TW202144610A - 具有共享的氣體輸送和排氣系統的多個熱cvd腔室 - Google Patents

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Abstract

本文描述了用於熱處理的處理室的方法和設備。處理室是雙處理室，並且共享腔室主體。腔室主體包括第一組氣體注入通道和第二組氣體注入通道。腔室主體還可包括第一組排氣口和第二組排氣口。處理室可具有共享的氣體分配盤和/或共享的排氣導管。本文所述的處理室能夠同時處理多個基板，同時改善了處理氣體的流量和熱量分佈。

Description

具有共享的氣體輸送和排氣系統的多個熱CVD腔室
本文描述的具體實施例大抵涉及雙熱處理室。更特定而言，本文描述的具體實施例涉及雙磊晶沉積室，其中兩個處理室共享腔室主體、氣體注入分配盤或排氣通道中的一個或多個。
對廣泛的各種應用處理半導體基板，包含積體裝置與微型裝置的生產。然而，用於處理基板的習知硬體相對較大，需要在晶圓廠內使用更多空間。另外，習知硬體遭受處理量不足的困擾。
先前在增加能夠同時進行磊晶處理的基板數量方面的嘗試，遇到了基板表面溫度控制或橫跨基板表面的處理氣體流控制的問題。而且，這些習知的嘗試是昂貴的，並且具有佔用工作空間內的大面積的大佔地面積。因此，需要在半導體處理中改進的熱處理室。
本揭示內容大抵涉及一種用於基板處理的設備。在一具體實施例中，用於基板處理的設備包括雙腔室主體。雙腔室主體包括在中心平面的第一側上的第一處理空間和在中心平面的第二側上的第二處理空間。均衡端口連接第一處理空間和第二處理空間。第一複數個氣體注入通道穿過雙腔室主體形成而與第一處理空間流體連通，且第二複數個氣體注入通道穿過雙腔室主體形成而與該第二處理空間流體連通。第一排氣口被形成在雙腔室主體中與第一複數個氣體注入通道相對。第一排氣口與處理空間流體連通。在與第二複數個氣體注入通道相對的方向上穿過雙腔室主體形成第二排氣口。第二排氣口與第二處理空間流體連通。設備還包括佈置在雙腔室主體上方的一個或多個上窗組件。第一下窗定位為鄰接第一處理空間，且第二下窗定位為鄰接第二處理空間。第一基板支座定位在第一處理空間中，且第二基板支座定位在第二處理空間中。第一下燈組件定位為鄰接第一下窗，且第二下燈組件定位為鄰接第二下窗。
在另一具體實施例中，用於基板處理的設備包括雙腔室主體。雙腔室主體包括在中心平面的第一側上的第一處理空間、在中心平面的第二側上的第二處理空間、以及連接第一處理空間與第二處理空間的均衡端口。第一複數個氣體注入通道與第一處理空間流體連通，且第二複數個氣體注入通道與該第二處理空間流體連通。第一排氣口被形成在雙腔室主體中與第一複數個氣體注入通道相對，第一排氣口與第一處理空間流體連通。第二排氣口被形成在雙腔室主體中與第二複數個氣體注入通道相對，第二排氣口與第二處理空間流體連通。用於基板的設備還包括佈置在雙腔室主體上方的一個或多個上窗組件。第一下窗定位為鄰接第一處理空間，且第二下窗定位為鄰接第二處理空間。第一基板支座定位在第一處理空間中，且第二基板支座定位在第二處理空間中。第一下燈組件定位為鄰接第一下窗，且第二下燈組件定位為鄰接第二下窗。
在又一個具體實施例中，雙腔室主體包括腔室主體、在參考平面的第一側上通過腔室主體形成的第一處理空間、和在參考平面的第二側上通過腔室主體形成的第二處理空間。第一複數個氣體注入通道與第一處理空間流體連通，且第二複數個氣體注入通道與該第二處理空間流體連通。第一排氣口被形成在雙腔室主體中與第一複數個氣體注入通道相對，第一排氣口與處理空間流體連通。第二排氣口被形成在雙腔室主體中與第二複數個氣體注入通道相對，第二排氣口與處理空間流體連通。均衡端口連接第一處理空間和第二處理空間。
本揭示內容的具體實施例總體上涉及用於半導體處理的設備和方法，更特定而言，涉及熱處理系統。熱處理系統是磊晶沉積系統。熱處理系統包括基板支座、一個或多個上窗、一個或多個下窗、複數個上加熱元件、複數個下加熱元件、內襯、處理系統主體、一個或多個氣體分配盤、和一個或多個真空泵。在可以與其他具體實施例結合的一些具體實施例中，處理系統主體是雙主體，雙主體包括在其中形成的兩個處理室。這兩個處理室可以共享氣體分配盤和/或排氣泵，例如真空泵。雙主體可以共享氣體分配盤和/或排氣泵。藉由共享氣體分配盤和/或排氣泵，減少了設備成本，並類似地減少了系統的佔地面積。更特定而言，本文描述的具體實施例涉及用於磊晶沉積處理的雙主體。
圖1示出了根據本文所述之一個具體實施例的處理系統100的示意性截面圖。處理系統包括第一處理室101a和第二處理室101b。第一處理室101a和第二處理室101b實質上彼此相同。處理室101a、101b共享腔室主體130和腔室主體底部134。處理室101a、101b可以另外包括共享的蓋（未示出）。處理室101a、101b是關於中心平面103的彼此的鏡像。
第一處理室101a限定用於處理單個基板的第一處理空間124。第一處理室101a包括設置在第一蓋104a和第一處理空間124之間的第一上窗116a，例如圓頂。第一處理室101a還包括設置在第一處理空間124下方的第一下窗118a。在第一上窗116a上方有複數個第一上部輻射熱源106a。複數個第一上部輻射熱源106a是燈，例如鹵素燈。第一上部輻射熱源106a設置在第一上窗116a與第一蓋104a之間。定位第一上部輻射熱源106a以提供對基板155的均勻加熱。在第一下窗118a的下方有複數個第一下部輻射熱源138a。複數個第一下部輻射熱源138a是燈，例如鹵素燈。第一下部輻射熱源138a設置在第一下窗118a與腔室主體底部134之間。定位第一下部輻射熱源138a以提供對基板155的均勻加熱。
第二處理室101b限定用於處理單個基板的第二處理空間126。第二處理室101b包括第二上窗116b，例如圓頂。第二上窗116b設置在第二蓋104b和第二處理空間126之間。第二處理室101b還包括第二下窗118b，例如設置在第二處理空間126下方的圓頂。在第二上窗116b上方可以存在複數個第二上部輻射熱源106b。複數個第二上部輻射熱源106b是燈，例如鹵素燈。第二上部輻射熱源106b設置在第二上窗116b與第二蓋104b之間。第二上部輻射熱源106b定位成提供第二上窗116b的預定加熱。在第二下窗118b的下方有複數個第二下部輻射熱源138b。複數個第二下部輻射熱源138b是燈，例如鹵素燈。第二下部輻射熱源138b設置在第二下窗118b與腔室主體底部134之間。第二下部輻射熱源138b定位成提供第二下窗118b的預定加熱。
第一和第二上窗116a、116b以及第一和第二下窗118a、118b可以對紅外輻射通透（定義為透射至少95％的紅外輻射）。在一些具體實施例中，第一和第二上窗116a、116b以及第一和第二下窗118a、118b可以是石英材料。在一些具體實施例中，第一上窗116a和第二上窗116b包括內窗212和外窗支座214。內窗212可以是薄石英窗，並且部分地限定處理空間124、126。外窗支座214支撐內窗212，並且至少部分地佈置在支撐凹槽304內（圖2和圖3）。
在一些具體實施例中，第一上窗116a和第二上窗116b可以是單個窗，使得在第一處理室101a和第二處理室101b兩者上方都設置有單個上窗組件600（圖6）。單個上窗組件600可以幫助消除第一處理室101a和第二處理室101b上的壓力梯度，並減小單個上窗616上的溫度梯度。單個上窗616另外消除了對中心壁（諸如中心壁132）的需要。在圖6和所附文本中更詳細地描述了單個上窗616。
處理系統100還包括基座組件150和152，它們分別設置在第一處理室101a和第二處理室101b中。襯墊120設置在第一處理室101a和第二處理室101b的每個處理室內，並且圍繞每個基座組件150、152。基座組件150至少部分地設置在第一處理室101a內，而基座組件152至少部分地設置在第二處理室101b內。襯墊120將腔室主體130與第一和第二處理空間124、126中的處理化學物質隔離開。第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室均包括襯墊120。腔室主體130設置在上窗116和下窗118之間。襯墊120設置在第一處理室101a和第二處理室101b中。每個襯墊120設置在處理空間124、126之一與腔室主體130之間。排氣室170部分地圍繞處理空間124、126，並且通過連接排氣室170和處理空間124、126的襯墊120形成一個或多個排氣口172a、172b。
第一處理室101a和第二處理室101b共享氣體分配盤108和真空泵110。氣體分配盤108可以是兩個單獨的氣體分配盤或共享的氣體分配盤。當利用共享的氣體分配盤108時，第一處理室101a和第二處理室101b均由相同的氣體分配盤108提供氣體。氣體通路108通過導管123以及第一和第二氣體注入通道182a、182b將處理氣體提供給第一和第二處理空間124、126。氣體分配盤108在第一處理空間124和第二處理空間126之間均勻地分配氣體。氣體分配盤108連接到導管123。導管123分成兩個另外的導管127a、127b。導管123可包括分流控制器。分流控制器佈置在導管123與導管127a、127b之間。分流控制器控制流向每個導管127a、127b的氣體。在一些具體實施例中，分流控制器包括閥或質量流量控制器。兩個附加導管127a、127b分別將氣體從導管123分配到第一和第二氣體注入通道182a、182b。導管127a、127b具有佈置在其中的限流器121a、121b。限流器121a、121b控制處理氣體通過導管127a、127b的流動。限流器121a、121b可以另外測量通過導管127a、127b的處理氣體的流量。限流器121a、121b控制從氣體分配盤108流出的處理氣體的流量並平衡處理氣體的流量，從而在兩個導管127a、127b中處理氣體的流量相同。限流器121a、121b可以是例如閥、質量流量控制器或其他限流裝置。限流器121a、121b可以附加於或代替耦接至導管123的精確分流控制器（未顯示）使用。可由氣體分配盤108供應的氣體包括處理氣體，例如淨化氣體、清潔氣體和沈積氣體。
第一處理室101a和第二處理室101b還包括第一單獨氣體分配盤115和第二單獨氣體分配盤117。第一單獨氣體分配盤115藉由第一氣體注入通道182a將處理氣體提供給第一處理空間124。第二獨立氣體分配盤117藉由第二氣體注入通道182b將處理氣體提供給第二處理空間126。如果限流器121a、121b不能適當地平衡來自共享氣體分配盤108的處理氣體流量，或者如果補充氣體用於特定處理，則使用第一和第二單獨氣體分配盤115、117。可以由第一單獨氣體分配盤115和第二單獨氣體分配盤117供應的氣體包括沉積氣體和載氣。
在一些具體實施例中，共享氣體分配盤108以及第一和第二單獨氣體分配盤115、117都被利用。在其他具體實施例中，僅利用共享氣體分配盤108。在其他具體實施例中，第一和第二單獨氣體分配盤115、117都被利用。在共享氣體分配盤108提供至少一些處理氣體的具體實施例中，可以降低氣體噴射系統的成本。
第一處理室101a經由第一氣體注入通道182a連接至氣體分配盤108。第一氣體注入通道182a與第一處理空間124流體連通，使得第一氣體注入通道182a從氣體分配盤108向第一處理空間124提供處理氣體。
從氣體分配盤108供應的處理氣體藉由形成在腔室主體130的側壁中的第一氣體注入通道182a被引入到第一處理空間124中，使得氣體分配盤108是處理氣體分配盤。第一氣體注入通道182a被配置為沿實質徑向向內的方向朝向基座組件150引導處理氣體。這樣，在一些具體實施例中，第一氣體注入通道182a可以是錯流（cross-flow）氣體注入器。錯流氣體注入器被定位成將處理氣體引導穿過基板155的表面和/或支撐表面154。在薄膜形成處理中，支撐表面154位於處理位置（鄰接於第一氣體注入通道182a且高度約與第一氣體注入通道182a相同），允許處理氣體大抵沿著流動路徑205流動跨越基板155的上表面和/或支撐表面154。處理氣體藉由第一排氣口172a離開第一處理空間124，第一排氣口172a位於第一處理空間124的與第一氣體注入通道182a相反的一側上。可以藉由真空泵110來促進通過第一排氣口172a的處理氣體的去除。
氣體分配盤108附接到第二氣體注入通道182b。第二氣體注入通道182b與第二處理空間126流體連通，使得第二氣體注入通道182b從氣體分配盤108向第二處理空間126提供處理氣體。
從氣體分配盤108供應的處理氣體藉由形成在腔室主體130的側壁中的第二氣體注入通道182b被引入第二處理空間126。第二氣體注入通道182b構造成沿大體上徑向向內的方向引導處理氣體。這樣，在一些具體實施例中，第二氣體注入通道182b可以是錯流氣體注入器。錯流氣體注入器被定位成將處理氣體引導穿過基板155的表面和/或支撐表面154。在薄膜形成處理中，支撐表面154位於處理位置（鄰接於第二氣體注入通道182b且高度約與第二氣體注入通道182b相同），允許處理氣體大抵沿著流動路徑205流動跨越基板155的上表面和/或支撐表面154。處理氣體通過第二排氣口172b離開第二處理空間126，第二排氣口172b位於第一處理空間126的與第二氣體注入通道182b相反的一側。可以藉由真空泵110來促進通過第二排氣口172b的處理氣體的去除。
從淨化氣體源185供應的淨化氣體藉由形成在腔室主體130的側壁中的第一和第二淨化氣體入口184a、184b被引入到第一處理空間124和第二處理空間126的底部區域105。
淨化氣體源185與導管125流體連通。導管125傳輸來自淨化氣體源185的淨化氣體。導管125分成兩個另外的導管129a、129b。導管129a、129b將導管125連接至第一和第二淨化氣體入口184a、184b。淨化氣體源185通過導管125和導管129a、129b與第一和第二淨化氣體入口184a、184b流體連通。第一淨化氣體入口184a與導管129a流體連通，第二淨化氣體入口184b與導管129b流體連通。使用第一和第二淨化限流器119a、119b來平衡通過導管129a、129b的淨化氣體流。第一淨化限流器119a和第二淨化限流器119b使流量平衡，使得通過每個導管129a、129b的流量相同。
第一淨化氣體入口184a佈置在第一氣體注入通道182a下方一高度處。如果使用襯墊120，則襯墊120可以設置在第一氣體注入通道182a和第一淨化氣體入口184a之間。在任一種情況下，第一淨化氣體入口184a被配置為在大抵徑向向內的方向上引導淨化氣體。第一淨化氣體入口184a可以被配置為在向上的方向上引導淨化氣體。在薄膜形成處理期間內，基座組件152位於這樣的位置，使得淨化氣體大抵沿著流動路徑210流過支撐表面154的背面。淨化氣體離開底部區域105並藉由第一排氣口172a排出處理室，第一排氣口172a位於第一處理空間101a的與第一淨化氣體入口184a相反的一側上。
第二淨化氣體入口184b佈置在第二氣體注入通道182b下方一高度處。如果使用襯墊120，則襯墊120的一部分可以設置在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b之間。在任一種情況下，第二淨化氣體入口184b被配置為在大抵徑向向內的方向上引導淨化氣體。第二淨化氣體入口184b可以被配置為在向上的方向上引導淨化氣體。在薄膜形成處理期間內，基座組件152位於這樣的位置，使得淨化氣體大抵沿著流動路徑210流過支撐表面154的背面。淨化氣體離開底部區域105並藉由第二排氣口172b排出處理室，第二排氣口172b位於第二處理空間101b的與第二淨化氣體入口184b相反的一側上。
真空泵110與排氣室170流體連通，從而可以藉由複數個排氣口172a、172b和排氣室170將處理空間124、126抽空。排氣室170耦接到共同排氣導管171。共同排氣導管171連接到排氣出口管128，排氣出口管128穿過腔室主體底部134延伸到泵導管174。泵導管174耦接至真空泵110，以促進從共同排氣導管171泵送氣體。共同排氣閥173設置在共同排氣導管171和真空泵110之間的泵導管174上。共同排氣閥173可以根據期望的泵送操作而打開或關閉。
基座組件150、152的支撐表面154設置在處理空間124、126內。支撐表面154通常是被配置為在處理期間支撐基板的基座組件150、152的頂部。腔室101a、101b的底部區域105被限定在腔室主體底部134與基座組件150、152的支撐表面154之間。每個基座組件150、152具有桿156，桿156從每個基座組件150、152的底表面延伸穿過腔室主體130的底部134。桿156耦接到相應的馬達164，馬達164被配置為獨立地升高、降低和/或旋轉每個基座組件150、152。
基座波紋管端口160形成在腔室主體130的底部134中。基座波紋管端口160延伸穿過腔室主體130的底部134。每個基座波紋管端口160的直徑大於桿156的直徑，並且在桿156延伸穿過腔室主體130的底部134的位置處外接每個桿156。基座波紋管端口160周向圍繞桿156。
波紋管組件158圍繞每個基座波紋管端口160佈置，以防止真空洩漏到腔室主體130外部。每個波紋管組件158外接並包圍設置在腔室主體130外部的桿156之一的一部分。波紋管組件158耦接在腔室主體130的底部134的外表面和基部構件180之間。基部構件180可以容納馬達164和連接至馬達164的桿156的一部分。
波紋管組件158可以由金屬或金屬化材料形成，並且被配置為形成氣流通道162。氣流通道162被定義為桿156和波紋管組件158之間的區域。氣流通道162從基座波紋管端口160延伸到基部構件180。這樣，氣流通道162在波紋管組件158和桿156之間形成中空的圓柱形通道。氣流通道162流體地耦接在底部區域105和排氣導管178之間。排氣導管178從氣流通道162延伸穿過基座構件180到達泵導管174。閥179設置在氣流通道162和泵導管174之間的排氣導管178上。當閥179關閉時，可進行經由排氣室170的泵送，而當閥179打開時，可進行經由基座波紋管端口160的泵送。當閥179打開時，共同排氣閥173可以關閉以增強經由基座波紋管端口160對底部區域105的泵送。
在泵送處理的一個具體實施例中，每個腔室101a、101b的底部區域105經由基座波紋管端口160被泵送。存在於底部區域105中的氣體和顆粒通過基座波紋管端口160、氣流通道162和排氣導管178到達真空泵110。在此具體實施例中，共同排氣閥173是關閉的，而閥179是打開的，使得泵與底部區域105流體連通。經由基座波紋管端口160的泵送是在腔室清潔處理期間執行的，例如當腔室空閒並且不處理基板時。在基座波紋管泵送處理中，也可以向腔室101a、101b提供惰性氣體。例如，對於每個腔室101a、101b，從氣體分配盤108或淨化氣體源185之一向兩個腔室101a、101b提供氬氣。相信經由氣體分配盤108或淨化氣體源185提供的氬氣能夠更有效地清潔和泵送底部區域105。
在一個具體實施例中，氣體源168藉由氣流通道162和基座波紋管端口160流體耦接到每個底部區域105。氣體源168可以被構造成將惰性氣體或清潔氣體輸送到底部區域105。儘管示意性地顯示為與系統100物理上非常接近，但是氣體源168通常是遠離系統100的遠端氣體源。氣體源168耦接至導管176，導管176從氣體源168延伸穿過基部構件180。導管176與氣流通道162流體連通。閥177設置在氣體源168和基部構件180之間的導管176上。
在一具體實施例中，向底部區域105提供惰性氣體或淨化氣體。在操作中，淨化氣體沿著來自氣體源168的流動路徑藉由閥177處於打開狀態的導管176、氣流通道162和基座波紋管端口160被提供到底部區域105。在腔室101a、101b中的基板處理期間，從氣體源168提供淨化氣體。合適的淨化氣體包括惰性氣體，例如氦氣、氖氣和氬氣。但是，也可以使用其他非反應性氣體。
相信在基板的處理期間使淨化氣體流動，可防止顆粒和污染物落在支撐表面154下方並沉積在限定底部區域105的腔室101a、101b的表面上。在藉由基座波紋管端口160進行淨化期間，腔室101a、101b的泵送藉由排氣室170和真空泵110進行。複數個排氣口172和排氣室170的至少一部分與支撐表面154實質共面。經由排氣室170的泵送從底部區域105抽吸淨化氣體。在此具體實施例中，淨化氣體和污染物從腔室101a、101b排出，而污染物不落在支撐表面154下方。然而，可以想到的是，可以省略藉由波紋管組件158的泵送和淨化。在這樣的示例中，也可以省略用於藉由波紋管組件158進行泵送和淨化的相應硬體。
系統100還包括均衡端口140，均衡端口140穿過系統的中心壁132設置。中心壁132分隔腔室101a、101b並限定底部區域105的至少一部分。均衡端口140包括與第一處理室101a的底部區域105流體連通的第一開口140a。均衡端口140還包括與第二處理室101b的底部區域105流體連通的第二開口140b。第一開口140a和第二開口140b中的每一個開口設置在均衡端口140的相對側上並且彼此流體連通。均衡端口140可形成在中心壁132中或穿過腔室主體130的限定底部區域105的區域。均衡端口140設置在支撐表面154和排氣室170的下方。均衡端口140從每個腔室101a、101b的底部區域105延伸穿過中心壁132，並使每個腔室101a、101b的底部區域105彼此流體連通。
導管144從均衡端口140延伸穿過中心壁132，並在出口142處離開腔室主體130的底部134。導管144將均衡端口140與排氣導管178流體地耦接。閥143設置在出口端口142和排氣導管178之間的導管144上。因此，當閥143打開時，底部區域105與真空泵110流體連通。
在一示例中，底部區域105藉由均衡端口140的泵送過程而被排氣。在腔室空閒時（例如在空閒清潔處理中）執行均衡端口140的泵送處理。為了能夠經由均衡端口140進行泵送，關閉排氣閥173並且打開閥143。這樣，真空泵110經由導管144和均衡端口140與底部區域105流體連通。藉由關閉排氣閥173，腔室101a、101b的排氣是經由均衡端口140而不是經由排氣室170來進行。
在均衡端口140抽氣處理中，真空泵110藉由均衡端口140和導管144從底部區域105排出氣體和污染物。在均衡端口140的泵送處理中，惰性氣體也可以被提供給腔室101a、101b。例如，從氣體分配盤108向兩個腔室101a、101b提供氬氣。相信藉由氣體分配盤108提供的氬氣能夠更有效地清潔和泵送底部區域105。經由均衡端口140的泵送從底部區域105去除了不想要的污染物，而無需利用排氣室170，這增加了系統100的功能性。
另外，均衡端口140在基板處理期間均衡每個腔室101a、101b之間的壓力。使腔室101a、101b內的壓力均衡，使得在每個腔室101a、101b內的已處理基板之間的沉積結果更加一致。
在一具體實施例中，氣體源148藉由導管144和均衡端口140流體耦接到底部區域105。氣體源148可以被構造成將惰性氣體或清潔氣體輸送到底部區域105。儘管示意性地顯示為與系統100物理上非常接近，但氣體源148通常是遠離系統100的遠端氣體源。氣體源148連接到導管146，導管146從氣體源148延伸到導管144。閥145設置在氣體源148和導管144之間的導管146上。
在一具體實施例中，向底部區域105提供惰性氣體或淨化氣體。在操作中，淨化氣體沿著來自氣體源148的流動路徑，藉由打開閥145的導管146、導管144和均衡端口140的流動路徑提供到底部區域105。在空閒清潔處理中，從氣體源148提供淨化氣體。合適的淨化氣體包括惰性氣體，例如氦氣、氖氣和氬氣。但是，也可以使用其他非反應性氣體。
開口136形成為穿過第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室。開口136可以用於將基板轉移進出第一處理空間124和第二處理空間126。在一些具體實施例中，開口136是狹縫閥。在其他具體實施例中，開口136可以連接至使基板155能夠通過的任何合適的閥。
在一個具體實施例中，第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室還可包括一個或多個溫度感測器201，例如光學高溫計，光學高溫計測量第一處理室101a和第二處理室101b內以及基板155表面上的溫度。一個或多個溫度感測器201設置在第一蓋104a和第二蓋104b上。一個或多個高能輻射源組件202，例如聚焦的高能輻射源組件，例如雷射源組件，可以設置在第一蓋104a和第二蓋104b上。一個或多個高能輻射源組件202可以產生一個或多個高能輻射束，以便對基板155進行局部加熱。一個或多個高能輻射源組件202可以是一個或多個點加熱器組件。
圖2示出了圖1的處理系統的腔室主體130的平面圖。腔室主體130包括兩個主體部分415a、415b、兩個介面表面308、兩個入口部分310、上環組件320、下環組件318、以及第一排氣口172a和第二排氣口172b。腔室主體130包圍第一處理室101a和第二處理室101b。
第一處理室101a和第二處理室101b中的每一個處理室（圖示在圖1中）形成腔室主體130的第一半部326和第二半部328。腔室主體130的第一半部326限定了第一主體部分415a。腔室主體130的第二半部328限定第二主體部分415b。腔室主體130的第一半部326和第二半部328設置在中心平面103的相對側。中心平面103將腔室主體130一分為二，使得腔室主體130的第一半部326是腔室主體130的第二半部328的鏡像。
上環組件320是腔室主體130的上部。上環組件320至少部分地包圍第一處理空間124和第二處理空間126。上環組件320可以是具有單件的連續主體，或者可以是緊固在一起的多個部件。在上環組件320是連續主體的具體實施例中，上環組件320被描述為整體式上組件。利用用於上環組件320的整體組件，確保第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室均位於相同的豎直位置。使用整體式上環組件320還可以確保均衡端口140使第一處理空間124和第二處理空間126彼此流體連通，而不必管理第一主體部分415a和第二主體部分415b之間的潛在的對準誤差或密封損壞。上環組件320包括入口部分310、氣體通道312、第一腔235、第二腔240、第一腔壁302和第二腔壁303。第一腔235的第一腔壁302是第一腔235的外壁。第二腔240的第二腔壁303是第二腔240的外壁。
第一半部326和第二半部328中的每個半部包括介面表面308。介面表面308包括開口136，開口136用於將基板155轉移到第一處理室101a和第二處理室101b中以及從第一處理室101a和第二處理室101b中移出。介面表面308可以連接到另一組處理室、工廠介面轉移室（未示出）。介面表面308是從第一處理室101a和第二處理室101b佈置的帶凸緣的表面。
第一半部326和第二半部328中的每一個半部還包括入口部分310。入口部分310是上環組件320的一部分。入口部分310是上環組件320的其中形成有氣體通道312的部分。入口部分310可以是上環組件320的連續部分，或者可以與上環組件320分離。入口部分310從上環組件320的側壁225向外延伸。側壁225是上環組件320的外表面230的一部分。
氣體通道312與氣體分配盤108和淨化氣體源185流體連通。氣體通道312可以是複數個單獨的氣體通道312。複數個氣體通道312中的每一個氣體通道用於使一種或多種處理氣體藉由第一注入通道182a和第二注入通道182b流入第一處理空間124和第二處理空間126。在可以與其他具體實施例組合的一個示例性具體實施例中，氣體通道312形成為穿過第一主體部分415a和第二主體部分415b的入口部分310。氣體通道312流體連接到第一噴射通道182a。第一注入通道182a與第一處理空間124流體連通。在此具體實施例中，存在穿過第二主體部分415b的入口部分形成的另外的氣體通道312。穿過第二主體部分415b的入口部分310形成的氣體通道312流體連接到第二注入通道182b。第二注入通道182b與第二處理空間126流體連通。氣體通道312可包括複數個氣體通道312，例如四個或更多個氣體通道312、五個或更多個氣體通道312、六個或更多個氣體通道312、八個或更多個氣體通道312、10個或更多個氣體通道312、或12個或更多的氣體通道312。
下環組件318設置在上環組件320的下方。下環組件318是腔室主體130的下部（如圖1所示）。下環組件318至少部分地包圍第一處理空間124和第二處理空間126。下環組件318可以是具有單件的連續主體，或者可以是緊固在一起的多個部件。在下環組件318是連續主體的具體實施例中，下環組件318可被描述為整體式下環組件。利用用於下環組件318的整體下環組件，確保第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室均位於相同的豎直位置。使用整體式下環組件318還可以確保均衡端口140使第一處理空間124和第二處理空間126彼此流體連通，而不必管理第一處理室101a和第二處理室101b之間的潛在的對準誤差或密封損壞。下環組件318包括第一和第二排氣口172a、172b、第一腔235、第二腔240、第一腔壁302和第二腔壁303。第一腔235的第一腔壁302是第一腔235的外壁。第二腔240的第二腔壁303是第二腔240的外壁。均衡端口140藉由下環組件318設置在第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室之間。或者，均衡端口140穿過上環組件320設置。
第一排氣口172a和第二排氣口172b可設置在腔室主體130的與第一注入通道182a和第二注入通道182b相反的一側（例如，大約180度）以促進錯流方式。第一排氣口172a和第二排氣口172b可形成在下環組件318中，因此第一排氣口172a和第二排氣口172b豎直地設置在第一氣體注入通道182a和第二氣體注入通道182b下方。第一排氣口172a與第一注入通道182a相對設置，第二排氣口172b與第二注入通道182b相對設置。第一排氣口172a的定位允許來自第一注入通道182a的氣體在第一處理空間124內水平流動。第二排氣口172b的定位允許來自第二噴射通道182b的氣體在第二處理空間126內水平流動。第一排氣口172a和第二排氣口172b從第一腔室壁302和第二腔室壁303延伸到下環組件318的外表面245。
支撐凹槽304設置在第一主體部分415a和第二主體部分415b中的每個主體部分中，與第一腔室壁302和第二腔室壁303相鄰。支撐凹槽304是圍繞第一腔室壁302和第二腔室壁303的直徑延伸的唇緣。支撐凹槽304可被成形為接收並支撐第一和第二上窗116a、116b的邊緣（如圖1所示）。支撐凹槽304可以從上環組件320的頂表面306的其餘部分垂直偏移並低於其餘部分。
在一些具體實施例中，腔室主體130被分成第一側322和第二側324。第一側322和第二側324在參考平面107的相對側。參考平面是腔室主體130的縱軸。參考平面107垂直於中心平面103。參考平面107劃分腔室主體130，使得腔室主體130的第一側322在參考平面107的一側上，並且腔室主體130的第二側324在參考平面107的與第一面322相反的一側上。第一主體部分415a是腔室主體130的第一側322，第二主體部分415b是腔室主體130的第二側324。在一個示例性具體實施例中，介面表面308、入口部分310和氣體通道312都在第一側322中，而第一排氣口172a和第二排氣口172b在第二側324中。在其他具體實施例中，介面表面308在第一側中，並且入口部分310、氣體通道312以及第一排氣口172a和第二排氣口172b在第一側322和第二側324之間分開。
第一腔235和第二腔240被最小距離381隔開。最小距離381是第一腔壁302和第二腔壁303之間的最小距離。最小距離可以是中心壁132的最小寬度。取決於所採用的具體實施例，最小距離381變化，使得中心壁132的厚度變化。在其中第一上窗116a和第二上窗116b分開的具體實施例中，最小距離381大於零毫米，例如大於一毫米厚。在第一上窗116a和第二上窗116b被單個上窗616（圖6）代替的具體實施例中，最小距離381可以忽略不計，使得最小距離381為零毫米厚，並且中心壁132具有穿過中心壁132形成的開口。在此具體實施例中，可以不通過中心壁132形成均衡端口140。在一些具體實施例中，當最小距離381減小到零毫米並且中心壁132的最小寬度是零毫米時，第一腔室235和第二腔室240仍然被氣幕或設置在第一腔235和第二腔240之間的襯墊120的一部分隔開。
圖3示出了圖2的腔室主體130的一部分的截面側視圖。圖3所示的腔室主體130的一部分是腔室主體130的第二半部328。第一半部326類似於第二半部328。第二淨化氣體入口184b、第二氣體注入通道182b、支撐凹槽304和第二處理室101b的開口136，也可以代表第一淨化氣體入口184a、第一氣體注入182a、支撐凹槽304、第一處理室101a和第一側面的開口136。腔室主體130包括上環組件320和下環組件318。
圖3示出了第一和第二氣體注入通道182a、182b，第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及開口136之間的關係。第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二淨化氣體入口184a、184b設置在上環組件320中。第一和第二氣體注入通道182a、182b設置在第一和第二淨化氣體入口184a、184b上方。在一些具體實施例中，第一和第二氣體注入通道182a、182b中的每一個氣體注入通道中可以至少有4個（例如5個或更多個）第一和第二氣體注入通道182a、182b，例如6個或更多個第一和第二氣體注入通道182a、182b，例如8個或更多個第一和第二氣體注入通道182a、182b，例如10個或更多個第一和第二氣體注入通道182a、182b，例如12個或更多個第一和第二氣體注入通道182a、182b。在類似的具體實施例中，第一和第二淨化氣體入口184a、184b中的每一個淨化氣體入口中可以至少有4個（例如5個或更多個）第一和第二淨化氣體入口184a、184b，例如6個或更多個第一和第二淨化氣體入口184a、184b，例如8個或更多個第一和第二淨化氣體入口184a、184b，例如10個或更多個第一和第二淨化氣體入口184a、184b，例如12個或更多個第一和第二淨化氣體入口184a、184b。第一和第二氣體注入通道182a、182b中的每個氣體注入通道以及第一和第二淨化氣體入口184a、184b中的每個淨化氣體入口彼此平行。第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二淨化氣體入口184a、184b沿著第一和第二處理室101a、101b的內壁間隔開。
開口136在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b的下方。如先前參考圖1所描述的，開口136的尺寸和位置被設置成允許基板155從中穿過。開口136可以能夠使用閥關閉。在一些具體實施例中，開口136直接設置在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b的下方。或者，開口136被佈置為與第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b相鄰但在角度上偏移。在圖4B至圖4D和隨附的描述中描述了開口136將處於圖3所示的替代位置的具體實施例。支撐凹槽304在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b上方。如圖4A所示，第一排氣口172a和第二排氣口172b被設置為與第一氣體注入通道182a和第二氣體注入通道182b相對。第一排氣口172a和第二排氣口172b包括複數個排氣口，使得在第一排氣口172a和第二排氣口172b中的每一個排氣口中存在至少兩個排氣口，諸如三個或更多個排氣口，諸如四個或更多個排氣口，諸如五個或更多個排氣口。
圖4A示出了腔室主體430a（類似於根據本文所述之第一具體實施例的圖2的腔室主體130）的橫截面平面圖。腔室主體430a的截面圖示出了開口136、第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b之間的關係。圖4A的腔室主體430a還包括均衡端口140。
氣體注入弦長404是從第一氣體注入通道182a或第二氣體注入通道182b的一端上的氣體注入通道到第一氣體通道182a或第二氣體注入通道182b的另一端上的氣體注入通道的弦長。用於限定氣體注入弦長404的氣體注入通道，是在第一氣體注入通道182a和第二氣體注入182b的相對的極端處的氣體注入通道。如本文所述之氣體注入弦長404小於500 mm，例如小於450 mm，例如小於400 mm。氣體注入弦長404大於150 mm，例如大於200 mm。氣體注入弦長404被配置為允許處理氣體在基板的整個表面上流動。
排氣口弦長406是從第一排氣口172a或第二排氣口172b的一端的排氣口外邊緣到第一排氣口172a或第二排氣口172b的另一端的排氣口邊緣的弦長。用於限定排氣口弦長406的排氣口是在第一排氣口172a和第二排氣口172b的相對的極端處的排氣口。排氣口弦長406小於500 mm，例如小於450 mm，例如小於400 mm。排氣口弦長406大於150 mm，例如大於200 mm。
氣體注入弦長404可以類似於排氣口弦長406。在一些具體實施例中，氣體注入弦長404可小於或大於排氣口弦長406約10％，例如小於或大於約5％、或小於或大於1％。
在圖4A的具體實施例中，所有第一和第二氣體注入通道182a、182b，第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b彼此平行地定位。腔室主體430a中的開口136的位置平行於所有第一和第二氣體注入通道182a、182b，第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b。第一主體部分415a的開口136設置在第一氣體注入通道182a的正下方。第二主體部分415b的開口136設置在第二氣體注入通道182b的正下方。
均衡端口140設置在第一主體部分415a和第二主體部分415b之間。均衡端口140將第一處理空間124和第二處理空間126彼此連接。
處理氣體的處理氣體流動路徑408穿過第一處理空間124，並且從第一氣體注入通道182a或第一淨化氣體入口184a（圖1所示）行進到第一排氣口172a。處理氣體流動路徑408還橫穿第二處理空間126，並且從第二氣體注入通道182b或第二淨化氣體入口184b（圖1所示）行進至第二排氣口172b。儘管在圖4A中示出為曲線，但是處理氣體流動路徑408優選地是直線，並且在第一處理空間124和第二處理空間126中的每一個處理空間內流過基板155。
第一氣體注入通道182a和第二氣體注入通道182b以及第一排氣口172a和第二排氣口172b均被第一流動路徑平面410a一分為二。第一流動路徑平面410a中的一個延伸穿過第一主體部分415a和第二主體部分415b。第一流動路徑平面410a平行於從第一和第二氣體注入通道182a、182b到第一和第二排氣口172a、172b的處理氣體的流動。第一流動路徑平面410a垂直於參考平面107（例如，垂直於腔室主體430的縱向軸線），並且因此在第一流動路徑平面410a和參考平面107之間形成90度的角度α。然而，可以想到的是，角度α可以偏離90度，使得第一流動路徑平面410a和參考平面107不垂直。在一些示例性具體實施例中，角度α為大約80度至大約100度，例如大約85度至大約95度。
圖4A的具體實施例使得能夠利用共享的氣體分配盤（例如，氣體分配盤108）和共享的排氣（例如，共同的排氣導管171）（參見圖1）。使用共享的氣體分配盤和共享的排氣降低了系統的成本，但是仍然能夠實現第一處理空間124和第二處理空間126內的加熱和處理氣體流動的高精度。第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b的取向，提供了用於共享氣體分配盤和共享排氣分配盤的利用空間。
圖4B示出了腔室主體430b的橫截面平面圖，腔室主體430b可以替代根據本文所述之第二具體實施例的圖2的腔室主體130。在圖4B中描述的第二具體實施例中，第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b平行於參考平面107定位。腔室主體430b的截面圖示出了開口136、第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b之間的關係。圖4A的腔室主體430b還包括均衡端口140。
在圖4B的示例性具體實施例中，所有第一和第二氣體注入通道182a、182b，第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b彼此平行地定位並且彼此對齊（例如平行於腔室主體430的縱向軸線）。第一與第二主體部分415a、415b中的開口136的位置平行於所有第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b。第一處理室101a的開口136在第一氣體注入通道182a和第一排氣口172a的位置之間。第二處理室101b的開口136位於第二氣體注入通道182b和第二排氣口172b的位置之間。
均衡端口140設置在第一主體部分415a和第二主體部分415b之間。在圖4B中描述的具體實施例中，均衡端口140與第一和第二氣體注入通道182a、182b對齊。均衡端口140在第一和第二氣體注入通道182a、182b的下方，並且將第一和第二處理空間124、126彼此連接。
圖4B的氣體注入弦長404和排氣口弦長406以與圖4A的氣體注入弦長404和排氣口弦長406相同的方式定義。還以與圖4A的處理氣體流動路徑408相同的方式限定圖4B的處理氣體流動路徑408。在圖4B中揭示的具體實施例中，處理氣體流動路徑408從腔室主體430的中心壁132發散並且朝腔室主體430的外邊緣移動。從第一氣體注入通道182a流動的處理氣體流向第一排氣口172a，並且從第二氣體注入通道182b流動的處理氣體流向第二排氣口172b。
如圖4A中所示，第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b均被第二流動路徑平面410b一分為二。第二流動路徑平面410b延伸穿過第一主體部分415a和第二主體部分415b。在圖4B的具體實施例中，第二流動路徑平面410b共面或形成穿過腔室主體430的單個平面。第二流動路徑平面410b平行於從第一和第二氣體注入通道182a、182b到第一和第二排氣口172a、172b的處理氣體的流動。在圖4B的具體實施例中，第二流動路徑平面410b平行於參考平面107。第二流動路徑平面410b和參考平面107形成角度α。在圖4B中描述的具體實施例中，角度α為大約0度。在一些示例性具體實施例中，角度α偏離0度並且為大約-10度至大約10度，例如大約-5度至大約5度。
圖4B的具體實施例使得能夠利用共享的氣體分配盤（例如，氣體分配盤108）和共享的排氣（例如，共同的排氣導管171）。使用共享的氣體分配盤和共享的排氣降低了系統的成本，但是仍然能夠實現第一處理空間124和第二處理空間126內的加熱和處理氣體流動的高精度。共享的氣體分配盤108在圖4B的具體實施例中可能是特別有益的，因為第一和第二氣體注入通道182a、182b相對靠近在一起。
圖4C示出了根據本文所述之第三具體實施例的圖2的腔室主體130的橫截面平面圖。在本文所述之第三具體實施例中以及在圖4C中，圖2的腔室主體130被圖4C的腔室主體430c代替。在腔室主體430c中，第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b相對於參考平面107成銳角α定位（例如腔室主體430的縱向軸線）。腔室主體430c的截面圖示出了開口136、第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b之間的關係。圖4C的腔室主體430c還包括均衡端口140。
在圖4C的示例性具體實施例中，所有第一氣體注入通道182a、第一淨化氣體入口184a和第一排氣口172a均沿第三流動路徑平面410c平行且彼此對齊設置。第二氣體注入通道182b、第二淨化氣體入口184b和第二排氣口172b也沿另一第三流動路徑平面410c平行且彼此對齊設置。第一主體部分415a和第二主體部分415b兩者中的開口136與所有第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b成一定角度。第一主體部分415a的開口136與第一氣體注入通道182a和第一排氣口172a相鄰並且部分地位於第一氣體注入通道182a和第一排氣口172a的下方。開口136僅部分地設置在第一氣體注入通道182a和第一淨化氣體入口184a的下方。第二主體部分415b的開口136與第二氣體注入通道182b和第二排氣口172b相鄰並且部分地位於第二氣體注入通道182b和第二排氣口172b下方。開口136僅部分地設置在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b的下方。
均衡端口140設置在第一主體部分415a和第二主體部分415b之間。在圖4C中描述的具體實施例中，均衡端口140將第一處理空間124和第二處理空間126彼此連接。
圖4C的氣體注入弦長404和排氣口弦長406以與圖4A和圖4B的氣體注入弦長404和排氣口弦長406相同的方式定義。還以與圖4A、4B的處理氣體流動路徑408相同的方式限定圖4C的處理氣體流動路徑408。在圖4C中公開的具體實施例中，處理氣體流動路徑408相對於腔室主體430c的中心平面103和參考平面107成一定角度行進，並且朝向腔室主體430c的外邊緣移動。從第一氣體注入通道182a流動的處理氣體流向第一排氣口172a，並且從第二氣體注入通道182b流動的處理氣體流向第二排氣口172b。
如圖4A、4B中所示，第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b均被第三流動路徑平面410c一分為二。第三流動路徑平面410c延伸穿過第一主體部分415a和第二主體部分415b。第三流動路徑平面410c中的每個流動路徑平面平行於從第一或第二氣體注入通道182a、182b之一到第一或第二排氣口172a、172b之一的處理氣體的流動。在圖4C的示例性具體實施例中，當角度α面向（例如定向）向內朝向中心平面103時，每個第三流動路徑平面410c與參考平面107成銳角α。角度α是在第二流動路徑平面410c的內側並且更靠近開口136的角度。在圖4C和所附文本中描述的具體實施例中，角度α為大約45度。在一些示例性具體實施例中，角度α為大約10度至大約80度，例如大約20度至大約70度、例如大約30度至大約60度、例如大約35度至大約55度、例如大約40度到大約50度左右。
在圖4C中描述的具體實施例中，可以更容易地利用諸如氣體分配盤108之類的共享氣體分配盤來將處理氣體提供給第一處理室101a和第二處理室101b。第一和第二氣體注入通道182a、182b彼此靠近，因此可以利用較短的氣體導管將處理氣體從氣體分配盤108轉移到第一和第二氣體注入通道182a、182b。具有較短的氣體導管節省了成本，並且在沒有可變的導管長度和背壓的情況下，壓力可以在第一和第二處理室101a、101b之間更均勻地分佈（允許改善的氣流均勻性）。圖4C的具體實施例的排氣系統可包括用於第一處理室101a和第二處理室101b中的每個處理室的單獨的排氣系統。在一些具體實施例中，在此具體實施例中也可以使用共享的排氣系統，例如共同排氣導管171。共享的氣體分配盤和獨立的排氣系統降低了維修燈頭和其他腔室組件的難度。
圖4D示出了根據本文所述之第四具體實施例的圖2的腔室主體130的橫截面平面圖。在本文所述之第四具體實施例中以及在圖4D中，將腔室主體130替換為腔室主體430d。在腔室主體430d中，第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b相對於參考平面107成鈍角α定位（例如相對於腔室主體430的縱向軸線成鈍角）。腔室主體430d的截面圖示出了開口136、第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b之間的關係。圖4A的腔室主體430d還包括均衡端口140。
在圖4D的示例性具體實施例中，所有第一氣體注入通道182a、第一淨化氣體入口184a和第一排氣口172a均沿第四流動路徑平面410d平行且彼此對齊設置。第二氣體注入通道182b、第二淨化氣體入口184b和第二排氣口172b也沿另一第四流動路徑平面410d平行且彼此對齊設置。第一主體部分415a和第二主體部分415b兩者中的開口136與所有第一和第二氣體注入通道182a、182b、第一和第二淨化氣體入口184a、184b以及第一和第二排氣口172a、172b成一定角度。第一處理室101a的開口136與第一氣體注入通道182a和第一排氣口172a相鄰並且部分地位於第一氣體注入通道182a和第一排氣口172a的下方。開口136僅部分地設置在第一氣體注入通道182a和第一淨化氣體入口184a的下方。第二處理室101b的開口136與第二氣體注入通道182b和第二排氣口172b相鄰並且部分地位於第二氣體注入通道182b和第二排氣口172b下方。開口136僅部分地設置在第二氣體注入通道182b和第二淨化氣體入口184b的下方。
均衡端口140設置在第一主體部分415a和第二主體部分415b之間。在圖4D中描述的具體實施例中，均衡端口140將第一處理空間124和第二處理空間126彼此連接。
圖4D的氣體注入弦長404和排氣口弦長406以與圖4A至圖4C的氣體注入弦長404和排氣口弦長406相同的方式定義。還以與圖4A至圖4C的處理氣體流動路徑408相同的方式限定圖4D的處理氣體流動路徑408。在圖4D中公開的具體實施例中，處理氣體流動路徑408相對於腔室主體430d的中心平面103和參考平面107成一定角度行進，並且朝向腔室主體430d的中心壁132移動。從第一氣體注入通道182a流動的處理氣體流向第一排氣口172a，並且從第二氣體注入通道182b流動的處理氣體流向第二排氣口172b。
如圖4A至圖4C中所示，第一和第二氣體注入通道182a、182b以及第一和第二排氣口172a、172b均被第四流動路徑平面410d一分為二。一個第四流動路徑平面410d延伸穿過第一主體部分415a和第二主體部分415b中的每一個主體部分。第四流動路徑平面410d平行於從第一和第二氣體注入通道182a、182b到第一和第二排氣口172a、172b的處理氣體的流動。在圖4D的示例性具體實施例中，第四流動路徑平面410d與參考平面107成鈍角α，當此角度作為朝向中心平面103的向內角度時。角度α是在第二流動路徑平面410b的內側並且更靠近開口136的角度。在圖4C中描述的具體實施例中，角度α為大約135度。在一些示例性具體實施例中，角度α為大約100度至大約170度，例如大約110度至大約160度、例如大約120度至大約150度、例如大約125度至大約145度、例如大約130度到大約140度左右。
在圖4D中描述的具體實施例中，共同排氣導管171可以更容易地用於從第一處理室101a和第二處理室101b去除處理氣體。第一排氣口172a和第二排氣口172b彼此靠近，因此利用較短的氣體導管將排氣從第一處理室124和第二處理室126傳輸到真空泵110。在腔室主體430d是整體式主體的具體實施例中，第一排氣口172a和第二排氣口172b可以合併成單個排氣口。較短的氣體導管和單個排氣裝置可降低腔室成本。單個真空泵110的使用進一步節省了設備成本。共同排氣導管171的使用簡化了排氣的維護，這減少了在清潔排氣系統時處理室的總停機時間。
圖5示出了根據本文描述的具體實施例的用於處理基板的方法500的操作。方法500利用圖1至圖4中描述的設備。方法500利用共享氣體分配盤和共同排氣室之一或組合。
在方法500的操作502，使處理氣體從共享氣體分配盤（例如氣體分配盤108）流動。處理氣體可以是在磊晶沉積處理中使用的任何合適的處理氣體。處理氣體可以包括V族前驅物氣體或III族前驅物氣體。在一些具體實施例中，可以將不同處理氣體的混合物用於操作502。在一些具體實施例中，處理氣體可包括例如含矽前驅物，諸如矽烷、鹵代矽烷或其組合。矽烷可以包括矽烷（SiH4 ）和具有經驗式Six H(2x+2) 的高階矽烷，例如乙矽烷（Si2 H6 ）、三矽烷（Si3 H8 ）和四矽烷（Si4 H10 ）。鹵代矽烷可包括一氯矽烷（MCS）、二氯矽烷（DCS）、三氯矽烷（TCS）、六氯乙矽烷（HCDS）、八氯三矽烷（OCTS）、四氯化矽（STC）或它們的組合。所述處理氣體可替代地包括含鍺的前驅物。處理氣體可以進一步包括前驅物氣體。取決於沉積的磊晶層的期望的導電特性，前驅物氣體可以包括例如磷、硼、砷、鎵或鋁。處理氣體可以進一步包括蝕刻劑氣體。蝕刻劑氣體可以包括例如或任何包含鹵素分子的氣體，例如氯化氫（HCl）、氯氣（Cl）或氟化氫（HF）。處理氣體可以進一步包括載氣。載氣可包括例如氮氣（N2 ）、氬氣（Ar）、氦氣（He）或氫氣（H2 ）。
在方法500的操作504處，例如使用多通道流量控制器來劃分從氣體分配盤108流出的處理氣體。然後，處理氣體流過第一和第二氣體注入通道182a、182b，以進入第一和第二處理空間124、126。分離的處理氣體以相同的速率流過第一和第二氣體注入通道182a、182b。沿著處理氣體流動路徑可能有其他設備元件（未顯示），例如流量控制器、閥和泵。附加的設備元件可以設置在氣體分配盤108與第一和第二氣體注入通道182a、182b之間。附加的流量控制元件可以確保在第一處理空間124和第二處理空間126之間的處理氣體流的均等分配。
在方法500的操作506，使處理氣體流過兩個或更多個基板，例如基板155。操作506所述之兩個或更多個基板可以是兩個基板。在操作504之後，可以從第一和第二氣體注入通道182a、182b將處理氣體輸送到每個基板上。處理氣體在基板上的流動使得能夠進行磊晶沉積處理。
在方法500的操作508，藉由共同排氣室將處理氣體作為排出氣體而排出。共同排氣室可以是本文討論的共同排氣導管171。在進入共同排氣導管171之前，將處理氣體藉由第一排氣口172a和第二排氣口172b從第一處理室124和第二處理室126中抽出。在排出氣體進入共同排氣導管171之後，藉由排氣泵128藉由真空泵110去除排出氣體。
圖6示出了設置在圖1至圖3的第一處理室101a和第二處理室101b的腔室主體130上方的單個上窗組件600的俯視圖。單個上窗組件600包括單個上窗616和腔室主體130。單個上窗616包括兩個內窗612a、612b。兩個內窗612a、612b是設置在第一處理空間124上方的第一內窗612a，如圖1所示，以及佈置在第二處理空間126上方的第二內窗612b，如圖1所示。外窗支座614圍繞第一內窗612a和第二內窗612b佈置，並且沿著與支撐凹槽304類似的支撐凹槽支撐單個上窗組件600。
在利用單個上窗組件600的具體實施例中，單個上窗616的一部分設置在中心壁132的中間。單個上窗616的支撐凹槽304的形狀類似於兩個重疊的橢圓或圓形，使得單個上窗616的外部輪廓類似於無限大符號、數字8或雙扭線（lemniscate）的輪廓。上窗組件600可以與圖1至圖3以及圖4A至圖4D所示的具體實施例一起使用。
儘管僅描述了具有共享的氣體分配盤和排氣系統的兩個處理室，但是本文公開的具體實施例可以另外地按比例縮放以包括附加的處理室。在一些具體實施例中，可以存在四個處理室，四個處理室彼此相鄰佈置並且具有共享的腔室主體，例如腔室主體130。
雖然前述內容係關於本揭示內容的具體實施例，但可發想其他與進一步的具體實施例而不脫離前述內容的基板範圍，且前述內容的範圍係由下列申請專利範圍判定。
100:系統 103:中心平面 105:底部區域 107:參考平面 108:氣體分配盤 110:真空泵 115:第一單獨氣體分配盤 116:上窗 117:第二單獨氣體分配盤 118:下窗 120:襯墊 123:導管 124:第一處理空間 125:基板 126:第二處理空間 128:排氣出口管 130:腔室主體 132:中心壁 134:底部 136:開口 140:均衡端口 142:出口 143:閥 144:導管 145:閥 146:導管 148:氣體源 150:基座組件 152:基座組件 154:表面 155:基板 156:桿 158:波紋管組件 160:基座波紋管端口 162:氣流通道 164:馬達 168:氣體源 170:排氣室 171:排氣導管 172:排氣口 173:排氣閥 174:泵導管 176:導管 177:閥 178:排氣導管 179:閥 180:基部構件 185:淨化氣體源 201:溫度感測器 202:高能輻射源組件 205:流動路徑 210:流動路徑 212:內窗 214:外窗支座 225:側壁 230:外表面 235:第一腔 240:第二腔 245:外表面 302:第一腔室壁 303:第二腔室壁 304:支撐凹槽 306:頂表面 308:介面表面 310:入口部分 312:氣體通道 318:下環組件 320:上環組件 322:第一側 324:第二側 326:第一半部 328:第二半部 381:最小距離 404:氣體注入弦長 406:排氣口弦長 408:處理氣體流動路徑 430:腔室主體 500:方法 502:操作 504:操作 506:操作 508:操作 600:上窗組件 614:外窗支座 616:上窗 101a:第一處理室 101b:第二處理室 104a:第一蓋 104b:第二蓋 106a:第一上部輻射熱源 106b:第二上部輻射熱源 116a:第一上窗 116b:第二上窗 118a:第一下窗 118b:第二下窗 119a:第一淨化限流器 119b:第二淨化限流器 121a:限流器 121b:限流器 127a:導管 127b:導管 129a:導管 129b:導管 138a:第一下部輻射熱源 138b:第二下部輻射熱源 140a:第一開口 140b:第二開口 172a:第一排氣口 172b:第二排氣口 182a:第一注入通道 182b:第二注入通道 184a:第一淨化氣體入口 184b:第二淨化氣體入口 410a:第一流動路徑平面 410b:第二流動路徑平面 410c:第三流動路徑平面 410d:第四流動路徑平面 415a:第一主體部分 415b:第二主體部分 430a:腔室主體 430b:腔室主體 430c:腔室主體 430d:腔室主體 612a:內窗 612b:內窗
可參考多個具體實施例以更特定地說明以上簡要總結的本揭示內容，以更詳細瞭解本揭示內容的上述特徵，附加圖式圖示說明了其中一些具體實施例。然而應注意到，附加圖式僅說明示例性具體實施例，且因此不應被視為限制具體實施例的範圍，並可承認其他等效的具體實施例。
圖1示出了根據本文所述之一個具體實施例的處理系統的示意性截面圖。
圖2示出了圖1的處理系統的腔室主體的平面圖。
圖3示出了圖2的腔室主體的一部分的局部截面側視圖。
圖4A示出了根據本文所述之第一具體實施例的圖2的腔室主體的橫截面平面圖。
圖4B示出了根據本文所述之第二具體實施例的圖2的腔室主體的橫截面平面圖。
圖4C示出了根據本文所述之第三具體實施例的圖2的腔室主體的橫截面平面圖。
圖4D示出了根據本文所述之第四具體實施例的圖2的腔室主體的橫截面平面圖。
圖5示出了根據本文描述的具體實施例的用於處理基板的方法的操作。
圖6示出了設置在圖1至圖3的第一處理室101a和第二處理室的腔室主體上方的單個上窗組件的俯視圖。
為了協助瞭解，已儘可能使用相同的元件符號標定圖式中共有的相同元件。已思及到，一個具體實施例的元件與特徵，可無需進一步的敘述即可被有益地併入其他具體實施例中。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:系統
103:中心平面
105:底部區域
107:參考平面
108:氣體分配盤
110:真空泵
115:第一單獨氣體分配盤
116:上窗
117:第二單獨氣體分配盤
118:下窗
120:襯墊
123:導管
124:第一處理空間
125:基板
126:第二處理空間
128:排氣出口管
130:腔室主體
132:中心壁
134:底部
136:開口
140:均衡端口
142:出口
143:閥
144:導管
145:閥
146:導管
148:氣體源
150:基座組件
152:基座組件
154:表面
155:基板
156:桿
158:波紋管組件
160:基座波紋管端口
162:氣流通道
164:馬達
168:氣體源
170:排氣室
171:排氣導管
172:排氣口
173:排氣閥
174:泵導管
176:導管
177:閥
178:排氣導管
179:閥
180:基部構件
185:淨化氣體源
201:溫度感測器
202:高能輻射源組件
205:流動路徑
210:流動路徑
212:內窗
214:外窗支座
101a:第一處理室
101b:第二處理室
104a:第一蓋
104b:第二蓋
106a:第一上部輻射熱源
106b:第二上部輻射熱源
116a:第一上窗
116b:第二上窗
118a:第一下窗
118b:第二下窗
119a:第一淨化限流器
119b:第二淨化限流器
121a:限流器
121b:限流器
127a:導管
127b:導管
129a:導管
129b:導管
138a:第一下部輻射熱源
138b:第二下部輻射熱源
140a:第一開口
140b:第二開口
172a:第一排氣口
172b:第二排氣口
182a:第一注入通道
182b:第二注入通道
184a:第一淨化氣體入口
184b:第二淨化氣體入口

Claims (20)

  1. 一種用於基板處理的設備，包含： 一雙腔室主體，其中該雙腔室主體包括： 一第一處理空間，該第一處理空間在一中心平面的一第一側上； 一第二處理空間，該第二處理空間在一中心平面的一第二側上； 一均衡端口，該均衡端口連接該第一處理空間和該第二處理空間； 一第一複數個氣體注入通道，該第一複數個氣體注入通道穿過該雙腔室主體形成而與該第一處理空間流體連通； 一第二複數個氣體注入通道，該第二複數個氣體注入通道穿過該雙腔室主體形成而與該第二處理空間流體連通； 一第一排氣口，該第一排氣口形成在該雙腔室主體中與該第一複數個氣體注入通道相對，該第一排氣口與該第一處理空間流體連通；和 一第二排氣口，該第二排氣口形成為穿過該雙腔室主體中與該第二複數個氣體注入通道相對，該第二排氣口與該第二處理空間流體連通； 一個或更多個上窗組件，該一個或更多個上窗組件佈置在該雙腔室主體上； 一第一下窗，該第一下窗定位為鄰接該第一處理空間； 一第二下窗，該第二下窗定位為鄰接該第二處理空間； 一第一基板支座，該第一基板支座定位在該第一處理空間中； 一第二基板支座，該第二基板支座定位在該第二處理空間中； 一第一下燈組件，該第一下燈組件定位為鄰接該第一下窗；和 一第二下燈組件，該第二下燈組件定位為鄰接該第二下窗。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該第一複數個氣體注入通道和該第一排氣口沿一第一流動路徑平面居中，並且該第二複數個氣體注入通道和該第二排氣口沿一第二流動路徑平面居中。
  3. 如請求項2所述之設備，其中該第一流動路徑平面和該第二流動路徑平面均相對於該雙腔室主體的一縱向軸線成80度至100度的一角度。
  4. 如請求項2所述之設備，其中該第一流動路徑平面和該第二流動路徑平面相對於該雙腔室主體的一縱向軸線成-10度至10度的一角度。
  5. 如請求項2所述之設備，其中該第一流動路徑平面和該第二流動路徑平面相對於該雙腔室主體的一縱向軸線成25度至65度的一角度。
  6. 如請求項2所述之設備，其中該第一流動路徑平面和該第二流動路徑平面相對於該雙腔室主體的一縱向軸線成115度至165度的一角度。
  7. 如請求項1所述之設備，該設備進一步包含一共享氣體分配盤，該共享氣體分配盤流體耦接到該第一處理空間和該第二處理空間。
  8. 如請求項1所述之設備，該設備進一步包含一共享排氣裝置，該共享排氣裝置流體耦接到該第一處理空間和該第二處理空間。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該第一複數個氣體注入通道包括彼此平行的五個或更多個氣體注入通道，並且該第二複數個氣體注入通道包括彼此平行的五個或更多個氣體注入通道。
  10. 如請求項1所述之裝置，其中該第一複數個氣體注入通道和該第二複數個氣體注入通道分別沿著一第一處理室和一第二處理室的一內壁間隔開。
  11. 一種用於基板處理的設備，包含： 一雙腔室主體，其中該雙腔室主體包括： 一第一處理空間，該第一處理空間由一第一腔在一參考平面的一第一側上形成； 一第二處理空間，該第二處理空間由一第二腔在一參考平面的一第二側上形成； 一均衡端口，該均衡端口連接該第一處理空間和該第二處理空間； 一第一複數個氣體注入通道，該第一複數個氣體注入通道與該第一處理空間流體連通； 一第二複數個氣體注入通道，該第二複數個氣體注入通道與該第二處理空間流體連通； 一第一排氣口，該第一排氣口被形成在該雙腔室主體中與該第一複數個氣體注入通道相對，該第一排氣口與該第一處理空間流體連通； 一第二排氣口，該第二排氣口被形成在該雙腔室主體中與該第二複數個氣體注入通道相對，該第二排氣口與該第二處理空間流體連通； 一個或更多個上窗組件，該一個或更多個上窗組件佈置在該雙腔室主體上； 一第一下窗，該第一下窗定位為鄰接該第一處理空間； 一第二下窗，該第二下窗定位為鄰接該第二處理空間； 一第一基板支座，該第一基板支座定位在該第一處理空間中； 一第二基板支座，該第二基板支座定位在該第二處理空間中； 一第一下燈組件，該第一下燈組件定位為鄰接該第一下窗；和 一第二下燈組件，該第二下燈組件定位為鄰接該第二下窗。
  12. 如請求項11所述之設備，該設備進一步包含一共享氣體分配盤。
  13. 如請求項11所述之設備，該設備進一步包含一共享排氣裝置。
  14. 如請求項11所述之設備，其中該雙腔室主體進一步包括一上部凹槽，該上部凹槽被形成為圍繞該第一處理空間和該第二處理空間中的每一個處理空間的一外徑。
  15. 如請求項14所述之設備，其中該一個或多個上窗組件包括兩個上窗組件，並且該兩個上窗組件中的每一個上窗組件進一步包括： 一內窗；和 外窗支座，其中該等外窗支座被至少部分地佈置在該上部凹槽內。
  16. 如請求項11所述之設備，其中該一個或多個上窗組件包括一單個上窗。
  17. 如請求項11所述之設備，其中該一個或多個上窗組件佈置在該雙腔室主體與一蓋組件之間。
  18. 如請求項11所述之設備，其中該第一處理空間和該第二處理空間中的每一個處理空間均具有形成在其中的一襯墊。
  19. 一種用於基板處理的雙腔室主體，包括： 一腔室主體； 一第一處理空間，該第一處理空間在一參考平面的一第一側上被形成穿過該腔室主體； 一第二處理空間，該第二處理空間在一參考平面的一第二側上被形成穿過該腔室主體； 一第一複數個氣體注入通道，該第一複數個氣體注入通道與該第一處理空間流體連通； 一第二複數個氣體注入通道，該第二複數個氣體注入通道與該第二處理空間流體連通； 一第一排氣口，該第一排氣口被形成在該雙腔室主體中與該第一複數個氣體注入通道相對，該第一排氣口與該第一處理空間流體連通； 一第二排氣口，該第二排氣口被形成在該雙腔室主體中與該第二複數個氣體注入通道相對，該第二排氣口與該第二處理空間流體連通；和 一均衡端口，該均衡端口連接該第一處理空間和該第二處理空間。
  20. 如請求項19所述之雙腔室主體，其中該第一複數個氣體注入通道包括彼此平行的五個或更多個氣體注入通道，並且該第二複數個氣體注入通道包括彼此平行的五個或更多個氣體注入通道。
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