TW202505055A - 用於控制製程溫度的主動控制的氣體注入 - Google Patents

Abstract

本文描述了流動設備和具有該流動設備的處理腔室。在一個示例中，在半導體處理中使用的流動設備包含注入組件和耦合到注入組件的感應加熱器。注入組件包含一注入主體、經配置為將第一種氣體流經注入主體的第一進氣口以及安置於注入主體中的複數個流道，該些流道耦合到第一進氣口。感應加熱器經配置為加熱氣體，且包含加熱器外殼、安置於加熱器外殼中的石墨棒（該石墨棒具有遠端和近端）、安置於石墨棒周圍的感應線圈以及經配置為在加熱器外殼和石墨棒之間流動第二氣體的第二進氣口。

Description

用於控制製程溫度的主動控制的氣體注入

本揭示案的實施例大體係關於處理基板的設備。更特定言之，本文所描述的實施例係關於用於加熱提供給半導體處理腔室的氣體的設備。

半導體基板經處理用於各種應用，包括整合元件和微型元件的製造。一種基板處理方法包括將材料（諸如介電材料或導電金屬）沉積到處理腔室中基板的上表面上。例如，磊晶即一種沉積製程，它在基板表面上生長出一種薄的超純層，通常是矽或鍺。材料可以透過平行於位於支撐件上的基板的表面流動製程氣體並熱分解製程氣體以將材料從製程氣體沉積到基板表面上來沉積在側流腔室中。在處理期間，下一代元件的密度和複雜性的提高要求更低的熱預算。低溫處理在以與在高溫下處理時所展現的相同反應速率來處理基板方面存在挑戰。

因此，需要提高處理腔室內的反應速率。

本文描述了流動設備和具有該流動設備的處理腔室。在一個示例中，在半導體處理中使用的流動設備包含注入組件和耦合到注入組件的感應加熱器。注入組件包含一注入主體、經配置為將第一種氣體流經注入主體的第一進氣口以及安置於注入主體中的複數個流道，該些流道耦合到第一進氣口。感應加熱器經配置為加熱氣體，及包含加熱器外殼、安置於加熱器外殼中的石墨棒（該石墨棒具有遠端和近端）、安置於石墨棒周圍的感應線圈以及經配置為在加熱器外殼和石墨棒之間流動第二氣體的第二進氣口。第二進氣口安置於遠端並以流體方式連接到注入組件的該些流道。

在另一示例中，在半導體處理中使用的處理腔室流動設備包含注入組件和耦合到注入組件的感應加熱器。注入組件包含一注入主體、經配置為透過注入主體流動第一氣體的第一進氣口、安置於注入主體中的複數個流道（該些流道耦合到第一進氣口）以及包圍注入組件的注入護套。感應加熱器經配置為加熱氣體，且包含加熱器外殼、安置於加熱器外殼中的石墨棒（該石墨棒具有遠端和近端）、安置於石墨棒周圍的感應線圈以及經配置為在加熱器外殼和碳化矽塗覆石墨棒之間流動第二氣體的第二進氣口，該第二進氣口安置於遠端並以流體方式連接到注入組件的該些流道。

在另一示例中，處理腔室包含其中具有腔室空間的處理腔室、基板支撐件、安置於腔室空間中的預熱環、包圍預熱環的基板支撐件、注入組件以及耦合到注入組件的感應加熱器。注入組件包含一注入主體、經配置為將第一種氣體流經注入主體的第一進氣口以及安置於注入主體的複數個流道，該些流道耦合到第一進氣口。感應加熱器經配置為加熱氣體並包含加熱器外殼、安置於加熱器外殼中的石墨棒（該石墨棒具有遠端和近端）、安置於石墨棒周圍的感應線圈以及經配置為在加熱器外殼和石墨棒之間流動第二氣體的第二進氣口。第二進氣口安置於遠端並以流體方式連接到注入組件的該些流道。

本文描述了用於加熱提供給半導體處理腔室的氣體的加熱氣體注入組件和具有該加熱氣體注入組件的處理腔室。加熱氣體註入組件可以有益地用於沉積腔室，諸如磊晶沉積腔室。加熱器經配置為向沉積腔室處理空間外部的氣體注入組件提供溫度控制，因此在進入處理空間之前能夠增加氣體/前驅物活化能。

研究發現，前驅物及/或製程氣體與基板表面發生反應，形成薄膜。形成薄膜的反應速率隨著前驅物及/或製程氣體溫度的增加而增加。這種溫度增加會提高氣體的活化能，從而使激發的氣體能夠達到增加的反應速率。當前驅物及/或製程氣體通過基板時，前驅物和製程氣體通常會被加熱。耐較高溫的基板通常產生更高的生長速率和更高的基板處理量。但是，在基板上形成的材料組成物和結構有時會限制應用於基板的在導致基板損壞或翹曲之前最高溫度。基板溫度是製程特徵的主要因素，此些製程特徵諸如前驅物選擇、處理量、生長速率和生長均勻性。因此，隨著基板溫度限制趨於降低，考慮增加沉積氣體活化能的方法，以達到與較高溫沉積過程的反應速率相當的反應速率。使用加熱器有助於在前驅物/製程氣體流過基板之前增加前驅物/製程氣體的溫度。然而，氣體活化能的增加可能與時間有關，因為一旦活化能降低，激發氣體就會恢復到正常狀態。向腔室提供加熱的前驅物/製程氣體促成較高反應速率。然而，過早預熱氣體會使活化能在膜沉積之前消散在腔室處理空間內。

加熱非反應性氣體（即載體，諸如惰性氣體）可提供加熱介質，在氣體混合物進入處理空間進行沉積之前，該介質可以與前驅物/製程氣體混合。此外，共振時間、氣體流速和混合位置是調整氣體活化能的考慮變數。因此，可以透過戰略性地加熱載體並將加熱的載體與前驅物/製程氣體混合來調整前驅物/製程氣體活化能的時間依賴性。

感測器，諸如高溫計或其他溫度感測器，可以安裝在加熱器之一附近，以測量加熱器或被加熱氣體的溫度。測量加熱器或被加熱氣體的溫度賦能即時監測加熱器的溫度控制，並賦能調整加熱器功率以調整基板上的磊晶生長速率。監測加熱器（或氣體）的溫度進一步調整更可重複的製程結果，因為可以調整應用於一或多個加熱器的功率。

第1圖是處理腔室100的橫剖面側視示意圖，例如沉積腔室，諸如磊晶沉積腔室。在一個示例中，處理腔室100用於在基板102上生長磊晶膜。處理腔室100經配置為在基板102的頂表面150上產生前驅物的交叉流。

處理腔室100包括上主體156、安置在上主體156下方的下主體148、安置在上主體156和下主體148之間的流動模組112。上主體156、流動模組112和下主體148形成腔室主體。腔室主體內安置有基板支撐件106、上透射視窗108、下透射視窗110、複數個上燈141和複數個下燈143。如圖所示，控制器120與處理腔室100通信，並用於控制製程，諸如本文所述製程。基板支撐件106置於上透射視窗108和下透射視窗110之間。複數個上燈141安置在上透射視窗108和蓋子154之間。蓋子154包括安置在其中的複數個感測器153，用於測量處理腔室100內的溫度。該些下燈143安置在下透射視窗110和底板152之間。該些下燈143形成下燈組件145。

處理空間136在上透射視窗108和下透射視窗110之間形成。上透射視窗108可以具有圓頂形狀或基本上是平坦的。上透射視窗108由支撐環149支撐。支撐環耦合到上透射視窗108的外邊緣，並安置在上主體156和流動模組112之間。下透射視窗110也可以是圓頂形狀或基本上是平坦的。下透射視窗110的中央有一開口，用於安置基板支撐件106的軸118穿過其中。下透射視窗110在外邊緣由下支撐環147支撐。支撐環安置在下主體148和流動模組112之間。

該處理空間136中安置有基板支撐件106。基板支撐件106包括頂表面150，上面安置有基板102。基板支撐件106附接於軸118上。軸連接到運動組件121。運動組件121包括一或多個致動器及/或調整元件，它們在處理空間136內提供軸118及/或基板支撐件106的運動及/或調整。運動組件121包括旋轉致動器122，其使軸118及/或基板支撐件106繞處理腔室100的縱軸A（例如，垂直z軸）旋轉。在一個示例中，運動組件121還包括垂直致動器124，用於在z方向上升降基板支撐件106。運動組件包括傾斜調整元件126（用於調整基板支撐件106相對於A軸的平面方向）以及橫向調整元件128，用於在處理空間136內並排（即在x/y平面內）調整軸118和基板支撐件106的位置。

基板支撐件106可以包括其中安置的升舉銷孔107。升舉銷孔107的尺寸可容納升舉銷132，該升舉銷用於在執行沉積製程之前或之後將基板102從基板支撐件106上抬起。當基板支撐件106從處理位置降到傳輸位置時，升舉銷132可以擱置在升舉銷擋塊134上。

預熱環166具有環形形狀，且安置在基板102的外邊緣周圍。預熱環166可與基板支撐件106的最外部分重疊，並擱置在圍繞基板102的基板支撐件106上。預熱環166可以由一或多個部件形成。預熱環166具有一頂表面，該頂表面平行於跨過基板102的頂表面150和基板支撐件106的氣流方向。

在一或多個實施例中，流動模組112包括複數個製程氣體進口114、複數個淨化氣體進口164和一或多個廢氣出口116。流動模組112還包括一開口，該開口用於接收容納所示溫度感測器155的注入組件（稍後在第2圖中討論）。該些氣體進口114和該些淨化氣體進口164安置在流動模組112的另一側，與一或多個廢氣出口116相對。在一或多個實施例中，防護罩146安置在該些製程氣體進口114和一或多個廢氣出口116的下方。防護罩146安置在淨化氣體進口164上方。此外，防護罩146經配置為在其上表面和下表面沿基本橫向方向引導氣體流動。襯墊163安置在流動模組112的內表面上，且保護流動模組112免受沉積製程期間使用的反應氣體的影響。製程氣體進口114和淨化氣體進口164經定位以平行於安置於處理空間136內的基板102的頂表面150流動氣體。製程氣體進口114經由一或多個加熱器168內的流動路徑以流體方式連接到製程氣源151和載氣源158。淨化氣體進口164與淨化氣源162以流體方式連接。一或多個廢氣出口116以流體方式連接到排氣泵157。製程氣源151和淨化氣源162中的每一者可經配置為將一種或多種前驅物或製程氣體及/或淨化氣體供應到處理空間136中。類似地，載氣源158可經配置為將一種或多種惰性氣體（即載氣）供應到處理空間136中。在一些實施例中，製程氣源151可以向流動模組提供清潔氣體用於清潔腔室部件，包括流動模組112內的部件。

在一或多個實施例中，一或多個加熱器168安置在流動模組112的遠端125下方和處理腔室100的外部。外部一或多個加熱器168允許更方便地進行維護，並進一步防止腐蝕，避免影響安置在處理腔室100內的加熱器，從而減少生產損失。在一或多個實施例中，來自載氣源158的惰性氣體經由一或多個加熱器168進行加熱，並與在製程氣體進口114內流動的一或多種前驅物或製程氣體混合，從而加熱一或多種前驅物或製程氣體，以提高一或多種前驅物或製程氣體的活化能，以減少沉積缺陷並增加低溫基板製程的生產率。在一或多個實施例中，控制器120被程式設計為啟動加熱部件，諸如一或多個加熱器168，以加熱一或多種前驅物或製程氣體。

控制器120包括中央處理器(central processing unit, CPU)159（例如處理器）、含有指令的記憶體135以及用於CPU 159的支援電路137。控制器120直接控制各種部件，或經由其他電腦及/或控制器進行控制。在一或多個實施例中，控制器120通訊耦合到專用控制器，且控制器120用作中央控制器。

第2圖是第1圖中描繪的處理腔室剖面線2-2的橫剖面示意圖。第2圖的剖面圖穿過加熱器168和流動模組112，以及基板支撐件106和預熱環166下方。如第2圖所示，注入組件206安置在流動模組112的第一側上。注入組件206可以與流動模組112相連，或可與流量模組112分離。在一或多個實施例中，注入組件206被注入護套222封裝。在該實施例中，注入護套從流動模組112內的開口中移除。跨注入組件206於流動模組112的另一側是排氣組件208，其包括穿過其安置的廢氣出口116。基板傳送開口210進一步安置穿過流動模組112的側壁。基板傳送開口210的尺寸使基板能夠通過。基板傳送開口210位於注入組件206和排氣組件208之間

注入組件206是水平氣流噴注器，其將氣體引導至基板102的頂表面150之上並與之平行。注入組件206具有內部部分206A和外部部分206B。內部部分206A安置在流動模組112的開口內。外部部分206B安置在流動模組112的外部，從而安置在處理腔室100的外部。在一些實施例中，內部部分206A的最內部分可以是弧形形狀，其遵循基板支撐件106的弧形形狀的結構。在其他實施例中，內部部分206A的最內部分可以基本上是平坦的。

該些製程氣體進口114安置穿過注入組件206，且經配置為在基板支撐件106上水平提供分散式氣流。因此，該些製程氣體進口114內的氣體在最靠近外部部分206B處進入，流經內部部分206A，並經由該些製程氣體進口114的斜角部分216和氣道出口202進入處理空間136。該些製程氣體進口進一步安置在圍繞注入組件206的注入護套222內。護套凸緣224耦合到注入護套222的外表面和處理腔室100的流動模組112的外表面。注入護套222和護套凸緣224均由石英製成，以實現腔室材料相容。雖然未示出，但注入護套222可以被保護罩遮蓋，以防止人接觸熱表面。護套凸緣224用於將注入組件206固定到流動模組112的外部，並將插入的注入組件206固持到位。護套凸緣224從注入護套222的外表面向外延伸。在一些實施例中，護套凸緣224可以是橫跨注入組件206所有側面的整體凸緣，提供密封以防止任何腔室洩漏。在一些實施例中，護套凸緣224僅提供一種將注入組件206耦合到流動模組112的方式。

在第2圖的實施例中，有兩個加熱器168示於外部部分206B上，然而在一些實施例中可以使用一或多個加熱器168。兩個加熱器168安置在注入組件206的相對側上，以便第一加熱器168安置在注入組件206的第一側240上，而第二加熱器168安置在注入組件206的第二側242上。第一加熱器168和第二加熱器168進一步安置在該些製程氣體進口114的斜角部分216的相反末端上。在一些實施例中，額外加熱器168可以安置在第一加熱器168和第二加熱器168之間。

一或多個加熱器168中的每一者均包括安置在加熱器管220內的加熱器芯226。加熱器管220被加熱器線圈219繞組包圍。加熱器外殼217包圍加熱器芯226、加熱器管220和加熱器線圈219。在一或多個實施例中，加熱器168安置在視窗223下。視窗223可以是透明的，例如，對感測器波長是透明的。在一些實施例中，含有低羥基濃度石英的光學透明材料允許第1圖的溫度感測器155測量該些製程氣體進口114或外部部分206B內的氣體溫度或加熱器芯226的溫度。相比之下，例如，高羥基濃度石英透過吸收紅外輻射(infrared radiation, IR)來減少IR偵測。因此，視窗223的低羥基濃度使感測器能夠使用特定的感測器波長準確、高效地經由視窗223進行測量。視窗223可以是跨越注入組件長度的細長視窗。在一些實施例中，視窗223可以是安置在加熱器168上方的圓形視窗。在一些實施例中，注入組件可以含有一或多個位於一或多個加熱器168上的視窗223。

第3圖是第2圖中注入組件206的更詳細的部分橫剖面示意圖。注入組件206包括一或多個加熱器168、注入護套222、護套凸緣224、注入主體314、具有斜角部分216的該些製程氣體進口114、注入帽312和視窗223。

一或多個加熱器168中的每一者包括加熱器芯226、加熱器管220、加熱器線圈219、一或多個密封件302、間隔墊304、端板306和加熱器殼體217。加熱器芯226可以是石墨棒。在一些實施例中，加熱器芯226是具有碳化矽(SiC)塗層的石墨棒。碳化矽塗層增加了耐腐蝕性質，且賦能加熱器芯226更持久。或者，加熱器芯226可以由適合耐受多個熱循環的其他材料構成。加熱器芯226是安置在加熱器168內和部分安置在注入組件206的注入主體314中的圓柱形部件。注入主體314可以由石墨構成。加熱器芯226可以部分或全部延伸到該些製程氣體進口114中。例如，在一些實施例中，流經該些製程氣體進口114的氣體可以在加熱器芯226的頂表面的周圍和上方流動。在一些實施例中，加熱器芯226經配置為將氣體引導到加熱器芯226的圓周周圍和該些製程氣體進口114的最內表面316之間。

加熱器芯226安置在加熱器管220內。加熱器芯226的外徑小於加熱器管220的內徑，使得加熱器芯226和加熱器管220之間存在未填充的空間。加熱器管220為加熱器芯226提供熱保護。來自加熱器線圈219的直接熱量可能會損壞加熱器芯226的材料或塗層。由加熱器管220將加熱器芯226與加熱器線圈219隔開，使加熱器168能夠延長加熱器的壽命。加熱器管220可以由石英構成。類似地，加熱器芯226在由石英構成的底表面上具有間隔墊304。間隔墊304經定位以在加熱器芯226和端板306之間提供空間。加熱器管220具有由加熱器線圈219包裹的外表面。加熱器線圈219耦合到射頻(radio frequency, RF)電源。加熱器線圈219經由加熱器管220感應加熱加熱器芯226。加熱器管220在底端與下密封件302相鄰，且在與加熱器護套222相鄰的頂端與上密封件318相鄰。加熱器線圈219在底端與下密封件302相鄰，且在與加熱器護套222相鄰的頂端與上密封件318相鄰。密封件302、318可以具有環形，並且實體接觸加熱器管220和加熱器線圈219。密封件302、318是高溫密封件，能夠承受約攝氏1200度的高溫。端板306耦合到密封件302上。端板306是固定板，經配置為將加熱器168的內部元件固定在加熱器外殼217內。端板306由不鏽鋼構成。不鏽鋼可承受加熱器線圈219所達到的溫度。不鏽鋼是一種堅固的金屬，可以承受施加到密封件302、318的壓縮力。

加熱器外殼217內部含有加熱器168的內部部件。加熱器外殼可以包括冷卻操作（未示出）來調整加熱器168的內部部件的溫度。例如，在一些實施例中，提供冷卻以防止加熱器線圈不合需要地變熱。在一些實施例中，加熱器線圈使用包含水的冷卻液進行冷卻。但是，考慮了其他能夠提供充分冷卻的冷卻液。加熱器外殼217具有安置在外表面上的冷卻連接310，並且經配置為供應冷卻液以在加熱器外殼217內循環。

注入帽312安置在注入護套222的上表面上，並在加熱器168的加熱器芯226上對準。如圖所示，注入帽312經定位賦能溫度感測器155測量該些製程氣體進口114或加熱器芯226的溫度。在一些實施例中，注入帽312的位置可以設置在注入組件206的側壁320上，以便為溫度感測器155提供視線，以測量該些製程氣體進口114或加熱器芯226的溫度。注入帽312包括橫跨視窗223的下部分312A和上部分312B。下部分312A經配置為將注入帽312固定到加熱器護套222上並支撐視窗223。在一些實施例中，下部分312A具有壁架表面，經配置為將視窗223對準到所需位置。上部分312B將視窗223固定到下部分312A。下部分和上部分312A、312B都嚙合墊圈308，該等墊圈在視窗223上提供壓密密封。在一些實施例中，下部分和上部分312A、312B含有冷卻連接310，該等連接經配置為向其上的溫度感測器155支撐件提供冷卻液。

溫度感測器155可以是高溫計、熱電偶(thermocouple, TC)或電阻溫度偵測器(resistance temperature detector, RTD)感測器，能夠測量加熱器168或處理腔室100的溫度，以及處理腔室100的溫度。在操作中，溫度感測器155用於提供對加熱器168的閉環溫度控制。溫度感測器155向第1圖中的系統控制器120提供測量資料。控制器120可以將從感測器155獲得的資料與所需的設定點進行比較。基於差資料，控制器可以發送適當的指令以開始及/或停止一系列操作以更改製程條件，諸如但不限於提高或降低加熱器168的功率，改變氣體的流速，或它們的組合，以提供所需的氣體共振時間。在一預定時間量後，可以測量資料並再次與設定點進行比較，以開始獲得所需設定點的製程。由測量資料啟動的閉環控制操作的迭代可能是無限的，直到被停止事件（諸如操作員命令）及/或預定的循環數及/或預定時間干預。

在操作中，加熱進入處理空間136的製程/前驅物氣體，以實現高活化能，從而實現高反應速率。透過將製程/前驅物氣體與加熱的載體混合來加熱製程/前驅物氣體，避免製程/前驅物氣體直接過熱。此外，製程氣體混合物的共振時間受到限制，因為在製程氣體進口114內可能會發生無意的沉積和成膜。例如，可以透過調整氣體流速及/或調整加熱器168的功率位準來增加或減少活化氣體的共振時間。例如，H ₂或N ₂載氣可以是0.1每分鐘標準公升(standard liters per minute, slm)至約100 slm，諸如約1 slm至約75 slm，諸如約3 slm至約50 slm。在一些實施例中，製程/前驅物氣體可以是約0.1標準立方公分(standard cubic centimeter, sccm)至約4000 sccm，諸如約1 sccm至約3000 sccm，諸如約5 sccm至約2000 sccm。在一些實施例中，加熱器線圈219可以增加或減少射頻(RF)來調整氣體溫度。例如，但不限於，RF可以是約1兆赫茲(MHz)至約50 MHz，例如約2 MHz、13.56 MHz、27 MHz、40.7 MHz。因此，透過使用加熱器168並調整流速賦能調整製程氣體混合物的活化能。

載氣透過在加熱器芯226和加熱器管220之間界定的空間內流動載氣來加熱，該流動由流動路徑P2表示。載氣被加熱到所需溫度並進入製程氣體進口114區域。載氣是非反應性氣體，諸如惰性氣體，諸如氫氣(H ₂)及/或氮氣(N ₂)。製程/前驅物氣體可以經由加熱器護套222和注入主體314供應到製程氣體進口114，由流動路徑P1表示。不同的製程/前驅物氣體可能需要更高或更低的熱能來提升其各自的活化能。例如，但不限於，除非氣體溫度超過摄氏650度，否則不能激活氯化氫氣體(HCl)。在一些實施例中，HCl被供應到流動路徑P2，透過從加熱器168直接加熱來達到所需的高溫/活化能。與HCl相比，氯氣(Cl ₂)需要較低的溫度才能達到所需的活化能。製程/前驅物氣體在製程氣體進口114區域內與加熱的載氣混合，並進一步流入處理空間136進行沉積。類似地，清潔氣體（例如Cl ₂）可以供應到流動路徑P2，以利於移除加熱器168、製程氣體進口114和氣道出口202內沉積物的清潔操作。

製程氣體進口114包括穿過注入組件206的注入主體314安置的斜角部分216。在第1圖的實施例中，斜角部分216是垂直部分，並且與基板102的頂表面150相比法向延伸。在一些實施例中，如第3圖所示，斜角部分216逐漸向水平部分322傾斜，該水平部分322延伸到防護罩146上，與注入主體314內的製程氣體進口114相比，形成基本平行的氣道出口202。沿水平方向延伸的氣道出口202將流動模式橫向引導到基板102的頂表面150上，以改善膜的沉積並減少產物浪費。

注入組件206含有進入製程氣體進口114的兩個氣體進入點324、326。氣體進入點324用於製程/前驅物氣體。氣體進入點326用於載氣。但是，在如第4圖所示的一些實施例中，製程/前驅物氣體可以經配置為在氣體進入點424處進入加熱器168下游的製程氣體進口114。例如，流經製程氣體進口114的加熱載氣與在護套凸緣224附近供應的製程/前驅物氣體混合。進入點的位置可用於增加或減少共振時間。在一些實施例中，提供了多個製程/前驅物氣體進入點。例如，可以向流動路徑P1提供製程氣體，向流動路徑P2提供載氣，且向加熱器168下游的進入點提供第二製程氣體。此外，可以設想在橫穿製程氣體進口114朝向處理空間136之前，可以提供混合氣室（未示出）以混合製程/前驅物氣體和載氣。

第4圖是第3圖中注入組件206的另一實施例的部分橫剖面示意圖。第4圖省略了第2圖和第3圖中描述的實施例的細節。然而，需要理解的是，第2圖和第3圖的實施例可以同樣適用於第4圖的實施例。

注入組件406包含：含有至少兩個製程氣體進口114A和114B的兩級結構。注入組件406包括安置在第二級410之上的第一級408。第一級408和第二級410部分安置在注入主體314中。第一級408和第二級410可用於沉積操作、清潔操作，或其上的組合。例如，在一些實施例中，第一級408可用於沉積操作，而第二級410可用於清潔操作。在另一示例中，第一級408和第二級410都可用於沉積。在另一示例中，供應給每級的氣體是交替的，其中針對第一操作，第一級408用於沉積，而針對第二操作，第一級408用於清潔。

雖然前述內容針對的是本揭示案的實施例，但可以在不偏離其基本範圍的情況下設計本揭示案的其他和進一步實施例，並且其範圍由下述發明申請專利範圍決定。

2:處理腔室剖面線 100:處理腔室 102:基板 106:基板支撐件 107:升舉銷孔 108:上透射視窗 110:下透射視窗 112:流動模組 114、114A、114B:製程氣體進口 116:廢氣出口 118:軸 120:控制器 121:運動組件 122:旋轉致動器 124:垂直致動器 125:遠端 126:傾斜調整元件 128:橫向調整元件 132:升舉銷 134:升舉銷擋塊 135:記憶體 136:處理空間 137:支援電路 141:上燈 143:下燈 145:下燈組件 146:防護罩 147、149:支撐環 148、314:主體 150:頂表面 151:製程氣源 152:底板 153:感測器 154:蓋子 155:溫度感測器、感測器 156:上主體 157:排氣泵 158:載氣源 159:中央處理器(CPU) 162:淨化氣源 163:襯墊 164:淨化氣體進口 166:預熱環 168:加熱器、第二加熱器、額外加熱器、一些實施例一或多個加熱器、第一加熱器、外部一或多個加熱器 202:氣道出口、平行氣道出口 206、406:注入組件 206A:內部部分 206B:外部部分 208:排氣組件 210:基板傳送開口 216:部分 217:加熱器外殼 219:加熱器線圈 220:加熱器管 222:護套、加熱器護套 223:視窗 224:凸緣 226:加熱器芯 240:第一側 242:第二側 302:密封件 304:間隔墊 306:端板 308:墊圈 310:冷卻連接 312:帽 312A:下部分 312B:上部分 316:最內表面 318:密封件 320:側壁 322:水平部分 324、326:氣體進入點、包含兩個氣體進入點 408:第一級、級 410:第二級、級 424:氣體進入點 A:縱軸 P1、P2:流動路徑

為了能夠詳細理解本揭示案的上述特徵，可參考實施例對上文已簡要概述的本揭示案進行更詳細的描述，其中一些實施例在附圖中進行了圖示。然而，要注意，附圖僅示出了示例性實施例，因此不應被認為是對其範疇的限制，可允許其他等效的實施例。

第1圖為根據本揭示案的實施例的處理腔室的橫剖面側視示意圖。

第2圖為根據本揭示案的實施例穿過第一平面的處理腔室的橫剖面示意圖。

第3圖為根據本揭示案的實施例第1圖中處理腔室的注入組件的部分橫剖面示意圖。

第4圖為根據本揭示案的實施例第1圖中處理腔室的注入組件的部分橫剖面示意圖。

為了便於理解，在可能的情況下，使用了相同的附圖標記來表示附圖中共用的相同元件。可以設想，一個實施例的元件和特徵可以有益地用在其他實施例中，而無需進一步詳述。

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

106:基板支撐件

112:流動模組

114:製程氣體進口

116:廢氣出口

136:處理空間

166:預熱環

168:加熱器、第二加熱器、額外加熱器、一些實施例一或 多個加熱器、第一加熱器、外部一或多個加熱器

202:氣道出口、平行氣道出口

206:注入組件

206A:內部部分

206B:外部部分

208:排氣組件

210:基板傳送開口

216:部分

217:加熱器外殼

219:加熱器線圈

220:加熱器管

222:護套

223:視窗

224:凸緣

226:加熱器芯

240:第一側

242:第二側

Claims (20)

1. 一種在半導體處理中使用的製程腔室流動設備，該設備包括： 一注入組件，其中包括： 一注入主體； 一第一進氣口，該第一進氣口經配置為將一第一種氣體流經該注入主體； 安置於該注入主體中的複數個流道，該些流道耦合到該第一進氣口；以及 一感應加熱器，該感應加熱器耦合到該注入組件，該感應加熱器經配置為加熱一氣體，該感應加熱器包含： 一加熱器外殼； 一石墨棒，該石墨棒安置於該加熱器外殼中，該石墨棒具有一遠端和近端； 一感應線圈，該感應線圈安置於該石墨棒周圍；以及 一第二進氣口，該第二進氣口經配置為在該加熱器外殼和該石墨棒之間流動一第二氣體，該第二進氣口安置於該遠端並流體連接到該注入組件的該些流道。
2. 如請求項1所述的設備，其中該注入主體包含一石墨材料。
3. 如請求項1所述的設備，其中該感應線圈耦合到一射頻(RF)電源。
4. 如請求項3所述的設備，其中該RF電源經配置為將該石墨棒加熱至約攝氏1200度。
5. 如請求項1所述的設備，其中該石墨棒塗有碳化矽(SiC)。
6. 如請求項1所述的設備，其中該加熱器外殼包括冷卻通道，該等通道經配置為使傳熱流體流過其中。
7. 如請求項1所述的設備，其中該注該入組件進一步包括一注入帽，該注入帽經配置為支撐一透射視窗和一感測器。
8. 如請求項7所述的設備，其中該感測器為一高溫計，該高溫計經配置為測量該石墨棒在該近端的一溫度。
9. 如請求項7所述的設備，進一步包括耦合到該感測器的一控制器，該控制器經配置為調整耦合到該感應線圈的一射頻(RF)電源。
10. 如請求項1所述的設備，其中該注入組件進一步包括在垂直於流經該等通道的一流動方向上堆疊的至少兩組複數個流道。
11. 一種在半導體處理中使用的腔室流動設備，該設備包括： 一注入組件，其中包括： 一注入主體； 一第一進氣口，該第一進氣口經配置為將一第一氣體流經該注入主體； 安置於該注入主體的複數個流道，該些流道耦合到該第一進氣口；以及 一注入護套，該注入護套包圍該注入組件； 一感應加熱器，該感應加熱器耦合到該注入組件，該感應加熱器經配置為加熱一氣體，該感應加熱器包含： 一加熱器外殼； 一石墨棒，該石墨棒安置於該加熱器外殼中，該石墨棒具有一遠端和近端； 一感應線圈，該感應線圈安置於該石墨棒周圍；以及 一第二進氣口，該第二進氣口經配置為在該加熱器外殼和該石墨棒之間流動一第二氣體，該第二進氣口安置於該遠端並以流體方式連接到該注入組件的該些流道。
12. 如請求項11所述的設備，其中該注入護套包括一凸緣，該凸緣經配置為將該注入組件固定到一處理腔室部件。
13. 如請求項12所述的設備，其中該注入護套包含一石英材料。
14. 如請求項11所述的設備，其中該感應線圈耦合到一射頻(RF)電源，該電源經配置為將該石墨棒加熱到約攝氏1200度。
15. 如請求項11所述的設備，其中該加熱器外殼包括冷卻通道，該等冷卻通道經配置為使傳熱流體流過其中。
16. 如請求項11所述的設備，其中該注入組件進一步包括一注入帽，該注入帽經配置為支撐一透射視窗和一感測器。
17. 如請求項16所述的設備，其中該感測器為一高溫計，經配置為測量該石墨棒在該近端的一溫度。
18. 如請求項16所述的設備，進一步包括耦合到該感測器上的一控制器，該控制器經配置為調整耦合到該感應線圈的一射頻(RF)電源。
19. 如請求項11所述的設備，其中該注入組件進一步包括在垂直於流經該等通道的一流動方向上堆疊的至少兩組複數個流道。
20. 一種處理腔室系統，包括： 一處理腔室，該處理腔室中具有一腔室空間； 一基板支撐件； 一預熱環，該預熱環安置在該腔室空間中，該基板支撐件包圍該預熱環； 一注入組件，其中包括： 一注入主體； 一第一進氣口，該第一進氣口經配置為將一第一種氣體流經該注入主體； 複數個流道，該些流道安置於該注入主體中，該些流道耦合到該第一進氣口；以及 一感應加熱器，該感應加熱器耦合到該注入組件，該感應加熱器經配置為加熱一氣體，該感應加熱器包含： 一加熱器外殼； 一石墨棒，該石墨棒安置於該加熱器外殼中，該石墨棒具有一遠端和近端； 一感應線圈，該感應線圈安置於該石墨棒周圍；以及 一第二進氣口，該第二進氣口經配置為在加熱器外殼和該石墨棒之間流動一第二氣體，該第二進氣口安置於該遠端並以流體方式連接到該注入組件的該些流道。