TW201607617A - 一體的噴嘴組件 - Google Patents

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Abstract

本揭示案的實施例係關於一種一體的噴嘴組件。噴嘴組件包括複數個通道，複數個通道係用於引入處理氣體至處理腔室中，同時保持每一通道的氣流分隔於每一其他通道的氣流。此外，本揭示案的實施例係關於容納一體的噴嘴組件之上與下襯裡、用於安裝噴嘴組件的方法，以及利用一體的噴嘴組件之處理腔室。

Description

一體的噴嘴組件
本發明的實施例一般係關於減壓的處理技術。更具體地，本發明的實施例係關於一種一體的噴嘴組件，該噴嘴組件用於導引處理氣體流入減壓的處理系統中。
半導體基板經過處理來用於多種應用，該等應用包括製造整合的裝置與微裝置。用於處理基板的一種技術包括曝露基板至減壓的氣體並且使氣體沉積材料(例如，介電質材料或導電金屬)於基板的表面上。例如，磊晶為一種沉積處理，可用於生長薄的、高純度的層(通常為矽或鍺)於基板(例如，矽晶圓)的表面上。材料可如此沉積於橫向流動的腔室中：藉由流動處理氣體(例如，前驅物氣體與載體氣體的混合物)平行於且橫越位於支座上的基板的表面，且分解(例如，藉由加熱處理氣體至高溫)處理氣體而從處理氣體沉積材料至基板的表面上。
磊晶中沉積的膜的品質直接受到處理腔室中氣流與溫度的控制的準確度之影響。流量控制與溫度控制受到處理腔室的設計的影響，包括襯裡環、噴嘴、噴嘴組件，與排氣埠口的一或更多者的設計。 處理氣體的流動可受到控制，以允許處理氣體橫越基板的流動速率在不同的路徑上為不同(例如，在中心路徑內的流動速率可較快於基板的邊緣附近的路徑內的流動速率)，以改良橫越整個基板所沉積的層的厚度均勻性。
為了控制處理氣體的相對流動速率在橫越基板的不同路徑上具有不同的流動速率，以影響所沉積的膜的厚度均勻性，需要一種一體的噴嘴組件，該噴嘴組件在通過其間的分隔的處理氣體路徑之間具有隔離。
提供一種噴嘴組件。噴嘴組件大體上包括一體的結構體，一體的結構體係配置有多個獨立可控制的通道通過其間，一或更多個流體可藉由該等通道而流經該結構體且流入減壓的處理腔室中。
提供一種下襯裡，用於減壓的處理腔室。下襯裡大體上包括環形主體，環形主體係配置有從其移除的部分，以容納噴嘴組件；且環形主體係配置有從其切除的部分，以在下襯裡與噴嘴組件安裝在減壓的處理腔室中的期間允許下襯裡的旋轉。
提供一種上襯裡，用於減壓的處理腔室。上襯裡大體上包括環形主體，環形主體係配置有從其切除的部分，以容納噴嘴組件；且環形主體係配 置有較厚部分，較厚部分係配置來作為與下襯裡的切除部分相鄰的處理腔室的區域之襯裡。
提供一種方法，用於安裝一體的噴嘴組件於減壓的處理腔室中。該方法大體上包括：旋轉減壓的處理腔室的下襯裡，以將下襯裡切除的第一部分對準於減壓的處理腔室的注射帽；插入一體的噴嘴組件通過下襯裡切除的第一部分並且接觸於減壓的處理腔室的注射帽；旋轉下襯裡，以將下襯裡切除的第一部分對準於減壓的處理腔室的裝載埠口；以及插入上襯裡至減壓的處理腔室中，同時將上襯裡切除的第一部分對準於一體的噴嘴組件，將上襯裡的較厚部分對準於下襯裡切除的第一部分，且將上襯裡切除的第二部分對準於下襯裡切除的第二部分。
提供一種排氣襯裡。排氣襯裡大體上包括一體的結構體，一體的結構體係配置有通道通過其間，一或更多個流體可藉由該通道而流經該結構體且離開減壓的處理腔室。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧燈
103‧‧‧裝載埠口
104‧‧‧背側
105‧‧‧升舉銷
106、107‧‧‧基板支座
108‧‧‧基板
114‧‧‧下圓頂
116‧‧‧裝置側
118‧‧‧高溫計
122‧‧‧反射體
126‧‧‧連接埠口
128‧‧‧上圓頂
130‧‧‧夾持環
132‧‧‧中心軸
134‧‧‧臂部
136‧‧‧基座環
145‧‧‧燈頭
156‧‧‧處理區域
158‧‧‧淨化區域
162‧‧‧淨化氣體源
163‧‧‧襯裡組件
164‧‧‧淨化氣體入口
165‧‧‧淨化氣體
166、175‧‧‧流出物
167‧‧‧圓形屏蔽
172‧‧‧處理氣體源
173‧‧‧處理氣體
174‧‧‧處理氣體入口
178‧‧‧處理氣體出口
180‧‧‧真空泵
200‧‧‧一體的噴嘴組件
202‧‧‧通道
204‧‧‧噴嘴入口
206‧‧‧處理氣體入口
208‧‧‧噴嘴入口通路
210‧‧‧轉變通路
212‧‧‧處理氣體入口通路
214‧‧‧弧形表面
216‧‧‧第二弧形表面
300‧‧‧上襯裡
302‧‧‧切除部分
304‧‧‧較厚的部分
306‧‧‧第二切除部分
400‧‧‧下襯裡
402‧‧‧第一部分
404‧‧‧切除部分
500‧‧‧一體的排氣襯裡
502‧‧‧處理氣體出口
700‧‧‧操作
702、704、706、708、710、712‧‧‧方塊
800‧‧‧操作
802、804‧‧‧方塊
因此，藉由參照實施例，可更詳細瞭解本發明之上述特徵，且對簡短總結於上的本發明有更具體的敘述，某些實施例是例示於所附圖式中。但是，注意到，所附圖式只例示本發明之一般實施例且因此不視為限制其範圍，因為本發明可容許其他等效實施例。
第1A圖與第1B圖根據本揭示案的態樣，例示減壓的處理腔室的剖面圖。
第2A圖與第2B圖根據本揭示案的態樣，例示範例性一體的噴嘴組件的立體視圖。
第2C圖根據本揭示案的態樣，例示範例性一體的噴嘴組件的剖面圖。
第3A圖與第3B圖根據本揭示案的態樣，例示範例性上襯裡的立體視圖。
第4A圖與第4B圖根據本揭示案的態樣，例示範例性下襯裡的立體視圖。
第5A圖與第5B圖根據本揭示案的態樣，例示範例性一體的排氣襯裡的立體視圖。
第6圖根據本揭示案的態樣，例示一體的噴嘴組件、上襯裡、下襯裡，以及一體的排氣襯裡之剖面圖。
第7圖根據本揭示案的態樣，例示用於安裝一體的噴嘴組件至處理腔室中的範例性操作。
第8圖根據本揭示案的某些態樣，例示用於在處理腔室中使用一體的噴嘴組件來執行磊晶之範例性操作。
為了促進瞭解，已經在任何可能的地方使用相同的元件符號來表示圖式中共同的相同元件。可瞭解到，一實施例中揭示的元件可有利地用於其他實施例中，而不用具體詳述。
提供用於控制與導引處理氣體流入處理腔室中的方法與設備。該方法與設備促成處理氣體以下述方式引入處理腔室中：允許處理氣體以複數個平行的路徑流動橫越處理腔室內的基板。
本文揭示的一個實施例為一種氣體入口機構，氣體入口機構包括一體的噴嘴組件，一體的噴嘴組件具有多個獨立的流動通道以彼此隔離的方式延伸通過噴嘴組件。
在另一實施例中，處理腔室的下襯裡包括其切除的部分，以容納噴嘴組件；且下襯裡包括其切除的第二部分，以在下襯裡與噴嘴組件安裝在減壓的處理腔室中的期間允許下襯裡旋轉通過噴嘴組件。
在另一實施例中，處理腔室的上襯裡包括其切除的部分，以容納噴嘴組件；且上襯裡包括較厚部分，較厚部分係配置來作為與下襯裡的切除部分相鄰的處理腔室的區域之襯裡。
在另一實施例中，提供一種方法，該方法藉由下述步驟而安裝噴嘴機構於處理腔室中：旋轉處理腔室的下襯裡，使得下襯裡切除的第一部分對準於處理腔室的注射帽；插入噴嘴機構通過下襯裡切除的第一部分並且接觸於處理腔室的注射帽；旋轉下襯裡，以將下襯裡切除的第一部分對準於處理腔室的裝載埠口；以及插入上襯裡至處理腔室中，同時將上襯 裡切除的第一部分對準於一體的噴嘴組件，將上襯裡的較厚部分對準於下襯裡切除的第一部分，且將上襯裡切除的第二部分對準於下襯裡切除的第二部分。
在另一實施例中，提供一種方法，用以通過一體的噴嘴組件的分隔的通道而流動處理氣體進入處理腔室中。
第1A圖根據本揭示案的態樣，例示處理腔室100的示意剖面圖，處理腔室100的元件處於用於處理的位置中。處理腔室100與相關硬體較佳地係形成自一或更多種製程相容的材料，例如不銹鋼、石英(例如，熔化的矽石玻璃)、碳化矽(SiC)、上面用CVD塗覆有SiC的石墨(30-200微米)，以及其組合與合金，舉例來說。處理腔室100用於處理一或更多個基板(例如，執行磊晶沉積於其上)，包括沉積材料於基板108的上表面上。處理腔室100包括輻射加熱燈102陣列，用於加熱設置於處理腔室100內的基板支座106(例如，基座)的背側104以及其他元件。在一些實施例中，除了下圓頂之下繪示的輻射加熱燈陣列之外，輻射加熱燈陣列也設置於上圓頂128之上。基板支座106可為圓盤狀的基板支座106，如同所示地沒有中心開孔，或者基板支座106可為環狀的基板支座。
第1B圖例示沿著第1A圖的線1B-1B所取的處理腔室100的示意側視圖。為了清楚起見， 已經省略了襯裡組件163與圓形屏蔽167。基板支座可為圓盤狀基板支座106，如同第1A圖所示，或者基板支座可為環狀基板支座107，基板支座107從基板的邊緣支撐基板，以促進基板曝露至燈102的熱輻射，如同第1B圖所示。
參見第1A圖與第1B圖，基板支座106或107位於處理腔室100內、上圓頂128與下圓頂114之間。上圓頂128、下圓頂114，以及設置在上圓頂128及下圓頂114之間的基座環136界定了處理腔室100的內部區域。通常，上圓頂128與下圓頂114的中心部分係形成自光學上透明的材料，例如石英。處理腔室100的內部區域通常分成處理區域156與淨化區域158。
基板108(未依比例)可通過裝載埠口103而帶入至處理腔室100中，並且定位在基板支座106上。在第1A圖中，裝載埠口103被基板支座106遮住，但可在第1B圖中看見。
根據一實施例，基板支座106由中心軸132支撐，中心軸132可直接支撐基板支座106，如同第1A圖所示。根據另一實施例，中心軸132藉由臂部134來支撐圓盤狀基板支座107，如同第1B圖所示。
根據一實施例，處理腔室100也包括燈頭145，燈頭145在處理期間及/或之後支撐燈102 陣列並且冷卻燈102。每一燈102耦接至電分配板(未圖示)，電分配板供應電力給每一燈102。
圓形屏蔽167可為預熱環，圓形屏蔽167可選擇性地設置於基板支座106的周圍並且由襯裡組件163圍繞。圓形屏蔽167防止或減少熱及/或光雜訊從燈102洩漏至基板108的裝置側116，同時提供預熱區域給處理氣體。圓形屏蔽167由下述製成：化學汽相沉積(CVD)的SiC、燒結之塗覆有SiC的石墨、生長的SiC、不透明的石英、塗覆的石英，或者可以抵抗處理與淨化氣體的化學分解之任何類似的、合適的材料。
襯裡組件163的尺寸經過設計，以嵌套在基座環136的內圓周內或由基座環136的內圓周圍繞。襯裡組件163屏蔽處理腔室100的金屬壁部免於處理中所使用的處理氣體。金屬壁部可反應於處理氣體並且受損或引入污染物進入處理腔室100中。雖然襯裡組件163係繪示為單一主體，在本揭示案的實施例中，襯裡組件163包括一或更多個襯裡與其他元件，如同第2圖至第5圖所示且敘述於下。
根據一實施例，處理腔室100也包括一或更多個光學高溫計118，光學高溫計118測量處理腔室100內與基板108表面上的溫度。控制器(未圖示)控制從電分配板分配至燈102的電力。控制器也控制處理腔室100內的冷卻流體的流動。藉由改變從 電分配板至燈102的電壓且藉由改變冷卻流體的流動，控制器控制處理腔室內的溫度。
反射體122放置在上圓頂128的外部，以將從基板108與上圓頂128輻射的紅外光反射回處理腔室100中。使用夾持環130將反射體122固定至上圓頂128。反射體122具有一或更多個連接埠口126，該一或更多個連接埠口126係連接至冷卻流體源(未圖示)。連接埠口126連接至反射體內的一或更多個通路(未圖示)，以允許冷卻流體(例如，水)在反射體122內循環。
根據一實施例，處理腔室100包括連接至處理氣體源172的處理氣體入口174。處理氣體入口174係配置來導引處理氣體大體上橫越基板108的表面。處理腔室也包括處理氣體出口178，處理氣體出口178位於處理腔室100的一側上、相對於處理氣體入口174。處理氣體出口178耦接至真空泵180。
根據一實施例，處理腔室100包括淨化氣體入口164，該淨化氣體入口164係形成於基座環136的側壁中。淨化氣體源162供應淨化氣體至淨化氣體入口164。若處理腔室100包括圓形屏蔽167，圓形屏蔽167設置於處理氣體入口174與淨化氣體入口164之間。處理氣體入口174、淨化氣體入口164與處理氣體出口178係針對例示的目的而繪 示，且氣體入口與出口的位置、尺寸與數量可調整，以促進基板108上的材料的均勻沉積。
基板支座係繪示於允許基板在處理腔室中處理的位置中。中心軸132、基板支座106或107，與臂部134可由致動器(未圖示)降低。複數個升舉銷105通過基板支座106或107。降低基板支座至處理位置之下的裝載位置可允許升舉銷105接觸於下圓頂114，通過基板支座106與中心軸132中的孔，並且將基板108從基板支座106升高。機器人(未圖示)然後進入處理腔室100，以通過裝載埠口103來接合且移除基板108。該機器人或另一機器人通過裝載埠口103進入處理腔室，並且將未處理的基板放置在基板支座106上。基板支座106然後藉由致動器升高至處理位置，以放置未處理的基板在用於處理的位置中。
根據一實施例，在處理腔室100中處理基板108包括：將基板插入通過裝載埠口103、將基板108放置在基板支座106或107上、升高基板支座106或107與基板108至處理位置、藉由燈102來加熱基板108、流動處理氣體173橫越基板108，以及旋轉基板108。在一些情況中，基板也可在處理期間升高或降低。
根據本揭示案的一些態樣，處理腔室100中的磊晶處理包括控制處理腔室100內的壓力 至低於大氣壓力。根據一實施例，處理腔室100內的壓力係降低至大約10托耳與80托耳之間。根據另一實施例，處理腔室100內的壓力係降低至大約80托耳與300托耳之間。根據一實施例，啟用真空泵180，以在處理之前及/或期間降低處理腔室100的壓力。
處理氣體173從一或更多個處理氣體入口174引入處理腔室100中，並且通過一或更多個處理氣體出口178而離開處理腔室100。處理氣體173通過例如熱分解或其他反應而沉積一或更多個材料於基板108上。在沉積材料於基板108上之後，流出物(亦即，廢氣)166、175從反應形成。流出物166、175通過處理氣體出口178而離開處理腔室100。
當基板108的處理完成時，藉由通過淨化氣體入口164來引入淨化氣體165(例如，氫或氮)，來淨化處理腔室中的處理氣體173與流出物166、175。取代淨化氣體入口164或除了淨化氣體入口164之外，可通過處理氣體入口174來引入淨化氣體165。淨化氣體165通過處理氣體出口178而離開處理腔室。
範例性一體的噴嘴組件與襯裡組件
在本揭示案的實施例中，處理氣體以複數個平行的路徑流動橫越基板。在一實施例中，一條路徑相交於處理腔室100的中心軸。處理氣體在不同的路徑中以不同的速率流動橫越基板，例如，在中心 路徑中的處理氣體流動最快，而越遠離中心軸的路徑中的流動速率則漸減。改變路徑中的處理氣體的流動速率可改良所沉積的層的厚度均勻性，相較於藉由以單一流動速率流動橫越整個基板表面的處理氣體所沉積的層來說。
在一些實施例中，供應至處理腔室的處理氣體包括多種處理氣體，例如，III族的前驅物氣體(例如，三甲基銦(In(CH3)3))與V族的前驅物氣體(例如，磷化氫(PH3))。在一些實施例中，多個處理氣體通過分開的處理氣體入口而供應至處理腔室。在一些實施例中，以複數個壓力來供應多個處理氣體。
第2A圖與第2B圖根據本揭示案的一實施例，例示範例性一體的噴嘴組件200的立體視圖，噴嘴組件200用於處理腔室100中，以供應一或更多個處理氣體至處理區域156。一體的噴嘴組件200係形成自石英或者可以抵抗處理或淨化氣體的分解並且相容於基板的處理之其他材料。一體的噴嘴組件200可形成自單件材料(例如，鑄件)或者多件材料，多件材料係焊接或以其他方式接合而形成單一結構(例如，結構體)，該單一結構配置來防止其通道之間的洩漏。一體的噴嘴組件200具有複數個(例如，在此實施例中為七個，但是，可設想到從二到三十七的其他數量)通道202在一體的噴嘴組件200內。一 體的噴嘴組件200具有第一弧形表面214，其中一或更多個處理氣體入口206通過弧形表面214。一體的噴嘴組件200也可具有第二弧形表面216，第二弧形表面216具有外徑，該外徑係與第一弧形表面214同中心。
第2C圖例示範例性一體的噴嘴組件200的橫剖面視圖。每一通道202包括噴嘴入口通路208、轉變通路210，與處理氣體入口通路212。通道202各自經由對應的噴嘴入口通路208、轉變通路210，與處理氣體入口通路212而連接噴嘴入口204(參見第2B圖)於處理氣體入口206。在一些實施例中，通道202彼此平行地延伸。在一些實施例中，通向處理氣體入口206的處理氣體入口通路212也平行於基板支座106的平面(參見第1圖與第5圖)。
在一些實施例中，處理氣體由處理氣體源172以複數個壓力及/或流動速率在分隔的流中供應至噴嘴入口204。一體的噴嘴組件200的分隔的通道202促成處理氣體的分隔的流以複數個壓力及/或流動速率通過處理氣體入口206進入處理腔室100。當進入處理腔室100時，橫越基板108表面的處理氣體的流動速率會受到處理氣體的壓力的影響。藉由維持處理氣體的分隔的流，一體的噴嘴組件200的分隔的通道可促成處理氣體在不同的區域中以不同的流動速率流動橫越基板。例如，通過中心處 理氣體入口供應至處理腔室的處理氣體可以以一流動速率及/或壓力來供應，該流動速率及/或壓力比中心處理氣體入口之外的處理氣體入口所供應的處理氣體更高。弧形表面208可促成每一處理氣體入口206相距於處理腔室100中所處理的基板108為相同的距離。
在一些實施例中，處理氣體包括多個處理氣體的混合物。一體的噴嘴組件200的分隔的通道202可促成多種處理氣體在進入處理腔室100之前沒有混合地通過處理氣體入口206進入處理腔室100，例如，藉由以橫越基板平面的交替的通道來引入不同的氣體。
根據某些實施例，一體的噴嘴組件200結合於襯裡組件(例如，上襯裡與下襯裡)，襯裡組件係配置來使一體的噴嘴組件200在處理腔室100中的安裝變簡單。
第3A圖與第3B圖根據某些實施例，例示範例性上襯裡300的立體視圖，上襯裡300可用於處理腔室100中，以改良一體的噴嘴組件200的安裝的簡易性。上襯裡300係形成自石英或者可以抵抗處理或淨化氣體的分解並且相容於基板的處理之其他材料。上襯裡300係使用作為襯裡組件163的部分，或者作為襯裡組件163的部分的替代。上襯裡300具有其「切除」(亦即，移除)的部分作為切除部分302， 以在處理腔室100中組裝於一體的噴嘴組件200時，容納一體的噴嘴組件200。上襯裡300具有在垂直方向(例如，平行於處理腔室100的中心軸132的軸)中較厚的部分304，且部分304係配置來作為與下襯裡的切除部分相鄰的處理腔室的區域之襯裡。在一實施例中，上襯裡300具有第二切除部分306，第二切除部分306可對準於具有處理氣體出口且安裝在處理腔室100中的一體的排氣襯裡。
第4A圖與第4B圖根據某些實施例，例示範例性下襯裡400的立體視圖，下襯裡400可用於處理腔室100中，以改良一體的噴嘴組件200的安裝的簡易性。下襯裡400係形成自石英或者可以抵抗處理或淨化氣體的分解並且相容於基板的高溫處理之其他材料。下襯裡400係使用作為襯裡組件163的部分，或者作為襯裡組件163的部分的替代。下襯裡400具有第一部分402，第一部分402具有小於下襯裡400的其餘部分的直徑。當一體的噴嘴組件200已經安裝在處理腔室100中時(參見第6圖)，部分402的較小直徑可調適處理腔室100內的下襯裡400的旋轉。下襯裡400具有切除部分404，切除部分404的尺寸匹配於裝載埠口103。所述的配置允許下襯裡400在處理腔室100內旋轉，以通過切除部分404來調適一體的噴嘴組件200的安裝。所述的配置也允許通過切除部分404來安裝一或更多個排氣襯裡。最 後，在安裝一體的噴嘴組件與任何排氣襯裡之後，下襯裡400可在處理腔室100內旋轉，以將切除部分404對準於裝載埠口103。
第5A圖與第5B圖根據本揭示案的一實施例，例示範例性一體的排氣襯裡500的立體視圖，排氣襯裡500可用於處理腔室100中，以允許流出物從處理腔室100移除。一體的排氣襯裡500係形成自石英或者可以抵抗流出物氣體的分解並且相容於基板的處理之其他材料。一體的排氣襯裡500可形成自單件材料(例如，鑄件)或者多件材料，多件材料係焊接或以其他方式接合而形成單一結構(例如，結構體)，該單一結構配置來防止洩漏。一體的排氣襯裡500具有處理氣體出口502，處理氣體出口502經由通過一體的排氣襯裡500的通道而連接於排氣襯裡出口504。
第6圖例示組裝在處理腔室(例如，第1A圖與第1B圖的處理腔室100)中的一體的噴嘴組件200、上襯裡300、下襯裡400，以及一體的排氣襯裡500之部分橫剖面視圖。從第6圖省略基座環136，以允許其他元件的更清楚的檢視。一體的噴嘴組件200用於供應一或更多個流體(例如，處理氣體)至處理腔室100的處理區域156。如同上述，通向對應的處理氣體入口206之每一處理氣體入口通路212的中心軸係大體上平行於基板支座106的平 面。通向對應的處理氣體入口206之每一處理氣體入口通路212也大體上平行於基板的表面的平面。
當上襯裡300安裝至處理腔室100中時，藉由將一體的噴嘴組件對準於上襯裡300的切除部分302，而將上襯裡300與一體的噴嘴組件200組裝在一起。上襯裡300的較厚部分304對準於下襯裡400的切除部分404，以保護處理腔室100壁部免於曝露至處理氣體，同時允許使用裝載埠口103來使用處理腔室100的內部。上襯裡300、一體的噴嘴組件200、一體的排氣襯裡500，與下襯裡400係安裝在處理腔室100中的上圓頂128與下圓頂114之間。如同上述，當一體的噴嘴組件200與下襯裡400安裝在處理腔室100中時，下襯裡400的切除部分404與一體的噴嘴組件200的通道202之角度大約為90°。如同第6圖所示，當已安裝時，下襯裡400的切除部分404對準於處理腔室100的裝載埠口103。
第7圖提出用於安裝一體的噴嘴組件(例如，一體的噴嘴組件200)與一體的排氣襯裡(例如，一體的排氣襯裡500)至減壓的處理腔室(例如，減壓的處理腔室100)中的範例性操作700，處理腔室包括上襯裡(例如，上襯裡300)與下襯裡(例如，下襯裡400)。例如，操作700可由一或更多個處理腔室操作者來執行。操作700開始於方塊702，處理腔室操作者例如旋轉下襯裡，以將下襯裡切除的第一 部分(例如，切除部分404)對準於減壓的處理腔室的排氣帽。在方塊704，處理腔室操作者例如將一體的排氣襯裡插入通過下襯裡切除的第一部分並且接觸於減壓的處理腔室的排氣帽。在方塊706，處理腔室操作者例如旋轉下襯裡，以將下襯裡切除的第一部分(例如，切除部分404)對準於減壓的處理腔室的注射帽。在方塊708，處理腔室操作者例如將一體的噴嘴組件插入通過下襯裡切除的第一部分並且接觸於減壓的處理腔室的注射帽。在方塊710，處理腔室操作者例如旋轉下襯裡(例如，大約90°)，以將下襯裡切除的第一部分對準於減壓的處理腔室的裝載埠口(例如，裝載埠口103)。在方塊712，處理腔室操作者例如將上襯裡插入減壓的處理腔室中，同時將上襯裡切除的第一部分(例如，切除部分302)對準於一體的噴嘴組件，將上襯裡的較厚部分(例如，較厚部分304)對準於下襯裡切除的第一部分(例如，切除部分404)，且將上襯裡切除的第二部分(例如，切除部分306)對準於一體的排氣襯裡。
雖然第6圖繪示安裝在減壓的處理腔室中的單一噴嘴組件200，且第7圖提出用於安裝單一噴嘴組件於減壓的處理腔室中之操作，本揭示案並不限於此。根據一些實施例，複數個(例如，兩個)一體的噴嘴組件可安裝在減壓的處理腔室中，並且在基板的處理期間用於以複數個路徑來流動處理氣體及/ 或淨化氣體橫越基板。根據該等實施例，當一體的噴嘴組件200安裝在減壓的處理腔室中時，複數個一體的噴嘴組件200的處理氣體入口通路212平行於彼此。如同上述，當一體的噴嘴組件200安裝在減壓的處理腔室中時，複數個一體的噴嘴組件的處理氣體入口通路212也大體上平行於基板的表面
根據一實施例，在處理腔室100中使用一體的噴嘴組件200來處理基板108係類似於上述處理腔室100中的處理。在處理腔室100中使用一體的噴嘴組件200來處理基板108可包括：通過裝載埠口103插入基板，放置基板108於基板支座106或107上，升高基板支座106或107與基板108至處理位置，藉由燈102來加熱基板108，流動處理氣體173橫越基板108，以及旋轉基板108。在一些情況中，基板在處理期間也可升高或降低。
在使用一體的噴嘴組件200在處理腔室100中使用單種處理氣體來執行磊晶沉積的情況中，藉由注射帽將單種處理氣體供應至每一噴嘴入口204。再次參見第2A圖、第2B圖、第2C圖，單種處理氣體可以以不同的壓力及/或流動速率供應至每一噴嘴入口204。供應至每一噴嘴入口204的處理氣體流動通過對應的噴嘴入口通路208、對應的轉變通路210，與對應的處理氣體入口通路212。處理氣體通過處理氣體入口206而離開一體的噴嘴組件。每一通 道202中的處理氣體的壓力與流動速率係獨立於每一其他通道202中的處理氣體的壓力與流動速率。因此，若處理氣體以不同的壓力或流動速率供應至噴嘴入口204，則處理氣體以不同的壓力或流動速率離開一體的噴嘴組件並且從每一處理氣體入口206進入處理腔室100的處理區域156。
當離開一體的噴嘴組件的處理氣體入口206時，處理氣體流動橫越基板的上表面並且平行於基板的上表面。如同上述，處理氣體入口通路大體上平行於基板的上表面，導致處理氣體以層狀的流動模式流動平行於基板的上表面。橫越基板的中心以較高的流動速率供應處理氣體可改良磊晶沉積所沉積的層的厚度均勻性，相較於以單一流動速率流動處理氣體橫越整個基板所沉積的層來說。
第8圖例示用於在處理腔室100中使用一體的噴嘴組件200來執行磊晶沉積之範例性操作800，一體的噴嘴組件200包括複數個通道。操作800可例如由一或更多個控制器來執行。控制器例如在方塊802開始操作800，加熱基板至處理溫度，例如250-800℃或300-750℃。在方塊804，控制器使處理氣體通過複數個通道以複數個壓力及/或流動速率供應。
在使用一體的噴嘴組件200在處理腔室100中使用多種處理氣體來執行磊晶沉積的情況 中，藉由注射帽將多種處理氣體的混合物供應至每一噴嘴入口204。再次參見第2A圖、第2B圖、第2C圖，混合的處理氣體可以以不同的壓力及/或流動速率供應至每一噴嘴入口204。另外，供應至每一噴嘴入口204的處理氣體的混合物可具有不同的混合比率。供應至每一噴嘴入口204的處理氣體流動通過對應的噴嘴入口通路208、對應的轉變通路210，與對應的處理氣體入口通路212。處理氣體通過處理氣體入口206而離開一體的噴嘴組件。每一通道202中的處理氣體的壓力與流動速率係獨立於每一其他通道202中的處理氣體的壓力與流動速率。此外，在處理氣體進入處理腔室之前，獨立的通道202不允許處理氣體的流動的混合。因此，若處理氣體以不同的壓力、流動速率及/或混合比率供應至噴嘴入口204，則處理氣體以不同的壓力、流動速率及/或混合比率離開一體的噴嘴組件並且從每一處理氣體入口206進入處理腔室100的處理區域156。
當離開一體的噴嘴組件的處理氣體入口206時，處理氣體流動橫越基板的上表面並且平行於基板的上表面。如同上述，處理氣體入口通路大體上平行於基板的上表面，如此導致處理氣體以層狀的流動模式流動平行於基板的上表面。在進入處理腔室之前防止處理氣體的流動的混合可改良磊晶沉積所沉積的層的厚度均勻性。
系統控制器(未圖示)可用於調節處理腔室100的操作。系統控制器可在電腦的硬碟機上所儲存的電腦程式的控制之下操作。例如，電腦程式可規定處理的順序與時序、氣體的混合物、腔室壓力、RF功率位準、基座定位、流量閥的開與關，以及特定處理的其他參數。
為了提供上述討論的較佳理解，提供了上述非限制性的範例。雖然該等範例係關於特定的實施例，該等範例不應解釋為在任何特定方面限制本發明。
雖然前述係關於本發明的實施例，可設想出本發明的其他與進一步的實施例，而未偏離其基本範圍，且其範圍係由以下的申請專利範圍來決定。
202‧‧‧通道
206‧‧‧處理氣體入口
214‧‧‧弧形表面
216‧‧‧第二弧形表面

Claims (18)

  1. 一種噴嘴組件，包括：一一體的結構體，該一體的結構體具有多個獨立的通道通過其間，一或更多個流體可藉由該等通道而流經該結構體且流入一處理腔室。
  2. 如請求項1所述之噴嘴組件，其中多件材料焊接在一起，以形成該一體的結構體。
  3. 如請求項1所述之噴嘴組件，其中該一體的結構體包括一鑄件。
  4. 如請求項1所述之噴嘴組件，其中該一體的結構體具有一弧形表面，該弧形表面具有一或更多個處理氣體入口通路形成在其中。
  5. 如請求項1所述之噴嘴組件，其中該多個獨立的通道包括處理氣體入口通路，且每一處理氣體入口通路係平行於每一其他的處理氣體入口通路。
  6. 如請求項1所述之噴嘴組件，其中該噴嘴組件包括石英。
  7. 一種用於一處理腔室的下襯裡，包括：一環形主體，該環形主體配置有一第一直徑的第一部分與一第二直徑的一第二部分，該第二直徑小於該第一直徑，以在該下襯裡與一噴嘴組件安裝在該 處理腔室中的期間允許該下襯裡旋轉通過該噴嘴組件。
  8. 如請求項7所述之下襯裡，其中該環形主體係由多件形成。
  9. 如請求項7所述之下襯裡，其中該環形主體包括石英。
  10. 一種用於處理一基板的設備，包括：一處理腔室主體；一處理流體供應器；一真空泵，該真空泵耦接於該處理腔室主體；一基座；及一噴嘴組件，該噴嘴組件耦接於該處理流體供應器，其中該噴嘴組件包括一一體的結構體，該一體的結構體具有多個獨立的通道通過其間，來自該處理流體供應器的一或更多個處理流體可藉由該等通道而流經該結構體且流入該處理腔室。
  11. 如請求項10所述之設備，其中多件材料焊接在一起，以形成該一體的結構體。
  12. 如請求項10所述之設備，其中該一體的結構體包括一鑄件。
  13. 如請求項10所述之設備，其中該多個獨立的通道包括處理氣體入口通路，且該等處理氣體入口通路係平行於該基座的一平面。
  14. 如請求項10所述之設備，其中該多個獨立的通道包括處理氣體入口通路，且每一處理氣體入口通路係平行於每一其他的處理氣體入口通路。
  15. 如請求項10所述之設備，其中該噴嘴組件包括石英。
  16. 如請求項10所述之設備，進一步包括：一下襯裡，該下襯裡包括一環形主體，該環形主體配置有一第一直徑的一第一部分與一第二直徑的一第二部分，該第二直徑小於該第一直徑，以在該下襯裡與該噴嘴組件安裝在該處理腔室中的期間允許該下襯裡旋轉通過該噴嘴組件。
  17. 如請求項16所述之設備，其中該環形主體係由多件形成。
  18. 如請求項16所述之設備，其中該環形主體包括石英。
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