单体喷射器和沉积室制造技术

喷射器（１０５）具有气体发放表面（１１４）、在体内形成用来接受气体的通道（１１７）、及在通道（１１７）和气体发放表面之间延伸的分配渠道或槽（１１８）。气体发放表面（１１４）含有倒圆的侧边区和中央的凹进区。喷射器可包括第二通道（１５６）及在体内形成并在第二通道（１５６）和气体发放表面（１１４）的倒圆的侧边区之间延伸的分配渠道或槽（１５７）用来发放腐蚀剂。沉积室（１５５）包括至少一个喷射器（１０５）、多个排气块（１０６）、和一个位在喷射器（１０５）和排气块（１０６）之下的支座（１２２），在它们之间形成沉积区。排气块（１０６）位于在喷射器（１０５）每一侧的邻近并与它间隔开，从而在其间形成排气渠道（１０７）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请为1997.07.14立案的申请序号08/892,469的后续部；后者又是1996.03.22立案的申请序号08/892,469，及1997.11.04颁发的现有美国专利5,683,516号的后续部；而后者又是1994.07.18立案(现废弃)的序号为08/276,815的案卷后续的申请，其内容在本文被引用供参考。与本申请同时立案的美国专利申请序号＿＿＿＿＿在本文被全面引用供参考。本专利技术的简述本专利技术涉及一种将气体发放到一表面和一沉积室以便加工基片的喷射器。更具体点说，本专利技术涉及一种单体喷射器和一个具有制成一体的单体喷射器的沉积室以便用化学汽相沉积法(CVD)加工半导体基片。本专利技术还涉及一种制造单体喷射器和沉积室的方法。本专利技术的背景化学汽相沉积法(CVD)为半导体制造中的一个重要部分。CVD发生在某些气态化学品由于热反应或分解而成为稳定的化合物并且这些化合物被沉积在基片的表面上时。CVD系统有多种形式。这种方法用的一种设备具有一个设有传送带的大气压CVD(APCVD)系统，该系统在美国专利4,834,020号中有说明。该专利为本受让人所持有，在本文被引用供参考。其他可使用的CVD设备有等离子促进CVD(PECVD)系统和低压CVD(LPCVD)系统。CVD系统的重要构件包括发生沉积的沉积室和用来将气态化学品发放到基片表面上的喷射器。必须将气体分布在基片上，使气体起反应并在基片表面上沉积出一层能被接受的薄膜。必须仔细地设计沉积室以资提供一个受控环境使沉积能在其内进行。例如，该室必须对气体设置界限，但要减少气体的再循环，因为再循环能使气体预先反应并沉积出不均匀的薄膜。该室必须设有排气设施以便消除多余的反应剂和反应副产品，但不能中断流向基片的反应用气体。另外，必须仔细控制该室和其构件的温度以便防止反应气体的凝结，减少副产品粉尘的积聚并使系统能够清洁。再者，沉积室在其整个使用过程内应较好地保持机械的完整性(如公差)。所有这些因素必须仔细地予以平衡以资为沉积提供适当的环境。在这样一个沉积室内喷射器的功能是要在受控的方式下将气体分布到所需的位置。气体的受控分布，部分还由于气体预先混合和提前反应的减少，可使气体发生完全、有效和均匀反应的机会大为增加。而完全的反应有较多的机会可产生高质量的薄膜。如果气流没有被控制，那么化学反应将不会完善，结果将会是一个成分不均匀的薄膜，致使半导体的正当功能受到损害。因此对喷射器的设计，重要的是，须使气体容易以受控的方式进行所需的流动。在本受让人持有并在美国专利5,136,975号中说明的现有技术的喷射器中，采用多块层叠的板，每一块板包括多个直线孔列。这些板形成多个瀑落式的孔列，而在最后一个孔列的下面设有一个被冷却板包围着的流槽。该流槽包括一条中央通道和多个在流槽和冷却板之间形成的管道。化学品管线将气体发放到顶板上，顶板分散地将气体传送到各个瀑落式孔列的顶部，使气体通过这些瀑落式孔列而被输送，这样气体可流动得更为均匀。流槽通道逐个接受气体并将气体输送到晶片上面的区域内。在这区域内，气体混合并起反应，从而在晶片上形成一层薄膜。上述瀑落作用可提供均匀分布的气流。但流动控制和喷射器设计的简化还可改进。另外，可以考虑将喷射器与沉积室制成一体。通常在现有技术的系统中，喷射器是被插置到沉积室内的并用一分开的框架来密封。排气和清除装置及温度控制系统这些机械构件还要添加到沉积室上。所有这些构件给设计带来机械上的复杂性。此外，要配合各该构件进行密封会使构件表面更难进行温度控制，并且由于各该构件暴露在腐蚀环境下而被损耗，致使系统的维修费用和停机时间都会增加。因此需要有一种能减少上述这些问题的沉积室。本专利技术的目的和综述本专利技术的一个目的是要提供一种改进的沉积室以便用来加工半导体基片。本专利技术另一个目的是要提供一种改进的喷射器以便用来以受控的方式将气态化学品发放到一个表面上，从而实现化学汽相沉积法(CVD)将多层薄膜沉积在该表面上。本专利技术还有一个目的是要提供一种将喷射器制成一体的沉积室。本专利技术另一个目的是要提供一种由单块材料制出的喷射器，从而可消除需要精密对准和定位的复杂机加工零件。本专利技术还有一个目的是要提供一种没有内部密封的喷射器，从而可减少维修和相关费用。本专利技术另一个目的是要提供一种构件和密封的数目都可减少的沉积室，从而可减少维修和停机费用。本专利技术还有一个目的是要提供一种喷射器和排气系统，其中向反应气体暴露的所有表面的温度都能准确地加以控制。本专利技术的一个相关目的是要提供一种沉积室和喷射器，它能提高薄膜沉积在晶片上的均匀性。这些和其他一些目的本文所公开的喷射器都可达到。该喷射器具有一个狭长件和两个端面，并有至少一个沿着该件的长度延伸的气体发放表面，在该件内部，制有多条狭长通道。在这些狭长通道和气体发放表面之间还制有多条细小的分配渠道或槽。在本专利技术另一个实施例中，还可有多个调节管插入到每一条狭长通道内，插入时与所说通道之壁间隔开并在两个端头之间延伸。调节管可含有形状和尺寸可变的孔眼，并且孔眼可朝向背离分配渠道的方向。调节管接受沿着调节管输送的气态化学品，从而使气体从孔眼流出，通过相应的分配渠道而被输送，并以基本上受控的方式沿着气体发放表面的长度方向被导引。当使用多种气体时，分配渠道将分配来的这些气体导向到一个适宜将这些气体混合的区域内。这样由于防止气体间过早发生化学反应，分配渠道还可防止喷射器被化学品堵塞。这些气体被导向到一个适宜的区域内，在那里它们混合、起化学反应并在位在喷射器下面的基片上形成一层均匀的薄膜。在一可替代的实施例中，所提供的喷射器还含有一条用来接受腐蚀剂的狭长通道。该腐蚀剂通过至少一条在狭长通道和气体发放表面之间延伸的分配渠道或槽被输送到气体发放表面上。腐蚀剂在沿着气体发放表面散布时，在沉积室内的气体发放表面和其他表面上沉积的材料便可被除去。在另一个可替代的实施例中，所提供的喷射器具有一个狭长件和两个端面，并有至少一个沿着该件的长度延伸的气体发放表面，在该件内部制有多条用来接受气体的第一狭长通道。气体发放表面具有两个转角倒圆的侧边区和一个中央凹进区。在这些第一狭长通道和气体发放表面的中央凹进区之间还制有多条细小的分配渠道。在另一个实施例中，该喷射器还包括在其内形成的、用来接受腐蚀剂的至少一条第二狭长通道。腐蚀剂通过至少一条在第二狭长通道和气体发放表面的其中一个倒圆侧边区之间延伸的细小分配渠道而被输送。如上所述，还可有多个调节管插入到每一条狭长通道内，插入时与所说通道之壁间隔开并在两个端面之间延伸。新实施例本专利技术还提供一种具有特殊优点的、创新的沉积室。该沉积室包括一个喷射器，构成该喷射器的构件为一个单件，其上有两个端面和至少一个沿着喷射器的长度延伸用来将气体发放到基片上的气体发放表面；多个排气块，每个排气块都有两个端面和至少一个沿着排气块的长度而延伸的外部表面；及一个位在喷射器和排气块之下用来在其间造成一个沉积区的支座。排气块位在喷射器两侧的附近，并与喷射器间隔开，从而在其间形成排气渠道以便用来去除气体。在一可替代的实施例中，所提供的沉积室由多个喷射器和多个排气块构成。附图的简要说明在阅读下面结合附图对本专利技术所作的详细说明后还可对本专利技术其他目的和优点有清楚的了解。附图说明图1为按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来将气体分布到基片上的喷射器，具有：一个单一的狭长件，具有两个端面和至少一个沿着该件的长度延伸且直接面向基片的狭长的外部气体发放表面；在所说第一狭长件内形成且在两个端面之间延伸用来接受气体的至少一条第一狭长通道；在所说单一 狭长件内形成且在两个端面之间延伸用来接受腐蚀剂的至少一条第二狭长通道；在所说单一狭长件内形成的至少一个细长的分配槽，直接在所说第一狭长通道和所说气体发放表面之间延伸，用来直接从所说狭长通道运送气体使它沿着狭长的外部气体发放表面分布；及 在所说单一狭长件内形成的至少一个第二细长分配槽，直接在所说第二狭长通道和所说气体发放表面之间延伸，用来从所说第二狭长通道运送腐蚀剂使它沿着狭长的外部发放表面分布。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚当Q米勒，丹尼尔M多布金，
申请(专利权)人：硅谷集团热系统责任有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]