CN111455458B - 外延装置及应用于外延装置的进气结构 - Google Patents

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Abstract

一种外延装置，包含腔室；在腔室中承载待加工工件的基台；进气结构，设置于腔室的侧壁上，用于向待加工工件的待加工表面提供处理气体；及排气结构，设置于与进气结构相对的腔室的侧壁上，用于排放处理气体。进气结构包括:多个第一进气通道，用于沿第一方向向待加工表面整体提供第一处理气体；及两组第二进气通道，用于沿第一方向分别向待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，至少一第一进气通道设置于两组第二进气通道间。第一处理气体包含用于外延反应的气体，第二处理气体包含或不含用于外延反应的气体，第二处理气体中用于外延反应的气体的含量低于第一处理气体中用于外延反应的气体的含量。外延装置显著改善外延层边缘的厚度均匀性。

Description

外延装置及应用于外延装置的进气结构
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，有关一种装置，详细来说，是一种外延装置及应用于外延装置的进气结构。
背景技术
在硅外延设备中，通常使均匀浓度的用于外延反应的工艺气体从进气端进入腔室，横跨用基座承载的晶圆表面完成外延层的生长，再将工艺气体从尾气端排出腔室。在硅源浓度和温度固定的条件下，工艺气体的气流速度是影响外延层之膜厚分布的主要因素。为了保持外延层厚度均匀性，需将基座设置为可旋转，然而，在晶圆与基座在共同旋转过程中，晶圆与基座交界处会有不受控制的气流速度突变发生，从而导致晶圆边缘的外延层厚度极难控制。因此，需要对外延腔室的气流场结构，尤其是进气结构进行设计，达到控制外延层在晶圆边缘也具有均匀厚度分布的目的，提高产品良率。
在现有技术中，硅外延设备的腔室部件包含主进气结构及辅助进气结构，使主要工艺气体及辅助工艺气体可以由不同方向进入腔室。然而，当同时通入气体时，主要工艺气体及辅助工艺气体相遇会形成交叉流使气流无法保持平顺，进而使得所形成的外延层的厚度分布不易控制。
发明内容
本发明公开一种外延装置及应用于外延装置的进气结构来解决背景技术中的问题，如晶圆边缘的外延层厚度不均的现象。
依据本发明的一实施例，揭露一种应用于对待加工工件的待加工表面进行加工的外延装置。所述外延装置包括腔室，设置在所述腔室中用于承载待加工工件的基台，进气结构；以及排气结构。所述进气结构，设置于所述腔室的侧壁上，用于向所述待加工工件的待加工表面提供处理气体。所述进气结构包括多个第一进气通道，用于沿第一方向向所述待加工表面整体提供第一处理气体，所述第一方向平行于所述待加工表面；及两组第二进气通道，用于沿所述第一方向分别向所述待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，至少一第一进气通道设置于所述两组第二进气通道之间。所述排气结构，设置于与所述进气结构相对的所述腔室的侧壁上。所述第一处理气体包含用于外延反应的气体，所述第二处理气体包含或不含所述用于外延反应的气体，所述第二处理气体中所述用于外延反应的气体的含量低于所述第一处理气体中所述用于外延反应的气体的含量。
在一些实施例中，所述待加工表面的半径与所述待加工表面两侧的边缘的宽度的比值大于等于15。
在一些实施例中，所述第一处理气体于第一进气通道的出口的流速与所述第二处理气体于第二进气通道的出口的流速相同。
在一些实施例中，所述多个第一进气通道沿第二方向均匀排列，所述第二方向平行于所述待加工表面且垂直于所述第一方向。
在一些实施例中，所述多个第一进气通道沿所述第二方向的总分布距离大于等于所述待加工表面的直径。
在一些实施例中，每一组所述第二进气通道均包含多个辅助进气管，所述多个辅助进气通道以等边多边形排列，且所述等边多边形的最低点与所述第一进气通道的最低点位于同一平面。
在一些实施例中，所述两组第二进气通道沿所述第二方向的总分布距离与所述待加工表面的直径的比例范围为0.8至1.4。
在一些实施例中，所述第一进气通道与相邻的第一进气通道的间距范围为5至30mm。
在一些实施例中，所述第一进气通道的孔径与所述第二进气通道的孔径比例范围为60至6。
在一些实施例中，所述第一处理气体包括载气、所述用于外延反应的气体以及掺杂气体，其中，所述载气包括氮、氢中的至少一种，所述用于外延反应的气体包括硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅中的至少一种，所述掺杂气体包括磷化氢、二硼烷、砷化氢中的至少一种。
在一些实施例中，所述第二处理气体包括载气、所述用于外延反应的气体、掺杂气体中的至少一种，所述载气包括氮、氢中的至少一种，所述用于外延反应的气体包括硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅中的至少一种，所述掺杂气体包括磷化氢、二硼烷、砷化氢中的至少一种。
依据本发明的另一实施例，揭露一种应用于外延装置中的进气结构。所述进气结构包含多个第一进气通道，用于沿一方向向所述待加工表面整体提供第一处理气体，所述方向是平行于所述待加工表面；及两组第二进气通道，用于沿所述方向分别向所述待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，且至少一第一进气通道设置于所述两组第二进气通道之间。所述第一处理气体包含用于外延反应的气体，所述第二处理气体包含或不含所述用于外延反应的气体，所述第二处理气体中所述用于外延反应的气体的含量低于所述第一处理气体中所述用于外延反应的气体的含量。
在一些实施例中，所述第一处理气体于第一进气通道的出口的流速与所述第二处理气体于第二进气通道的出口的流速相同。
在一些实施例中，每一组所述第二进气通道均包含多个辅助进气管，所述多个辅助进气通道以等边多边形排列，且所述等边多边形的最低点与所述第一进气通道的最低点位于同一平面。
在一些实施例中，每一组所述第二进气通道均包含三个辅助进气管，所述三个辅助进气通道以等边三角形排列。
在一些实施例中，所述第一进气通道的孔径与所述第二进气通道的孔径比例范围为60至6。
本发明进气结构通过多个第一进气通道及两组第二进气通道，可以有效地沿相同方向对所述待加工工件的待加工表面提供第一处理气体并对所述待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，以及通过第一处理气体包含用于外延反应的气体，所述第二处理气体包含或不含所述用于外延反应的气体，所述第二处理气体中所述用于外延反应的气体的含量低于所述第一处理气体中所述用于外延反应的气体的含量，使得第一处理气体及第二处理气体之气流平顺，进而改善待加工表面上所形成的外延层的厚度均匀性。
附图说明
图1是依据本发明一实施例之外延装置的俯视示意图。
图2是依据本发明一实施例之外延装置的侧视示意图。
图3是依据本发明一实施例之进气结构的示意图。
图4是依据本发明另一实施例之进气结构的示意图。
图5是依据本发明另一实施例之外延装置的俯视示意图。
图6是依据本发明一实施例之进气方法的流程图。
具体实施方式
以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
再者，在此处使用空间上相对的词汇，譬如「之下」、「下方」、「低于」、「之上」、「上方」及与其相似者，可能是为了方便说明图中所绘示的一组件或特征相对于另一或多个组件或特征之间的关系。这些空间上相对的词汇其本意除了图中所绘示的方位之外，还涵盖了装置在使用或操作中所处的多种不同方位。可能将所述设备放置于其他方位(如，旋转90度或处于其他方位)，而这些空间上相对的描述词汇就应该做相应的解释。
虽然用以界定本申请较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，「约」通常系指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，「约」一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本申请所属技术领域中具有通常知识者的考虑而定。当可理解，除了实验例之外，或除非另有明确的说明，此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过「约」的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随申请专利范围所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。在此处，将数值范围表示成由一端点至另一端点或介于二端点之间；除非另有说明，此处所述的数值范围皆包括端点。
本公开内容在考虑到以上所提到情形的情况下做出，以便提供使用外延的薄膜形成方法以及外延装置，这能够实现稳定的外延层生长速率，同时确保外延层的厚度均匀分布。更确切来说，本公开内容描述用于外延装置的腔室部件，特别是一种进气结构。示例性的进气结构包括多个第一进气通道及两组第二进气通道，且至少一第一进气通道设置于所述两组第二进气通道之间，这些部件的改进使待加工表面上所形成的外延层的均匀性提高，从而使得产品质量提高。
图1及2是依据本发明一实施例之外延装置的示意图。在本实施例中，外延装置用于对待加工工件的待加工表面进行处理，举例来说，用于在待加工工件(如晶圆)的待加工表面形成外延层。如图1及2所示，外延装置包括腔室4、设置在腔室4中用于承载待加工工件6的基台5；进气结构1，及排气结构7。进气结构1设置于腔室4的侧壁上，用于向待加工工件6的待加工表面提供处理气体。排气结构7设置于与进气结构1相对的腔室4的侧壁上，用于进行气体排放。在一些实施例中，由俯视方向来看，基台5大于待加工工件6的待处理表面，也就是基台5有部分上表面未被待加工工件6覆盖。在一些实施例中，基台5可以旋转。当基台5旋转时，待加工工件6会一同旋转。在一些实施例中，基台5可以加热待加工工件6，使待加工工件6可以在一预定温度下形成外延层。
进气结构1包括多个第一进气通道2及两组第二进气通道3。多个第一进气通道2用于沿第一方向X1向待加工表面整体提供第一处理气体。第一方向X1平行于待加工表面。详细来说，第一方向X1是平行于待加工表面的径向方向。两组第二进气通道3，用于沿第一方向X1分别向待加工表面两侧的边缘61提供第二处理气体，且至少一第一进气通道2设置于两组第二进气通道3之间。第一处理气体包含用于外延反应的气体，第二处理气体包含或不含用于外延反应的气体，且第二处理气体中用于外延反应的气体的含量低于第一处理气体中用于外延反应的气体的含量。
本技术领域具有通常知识者应能轻易理解，进气结构1可同时或交替的将第一处理气体及第二处理气体通入腔室4中。当同时通入时，通过进气结构1，第一处理气体及第二处理气体的进气方向相同，不会有紊流产生，且第二处理气体会调节在待加工表面两侧的边缘61的用于外延反应的气体的浓度。由于外延装置对待加工工件的待加工表面进行处理時，待加工工件6旋转造成待加工表面两侧的边缘61出现气体速度突变，使得待加工表面的中心与边缘61所形成的外延厚度不同。举例来说，待加工表面两侧的边缘61所形成的外延厚度较厚。因此，第二处理气体用于稀释在待加工表面两侧的边缘61的用于外延反应的气体的浓度，使得待加工表面两侧的边缘61所形成的外延厚度变薄，由此提高待加工表面所形成的外延厚度的均匀性。在某些实施例中，第二处理气体还用于在待加工表面两侧的边缘61形成气幕(air curtain)，使所述第一处理气体确实通过所述待加工表面上方。待加工表面两侧的边缘61的范围并没有特别限制，可以是待加工表面靠近其外周缘处，或是超出待加工表面的外周缘。在一些实施例中，待加工表面的半径Rs与待加工表面两侧的边缘61的宽度的比值大于等于15，即加工表面两侧的边缘61是指待加工表面最外侧宽度为半径15分之一或占比更小的部分。在一些实施例中，第一处理气体及第二处理气体沿第一方向X1通过待加工表面的上方或两侧的边缘61后，继续沿第一方向X1进入排气结构7。
在一些实施例中，第一处理气体于第一进气通道2的出口的流速与第二处理气体于第二进气通道3的出口的流速相同。进气装置1通过结构改良，使得第一处理气体及第二处理气体都是沿第一方向X1流动，且由于第一处理气体及第二处理气体分别于第一进气通道2及第二进气通道3之出口的流速相同，使得待加工表面的上方气流平顺，没有紊流产生，利于形成厚度均匀之外延层。
在一些实施例中，为使第一处理气体及第二处理气体都是沿第一方向X1流动，也就是整个进气结构1的进气方向都平行于待加工表面，多个第一进气通道2沿第二方向X2均匀排列，其中第二方向X2平行于待加工表面的径向方向且垂直于第一方向X1。多个第一进气通道2沿第二方向X2均匀排列可使通过待加工表面各处的第一处理气体均匀分布，多个第一进气信道2的排列密度可视需求调整，例如根据待加工工件6的尺寸、腔室4的大小、气体流速等来调整。在一些实施例中，每一第一进气通道2与相邻的第一进气通道2的间距范围为5至30mm。在一些实施例中，多个第一进气通道2沿第二方向X2的总分布距离Dg1大于等于待加工表面的直径Ds，使得多个第一进气通道2可以向待加工表面整体提供第一处理气体。
在一些实施例中，进气结构1与待加工表面沿第三方向Y的距离并没有特别限制，只要能使第一处理气体能有效的与待加工表面的整体反应即可。在一些实施例中，每个第一进气通道2的中心及每组第二进气通道3的中心与待加工表面沿第三方向Y的距离相同。
在一些实施例中，第一处理气体包括载气、用于外延反应的气体以及掺杂气体。其中，载气包括氮(N2)、氢(H2)中的至少一种。用于外延反应的气体包括硅烷(SiH4)、二氯二氢硅(SiH2Cl2)、三氯氢硅(SiHCl3)、四氯化硅(SiCl4)中的至少一种。掺杂气体包括磷化氢(PH3)、二硼烷(B2H6)、砷化氢(AsH3)中的至少一种。
在一些实施例中，第二处理气体包括载气、用于外延反应的气体、掺杂气体中的至少一种。第二处理气体中用于外延反应的气体的含量低于第一处理气体中用于外延反应的气体的含量。载气包括氮(N2)、氢(H2)中的至少一种。用于外延反应的气体包括硅烷(SiH4)、二氯二氢硅(SiH2Cl2)、三氯氢硅(SiHCl3)、四氯化硅(SiCl4)中的至少一种。掺杂气体包括磷化氢(PH3)、二硼烷(B2H6)、砷化氢(AsH3)中的至少一种。在一些实施例中，与第一处理气体的流经区域相比，第二处理气体能调节流经区域的用于外延反应的气体。举例来说，所述第二处理气体能稀释流经区域的用于外延反应的气体，使得待加工表面两侧的边缘61的用于外延反应的气体的浓度较低。
在一些实施例中，当第一处理气体的组成及流量固定，调整第二处理气体的载气浓度及每组第二进气通道3的位置，会改变用于外延反应的气体的浓度及其被稀释的区域。在一些实施例中，在待加工表面的两侧的边缘61需将用于外延反应的气体稀释，因此每组第二进气通道3是稳定的对待加工表面的两侧的边缘61提供第二处理气体，例如流量固定的第二处理气体。在一些实例中，随着工艺条件的不同，在第二处理气体的流量固定的情况下，调节第二处理气体中的载气浓度，使得第一处理气体被合适的稀释。在一些实施例中，第二处理气体的载气用于稀释第一处理气体中用于外延反应的气体。在一些实施例中，为使第一处理气体被稀释的部位不会有用于外延反应的气体的浓度突然降得过低，第二处理气体包括载气及适量的用于外延反应的气体。在一些实施例中，第二处理气体包括载气及掺杂气体，而不含有用于外延反应的气体。
在一些实施例中，第一处理气体包括a％用于外延反应的气体及(100-a)％的载气(掺杂气体另计)，第二处理气体包括b％用于外延反应的气体及(100-b)％的载气(掺杂气体另计)，其中a是小于100且大于b的正数。当m分的第一处理气体与n分的第二处理气体混合，混合后的用于外延反应的气体浓度为x％，x％等于(am+bn)/(m+n)，且x是介于a与b之间。由前述可知，当第二处理气体中用于外延反应的气体的含量低于第一处理气体中用于外延反应的气体的含量，第二处理气体会稀释第一处理气体中用于外延反应的气体，进而改善待加工表面上所形成的外延层的厚度均匀性。
图3是依据本发明一实施例之进气结构的示意图。如图2及图4所示，在一些实施例中，第一进气通道2的孔径与第二进气通道3的孔径比例范围为60至6。当第二进气通道3的孔径小于第一进气通道2的孔径时，第二处理气体沿第二方向X2的气体宽度较窄，不会挤压到第一处理气体与待加工表面进行外延反应。
在一些实施例中，每一第一进气通道2的出口的中心与每一组第二进气通道3的出口的中心位于同一平面，例如每一第一进气通道2的出口的中心与每一组第二进气通道3的出口的中心位于平面P1。在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2与待加工表面的直径Ds的比例范围为0.8至1.4。在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2是待加工表面的直径Ds±50mm。在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2是小于多个第一进气通道2沿第二方向X2的总分布距离Dg1。
需注意的是，在图3的实施例中，每一第一进气通道2以及每一第二进气通道3可以分别以独立的管线连接，借以分别独立地提供第一处理气体及第二处理气体。然而，此并非本发明的一限制。在其他实施例中，多个第一进气通道2可以共享单一管线来提供第一处理气体，而两组第二进气通道3可以共享单一管线来提供第二处理气体。只要第一处理气体及第二处理气体分别于第一进气通道2及第二进气通道3之出口的流速相同，皆应隶属于本发明的范畴。
图4是依据本发明一实施例之进气结构的示意图。如图4所示，在一些实施例中，分散第二处理气体的气流，有利于保持第一处理气体之气流平顺。具体做法例如但不限于，每一组第二进气通道3分别以独立的管线连接，且每一组第二进气通道3具有多个出气口，或是，每一组第二进气通道3分别包含多个辅助进气管31，每个辅助进气管31分别具有独立的出气口。只要所述第二处理气体自每个出气口的流速相同，皆应隶属于本发明的范畴。在一些实施例中，多个辅助进气通道31以等边多边形排列，且等边多边形的一边与第一进气通道2的最低点位于同一平面，例如等边多边形的一边与第一进气通道2的最低点位于平面P2。在一些实施例中，每一组第二进气通道3分别包含三个辅助进气管31，但不以此为限。三个辅助进气通道31可例如但不限于以等边三角形排列，且等边三角形的底边与第一进气通道2的最低点可例如但不限于位于同一平面。
本技术领域具有通常知识者应能轻易理解外延装置应具有其他必要的装置与组件以对待加工工件6进行加工。举例来说，外延装置应具有加热装置，用以将承载于基台5的待加工工件6调整致一预定的加工温度。举例来说，加热装置是设置于基台5中。为求图式简洁，图1及图2仅描绘与本发明的发明精神相关的装置与组件。
图5是依据本发明一实施例之外延装置的俯视图。如图5所示，在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2大于多个第一进气通道2沿第二方向X2的总分布距离Dg1。也就是说，以俯视方向观察进气结构1，多个第一进气通道2是设置在两组第二进气通道3间。在此情况下，进气结构1所提供的第二处理气体在待加工表面两侧边缘61调节第一处理气体中的用于外延反应的气体的浓度。举例来说，进气结构1所提供的第二处理气体在待加工表面两侧边缘61稀释第一处理气体中的用于外延反应的气体的浓度。另外，进气结构1所提供的第一处理气体全部被限制在第二处理气体在所述待加工表面两侧边缘61所形成的气幕间。在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2大于待加工表面的直径Ds。在一些实施例中，两组第二进气通道3沿第二方向X2的总分布距离Dg2大于多个第一进气通道2沿第二方向X2的总分布距离Dg1，且多个第一进气通道2沿第二方向X2的总分布距离Dg1大于所述待加工表面的直径Ds。
本公开内容还描述进气方法，特别是用于外延装置的一种进气方法。示例性的进气方法包括图6的流程图绘示根据本揭示内容一实施例的进气方法。倘若大体上能得到相同的结果，图6所示的步骤不需依所描述的顺序执行，且可实行其他顺序或同时进行。进气方法8可归纳为以下步骤。在步骤81中，沿第一方向X1向待加工工件6的待加工表面整体提供一第一处理气体。在步骤82中，沿第一方向X1向待加工工件6两侧的边缘61提供第二处理气体。在一些实施例中，进气方法8是在如图1、2或5所绘示的外延装置中进行。
在一些实施例中，第一处理气体及第二处理气体是同时提供，第二处理气体在待加工表面两侧边缘61调节(例如，稀释)第一处理气体中的用于外延反应的气体。在一些实施例中，第一方向X1平行于待加工表面的径向方向，且是在待加工表面上方。本技术领域具有通常知识者应能轻易理解及调整，第一处理气体与第二处理气体能对待加工表面进行外延。在一些实施例中，为使腔室1中的总体气流保持平顺，第一处理气体通过待加工表面的流速与第二处理气体通过待加工表面边缘61的流速相同。
本发明将就以下实施例来作进一步说明，但应了解的是，该等实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施之限制。
<实施例1>
将50SLM用于外延反应的气体浓度为4％的第一处理气体由第一进气通道2沿第一方向X1通入腔室4，使第一处理气体与腔室4中被基台5承载的待加工工件6的待处理表面进行外延反应。同时，将3SLM不含用于外延反应的气体的第二处理气体由两组第二进气通道3沿第一方向X1通入腔室4，向待加工表面两侧的边缘61提供第二处理气体。其中，用于外延反应的气体包括硅源。
待加工工件6为晶圆，晶圆的待加工表面边缘61的用于外延反应的气体平均浓度为3.5％。经外延生长后，外延层边缘3mm处的外延层厚度比外延层边缘10mm处的外延层厚度厚1％。
<对照例1>
将50SLM用于外延反应的气体浓度为4％的第一处理气体由第一进气通道2沿第一方向X1通入腔室4，使第一处理气体与腔室4中被基台5承载的待加工工件6的待处理表面进行外延反应。两组第二进气通道3未通入气体，其中，用于外延反应的气体包括硅源。
待加工工件6为晶圆。经外延生长后，外延层边缘3mm处的外延层厚度比外延层边缘10mm处的外延层厚度厚4％。
本领域具有通常知识者在阅读完上述实施例1及对照例1后应能轻易理解，在由第一进气通道2通入第一处理气体的同时，由两组第二进气通道3通入包含或不含所述用于外延反应的气体的第二处理气体，可以显着改善外延层边缘61的厚度均匀性。
简单归纳本发明，本发明揭露一种进气结构及相关外延装置，利用本发明所揭露的进气结构，包含多个第一进气通道2及两组第二进气通道3，可以有效地沿相同方向对待加工工件6的待加工表面提供第一处理气体并对待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体。其中，第一处理气体包含用于外延反应的气体，第二处理气体包含或不含用于外延反应的气体，第二处理气体中用于外延反应的气体的含量低于第一处理气体中用于外延反应的气体的含量。本发明所揭露的进气结构使得第一处理气体及第二处理气体之气流平顺，进而改善待加工表面上所形成的外延层的厚度均匀性。

Claims (16)

1.一种外延装置，其特征在于，包括:
腔室；
设置在所述腔室中用于承载待加工工件的基台；
进气结构，设置于所述腔室的侧壁上，用于向所述待加工工件的待加工表面提供处理气体，所述进气结构包括:
多个第一进气通道，用于沿第一方向向所述待加工表面整体提供第一处理气体，所述第一方向平行于所述待加工表面；及
两组第二进气通道，用于沿所述第一方向分别向所述待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，至少一第一进气通道设置于所述两组第二进气通道之间；及
排气结构，设置于与所述进气结构相对的所述腔室的侧壁上；
其中，所述第一处理气体包含用于外延反应的气体，所述第二处理气体包含或不含所述用于外延反应的气体，所述第二处理气体中所述用于外延反应的气体的含量低于所述第一处理气体中所述用于外延反应的气体的含量。
2.如权利要求1的装置，其特征在于，所述待加工表面的半径与所述待加工表面两侧的边缘的宽度的比值大于等于15。
3.如权利要求1的装置，其特征在于，所述第一处理气体于第一进气通道的出口的流速与所述第二处理气体于第二进气通道的出口的流速相同。
4.如权利要求1的装置，其特征在于，所述多个第一进气通道沿第二方向均匀排列，所述第二方向平行于所述待加工表面且垂直于所述第一方向。
5.如权利要求1的装置，其特征在于，所述多个第一进气通道沿第二方向的总分布距离大于等于所述待加工表面的直径，所述第二方向平行于所述待加工表面且垂直于所述第一方向。
6.如权利要求1的装置，其特征在于，每一组所述第二进气通道均包含多个辅助进气管，所述多个辅助进气管以等边多边形排列，且所述等边多边形的最低点与所述第一进气通道的最低点位于同一平面。
7.如权利要求1的装置，其特征在于，所述两组第二进气通道沿第二方向的总分布距离与所述待加工表面的直径的比例范围为0.8至1.4，所述第二方向平行于所述待加工表面且垂直于所述第一方向。
8.如权利要求1的装置，其特征在于，所述第一进气通道与相邻的第一进气通道的间距范围为5至30mm。
9.如权利要求1的装置，其特征在于，所述第一进气通道的孔径与所述第二进气通道的孔径比例范围为60至6。
10.如权利要求1的装置，其特征在于，所述第一处理气体包括载气、所述用于外延反应的气体以及掺杂气体，其中，所述载气包括氮、氢中的至少一种，所述用于外延反应的气体包括硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅中的至少一种，所述掺杂气体包括磷化氢、二硼烷、砷化氢中的至少一种。
11.如权利要求1的装置，其特征在于，所述第二处理气体包括载气、所述用于外延反应的气体、掺杂气体中的至少一种，所述载气包括氮、氢中的至少一种，所述用于外延反应的气体包括硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅中的至少一种，所述掺杂气体包括磷化氢、二硼烷、砷化氢中的至少一种。
12.一种进气结构，应用于外延装置中，其特征在于，包括:
多个第一进气通道，用于沿第一方向向待加工表面整体提供第一处理气体，所述第一方向平行于所述待加工表面；及
两组第二进气通道，用于沿所述第一方向分别向所述待加工表面两侧的边缘提供第二处理气体，至少一第一进气通道设置于所述两组第二进气通道之间；
其中，所述第一处理气体包含用于外延反应的气体，所述第二处理气体包含或不含所述用于外延反应的气体，所述第二处理气体中所述用于外延反应的气体的含量低于所述第一处理气体中所述用于外延反应的气体的含量。
13.如权利要求12的进气结构，其特征在于，所述第一处理气体于第一进气通道的出口的流速与所述第二处理气体于第二进气通道的出口的流速相同。
14.如权利要求12的进气结构，其特征在于，每一组所述第二进气通道均包含多个辅助进气管，所述多个辅助进气管以等边多边形排列，且所述等边多边形的最低点与所述第一进气通道的最低点位于同一平面。
15.如权利要求14的进气结构，其特征在于，每一组所述第二进气通道均包含三个辅助进气管，所述三个辅助进气管以等边三角形排列。
16.如权利要求12的进气结构，其特征在于，所述第一进气通道的孔径与所述第二进气通道的孔径比例范围为60至6。
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GR01 Patent grant
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