TW495558B - Gas distribution system - Google Patents

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495558 A7 B7 五、發明說明（1 ) 申請案交互參考 (請先閱讀背面之注音？事項寫本頁) 本申請案優先於1 9 9 9年5月1 7日提出申請之美 國專利臨時申請案60/1 34，443，該案倂入本文 參考。 1明領域 一般而言，本發明與化學氣相沈積系統有關，更明確 地說，與增進的氣體分配系統有關，用以提供實質上等流 率的氣體給化學氣相沈積系統中的多路徑。 發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化學氣相沈積（C VD )系統是在基底表面沈積或生 長各種成分之薄膜最常用也是最爲吾人熟知的系統。例如 c V D系統一般用來在半導體晶圓上沈積介電層、鈍化層 及摻雜層。C V D系統的操作是將反應處理的氣體或化學 蒸氣引入沈積室，要被處理的基底放置在沈積室中。當金 屬蒸氣通過基底上方，它被基底表面吸收並與其反應形成 膜。使用各種鈍性載氣將固體或氣體的源以蒸氣的型式載 入沈積室。典型上，基底要被加熱以催化反應。 廣爲用來處理半導體晶圓的C V D系統中，其中一種 是大氣壓力化學氣相沈積系統（後文中稱爲AP CVD系 統）。本文中所描述的A P C V D系統例如授予 Bartholomew等人的美國專利4，8 3 4，0 2 0，也倂入 本文參考。在A P CVD系統中，沈積室是在大氣壓力下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4 - 495558 A7 B7 五、發明說明（2) 工作’同時，氣體源的化學品被引入反應，並在基底上沈 積一層膜。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 一種A P C V D系統，是在沈積處理期間使用皮帶或 輸送帶移動基底通過一連串的沈積室。以皮帶驅動的典型 AP CVD系統具有4到6個分離的沈積室。每一個沈積 室具有一直線式氣體注射器，用以將處理氣體引入沈積室 以處理基底，還有1或多個排氣口用以排放沈積室中的氣 體及副產品。 描述直線式處理氣體注射器的美國專利例如DeDontney 等人的5，638，516，也倂入本文參考。典型上， 注射器具有數個注射孔，與基底表面間的距離小於1吋， 且經常靠近到1 / 8至1 / 2吋。注射孔與基底表面間如 此小的距離，在沈積處理期間，注射孔很容易就會被材料 及所產生的副產品所被覆。材料及副產品也會沈積在排氣 口的下緣。經過一段時間，所累積的這些沈積就成爲顆粒 的來源，且會埋在沈積在基底上的膜內，使膜的品質劣化 。因此，必須防止或減緩此種累積。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有數種方法嘗試減少累積在C V D系統之注射孔及排 氣口的沈積。一種方法是在注射器及排氣口之下表面的附 近及四周使用若干屏蔽（shield )。描述屏蔽的美國專利 例如 DeDontney 等人的 5，8 4 9，0 8 8 及 Tran 的 5，944，900，都倂入本文參考。典型上，每一個 屏蔽都包括一個底或支撐體，接合形成集氣室的一屏（ serene )，其內充以屏蔽的鈍氣，如氮氣。屏蔽的氣體經由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - 495558 A7 B7 五、發明說明（3 ) 導管或計量管（metering tube )送入集氣室，沿著管的長 度方向有一列孔。若干輸送管線將屏蔽氣體從A P C V D 系統中的氣體岐管或艙壁裝置（bulkhead fitting )送到計 量管。氣體岐管再依次連接到外部的屏蔽氣體源，典型上 與系統間有一段距離。鈍氣擴散通過屏幕以置換及稀釋屏 蔽附近區域的反應氣體，藉以減少在屏蔽本身上的沈積。 在直徑2 0 0毫米的典型基底上生長膜，要將不一致 性降到3 %以下，在處理氣體注入區內及其四周，需要具 有控制良好及定義明確的氣流平衡。典型上，屏蔽是在直 線式處理氣體注射器的兩側，同時，基底在總成下方沿固 定的方向移動。在膜的不一致性要小於3 %的要求之下， 極重要的是在處理氣體兩側的屏蔽氣流必須一直保持穩定 ，且沿著注射器長度方向兩側的氣流要定義明確，以及對 側的氣流也要定義明確。因此，吾人需要一種裝置及方法 ，以提供定義明確及控制良好的屏蔽氣流，以便不會干擾 到處理氣流。 從一屏蔽中流出的屏蔽氣流，視計量管上之孔的數量 及大小而定，也視提供給計量管之屏蔽氣體的壓力及體流 率而定。後兩項因素部分視連接到屏蔽中之計量管用以供 應屏蔽氣體之輸送管線的長度及直徑而定。如圖1所示， 典型上，這些輸送管線1 0的長度，隨著從一屏蔽1 2到 另一屏蔽，以及從一沈積室1 4到次一個而不同。這些變 異是A P C V D系統的實體限制，即，在距離氣體岐管 1 6或氣體供應源1 8較遠之沈積室中的屏蔽，必然需要 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 6 - (請先閱？面坌意事項 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A7 B7 五、發明說明（4) 較長的輸送管線1 0，以及製造輸送管線之製程變異（例 如長度或直徑）所造成的結果。這些變異使得要在每一個 計量管（未顯示）或屏蔽1 2中產生穩定、定義明確且控 制良好的氣流十分困難。 上述設計的另一個問題是來自屏蔽氣體供應源之屏蔽 氣體的氣流或壓力會不規則不斷地變動，致使流出計量管 的氣流不穩定且不平衡，干擾到處理氣流，致使膜厚不一 致。因此，吾人需要一種裝置及方法，所提供之屏蔽氣體 的氣流要高到足以減少累積在屏蔽上沈積，並充分地平衡 與穩定，以確保單個沈積室內均勻的處理，且在多個沈積 室間能充分地平衡與穩定，以確保在每一個沈積室中都能 得到相同的處理。 解決上述問題的習知方法是屏蔽內的每一個計量管都 使用獨立的管線連接到屏蔽氣體供應源，以各自獨立的壓 力調節器或流量控制器分別控制。此方法的根本問題是購 置、安裝及保養的成本都增加，一個具有4個沈積室的 A P C V D系統，每一個沈積室具有4個屏蔽，總共需要 多達1 6個壓力調節器或流量控制器。此外’此方法並不 能解決保持從每一個屏蔽流出的屏蔽氣流與其它屏蔽間達 到平衡的問題。事實上，使用多個壓力調節器或流量控制 器反使問題複雜化，因爲它們之間必須保持相互間的校準 ，否則將導致屏蔽氣流失衡。最後，爲簡單及保養容易’ 良好設計的原則是A P C V D系統與氣體供應源間’一種 氣體使用一條管線連接。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀SS拳項 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A7 B7 五、發明說明（5) 因此’吾人需要一種裝置及方法，它輸送到 A P C VD系統內沈積室之注射口及排氣口四周之屏蔽的 屏蔽氣流，要高到足以減少沈積物在屏蔽上的形成與累積 。吾人也需要一種裝置及方法，要能提供充分平衡與穩定 屏蔽氣流’以允許沈積室內之基底四周能得到控制良好且 疋義明確的處理氣流。吾人還需要一種裝置及方法，它能 提供充分穩定與平衡屏蔽氣流，以確保在系統內之多個沈 積室中都能得到一致的處理。吾人還需要一種裝置及方法 ’它能降低由於屏蔽氣體供應源之氣流或壓力的變動所造 成的屏蔽氣流變化，且不需要使用大量、各自獨立的壓力 調節器或流量控制器。 發明槪述 本發明的目的是提供一種系統及方法，用以將氣體引 入化學氣相沈積（C V D )系統的沈積室內。更明確地說 ，本發明提供一種增進的氣體分配系統，用以經由多管路 以實質固定且相等的流率將屏蔽氣體引入沈積室。 按照一實施例，氣體分配系統包括將處理氣體引入沈 積室的處理氣體注射器，以及具有若干個毗鄰處理氣體注 射器之屏蔽體的屏蔽總成，以減少處理所產生的副產品沈 積於其上。每一個屏蔽體具有一屏及一導管，導管上有一 列孔，用以輸送屏蔽氣體通過屏。屏蔽氣體可以是鈍氣或 稀釋用氣體，經由若干氣流路徑供應，至少一條氣流路徑 轉合到每一導管，以供應屏蔽氣體。每一氣流路徑包括一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 8 - (請先閱？面δ意事項 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A7 B7 五、發明說明（6) (請先閲讀背面之注咅？事項寫本頁) 限流器，限流器口的截面積（A限㈤㉟□)經過調整’以使每 一個屏蔽體所提供的屏蔽氣體氣流實質上相等。限流器可 以在輸送管線內，耦合在導管的入口或在導管本身之內。 限流器口最好經過調整，以使流過每一導管的屏蔽氣體氣 流固定，即使供應屏蔽氣體之氣體供應源的壓力或氣流改 變 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般來說，每一導管中之孔的總截面積要實質上等於 其它導管。因此，調整限流器的口，以在每一導管的入口 提供實質相等的背壓力，以使每一個屏蔽體所提供的屏蔽 氣體氣流相等，以及，提供夠高的背壓力’允許氣體供應 源的壓力或‘氣流改變，但仍可得到固定的氣流。爲提供夠 高的背壓力，每一導管之孔的總截面積（Α π )以及與導管 相關之氣流路徑的截面積（Α氣流⑬彳莖）’氣流路徑中限流器 之限流器口的截面積（A□)應小於孔的總截面積’以 及，孔的總截面積應小於氣流路徑的截面積。（A㉟□ < A < A m流路徑）。較佳的情況是，在所有氣流路徑中之所 有限流器內所有口 2 7 0之截面積的和（總A㈤流器□)小於 所有導管之孔之截面積的和（總Α π )，以及所有導管之孔 之截面積的和，小於所有氣流路徑之截面積的和（ 總Α氣流路徑）〇 (總A限流器□〈總A孔 < 總A氣流路徑）。更佳 的情況是總A孔/總A限流器□ k 1 · 5 ’以及 總A氣流路徑/總A孔之1 0 在另一態樣中，本發明針對一種操作化學氣相沈積系 統處理基底的方法。在該方法中，屏蔽總成包括若干屏蔽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 495558 Α7 Β7 五、發明說明（7) 請先閱讀背面之注音？事項寫本頁) 體，配置在處理氣體注射器附近，以減少處理的副產品沈 積於其上。每一個屏蔽體具有一屏以及其上具有一排孔的 導管，用以輸送屏蔽氣體通過屏，以減少沈積在屏上的處 理副產品。屏蔽氣體經由複數條氣流路徑供應給導管。通 過複數條氣流路徑之屏蔽氣體的氣流，被配置在每一氣流 路徑中具有一口的限流器限制。限流器口的截面積（ A限流器□)經過調整，以使每一個屏蔽體都會g供應實質上均 等的屏蔽氣體氣流。將基底置入沈積室，並經由處理氣體 注射器將處理氣體引入沈積室以處理基底。在一較佳實施 例中，每一導管的孔包括一總截面積（Α π )，且實質上與 其它導管相等，以及，經由提供一口經過調整的限流器， 以在每一導管的入口得到相等的背壓力，因而獲致相等的 屏蔽氣體氣流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在又一態樣中，本發明針對一用以處理基底的C V D 系統，此系統具有使屏蔽總成之數個屏蔽體中的每一個都 提供相等屏蔽氣體氣流的裝置。典型上，系統包括一處理 基底的沈積室，以及將處理氣體引入沈積室的處理氣體注 射器。屏蔽體在處理氣體注射器的附近，用以減少沈積在 其上的處理副產品。每一個屏蔽體具有一屏以及其上具有 一排孔的導管，用以輸送屏蔽氣體通過屏，以減少沈積在 其上的處理副產品。複數條氣流路徑供應屏蔽氣體給導管 。至少一條氣流路徑耦合到每一導管。沈積室的排氣系統 至少具有一個排氣口，以排放沈積室中的氣體及副產品。 在一實施例中，使每一導管提供均等屏蔽氣體氣流的裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 495558 A7 _ __ B7 五、發明說明（8) ，包括裝在每一氣流路徑中的限流器，限流器具有一被調 整到能提供均等屏蔽氣體氣流的口。 圖式簡單說明 在配合附圖閱讀過以下的詳細說明後，將可明瞭本發 明的這些及各種其它的特徵及優點，其中： 圖1 (習知技術）是將氣體輸送到習用化學氣相沈積 (C V D )系統之多沈積室中多屏蔽的輸送管線； 圖2是以皮帶驅動之大氣壓力化學氣相沈積（ A P C V D )系統的側視槪圖； 圖3是具有按照本發明之氣體分配系統實施例之 A P C V D系統中一個沈積室的部分側視圖， 圖4是具有按照本發明之另一氣體分配系統實施例之 A P C V D系統中一個沈積室的部分側視圖， 圖5是按照本發明之實施例，操作一 A P C V D系統 以提供實質相等屏蔽氣流給若干輸送管路之方法實施例的 流程圖。 元件表 10 輸送管線 1 2 屏蔽 14 沈積室 16 岐管 18 氣體供應源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-11- (請先閱讀背面之注音？事項Η 裝· — — 1寫本頁} 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明說明（9 ) 100 APCVD系統 105 輸送帶 110 表面 115 基底 125 沈積室 120 處理窯 13 5 底板 130 加熱單元 15 5 氣體分配系統 16 0 頂壁 165a 側壁 165b 側壁 170 處理區 185a 底緣 185b 底緣 175a 排氣口 175b 排氣口 190 直線處理氣體注射器 195 注射口 200 屏蔽總成 2 10 注射器屏蔽體 (請先閱讀背面之注意事項v 裝—— ▼寫4頁) 訂： i線； 2 15 排氣口屏蔽體 2 2 0 底 2 2 5 框 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A7 B7 _ 五、發明說明（1〇) 2 3 0 屏 2 3 5 集氣室 240 計量管 250 氣體岐管 2 5 5 氣流路徑 2 6 0 輸送管線 2 6 5 限流器 2 7 0 限流器的口 2 7 5 入口 2 4 5 氣體輸出 發明詳細說明 本發明提供一種裝置及方法，用以分配氣體多路饋入 處理基底的沈積室。按照本發明的裝置及方法，對確保使 用大氣壓力化學氣相沈積系統（A p C V D系統）在半導 體晶圓上沈積高品質的膜特別有用，如圖2所示。在本文 所顯示之A P C V D系統的實施例只是用於說明，並非用 來限制本發明的範圍。 現請參閱圖2。典型的AP CVD系統1 〇 〇 —般包 括一連續的輸送帶1 〇 5，具有一表面1 1 〇，用以帶動 基底1 1 5通過具有一或多個沈積室1 2 5的處理窯 1 2 0 ’處理氣體或化學蒸氣被引入其中用以處理基底。 在處理2 〇的底板1 3 5之下是加熱單元1 3 0，將 基底1 1 5加熱到大約2 〇 〇到大約7 5 0 °C。排氣系統 本紙張尺賴财目获i?^NS)A4規格 1½ x 297 ；Jil一— ----.---·-------裝—— (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) .' 495558 Α7 _______ Β7 五、發明說明（11) 1 4 0將處理窯1 2 0及沈積室1 2 5中用過的化學蒸氣 、氣體及處理所產生的副產品排出。 ----:---·-------裝—— (請先閱讀背面之注音？事項vim寫本頁) 圖3是AP CVD系統1 〇 〇之沈積室1 2 5的部分 側視圖’具有ί女照本發明的氣體分配系統1 5 5實施例。 沈積室125包括頂壁160及側壁165a、165b ，包圍及定義一處理區170，膜或層（未顯示），例如 介電層、半導電或鈍化層等，即是在此區域沈積在基底 1 1 5上。氣體分配系統1 5 5將化學氣體分配到沈積室 125用以處理基底115。由底緣185a、185b ，側壁165a、165b及輸送帶1〇5的表面110 所定義的一或多個排氣口 1 7 5 a、1 7 5 b將用過的化 學蒸氣及氣體從沈積室1 2 5中排出。氣體分配系統 155與排氣口 175a、175b共同在基底11 5的 四周產生控制良好且定義明確的處理氣體流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氣體分配系統1 5 5包括直線式處理氣體注射器 190，具有一或多個注射口 195，用以將反應用的處 理氣體引入沈積室1 2 5中。氣體分配系統1 5 5也具有 一屏蔽總成2 0 0，具有若干個毗鄰處理氣體注射器 1 9 0的注射器屏蔽體2 1 0，以及毗鄰排氣口 1 7 5 a 、1 7 5 b的排氣口屏蔽體2 1 5，以減少沈積在其上的 處理副產品。屏蔽總成例如描述於T r a η的美國專利 5，944，900及〇6〇〇1^1^7等人的美國專利 5，849，088，以及美國專利臨時申請案 60/135，362，都倂入本文參考。每一個屏蔽體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - 495558 Α7 Β7 五、發明說明（12) 2 10、21 5通常都包括一底220，附接於框225 ，毗鄰處理氣體注射器1 9 0或排氣口 1 7 5 a、 175b，以及一有穿孔的片或屏230與底接合’構成 一集氣室2 3 5，稀釋或鈍性的屏蔽氣體，如氮氣’即被 引入其內。屏蔽氣體從屏散發或擴散出’以減少其上的沈 積。屏蔽氣體是經由導管或計量管2 4 0引入集氣室 2 3 5。在一實施例中，計量管是一單孔的管’沿著它的 長度方向有一列等距排列的出氣孔2 4 5。在另一實施例 中（未顯示），計量管240包括2或多個重疊、同軸的 管，如共同讓予之共同待審的美國專利申請案（委託案號 A — 6 7 1 7 8 )中的描述。在此型式中，僅最內層的管 耦合到氣體供應源，內及外管沿著它們的長度方向有數列 孔，以加強屏蔽氣體的散布。 屏蔽氣體是從AP CVD系統1 0 0內的氣體岐管 2 5 0沿著若干氣流路徑2 5 5供應到屏蔽體2 1 0、 2 1 5的集氣室2 3 5內。氣體岐管2 5 0依次連接到外 部的氣體供應源（未顯示），典型上與A P C V D系統間 有一段距離。氣流路徑2 5 5包括計量管2 4 0及耦合到 計量管的輸送管線2 6 0。在一實施例中（未顯示），屏 蔽氣體是由位於g十量管2 4 0兩端的兩條輸迭管線2 6 0 供應。按照本發明，每一條氣流路徑2 5 5至少具有一個 限流器2 6 5 ，限流器口 2 7 0的截面積（A限流器α )經過 調整，以使複數個計量管2 4 0及/或屏蔽體2 1 0、 2 1 5每一個所供應之屏蔽氣體的氣流實質上相等。限流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- (請先閱讀背5 ί睪項 ，寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A7 B7 五、發明說明（13) (請先閱讀背面之注咅？事項寫本頁) 器265可以在計量管240的入口 275，如圖3所示 ，或提升到輸送管線2 6 0內，如圖4所示。限流器 2 6 5以在計量管2 4 0的入口 2 7 5爲佳，在輸送管線 內也最好儘量靠近入口，以能在氣體輸出孔2 4 5提供實 質相等的背壓力。比限流器2 6 5在氣流路徑2 5 5中之 位置更重要的是在每一條氣流路徑中之限流器的口 2 7 0 沿著氣流路徑與氣體輸出孔2 4 5間的距離要實質相同。 口 2 7 0可以是一個大孔（如所示），或數個較小的孔（ 未顯示），其中每一個孔具有固定大小，孔的數量經過選 擇，以提供所要求的總截面積。 爲確保屏蔽氣體的穩定氣流能均等地分配到2或多條 氣流路徑2 5 5，每一條氣流路徑之限流器2 6 5內之口 2 7 0的截面積必須小於計量管2 4 0的總截面積（A孔） ，依次再小於氣流路徑之內徑的截面積（A氣流路彳莖）。因此 A限流器□ < A孔< A氣流路徑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 限流器口 2 7 0之截面積的此種相對大小的進一步優 點是可減少由於屏蔽氣體供應源之氣流或壓力的變動所造 成之屏蔽氣體氣流的變化。在半導體製造的領域，此點特 別重要，因爲屏蔽氣體氣流即使有很小的變化，都會改變 基底1 1 5四周的處理氣體，造成膜厚不一致。如以上的 解釋，在半導體的製造中，膜厚的不一致性典型上必須保 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16 - 495558 A7 B7 五、發明說明（14) (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 持在遠小於目標厚度的3 %。較佳的情況是，在所有氣流 路徑2 5 5中之所有限流器2 6 5內所有口 2 7 〇之截面 積的和（總A卩艮流器□)小於所有計量管2 4 0之孔2 4 5之 截面積的和（總Α π )，以及所有計量管之孔2 4 5之截面 積的和，小於所有氣流路徑之截面積的和（總A _ _ @ > 。 因此， 總Α限流器□〈總Α孔 < 總Α氣流路徑 更佳的情況是，所有計量管2 4 0之孔2 4 5之截面 積的和與所有限流器口 2 7 0之截面積的和的比，大於或 等於大約1 · 5，以及所有氣流路徑2 2 5之截面積的和 與所有計量管之孔2 4 5之截面積的和的比，大於或等於 大約1。因此， 總A孔/總A限流器□之1 . 5 總A氣流路徑/總A孔之1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現請參閱圖5描述操作AP CVD系統1 〇 〇在基底 1 1 5上沈積一層的方法。在方法中，屏蔽氣體經由若干 氣流路徑2 5 5供應到計量管2 4 0 (步驟2 8 0 )，以 及，通過氣流路徑2 5 5之屏蔽氣體的氣流，被每一條氣 流路徑中具有一口 2 7 0的限流器2 6 5限制（步驟 285)。基底11 5置入沈積室中（步驟290)，處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） :17 - 495558 A7 B7 五、發明說明（15) 理氣體經由處理氣體注射器1 9 0的注射口 1 9 5引入沈 積室以處理基底（步驟295)。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 在該方法的一較佳實施例中，每一計量管2 4 0所具 有之孔2 4 5的總截面積爲（Α π )，以及’供應屏蔽氣體 給計量管的步驟（步驟2 8 0 )，包括經由截面積爲（ Α 氣流路徑)/ m ϋ?# iM i# Μ « ^ % ^ ® 胃 Μ Μ 調整，以使A ?l < Α氣流路彳莖。更佳的情況是’限制屏蔽氣體 氣流的步驟（步驟2 8 5 )，包括提供限流器口截面積爲 (A限流器□)的限流器，且g周整到A限流器□< A孔< A氣流路徑 實例 以下提供的實例將說明本發明之特定實施例的優點， 但並非以任何方式來限制本發明的範圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 APCVD 系統 100，如WJ — 1500，可從 Silicon Valley Group, Thermal System, LLC, of Scotts Valley California獲得，配置按照本發明的氣體分配系統。每一個 沈積室中的氣體分配系統包括一屏蔽總成，包括處理注射 器附近的一對注射器屏蔽體以及兩個排氣口附近的一對排 氣口屏蔽體。每一個屏蔽體包括一由同軸重疊之兩管所構 成的計量管。每一個內管包括3 9個孔，沿著它的長度方 向及繞著四周等間距地排列，每一個孔的直徑〇 · 〇 1吋 ，A孔的總截面積大約0 · 0 0 3 1吋2。外管具有一排孔 ，將屏蔽氣體分配到屏蔽體的集氣室內。屏蔽氣體經由氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- 495558 A7 B7_ 五、發明說明（16 ) 流路徑供應到計量管，氣流路徑的最小內徑0 · 1 1 4吋 ’截面積A氣流路ί莖大約0 · 0 1 0 2时2。在測試的設§十中 ’爲了產生不平衡，供應屏蔽氣體給每一個屏蔽體的氣流 路徑沒有連接到單岐管，而是分別連接到屏蔽氣體供應源 ，以使每一個的背壓力可以各別地改變。在此實驗例中， 爲確保氣流從每一個屏蔽體均等地流出，使用口直徑爲 0 · 〇 4 7吋的限流器，其截面積Α㈤㈤g □大約 〇· 0 0 1 7吋2。爲評估限流器在修正或補償兩個注射器 屏蔽體其中之一不平衡的效果，其中一個注射器屏蔽體以 6 7 . 4吋/水柱的背壓力供應屏蔽氣體，另一個以 3 7 . 8吋/水柱的背壓力供應。排氣口屏蔽體則保持在 固定的背壓力大約3 7吋/水柱。在接下來的測試中， A P C VD系統使用上述的氣體分配系統，在半導體基底 上沈積一層膜，厚度從1 7 5 0埃到1 8 3 6埃。膜的不 一致性小於2 · 7 7 %。接下來的測試使用標準的氣體分 配系統，不使用限流器，以及同樣使用不對稱的背壓力， 1 2 6 2埃之膜的不一致性達1 〇 · 8 %。因此，測試的 結果說明按照本發明之氣體分配系統具有補償限流器口上 游壓力不平衡的能力。 須瞭解’在前文的描述中已說明了本發明之特定實施 例諸多的特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構與 功能的細節’但本揭示只是用於說明，在本發明完整範圍 的原理內’細節方面可做改變，特別是關於零件的結構與 配置，如所附申請專利範圍中以最廣義之名詞所做的表達。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請先閱讀背面£意事項 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19-

Claims (1)

1. 495558 A8 B8 C8 D8 六、申旖御讀 附件A' 第89109368號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年1月修正 種用於化學氣相沈積系統的屏蔽總成，該屏蔽 總成包括： (a )複數個屏蔽體，每一個屏蔽體具有一屏以及其 上具有一排孔的導管，用以輸送屏蔽氣體通過屏；以及 (b )複數條氣流路徑，至少一條氣流路徑耦合到每 一條導管，用以供應屏蔽氣體給導管，以及 (c )在複數條氣流路徑之每一條中的限流器，限流 器具有一限流器口，截面積A⑯㈤胃□經過調整，以使複數個 屏蔽體中的每一個能供應實質上均等的屏蔽氣體氣流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項的屏蔽總成，其中複數條 氣流路徑從單一的屏蔽氣體供應源供應屏蔽氣體給導管， 且其中的限流器口經過調整，以使複數個屏蔽體中的每一 個都提供實質上固定的屏蔽氣體氣流，即使來自屏蔽氣體 供應源之屏蔽氣體的氣流或壓力改變。 3 ·如申請專利範圍第1項的屏蔽總成，其中每一條 導管上之孔的總截面積爲（A孔）以及與導管相關之氣流路 徑的截面積爲（A氣流路徑），且其中A限流器口 < A孔< A氣流路徑。 4 ·如申請專利範圍第1項的屏蔽總成，其中，所有 氣流路徑中之限流器之限流器口之截面積的和（總A器□ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） 495558 A8 B8 C8 D8 —________ 一.— -；--------—~—---— — "— --- 六、申請專利範圍 )小於所有導管之孔之截面積的和（總A孔），且其中總 A孔小於所有氣流路徑之截面積的和（總A氣涼n) ° 5 . —種氣體分配系統，用在處理基底的沈積室中分 配氣體’氣體分配系統包括· (a )處理氣體注射器，將處理氣體引入沈積室； (b )屏蔽總成，具有複數個峨鄰處理氣體注射器的 屏蔽體，用以減少處理所產生的副產品沈積於其上’每~ 個屏蔽體具有一屏以及其上具有一排孔的導管’用以輸送 屏蔽氣體通過屏；以及. _ (c )複數條氣流路徑，至少一條氣流路徑耦合到每 一條導管，用以供應屏蔽氣體給導管，以及 (d )在複數條氣流路徑之每一條中的限流器，限流 器具有一截面積爲A限流器□的口。 6 . —種用以處理基底的化學氣相沈積系統，該系統 包括： (a)沈積室，基底在其內處理； (b )處理氣體注射器，將處理氣體引入沈積室以處 理基底； (c )屏蔽總成，具有複數個毗鄰處理氣體注射器的 屏蔽體，用以減少處理所產生的副產品沈積於其上，每一 個屏蔽體具有一屏以及其上具有一排孔的導管，用.以輸送 屏蔽氣體通過屏；以及 (d )複數條氣流路徑，至少一條氣流路徑耦合到每 一條導管，用以供應屏蔽氣體給導管，以及 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填、寫本頁) 、\v 口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495558 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (e )用以使複數個屏蔽體之每一個提供實質均等之 屏蔽氣體氣流的裝置；以及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (ί )沈積室內的排氣系統，具有至少一個排氣口， 以從其中排出氣體及副產品。 7 ·如申請專利範圍第6項的系統，其中使每一導管 提供實質均等之屏蔽氣體氣流的裝置包括複數條氣流路徑 之每一條中的限流器，限流器具有一口，且截面積（ Α氣流路徑）經過調整，以使複數個屏蔽體中的每一個都提供 實質上均等的屏蔽氣體氣流。‘ 8 ·如申請專利範圍第5或7項的系統，其中每一條 導管上之孔的總截面積爲（Α π )及與導管相關之氣流路徑 的截面積爲（A氣流路徑），且其中A限流器□< A孔< A氣流路n 〇 9 .如申請專利範圍第5或7項的系統，其中，所有 氣流路徑中之限流器之限流器口之截面積的和（總A P艮流器口 )小於所有導管之孔之截面積的和（總A孔），且其中總 A孔小於所有氣流路徑之截面積的和（總A $流◎ μ )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10.—種操作化學氣相沈積系統處理基底的方法， 該方法的步驟包括： (a )毗鄰處理氣體注射器配置包括複數個屏蔽體的 屏蔽總成，以減少沈積於其上的處理副產品，每一個屏蔽 體具有一屏以及其上具有一排孔的導管，用以輸送屏蔽氣 體通過屏，以減少沈積於其上的處理副產品； (b )經由複數條氣流路徑供應屏蔽氣體給導管； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 495558 A8 B8 C8 D8X、申請專利乾圍 (C )配置於每一氣流路徑中的限流器限制通過複數 條氣流路徑之屏蔽氣體的氣流，限流器具有一口，該口的 截面積（A限流n □)經過調整，以使複數個屏蔽體中的每一 個能供應實質上均等的屏蔽氣體氣流； (d )將基底置入沈積室；以及 (e )經由處理氣體注射器將處理氣體引入沈積室以 處理基底。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項的方法，其中每一條 導管上之孔的總截面積爲.（A孔），且其中步驟（b )包括 經由截面積（A氣流路徑）經過調整以使A孔< A氣流路徑之氣流 .路徑供應屏蔽氣體的步驟，其中步驟（c )包括提供一限 流器，限流器的口經過調整，以使A p艮^□ < A孔< A氣流路徑的步驟0 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項的方法，其中步驟（ b )包括經由總截面積經過調整以使總A $㈤路徑/總A孔$ 1 之氣流路徑供應屏蔽氣體的步驟，其中步驟（c )包括提 供一限流器，限流器的口經過調整，以使總A卩艮流n D / 總A孔> 1 · 5的步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4-