用于杂质分层外延法的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开内容的实施方式大体涉及在基板处理腔室中使用的快速切换阀。
【背景技术】
[0002]高品质含硅膜的外延生长在外延层之间和不同的沉积工艺期间通常需要可重复配料(dose)的杂质，这些含硅膜诸如用单层或亚单层杂质掺杂的硅锗(SiGe)、硅锗碳(SiGeC)、碳化硅(SiC)或碳化锗(GeC)膜。所述沉积工艺通常涉及在沉积各外延层之后和使用各杂质剂量之后的长时间净化，使得沉积工艺缓慢且不适合生产。
[0003]因为腔室设计直接影响外延生长中的膜品质，因此需要一种沉积设备，所述设备提供亚单层杂质的快速配料能力和外延沉积与杂质配料之间的快速净化。
【发明内容】
[0004]本文描述的本公开内容的实施方式大体涉及在基板处理腔室中使用的快速切换阀。在一个实施方式中，提供用于处理半导体基板的设备。所述设备包括处理腔室，所述处理腔室包括:基板支撑件，所述基板支撑件设置于处理腔室内，用于支撑基板;下拱形结构和与下拱形结构相对的上拱形结构；多个气体注射器，所述多个气体注射器设置于处理腔室的侧壁内，所述多个气体注射器被配置成对应于基板的直径实质上呈线性布置。所述设备亦包括气体输送系统，所述气体输送系统经由多个气体注射器耦接至处理腔室，所述气体输送系统包括:气体导管，所述气体导管配置成经由第一流体线路将一种或更多种化学物质提供至所述多个气体注射器;掺杂剂源，所述掺杂剂源配置成经由第二流体线路将一种或更多种掺杂剂提供至所述多个气体注射器;和快速切换阀，所述快速切换阀设置于第二流体线路与处理腔室之间，其中所述快速切换阀被配置成在处理腔室与排放装置之间切换所述一种或更多种掺杂剂的流动。
[0005]在另一实施方式中，提供用于处理基板的处理腔室。所述处理腔室包括:可旋转基板支撑件，所述可旋转基板支撑件设置于处理腔室内，用于支撑基板;下拱形结构，所述下拱形结构相对地设置于所述基板支撑件下方;上拱形结构，所述上拱形结构相对地设置于所述基板支撑件上方，上拱形结构与下拱形结构相对;环形主体，所述环形主体设置于上拱形结构与下拱形结构之间，其中所述上拱形结构、所述环形主体和所述下拱形结构大体界定基板处理腔室的内部容积，所述环形主体具有多个气体注射器，所述多个气体注射器被布置于至少一个线性群中，所述线性群具有大致对应于所述基板的直径的宽度;气体输送系统，所述气体输送系统经由多个气体注射器耦接至处理腔室，所述气体输送系统包括:第一气体导管，所述第一气体导管配置成经由第一流体线路将第一组化学物质提供至所述多个气体注射器;第一掺杂剂源，所述第一掺杂剂源配置成经由第二流体线路将第一掺杂剂提供至所述多个气体注射器;和快速切换阀，所述快速切换阀设置于所述第二流体线路与所述处理腔室之间，其中，所述快速切换阀被配置成在所述处理腔室与排放装置之间切换第一掺杂剂的流动。
[0006]在又一实施方式中，所述设备包括处理腔室，所述处理腔室包括:基板支撑件，所述基板支撑件具有用于支撑基板的基板接收表面;下拱形结构，所述下拱形结构相对地设置于所述基板支撑件下方，所述下拱形结构包括杆部分、周边凸缘和径向延伸以连接所述杆部分和所述周边凸缘的底部，其中所述底部相对于所述基板支撑件的基板接收表面成约8°至约16°的角度;上拱形结构，所述上拱形结构相对地设置于所述基板支撑件上方，上拱形结构与下拱形结构相对，上拱形结构包括中央窗部分和用于支撑所述中央窗部分的周边凸缘，周边凸缘围绕中央窗部分的圆周嗤合所述中央窗部分，其中所述中央窗部分相对于所述基板支撑件的基板接收表面形成约8°至约16°的角度;和灯阵列，这些灯设置成邻近于下拱形结构且位于下拱形结构下面。所述设备亦包括气体输送系统，所述气体输送系统经由多个气体注射器耦接至处理腔室，所述气体输送系统包括:气体导管，所述气体导管配置成经由第一流体线路将一种或更多种化学物质提供至所述多个气体注射器;掺杂剂源，所述掺杂剂源配置成经由第二流体线路将一种或更多种掺杂剂提供至所述多个气体注射器；和快速切换阀，所述快速切换阀设置于第二流体线路与处理腔室之间，其中所述快速切换阀被配置成在处理腔室与排放装置之间切换所述一种或更多种掺杂剂的流动。
【附图说明】
[0007]可通过参照实施方式(其中一部分实施方式在附图中示出)来详细理解本公开内容的上述特征以及以上简要概述的有关本公开内容更具体的描述。然而，应注意，附图仅图示本公开内容的典型实施方式，且因此不被视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容允许其他同等有效的实施方式。
[0008]图1A为根据本公开内容的一个实施方式的背侧加热处理腔室的示意性截面图。
[0009]图1B为图1A的处理腔室的示意性截面俯视图。
[0010]图2图示根据本公开内容的一个实施方式的示例性气体输送系统。
[0011]为了便于理解，已尽可能地使用相同的参考标记来标示各图共有的相同元件。预期一个实施方式中的元件和特征可有利地并入其他实施方式中，而无需赘述。
【具体实施方式】
[0012]为了说明的目的，在以下描述中阐述了许多具体细节，以便提供对本公开内容的完全理解。在一些情况下，以框图形式示出熟知的结构和装置，而不进行详细地描述，以免模糊本公开内容。本文充分详细地描述了这些实施方式，以使得本领域技术人员能够实施本公开内容，且应理解，可利用其他实施方式，且在不脱离本公开内容的范围的情况下，可做出逻辑改变、机械改变、电性改变和其他改变。
[0013]示例性处理腔室
[0014]图1A图示根据一个实施方式的示例性背侧加热处理腔室100的示意性截面图。处理腔室100大体用于处理一个或更多个基板，包括材料在基板108的上表面上的外延沉积。处理腔室100除其他部件外可包括用于加热的辐射加热灯102的阵列，所述辐射加热灯102的阵列设置于处理腔室100内的基板支撑件106的背侧104。在一些实施方式中，所述辐射加热灯的阵列可替代地或额外地设置于上拱形结构128之上。如图所示，基板支撑件106可为盘状(disk-like)基板支撑件106，或可为无中央开口的环状基板支撑件107，基板支撑件从基板的边缘支撑基板，以便于将基板暴露于灯102的热辐射。
[00?5] 基板支撑件106定位于处理腔室100内并位于上拱形结构128与下拱形结构114之间。上拱形结构128、下拱形结构114和基座环136(设置于上拱形结构128与下拱形结构114之间)大体界定处理腔室100的内部区域。可通过装载口(loading port)(未示出)将基板108(未按比例描绘)引入处理腔室100并将基板108定位到基板支撑件106上，所述装载口别图1A中的基板支撑件106遮盖。图示基板支撑件106在上升处理位置中，但通过致动器(未示出)，基板支撑件可垂直地移动至处理位置下方的装载位置处，以允许升降销105接触下拱形结构114，穿过基板支撑件106和中心轴132中的孔，并将基板108从基板支撑件106举起。机械手(未示出)可随后进入处理腔室100，以啮合基板108且通过装载口从处理腔室100移除基板108。基板支撑件106随后可被致动上升至处理位置以将基板108放置在基板支撑件106的正面110上，其中基板108的装置侧116面朝上。
[0016]基板支撑件106定位于处理位置时将处理腔室100的内部容积分为位于基板上方的处理气体区域156和位于基板支撑件106下方的净化气体区域158。基板支撑件106在处理期间通过中心轴132旋转，以最小化处理腔室100内热气流和处理气流空间异常的影响，且因此促进基板108的均匀处理。基板支撑件106由中心轴132支撑，中心轴132在装载和卸载及某些情况下基板108的处理期间在上下方向134上移动基板108。基板支撑件106可由碳化硅或涂覆有碳化硅的石墨制成，以吸收来自灯102的辐射能和将所述辐射能传导至基板108。
[0017]上拱形结构128大体包括传递热辐射的中央窗部分199，和用于支撑中央窗部分199的周边凸缘179。中央窗部分199可具有大致圆形的周边。周边凸缘179沿支撑界面194围绕中央窗部分199的圆周啮合中央窗部分199。在一个实施方式中，通过设置在周边凸缘179与侧壁之间的0形环184将周边凸缘179密封在处理腔室的侧壁内，以提供密封，从而防止处理腔室内的处理气体逸出至周围环境中。
[0018]下拱形结构114大体包括杆部分195、周边凸缘181和底部192，底部192径