用于外延反应器的石英圆顶的净化的视口制造技术

技术编号:28568241 阅读:23 留言:0更新日期:2021-05-25 18:06
本文描述的实施方式大致上关于原位计量系统,该原位计量系统能够持续提供到达设置于处理腔室内的基板的不中断的光学途径。在一个实施方式中,提供一种用于基板处理腔室的计量系统。该计量系统包括:传感器观察管件,耦接至基板处理腔室的石英圆顶;凸缘,从该传感器观察管件的外表面径向延伸;以及视口窗,设置在该凸缘上,该视口窗具有针对光学传感器选择的多个光谱范围,该光学传感器设置在该视口窗上或邻近该视口窗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外延反应器的石英圆顶的净化的视口
本文揭示的实施方式大致上关于半导体制造设备的领域,并且更特定而言,关于用于热处理腔室的原位计量系统。
技术介绍
半导体处理设备用于薄膜及涂层的沉积、图案化和处理中。常规的基板处理腔室提供基座或一些等同的方式支撑基板以供处理。高温工艺经常使用石英圆顶(dome)和外部灯,以将基板的温度快速升高至处理温度。确定温度/发射率的传统方法涉及高温计透过顶部石英圆顶瞄准基板。已观察到,由于来自处理腔室内的工艺的大量寄生沉积,顶部石英圆顶可能变得浑浊,这可能引发高温计部分地或甚至完全地失去光学途径(access)。结果,使得测量打折。因此,在本技术中需要提供一种设备,该设备能够针对原位计量系统持续地提供清晰的光学途径。
技术实现思路
本文描述的实施方式大致上关于原位计量系统,该原位计量系统能够持续提供到达设置于处理腔室内的基板的不中断的光学途径。在一个实施方式中,提供一种用于基板处理腔室的计量系统。该计量系统包括:传感器观察管件(sensorviewpipe),耦接至基板处理腔室的石英圆顶;凸缘(flange),从该传感器观察管件的外表面径向延伸;以及视口窗(viewportwindow),设置在该凸缘上,该视口窗具有针对光学传感器选择的多个光谱范围,该光学传感器设置在该视口窗上或邻近该视口窗。在另一实施方式中,提供一种设备。该设备包括:石英腔室,在该石英腔室中界定处理空间;基板支撑件,设置在该处理空间内;以及传感器观察管件,在该石英腔室和光学传感器之间延伸。在又一实施方式中,提供一种基板处理腔室。该基板处理腔室包括:上圆顶;与该上圆顶相对的下圆顶;设置在该上圆顶和该下圆顶之间的侧壁,其中该上圆顶、该下圆顶和该侧壁在其中界定处理空间;基板支撑件,设置在该处理空间中;传感器观察管件,在光学传感器和该上圆顶之间延伸;视口窗,设置在该传感器观察管件上方,该视口窗具有针对该光学传感器选择的多个光谱范围,该光学传感器设置在该视口窗上或邻近该视口窗;以及辐射源,设置于该下圆顶下方。附图说明为了能详细地理解本揭示内容的上述特征的方式,可以通过参考实施方式而获得上文简要概述的本揭示内容的更详细的描述,一些实施方式示于附图中。然而,应注意,附图仅示出本揭示内容的典型实施方式,因此不应被认为是对本揭示内容的范围的限制,因为本揭示内容可以容许其他等效的实施方式。图1是根据本揭示内容的实施方式的处理腔室的示意侧视截面图。图2A是根据一个实施方式的反射器板的一部分的透视俯视图。图2B是根据一个实施方式的图2A中所示的凸缘166的放大俯视图。图3示出根据本揭示内容的一个实施方式的原位计量系统的一部分的透视图。图4示出根据本揭示内容的一个实施方式的原位计量系统的一部分的截面图。图5示出根据本揭示内容的另一实施方式的原位计量系统的一部分的截面图。图6示出根据一个实施方式的原位计量系统的一部分的截面图,显示耦接至传感器观察管件的凸缘。图7示出根据一个实施方式的处理腔室的一部分的俯视图。为助于理解,已尽可能使用相同的附图标记指示图中共通的相同元件。设想到一个实施方式中揭示的元件可有益地用于其他实施方式,而无须赘述。具体实施方式本文描述的实施方式大致上关于原位计量系统,该原位计量系统能够持续提供到达设置在处理腔室内的基板的不中断的光学途径。在需要有光学途径的位置,在处理腔室的顶部石英圆顶制作多个开口。传感器观察管件从这些开口向上延伸至光学传感器,该光学传感器设置在处理腔室的盖板上方。该传感器观察管件的上端耦接到凸缘。具有针对该光学传感器选择的光谱范围的视口窗设置在该凸缘和该光学传感器之间。由于视口窗被抬升且远离热的处理腔室,因此该窗能够维持在一温度,该温度低于在处理腔室中流动的前驱物的分解温度。于是,减少了这些前驱物在视口窗上的寄生沉积。也可使用其他方法增强原位计量系统的光学可及性(accessibility)。图1是根据本揭示内容的实施方式的处理腔室100的示意侧视截面图。处理腔室100可以用于执行化学气相沉积,例如外延沉积工艺,然而处理腔室100可以用于蚀刻或其他工艺。处理腔室100的非限制性示例包括RPEPI反应器,其可由美国加州SantaClara的应用材料公司购得。虽然本文描述的处理腔室100可用于实行本文所述的各种实施方式,但来自不同制造商的其他适当配置的处理腔室也可以用于实行本揭示内容中所述的实施方式。处理腔室100包括由诸如铝或不锈钢之类的耐处理材料制成的壳体结构102。该壳体结构102包围处理腔室100的各种功能元件,诸如石英腔室,该石英腔室包括上圆顶120、下圆顶122以及设置在上圆顶120和下圆顶122之间的侧壁134。该上圆顶120、下圆顶122和侧壁134在其中界定处理空间110。基板支撑件112设置在处理空间110内并且适于接收基板114。将源自一或多种前驱物的反应性物种暴露于基板114的处理表面116以执行沉积工艺。该沉积工艺可以是在诸如硅晶片的基板上的GaN或AlGaN外延生长。随后从处理表面116移除来自沉积工艺和反应性物种暴露的副产物。通过一或多个辐射源(例如灯模块118)执行基板114及/或处理空间110的加热。上圆顶120与下圆顶122由含石英的材料制成,该材料对于从灯模块118发射的辐射的波长而言实质上透明。在一个实施方式中,灯模块118定位于下圆顶122的下方。如果需要,灯模块118也可定位于上圆顶120上方。反应性物种通过气体注射器设备128输送到处理腔室100。在一个实施方式中,该注射器设备128是一体的主体,其中形成有一个或多个导管和通道。通过与真空源(图中未示)流体连通的排气组件130将处理副产物从处理空间110移除。前驱物反应物材料和其他气体(诸如稀释、净化、和通气(vent)的气体)通过气体注射器设备128进入处理空间110,并且通过排气组件130离开处理空间110。处理腔室100还包括多个衬垫132A-132D,这些衬垫132A-132D将侧壁134与处理空间110隔开。注射器设备128包括注射器主体125,该注射器主体125中形成有多个导管,诸如第一导管190、第二导管192。一或多种前驱物气体分别从第一气体源135A和第二气体源135B通过第一导管190和第二导管192提供至处理空间110。例如,第一气体源135A经由形成在注射器主体125中的第一导管190将第一气体提供至处理空间110,而第二气体源135B通过形成在注射器主体125中的第二导管192将第二气体提供给处理空间110。该第一导管190和该第二导管192保持第一和第二气体分离,直到气体到达处理空间110为止。来自第一气体源135A和第二气体源135B两者的气体行进通过形成在注射器主体125中的一或多个出口136A和136B。在一个实施方式中,从第一气体源135A提供的气体行进通过出口136A,而从第二气体源135B提供的气体行进通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计量系统,包括:/n传感器观察管件,耦接至基板处理腔室的石英圆顶;/n凸缘,从所述传感器观察管件的外表面径向延伸;以及/n视口窗,设置在所述凸缘上,所述视口窗具有针对光学传感器选择的多个光谱范围,所述光学传感器设置在所述视口窗上或邻近所述视口窗。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181001 US 62/739,6151.一种计量系统,包括:
传感器观察管件,耦接至基板处理腔室的石英圆顶;
凸缘,从所述传感器观察管件的外表面径向延伸;以及
视口窗,设置在所述凸缘上,所述视口窗具有针对光学传感器选择的多个光谱范围,所述光学传感器设置在所述视口窗上或邻近所述视口窗。


2.如权利要求1所述的计量系统,其中所述传感器观察管件具有第一端,所述第一端耦接至穿过所述石英圆顶形成的开口。


3.如权利要求1所述的计量系统,其中所述凸缘与所述视口窗通过夹具固定,且所述夹具包括两个半圆环,所述半圆环能够铰接在一起。


4.如权利要求1所述的计量系统,其中所述凸缘的纵轴相对于所述传感器观察管件的纵轴呈约91度至约100度的角度。


5.如权利要求1所述的计量系统,其中所述传感器观察管件具有第一内径与第二内径,所述第二内径大于所述第一内径,且所述第二内径设置成比所述第一内径远离所述凸缘。


6.一种设备,包括:
石英腔室,在所述石英腔室中界定处理空间;
基板支撑件,设置在所述处理空间内;以及
传感器观察管件,在所述石英腔室和光学传感器之间延伸。


7.如权利要求6所述的设备,其中所述石英腔室具有一或多个开口。


8.如权利要求7所述的设备,其中所述传感器观察管件的第一端耦接至所述开口,且所述传感器观察管件的第二端耦接至凸缘。


9.如权利要求8所述的设备,其中所述凸缘具有顶表面,所述顶表面相对于所述基板支撑件的上表面以一角度定位。


10.如权利要求8所述的设备,进一步包括:
视口窗,设置在所述凸缘上,所述视口窗具有针对所述光学传感器选择的多个光谱范围,所述光学传感器设置在所述视口窗上或邻近所述视口窗。


11.如权利要求6所述的设备,进一步包括:
净化气体管,耦接至所述传感器观察管件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡积玓布莱恩·H·伯罗斯贾纳尔丹·德夫拉詹舒伯特·S·诸
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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