化学气相沉积装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于集成电路或微系统的制造领域，更具体而言，本发明属于用于气相化学沉积的设备和过程。后者在本领域中也被称为“CVD”或“化学气相沉积”方法、设备和过程。
【背景技术】
[0002]集成电路或微系统是用硅或任何其他半导体材料的晶片或基板制成的，晶片或基板经历沉积各种材料薄膜、对这些膜进行掩膜和光刻、然后对这些相同的膜进行蚀刻的一系列步骤。在这些制造步骤之间插入设备清洁步骤以及还有产品质量检查的步骤。
[0003]在化学沉积中，在待被覆盖的基板的表面处发生吸附、化学吸附或非均相反应。在化学气相沉积的情况下，该反应发生在存在温度条件、压力条件和试剂浓度条件的所有基板上。结果是化学沉积物以形成在基板上的图案的形式均匀地覆盖表面，即使这些基板基本竖直。在最近的待被覆盖的图案可能具有非常高的形状因数(图案的宽度与高度之比)的电路和微系统的制造中该特征特别有用。
[0004]CVD设备一般包括处理腔室，在该处理腔室中容纳基板支撑件和气体分布组件(术语还被称为淋浴头)。气体分布组件将化学试剂以气态形式(还被称为处理气体或前体)输送到基板附近。该支撑件具有适合于保持基板的上面和与其上面相反的下面。基板支撑件将处理腔室的内部分成上部空间和下部空间。上部空间建立在支撑件的上面一侧并由处理腔室的壁来界定。下部空间建立在支撑件的下面一侧并由处理腔室的壁来界定。
[0005]净化气体被喷射到处理腔室的下部空间内以限制腔室壁被淋浴头喷射到腔室的上部空间内的化学试剂污染。
[0006]申请人已经提出了使用围绕支撑件布置的气体排放环。该气体排放环允许与基板齐平的气体更均匀的循环。这一点例如在由申请人提交的以FR 2930561公布的法国专利申请中进行了描述。
[0007]在气体之间或在气体和壁之间可能发生意外反应并且在不需要的地方导致呈现意外膜形式的固态沉积物。
[0008]意外反应可能导致气体排放组件特别是气体排放环的孔口堵塞。一些孔口的堵塞干扰了气体的循环并且由此影响产品质量。
[0009]此外，气体排放组件一旦被堵住就不再充分地实现其功能。反应气体流不再是均匀的。这又使得设备的其余部分特别是反应腔室在其表面处也经受意外反应。设备的特定污染削弱其有效性。污染使得必须频繁清洁气体排放组件、气体排放环和腔室的其余部分，这影响了处理腔室的可用性。意外沉积的膜容易被转移到待处理的基板上，并因而影响薄膜沉积的质量。这不是令人满意的。
[0010]这些意外沉积物越大，温度就越高。然而，用于基板的支撑件被加热，以便使得基板到达期望反应所需的温度。为了限制与分布系统接触的反应气体的冷凝现象，对分布系统进行加热。因而，装置的其余部分往往也被加热。
[0011]在所谓的高温条件下，通常在600°C到800°C之间，这些沉积需要甚至更频繁的清洁和维护，这使得这些装置在这些领域中无法工业使用。
【发明内容】
[0012]本发明对这种情形提供了改进。
[0013]为此，提供了一种如下类型的用于化学气相沉积的反应器装置，该类型的反应器装置包括:
[0014]-具有净化气体入口的反应腔室；
[0015]-气体排放通道，该气体排放通道通过位于所述腔室的内侧壁中的圆周开口连接至所述反应腔室，所述反应腔室被布置成使得净化气体流从所述净化气体入口循环到所述排放通道。
[0016]根据本发明，所述反应腔室的所述内壁从所述净化气体入口循环到所述排放通道。
[0017]根据一个实施方式，该装置包括具有周边表面的基板支撑件，该板被布置在所述反应腔室内，使得所述板的所述周边表面的至少一部分面对所述热交换装置。
[0018]此外，所述反应腔室通常具有至少一个反应气体入口，该反应气体入口面对所述板的旨在收纳基板的主表面，反应气体流在所述反应腔室中从所述反应气体入口循环到所述排放通道。
[0019]根据本发明的一个实施方式，所述热交换部件包括从所述反应腔室中的内壁突出的多个翅片，所述翅片被布置成朝向所述圆周开口引导所述净化气体流。
[0020]有利地，所述翅片规则地分布在所述反应腔室的内壁上。
[0021 ] 根据一个实施方式，所述翅片规则地分布在所述基板支撑板周围。
[0022]根据一个实施方式，该装置包括界定所述反应腔室的至少一部分的本体和附装至所述本体的至少一个部件，所述翅片被制造在附装部件中。
[0023]特别有利地，其中所述附装部件是气体排放环，该气体排放环包括限定所述反应腔室的所述内壁的一部分的内壁和外壁，所述外壁通过连接壁连接至所述内壁，该连接壁被布置成形成在所述内壁和所述外壁之间在所述连接壁的两侧延伸的两个环状通道，所述连接壁包括孔以在所述通道之间形成流体连接，所述环的特征在于所述内壁包括所述多个翅片。
[0024]优选地，所述翅片延伸超过所述壁至少I毫米。
[0025]根据一个实施方式，所述翅片均具有矩形轮廓。
[0026]根据一个实施方式，将彼此相邻的两个翅片分离开的距离等于这些翅片中的至少一个翅片的厚度。
[0027]典型地，该装置进一步包括具有周边表面的基板支撑件，该基板支撑件以在所述基板支撑件的周边表面和所述反应腔室的内壁之间形成环状通路的方式布置在所述反应腔室中，所述净化气体入口具有环状形状并界定在所述反应腔室的侧壁和布置在所述反应腔室中的附加部件的壁之间。
[0028]本发明的另一个主题涉及一种用于化学气相沉积反应器装置的气体排放环，该反应器装置包括具有净化气体入口的反应腔室和通过至少部分地由所述环的内壁界定的圆周开口连接至所述腔室的气体排放通道，所述环包括外壁，所述外壁通过连接壁连接至所述内壁，该连接壁被布置成形成在所述内壁和所述外壁之间在所述连接壁的两侧延伸的两个环状通道，所述连接壁包括孔以在所述通道之间形成流体连接，所述环的特征在于所述内壁包括多个翅片。
【附图说明】
[0029]在阅读下面的详细描述和附图之后，本发明的其他特征、细节和优点将变得更清楚，其中:
[0030]图1示出了根据本发明的反应器的轴向剖视图；
[0031]图2示出了图1的细节图1I ;
[0032]图3示出了用于将气体从图1和图2中的反应器排出的环的一部分的立体图；
[0033]图4示出了与图3中的环的一部分互补的气体排放环的一部分的立体图；和
[0034]图5示出了由图3和图4的部件的组件形成的排放环的轴向剖面部分。
[0035]附图包括一定特性的元件。因此，它们不仅能够用来完成本发明，而且在合适的情况下还有助于其定义。
【具体实施方式】
[0036]附图示出了具有总体附图标记I的处理装置或反应器。总体来说，处理装置I具有关于中心轴线XX的旋转对称性。这促进化学反应的均一性并方便制造。该对称性可以具有若干例外。在附图中，该轴线是竖直的，其对应于该装置在操作中的通常布置。在该文本的其他部分，根据图1、图2和图5的图示试用了术语顶、底、水平和竖直。反应器I具有受控压力和温度。反应器I包括中空本体2和盖子3，该盖子3将本身2封闭以形成反应腔室4。该反应腔室4也可以被称为机箱。该腔室4容纳用于基板的支撑件5或基座。该反应器I被设计成允许从腔室4的顶部向腔室4内喷射至少一种反应气体和从腔室4的底部向腔室4内喷射净化气体。反应腔室4界定了反应环境，并且其壁引导存在的气体流，以便一方面仅促进一定区域内的反应，另一方面排出混合气体。
[0037]腔室4由下内壁15、上内壁17和将下壁15连接至上壁17的侧内壁19界定。这里，下壁15和上壁17均具有大体圆盘形状，而侧壁19具有大体旋转体形状，并且将内壁15的周边边缘连接至上壁17的周边。在图1和图2的实施例中，下壁15具有小于上壁17的直径。因而，侧壁19包括彼此连接的基本圆筒状的上部19a和基本截锥体形的下部19b。下部19b沿上壁17的方向呈锥形。
[0038]侧壁19通过圆角连接至上壁15和下壁17。
[0039]这里，支撑件5包括平台7和长形基部6。板7具有紧固至基部6的上端的下主面。在这里描述的实施例中，支撑件5的基部6和板7 —体地形成。基部6穿过本体2的贯穿下壁15的开口 2a。支撑件5被组装成可相对于腔室4平移地移动。支撑件5能够移动到:顶部(所谓的工作位置)，其中板7接近上壁17 ;和底部(所谓的加载位置)，其中板7从上壁17离开。在图1和图2中，支撑件5位于工作位置。在该位置，板7距上壁17小于20毫米，优选大于5毫米的竖直距离。
[0040]板7可以被组装成相对于腔室4旋转并且围绕基部6的竖直轴线XX转动。旋转速度是支撑件5上的气体的期望流速、基板的尺寸和所需和/或期望的沉积速度的函数。
[0041]板7具有与下面相反并用来支撑一个或多个待处理的基板的上主面5a。上主面5a被布置成面对上壁17。板7具