用于外延生长装置的腔室部件制造方法及图纸

公开了用于外延生长装置的腔室部件。反应腔室由顶板来界定和形成。反应气体在侧壁中所设置的反应气体供应路径中整流，使得在所述反应腔室中的所述反应气体的流动方向上的水平分量对应于从所述反应气体供应路径的开口的中心延伸的方向上的水平分量。对所述外延生长装置的上侧壁、基座和整流板的改进已使得提高了基板上形成的外延层的均匀性和形成速度，从而使得产量更高并且缺陷更少。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及使用外延生长来进行的成膜方法以及外延生长装置，并且更确切地说，涉及实现所述方法的用于此类外延生长装置的腔室部件。
技术介绍
目前，作为用于使用外延生长使外延膜在基板上生长的外延生长装置，一种包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的可旋转基板支撑件并配置成围绕旋转轴线来旋转基板的装置是已知的，在这种装置中，反应气体在平行于基板的方向上被引入至基板，以便将膜形成在基板支撑件上的基板上。在这种外延生长装置中，目前存在对增加生长速率的需要。然而，在反应气体中包括大量源气(source gas)以进一步地增加生长速率并非是优选的，例如，因为这会引起成膜成本增加或者颗粒数量增加。在外延生长中，当基板表面上的边界层的厚度(在流速为反应气流的主流的流速的99％的位置处)减小时，已知的是，期望生长速率增加。另一方面，当边界层的厚度简单减小时，就会形成反应气体在基板表面上朝基板的周边(circumferential edge)逸出的流，并且因此难以调整膜厚度分布或电阻率分布。
技术实现思路
在一个实施方式中，本文公开了一种用于外延生长装置的上侧壁。所述上侧壁包括主体。所述主体包括上表面、底表面以及第一凸出部分和第二凸出部分。所述上表面具有被配置成与顶板形成邻接的环形形状。所述环形形状围绕中心轴而设置。所述底表面包括邻接表面(abutment surface)和导流表面(flow guiding surface)。所述邻接表面被配置成与支撑所述上侧壁的下侧壁形成邻接。所述导流表面被配置成将前驱物气体(precursor gas)引导至基板和从基板引导前驱物气体。所述第一凸出部分和所述第二凸出部分各自从所述底表面延伸。所述导流表面设置在所述第一凸出部分与所述第二凸出部分之间。在另一实施方式中，本文公开了一种整流板(rectification plate)。所述整流板包括伸长主体(elongated body)、多个通孔以及紧固件孔。所述伸长主体包括第一表面和第二表面。所述第二表面与所述第一表面相对。所述多个通孔从所述第一表面延伸至所述第二表面。所述多个通孔被分配成至少三组。所述紧固件孔设置在所述至少三组中的相邻通孔之间。所述紧固件孔从所述第一表面延伸至所述第二表面。在另一实施方式中，本文公开了一种用于支撑基板于外延生长装置内的基座。所述基座包括环形主体和多个通孔。所述环形主体从中心轴延伸至外部半径。所述环形主体包括顶表面和与所述顶表面相对的底表面。所述顶表面包括凹入部分、非凹入部分和过渡部分。所述凹入部分设置在所述中心轴处，并延伸至内部半径。所述非凹入部分沿所述环形主体的周围而设置。所述过渡部分将所述凹入部分连接至所述非凹入部分。所述过渡部分被配置成与所述基板形成邻接并支撑所述基板。当所述顶表面面向上并且所述中心轴竖直设置时，所述过渡部分处于比所述非凹入部分更高的高度。所述多个通孔从所述顶表面延伸至所述底表面。所述多个通孔定位在所述凹入部分和所述非凹入部分内。在所述凹入部分和所述非凹入部分中的所述多个通孔的密度为每平方厘米有至少5.0个通孔。附图说明图1是示出根据本公开内容的实施方式的外延生长装置的整个构造的横截面图。图2是示出根据本公开内容的实施方式的反应腔室的构造的分解透视图。图3是示出根据本公开内容的实施方式的反应腔室的外部构造的分解透视图。图4是示出根据本公开内容的实施方式的顶板部分的构造的透视横截面图。图5是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的侧壁的内部构造的图。图6是示出根据本公开内容的实施方式的反应气体供应路径的横截面图。图7A和图7B是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的反应气体供应路径的图。图8A和图8B是示出根据本公开内容的实施方式的整流板的实例的透视图。图9是示出根据本公开内容的实施方式的基座环的实例的部分横截面图。图10是示出根据本公开内容的实施方式的基座环的另一实例的部分横截面图。图11是示出根据本公开内容的实施方式的基座的实例的顶部平面视图。图12A至图12J分别是图11的基座的另一实施方式的顶透视图、底透视图、顶视图以及底视图。图13是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的基座支撑件的构造的图。图14是示出根据本公开内容的实施方式的基座轴的透视图。图15是示出根据本公开内容的实施方式的基板升降装置(substrate lift)的实例的透视图。图16是示出根据本公开内容的实施方式的气体排放管道的实例的透视图。图17是示出根据本公开内容的实施方式的上反射器的实例的透视图。图18是示出根据本公开内容的实施方式的下反射器的实例的平面图。图19是示出实例和对比例的结果的图。图20A至图20F是图1的上侧壁的顶透视图、底透视图、底视图、左侧视图以及左横截面图。图21是示出根据现有技术的外延生长装置的反应腔室的外部构造的分解透视图。图22是示出根据现有技术的外延生长装置的上反射器的实例的平面图。图23是示出根据现有技术的外延生长装置的下反射器的实例的平面图。图24A至图24C分别是图8A和图8B的整流板的另一实施方式的前视顶透视图、前视图以及顶视图。图25A和图25B分别是图24A的整流板上游的反应气体引入部分的前视底透视图和后视底透视图。图25C是图1的外延生长装置的实例的部分顶透视分解图，描绘图24A的整流板和图25A的反应气体引入部分。具体实施方式本公开内容在考虑到以上所提到情形的情况下做出，以便提供使用外延生长来进行的成膜方法以及外延生长装置，这能够实现稳定且高的生长速率，同时确保膜从膜厚度分布或电阻率分布的视角(viewpoint)而言的质量。更确切来说，本公开内容描述实现成膜方法的用于这类外延生长装置的腔室部件。示例性的腔室部件包括上侧壁、基座和整流板，对这些部件的改进已引起基板上所形成的外延层的均匀性和速度的提高，从而使得产量更高并且缺陷更少。根据本公开内容的一个实施方式，公开了用于外延生长装置的上侧壁。上侧壁包括主体，主体包括具有被配置成与顶板形成邻接的环形形状的上表面，其中环形形状围绕中心轴而设置。上侧壁进一步包括底表面，底表面包括邻接表面和导流表面。邻接表面被配置成与支撑上侧壁的下侧壁形成邻接，并且导流表面被配置成将前驱物气体引导至基板和从基板引导前驱物气体。上侧壁进一步包括第一凸出部分和第二凸出部分，第一凸出部分和第二凸出部分各自从底表面延伸，其中导流表面设置在第一凸出部分与第二凸出部分之间。以此方式，可以更大的均匀性来将前驱物气体引导至基板和从基板引导前驱物气体。根据本公开内容的另一实施方式，公开了用于外延生长装置的前驱物气体子系统。前驱物气体子系统包括：反应气体引入部分，反应气体引入部分包括输出表面；以及多个输出通道，多个输出通道被配置成将至少一种前驱物气体输送至输出表面。前驱物气体子系统进一步包括整流板。整流板包括第一表面、与第一表面相对的第二表面、紧固件孔以及多个通孔，多个通孔从第一表面延伸至第二表面并分配成多组。多组分别与多个输出通道相关联，并且紧固件孔被配置成供紧固件插入穿过以将整流板附接(attach)至反应气体引入部分。以此方式，可以在基板上形成更均匀的外延层，因为多个输出通道之间交叉流泄漏(cross flow leakage)减少。根据本公开内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支撑基板于外延生长装置内的基座，所述基座包括：环形主体，所述环形主体从中心轴延伸至外部半径，所述环形主体包括顶表面和与所述顶表面相对的底表面，所述顶表面包括：凹入部分，所述凹入部分设置在所述中心轴处，并延伸至内部半径，非凹入部分，所述非凹入部分沿所述环形主体的周围设置，以及过渡部分，所述过渡部分将所述凹入部分连接至所述非凹入部分，所述过渡部分被配置成与所述基板形成邻接并支撑所述基板，其中当所述顶表面面向上并且所述中心轴竖直设置时，所述过渡部分处于比所述凹入部分更高的高度并且处于比所述非凹入部分更低的高度；以及多个通孔，所述多个通孔从所述顶表面延伸至所述底表面，其中所述多个通孔定位在所述凹入部分和所述非凹入部分内，其中在所述凹入部分和所述非凹入部分中的所述多个通孔的密度为每平方厘米有至少5.0个通孔。

【技术特征摘要】
2015.03.25 US 62/138,3651.一种用于支撑基板于外延生长装置内的基座，所述基座包括：环形主体，所述环形主体从中心轴延伸至外部半径，所述环形主体包括顶表面和与所述顶表面相对的底表面，所述顶表面包括：凹入部分，所述凹入部分设置在所述中心轴处，并延伸至内部半径，非凹入部分，所述非凹入部分沿所述环形主体的周围设置，以及过渡部分，所述过渡部分将所述凹入部分连接至所述非凹入部分，所述过渡部分被配置成与所述基板形成邻接并支撑所述基板，其中当所述顶表面面向上并且所述中心轴竖直设置时，所述过渡部分处于比所述凹入部分更高的高度并且处于比所述非凹入部分更低的高度；以及多个通孔，所述多个通孔从所述顶表面延伸至所述底表面，其中所述多个通孔定位在所述凹入部分和所述非凹入部分内，其中在所述凹入部分和所述非凹入部分中的所述多个通孔的密度为每平方厘米有至少5.0个通孔。2.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述凹入部分和所述非凹入部分设置成正交于所述中心轴。3.根据权利要求2所述的基座，其特征在于，所述过渡部分正交于所述中心轴。4.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，当所述顶表面面向上并且所述中心轴竖直设置时，所述过渡部分升至高于所述非凹入部分小于0.2毫米的位置处。5.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，当所述顶表面面向上并且所述中心轴竖直设置时，所述过渡部分设置在高于所述非凹入部分至少半毫米的高度。6.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述过渡部分并不具有所述多个通孔。7.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述基座的厚度小...

【专利技术属性】
技术研发人员：大木慎一，森義信，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US