系統(tǒng)、包括所述氣體注入系統(tǒng)的反應器系統(tǒng)以及使用所述氣體注入系統(tǒng)和反應器系統(tǒng)的方法。氣體注入系統(tǒng)可用于氣相反應器系統(tǒng)中，以獨立地監(jiān)測和控制聯(lián)接到反應室的氣體注入系統(tǒng)的多個通道中的氣體流速。

技術領域

本公開大體上涉及氣相反應器和系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于將氣體引入反應室的氣體注入系統(tǒng)、包括氣體注入系統(tǒng)的反應器和反應器系統(tǒng)，以及其使用方法。

背景技術

氣相反應器，例如化學氣相沉積(CVD)、等離子體增強CVD(PECVD)和原子層沉積(ALD)反應器，可用于多種應用，包括在襯底表面上沉積和蝕刻材料和/或清潔襯底表面。例如，氣相反應器可用于在襯底上沉積并且/或者蝕刻各層，以形成半導體裝置、平板顯示裝置、光伏裝置、微電子機械系統(tǒng)(MEMS)等。

典型的氣相反應器系統(tǒng)包括反應器，該反應器包括反應室、流體聯(lián)接到反應室的一個或多個前體和/或反應物氣體源、流體聯(lián)接到反應室的一個或多個載氣源和/或吹掃氣體源、遞送氣體(例如，一種或多種前體/反應物氣體和/或一種或多種載氣/吹掃氣體)到反應室的氣體注入系統(tǒng)，以及流體聯(lián)接到反應室的排氣源。

通常，期望的是整個襯底表面具有均勻的膜特性(例如，膜厚度和膜組成)和/或能夠控制膜特性的任何所需的變化。隨著襯底表面上形成的功能部件的尺寸減小，控制膜特性(例如膜厚度、組成和電阻率)變得越來越重要。此外，可能需要的是獨立地調(diào)整膜特性；例如，獨立地調(diào)整使用氣相反應器沉積的層(例如使用此類反應器生長的外延層)中的膜厚度均勻性和/或組成。因此，需要氣體注入系統(tǒng)、包括氣體注入系統(tǒng)的反應器系統(tǒng)以及使用氣體注入和反應器系統(tǒng)的方法，其允許對產(chǎn)生期望膜特性的參數(shù)進行期望的控制和操作。

這一部分中闡述的任何討論，包括對問題和解決方案的討論，僅出于為本公開提供上下文的目的而包括在本公開中，且不應視為承認任何或所有這些討論在完成本發(fā)明時是已知的或以其它方式構成現(xiàn)有技術。

發(fā)明內(nèi)容

提供此概述是為了以簡化的形式引入一系列概念。下文在本公開的示例實施例的詳細描述中更詳細地描述這些概念。本概述并非打算必定標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也并非打算用于限制所要求保護的主題的范圍。

本公開的各種實施例涉及氣體注入系統(tǒng)、包括氣體注入系統(tǒng)的反應器系統(tǒng)，以及使用氣體注入系統(tǒng)和反應器系統(tǒng)的方法。盡管本公開的各種實施例解決現(xiàn)有氣體注入系統(tǒng)和反應器系統(tǒng)的缺點的方式在下文更詳細地討論，但是大體上本公開的各種實施例提供了氣體注入系統(tǒng)，其可以提供對整個襯底表面的膜厚度和/或膜組成的改進的控制。如下文更詳細地闡述，本公開的實例可特別適用于在襯底的表面上形成摻雜外延層。示例性系統(tǒng)和方法可允許微調(diào)到反應室和/或襯底表面的前體和摻雜劑流速，以允許形成具有期望厚度和/或組成均勻性和/或變化的膜。例如，在一些情況下，可能希望的是形成具有期望組成變化的膜，而不是在襯底表面上形成具有均勻組成的膜。

根據(jù)本公開的示例性實施例，一種氣體注入系統(tǒng)包括：第一氣體歧管，所述第一氣體歧管包括第一氣體入口和多個第一氣體出口；第二氣體歧管，所述第二氣體歧管包括第二氣體入口和多個第二氣體出口；多個第一氣體閥，其中所述多個第一氣體出口中的每一個聯(lián)接到所述多個第一氣體閥中的至少一個；以及多個第二氣體閥，其中所述多個第二氣體出口中的每一個聯(lián)接到所述多個第二氣體閥中的至少一個。所述第一氣體入口可接收包含第一前體和摻雜劑的第一氣體。所述第二氣體入口可接收包含所述第一前體或第二前體和蝕刻劑的第二氣體。根據(jù)本公開的一些實例，所述第二氣體包含所述第一前體。所述第一前體的化學式和所述第二前體的化學式可包括一個或多個或所有相同的元素。所述氣體注入系統(tǒng)還可以包括聯(lián)接到第一前體源和所述第一氣體入口的第一流量控制器，以及聯(lián)接到所述第一前體源和所述第二氣體入口的第二流量控制器。