CN118057591A - 气体注射器 - Google Patents

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Abstract

公开了气体注射器和包括该气体注射器的半导体处理设备。目前描述的气体注射器的实施例包括注射器管，以将处理气体注射到半导体处理设备的处理室中。气体注射器还包括冷却流体导管，该冷却流体导管被构造和布置成冷却注射器管。

Description

气体注射器
技术领域
本公开涉及气体注射器。更具体地，本发明涉及用于半导体处理设备的气体注射器。
背景技术
半导体工业的进步导致器件架构和半导体过程的发展；然而，这些发展也带来了新的挑战，特别是在半导体过程方面。
在衬底上沉积膜需要使用一种或多种前体。这些前体可以是液体、固体或气体形式。可以通过使用气体注射器将气体形式的前体提供到半导体处理设备的处理室中。
关于使用气体注射器的挑战之一可能是减少气体注射器内部可能发生的沉积。气体注射器内部的沉积可能是颗粒污染的来源，因为气体注射器内部沉积膜厚度的增加可能导致注射器破裂。然而，这可以通过在故障后更换气体注射器来克服；这可能导致气体注射器的预防性维护周期缩短，从而降低了处理产量。
因此，可能需要为半导体处理设备提供一种改进的气体注射器。
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。
本公开的目的是提供一种用于半导体处理设备的气体注射器。
在第一方面，本发明涉及一种气体注射器。气体注射器可被构造成将处理气体输送到半导体处理设备的处理室。气体注射器可以包括注射器管，以将处理气体注射到处理室中。注射器管可以沿着第一轴线在纵向方向上从第一端延伸到第二端。注射器管可被构造成接收处理气体并将处理气体沿着第二轴线注射到处理室中。第二轴线可以基本垂直于第一轴线。气体注射器可以还包括冷却流体导管，其被构造成冷却注射器管。
根据本公开第一方面的实施例的气体注射器可以允许提高其寿命。由此，这可以有助于进一步提高半导体处理设备的处理性能。
第一方面的实施例的优点在于，可以增加气体注射器的预防性维护周期。
第一方面的实施例的优点在于，气体注射器可以在处理过程中保持较冷，从而降低在注射器管的内壁上的膜沉积速率。
第一方面的实施例的优点还在于，可以降低气体注射器管破裂和/或断裂的风险。
第一方面的实施例的优点在于，可以减少气体注射器中的颗粒形成。
第一方面的实施例的优点在于，由于降低了在注射器管的内壁上的膜沉积速率，所以可以减少对在注射器管的内壁上的沉积膜进行清洁或蚀刻的需求。
在第二方面，本公开涉及另一种气体注射器。气体注射器可被构造成将处理气体输送到半导体处理设备的处理室。气体注射器可以包括注射器管，以将处理气体注射到处理室中。注射器管可以沿着第一轴线在纵向方向上从第一端延伸到第二端。注射器管可被构造成接收处理气体，并且基本沿着第一轴线将处理气体注射到处理室中。气体注射器可以还包括冷却流体导管。冷却流体导管可被构造成冷却注射器管。冷却流体导管可以包括可被构造和布置成提供和移除冷却流体的冷却流体供应导管和冷却流体返回导管。冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个可以与注射器管同轴定位。冷却流体供应导管可位于注射器管和冷却流体返回导管之间。
根据本公开第二方面的实施例的气体注射器可以允许提高其寿命。由此，这可以有助于进一步提高半导体处理设备的处理性能。
第二方面的实施例的优点在于，可以增加气体注射器的预防性维护周期。
第二方面的实施例的优点在于，气体注射器可以在处理过程中保持较冷，从而降低在注射器管的内壁上的膜沉积速率。
第二方面的实施例的优点还在于，可以降低气体注射器管破裂和/或断裂的风险。
第二方面的实施例的优点在于，可以减少气体注射器中的颗粒形成。
第二方面的实施例的优点在于，由于降低了在注射器管的内壁上的膜沉积速率，所以可以减少对在注射器管的内壁上的沉积膜进行清洁或蚀刻的需求。
在第三方面，本公开涉及一种半导体处理设备。半导体处理设备可以包括沿纵向方向延伸的处理室。处理室可被构造和布置用于接收衬底舟。衬底舟可以包括多个衬底。该设备可以设置有根据本公开第一方面或第二方面的实施例的气体注射器。
根据本公开第三方面的实施例的半导体处理设备可以提供改善的处理性能。这可能是由于设备中包括的气体注射器，其在处理过程中可以保持较冷。
第三方面的实施例的优点在于，由于包含在具有延长寿命的设备中的气体注射器，其可以允许提高的处理产量。
第三方面的实施例的优点在于，它可以允许一次处理多个衬底，由此可以减少颗粒形成。
附图说明
应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于提高对本公开的所示实施例的理解。
除非另有规定，否则附图中相同的附图标记将用于相同的元件。权利要求中的附图标记不应被理解为限制范围。
图1a和图1b是根据本公开第一方面的实施例的气体注射器的示意性俯视图。
图2是根据本公开第一方面的实施例的多孔气体注射器的示意性前视图。
图3a和图3b是根据本公开第一方面的实施例的多孔气体注射器的示意性前视图，其中图3a具有沿着气体注射器长度的纵向开口，图3b具有沿着气体注射器长度的间断开口。
图4a至图4c是根据本公开第一方面的实施例的多孔气体注射器的示意性俯视图。
图5是根据本公开的第二方面的实施例的倾倒(dump)气体注射器的示意性前视图。
图6a至图6e是根据本公开第二方面的实施例的倾倒气体注射器的示意性俯视图。
图7是根据本公开第三方面的实施例的半导体处理设备的示意图。
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，本发明延伸到具体公开的实施例和/或本发明的用途及其明显的修改和等同物之外。因此，意图是所公开的本发明的范围不应被下面描述的具体公开的实施例所限制。
如本文所用，术语“衬底”可以指任何一种或多种底层材料，包括可被改性的或其上可形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。“衬底”可以是连续的或非连续的；刚性的或柔性的；实心的或多孔的；以及它们的组合。衬底可以是任何形式，例如粉末、板或工件。板状衬底可以包括各种形状和尺寸的晶片。衬底可以由半导体材料制成，包括例如硅、硅锗、氧化硅、砷化镓、氮化镓和碳化硅。
例如，粉末形式的衬底可用于药物制造。多孔衬底可以包含聚合物。工件的示例可以包括医疗设备(例如支架和注射器)、珠宝、工具设备、用于电池制造的部件(例如阳极、阴极或隔板)或光伏电池的部件等。
连续衬底可以延伸到发生沉积过程的处理室的边界之外。在一些过程中，连续衬底可以移动通过处理室，使得过程继续，直到到达衬底的末端。可以从连续衬底进给系统提供连续衬底，以允许以任何合适的形式制造和输出连续衬底。
连续衬底的非限制性示例可包括片材、非织造薄膜、卷、箔、网、柔性材料、成束连续细丝或纤维(例如陶瓷纤维或聚合物纤维)。连续衬底也可以包括其上安装有非连续衬底的载体或薄片。
本文呈现的图示并不意味着是任何特定材料、结构或设备的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施例的理想化表示。
所示出和描述的特定实施方式是对本发明及其最佳模式的说明，并不旨在以任何方式限制这些方面和实施方式的范围。实际上，为了简洁起见，系统的传统制造、连接、准备和其他功能方面可能没有详细描述。此外，各图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。许多替代或附加的功能关系或物理连接可以存在于实际系统中，和/或在一些实施例中可以不存在。
应当理解，这里描述的配置和/或方法本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。这里描述的特定例程或方法可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个。因此，所示出的各种动作可以所示出的顺序、以其他顺序来执行，或者在某些情况下被省略。
本公开的主题包括各种过程、系统和配置的所有新颖和非显而易见的组合和子组合，以及在此公开的其他特征、功能、动作和/或属性，及其任何和所有等同物。
应当注意，这里使用的术语“包括”不应被解释为限于其后列出的装置。它不排除其他元件或步骤。因此，它应被解释为指定存在所提及的所述特征、步骤或部件。然而，这并不妨碍存在或添加一个或多个其他步骤、部件或特征或其组合。
说明书中各处提到的“实施例”不一定都指同一实施例，而是可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定的特征、结构或特性可以任何合适的方式组合，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。
在整个说明书中提到“一些实施例”意味着结合这些实施例描述的特定结构、特征步骤包括在本发明的一些实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的诸如“在一些实施例中”的短语不一定指相同的实施例集合，而是可以指相同的实施例集合。
提供以下术语只是为了帮助理解本公开。
如本文所用，除非另有规定，术语“预防性维护周期”可以指对单元、装置、设备进行定期和例行的控制和维护，以努力确保其按照设计的方式运行。
如本文所用，除非另有规定，术语“处理气体注射孔的间距值”可以指一个处理气体注射孔的直径和该处理气体注射孔与相邻处理气体注射孔之间的间距之和。
如本文所用，除非另有规定，术语“矩阵配置”可以指排列成多个行和列的结构配置，行和列的数量彼此相同或不同。
如本文所用，除非另有规定，术语“倾倒气体注射器”可以指具有注射器管的气体注射器，注射器管在其远端具有单个开口，用于将处理气体注射到处理室中，该远端对应于注射器管的第二端。
如本文所用，除非另有规定，术语“半导体处理设备停机时间”可以指设备不正常工作的时间段。
现在将通过对本公开的多个实施例的详细描述来描述本公开。显然，在不脱离本公开的技术教导的情况下，可以根据本领域技术人员的知识来配置本公开的其他实施例。本公开仅由这里包括的权利要求的条款来限定。
现在回到图1和图2，其示意性地表示了根据本公开第一方面的实施例的气体注射器的俯视图和正视图。
气体注射器100、101、102可被构造成将处理气体输送到半导体处理设备的处理室。
在实施例中，半导体处理设备可以是用于在至少一个衬底上沉积金属层、半导体材料层、形成氧化物层、形成氮化物层或形成碳化物层的设备。
气体注射器100、101、102可以包括注射器管120。注射器管120可以适于将处理气体注射到处理室中。注射器管120可以沿着第一轴线121在纵向方向上从第一端122延伸到第二端123，由此注射器管120可被构造成接收处理气体并且沿着第二轴线126将处理气体注射到处理室中。第二轴线126可以基本垂直于第一轴线121。
在一些实施例中，纵向方向可以沿竖直方向。竖直方向可以垂直于半导体处理设备所在的地面。因此，半导体处理设备可以具有竖直定向的处理室。因此，在实施例中，处理室可以在纵向方向上沿着第一轴线121延伸，纵向方向是竖直方向。处理室还可被构造和布置用于接收包括多个衬底的衬底舟。衬底舟可以在纵向方向上沿着第一轴线121装载到处理室中。
在一些实施例中，纵向方向可以是水平方向。水平方向可以平行于半导体处理设备所在的地面。因此，半导体处理设备可以具有水平定向的处理室。
在实施例中，注射器管120可以包括用于接收处理气体的进给端。在实施例中，进给端可以与气体源130流体连接，气体源130被构造和布置成向注射器管120提供一种或多种前体气体。在实施例中，进给端可以包括在注射器管120的第一端122中。一种或多种前体气体可以构成处理气体。在多于一种前体气体被供应到注射器管120的实施例中，前体气体在被注射到处理室中之前可以在注射器管120中混合。
气体注射器100可以还包括冷却流体导管110，其可被构造成冷却注射器管120。
根据本公开第一方面的实施例的气体注射器100、101、102可以有利地提供改进的寿命。这可能是由于在使用时对气体注射器的冷却。气体注射器寿命的提高可以有利地导致维护中断次数的减少，从而允许处理性能的提高。这也可以有利地提高处理产量。
在使用中，处理室中的气体注射器通常具有与处理室中被处理的衬底相同的温度。因此，这可能不期望地导致处理气体在注射器管120的内壁上沉积与沉积在衬底上的膜相同的膜。因此，在使用中，提供给气体注射器的冷却可以允许降低通过注射器管120中的处理气体在其内壁上沉积膜的速率。降低的沉积速率可以减缓沉积在注射器管120的内壁上的膜厚度的增加。这反过来可以使注射器管120不易于频繁地出现即将发生的破裂或气体注射器的断裂，因为增加的膜厚度可能导致在注射器管120的内壁上形成拉伸或压缩应力，从而导致破裂或断裂。
因此，第一方面的实施例的气体注射器100、101、102对于其中气体注射器寿命可能是处理性能的主要限制因素的过程是有利的。
在注射器管120的内壁上的沉积膜破裂的情况下，压应力或拉应力的积累也可能对颗粒形成起作用。因此，减缓膜的沉积速率可导致减缓注射器管120的内壁上的膜厚度的增加。这可以固有地提供延迟膜破裂发生的优点，因为破裂的风险可能随着膜厚度的增加而增加。
随着注射器管120的内壁上的膜厚度增加的减缓，可以减少清洁或蚀刻注射器管的内壁上的沉积膜的需要。换句话说，为了从注射器管的内壁上去除沉积膜，清洁或蚀刻操作之间的时间间隔可以延长。反过来，这也有助于提高处理性能，因为可以降低半导体处理设备停机时间的频率。
在实施例中，气体注射器100可以包括多个注射器管120。这可以有利地允许提高将要在每个衬底(其可以包含在衬底舟内)的表面上形成的层的厚度均匀性。
在一些实施例中，多个注射器管120可沿着第三轴线127彼此相邻地对齐，第三轴线127垂直于第一轴线121和第二轴线126。冷却流体导管110(例如冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2)可以彼此相对地定位在彼此相邻对齐的多个注射器管的每个远端上，如图1b中示意性所示。要注意的是，在多个气体注射器管120中的每个之间存在足够的热传导，使得来自注射器管120的热量可被传递到冷却流体导管110。
可彼此相邻对齐的注射器管120的数量可构造成使得对每个注射器管120提供足够的冷却。在一些实施例中，可能需要在对齐的注射器管120的上方和/或下方放置额外的冷却流体通道(图中未示出)。
在一些实施例中，多个注射器管120可以在纵向方向上沿着第一轴线121在彼此的顶部对齐。然后可以配置多个注射器管120的数量，使得它们覆盖衬底舟长度的相等距离。这对于提供处理气体沿衬底舟高度的均匀分布是有利的。这可以进一步允许提高将要沉积在衬底舟中的每个衬底上的层的厚度均匀性。
在实施例中，注射器管120可以包括多个处理气体注射孔124。处理气体注射孔124可以适于沿着第二轴线126将处理气体注射到处理室中。处理气体注射孔124可以在纵向方向上沿着第一轴线121彼此间隔开。
处理气体注射孔124可以在注射器管120中沿着第一轴线121共线对齐。这可以在沿着第一轴线121的纵向方向上以平衡的方式将处理气体分配到处理室。
在一些实施例中，处理气体注射孔124可以沿着注射器管101的高度彼此相等地分开，这也可以推断每个孔124的中心点之间沿着纵向方向的距离可以是相同的。在一些实施例中，每个孔124的中心点之间的距离可以沿着纵向方向变化。
处理气体注射孔124的尺寸在处理室中分配处理气体时起着重要作用。气体注射器内部的压力可以高于处理室中的压力，以便提供通过每个处理气体注射孔124的平衡流量。然而，注射器内部的较高压力可能是注射器管120的内壁上的高沉积速率的原因，从而导致其中沉积膜的更快增厚。为了降低气体注射器内部的压力，可以增加处理气体注射孔124的尺寸。然而，这可能有降低通过孔124的平衡分布的风险。从这个角度来看，根据本公开第一方面的实施例的气体注射器可以提供保持平衡流量的优点，同时有助于降低气体注射器中的沉积速率。
在实施例中，每个处理气体注射孔124的直径可以基本相同。
在一些实施例中，每个处理气体注射孔的直径可以在1mm至1.5mm的范围内。在这些实施例中，间距值可以在20mm至35mm的范围内。
在一些实施例中，每个处理气体注射孔的直径可以在4mm至6mm的范围内。在这些实施例中，间距值可以在15mm至200mm的范围内。
在实施例中，冷却流体导管可以包括被构造和布置成提供和移除冷却流体的冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2。
当气体注射器100运行时，冷却流体的提供和移除可以连续模式进行。冷却流体的连续供应和移除可允许将气体注射器保持在稳态温度，这可在注射器管120的内壁上提供降低的沉积速率。
在实施例中，冷却流体可以是液体、液体混合物、气体或气体混合物。
在一些实施例中，冷却流体可以是水。
由冷却流体导管110提供的冷却百分比可取决于处理温度。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1的直径可以与冷却流体返回导管110-2的直径相同或不同。这可以在设计冷却流体导管时提供灵活性，以便为气体注射器提供所需的冷却。
在实施例中，冷却流体导管110的直径可以指内径。内径可以在确定冷却速率和可以被输送通过的冷却流体的流量中起作用。
在冷却流体供应导管110-1的直径可以与冷却流体返回导管110-2的直径相同的实施例中，每个导管110的横截面可以彼此不同。导管110的横截面差异可配置成使得供应导管110-1和注射器管120之间的热传递高于返回导管110-2和注射器管120之间的热传递。这可以具有通过供应导管110-1中的进入的冷却流体向注射器管120提供冷却并且最小化返回导管110-2和注射器管120之间的热传递的优点，该热传递可能是由于在返回导管110-2中流动的加热的冷却流体引起的。此外，横截面的差异可以承受导管110内部的压力。例如，这可以通过改变每个导管的壁厚来调节。
在一些实施例中，冷却流体供应导管110-1的直径可以不同于冷却流体返回导管110-2的直径。当冷却流体中存在相变时，这可能特别有利。在冷却流体是水的实施例中，取决于处理温度，冷却流体供应导管中的水可以例如变成冷却流体返回导管中的蒸汽。
在一些实施例中，冷却流体返回导管110-2的直径可以小于冷却流体供应导管110-1的直径。冷却流体返回导管110-2的较小直径可有助于增加回流导管110-2中冷却流体的流量。
冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个可以在纵向方向上沿着第一轴线121定位在注射器管120的任一侧。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2在注射器管120周围的定位可以相对于彼此成180°。因此，冷却流体供应导管110-1、注射器管120和冷却流体返回导管110-2可以沿着第三轴线127彼此对齐，第三轴线127垂直于第一轴线121和第二轴线126(图2)。换句话说，冷却流体供应导管110-1可以定位成与冷却流体返回导管110-2相对。
在一些实施例中，注射器管120可以由金属制成。这可以允许向气体注射器100提供改进的冷却。
在一些实施例中，注射器管120可以由石英或碳化硅制成。注射器管120材料的选择取决于处理温度。处理温度越高，注射器管120可能需要保持得越冷。
在实施例中，冷却流体导管110可具有如图2中示意性示出的倒U形。由于凸缘位于处理室的下部，这可以提供使与冷却流体导管110的连接更容易的优点。凸缘可以有助于在处理室中形成用于处理衬底的封闭空间。凸缘可以设置有入口开口，用于访问包括衬底的衬底舟。也可以使用关于冷却流体导管的其他形状，只要该形状不妨碍与处理室的连接。冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个可以具有沿着第一轴线121的冷却流体入口111、113和冷却流体出口112、114。冷却流体供应导管110-1的冷却流体出口112可以可操作地连接到冷却流体返回导管110-2的冷却流体入口113。这可以提供冷却流体在冷却流体导管中连续流通的优点。冷却流体供应导管110-1的冷却流体出口112和冷却流体返回导管110-2的冷却流体入口113之间的连接可由大致弓形部分提供，该大致弓形部分部分地围绕注射器管120。在一些实施例中，大致弓形部分可以是弧形的。因此，供应到冷却流体供应导管110-1的冷却流体从其入口111到其出口112流过冷却流体供应导管，然后在进入冷却流体返回导管110-2的入口113之前流过大致弓形部分115。大致弓形部分可以是冷却流体供应导管110-1的一部分，使得冷却流体供应导管可以在其出口部分112弯曲并焊接到冷却流体返回导管110-2。这可以有利地允许减少冷却流体导管110中冷却流体的泄漏。
在实施例中，冷却流体可被泵送到冷却流体供应导管110-1中。
在一些实施例中，冷却流体供应导管可以可操作地连接到冷却流体塔，从而允许向冷却流体供应导管110-1供应冷却流体，而不需要泵。冷却流体塔和冷却流体供应导管110-1的定位可以配置成使得冷却流体可以在重力的影响下流动。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1可以具有与冷却流体返回导管110-2不同的热导率。热导率的差异可有助于平衡注射器管120和导管110之间的热传递，从而可获得注射器管120的改善的冷却。
在一些实施例中，冷却流体供应导管110-1的热导率可以高于冷却流体返回导管110-2的热导率。这可提供通过进入的冷却流体改善到注射器管120的热传递的优点，从而为注射器管120提供更好的冷却，同时减少注射器管120和返回导管110-2中的冷却流体之间的热传递，从而减少冷却流体使注射器管120变暖的风险，该冷却流体在已经流过供应导管110-1之后可能变暖。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个可以至少部分地与注射器管120热接触。这可以有利地允许调节导管110和注射器管120之间的热传递。
在冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2可以在纵向方向上沿着第一轴线121与注射器管120不间断地物理接触的实施例中，则可以认为冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个与注射器管120完全热接触。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2可以使用至少一对支撑结构125(图2)附接到注射器管120。支撑结构125可以允许为导管110提供机械支撑。因此，至少一对支撑结构125的每个支撑件可以位于注射器管120的任一侧，并且将导管110物理连接到注射器管120。在一些实施例中，每对支撑结构125可以在纵向方向上沿着第一轴线121彼此等距分布。
支撑结构125还可实现导管110和注射器管120之间的部分热接触。因此，在一些实施例中，支撑结构125可以由导热材料制成。
在一些实施例中，定位在注射器管和冷却流体供应导管110-1之间的一对支撑结构125中的每个可由导热材料制成，而定位在注射器管和冷却流体返回导管110-2之间的一对支撑结构125中的每个的互补支撑结构可由绝热材料制成。这可增强注射器管120和冷却流体供应导管110-1之间的热传递，同时抑制注射器管120和冷却流体返回导管110-2之间的热传递，使得注射器管120确实被在流过冷却流体供应导管110-1时可能已经变暖的冷却流体重新加热。
在实施例中，冷却流体返回导管110-2可以在其外围绝缘。这可提供注射器管120与冷却流体返回导管110-2的热隔离。这对于将可能从处理室的内部环境传递到在冷却流体返回导管110-2中流动的冷却流体的热量去耦是有利的。在不提供这种去耦的情况下，从处理室的内部环境传递到在冷却流体返回导管110-2中流动的冷却流体的热量可以进一步传递到流过注射器管120的处理气体。这可能因此对由冷却流体提供的气体注射器的冷却效率产生不利影响。
现在回到图3，图3示意性地示出了根据本发明第一方面的实施例的多孔注射器的前视图，图4a示意性地示出了其俯视图。
在一些实施例中，冷却流体返回导管110-2的直径可以大于冷却流体供应导管110-1的直径。冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个可以部分地围绕注射器管120，并且可以与注射器管120同轴定位。冷却流体供应导管110-1可以位于注射器管120和冷却流体返回导管110-2之间。
图3a和图3b示意性地示出了多孔气体注射器101、102的前视图，冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2部分地围绕注射器管120。部分围绕可能意味着导管110不围绕注射器管120的圆周封闭，并且可能存在沿着第一轴线121在纵向方向上贯穿导管110的开口。换句话说，在实施例中，包括多个处理气体注射孔124的注射器管120的一侧可以在纵向方向上沿着第一轴线至少部分地露出，用于沿着第二轴线127将处理气体注射到处理室中。注射器管的部分未覆盖侧使得多个处理气体注射孔124中的每个暴露于周围环境。当气体注射器100放置在半导体处理设备的处理室中时，处理气体注射孔124然后暴露于处理室中的环境，由此它们将处理气体从注射器管120通过开口沿着第二轴线127注射到处理室中。
在一些实施例中，开口可以是在纵向方向上沿着第一轴线121的单个不间断开口160，如图3a中示意性所示。因此，在一些实施例中，单个不间断开口可以是狭缝。换句话说，开口可以是沿着冷却流体导管110的长度的又长又窄的切口，从而暴露每个处理气体注射孔124和注射器管在孔124之间的部分。
在一些实施例中，单个不间断开口160可以是弧形的。
在一些实施例中，单个开口可被挡板140中断，从而在纵向方向上沿着第一轴线121产生多个间断开口161，如图3b中示意性表示。每个处理气体注射孔124可以通过每个间断开口151暴露于两个相邻挡板140之间的环境。在使用中，当处理气体从注射器管120注射到处理室时，这可以提供均匀且定向的处理气体流。挡板140可以定位成使得每个处理气体注射孔124看起来与上方和下方的直接挡板距离相等。
在实施例中，多个间断开口151中的每个可以具有弧形。
在实施例中，多个弧形间断开口151或弧形单个连续开口中的每个相对于注射器管120的中心线可具有在5°至60°范围内的开度角(α)。
朝向该范围的下端的开度角可以提供在气体注射器中具有较低压降的优点，同时还将使其制造容易。朝向该范围的较高端的开度角可以改善对注射器管的冷却。
现在回到图4b，其示意性地表示了根据本公开第一方面的一些实施例的多孔气体注射器的俯视图。
在一些实施例中，冷却流体供应导管110-1可以与冷却流体返回导管110-2流体连通。冷却流体供应导管110-1可适于通过其壁向冷却流体返回导管110-2提供冷却流体流。因此，冷却流体从冷却流体供应导管110-1到冷却流体返回导管110-2的流动可以是连续的。这在向注射器管120提供连续冷却方面可能是有利的。因此，这可导致冷却注射器管120所需的时间缩短。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1的壁可由多孔材料制成。这可以提供保持冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2之间的流体连通的优点。
在实施例中，多孔材料可以是多孔金属、多孔陶瓷或多孔塑料。如本领域技术人员所知，多孔陶瓷材料可以包括具有多个气孔的耐热多孔材料。多孔陶瓷材料可以是具有开孔结构的蜂窝陶瓷或陶瓷泡沫的形式，从而允许冷却流体流到冷却流体返回导管110-2。
在实施例中，多孔金属可以是金属泡沫。
在实施例中，气体注射器100可被构造和布置成在使用中蒸发冷却流体返回导管110-2中的冷却流体。这可以通过将冷却流体返回导管110-2中的压力保持在低于冷却流体的蒸气压的压力来实现。这样，通过冷却流体供应导管110-1的多孔壁进入冷却流体返回导管110-2的冷却流体可以蒸发，从而为注射器管120提供冷却效果。
在实施例中，冷却流体返回导管110-2可以连接到泵，以便从冷却流体返回导管110-2提供蒸发的冷却流体的连续排出。冷却流体返回导管110-2的这种连续排出可能是有利的，因为冷却流体可被连续供应到冷却流体供应导管110-1，从而导致冷却流体返回导管110-2中汽化冷却流体的连续形成。
现在回到图4c，其示意性地表示了根据本公开第一方面的一些实施例的多孔气体注射器的俯视图。
在一些实施例中，另一导管170可以同轴定位在冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2之间。另一导管170可以可操作地连接到处理室。这可能有利于平衡冷却流体返回导管110-2和冷却流体供应导管110-1之间的热传递。在实施例中，该另一导管170可以具有与处理室中相同的压力。
在实施例中，气体注射器可以还包括在其外围的隔热罩(图中未示出)。换句话说，隔热罩可以位于冷却流体返回导管110-2的外壁上。每当在处理室内提供冷却时，使用隔热罩可能是有利的，因为它有助于减少热通量。隔热罩可以部分固定到气体注射器上。在一些实施例中，隔热罩没有物理地附接到气体注射器，使得它从气体注射器松开。
在一些实施例中，隔热罩可以是辐射隔热罩。
在一些实施例中，隔热罩可以是单个隔热罩。
在实施例中，隔热罩可以由石英或碳化硅制成。这些可能是有利的，因为它们可以吸收辐射并减少到气体注射器的较冷部分的通量。
现在回到图5和图6a，其示意性地表示了根据本公开第二方面的实施例的倾倒气体注射器103的正视图和俯视图。
气体注射器103可被构造成将处理气体输送到半导体处理设备的处理室。气体注射器103可以包括注射器管180以将处理气体注射到处理室中。注射器管180可以沿着第一轴线121在纵向方向上从第一端122延伸到第二端123，由此注射器管120可被构造成接收处理气体并且基本沿着第一轴线121将处理气体注射到处理室中。
在实施例中，注射器管180可以在其第二端123具有单个开口150，以将处理气体注射到处理室中。
在实施例中，注射器管120可以包括进给端。
在实施例中，进给端可以与气体源130流体连接，气体源130被构造和布置用于向注射器管180提供一种或多种前体气体。在实施例中，进给端可以包括在注射器管180的第一端122中。一种或多种前体气体可以构成处理气体。在多于一种前体气体被供应到注射器管180的实施例中，前体气体在被注射到处理室中之前可以在注射器管180中混合。
气体注射器103可以还包括冷却流体导管110-1、110-2。冷却流体导管可被构造成冷却注射器管180。冷却流体导管可包括被构造和布置成提供冷却流体的冷却流体供应导管110-1和被构造和布置成移除冷却流体的冷却流体返回导管110-2。冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2中的每个可以与注射器管180同轴定位。冷却流体供应导管110-1可以位于注射器管180和冷却流体返回导管110-2之间，如图6a中示意性所示。在实施例中，同轴定位可推断为注射器管180和导管110-1、110-2共享同一个中心点。
气体注射器103可以提供与根据本公开第一方面的实施例公开的气体注射器100、101、102相同的优点。
在实施例中，气体注射器103可以包括多个注射器管。这可以有利地允许提高将要在每个衬底(其可以包含在衬底舟中)的表面上形成的层的厚度均匀性。
在一些实施例中，多个注射器管可以沿着第三轴线127彼此相邻地对齐，第三轴线127垂直于第一轴线121和第二轴线126。要注意的是，在多个气体注射器120中的每个之间存在足够的热传导，使得来自气体注射器120的热量可被传递到冷却流体导管110。
冷却流体导管110(例如冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2可以彼此相对地定位在彼此相邻对齐的多个注射器管123的每个远端上。
可彼此相邻对齐的注射器管123的数量可以配置成使得对每个注射器管120提供足够的冷却。在一些实施例中，可能需要在对齐的注射器管120的上方和/或下方放置额外的冷却流体通道。
在一些实施例中，多个注射器管180可以矩阵配置定位。图6b示意性地表示了多个注射器管180的2×2矩阵配置。对于在衬底上形成层，例如，在要执行原子层沉积(ALD)的情况下，多个注射器管180的矩阵配置可以是可行的替代方案。
矩阵配置可以是a×b矩阵的形式，其中“a”代表沿着第二轴线127的注射器管180的数量，例如沿着朝向衬底舟的方向，而“b”代表沿着第一轴线121彼此相邻对齐的注射器管180的数量。
在实施例中，“a”可以从1到3变化，而“b”可以从1到10变化。
在一些实施例中，额外的冷却流体导管110可放置在如图6c中示意性表示的以矩阵配置布置的多个注射器管180的顶部和下方。这种额外的冷却流体导管的放置可以取决于处理温度。对于需要例如高于600℃的处理温度的过程，使用额外的冷却流体导管110可能有利于允许更快和改进的冷却。
图6d示意性地表示了倾倒气体注射器的俯视图，其中在一些实施例中，冷却流体供应导管110-1可以与冷却流体返回导管110-2流体连通。冷却流体供应导管110-1可适于通过其壁向冷却流体返回导管110-2提供冷却流体流。这可能有利于缩短冷却注射器管180所需的时间。
在实施例中，冷却流体供应导管110-1的壁可由多孔材料制成。这可以提供保持冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2之间的流体连通的优点。
在实施例中，多孔材料可以是多孔金属、多孔陶瓷或多孔塑料。如本领域技术人员所知，多孔陶瓷材料可以包括具有多个气孔的耐热多孔材料。多孔陶瓷材料可以是具有开孔结构的蜂窝陶瓷或陶瓷泡沫的形式，从而允许冷却流体流到冷却流体返回导管110-2。
在实施例中，多孔金属可以是金属泡沫。
在实施例中，气体注射器103可被构造和布置成在使用中蒸发冷却流体返回导管110-2中的冷却流体。这可以通过将冷却流体返回导管110-2中的压力保持在低于冷却流体的蒸气压的压力来实现。这样，通过冷却流体供应导管110-1的多孔壁进入冷却流体返回导管110-2的冷却流体可以蒸发，从而为注射器管180提供冷却效果。
在实施例中，冷却流体返回导管110-2可以连接到泵，以便从冷却流体返回导管110-2提供蒸发的冷却流体的连续排出。冷却流体返回导管110-2的这种连续排出可能是有利的，因为冷却流体可被连续供应到冷却流体供应导管110-1，从而导致冷却流体返回导管110-2中汽化冷却流体的连续形成。
图6e示意性地表示了倾倒气体注射器的俯视图，其中在一些实施例中，另一导管170可以同轴定位在冷却流体供应导管110-1和冷却流体返回导管110-2之间。另一导管170可以可操作地连接到处理室。这可能有利于平衡冷却流体返回导管110-2和冷却流体供应导管110-1之间的热传递。在实施例中，该另一导管170可以具有与处理室中相同的压力。
在实施例中，气体注射器可以还包括在其外围的隔热罩(图中未示出)。换句话说，隔热罩可以位于冷却流体返回导管170的外壁上。每当在处理室内提供冷却时，使用隔热罩可能是有利的，因为它有助于减少热通量。隔热罩可以部分固定到气体注射器上。在一些实施例中，隔热罩没有物理地附接到气体注射器，使得它从气体注射器松开。
在一些实施例中，隔热罩可以是辐射隔热罩。
在一些实施例中，隔热罩可以是单个隔热罩。
在实施例中，隔热罩可以由石英或碳化硅制成。这些可能是有利的，因为它们可以吸收辐射并减少到气体注射器的较冷部分的通量。
在本公开的第三方面，公开了一种半导体处理设备。
半导体处理设备500可以包括处理室570。处理室570可以沿纵向方向延伸，并且可被构造和布置成接收衬底舟520。衬底舟520可以包括多个衬底530。根据本公开的第一方面或第二方面的实施例，半导体处理设备500可以设置有气体注射器100、101、102、103。这种半导体处理设备500可以在图7中表示。
在实施例中，半导体处理设备500还可以包括基座540，衬底舟520搁置在该基座上。半导体处理设备500还可以包括加热器，该加热器适于加热处理室并将其保持在处理温度。它还可以包括压力控制器，用于获得和保持处理室中所需的处理压力。它还可以包括用于将一种或多种前体气体提供到气体注射器100、101、102、103中的气体源130。气体源可以连接到一个或多个前体气体存储器。半导体处理设备500还可以包括控制器，用于执行包含在非暂时性计算机可读介质中的指令，并使立式炉处理多个衬底530。
在实施例中，半导体处理设备可以是立式炉。在立式炉中处理多个衬底可以提供减少设备在洁净室地板空间中的占地面积的优点。立式炉可适用于沉积过程，例如化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)以及氧化、扩散和退火。
本公开的实施例不限制本发明的范围，因为这些实施例由这里所附的权利要求及其法律等同物来定义。任何等同的实施例都在本发明的范围内。除了在此公开的那些之外，本公开的彼此不同的修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。这样的修改和由此产生的实施例也旨在落入在此所附的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种被构造成向半导体处理设备的处理室输送处理气体的气体注射器，该气体注射器包括：
沿着第一轴线在纵向方向上从第一端延伸到第二端的注射器管，由此注射器管被构造成接收处理气体并将处理气体沿着第二轴线注射到处理室中，第二轴线基本垂直于第一轴线，并且其中气体注射器还包括被构造成冷却注射器管的冷却流体导管。
2.根据权利要求1所述的气体注射器，其中，所述注射器管包括多个处理气体注射孔，以沿着所述第二轴线将处理气体注射到所述处理室中，所述孔在纵向方向上沿着所述第一轴线彼此间隔开。
3.根据权利要求1或2所述的气体注射器，其中，所述冷却流体导管包括被构造和布置成提供和移除冷却流体的冷却流体供应导管和冷却流体返回导管。
4.根据权利要求3所述的气体注射器，其中，所述冷却流体供应导管的直径与所述冷却流体返回导管的直径相同或不同。
5.根据权利要求4所述的气体注射器，其中，所述冷却流体返回导管的直径小于所述冷却流体供应导管的直径，并且其中，冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个位于所述注射器管沿所述第一轴线在纵向方向上的任一侧。
6.根据权利要求5所述的气体注射器，其中，所述冷却流体导管具有倒U形，其中，所述冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个具有沿着所述第一轴线的冷却流体入口和冷却流体出口，并且其中，冷却流体供应导管的冷却流体出口可操作地连接到冷却流体返回导管的冷却流体入口。
7.根据权利要求5所述的气体注射器，其中，所述冷却流体供应导管具有与所述冷却流体返回导管不同的热导率。
8.根据权利要求5所述的气体注射器，其中，所述冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个至少部分地与所述注射器管热接触。
9.根据权利要求5所述的气体注射器，其中，所述冷却流体返回导管在其外围是隔热的。
10.根据权利要求4所述的气体注射器，其中，所述冷却流体返回导管的直径大于所述冷却流体供应导管的直径，并且其中，冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个部分地围绕所述注射器管，并且与注射器管同轴定位，冷却流体供应导管定位在注射器管和冷却流体返回导管之间。
11.根据权利要求10所述的气体注射器，其中，所述冷却流体供应导管与所述冷却流体返回导管流体连通，用于通过其壁向冷却流体返回导管提供冷却流体流。
12.根据权利要求11所述的气体注射器，其中，所述冷却流体供应导管的壁由多孔材料制成。
13.根据权利要求11或12所述的气体注射器，其被构造和布置成在使用中蒸发所述冷却流体返回导管中的冷却流体。
14.根据权利要求10所述的气体注射器，其中，另一导管同轴定位在所述冷却流体供应导管和冷却流体返回导管之间，所述另一导管可操作地连接到所述处理室。
15.根据权利要求1所述的气体注射器，其中，所述注射器管的包括所述多个处理气体注射孔的一侧在纵向方向上沿着所述第一轴线至少部分地露出，用于沿着所述第二轴线将处理气体注射到所述处理室中。
16.根据权利要求1所述的气体注射器，包括多个注射器管。
17.一种被构造成向半导体处理设备的处理室输送处理气体的气体注射器，该气体注射器包括：
将处理气体注射到处理室中的注射器管，注射器管沿着第一轴线在纵向方向上从第一端延伸到第二端，由此注射器管被构造成接收处理气体并且基本沿着第一轴线将处理气体注射到处理室中，并且其中气体注射器还包括被构造成冷却注射器管的冷却流体导管，该冷却流体导管包括被构造和布置成提供和移除冷却流体的冷却流体供应导管和冷却流体返回导管，并且其中冷却流体供应导管和冷却流体返回导管中的每个与注射器管同轴定位，冷却流体供应导管定位在注射器管和冷却流体返回导管之间。
18.根据权利要求1或17所述的气体注射器，还包括在其外围的隔热罩。
19.一种半导体处理设备，包括沿纵向方向延伸的处理室，该处理室被构造和布置成接收包括多个衬底的衬底舟，其中该设备设置有根据权利要求1或17所述的气体注射器。
20.根据权利要求19所述的半导体处理设备，其中，该设备是立式炉。
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1251100A (en) * 1985-05-17 1989-03-14 Richard Cloutier Chemical vapor deposition
JP2013131485A (ja) * 2011-11-22 2013-07-04 Kobe Steel Ltd プラズマ発生源の冷却機構及び冷却方法
JP6237264B2 (ja) * 2014-01-24 2017-11-29 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体

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