TWI596228B - 用於嵌入在橫向流腔室中的氣體分配模組 - Google Patents
用於嵌入在橫向流腔室中的氣體分配模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI596228B TWI596228B TW102108285A TW102108285A TWI596228B TW I596228 B TWI596228 B TW I596228B TW 102108285 A TW102108285 A TW 102108285A TW 102108285 A TW102108285 A TW 102108285A TW I596228 B TWI596228 B TW I596228B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- gas
- substrate
- diffuser
- diffusers
- process gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
- C23C16/45589—Movable means, e.g. fans
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本發明之實施例大體而言係關於橫向流(lateral flow)腔室的氣體分配。
半導體基材經處理以用於各式各樣的應用,該等應用包括積體元件與微元件(microdevice)的製造。一種處理基材的方法包括沉積材料於該基材的上表面上,該材料諸如為介電材料或導電金屬。該材料可在橫向流腔室中沉積,此舉是透過以下方式達成:使處理氣體平行基材(定位於支座上)的表面流動,且將該處理氣體熱分解,以由該氣體沉積材料至該基材表面上。然而,沉積在該基材表面上的材料經常在厚度上及其他膜性質上不均勻,因此該材料負面地影響最終製造之元件的表現。
因此,需要一種設備,以改良橫向流腔室中基材上的沉積均勻度。
本發明之實施例大體上係關於用於在基材上沉積材料的設備以及在基材上沉積材料的方法。該設備大體上包括
處理腔室,該處理腔室具有位於該處理腔室中的處理氣體區域。處理氣體透過處理氣體入口導入該處理氣體區域中。該腔室也包括定位在該腔室外側的多盞燈,以將該處理氣體熱分解至該基材表面上。該處理腔室也包括至少一個可移動的氣體擴散器,該可移動的氣體擴散器適於提供處理氣體至該基材之表面,以在該基材表面上實現材料的均勻沉積。該等方法大體上包括使處理氣體平行基材表面流動,且將該處理氣體於該基材上熱分解。額外的處理氣體通過可移動的氣體擴散器以預定的分配方式提供至該基材之表面,以在基材表面上實現均勻的沉積。
在一個實施例中,處理腔室包含腔室主體與基材支座,該基材支座配置在該腔室主體內。可移動的氣體擴散器定位在鄰近基材表面處。該可移動的氣體擴散器具有形成在該可移動的氣體擴散器中的多個開口,以提供處理氣體至該基材之表面,以於該基材之表面上實現均勻的沉積。
在另一實施例中,處理腔室包括腔室主體與基材支座,該基材支座配置在該腔室主體內。該處理腔室也包括處理氣體入口與處理氣體出口。該處理氣體入口與處理氣體出口定位成使處理氣體平行基材表面流動,該基材定位在該基材支座上。包含陶瓷材料的複數個氣體擴散器定位在鄰近該基材之表面處。該等氣體擴散器的每一者具有形成在該氣體擴散器中的多個開口,以提供處理氣體至該基材之表面,以於該基材之表面上實現均勻的沉積。
在另一實施例中,處理腔室包括腔室主體與基材支
座,該腔室主體包括光透明圓頂(dome),且該基材支座包含碳化矽且配置在該腔室主體內。該處理腔室也包括處理氣體入口與處理氣體出口。該處理氣體入口與處理氣體出口定位成使處理氣體平行基材表面流動,該基材定位在該基材支座上。包含陶瓷的第一氣體擴散器定位在鄰近該基材之表面處並且該第一氣體擴散器定位在該處理氣體入口上方。包含該陶瓷材料的第二氣體擴散器定位在鄰近該基材之表面處並且該第二氣體擴散器定位在該處理氣體出口上方。該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器具有形成在該等氣體擴散器中的多個開口,以提供處理氣體至該基材之表面,以於該基材之表面上實現均勻的沉積。
100‧‧‧處理腔室
101‧‧‧腔室主體
102‧‧‧上圓頂
104‧‧‧下圓頂
106‧‧‧基材支座
108‧‧‧基材
109‧‧‧支撐板
110‧‧‧升舉銷
112‧‧‧致動器
113‧‧‧銷
114‧‧‧開口
115‧‧‧氣體擴散裝置
116‧‧‧處理氣體區域
117‧‧‧樞轉架座
118‧‧‧淨化氣體區域
120‧‧‧平面
122‧‧‧淨化氣體源
124‧‧‧淨化氣體入口
126‧‧‧流徑
127‧‧‧軸桿
128‧‧‧淨化氣體出口
129‧‧‧空腔
130‧‧‧排放泵
132‧‧‧處理氣體供應源
134‧‧‧處理氣體入口
136‧‧‧流徑
138‧‧‧處理氣體出口
139‧‧‧圓形遮罩
140‧‧‧真空泵
141‧‧‧燈泡
142‧‧‧燈
143‧‧‧反射器
145‧‧‧燈頭
147‧‧‧電力分配板
149‧‧‧通道
150‧‧‧光聚焦組件
250‧‧‧箭號
260‧‧‧控制器
362‧‧‧開口
藉由參考實施例(一些實施例說明於附圖中),可獲得於上文中簡要總結的本發明之更特定的說明,而能詳細瞭解上述的本發明之特徵。然而應注意,附圖僅說明此發明的典型實施例,因而不應將該等附圖視為限制本發明之範疇,因為本發明可容許其他等效實施例。
第1圖是根據本發明之一個實施例的處理腔室的示意剖面視圖。
第2圖是沿著剖面綫2-2的第1圖之處理腔室的剖面視圖。
第3圖是根據本發明之一個實施例的氣體擴散器的底面示意視圖。
為了助於瞭解,如可能則使用相同的元件符號指定
共用於該等圖式的相同元件。應考量一個實施例的元件與特徵可有利地結合其他實施例,而無需進一步記敘。
本發明之實施例大體上係關於用於在基材上沉積材料的設備以及在基材上沉積材料的方法。該設備大體上包括處理腔室,該處理腔室具有位於該處理腔室中的處理氣體區域。處理氣體透過處理氣體入口導入該處理氣體區域中。該腔室也包括定位在該腔室外側的多盞燈,以將該處理氣體熱分解至該基材表面上。該處理腔室也包括至少一個可移動的氣體擴散器,該可移動的氣體擴散器適於提供處理氣體至該基材之表面,以在該基材表面上實現材料的均勻沉積。該等方法大體上包括使處理氣體平行基材表面流動,且將該處理氣體於該基材上熱分解。額外的處理氣體通過可移動的氣體擴散器以預定的分配方式提供至該基材之表面,以在基材表面上實現均勻的沉積。
第1圖是根據本發明之一個實施例的處理腔室100的示意剖面視圖。處理腔室100可用於處理一或多個基材,包括沉積材料於基材的上表面上。該處理腔室100包括腔室主體101與上圓頂102,該上圓頂102由諸如不鏽鋼、鋁,或陶瓷之材料所形成,該等陶瓷包括石英、氧化鋁、氧化釔,或藍寶石。上圓頂102也可由經塗佈的金屬或陶瓷所形成。處理腔室100也包括下圓頂104,該下圓頂104由諸如石英的光透明材料所形成。下圓頂104耦接腔室主體101,或者下圓頂104為與腔室主體101成一體的部件。基材支座106適於
將基材108支撐在該基材支座106上,該基材支座106配置在處理腔室100內位在上圓頂102與下圓頂104之間。基材支座106透過銷113耦接支撐板109。支撐板109由光透明材料(諸如石英)形成,以使來自燈142的輻射能量沖射在基材支座106上並且將該基材支座106加熱至期望的處理溫度。基材支座106由碳化矽形成或基材支座106由以碳化矽塗佈的石墨形成,以吸收來自燈142的輻射能量,並且將該輻射能量傳導至基材108。
圖中顯示基材支座106位於升高的處理位置,但基材支座106可透過致動器112垂直地致動至處理位置下方的裝載位置,以使升舉銷110得以接觸下圓頂104並且將基材108從基材支座106抬升。機器人(圖中未示)隨後可進入處理腔室100,以透過開口114(諸如狹縫閥)接合基材108且將該基材108從處理腔室100移除。基材支座106也適於在處理期間由致動器112旋轉,以助於均勻地處理基材108。
基材支座106位在處理位置時,基材支座106會將腔室100的內部空間(internal volume)劃分成處理氣體區域116與淨化氣體區域118。基材支座106位在處理位置的同時,處理氣體區域116包括位在上圓頂102與基材支座106的平面120之間的內部腔室空間。淨化氣體區域118包括位在下圓頂104與平面120之間的內部腔室空間。
由淨化氣體源122供應的淨化氣體通過淨化氣體入口124導入淨化氣體區域118,該淨化氣體入口124形成於腔室主體101的側壁內。淨化氣體沿著流徑126橫越支座106
的背面橫向流動,且淨化氣體由淨化氣體區域118通過淨化氣體出口128排放,該淨化氣體出口128位在與淨化氣體入口124相對的處理腔室100之側面上。排放泵130耦接淨化氣體出口128,該排放泵130助於將淨化氣體從淨化氣體區域118移除。
由處理氣體供應源132供應的處理氣體通過處理氣體入口134導入處理氣體區域116,該處理氣體入口134形成於該腔室主體101的側壁中。處理氣體沿著流徑136橫越基材108的上表面橫向流動。處理氣體通過處理氣體出口138離開處理氣體區域116,該處理氣體出口138位在與該處理氣體入口134相對的該處理腔室100之側面上。通過處理氣體出口138將處理氣體移除是借助於真空泵140,該真空泵140耦接該處理氣體出口138。
一或多個氣體擴散裝置115定位在基材108上方鄰近基材108之表面處,材料待沉積至該基材108之表面上。氣體擴散裝置115耦接樞轉架座(pivoting mount)117,以使該氣體擴散裝置115平行基材108之表面移動,該樞轉架座117可包括馬達或其他致動器。樞轉架座117耦接腔室主體101,以助於將氣體擴散裝置支撐於基材108上。氣體擴散裝置115由陶瓷材料或金屬形成,陶瓷材料諸如石英、碳化矽、藍寶石、以碳化矽塗佈的矽、以碳化矽塗佈的石墨、以玻璃碳塗佈的石墨,而金屬包括鋼、鎳,或受塗佈的金屬;或者,氣體擴散裝置115是由相對於處理環境為穩定的任何其他材料形成。氣體擴散裝置115與處理氣體供應器132流體連通,
且氣體擴散裝置115適於提供額外處理氣體至基材108之表面的期望或預定位置。氣體擴散裝置115包括複數個開口以使處理氣體流過該氣體擴散裝置115,該等開口位在該氣體擴散裝置115的下表面中。通過該等開口的氣流可獨立地受到控制,以助於相對基材108之表面的期望氣體分配。
處理期間,可透過氣體擴散器115(以及藉由氣體入口134)提供處理氣體至基材108之表面。氣體擴散器115提供額外的處理氣體至基材108的表面,該額外的處理氣體經熱分解以助材料均勻地沉積在基材108的表面上。例如,可由實驗確定,來自處理氣體入口134的處理氣體之橫向流造成材料在基材108上不均勻地沉積。在該實例中,可透過氣體擴散器115以預定的分配方式提供額外的處理氣體,而校正不均勻的沉積。氣體擴散器115可移動或掃過基材108之表面上,此時透過氣體擴散器115的下表面中的開口選擇性提供氣體,以助於均勻的材料沉積。在一個實例中,氣體擴散器115的移動與通過該氣體擴散器115的處理氣體之流動可經調整而補償邊緣厚重或中央厚重的沉積。
含有燈泡141的複數盞燈142配置在鄰近下圓頂104處且位在該下圓頂104下方,以當處理氣體經過基材108上方時加熱基材108,而助於將材料沉積在基材108的上表面上。燈142圍繞基材支座106的軸桿127排列成具漸增半徑的環狀群組。該軸桿127由石英形成,且該軸桿127中含有中空部分或空腔129,該中空部分或空腔129減少接近基材108中央的輻射能量的橫向移位,從而助於使基材108被均勻
地照射。
燈142容納在燈頭145中,且燈142適於將基材加熱至預定溫度以助於將處理氣體熱分解至基材108的表面上。在一個實例中,沉積至基材上的材料可以是三族、四族,及/或五族的材料,或者沉積至基材上的材料可以是包括三族、四族,及/或五族之摻質的材料。例如,沉積的材料可以是砷化鎵、氮化鎵,或氮化鋁鎵之一或多者。燈142可適於將基材加熱達到約攝氏300度至約攝氏1200度的溫度,諸如約攝氏300度至約攝氏950度的溫度。來自燈142的輻射能量被光聚焦組件150引導至基材支座106,以可控制的方式加熱基材108,從而造成基材108上有更均勻的沉積。基材108上的均勻沉積造成更高品質的基材以及更有效的製造元件。光聚焦組件150定位在下圓頂104上方且光聚焦組件150與該下圓頂104接觸,而與淨化氣體區域118相鄰。因此,光聚焦組件150位在處理腔室100的內部空間內。
一或多盞燈142定位在燈頭145內,該燈頭145可在處理期間或處理之後透過冷卻流體冷卻,該冷卻流體被導入位於燈142之間的通道149中。燈頭145傳導式冷卻下圓頂104,此舉在某種程度上是由於燈頭145緊鄰下圓頂104所致。燈頭145也冷卻燈壁以及反射器143之壁。燈142耦接電力分配板147,該電力分配板147供應電力給每一盞燈142。
雖然第1圖繪示處理腔室的一個實施例,但也應考慮額外的實施例。例如,另一實施例中,考慮基材支座106
可由光透明材料(諸如石英)形成,以容許基材108的直接加熱。另一實施例中,基材支座可以是支撐基材108周邊的環狀體。尚有另一實施例中,考量視情況任選的圓形遮罩139可配置在基材支座106周圍,且該圓形遮罩139可耦接腔室主體101的側壁。另一實施例中,處理氣體供應源132可適於供應多種處理氣體,例如三族前驅物氣體與五族前驅物氣體。可將多個處理氣體透過相同的處理氣體入口134或透過不同的氣體入口134導入腔室中。此外,也考量氣體入口124、134或氣體出口128、138的尺寸、寬度及/或數目可經調整而進一步助於使材料均勻地沉積於基材108上。尚有另一實施例中,考量燈頭145不與下圓頂104接觸。
第2圖是沿著剖面綫2-2的第1圖的處理腔室的剖面視圖。第2圖繪示基材108、氣體擴散器115、氣體入口134,與氣體出口138的頂部透視圖。圖中顯示兩個氣體分配裝置115(定位成相隔180度),但應考量也可納入額外的氣體擴散器(以虛線顯示)。納入四個氣體擴散器115的實施例中,氣體擴散器115可定位成相隔90度。應考量無論基材是靜止時或旋轉中,可利用任何數目的能使處理氣體充分分配於基材108上的氣體擴散器115。此外,應考量可將多個氣體擴散器115定位成在基材108中央處重疊,以助於使基材108之中央有均勻的沉積。在該實施例中,氣體擴散器的垂直高度可偏移(offset),以容許重疊。通過每一個重疊的氣體擴散器115的氣流也可經調整,以確保均勻的沉積,同時補償垂直距離上對基材108的偏移。
氣體擴散器為具有孔洞的管件或其他中空物體,該等孔洞位於該等管件或其他中空物體的下表面中(顯示於第3圖);並且該等氣體擴散器適於提供處理氣體至基材108的上表面。氣體擴散器115適於移動橫越基材108之表面(如箭號250所示)同時在架座117樞轉。氣體擴散器115的移動是由控制器260所控制,該控制器260助於氣體擴散器115以預定模式(pattern)移動。預定的模式可經實驗確定,以校正橫向流處理腔室中基材上的不均勻沉積。
氣體擴散器115可由陶瓷或金屬形成,陶瓷諸如石英、碳化矽、藍寶石、以碳化矽塗佈的矽、以碳化矽塗佈的石墨、以玻璃碳塗佈的石墨,而金屬包括鋼、鎳,或受塗佈的金屬。一個實施例中,考量氣體擴散器115可由石英或其他光透明材料形成。在該實施例中,來自燈142的輻射能量的吸收或反射減少,從而增加處理的均勻度。該實施例在氣體擴散器115配置於基材之處理表面與燈142之間時可為特別有利。顯示於第1圖的實施例中,光透明氣體擴散器115減少溫度的紊亂度(irregularity),此溫度的紊亂度歸因於來自被加熱的基材108的灰體輻射的反射或局部化吸收。
第2圖所示的實施例中,氣體擴散器115定位在氣體入口134與氣體出口138上方。然而,應考量氣體擴散器115可配置在腔室主體101周圍相對氣體入口134與氣體出口138呈任何角度(例如約90度)。在該實施例中,從氣體擴散器115導入的處理氣體可能不會影響通過處理氣體入口134進入的處理氣體流,藉此進一步有助材料均勻沉積。
第3圖是根據本發明的一個實施例的氣體擴散器115的底面示意視圖。氣體擴散器115包括位在該氣體擴散器115中的複數個開口362,以使氣體流過該氣體擴散器115。雖然圖中僅顯示單一排開口362,但應考量可利用任何排數,開口的尺寸、形狀,與密度可經調整以提供期望的氣流與分配方式。此外,應考量可將噴嘴配置在每一開口362中,以助於通過每一開口362的獨立氣流控制。
處理腔室100的操作期間,處理氣體通過處理氣體入口134導入處理氣體區域116,並且處理氣體流至基材108上,該基材108可旋轉以增加沉積的均勻度。處理氣體經熱分解以沉積材料於基材108上。然而,處理氣體可能不會均勻地沉積在基材108上。例如,接近基材中央的材料沉積可能大於基材外側邊緣周圍的材料沉積。在該實例中,可利用氣體擴散器以在基材108之周邊附近提供額外處理氣體,以增加基材108之外邊緣附近的材料沉積。可在將處理氣體從處理氣體入口134導入之前、同時,或之後,提供來自氣體擴散器115的額外處理氣體。
一個實施例中,考量可用週期性的方式透過氣體擴散器115導入處理氣體,而處理氣體是透過處理氣體入口134導入。氣體擴散器115的移動及/或位置可經實驗確定,此舉是藉由以下方式達成:於橫向流腔室100中處理一或多個基材,以確定基材108上於何處發生沉積的不均勻。之後可確定氣體擴散器115的移動與通過氣體擴散器115的處理氣體的流動,以校正不均勻,且該氣體擴散器115的移動與通過
氣體擴散器115的處理氣體的流動可編寫(program)入控制器260,以助於可重覆、均勻的材料沉積。
另一實施例中,考量可利用度量裝置以於處理期間即時偵測沉積的不均勻,且考量之後可利用氣體擴散器115校正沉積的不均勻。
本發明的優點包括橫向流處理腔室中的均勻材料沉積。定位在基材上方的可移動的氣體擴散器與側向流之氣流容許校正沉積的不均勻。氣體擴散器的移動(以及通過該氣體擴散器的氣體之流動)由控制器控制,該等控制器容許處理的可重覆性。基材上增加的沉積均勻度增加了基材品質以及最終所製造的元件的效能。
雖然前述內容涉及本發明之實施例,但可不背離本發明之基本範疇設計其他與進一步之本發明實施例,且本發明之範疇由隨後的申請專利範圍所確定。
100‧‧‧處理腔室
101‧‧‧腔室主體
102‧‧‧上圓頂
104‧‧‧下圓頂
106‧‧‧基材支座
108‧‧‧基材
109‧‧‧支撐板
110‧‧‧升舉銷
112‧‧‧致動器
113‧‧‧銷
114‧‧‧開口
115‧‧‧氣體擴散裝置
116‧‧‧處理氣體區域
117‧‧‧樞轉架座
118‧‧‧淨化氣體區域
120‧‧‧平面
122‧‧‧淨化氣體源
124‧‧‧淨化氣體入口
126‧‧‧流徑
127‧‧‧軸桿
128‧‧‧淨化氣體出口
129‧‧‧空腔
130‧‧‧排放泵
132‧‧‧處理氣體供應源
134‧‧‧處理氣體入口
136‧‧‧流徑
138‧‧‧處理氣體出口
139‧‧‧圓形遮罩
140‧‧‧真空泵
141‧‧‧燈泡
142‧‧‧燈
143‧‧‧反射器
145‧‧‧燈頭
147‧‧‧電力分配板
149‧‧‧通道
150‧‧‧光聚焦組件
Claims (15)
- 一種處理腔室,包含:一腔室主體;一圓頂,位於該腔室主體上;一基材支座,該基材支座配置在該腔室主體內,且該基材支座適於支撐其上之一單一基材;一氣體入口與一氣體出口,該氣體入口與該氣體出口橫向彼此相對而位於該基材支座上方,以將一處理氣體橫向導引於該基材支座上方;複數個可移動氣體擴散器,該等複數個可移動氣體擴散器位於該基材支座上方,該等複數個可移動氣體擴散器經由樞轉架座安裝至鄰近於該基材支座的一周邊的該腔室主體的一內部表面,該等複數個可移動氣體擴散器中之每一可移動氣體擴散器可在該基材支座上從該腔室主體朝內徑向延伸,而該等複數個可移動氣體擴散器中之每一可移動氣體擴散器具有形成於其中的開口,以將處理氣體導引至該基材支座。
- 如請求項1所述之處理腔室,其中該等複數個可移動氣體擴散器包括一第一可移動氣體擴散器與一第二可移動氣體擴散器,該第一可移動氣體擴散器與該第二可移動氣體擴散器彼此在垂直方向上偏移(vertically offset)。
- 如請求項2所述之處理腔室,其中該第一可移動氣體擴散器與該第二可移動氣體擴散器平行於該基材支座延伸,並且 該第一可移動氣體擴散器與該第二可移動氣體擴散器定位成彼此隔約180度。
- 如請求項1所述之處理腔室,其中該等複數個可移動氣體擴散器包含石英、碳化矽,或藍寶石。
- 如請求項1所述之處理腔室,其中該等複數個可移動氣體擴散器包含以石英、碳化矽,或藍寶石塗佈的一金屬。
- 一種處理腔室,包含:一腔室主體;一圓頂,位於該腔室主體上;一基材支座,該基材支座配置在該腔室主體內,且該基材支座適於支撐其上之一單一基材;一處理氣體入口與一處理氣體出口,該處理氣體入口與該處理氣體出口橫向彼此相對,該處理氣體入口與該處理氣體出口係定位成使一處理氣體平行該基材支座之一上表面而流動;以及複數個氣體擴散器,該等氣體擴散器包含一陶瓷材料,且位在鄰近該基材之該表面,該等複數個氣體擴散器中之每一氣體擴散器經由一樞轉架座安裝至鄰近於該基材支座的一周邊的該腔室主體的一內部表面,該等複數個氣體擴散器中之每一氣體擴散器可在該基材支座上朝內徑向延伸,並具有 形成於其中的開口,以將處理氣體提供至該基材的該表面,而於該基材之該表面上實現一均勻沉積。
- 如請求項6所述之處理腔室,其中該等複數個氣體擴散器中之至少一個氣體擴散器係位在該處理氣體入口上方,且該等複數個氣體擴散器的至少一個其他氣體擴散器係位在該處理氣體出口上方。
- 如請求項6所述之處理腔室,其中該等複數個氣體擴散器中之至少一者定位成離該處理氣體入口約90度。
- 如請求項6所述之處理腔室,其中該等氣體擴散器在垂直方向上定位於該處理氣體入口與該處理氣體出口上方。
- 如請求項6所述之處理腔室,其中該等複數個氣體擴散器為至少四個氣體擴散器。
- 如請求項6所述之處理腔室,進一步包含一處理氣體供應源,其中來自該處理氣體供應源的處理氣體係透過該等樞轉架座供應至該等複數個氣體擴散器。
- 一種處理腔室,包含:一腔室主體,包括配置於其中的一光透明圓頂; 一基材支座,該基材支座配置在該腔室主體內,該基材支座包含碳化矽,且該基材支座適於支撐其上之一單一基材;一處理氣體入口與一處理氣體出口,該處理氣體入口與該處理氣體出口定位成橫向彼此相對,而使一處理氣體平行一基材之一上表面而流動;一第一氣體擴散器,該第一氣體擴散器包含一陶瓷材料,該第一氣體擴散器定位在鄰近該基材之該表面且該第一氣體擴散器定位在該處理氣體入口上方,該第一氣體擴散器經由一樞轉架座安裝至該腔室主體的一第一內部表面,且可在該基材支座上從該腔室主體朝內徑向延伸;以及一第二氣體擴散器,該第二氣體擴散器包含該陶瓷材料,並位在鄰近該基材之該表面,且位在該處理氣體出口上方,該第二氣體擴散器經由一樞轉架座安裝至該腔室主體的一第二內部表面,且可在該基材支座上從該腔室主體朝內徑向延伸,該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器具有形成於其中的開口,以將處理氣體提供至該基材的該表面,而於該基材之該表面上實現一均勻沉積。
- 如請求項12所述之處理腔室,進一步包含一控制器,該控制器耦接該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器,以控制該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器的移動以及通過該等氣體擴散器的處理氣體的流動。
- 如請求項12所述之處理腔室,其中該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器定位成彼此隔180度。
- 如請求項12所述之處理腔室,其中該第一氣體擴散器與該第二氣體擴散器中之每一者環繞位於該基板支座上的該基板的一半而旋轉。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261638005P | 2012-04-25 | 2012-04-25 | |
US201261662154P | 2012-06-20 | 2012-06-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201410909A TW201410909A (zh) | 2014-03-16 |
TWI596228B true TWI596228B (zh) | 2017-08-21 |
Family
ID=49476225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102108285A TWI596228B (zh) | 2012-04-25 | 2013-03-08 | 用於嵌入在橫向流腔室中的氣體分配模組 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130284097A1 (zh) |
TW (1) | TWI596228B (zh) |
WO (1) | WO2013162717A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015076943A1 (en) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Applied Materials, Inc. | Easy access lamphead |
US10119191B2 (en) * | 2016-06-08 | 2018-11-06 | Applied Materials, Inc. | High flow gas diffuser assemblies, systems, and methods |
US10240234B2 (en) | 2017-02-22 | 2019-03-26 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution apparatus for processing chambers |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57122513A (en) * | 1981-01-23 | 1982-07-30 | Hitachi Ltd | Method for vapor growth of semiconductor |
US5131842A (en) * | 1988-12-27 | 1992-07-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Corrosion resistant thermal treating apparatus |
US5571560A (en) * | 1994-01-12 | 1996-11-05 | Lin; Burn J. | Proximity-dispensing high-throughput low-consumption resist coating device |
US20070218702A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Asm Japan K.K. | Semiconductor-processing apparatus with rotating susceptor |
US20070281106A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Applied Materials, Inc. | Process chamber for dielectric gapfill |
TW200943381A (en) * | 2007-12-20 | 2009-10-16 | Applied Materials Inc | Thermal reactor with improved gas flow distribution |
US20100233879A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-16 | Ryan Errol T | Method for uniform nanoscale film deposition |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6153260A (en) * | 1997-04-11 | 2000-11-28 | Applied Materials, Inc. | Method for heating exhaust gas in a substrate reactor |
US6706334B1 (en) * | 1997-06-04 | 2004-03-16 | Tokyo Electron Limited | Processing method and apparatus for removing oxide film |
US6932871B2 (en) * | 2002-04-16 | 2005-08-23 | Applied Materials, Inc. | Multi-station deposition apparatus and method |
US7636234B2 (en) * | 2004-08-09 | 2009-12-22 | Lam Research Corporation | Apparatus configurations for affecting movement of fluids within a microelectric topography processing chamber |
KR20080092787A (ko) * | 2007-04-13 | 2008-10-16 | (주)퓨전에이드 | 원자층 증착장치 및 원자층 증착방법 |
KR101431197B1 (ko) * | 2008-01-24 | 2014-09-17 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착설비 및 그의 원자층 증착방법 |
JP5310283B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2013-10-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法、成膜装置、基板処理装置及び記憶媒体 |
KR101108879B1 (ko) * | 2009-08-31 | 2012-01-30 | 주식회사 원익아이피에스 | 가스분사장치 및 이를 이용한 기판처리장치 |
US9499905B2 (en) * | 2011-07-22 | 2016-11-22 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for the deposition of materials on a substrate |
US9941100B2 (en) * | 2011-12-16 | 2018-04-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Adjustable nozzle for plasma deposition and a method of controlling the adjustable nozzle |
-
2013
- 2013-03-05 US US13/785,454 patent/US20130284097A1/en not_active Abandoned
- 2013-03-07 WO PCT/US2013/029642 patent/WO2013162717A1/en active Application Filing
- 2013-03-08 TW TW102108285A patent/TWI596228B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57122513A (en) * | 1981-01-23 | 1982-07-30 | Hitachi Ltd | Method for vapor growth of semiconductor |
US5131842A (en) * | 1988-12-27 | 1992-07-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Corrosion resistant thermal treating apparatus |
US5571560A (en) * | 1994-01-12 | 1996-11-05 | Lin; Burn J. | Proximity-dispensing high-throughput low-consumption resist coating device |
US20070218702A1 (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Asm Japan K.K. | Semiconductor-processing apparatus with rotating susceptor |
US20070281106A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Applied Materials, Inc. | Process chamber for dielectric gapfill |
TW200943381A (en) * | 2007-12-20 | 2009-10-16 | Applied Materials Inc | Thermal reactor with improved gas flow distribution |
US20100233879A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-16 | Ryan Errol T | Method for uniform nanoscale film deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201410909A (zh) | 2014-03-16 |
WO2013162717A1 (en) | 2013-10-31 |
US20130284097A1 (en) | 2013-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9842748B2 (en) | Flow controlled liner having spatially distributed gas passages | |
US20200241580A1 (en) | Multi-channel flow ratio controller and processing chamber | |
TWI404818B (zh) | 反應室蓋板可降低之cvd反應器 | |
US20160068996A1 (en) | Susceptor and pre-heat ring for thermal processing of substrates | |
TWI694493B (zh) | 用於半導體製程腔室的表面塗層的襯套組件 | |
KR20170030581A (ko) | 화학 기상 증착 반응기에서의 서셉터의 설계 | |
TWI596228B (zh) | 用於嵌入在橫向流腔室中的氣體分配模組 | |
TWI662994B (zh) | 一體的噴嘴組件或下襯裡,及包括此之用於處理基板的設備 | |
KR101232770B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
KR20140064227A (ko) | 기판 처리 장치 | |
US20220262658A1 (en) | Flat pocket susceptor design with improved heat transfer | |
KR20140079279A (ko) | 개선된 기판 열처리 챔버 및 방법, 및 이를 구비한 기판 열처리 장치 | |
KR101458963B1 (ko) | 급속 열처리장치용 히터장치 | |
KR101537215B1 (ko) | 기판처리장치 | |
KR20170106760A (ko) | 기판 처리장치에 구비되는 기판안착부 | |
KR101254253B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 | |
KR101395222B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
KR101814985B1 (ko) | 기판처리장치 | |
KR20120070200A (ko) | 기판의 열처리 장치 | |
KR20160109833A (ko) | 기판 처리장치에 구비되는 기판안착부 | |
KR20140037906A (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
KR20100047573A (ko) | 기판처리장치 | |
KR20120070202A (ko) | 기판의 열처리 장치 | |
KR20100044580A (ko) | 기판처리장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |