TWI594298B - 於基板上沉積材料之方法及設備 - Google Patents

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Description

於基板上沉積材料之方法及設備
本發明的實施例一般關於用以在基板上沉積材料之方法及設備。
隨著互補式金氧半導體(CMOS)裝置的臨界尺寸(critical dimension)持續縮小，有需要將新式材料併入CMOS架構，例如，以改良能量效率及/或速度。可用於例如電晶體裝置之通道中的此類範例但非限制性材料族群為III-V族材料。不幸的是，目前的處理設備及方法無法生產具有諸如低瑕疵密度、成分控制、高純度、表面形貌、晶圓內均勻性(in-wafer uniformity)及批次對批次再現性(run to run reproducibility)等適當材料品質的膜。
因此，本案發明人提供改良的方法及設備，用以於基板上沉積材料。
本文提供於基板上沉積材料的方法及設備。於某些實施例中，設備可包括：製程腔室，具有基板支撐件；加熱系統，用以提供熱能至基板支撐件；氣體入口埠，設置於基板支撐件的第一側，以提供第一製程氣體或第二製程氣體中之至少一者越過基板的處理表面；第一氣體 分配導管，設置於基板支撐件上方，並具有一或多個第一出口，一或多個第一出口沿著第一氣體分配導管的長度設置，以提供第三製程氣體至基板的處理表面，其中一或多個第一出口實質上為線性排列；以及排放岐管，設置於基板支撐件的第二側，排放岐管與氣體入口埠相對，以自製程腔室排放製程氣體。
於某些實施例中，設備可包括：製程腔室，具有溫度受控制反應容積，溫度受控制反應容積包括多個內側表面，並使基板支撐件設置於溫度受控制反應容積內以支撐基板，多個內側表面包含石英；加熱系統，用以提供熱能至基板支撐件；氣體入口埠，設置於基板支撐件之第一側，以提供一或多種氣體越過基板之處理表面；第一導管，設置於基板支撐件上方並具有複數個第一出口，複數個第一出口沿著第一導管的長度設置，以提供第一製程氣體或第二氣體中之至少一者至基板的處理表面，其中複數個第一出口實質上沿著第一導管之長度線性排列，且複數個第一出口的排列範圍自基板支撐件之中心附近的上方至基板支撐件之周圍邊緣附近的上方；以及排放岐管，設置於基板支撐件的第二側，排放岐管與氣體入口埠相對，以自製程腔室排放第一及第二製程氣體。
以下描述本發明的其它及進一步實施例。
本文提供了用於在基板上沉積材料的方法及設備。於某些實施例中，本發明之方法及設備可有利地用於將先進化合物薄膜(如包括III-V族材料、矽鍺(SiGe)、碳化矽(SiC)或鍺錫(GeSn)中之一或多者的化合物薄膜)沉積在基板上。舉例而言，本發明之方法及設備的實施例可有利地提供此等膜的改良沉積，例如，以用於CMOS應用。在至少某些實施例中，改良的設備可符合主流半導體工業對現有磊晶的矽及矽-鍺反應器的部分或所有期待。舉例而言，於某些實施例中，相較於傳統的商用反應器而言，改良的設備可有助於磊晶膜生長於，例如，300 mm的矽晶圓上，且使磊晶膜在特定的基板內且在批次對批次之間具有更好的材料品質(如，較低的瑕疵密度、良好的成分控制、較高的純度、良好的表面形貌及較高的均勻性中之一或多個材料品質)。在至少某些實施例中，改良的設備可提供可靠的操作及擴大的反應器(及製程)穩定性，同時少得多的殘留物累積可降低維護循環及介入的頻率。因此，相較於傳統的商用反應器而言，使用本文所述之改良的設備及方法可有利地提供來改良CMOS裝置生產中的材料沉積。
第1圖描繪根據本發明的某些實施例之製程腔室100的概要側視圖。於某些實施例中，製程腔室100可由商業上可購得之製程腔室修改而成，商業上可購得之製程腔室諸如可購自美國加州勝大克勞拉市的應用材料公司之RP EPI®反應器，或適於進行磊晶矽沉積製程的任何 其它合適的半導體製程腔室。製程腔室100可適於進行磊晶沉積製程(例如就第4圖的方法於下文中討論的製程)，且用來說明的製程腔室100包含腔室本體110、溫度受控制反應容積101、氣體入口埠114、第一氣體分配導管170及排放岐管118。製程腔室100可進一步包括在下文中更詳細討論的支援系統130及控制器140。
氣體入口埠114可設置於腔室本體110內部之基板支撐件124的第一側121，以在基板設置於基板支撐件124中的時候，提供複數種製程氣體(如第一製程氣體或第二製程氣體中之至少一者)越過基板125的處理表面123。舉例而言，可從耦接氣體入口埠114的氣體面板108提供複數種製程氣體。如第1圖所繪示，氣體入口埠114可耦接至空間115A，以提供第一製程氣體或第二製程氣體中之至少一者越過基板125的處理表面123，空間115A由溫度受控制反應容積101的一或多個腔室襯墊所形成。或者，氣體入口埠114可經由注入器115B流通地耦接至溫度受控制反應容積101(如第3A至3C圖所述)。注入器115B可具有第一流動路徑以提供第一製程氣體，且注入器115B可具有第二流動路徑以獨立於第一製程氣體提供第二製程氣體。空間115A及注入器115B的實施例分別就第1及3A至3C圖描述於下文。
排放岐管118可設置於基板支撐件124的第二側129，排放岐管118與氣體入口埠114相對，以自製程腔室100排放第一及第二製程氣體。排放岐管118可包括開口， 開口的寬度約略等於或大於基板125的直徑。排放岐管可包括降低黏附性襯墊(adhesion reducing liner)(未繪示)。舉例而言，降低黏附性襯墊可包含石英、鎳浸漬的氟聚合物等之一或多種物質。可加熱排放岐管118，例如，以減少材料沉積於排放岐管118的表面上。排放岐管118可耦接諸如真空泵、減量系統(abatement system)等真空設備135，以將任何製程氣體排放離開腔室100。
腔室本體110通常包括上部102、下部104及外殼120。上部102設置於下部104之上，且上部102包括腔室蓋106及上腔室襯墊116A及間隔物襯墊113。於某些實施例中，可提供上方高溫計156，以於處理期間提供關於基板之處理表面的溫度數據。夾持環107可設置於腔室蓋106的頂上，以固定腔室蓋106。腔室蓋106可具有任何適合的表面形貌，如平坦狀(如圖所示)或具有類圓頂形狀(未繪示)或其它形狀，例如，也可考慮反向曲線蓋。於某些實施例中，腔室蓋106可包含諸如石英等材料。因此，腔室蓋106可至少部分反射來自基板125及/或來自燈(設置於基板支撐件124下方)的輻射能量。舉例而言，第一氣體分配導管170可包含諸如石英等材料，例如，以至少部分反射如上文所討論之能量。
如第1圖所描繪，間隔物襯墊113可設置於上腔室襯墊116A上方及腔室蓋106下方。間隔物襯墊113可設置於間隔物環111的內表面上，而間隔物環111設置於腔室本體110中，介於腔室蓋106與腔室本體110的一部 分117之間，腔室本體110的部分117耦接氣體入口埠114及排放岐管118。間隔物環111可被移除及/或可與現有的腔室硬體交換。舉例而言，可藉由將間隔物環111插入腔室蓋106與腔室本體110的部分117之間，來對現有的製程腔室進行間隔物環111的翻新，間隔物環111包括間隔物襯墊113及第一氣體分配導管170(且視情況可包括額外的導管)。於某些實施例中，間隔物襯墊113可包含諸如石英等材料。間隔物襯墊113可包括第一開口109，而第一氣體分配導管170延伸穿過間隔物襯墊113中的第一開口109並進入製程腔室100。舉例而言，間隔物環111中可存在對應的開口105，以於開口105上並穿過開口105接受及/或安裝第一氣體分配導管170。
第一氣體分配導管170可設置於基板支撐件124上方(如，與基板支撐件124相對)，以提供第三製程氣體至基板125的處理表面123。第三製程氣體可能與氣體入口埠114所提供的第一製程氣體相同、與氣體入口埠114所提供的第二製程氣體相同，或與氣體入口埠114所提供的第一及第二製程氣體相異。於某些實施例中，第三製程氣體與第一製程氣體相同。也可從例如氣體面板108(或從其它合適的氣體源)提供第三製程氣體。
於某些實施例中，儘管可以使用其它外型，第一氣體分配導管170可為實質上線性的構件。於某些實施例中，第一氣體分配導管170有利地不是實質上覆蓋整個 基板的大型圓形元件(如，習用的噴頭)，從而有助於製造的便利、降低成本等。第一氣體分配導管170可包括沿著第一氣體分配導管170的長度設置之一或多個第一出口171，以提供第三製程氣體至基板125的處理表面123。如第1、2A至2D或3A圖所繪示，一或多個第一出口171可實質上為線性排列。如本文所用，可將術語「實質上線性排列(substantially linearly arranged)」視為意指「線性(linear)」或「近似線性(approximately linear)」。各第一出口171可具有任何期望的直徑等。舉例而言，可選擇各第一出口171的直徑等，使得各第一出口171提供第三製程氣體的期望流動速率。舉例而言，相較於任何其它第一出口171(例如，位在接近基板支撐件124的周圍邊緣204處的第一出口171)，接近基板支撐件124的中心202處之第一出口171可具有不同的直徑等，例如，以於各位置處提供幾乎相同及/或任何期望的流動速度、質量流動速率等。
除了第2A至2D圖所繪示的管狀之外，第一氣體分配導管170可採用任何期望的外型(如，沿著導管的長度之剖面及外型)。舉例而言，第一氣體分配導管170的外型可用以提供相同及/或任何期望的流動速率給沿著第一氣體分配導管170的長度之各第一出口171。舉例而言，可選擇第一氣體分配導管170的內徑，以沿著導管170的長度變化壓力及流動速率。舉例而言，第一氣體分配導管170可沿著導管的長度而具有變化的剖面-如接近 基板支撐件124的周圍邊緣204處的較大直徑剖面，及接近基板支撐件124的中心202處的較小直徑剖面，以在各位置的第一出口171處提供類似的流動速率。類似地，也可使用第一氣體分配導管170的其它合適外型來操縱沿著第一氣體分配導管170的長度之各第一出口171處的流動速率，例如，變化的壁厚可變化跨越各第一出口171的壓降等。
如第2A至2D圖所繪示，可變化一或多個第一出口171沿著第一導管170的長度之位置，以提供第三製程氣體至基板125的期望區域。舉例而言，如第2A圖所繪示，第一氣體分配導管170的一或多個出口171可為複數個出口，該複數個出口自基板支撐件124的中心202附近沿著第一氣體分配導管170的長度延伸至基板支撐件124的周圍邊緣204附近。舉例而言，隨著基板125在基板支撐件124上旋轉，可利用如第2A圖所繪示的第一出口171之排列方式來提供第三氣體至基板125的整個處理表面123。
或者，如第2B圖所繪示，一或多個第一出口171可為複數個出口，該複數個出口自基板支撐件124的周圍邊緣204附近沿著第一氣體分配導管170的長度延伸至基板支撐件124的內側部分206附近，內側部分206設置於基板支撐件124的周圍邊緣204與中心202之間。舉例而言，隨著基板125在基板支撐件124上旋轉，可利用如第2B圖所繪示的第一出口171之排列方式，僅將第 三氣體提供至基板125的處理表面123之外側部分。
或者，如第2C圖所繪示，一或多個第一出口171可為複數個出口，該複數個出口自基板支撐件124的中心202附近沿著第一氣體分配導管170的長度延伸至基板支撐件124的內側部分206附近，內側部分206設置於基板支撐件124的周圍邊緣204與中心202之間。舉例而言，隨著基板125在基板支撐件124上旋轉，可利用如第2C圖所繪示的第一出口171之排列方式，僅將第三氣體提供至基板125的處理表面123之內側部分。於某些實施例中，一或多個第一出口171可為設置於接近任何前面提及的位置處之單一出口171，以提供第三製程氣體至基板125上的期望位置。
如第2C圖所繪示，製程腔室100可包括複數個氣體分配導管。舉例而言，可利用各氣體分配導管以提供不同的製程氣體、以提供相同的製程氣體至基板的不同位置、以提供不同的製程氣體混合物等。舉例而言，製程腔室100可包括第二氣體分配導管208設置於基板支撐件124上方，並具有沿著第二氣體分配導管208的長度設置的一或多個第二出口209，以提供第四氣體至基板125的處理表面123。如上文所討論，第四氣體可與上文所討論的任何製程氣體相同、相異或為上文所討論的任何製程氣體之組合。在任何期望的實施例中(如上文就複數個第一出口171所討論的實施例)，一或多個第二出口209可沿著第二氣體分配導管208的長度排列。舉例而 言，一或多個第二出口209可實質上沿著第二氣體分配導管208的長度線性排列。第二氣體分配導管208可具有諸如就第一氣體分配導管170於上文討論的任何合適的配置、外型等。類似地，間隔物襯墊113可包括第二開口210，而第二氣體分配導管208可延伸穿過間隔物襯墊113中的第二開口210並進入製程腔室100。舉例而言，間隔物環111中可存在對應的開口211，以於開口211上並穿過開口211接受及/或安裝第二氣體分配導管208。
舉例而言，製程腔室100可包括第三氣體分配導管212，第三氣體分配導管212設置於基板支撐件124上方，並具有一或多個第三出口213，第三出口213沿著第三氣體分配導管212的長度設置，以提供第五氣體至基板125的處理表面123。如上文所討論，第五氣體可與上文所討論的任何製程氣體相同、相異或為上文所討論的任何製程氣體之組合。在任何期望的實施例中(如上文就複數個第一出口171所討論的實施例)，第三出口213可沿著第三氣體分配導管212的長度排列。舉例而言，一或多個第三出口213可實質上沿著第三氣體分配導管212的長度線性排列。第三氣體分配導管212可具有諸如就第一氣體分配導管170於上文討論的任何合適的配置、外型等。類似地，間隔物襯墊113可包括第三開口214，而第三氣體分配導管212可延伸穿過間隔物襯墊113中的第三開口214並進入製程腔室100。舉例 而言，間隔物環111中可存在對應的開口215，以於開口215上並穿過開口215接受及/或安裝第三氣體分配導管212。
複數個導管170、208、212的替換及/或額外排列方式繪示於第2D圖。舉例而言，如第2D圖所繪示，間隔物襯墊113可包括複數個開口220。類似地，間隔物環111中可存在複數個對應的開口222，以於開口222上並穿過開口222接受及/或安裝額外的氣體分配導管，及/或以將現有的氣體分配導管(如導管170、208、212)移動至替代位置。舉例而言，如第2D圖所示，此類替代位置所包括的配置方式可使各導管170、208及212實質上彼此平行。進而，(未繪示)，沒有安裝氣體分配導管於其上的各該複數個對應開口222可由接頭(fitting)或凸緣(flange)等覆蓋之。
請回到第1圖，如圖所描繪，上腔室襯墊116A可設置於氣體入口埠114及排放岐管118上方，並位於腔室蓋106下方。在某些實施例中，上腔室襯墊116A可包含諸如石英等材料，例如，以至少部分地反射如上文所討論的能量。於某些實施例中，上腔室襯墊116A、腔室蓋106及下腔室襯墊131(於下文討論)可為石英，從而有利地提供環繞基板125的石英封套。
下部104通常包含基底板總成119、下腔室襯墊131、下圓頂132、基板支撐件124、預熱環122、基板舉升總成160、基板支撐件總成164、加熱系統151及下方高溫 計158。如第1圖所繪示，加熱系統151可設置於基板支撐件124下方，以提供熱能至基板支撐件124。然而，於某些實施例中，或於組合中，加熱系統可設置於基板支撐件124上方(未繪示)。加熱系統151可包含一或多個外側燈152及一或多個內側燈154。儘管用術語「環(ring)」來描述製程腔室的某些部件(如預熱環122)，但可考慮該等部件的外型並不一定是圓形，且可包括任何外型，包括但不限於，矩形、多邊形、卵形等。下腔室襯墊131可設置於氣體入口埠114及排放岐管118下方，且例如，設置於基底板總成119上方。氣體入口埠114及排放岐管118通常設置於上部102與下部104之間，且可耦接至上部102及下部104之一或二者。
如第1圖所繪示，氣體入口埠114及排放岐管118可經由腔室本體110的部分117中之對應開口耦接至溫度受控制反應容積101。舉例而言，於某些實施例中，可至少部分由位在基板支撐件124的第一側121之上腔室襯墊及下腔室襯墊116、131形成空間115A。氣體入口埠114可經由空間115A流通地耦接至溫度受控制反應容積101。
或者，如第3A圖所繪示，可利用注入器115B來取代空間115A。舉例而言，注入器115B可有能力分別提供第一及第二製程氣體，如經由如下文所討論的個別注入器埠。舉例而言，空間115A可一併提供第一氣體及第二氣體。除了上腔室襯墊116B及注入器115B分別異於上 腔室襯墊116A及空間115A以外，第3A圖所繪示之製程腔室100的實施例實質上類似於第1圖所繪示之製程腔室100的實施例。舉例而言，除了如第3A圖所示上腔室襯墊116B並非沿著基板支撐件124的第一側121延伸之外，上腔室襯墊116B可實質上類似於上腔室襯墊116A。取代基板支撐件124的第一側121上之上腔室襯墊116B的是注入器115B。舉例而言，如第3B圖所示，上腔室襯墊116B可終止於注入器115B的兩側。
第3B圖描繪製程腔室100的部分概要頂視圖，顯示注入器115B及經加熱之排放岐管118的配置。如圖所繪示，注入器115B及排放岐管118設置於基板支撐件124的相對側。注入器115B可包括複數個注入器埠302，以提供製程氣體至製程腔室100的內容積。複數個注入器埠302可沿著注入器115B的面基板邊緣(substrate facing edge)週期性地設置成一圖案，該圖案適於提供實質上越過基板125的處理表面123之第一及第二製程氣體流。舉例而言，可自注入器115B的第一側(接近基板125的第一側)至注入器115B的相對第二側(接近基板125的第二側)，沿著注入器115B的面基板邊緣週期性地設置複數個注入器埠302。排放岐管118可包括開口，開口的寬度約略等於或大於基板125的直徑，以利於自腔室移除過量的製程氣體及任何製程副產物，同時實質上維持層流(laminar flow)條件。
於某些實施例中，複數個注入器埠302可經配置以彼 此獨立的方式提供第一及第二製程氣體。舉例而言，可藉由複數個第一注入器埠304提供第一製程氣體，並藉由複數個第二注入器埠306提供第二製程氣體。可控制複數個第一注入器埠304的尺寸、數目及配置方式，以提供期望的第一製程氣體流越過基板的處理表面。可獨立地控制複數個第二注入器埠306的尺寸、數目及配置方式，以提供期望的第二製程氣體流越過基板的處理表面。此外，可控制複數個第一注入器埠304相較於複數個第二注入器埠306的對應尺寸、數目及配置方式，以相應於第二製程氣體提供第一製程氣體的期望濃度或流動模式越過基板的處理表面。
在一個示範性而非限制性的實施例中，如第3C圖的剖面圖所繪示，注入器115B可包括複數個第一注入器埠304(如，第一流動路徑)，以注入第一製程氣體，並包括複數個第二注入器埠306(如，第二流動路徑)，以注入第二製程氣體。如第3C圖所繪示，複數個第一及第二注入器埠304、306相對於彼此可在水平方向上呈現非平面排列。於某些實施例中，各該複數個第一注入器埠304可設置於各該複數個第二注入器埠306上方(反之亦然)。各該複數個第一注入器埠304可以任何期望的排列方式(如平行的平面排列(parallel planar arrangement)等方式)設置在各該複數個第二注入器埠306上方。舉例而言，在平行的平面排列方式中，可將複數個第一及第二注入器埠304、306設置在個別的平面中，其中各平面與 基板125的處理表面123平行。舉例而言，在平行的平面排列方式中，沿著處在基板125上方第一高度處的第一平面設置各該複數個第一注入器埠304，並沿著處在基板125上方第二高度處的第二平面設置各該複數個第二注入器埠306，其中第二高度與第一高度相異。或者，第一及第二注入器埠304、306可為共平面或處在任何期望的排列方式中，所述期望的排列方式可被利用以在基板125上製造具有期望成分、均質性及厚度的層。
如上文所討論的空間115A或注入器115B及第一氣體分配導管170(或複數個氣體分配導管)的實施例可被利用來促進在最小殘留物形成的情況下之最佳沉積均勻性及成分控制。舉例而言，如上文所討論，可經由可獨立控制之注入器115B的注入器埠及/或第一氣體分配導管170的出口，來導引特定的反應物，如第一及第二氣體。在注入器115B及第一氣體分配導管170的實施例促進下的注入方案(injection scheme)可容許流入製程腔室100的各反應物之流動速度及/或流動輪廓(flow profile)與該反應物相對於流入製程腔室100的其它反應物之反應性相匹配。舉例而言，如下文所討論，因為第一製程氣體可比第二製程氣體更具反應性且可能更快解離，所以第一製程氣體可在比第二製程氣體更高的流動速度下流動。因此，為了匹配第一及第二製程氣體的反應性以限制殘留物產生並最佳化均勻性及/或成分，第一製程氣體可在比第二製程氣體更高的速度下流動。前面提及的注 入方案僅為範例，且可能實施其它注入方案。
請回到第1圖，基板支撐件124可為任何適合的基板支撐件，如板(繪示於第1圖)或環(如第1圖中之虛線所繪示)，以將基板125支撐於基板支撐件上。基板支撐件總成164一般包括支撐托架134，支撐托架134具有複數個支撐銷166以將支撐托架134耦接至基板支撐件124。基板舉升總成160包含基板舉升桿126及複數個舉升銷模組161，舉升銷模組161選擇性地安置在基板舉升桿126的各墊127上。在一個實施例中，舉升銷模組161包含視情況任選的舉升銷128之上部，舉升銷128之上部以可移動方式設置穿過基板支撐件124中的第一開口162。在操作上，可移動基板舉升桿126而接合舉升銷128。當基板舉升桿與舉升銷接合時，舉升銷128可升高基板125於基板支撐件124上方，或降低基板125至基板支撐件124上。
基板支撐件124可進一步包括舉升機構172及旋轉機構174，舉升機構及旋轉機構耦接至基板支撐件總成164。可利用舉升機構172以在垂直於基板125的處理表面123之方向上移動基板支撐件124。舉例而言，舉升機構172可用來相對於氣體分配導管170及氣體入口埠114定位基板支撐件124。旋轉機構174可用來繞著中心軸旋轉基板支撐件124。在操作上，舉升機構可協助相對於氣體入口埠114及/或氣體分配導管170所產生的流場(flow field)，動態控制基板125的定位。基板125定 位的動態控制可結合由旋轉機構174所進行之基板125的持續旋轉，以用來最佳化基板125的處理表面123對流場之暴露，以最佳化處理表面123上的沉積均勻性及/或成分，並最小化處理表面123上的殘留物形成。
在處理期間，基板125設置於基板支撐件124上。燈152及154為紅外線(IR)輻射(即，熱)源，且在操作上，燈152及154在整個基板125上產生預定的溫度輪廓。如上文所討論，腔室蓋106、上腔室襯墊116及下圓頂132可由石英形成；然而，也可使用其它IR可通透且製程相容的材料來形成該等部件。燈152、154可為多區燈加熱設備的部分，以為基板支撐件124的背側提供熱均勻性。舉例而言，加熱系統151可包括複數個加熱區，其中各加熱區包括複數個燈。舉例而言，一或多個燈152可為第一加熱區，且一或多個燈154可為第二加熱區。燈152、154可於基板125的處理表面123上提供約攝氏200度至約攝氏900度的寬廣熱範圍。燈152、154可於基板125的處理表面123上提供每秒約攝氏5度至約攝氏20度的快速反應控制。舉例而言，燈152、154的熱範圍及快速反應控制可於基板125上提供沉積均勻性。進而，下圓頂132可受到溫度控制(例如，藉由主動冷卻、視窗設計等)，以進一步協助控制基板支撐件124的背側上，及/或基板125的處理表面123上之熱均勻性。
可由腔室蓋106及複數個腔室部件形成溫度受控制反應容積101。舉例而言，此等腔室部件可包括腔室蓋 106、間隔物襯墊113、上腔室襯墊116A(或上腔室襯墊116B)、下腔室襯墊131及基板支撐件124中的一或多者。溫度受控制反應容積101可包括內側表面，如形成溫度受控制反應容積101的任何一或多個腔室部件的表面，內側表面包含石英。溫度受控制反應容積101可為約20至約40公升。容積101可容納具有諸如200mm、300mm等合適尺寸的任何基板。舉例而言，於某些實施例中，若基板125為約300mm，則在非限制性實例中，內側表面(如上腔室襯墊及下腔室襯墊116A、131的表面)可距離基板125的邊緣約50mm至約70mm。舉例而言，於某些實施例中，基板125的處理表面123與腔室蓋106的距離可達約100毫米，或距離約10mm至約25mm的範圍內。
溫度受控制反應容積101可具有可變的容積，例如當舉升機構172升高基板支撐件124靠近腔室蓋106時，容積101的尺寸可縮小，且當舉升機構172降低基板支撐件124遠離腔室蓋106時，容積101的尺寸可擴大。可藉由一或多個主動或被動冷卻部件來冷卻溫度受控制反應容積101。舉例而言，可藉由製程腔室100的壁(可例如為不鏽鋼等)來被動地冷卻容積101。舉例而言，無論單獨進行或與被動冷卻結合，可例如，藉由使冷卻劑繞著腔室100流動，來主動地冷卻容積101。舉例而言，冷卻劑可為氣體或流體。
支援系統130包括用於在製程腔室100中執行與監視 預定製程(如，生長磊晶矽膜的製程)的部件。此類部件通常包括製程腔室100的多個次系統(如，氣體面板、氣體分配導管、真空與排放次系統等)及裝置(如，電源、製程控制設備等)。
控制器140可直接耦接至製程腔室100及支援系統130(如第1圖所示)，又或者透過與製程腔室及/或支援系統相關聯的電腦(或控制器)耦接至製程腔室100及支援系統130。控制器140可為任何形式的通用電腦處理器之一，通用電腦處理器可用在工業設定(industrial setting)中以控制各種腔室與次處理器。CPU 142的記憶體144(或電腦可讀取媒體)可為一或多種易於使用的記憶體，如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、快閃記憶體，或本地或遠端的任何其它形式的數位儲存裝置。支援電路146耦接至CPU 142，以用習知方式支援處理器。該等電路包括快取(cache)、電源、時脈電路、輸入/輸出電路及次系統等。
第4圖描繪在基板125上沉積層500之方法400的流程圖。根據製程腔室100的實施例於下文中描述方法400。然而，方法400可用於能提供方法400之元件的任何適合的製程腔室中，且不限於製程腔室100。
一或多個層500繪示於第5圖中，且一或多個層500可為可沉積於基板125上的任何合適的一或多個層。舉例而言，一或多個層500可包含III-V族材料，或任何其它合適的材料，如用於沉積如上文所提及之先進化合物 薄膜的一或多種材料。一或多個層500可為裝置的元件，例如，電晶體裝置的通道等。
方法400可視情況起始於在將基板125導入溫度受控制反應容積101之前，清潔溫度受控制反應容積101(如，處理容積)的表面，及/或建立溫度受控制反應容積101(如，處理容積)內的溫度。舉例而言，在各基板125上形成層之前及/或之後，可原位清潔腔室100，以維持低的微粒量級(particle level)及/或限制各基板125上的殘留物累積。舉例而言，原位清潔製程可包括交替地使鹵素氣體及淨化氣體流經空間115A或注入器115B及/或第一氣體分配導管170(並視情況，流經第二及/或第三氣體分配導管208、212)，以淨化腔室的殘留物等。舉例而言，清潔溫度受控制反應容積101的表面可包括：以鹵素氣體蝕刻該等表面，並以惰性氣體淨化處理容積。舉例而言，鹵素氣體可包括氯(Cl2)、氯化氫(HCl)、三氟化氮(NF3)等之一或多者。可將鹵素氣體施加至溫度受控制反應容積101的任何合適的部件，如基板支撐件124、上腔室襯墊及下腔室襯墊116、131、腔室蓋106等。
建立溫度受控制反應容積101內的溫度可包括：將溫度斜線變化至任何合適的溫度(該合適的溫度處在用以於基板125的處理表面123上進行製程的溫度，或接近用以於基板125的處理表面123上進行製程的溫度)，並且在將基板125導入容積101之前，將該溫度穩定在期 望溫度的期望容限程度(tolerance level)內。
方法400通常起始於步驟402，使第一製程氣體流動越過基板125的處理表面123。可藉由就空間115A或注入器115B的複數個第一注入器埠304而於上文討論的任何實施例，來使第一製程氣體流動越過處理表面123。於某些實施例中，第一製程氣體可比第二製程氣體更立即地解離及/或更快地反應。舉例而言，相應於第二製程氣體，可能需要最小化第一製程氣體在溫度受控制反應容積101中的滯留時間。舉例而言，最小化第一製程氣體的滯留時間可最小化第一製程氣體相對於第二製程氣體的消耗，並增進一或多個層500中的成分及/或厚度均勻性。因此，於某些實施例中，可對第一注入器埠304提供較小的直徑，以對第一製程氣體提供較高的速度，使得第一製程氣體可在解離或反應之前更快地到達基板125，或基板125的中心，或接近基板125中心處。就此而言，第一製程氣體可以高於第二製程氣體的流動速率流動。類似地，於某些實施例中，當第一注入器埠304的直徑自注入器115B的邊緣向注入器115B的中心縮減時，越過處理表面的中心之第一製程氣體的流動速率可高於越過處理表面的邊緣之第一製程氣體的流動速率。於某些實施例中，第一製程氣體可包括一或多種III族元素在第一載氣中。示範性第一製程氣體包括三甲基鎵、三甲基銦或三甲基鋁中之一或多者。也可將摻質及氯化氫(HCl)加入第一製程氣體。
於步驟404，第一製程氣體可自處理表面123上方個別流向處理表面123。舉例而言，可使用如上文所討論的任何合適的第一氣體分配導管170的實施例，使第一製程氣體自第一氣體分配導管170流入。交替或組合，第一氣體可自第二及/或第三氣體分配導管208、212流入。舉例而言，因第一製程氣體的較高反應性之故，第一製程氣體可自第一氣體分配導管170流入，以確保適足量的第一製程氣體到達處理表面123的中心、周圍邊緣或任何中間區域，並發生反應以形成層500。舉例而言，諸如一或多個第一出口171等用來流入第一氣體之出口的尺寸可在直徑上小於其它出口(如可能用來流入與第一氣體相異之氣體的第二及/或第三出口209、213)。然而，以上就第一出口171的尺寸所提及的實施例僅為範例，且可如，依據所提供的特定製程氣體，將任何適當的直徑及/或配置方式用於第一、第二及第三出口171、209、213中之各個出口。
可在任何合適的方案(例如，同步、交替或週期性流動等方案，或任何合適的流動方案)下，使第一製程氣體自空間115A或注入器115B及第一氣體分配導管170流入，以在基板125的處理表面123上提供適足的層500之覆蓋率。交替或組合，諸如氮(N2)或氫(H2)等惰性氣體也可從處理表面123上方流向處理表面123。
於步驟406，可使第二製程氣體流動越過處理表面123。可藉由就空間115A或注入器115B的複數個第二 注入器埠306而於上文討論的任何實施例，來使第二製程氣體流動越過處理表面123。舉例而言，第二製程氣體可比第一製程氣體更慢解離及/或更不具反應性。因此，針對第二注入器埠306的較大直徑可用以對第二製程氣體提供較低的速度，使得第二製程氣體比第一製程氣體更慢進入製程腔室100，且可在移動越過更大部分的基板表面的同時解離。就此而言，第二製程氣體可以較第一製程氣體更低的流動速率流動。類似地，因為第二注入器埠306的直徑可自注入器115B的邊緣往中心縮減，所以越過處理表面的中心之第二製程氣體的流動速率可高於越過處理表面的邊緣之第二製程氣體的流動速率。於某些實施例中，第二製程氣體可包括一或多種V族元素在第二載氣中。示範性第二製程氣體包括胂(AsH3)、膦(PH3)、第三丁基胂(tertiarybutyl arsine)、第三丁基膦(tertiarybutyl phosphine)等之一或多者個。也可將摻質及氯化氫(HCl)加入第二製程氣體。
視情況，於步驟406，第二氣體可流自第一、第二及/或第三導管170、208、212的任何合適之組合，以自處理表面123上方將第二氣體提供至處理表面123的期望區域。舉例而言，第一、第二及/或第三出口171、209、213中之各出口的直徑可依需求變化，例如，變化為更大的直徑以流入第二氣體等。
可在任何合適的方案(例如，同步、交替或週期性流動等方案，或任何合適的流動方案)下，使第一及第二製程 氣體自空間115A或注入器115B及第一氣體分配導管170(且視情況，自第二及/或第三導管208、212)流入，以在處理表面123上提供適足的一或多個層500之覆蓋率。
於步驟408，可調節基板125的處理表面123之溫度，以於基板125的處理表面123上自第一及第二製程氣體形成一或多個層500。舉例而言，調節溫度可包括加熱及冷卻溫度受控制反應容積101，如加熱或冷卻構成容積101的任何一或多個部件及/或內側表面。舉例而言，加熱可包括提供能量至基板支撐件124的背側表面，其中基板安置於基板支撐件124的前側表面。可在流入第一及第二製程氣體之前及/或期間進行加熱。加熱可以是連續或不連續的，且可以諸如週期性等任何期望的方案進行加熱。在第一及第二製程氣體流入之前及/或期間，加熱可對基板125提供任何期望的溫度輪廓，以達成處理表面123上之層500的沉積。可由燈152、154進行加熱。燈152、154可於基板125的處理表面123上以每秒約攝氏5度至約攝氏20度增加基板溫度。燈152、154可對基板125的處理表面123提供範圍在約攝氏200度至約攝氏900度的溫度。
可利用燈152、154結合其它部件(如上文所討論的冷卻機構及設備)，自每秒約攝氏5度至約攝氏20度，來調控處理表面123的溫度。舉例而言，如第5圖所繪示，一或多個層可包括第一層502及第二層504，第二層504 沉積於第一層502頂部。舉例而言，可在第一溫度下將第一層502沉積於處理表面123上。舉例而言，第一層502可為成核層等。可在第二溫度下將第二層504沉積於第一層502頂部。舉例而言，第二層504可為主體層等。於某些實施例中，第二溫度可高於第一溫度。可重複第一及第二層502、504的沉積，例如，在第一溫度下沉積第一層502，在高於第一溫度之第二溫度下沉積第二層504，並接著在第一溫度下於第二層504頂部沉積額外的第一層502，以諸如此類的方式進行直到達成期望的層厚度為止。
也可能有方法400的額外及/或替代實施例。舉例而言，可使基板125旋轉，同時沉積一或多個層，如第一及第二層502、504。個別或組合，可相對於第一及第二製程氣體之氣流改變處理表面123的位置，以調整一或多個層的成分。舉例而言，可在第一及/或第二製程氣體流入的同時，使用舉升機構174來升高及/或降低處理表面123相對於空間115A或注入器115B及/或第一氣體分配導管170的位置，以控制一或多個層的成分。
因此，本文已提供用於沉積先進化合物薄膜之改良的方法及設備。相較於經由習用沉積設備所沉積的膜而言，本發明之方法及設備的實施例可有利地提供來沉積適用於CMOS應用之改良的先進化合物薄膜。
儘管上文導向本發明的實施例，但可在不悖離本發明之基本範疇下發想本發明的其它及進一步的實施例。
100‧‧‧製程腔室
101‧‧‧溫度受控制反應容積
102‧‧‧上部
104‧‧‧下部
105‧‧‧開口
106‧‧‧腔室蓋
107‧‧‧夾持環
108‧‧‧氣體面板
109‧‧‧第一開口
110‧‧‧腔室本體
111‧‧‧間隔物環
113‧‧‧間隔物襯墊
114‧‧‧氣體入口埠
115A‧‧‧空間
115B‧‧‧注入器
116A、116B‧‧‧上腔室襯墊
117‧‧‧(腔室本體的)部分
118‧‧‧排放岐管
119‧‧‧基底板總成
120‧‧‧外殼
121‧‧‧第一側
122‧‧‧預熱環
123‧‧‧處理表面
124‧‧‧基板支撐件
125‧‧‧基板
126‧‧‧基板舉升桿
127‧‧‧墊
128‧‧‧舉升銷
129‧‧‧第二側
130‧‧‧支援系統
131‧‧‧下腔室襯墊
132‧‧‧下圓頂
134‧‧‧支撐托架
135‧‧‧真空設備
140‧‧‧控制器
142‧‧‧CPU
144‧‧‧記憶體
146‧‧‧支援電路
151‧‧‧加熱系統
152‧‧‧外側燈
154‧‧‧內側燈
156‧‧‧上方高溫計
158‧‧‧下方高溫計
160‧‧‧基板舉升總成
161‧‧‧舉升銷模組
162‧‧‧第一開口
164‧‧‧基板支撐件總成
166‧‧‧支撐銷
170‧‧‧第一氣體分配導管
171‧‧‧第一出口
172‧‧‧舉升機構
174‧‧‧旋轉機構
202‧‧‧中心
204‧‧‧周圍邊緣
206‧‧‧內側部分
208‧‧‧第二氣體分配導管
209‧‧‧第二出口
210‧‧‧第二開口
211‧‧‧開口
212‧‧‧第三氣體分配導管
213‧‧‧第三出口
214‧‧‧第三開口
215‧‧‧開口
220、222‧‧‧開口
302‧‧‧注入器埠
304‧‧‧第一注入器埠
306‧‧‧第二注入器埠
400‧‧‧方法
402~408‧‧‧步驟
500‧‧‧層
502‧‧‧第一層
504‧‧‧第二層
可藉由參照描繪於隨附圖式中之本發明的說明性實施例，而瞭解以上所簡述且更詳細於下文中討論之本發明的實施例。然而，應注意的是，隨附圖式僅為說明本發明之典型實施例，而非用於限制其範疇，本發明亦允許其它等效實施例。
第1圖描繪根據本發明的某些實施例之製程腔室的概要側視圖。
第2A至2D圖描繪根據本發明的某些實施例之製程腔室的部分概要頂視圖，顯示製程腔室中之一或多個導管的配置。
第3A圖描繪根據本發明的某些實施例之製程腔室的概要側視圖。
第3B圖描繪根據本發明的某些實施例之製程腔室的部分概要頂視圖，顯示製程腔室之氣體入口埠及排放埠的配置。
第3C圖描繪根據本發明的某些實施例之氣體入口埠的概要側視圖。
第4圖描繪根據本發明的某些實施例之用於在基板上沉積層之方法的流程圖。
第5圖描繪根據本發明的某些實施例之沉積於基板上的層。
為方便瞭解，在可能情況下已使用相同元件符號以指出諸圖所共有之相同元件。圖式並非按比例繪製，且可能為了清晰之故而加以簡化。可考慮將一個實施例之元件及特徵有利地併入其它實施例，而無需進一步記載。
100‧‧‧製程腔室
101‧‧‧溫度受控制反應容積
102‧‧‧上部
104‧‧‧下部
105‧‧‧開口
106‧‧‧腔室蓋
107‧‧‧夾持環
108‧‧‧氣體面板
109‧‧‧第一開口
110‧‧‧腔室本體
111‧‧‧間隔物環
113‧‧‧間隔物襯墊
114‧‧‧氣體入口埠
115A‧‧‧空間
116A‧‧‧上腔室襯墊
117‧‧‧(腔室本體的)部分
118‧‧‧排放岐管
119‧‧‧基底板總成
120‧‧‧外殼
121‧‧‧第一側
122‧‧‧預熱環
123‧‧‧處理表面
124‧‧‧基板支撐件
125‧‧‧基板
126‧‧‧基板舉升桿
127‧‧‧墊
128‧‧‧舉升銷
129‧‧‧第二側
130‧‧‧支援系統
131‧‧‧下腔室襯墊
132‧‧‧下圓頂
134‧‧‧支撐托架
135‧‧‧真空設備
140‧‧‧控制器
142‧‧‧CPU
144‧‧‧記憶體
146‧‧‧支援電路
151‧‧‧加熱系統
152‧‧‧外側燈
154‧‧‧內側燈
156‧‧‧上方高溫計
158‧‧‧下方高溫計
160‧‧‧基板舉升總成
161‧‧‧舉升銷模組
162‧‧‧第一開口
164‧‧‧基板支撐件總成
166‧‧‧支撐銷
170‧‧‧第一氣體分配導管
171‧‧‧第一出口
172‧‧‧舉升機構
174‧‧‧旋轉機構

Claims (20)

  1. 一種用以處理一基板的設備，包含：一製程腔室，具有一基板支撐件；一加熱系統，用以提供熱能至該基板支撐件；一氣體入口埠，設置於該基板支撐件之一第一側，以提供一第一製程氣體或一第二製程氣體中之至少一者越過該基板之一處理表面；一第一氣體分配導管，設置於該基板支撐件上方，並具有超過一個第一出口，該等第一出口沿著該第一氣體分配導管的長度設置，以提供一第三製程氣體至該基板之該處理表面，其中該超過一個第一出口實質上為線性排列，且其中該第一氣體分配導管從該製程腔室之一側壁延伸至該製程腔室之中且懸臂在該基板的該處理表面上方；一間隔物環，設置於該基板支撐件的上方並具有形成於該間隔物環之一側壁中的一第一開口，其中該第一氣體分配導管延伸穿過該第一開口且至該製程腔室中；一排放岐管，設置於該基板支撐件之一第二側，該排放岐管與該氣體入口埠相對，以從該製程腔室排放該等製程氣體；及一控制器，該控制器耦接至該製程腔室，其中該控制器配置為控制流動通過該氣體入口埠的該等第一及第二製程氣體，並控制流動通過該第一氣體分配導管的該 第三製程氣體。
  2. 如請求項第1項所述之設備，其中該第一氣體分配導管之該超過一個第一出口自該基板支撐件的一中心附近沿著該第一氣體分配導管之該長度延伸至該基板支撐件的一周圍邊緣附近。
  3. 如請求項第1項所述之設備，其中該第一氣體分配導管之該超過一個第一出口自該基板支撐件的一中心附近沿著該第一氣體分配導管之該長度延伸至該基板支撐件之一內側部分附近，該內側部分設置於該基板支撐件之一周圍邊緣與該基板支撐件之該中心之間。
  4. 如請求項第1項所述之設備，其中該第一氣體分配導管之該超過一個第一出口自該基板支撐件之一周圍邊緣附近沿著該第一氣體分配導管之該長度延伸至該基板支撐件之一內側部分附近，該內側部分設置於該基板支撐件之該周圍邊緣與該基板支撐件之一中心之間。
  5. 如請求項第1至4項中任一項所述之設備，進一步包含：一第二導管，設置於該基板支撐件上方，並具有一或多個第二出口，該一或多個第二出口沿著該第二導管之長度設置，以提供一第四氣體至該基板之該處理表 面，該第四氣體不同於藉由該第一氣體分配導管所提供的該第三製程氣體，其中該一或多個第二出口實質上為線性排列。
  6. 如請求項第5項所述之設備，進一步包含：一第三導管，設置於該基板支撐件上方，並具有一或多個第三出口，該一或多個第三出口沿著該第三導管之長度設置，以提供一第五氣體至該基板之該處理表面，該第五氣體不同於藉由該第一氣體分配導管所提供的該第三製程氣體，其中該一或多個第三出口實質上為線性排列。
  7. 如請求項第1至4項中任一項所述之設備，進一步包含：一溫度受控制反應容積，包括多個內側表面，並使該基板支撐件設置於該溫度受控制反應容積內，該多個內側表面包含石英。
  8. 如請求項第7項所述之設備，其中至少部分該溫度受控制反應容積由複數個腔室部件形成，該複數個腔室部件包括：一腔室蓋，設置於該基板支撐件上方；一上腔室襯墊，經設置而與該基板支撐件相鄰，並位於該氣體入口埠及該排放岐管上方，並位於該腔室蓋 下方；以及一下腔室襯墊，經設置而與該基板支撐件相鄰，並位於該氣體入口埠及該排放岐管下方，其中該間隔物環設置於該上腔室襯墊上方及該腔室蓋下方。
  9. 如請求項第8項所述之設備，其中該間隔物環進一步包含：一間隔物襯墊，該間隔物襯墊具有一第一開口，其中該第一氣體分配導管延伸穿過形成於該間隔物襯墊之一側壁中的該第一開口，穿過形成於該間隔物環之該側壁中的該第一開口，並進入該製程腔室。
  10. 如請求項第8項所述之設備，進一步包含：至少部分由該上腔室襯墊及該下腔室襯墊於該基板支撐件之該第一側所形成之一空間，其中該氣體入口埠經由該空間流通地耦接至該溫度受控制反應容積。
  11. 如請求項第8項所述之設備，進一步包含：一注入器，設置於該基板支撐件之該第一側，並將該氣體入口埠流通地耦接至該溫度受控制反應容積，該注入器具有一第一流動路徑以提供該第一製程氣體，且該注入器具有一第二流動路徑以獨立於該第一製程氣體提供該第二製程氣體，其中該注入器經定位以提供該第一製程氣體及該第二製程氣體越過該基板之該處理表 面。
  12. 如請求項第11項所述之設備，其中該注入器進一步包含：複數個第一注入器埠，用以注入該第一製程氣體；以及複數個第二注入器埠，用以注入該第二製程氣體。
  13. 如請求項第1至4項中任一項所述之設備，其中該基板支撐件進一步包含：一旋轉機構，用以旋轉該基板支撐件；以及一舉升機構，用以相應於該第一氣體分配導管定位該基板支撐件。
  14. 如請求項第1至4項中任一項所述之設備，其中該加熱系統進一步包含：複數個加熱區，其中各該複數個加熱區包括複數個燈。
  15. 一種用以處理一基板之設備，包含：一製程腔室，具有一溫度受控制反應容積，該溫度受控制反應容積包括多個內側表面，並使一基板支撐件設置於該溫度受控制反應容積內以支撐一基板，該多個內側表面包含石英； 一腔室蓋，設置於該基板支撐件上方；一加熱系統，用以提供熱能至該基板支撐件；一氣體入口埠，設置於該基板支撐件之一第一側，以提供一第一製程氣體或一第二製程氣體中之至少一者越過該基板之一處理表面；一第一氣體分配導管，設置於該基板支撐件上方，並具有複數個第一出口，該複數個第一出口沿著該第一氣體分配導管的長度設置，以提供一第三製程氣體至該基板之該處理表面，其中該複數個第一出口實質上沿著該第一氣體分配導管之該長度線性排列，且該複數個第一出口的排列範圍自該基板支撐件之一中心附近的上方至該基板支撐件之一周圍邊緣附近的上方，其中該第一氣體分配導管流體耦接至該製程腔室的一側壁，且懸臂在該基板的該處理表面上方，且其中該第一氣體分配導管具有一管狀剖面且與該腔室蓋分隔開；一排放岐管，設置於該基板支撐件之一第二側，該排放岐管與該氣體入口埠相對，以自該製程腔室排放該第一製程氣體及該第二製程氣體；以及一控制器，該控制器耦接至該製程腔室，其中該控制器配置為控制流動通過該氣體入口埠的該等第一及第二製程氣體，並控制流動通過該第一氣體分配導管的該第三製程氣體。
  16. 如請求項第15項所述之設備，其中至少部分該溫度 受控制反應容積由複數個腔室部件形成，該複數個腔室部件包括：該腔室蓋；一上腔室襯墊，經設置而與該基板支撐件相鄰，並位於該氣體入口埠及該排放岐管上方，並位於該腔室蓋下方；一下腔室襯墊，經設置而與該基板支撐件相鄰，並位於該氣體入口埠及該排放岐管下方；以及一間隔物襯墊，設置於該上腔室襯墊上方及該腔室蓋下方，該間隔物襯墊具有一第一開口，其中該第一氣體分配導管延伸經過該間隔物襯墊中之該第一開口並進入該製程腔室。
  17. 如請求項第16項所述之設備，進一步包含：一第二導管，設置於該基板支撐件上方，並具有複數個第二出口，該複數個第二出口沿著該第二導管之長度設置，以提供一第四氣體至該基板之該處理表面，其中該複數個第二出口實質上為線性排列；且其中該間隔物襯墊進一步包含：一第二開口，其中該第二導管延伸經過該間隔物襯墊中之該第二開口並進入該製程腔室。
  18. 如請求項第17項所述之設備，進一步包含：一第三導管，設置於該基板支撐件上方，並具有複 數個第三出口，該複數個第三出口沿著該第三導管之長度設置，以提供一第五氣體至該基板之該處理表面，其中該複數個第三出口實質上為線性排列；且其中該間隔物襯墊進一步包含：一第三開口，其中該第三導管延伸經過該間隔物襯墊中之該第三開口並進入該製程腔室。
  19. 如請求項第18項所述之設備，進一步包含：至少部分由該上腔室襯墊及該下腔室襯墊於該基板支撐件之該第一側所形成之一空間，其中該氣體入口埠經由該空間流通地耦接至該溫度受控制反應容積。
  20. 如請求項第18項所述之設備，進一步包含：一注入器，設置於該基板支撐件之該第一側，並將該氣體入口埠流通地耦接至該溫度受控制反應容積，該注入器具有一第一流動路徑以提供該第一製程氣體，且該注入器具有一第二流動路徑以獨立於該第一製程氣體提供該第二製程氣體，其中該注入器經定位以提供該第一製程氣體及該第二製程氣體越過該基板之該處理表面。
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