具有可定制的流动注入的外延腔室的利记博彩app
【专利说明】具有可定制的流动注入的外延腔室
[0001] 领域
[0002] 本发明的实施方式一般设及用W处理基板的方法和设备。
[0003] 宜量
[0004] 在某些工艺中，例如在基板上的外延层沉积，可W使工艺气体W相同的方向横向 流过基板表面。例如，可W使一或多种工艺气体在位于处理腔室的相对端上的入口和排气 口之间流过基板表面，W在基板表面顶部上生长外延层。
[0005] 在某些外延沉积腔室中，可W在与主气流路径垂直的方向上引入附加的侧流，W 对工艺提供附加的控制。然而，本发明人已经观察到的是，对于附加侧流的调整能力是受到 限制的，而且附加侧流在基板上的有效面积往往会被局部限制于注入喷嘴附近。
[0006] 此外，发明人已经观察到，在主气流路径的注入喷嘴的流动扩张会导致一些气体 向上扩展，并使所述气体一进入腔室即远离晶片。因此，目前的处理设备和方法可能无法产 出具有适当材料品质的沉积膜，该适当材料品质例如低的缺陷密度、组成控制、高纯度、形 态、晶片内均匀性和/或运转重现性。
[0007] 因此，本发明人提供了用于处理基板的改良方法和设备。
[000引盤述
[0009] 提供用于在处理腔室中处理基板的设备。在一些实施方式中，用于处理腔室中的 气体注射器包括第一组出口，该第一组出口W-角度提供第一工艺气体的有角注射至平面 表面；和邻接该第一组出口的第二组出口，该第二组出口大致上沿着该平面表面提供第二 工艺气体的加压层流，该平面表面正交于该第二组出口延伸。
[0010] 在一些实施方式中，一种用于处理基板并且其中配置气体注射器的处理腔室可W 包括位在其中的基板支座，W在该处理腔室内在所需位置支撑基板，使得该基板的处理表 面形成平面表面；用W在第二方向上在该基板的该处理表面上方提供第=工艺气体的第二 气体注射器，该第二方向与该气体注射器提供的气流不同，其中该第二气体注射器包括一 或多个喷嘴，该一或多个喷嘴调整该第=工艺气体的气流速度、气流形状和气流方向中的 至少一者；和与该气体注射器相对的排气口，W从该处理腔室排出该第一、第二及第=工艺 气体。
[0011] 在一些实施方式中，一种用于处理基板的设备可W包括其中具有基板支座的处理 腔室，W在该处理腔室内在所需位置支撑基板的处理表面；在第一方向上在该基板的该处 理表面上方提供第一工艺气体的第一注射器；在第二方向上在该基板的该处理表面上方提 供第二工艺气体的第二注射器，该第二方向与该第一方向不同，其中该第二注射器包括一 或多个喷嘴，该一或多个喷嘴调整该第=工艺气体的气流速度、气流形状和气流方向中的 至少一者；和与该第一注射器相对的排气口，W从该处理腔室排出该第一和第二工艺气体。
[0012] W下描述本发明的其他的及进一步的实施方式。
[001引 附图简要说巧
[0014] 可W参照本发明绘示于附图中的说明性实施方式来了解W上简单概述和W下更 详细讨论的本发明实施方式。然而应注意的是，【附图说明】的只是本发明的典型实施方式，因 此不应将附图视为是对本发明范围作限制，因本发明可认可其他同等有效的实施方式。
[0015] 图1绘示依据本发明的一些实施方式的处理腔室的示意侧视图。
[0016] 图2绘示依据本发明的一些实施方式的处理腔室的示意顶视图。
[0017] 图3A绘示依据本发明的一些实施方式的注射器的等角视图。
[0018] 图3B绘示依据本发明的一些实施方式的注射器的示意性截面顶视图。
[0019] 图3C绘示依据本发明的一些实施方式的注射器的另一等角视图。
[0020] 图3D绘示依据本发明的一些实施方式的注射器的示意性截面前视图。
[0021] 图4A和图4B绘示依据本发明的一些实施方式在基板表面上方来自注射器的气体 分布的示意性顶视图。
[0022] 图5绘示依据本发明的一些实施方式用于在基板上沉积层的方法的流程图。
[0023] 图6绘示依据图5中绘示的方法沉积在基板上的层。
[0024] 为了便于理解，已在可能处使用相同的标号来指称对于附图为相同的元件。未依 比例绘制附图，而且为了清楚的目的可W简化附图。构思的是，可W将一个实施方式的元件 和特征有益地并入其他的实施方式中而无需进一步详述。
[00巧]具体描巧
[0026] 本文中公开用于在基板上沉积层的方法和设备。本发明人已观察到，在传统工艺 的过程中生长在基板表面上的外延层中存在不理想的厚度和/或组成不均匀性。本发明人 进一步观察到的是，在厚度和组成中的该种不均匀性在较小临界尺寸和/或较高组成负载 程度（即当在基板上生长种类繁多的外延层时）下甚至可能会变得更加不理想。本文所公 开的发明方法和设备的实施方式可W通过在用于沉积的工艺气体之间产生流动相互作用 而有利地克服在沉积层中的厚度和/或组成不均匀性。在一些实施方式中，边缘和整个基 板表面的均匀性可W通过在与主气流路径垂直的方向上引入附加的气体侧流W及通过使 用可调整的注射喷嘴来改变气体速度、气体分布区域和气流方向而改善。
[0027] 另外，本发明人已经观察到的是，通过改变初始速度、质量流动速率和/或主气流 喷流的质量，可W调整基板上的反应位置和沉积速率。例如，朝向基板表面有角注射第二工 艺气体同时在基板的整个表面提供第一工艺气体有利地增加了第二气体物种向下的动量， 从而改善第一和第二工艺气体物种之间的混合。此外，通过使用受限的气室在基板的整个 表面提供第一工艺气体的加压气体层流将可使整个基板的浓度梯度平滑，从而提高腔室中 的流动均匀性。
[002引图1绘示依据本发明的一些实施方式的处理腔室100的示意性侧视图。处理腔室 100可W修改自市售的处理腔室，例如可向美国加州圣克拉拉市的应用材料公司（Applied Materials,Inc.ofSantaClara,化lifornia)购得的RPEPI⑥反应器，或是任何适用于 进行外延娃沉积工艺的适当半导体处理腔室。处理腔室100可W如W上所讨论的适用于进 行外延娃沉积工艺，并说明性地包含腔室主体110、供应一或多种气体到第一注射器180的 第一入口 114、第二注射器170、和位于基板支座124的第二侧129的排气口 118。排气口 118可W包括粘着减少衬垫117。第一注射器180和排气口 118位在基板支座124的相对侧 上。第二注射器170相对于第一注射器180配置，W提供与由第一注射器180提供的第一 工艺气体成一角度的第二工艺气体。可W由多达约145度的方位角202将第二注射器170 和第一注射器180分隔在腔室的任一侧上，W下关于图2描述，图2图示处理腔室100的顶 视图。处理腔室100还包括支持系统130和控制器140,w下将更详细地讨论。
[0029] 腔室主体110通常包括上部102、下部104和外壳120。上部102位在下部104上 并且包括盖体106、衬垫116、一或多个可选的上灯136和上高温计156。在一个实施方式 中，盖体106具有类似圆顶的形状因子，然而，也可W考虑具有其他形状因子的盖体（例如 平的或反向曲线的盖体）。下部104被禪接到第一入口 114、第一注射器180、第二注射器 170和排气口 118,并包括底板组件121、下腔室衬垫131、下圆顶132、基板支