CN116334576A - 外延反应器系统及其使用方法 - Google Patents

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CN116334576A CN202211663443.XA CN202211663443A CN116334576A CN 116334576 A CN116334576 A CN 116334576A CN 202211663443 A CN202211663443 A CN 202211663443A CN 116334576 A CN116334576 A CN 116334576A
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epitaxial semiconductor
reaction
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A.德莫斯
H.马萨德
林兴
C.米斯金
S.佩德蒂
A.卡杰巴夫瓦拉
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ASM IP Holding BV
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Abstract

一种反应器系统可以包括第一反应室和第二反应室。第一和第二反应室可以各自包括封闭在其中的反应空间、设置在反应空间内的基座和与反应空间流体连通的流体分配系统。每个反应室中的基座可以配置为支撑衬底。反应器系统可以还包括第一反应物源，其中第一反应室和第二反应室至少部分通过第一反应物共享管线流体联接到第一反应物源。反应器系统可以配置为通过第一反应物共享管线将第一反应物从第一反应物源输送到第一反应室和第二反应室。

Description

外延反应器系统及其使用方法
技术领域
本公开总体涉及用于半导体处理的方法和系统以及具有多个处理室的反应器系统。
背景技术
包括化学气相沉积(CVD)的半导体处理是众所周知的在衬底比如硅晶片上形成材料薄膜的过程。例如，在CVD过程中，将待沉积材料的气态分子提供给衬底，通过化学反应在衬底上形成该材料的薄膜。这种形成的薄膜可以是多晶的、非晶的或外延的。
在典型的CVD过程中，一个或多个衬底被放置在反应器的室内的衬底支撑件(例如基座)上。衬底和衬底支撑件通常都被加热到期望的温度。在典型的衬底沉积步骤中，反应物气体经过加热的衬底，导致期望材料的薄层沉积在衬底表面上。如果沉积层具有与下面的硅表面相同的晶体结构，则沉积层被称为外延层(或单晶)。通过后续过程，这些层可以用于形成半导体器件，例如集成电路。
通常，CVD过程在高温下进行，以加速化学反应并产生高质量膜，其中一些过程，例如外延硅沉积，在极高的温度下进行(例如高于900℃)。然而，如果在先前沉积层的顶部沉积层，这种高温可能会使先前沉积层和/或层间晶格退化，导致层和所得器件中的缺陷。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
根据各种实施例，本文公开了一种用于半导体处理比如化学气相沉积(CVD)和其他沉积步骤的反应器系统或设备。在各种实施例中，反应器系统可以包括第一反应室和第二反应室。第一和第二反应室可以各自包括封闭在其中的反应空间、设置在反应空间内的基座和与反应空间流体连通的流体分配系统。每个反应室中的基座可以配置为支撑各自的衬底。反应器系统可以还包括第一反应物源，其中第一反应室和第二反应室至少部分通过第一反应物共享管线流体联接到第一反应物源。反应器系统可以配置为通过第一反应物共享管线将第一反应物(例如第一外延半导体反应物)从第一反应物源输送到第一反应室和第二反应室。在各种实施例中，第一基座和第二基座可以包括陶瓷材料。在各种实施例中，第一基座和第二基座可以各自包括电加热器。在各种实施例中，第一基座和第二基座可以各自包括第一基座部分中的第一加热器和第二基座部分中的第二加热器，使得第一基座和第二基座可以包括双区加热器。在各种实施例中，第一流体分配系统和第二流体分配系统包括铝、石英、不锈钢或镍中的至少一种。
在各种实施例中，反应器系统可以还包括与第一反应室和第二反应室流体连通的远程等离子体单元，其中远程等离子体单元可以配置为通过共享等离子体管线将活化物质输送到第一反应室和第二反应室。在各种实施例中，反应器系统可以还包括第二外延半导体反应物源，其中第一反应室和第二反应室可以至少部分地通过第二反应物共享管线流体联接到第二外延半导体反应物源。在各种实施例中，第一流体分配系统和第二流体分配系统可以各自包括流体联接到第一外延半导体反应物源的第一通道和流体联接到第二外延半导体反应物源的第二通道，其中第一通道和第二通道可以流体分离。在各种实施例中，远程等离子体单元可以流体联接到第一流体分配系统和第二流体分配系统中的每个中的第一通道和第二通道。在各种实施例中，第二通道在第一流体分配系统和第二流体分配系统中的每个的外部包括比第一通道更多数量的孔。
在各种实施例中，第一外延半导体反应物源可以是含硅外延半导体反应物源，其配置为将硅前体输送到第一反应室和第二反应室，并且第二外延半导体反应物源可以是含锗外延半导体反应物源，其配置为将锗前体输送到第一反应室和第二反应室。在各种实施例中，硅前体可以包括氢化硅前体或氯化硅前体中的至少一种。在各种实施例中，锗前体可以包括锗烷(GeH4)、二锗烷(Ge2H6)、三锗烷(Ge3H8)或锗基硅烷(GeH6Si)中的至少一种。
在各种实施例中，反应器系统可以还包括控制器；以及配置为与控制器通信的有形非暂时性存储器，该有形非暂时性存储器具有存储在其上的指令，该指令响应于由控制器的执行，使得控制器执行操作。这种操作可以包括通过控制器使第一外延半导体反应物从第一外延半导体反应物源经由第一反应物共享管线流向第一反应室和第二反应室；由控制器使第二外延半导体反应物从第二外延半导体反应物源经由第二反应物共享管线流向第一反应室和第二反应室；在第一衬底上形成第一外延层；和/或在第二衬底上形成第二外延层。
在各种实施例中，一种方法可以包括在第一反应室中的第一衬底上和在第二反应室中的第二衬底上执行多层沉积过程，其中第一反应室和第二反应室包含在反应器中。多层沉积过程可以包括以下步骤，包括：通过将第一外延半导体反应物源流体联接到第一反应室和第二反应室的第一反应物共享管线，使第一外延半导体反应物从第一外延半导体反应物源流到第一反应室和第二反应室；通过将第二外延半导体反应物源流体联接到第一反应室和第二反应室的第二反应物共享管线，使第二外延半导体反应物从第二外延半导体反应物源流到第一反应室和第二反应室；在第一衬底和第二衬底上形成第一外延层；和/或在第一衬底和第二衬底上形成第二外延层。在各种实施例中，形成第一外延层可以响应于使第一外延半导体反应物和第二外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室而发生。第一外延半导体反应物可以包括硅前体。第二外延半导体反应物可以包括锗前体。第一外延层可以包括硅锗层。
在各种实施例中，形成第二外延层可以响应于使第一外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室与使第二外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室分开而发生。第一外延半导体反应物可以包括硅前体。第二外延层可以包括硅层。
在各种实施例中，多层沉积过程可以重复多次，例如至少32次。在各种实施例中，该方法可以还包括将清洁化合物从远程等离子体单元流动到第一反应室和第二反应室，其中远程等离子体单元至少部分地通过共享等离子体管线流体联接到第一反应室和第二反应室，并且其中清洁化合物的流动发生在多层沉积过程重复多次之后。在各种实施例中，该方法可以还包括在第一反应室中预清洁第一衬底；将第一反应室内的第一基座加热到475℃和550℃之间的温度，其中第一基座支撑第一衬底；和/或将第二反应室内的第二基座加热到475℃和550℃之间的温度，其中第二基座支撑第二衬底。
所有这些实施例都在本公开的范围内。从下面参考附图对某些实施例的详细描述中，这些和其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见，本公开不限于所讨论的任何特定实施例。
附图说明
虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护被认为是本公开的实施例的权利要求书作为结论，但当结合附图阅读时，根据本公开的实施例的某些示例的描述，可以更容易地确定本公开的实施例的优点。在所有附图中，具有相同元件编号的元件是相同的。
图1A描绘了根据各种实施例的示例性反应器系统的示意图。
图1B-1E示出了根据各种实施例的示例性反应器系统。
图2描绘了根据各种实施例的示例性反应器系统的示意图。
图3描绘了根据各种实施例的反应室的截面图。
图4描绘了根据各种实施例的反应室的示意图。
图5描绘了根据各种实施例的气体分配装置的底表面。
图6描绘了根据各种实施例的在衬底上沉积材料层的方法。
具体实施方式
尽管下面公开了某些实施例和示例，但本领域技术人员将理解，本公开延伸到具体公开的实施例和/或本公开的使用及其明显的修改和等同物之外。因此，意图是本公开的范围不应被这里描述的特定实施例所限制。
这里对各种实施例的详细描述参考了附图，这些附图以图示的方式示出了各种实施例。尽管足够详细地描述了这些不同的实施例，以使本领域技术人员能够实践本公开，但应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以实现其他实施例，并且可以进行逻辑、化学和机械改变。因此，这里的详细描述仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制。例如，在任何方法或过程描述中叙述的步骤可以任何可行的顺序执行，并且不必限于所呈现的顺序。此外，对单数的任何引用包括多个实施例，并且对多于一个部件或步骤的任何引用可以包括单数部件或步骤。此外，对附接、固定、联接、连接等的任何提及可以包括永久、可移除、临时、部分、完全和/或任何其他可能的附接选项。应当理解，除非特别声明，否则提及“一”、“一个”和/或“该”可以包括一个或多于一个，提及单数形式的项目也可以包括复数形式的项目。
如本文所用，术语“晶片”和“衬底”可以互换使用，指的是可以使用的或者在其上可以形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。
如本文所用，术语“化学气相沉积”(CVD)可以指其中衬底暴露于一种或多种挥发性前体的任何过程，所述挥发性前体在衬底表面上反应和/或分解以产生期望的沉积。
本文描述的反应器系统可用于多种应用，包括在衬底表面上沉积、蚀刻和/或清洁材料。作为特定的示例，反应器系统可以用于CVD和/或循环过程，例如外延沉积过程。反应器系统可以包括一个或多个模块，其中至少一个模块可以包括配置为处理一个或多个衬底以在其上沉积材料的多个反应室。例如，衬底的处理可以发生在一个反应室中(即在这样的反应室中发生多个步骤)，或者这样的衬底可以在不同处理步骤的反应室(例如相同模块的反应室)之间转移。
随着器件和芯片尺寸变得更小，从衬底或晶片形成更多芯片(例如半导体芯片)的能力(即增加每个衬底或晶片的芯片产量)变得有限。因此，不是扩大其上沉积外延层(用作半导体)的衬底的表面积，或者增加能够从这种表面积获得的芯片数量，而是外延层可以堆叠在彼此的顶部。因此，通过竖直扩展沉积在衬底上的外延层的数量，可以增加来自衬底的半导体芯片产量。
然而，在衬底上堆叠外延层会导致处理温度限制。通常，形成外延层的过程比如CVD过程在高温(例如大于900℃)下进行以加速沉积。然而，响应于堆叠外延层，这种升高的温度会使先前沉积层退化或分解，后续外延层将沉积在该先前沉积层上。因此，在先前沉积层上沉积外延层的较低处理温度可以用来保持这种先前沉积层的质量和完整性。然而，这种较低的处理温度可能会降低反应器系统的输出，因为在这种相对较低的温度下处理(例如衬底上的材料沉积)发生得更慢。
在各种实施例中，反应器系统可以在反应器内包括多个反应室，以增加反应器系统的产量。因此，根据本公开的反应器系统和方法可以增加已处理衬底(例如其上沉积有外延层堆叠的衬底)的产量，从而补偿由相对较低的处理温度引起的较慢的处理和/或每个反应室较少的产量。例如，包括多个反应室(例如两个、三个、四个或更多个反应室)的反应器可以提供在这样的反应室内进行相当数量过程的能力(例如基本上同时或在不同时间以两份、三份、四份等进行处理和/或生产其上具有期望沉积层的处理过的衬底)。
参考图1A，在各种实施例中，反应器系统90可以包括处理模块50，该处理模块50包括多个反应室4。反应室4可以由任何合适的材料制成或包括任何合适的材料，比如钢(例如不锈钢)、陶瓷材料、石英、镍等。在各种实施例中，封闭在每个反应室4内的反应空间可以衬有和/或镀有任何合适的材料，例如镍和/或石英。每个反应室4可以包括在处理过程中保持衬底3的基座6，以及将一种或多种反应物分配到衬底3的表面的流体分配系统8(例如喷淋头)。反应器系统90可以包括一个或多个反应物源10、12(即气体源)，和/或流体联接到多个反应室4的载气和/或吹扫气体源14。阀或控制器22-26可以配置成控制相应气体向反应室4的流动。
每个气体源可以通过共享气体管线(即将每个气体源流体联接到反应器系统中的多个或所有反应室的气体管线)流体联接到反应室4。例如，第一反应物源10可以通过第一反应物共享管线11流体联接到反应室4(或封闭在其中的反应空间)，第二反应物源12可以通过第二反应物共享管线13流体联接到反应室4(或封闭在其中的反应空间)。在各种实施例中，反应器系统可以根据过程包括任何合适数量的反应物源(例如第三反应物源、第四反应物源等)，它们中的每个都可以通过各自的反应物共享管线流体联接到反应室。
载气/吹扫气体源14可以流体联接到第一反应物共享管线11和/或第二反应物共享管线13，它们将载气/吹扫气体源14流体联接到反应室4(例如载气/吹扫气体可以通过它们与一种或多种第一反应物或第二反应物共同流动)，或者载气/吹扫气体源14可以通过吹扫气体共享管线流体联接到反应室4，该管线可以与第一反应物共享管线11和/或第二反应物共享管线13流体分离。气体源和反应室之间的共享管线可以允许基本同时或在不同时间向反应器系统90中的多个或所有反应室4提供相应的气体(共享管线的不同部分可以包括与其联接的阀，该阀可以关闭或打开以选择性地向期望的反应室提供气体)。系统90还可以包括真空源28，该真空源28通过共享排气管线29与反应室4流体联接。
包含在载气/吹扫气源14中并从载气/吹扫气源14输送到反应室4的载气/吹扫气体可以是任何合适的气体。在各种实施例中，载气/吹扫气体可以是惰性气体(例如氦气、氩气和/或氮气)，和/或诸如氢气的气体。在各种实施例中，反应系统90可以包括远程等离子体单元(RPU)70。RPU70可以通过等离子体共享管线72流体联接到反应室4。等离子体共享管线72可以允许基本同时或在不同时间向反应器系统90中的多个或所有反应室4提供等离子体(等离子体共享管线72的不同部分可以包括与其联接的阀，该阀可以关闭或打开以选择性地向期望的反应室提供气体)。在各种实施例中，RPU70可以流体联接到第一反应物共享管线11和/或第二反应物共享管线13，使得等离子体可以穿过其中，例如，以清洁第一反应物共享管线11和/或第二反应物共享管线13。
在各种实施例中，RPU70可以从由气体源提供的气体中产生活化物质(例如自由基、等离子体等)。产生的自由基可以通过喷淋头8进入反应室4，然后流到衬底3上。用于形成等离子体的功率范围可以从约10W到约5000W。功率的RF频率范围可以从约400kHz到约100MHz。产生的自由基可用于例如在将膜或材料层沉积到衬底3上之前预清洁衬底3。
根据各种实施例，图1B示出了另一示例性反应器系统100。反应器系统100包括多个处理模块102-108(例如图1A中的处理模块50的示例)、衬底处理室110、控制器112、装载锁室114和设备前端模块116。来自图1A的处理模块50可以类似于图1B的一个或多个处理模块102-108。因此，气体源可以联接到任何一个处理模块102-108的反应室，类似于图1A的反应器系统90中气体/反应物源到反应室4之间的联接。在各种实施例中，反应器系统100的气体源可以流体联接到不同处理模块102-108中的反应室(例如通过将气体源流体联接到相应反应室的气体共享管线)。
在图示的示例中，每个处理模块102-108可以包括多个反应室(例如四个RC1-RC4反应室)。除非另有说明，RC1-RC4可以是任何合适的顺序。此外，根据本公开示例的处理模块可以包括任何合适数量的反应室。此外，反应器系统内的各种过程模块可以相同或不同地配置。
根据本公开的实例，反应器系统的至少一个处理模块包括多个反应室。例如，如反应器系统100所示，至少一个处理模块包括第一反应室RC1、第二反应室RC2、第三反应室RC3和/或第四反应室RC4。
在各种实施例中，衬底上外延双层或多层或双层的沉积可以发生在过程模块中包括的一个或多个反应室中。也就是说，多个外延层可以沉积在一个反应室中的衬底上。在各种实施例中，不同的沉积或处理步骤可以发生在不同的反应室中(例如在处理模块内，或者在反应器系统100内)。例如，处理模块中的第一反应室RC1可以配置为在衬底上沉积第一外延层(例如包括硅锗)，并且第二反应室RC2可以配置为在衬底上沉积第二外延层(例如包括硅)，例如以形成硅锗/硅双层或其他硅掺杂/硅层。在这样的实施例中，衬底可以在反应室之间转移，以接收不同的沉积步骤。
衬底处理室110联接到每个处理模块102-108。举例来说，衬底处理室110可以通过闸阀118-132联接到每个处理模块102-108。根据本公开的示例，处理模块102-108可以联接到衬底处理室110和从衬底处理室110分离。
衬底处理室110可用于在装载锁室114和一个或多个处理模块102-108之间，和/或在处理模块102-108之间移动衬底(例如用于在衬底上执行不同的沉积或处理步骤)。衬底处理室110可以包括后端机器人134。后端机器人134可以从装载锁室114(例如其中的平台140、142)和任何反应室内的任何一个基座传送衬底。后端机器人134可以是或包括例如多关节机器人。举例来说，后端机器人134可以使用静电力或真空力取回并移动要传送的衬底。后端机器人134可以是例如末端执行器。
控制器112可以配置成执行这里描述的一个或多个步骤或功能。控制器112包括电子电路和软件，以选择性地操作阀、歧管、加热器、泵和包括在反应器系统100中的其他部件。这种电路和部件操作以提供气体、调节温度等，从而提供反应器系统100的正确操作。控制器112可以包括执行特定任务的模块，例如软件和/或硬件部件。模块可以配置为驻留在控制系统的可寻址存储介质上，并且配置为执行一个或多个过程，例如这里描述的方法。
装载锁室114通过例如闸阀136、138连接到衬底处理室110，并连接到设备前端模块116。装载锁室114可以包括一个或多个例如两个平台140、142，用于在设备前端模块116和衬底处理室110之间暂存衬底。
设备前端模块116经由开口144联接至装载锁室114。前端模块116可以适当地包括一个或多个装载端口146。可以提供装载端口146来容纳衬底载体，例如前开口统一箱(FOUP)148。设置在设备前端模块116中的机器人150可以在FOUP148和装载锁室114内的平台140、142之间传送一个或多个(例如一次两个)衬底。
根据各种实施例，图1C-E描绘了其他示例性反应器系统160-190。如图1C所示，反应器系统160类似于反应器系统100，并且还包括具有八个刻面164A-164G的矩形形状的衬底处理室162。第一刻面164A将装载锁室114连接至衬底处理室162。第二刻面164B、第三刻面164C和第四刻面164与第一刻面164A纵向隔开，并将三个沉积处理模块(例如处理模块102-106)与衬底处理室162连接，并将第一刻面164连接到第八刻面164G。第五刻面164D、第六刻面164E和第七刻面164F平行于第一至第三刻面164A-164C，通过后端机器人134与第一至第三刻面164A-164C横向分离，并将另外三个沉积处理模块(例如处理模块108、166和168)连接到衬底处理室162。在示出的示例中，两个单个反应室170-172，例如第一预清洁处理模块和第二预清洁处理模块，通过第八刻面164G连接到装载锁室114。
有利地，除了由反应器系统100(如图1B所示)提供的与四份处理相关的前述生产率提高之外，反应器系统160提供了灵活性。例如，预清洁可以在单个反应室170和172中完成。缓冲层可以在选定的反应室中处理。并且具有相似(或相同)成分的层可以在不同的处理模块中使用不同的过程条件来沉积。例如，SiGe/Si膜叠层中的下层对可以在第一至第三处理模块102-106中使用适合于SiGe/Si超晶格中的下层双层所特有的处理要求的过程来沉积(例如考虑到下层双层中SiGe弛豫的风险相对较低，过程条件有利于产量),并且上层对在选择的处理条件下沉积在第四至第六处理模块108和166-168中，以限制(或消除)超晶格上部的层中SiGe弛豫的风险。如本领域技术人员将理解，这种沉积技术在某些沉积操作中可能是有利的，例如在所谓的超晶格的形成中，其中在一组普通的过程条件下整个超晶格的沉积可能是不实际的和/或由于相关的生产量减少而不期望过程条件的调整。
图1D描绘了反应器系统180。反应器系统180类似于反应器系统160(如图1C所示),并且另外包括单个反应室处理模块170和172。如图1D所示，单个反应室处理模块170和172在第一刻面164A处连接到衬底处理室110。有利地，将单个反应室170和172定位在衬底处理室162的第一刻面164A处可以通过限制后端机器人134移动进入衬底处理室162的衬底所需的距离来提高产量。在图1D所示的示例中，第八刻面164G是空的。鉴于本公开，本领域技术人员将理解，留下八个刻面是空的限制了占地面积，从而限制了反应器系统180所占据的地板空间。鉴于本公开，本领域技术人员将理解，单个反应室170和172可以连接到衬底处理室162的另一刻面，并且仍在本公开的范围内。
图1E描绘了反应器系统190。反应器系统190类似于反应器系统160，并且另外包括在位于装载锁室114和每个沉积处理模块102-108和166-168之间的刻面处连接到衬底处理室110的单室处理模块170和172。定位单个
处理模块170和172对于其中衬底在处理模块170或处理模块172中的处理5之后移动到第一处理模块102或第四处理模块166的过程是有利的，例如其
中衬底在进入衬底处理室110和使用多于一个处理模块102-108和166-168分阶段形成的超晶格之后立即被预清洁。
图2描绘了反应器系统200的另一实施例，其包括具有多个反应室204(四个反应室204)的处理模块250。处理模块250可以是上述图1B中所0示的反应器系统100的处理模块(102-108)的示例。反应器系统200包括气体
源210(其可以容纳任何数量的反应物气体、吹扫气体、载气等的气体源)。气体源210可以通过共享气体管线211流体联接到反应室。共享气体管线211可以允许基本同时或在不同时间向反应器系统200中的多个或所有反应室204提供相应的气体(共享气体管线的不同部分可以包括与其联接的阀，该阀5可以关闭或打开以选择性地向期望的反应室204提供气体)。如图所示，反
应器系统200能够一次处理四个衬底，无论是基本同时地(以四份)通过基本同时将相同的气体输送到所有反应室204，还是通过在每个反应室204中运行过程，这些过程可以在不同的时间处于不同的阶段或步骤。系统200还可
以包括真空源228，该真空源228通过共享排气管线229流体联接到反应室0204。共享排气管线229可以流体联接到每个反应室204。
类似于图1A中的反应器系统90，反应器系统200可以包括RPU270。RPU270可以通过等离子体共享管线272流体联接到反应室204。等离子体共享管线272可以允许基本同时或在不同时间向反应器系统200中的多个或
所有反应室204提供等离子体(等离子体共享管线272的不同部分可以包括5与其联接的阀，该阀可以关闭或打开以选择性地向期望的反应室提供气体)。RPU270可以具有与关于RPU70讨论的那些相似的特征。
在各种实施例中，反应器系统200可以包括控制器226(类似于图1B中的控制器112)，以及配置为与控制器226通信的有形非暂时性存储器。有形
非暂时性存储器可以具有存储在其上的指令，这些指令响应于由控制器2260的执行，使控制器226执行操作。换句话说，控制器226可以包括处理器，
该处理器被编程或以其他方式配置成使得如本文所述的一个或多个方法步骤被实施。控制器226可以与各种电源、加热系统、泵、机器人和气流控制器或反应器的阀通信，如本领域技术人员将理解。举例来说，控制器226可以配置成执行本文所述方法的加热器或基座的加热、气体的流动、气体管线的打开或关闭、沉积、暴露和/或沉积后处理步骤。
图3描绘了根据各种实施例的反应室300的更详细的图(图1B的反应器系统100中的处理模块102-108的反应室的示例)。反应室300可以包括反应空间312(即上室)，其可以配置用于处理一个或多个衬底，和/或下室空间314(即下室)。下室空间314可以配置用于从反应室装载和卸载衬底(例如通过闸阀398)，和/或用于在下室空间314和反应空间312之间提供压差。
在各种实施例中，基座330可以从装载位置303移动到处理位置，从而将衬底350移动到反应空间312中。衬底350可以随后在反应室内进行处理。例如，各种气体或其他化合物(例如反应物、吹扫气体、等离子体或其他活化物质等)可以流向反应室300，经由和通过喷淋头380(图1A中的气体分配系统8的示例)分配到反应空间312中，并与衬底350接触。作为响应，材料沉积可以发生在衬底350上。
图4描绘了根据各种实施例的另一反应室400的示意图(图1B的反应器系统100中的处理模块102-108的反应室的另一示例)。反应室400可以是多反应室反应器系统(例如反应器系统90或200)中的反应室之一。如所讨论的，根据本公开的各种实施例的反应器系统可以配置成在低于典型的升高的处理温度(例如高于900℃)的温度下处理衬底并在其上执行材料沉积(例如外延沉积)。因此，在相对较低的处理温度下(例如在300℃和660℃之间)，反应室400内的基座430(基座6或230的示例)可以包括陶瓷材料(而不是所述高温所需的金属或石墨材料)。基座430的陶瓷材料可以是任何合适的陶瓷材料，例如氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化钇等。用于反应室的这种陶瓷基座430可能更具成本效益，因此允许更好的成本效益，尤其是考虑到较慢的处理温度以及由此导致的本文所讨论的系统和方法的较慢和较低的输出。
在各种实施例中，基座430可以包括加热器442。同样，响应于当前公开的相对较低的处理温度，加热器442可以是电阻加热器或电加热器。这种电阻加热器可能更具成本效益，因此允许更好的成本效益，特别是考虑到较慢的处理温度以及由此导致的本文所讨论的系统和方法的较慢和较低的输出。加热器442可以任何合适的方式联接到基座430。例如，加热器442可以包含在基座430内。在各种实施例中，第一加热器(例如加热器442)可以设置在第一基座部分432(其可以是基座430的径向向内部分)中。第二加热器可以设置在第二基座部分434中。因此，基座430可以包括多区加热器(例如双区加热器)，使得基座430的不同部分可以根据其过程和条件被加热到不同的水平。在各种实施例中，基座可以包括多于两个加热器，使得基座可以包括三区加热器，或者具有多于三个区的加热器。
在各种实施例中，喷淋头408可以包括铝或铝合金。这种铝喷淋头480可能比其他材料更具成本效益，因此允许更好的成本效益，尤其是考虑到较低的处理温度以及由此导致的本文所讨论的系统和方法的较慢和较低的输出。在各种实施例中，喷淋头480可以包括任何合适的材料，比如石英、钢(例如不锈钢)、镍或镀镍材料等。石英、不锈钢和/或镍材料可以具有减少喷淋头480内或上的污染或累积的好处。
在各种实施例中，包含在本文公开的多反应室反应器系统中的气体分配系统(例如喷淋头)可以包括多个通道，以为流向反应室的各种气体提供单独的路径。例如，反应室400的喷淋头480可以包括具有空隙482的第一通道和具有空隙484的第二通道。因此，喷淋头480可以是双通道喷淋头。第一通道和第二通道可以流体分离。另外参考图1A，假设反应室400是反应器系统90的反应室4之一。第一反应物源10可以流体联接到喷淋头480的第一通道，使得第一反应物通过第一通道空隙482进入反应室400(以及其中的反应空间)。第二反应物源12可以流体联接到第二通道喷淋头480，使得第二反应物通过第二通道空隙484进入反应室400(以及其中的反应空间)。因此，第一和第二反应物可以分别流向反应室400，以减轻彼此过早相互作用的风险，或者以不期望的方式相互作用的风险，或者导致气体输送管线或喷淋头中的污染或积聚的风险。
在各种实施例中，继续上面的示例，RPU70可以通过喷淋头480的第一或第二通道中的一个或两个流体联接到反应室400。响应于RPU70流体联接到喷淋头480的第一和第二通道，从RPU70流出的等离子体能够清洁第一和第二通道。
在各种实施例中，如本文讨论，反应器系统(例如反应器系统100和200)可以配置用于外延层沉积(例如通过CVD)。因此，反应物可以配置成在衬底上沉积硅层和/或硅锗层。因此，用于这种沉积过程的反应物可以包括硅前体和/或锗前体。
在各种实施例中，硅前体可包括硅烷、乙硅烷、丙硅烷、氯硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷和/或原硅酸四乙酯，或任何其他合适的化合物。锗前体可以包括非卤化锗前体，例如锗烷、二锗烷、三锗烷等，或者卤化锗前体，例如四氯化锗、氯化氢化锗、氯化溴化锗等。
不受理论的束缚，硅沉积(例如从硅层中的硅前体)受反应室和其中部件的温度影响或控制，而锗沉积(例如从硅锗层中的锗前体)可受锗前体的流量或质量传输影响或控制。因此，考虑到这些性质，喷淋头中的空隙可以布置成在衬底上实现期望的硅和硅锗沉积。
图5描绘了喷淋头(例如图1A中的喷淋头8或图4中的喷淋头480)的底部部分500。底部部分500包括包含多个孔502的中心区域506和包含多个孔504的外部区域508。中心区域506可以包括底部部分500的底表面的约10％至约99％、约25％至约75％或者约75％至约99％(例如从底部部分500的中心径向测量)，外部区域508包括底部部分500的剩余空间。在各种实施例中，外部区域可以包括最外圈的孔504。这些孔可以配置为例如同心圈的孔。在各种实施例中，外部区域508中的孔504的直径范围从约1mm到约3mm，约1.5到约2.5mm，或者约1.8mm到约2.2mm。中心区域506中的孔502的直径范围可以从约0.5mm到约1.5mm，约0.75到约1.25mm，或者约0.8mm到约1.2mm。在各种实施例中，外部区域508中的孔504的直径可以大于中心区域506中的孔502的直径。
在各种实施例中，除了或代替具有不同尺寸的孔，底部部分500可以在从底部部分500的中心径向延伸的区域中具有不同的孔密度。例如，孔的密度可以从底部部分500的中心向底部部分500的外边缘增加(例如线性地、几何地等)。可以设计孔的密度以提供所需的物质分布。
在包括多通道喷淋头的各种实施例中，喷淋头外部区域中与锗前体源流体连通的孔的数量可以多于喷淋头外部区域中与硅前体流体连通的孔的数量。具有例如更大的孔密度和/或更大的孔的外部区域可以允许锗前体的更大流动，以实现硅锗层的期望沉积。
参考图6，描绘了在衬底上执行多层沉积过程(例如沉积外延层)的方法600。另外参照图1和图4，在各种实施例中，基座6可以在反应室内被加热(步骤602)。如本文所述，加热器442可以是电阻加热器(例如电加热器)。加热器可以任何合适的方式联接到基座430。例如，加热器442可以结合到基座430中，或者至少部分封闭在基座430内。加热可以通过将衬底加热到预清洁温度，通过使预清洁处理气体流过喷淋头从衬底表面原位去除材料，然后将衬底加热到沉积温度，然后通过使一种或多种前体流过喷淋头在衬底上沉积材料层来实现。鉴于本公开，本领域技术人员将理解，原位预清洁衬底(即在用于层沉积的同一处理室中)可以通过限制衬底通过衬底处理室110(如图1B所示)的传送来增加产量。鉴于本公开，本领域技术人员还将理解，通过避免暴露于预清洁衬底之后可能残留在衬底处理室110内的湿气，原位预清洁衬底还可以消除在层沉积之前在处理室内烘焙衬底的需要。还可以设想，衬底可以在外部清洁，例如在单室处理模块170(图1C所示)或单室处理模块172(图1C所示)中。
在各种实施例中，如本文讨论，用于外延层沉积的衬底的处理可以在低于典型的高温处理温度(例如超过900℃的高温)的温度下进行。例如，基座和/或反应室可被加热到300℃和660℃之间、或400℃和600℃之间、或400℃和500℃之间、或475℃和550℃之间、或475℃和500℃之间的温度。这种较低的处理温度(相对于这里讨论的典型的高温)允许多个外延层依次沉积在彼此的顶部，而不会热降解或分解衬底上已经沉积的层。另外，关于硅锗/硅双层的沉积，处理温度对于在硅锗层和硅层之间保持期望的晶体结构可能是重要的。因为硅锗层具有与硅层不同的晶格，为了通过层堆叠保持晶体质量并避免缺陷，可能希望在整个处理过程中晶格保持应变。层中晶格之间的应变的松弛会降低晶体质量并导致晶格中的位错缺陷，位错缺陷会传播通过外延层堆叠的一部分或整个外延层堆叠。这里讨论的这种较低的处理温度(例如300℃和660℃之间，或者400℃和550℃之间的温度)可以减轻外延层和相关缺陷之间的应变松弛的风险，而升高的处理温度可能增加这种风险。
在各种实施例中，第一反应物可以从第一反应物源10流向反应室4(步骤604)。第一反应物可以是第一外延半导体反应物。例如，第一反应物可以是硅前体，例如这里讨论的那些。第一反应物源10可以配置成容纳和/或输送第一反应物到反应室4。第一反应物可以通过第一反应物共享管线11从第一反应物源10流向反应室4。因此，如果需要，第一反应物可以流向多个反应室4。在各种实施例中，控制器(例如图2中的反应器系统200的控制器226)可以例如通过打开第一反应物共享管线11上的阀，使第一反应物从第一反应物源10流向反应室4。在各种实施例中，控制器还可以控制第一反应物可以流向哪个反应室4。例如，阀可以联接到通向不同反应室4的第一反应物共享管线11的每一分支，并且每个相应的阀可以打开或关闭(例如通过控制器)，这取决于第一反应物是否将流向相应的反应室4。
在各种实施例中，第二反应物可以从第二反应物源12流向反应室4(步骤606)。第二反应物可以是第二外延半导体反应物。例如，第二反应物可以是锗前体，例如这里讨论的那些。第二反应物源12可以配置成容纳第二反应物和/或将第二反应物输送到反应室4。第二反应物可以通过第二反应物共享管线13从第二反应物源12流向反应室4。因此，如果需要，第二反应物可以流向多个反应室4。在各种实施例中，反应器系统的控制器可以例如通过打开第二反应物共享管线13上的阀，使第二反应物从第二反应物源12流向反应室4。在各种实施例中，控制器还可以控制第二反应物可以流向哪个反应室4。例如，阀可以联接到通向不同反应室4的第二反应物共享管线13的每一分支，并且每个相应的阀可以打开或关闭(例如通过控制器)，这取决于第二反应物是否将流向相应的反应室4。
在各种实施例中，响应于第一反应物的流动(步骤604)和第二反应物的流动(步骤606)，可以在衬底30上形成第一层。第一层可以是第一外延层。第一反应物和第二反应物可以在不同时间或基本同时流向反应室4，以在衬底30上形成第一层。如本文所述，第一反应物可流经喷淋头480中的第一通道，第二反应物可流经喷淋头480的第二通道，进入反应室4的反应空间。如本文所述，通过第一通道孔对第二通道孔的布置，锗前体可以比硅前体更大程度地施加在喷淋头480和/或反应室4的外部区域中。在各种实施例中，在衬底30上形成的第一层(步骤608)可以是由硅前体和锗前体形成的硅锗层，如本文所述。
在各种实施例中，硅锗层可以包括20-25重量％之间的锗(即硅锗层可以包括20-25％的锗浓度)。
在各种实施例中，响应于第一反应物的流动(步骤604)，可以在衬底30上形成第二层(步骤610)。第二层可以是沉积在第一外延层顶部的第二外延层。第一层和第二层一起可以是双层(例如硅锗/硅双层)。为了在第一层的顶部形成第二层，第一前体可以再次流到反应室4(即对步骤610重复步骤604，从而为形成第一层和形成第二层中的每个提供单独的步骤604)。也就是说，可以执行使第一反应物流向反应室(步骤604)以在衬底上形成第一层(步骤608)，并且再次单独执行以在衬底上形成第二层(步骤610)。为了形成第二层，第一反应物可以流向反应室(步骤604)，而不发生步骤606。因此，可以根据需要重复步骤604，以产生硅锗层和硅层，从而形成双层。
在各种实施例中，方法600的步骤(例如步骤604-610)可以酌情重复，以产生所需数量的双层。例如，本文公开的系统和方法可以配置成在衬底上形成32个或更多个双层，因此例如，适当地重复方法600的步骤32次(这可以包括重复步骤604 64次，以及重复步骤606、608和610 32次)。在各种实施例中，步骤600可酌情重复以形成多达196个双层。在各种实施例中，196个双层的子集可以在不同的处理模块中形成，例如，使用不同的处理条件在不同的处理模块中形成构成相似(或相同)的双层。
在各种实施例中，可以在每个反应室4内形成多个双层，而不需要从相应的反应室4中取出衬底。在各种实施例中，沉积在衬底上的第一和/或第二层的单独层厚度可以在20至80纳米之间，或者在20至25纳米之间。在各种实施例中，包括多个双层的膜叠层可以包括1.3至1.6微米之间的厚度。
可以在任何合适的时间清洁反应室4。在各种实施例中，反应室4可以(仅)在衬底上形成所需数量的双层之后进行清洁。例如，在衬底3上形成32个或更多个双层之后，可以向反应室4提供等离子体(步骤612)。等离子体可以清洁反应室4和其中的部件。相对于更频繁地清洁反应室4，仅在已经沉积了多个双层之后清洁反应室4可以有助于加速处理并节省资源。因此，这种清洁可能更具成本效益，从而允许更好的成本效益，尤其是考虑到较慢的处理温度和由此导致的本文所述系统和方法的较慢和较低的输出。
等离子体可以通过等离子体共享管线72从RPU70提供给反应室4。可以通过施加等离子体功率由气体(例如三氟化氮、氧气、氢气等)形成等离子体。如本文所述，RPU70可以流体联接到喷淋头8中的第一通道和/或第二通道，使得来自RPU70的等离子体可以清洁喷淋头内的一个或两个通道。在各种实施例中，反应室的清洁可以包括向反应室提供由氢气(H2等离子体)形成的等离子体(步骤612)。在多层沉积过程开始或发生之前进行的这种清洁可以避免需要在反应室4中烘烤衬底以驱除可能已经接收在晶片或衬底转移室中的污染物。这种清洁可以允许使用陶瓷加热器/基座，因为不需要在反应室中升高烘烤温度，而陶瓷/基座可能无法承受这种烘烤温度。
根据本公开的方法的示例。
示例1：
在约660℃的处理温度和约20托的压力下，进行以下步骤以形成硅锗外延层：提供15至约45标准升每分钟(slm)的氢气(H2)，约10至约35标准立方厘米每分钟(sccm)的硅烷气体(SiH4)，约20至约65sccm的二氯硅烷气体(SIH2Cl2)，约20至约80sccm的氯化氢气体(HCl)，以及约20至约60sccm的锗烷气体(GeH4)到反应室，沉积时间在约10至约70秒之间，以形成硅锗层；并且向反应室提供约15至约45slm的氢气和约100至约310sccm的硅烷气体，沉积时间为约10至约60秒，以形成硅层。因此，形成硅锗/硅双层的总时间可以在约20秒到约130秒之间。
示例2：
在约550℃的处理温度和约20托的压力下，进行以下步骤以形成硅锗外延层：向反应室提供约15至约45slm的氢气、约14至约42sccm的乙硅烷气体(Si2H6)、约60至约180sccm的锗烷气体，沉积时间为约12至约60秒，以形成硅锗层；并且向反应室提供约15至约45slm的氢气和约10至约70sccm的乙硅烷气体，沉积时间为约20至约110秒，以形成硅层。因此，形成硅锗/硅双层的总时间可以在约30秒和约170秒之间。
示例3：
在约550℃的处理温度和约10托的压力下，进行以下步骤以形成硅锗外延层：向反应室提供约15至约45slm的氢气、约7至约21sccm的乙硅烷气体(Si2H6)、约80至约200sccm的锗烷气体，沉积时间为约20至约55秒，以形成硅锗层；并且向反应室提供约15至约45slm的氢气和约10至约35sccm的乙硅烷气体，沉积时间为约50秒至约310秒，以形成硅层。因此，形成硅锗/硅双层的总时间可以在约70秒和约365秒之间。
鉴于以上示例1-3，随着处理温度降低到约550℃，形成硅锗/硅双层的沉积时间增加。如本文所述，较低的处理温度可以减轻双层晶格内应变弛豫的风险。然而，这种较低的处理温度和较慢的沉积降低了外延层和器件的产量。因此，本文讨论的实现更高容量和成本有效的部件和方法的系统和方法在补偿更长和/或更慢的处理和沉积时间方面可能是有益的。
这里已经针对具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，这些益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何元素不应被解释为本公开的关键的、必需的或必要的特征或元素。
在整个说明书中对特征、优点或类似语言的引用并不意味着本公开可以实现的所有特征和优点应该在本发明的任何单个实施例中。相反，涉及特征和优点的语言被理解为意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性被包括在本文公开的主题的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的特征和优点的讨论以及类似的语言可以但不一定指同一实施例。
此外，本公开的所述特征、优点和特性可以任何合适的方式结合在一个或多个实施例中。相关领域的技术人员将认识到，本申请的主题可以在没有特定实施例的一个或多个具体特征或优点的情况下实施。在其他情况下，在某些实施例中可以认识到可能不存在于本公开的所有实施例中的附加特征和优点。此外，在一些情况下，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊本公开主题的各方面。没有权利要求要素旨在援引35U.S.C.112(f)，除非该要素使用短语“用于…的装置”明确陈述。
本公开的范围仅受所附权利要求限制，其中，除非明确声明，否则单数形式的元件并不意味着“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。应当理解，除非特别声明，否则提及“一”、“一个”和/或“该”可以包括一个或多于一个，提及单数形式的项目也可以包括复数形式的项目。此外，术语“多个”可以定义为“至少两个”。如本文所用，当与项目列表一起使用时，短语“至少一个”意味着可以使用一个或多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。该项目可以是特定的对象、事物或类别。此外，当在权利要求中使用类似于“A、B和C中的至少一个”的短语时，该短语旨在被解释为意味着A可以单独存在于一实施例中，B可以单独存在于一实施例中，C可以单独存在于一实施例中，或者元素A、B和C的任何组合可以存在于单个实施例中；例如，A和B、A和C、B和C、或A、B和C。在一些情况下，“项目A、项目B和项目C中的至少一个”可以表示例如但不限于两个项目A、一个项目B和十个项目C；四个项目B和七个项目C；或者一些其他合适的组合。
本文公开的所有范围和比率极限可以组合。除非另有说明，术语“第一”、“第二”等在此仅用作标签，并不旨在对这些术语所指的项目强加顺序、位置或等级要求。此外，提及例如“第二”项目不要求或排除存在例如“第一”或更低编号的项目，和/或例如“第三”或更高编号的项目。
对附接、固定、连接等的任何提及可以包括永久、可移除、临时、部分、完全和/或任何其他可能的附接选项。此外，对无接触(或类似短语)的任何提及也可以包括减少接触或最小接触。在以上描述中，可以使用某些术语，例如“上”、“下”、“上部”、“下部”、“水平”、“竖直”、“左”、“右”等。当处理相对关系时，在适用的情况下使用这些术语来提供一些清晰的描述。但是，这些术语并不意味着绝对的关系、位置和/或定向。例如，对于一个物体，“上”表面可以简单地通过翻转该物体而变成“下”表面。尽管如此，它仍是同一个物体。
此外，本说明书中一个元件“联接”到另一个元件的实例可以包括直接和间接联接。直接联接可被定义为一个元件联接到另一个元件并且与另一个元件有些接触。间接联接可被定义为彼此不直接接触的两个元件之间的联接，但在联接的元件之间具有一个或多个附加元件。此外，如本文所用，将一个元件固定到另一个元件可以包括直接固定和间接固定。此外，如本文所用，“相邻”不一定表示接触。例如，一个元件可以与另一个元件相邻，而不与该元件接触。
尽管本文阐述了本公开的示例性实施例，但应当理解，本公开不限于此。例如，尽管结合各种具体配置描述了反应器系统，但本公开不一定限于这些示例。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文阐述的系统和方法进行各种修改、变化和增强。
本公开的主题包括各种系统、部件和配置的所有新颖和非显而易见的组合和子组合，以及本文公开的其他特征、功能、动作和/或属性，以及其任何和所有等同物。

Claims (21)

1.一种反应器系统，包括：
反应器，包括：
第一反应室，包括封闭在其中的第一反应空间、设置在第一反应空间内的第一基座和与第一反应空间流体连通的第一流体分配系统，其中第一基座配置为支撑第一衬底；
第二反应室，包括封闭在其中的第二反应空间、设置在第二反应空间内的第二基座和与第二反应空间流体连通的第二流体分配系统，其中第二基座配置为支撑第二衬底；以及
第一外延半导体反应物源，其中，第一反应室和第二反应室至少部分地通过第一反应物共享管线流体联接到第一外延半导体反应物源，
其中，反应器系统配置成通过第一反应物共享管线将第一外延半导体反应物从第一外延半导体反应物源输送到第一反应室和第二反应室。
2.根据权利要求1所述的反应器系统，其中，所述第一基座和第二基座包括陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的反应器系统，其中，所述第一基座和第二基座各自包括电加热器。
4.根据权利要求3所述的反应器系统，其中，所述第一基座和第二基座各自包括在第一基座部分中的第一加热器和在第二基座部分中的第二加热器，使得第一基座和第二基座包括双区加热器。
5.根据权利要求1所述的反应器系统，还包括与所述第一反应室和第二反应室流体连通的远程等离子体单元，其中，远程等离子体单元配置为通过共享等离子体管线将活化物质输送到第一反应室和第二反应室。
6.根据权利要求5所述的反应器系统，还包括：
第二外延半导体反应物源，其中，所述第一反应室和第二反应室至少部分通过第二反应物共享管线流体联接到第二外延半导体反应物源。
7.根据权利要求6所述的反应器系统，其中，所述第一流体分配系统和第二流体分配系统各自包括流体联接到所述第一外延半导体反应物源的第一通道和流体联接到所述第二外延半导体反应物源的第二通道，其中第一通道和第二通道是流体分离的。
8.根据权利要求7所述的反应器系统，其中，所述远程等离子体单元流体联接到所述第一流体分配系统和第二流体分配系统中的每个中的第一通道和第二通道。
9.根据权利要求7所述的反应器系统，其中，所述第一外延半导体反应物源是含硅外延半导体反应物源，其配置为将硅前体输送到所述第一反应室和第二反应室，并且其中，所述第二外延半导体反应物源是含锗外延半导体反应物源，其配置为将锗前体输送到第一反应室和第二反应室。
10.根据权利要求6所述的反应器系统，还包括：
控制器；以及
有形非暂时性存储器，其配置为与所述控制器通信，有形非暂时性存储器具有存储在其上的指令，所述指令响应于由控制器的执行而使控制器执行操作，所述操作包括：
由控制器使第一外延半导体反应物从第一外延半导体反应物源经由第一反应物共享管线流向第一反应室和第二反应室；
由控制器使第二外延半导体反应物从第二外延半导体反应物源经由第二反应物共享管线流向第一反应室和第二反应室；
在第一衬底上形成第一外延层；以及
在第二衬底上形成第二外延层。
11.根据权利要求9所述的反应器系统，其中，所述硅前体包括氢化硅前体或氯化硅前体中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的反应器系统，其中，所述锗前体包括锗烷(GeH4)、二锗烷(Ge2H6)、三锗烷(Ge3H8)或锗基硅烷(GeH6Si)中的至少一种。
13.根据权利要求9所述的反应器系统，其中，所述第二通道在所述第一流体分配系统和第二流体分配系统中的每个的外部包括比所述第一通道更多数量的孔。
14.根据权利要求1所述的反应器系统，其中，所述第一流体分配系统和第二流体分配系统包括铝、石英、不锈钢或镍中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的反应器系统，还包括：
连接到所述反应器的具有矩形形状的衬底处理室；
连接到衬底处理室并通过其到达反应器的装载锁室；
连接到衬底处理室的单室反应器，并且
其中，单室反应器位于装载锁室和反应器之间，或者其中，反应器位于装载锁室和单室反应器之间。
16.一种方法，包括：
在第一反应室中的第一衬底上和第二反应室中的第二衬底上执行多层沉积过程，其中第一反应室和第二反应室包含在反应器中，其中多层沉积过程包括以下步骤，包括：
通过将第一外延半导体反应物源流体联接到第一反应室和第二反应室的第一反应物共享管线，使第一外延半导体反应物从第一外延半导体反应物源流到第一反应室和第二反应室；
通过将第二外延半导体反应物源流体联接到第一反应室和第二反应室的第二反应物共享管线，使第二外延半导体反应物从第二外延半导体反应物源流到第一反应室和第二反应室；
在第一衬底和第二衬底上形成第一外延层；以及
在第一衬底和第二衬底上形成第二外延层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成第一外延层响应于使第一外延半导体反应物和第二外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室而发生，
其中，第一外延半导体反应物包含硅前体，
其中，第二外延半导体反应物包括锗前体，并且
其中，第一外延层包括硅锗层。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，形成第二外延层响应于使第一外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室与使第二外延半导体反应物流到第一反应室和第二反应室分开而发生，
其中，第一外延半导体反应物包括硅前体，并且
其中，第二外延层包括硅层。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述多层沉积过程重复多次，其中，所述多次为至少32次。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括使清洁化合物从远程等离子体单元流到所述第一反应室和第二反应室，其中，远程等离子体单元至少部分地通过共享等离子体管线流体联接到第一反应室和第二反应室，并且其中，使清洁化合物流动发生在所述多层沉积过程重复多次之后。
21.根据权利要求16所述的方法，还包括：
在第一反应室中预清洁第一衬底；
将第一反应室内的第一基座加热到475℃和550℃之间的温度，其中第一基座支撑第一衬底；以及
将第二反应室内的第二基座加热到475℃和550℃之间的温度，其中第二基座支撑第二衬底。
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