用于气体注射的方法、组件和系统与流程

本公开总体涉及用于形成电子器件的方法、组件和系统。更具体地，本公开涉及适于向反应室的下区域提供气体的方法、组件和系统。

背景技术：

1、气相反应器，例如化学气相沉积(cvd)反应器等，可用于多种应用，包括在衬底表面上沉积和蚀刻材料，以及清洁衬底表面。例如，气相反应器可用于在衬底上沉积外延层以形成器件，例如半导体器件、平板显示器件、光伏器件、微机电系统(mems)等。

2、典型的气相外延反应器系统包括包含反应室的反应器、与反应室流体联接的一个或多个前体和/或反应物气体源、与反应室流体联接的一个或多个载气和/或吹扫气体源、向反应室输送气体(例如前体/反应物气体和/或载气/吹扫气体)的气体注射系统、保持和加热衬底的基座以及与反应室流体联接的排气源。此外，该系统还可以包括升降销组件，其包括升降销，该升降销移动穿过基座内的孔，以将衬底升高和降低到基座上。此外，外延反应器系统可以包括一个或多个加热器(例如灯)和/或温度测量装置(例如热电偶)。

3、在一些情况下，可以在将基座引入反应室内之前对反应室进行陈化处理。陈化处理可以包括在基座上沉积一薄层材料。在该步骤中，材料可能沉积在基座内的孔中和/或升降销上，这可能导致升降销卡住且不能正常工作。因此，需要改进的方法、系统和组件。

4、本部分中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，已经包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景，并且不应被认为是承认任何或所有的讨论在本发明被做出时是已知的，或者构成现有技术。

技术实现思路

1、本
技术实现要素：
可以简化的形式介绍一些概念，这将在下面进一步详细描述。本发明内容不旨在必要地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、本公开的各种实施例涉及适于向反应室的下室区域和/或上室区域提供气体的改进的方法、组件和系统。该气体可以用于例如蚀刻和/或吹扫反应室的下室区域。虽然本公开的各种实施例解决现有系统和方法的缺点的方式将在下面更详细地讨论，但总体而言，本公开的各种实施例提供了方法、组件和系统，这些方法、组件和系统可用于例如减少在衬底处理和/或清洁/蚀刻下室区域期间使用的基座和/或升降销的下表面上的材料堆积，而与清洁或蚀刻上室区域无关。本公开的示例可以减少否则可能发生的在升降销上和/或基座孔内的堆积，这可以增加产量并降低反应器系统的拥有成本。

3、结合外延膜(例如硅和/或硅锗膜)或其他生长或沉积层的形成来方便地描述本发明的示例。然而，除非另有说明，否则本公开的示例不限于此。

4、根据本公开的实施例，提供了一种基座环组件。基座环组件可以向下室区域提供气体，以减轻下室区域和/或基座内的不希望的材料堆积。基座环组件可以向上室区域提供气体，以减少上室区域内和/或室的上壁的内表面上的不希望的材料堆积。示例性基座环组件包括基座环和至少一个注射器管。示例性基座环包括顶表面、底表面、第一边缘、第二边缘和基座环内部的基座开口。根据实施例的示例，第一边缘可以包括延伸到基座环内的第一注射器腔的开口。根据实施例的示例，基座环的顶表面、底表面和侧壁表面中的一个或多个包括一个或多个第一出口。根据附加实施例，第一注射器管可以至少部分地设置在第一注射器腔内。

5、根据进一步示例性实施例，基座环可以包括第二注射器腔和设置在其中的第二注射器管。根据实施例的示例，第一和/或第二注射器管可以包括石英。基座环还可以包括一个或多个第二出口。

6、根据本公开的附加实施例，一个或多个第一和/或第二出口包括横跨底表面的一部分的基本竖直出口。根据本公开的附加实施例，一个或多个第一和/或第二出口包括横跨侧壁表面的一部分的基本水平出口。根据本公开的附加实施例，一个或多个第一和/或第二出口包括横跨底表面的一部分和侧壁的一部分的拐角出口。

7、根据实施例的进一步示例，基座环组件可以进一步包括至少部分设置在基座开口内的可旋转基座。基座可被支撑以相对于基座环围绕旋转轴线旋转。

8、根据实施例的附加示例，(例如第一和/或第二)注射器管可以包括在注射器管的壁内的孔。该孔可以与一个或多个(例如第一和/或第二)出口中的至少一个流体连通。

9、根据本公开的附加实施例，提供了一种反应器系统。该反应器系统包括含有反应室的反应器。反应器可以包括上室区域、下室区域和设置在反应室内的基座环组件。该基座环组件可以是如上所述和本文别处所述的相同基座环组件。

10、根据实施例的示例，反应器系统包括至少部分设置在基座开口内的可旋转基座。可旋转基座可以包括基座顶表面和基座底表面。此外，可旋转基座可以包括一个或多个升降销孔，并且至少一个升降销可以由一个或多个升降销孔中的一个接收。

11、根据实施例的示例，蚀刻剂源可以流体联接到第一和/或第二注射器管。蚀刻剂源可以包括蚀刻剂，例如含卤化物材料。合适的含卤化物材料的示例包括氯气(cl2)和盐酸(hcl)。

12、根据实施例的示例，反应器系统还包括联接到反应室的第一端的排气凸缘。根据实施例的示例，反应器系统包括注射凸缘，其中注射凸缘联接到反应室的第二端。

13、根据实施例的示例，包括吹扫气体的吹扫气体源可以流体联接到第一和/或第二注射器管。吹扫气体可以包括氢气(h2)、氮气(n2)、惰性气体比如氩气(ar)或氦气(he)及其任何混合物中的一种或多种。

14、根据本公开的附加实施例，提供了一种方法。示例性方法包括在反应系统内提供基座环组件。反应器系统可以包括反应器，该反应器包括上室区域和下室区域。根据实施例的示例，基座环组件可以是如上所述或本文别处所述的基座环组件。根据实施例的示例，该方法还包括通过注射器管(例如第一和/或第二注射器管)向下室区域提供气体。该气体可以是本文所述的蚀刻剂和吹扫气体中的一种或多种。

15、根据实施例的进一步示例，该方法还包括在提供第一气体的步骤之前、期间和/或之后向上室区域提供第二气体。根据实施例的示例，第二气体包括例如清洁反应物、预涂层前体和/或沉积前体。

16、通过参考附图对某些实施例的以下详细描述，这些和其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见；本发明不限于所公开的任何特定实施例。

技术特征：

1.一种基座环组件，包括：

2.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述第一注射器管包括石英。

3.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述基座环包括第二注射器腔，其中，所述基座环组件包括设置在其中的第二注射器管，并且其中，所述基座环包括一个或多个第二出口。

4.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述一个或多个第一出口包括横跨所述底表面的一部分的基本竖直出口。

5.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述一个或多个第一出口包括横跨所述侧壁的一部分的基本水平出口。

6.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述一个或多个第一出口包括横跨所述底表面的一部分和所述侧壁的一部分的拐角出口。

7.根据权利要求1所述的基座环组件，还包括至少部分地设置在所述基座开口内的可旋转基座。

8.根据权利要求1所述的基座环组件，其中，所述第一注射器管包括位于第一注射器管的壁内的第一孔。

9.根据权利要求8所述的基座环组件，其中，所述第一孔与所述一个或多个第一出口中的至少一个流体连通。

10.一种反应器系统，包括：

11.根据权利要求10所述的反应器系统，还包括流体联接到所述第一注射器管的蚀刻剂源。

12.根据权利要求10所述的反应器系统，其中，所述反应器系统还包括联接到所述反应室的第一端的排气凸缘。

13.根据权利要求10所述的反应器系统，其中，所述可旋转基座包括一个或多个升降销孔，并且至少一个升降销被所述一个或多个升降销孔中的一个接收。

14.根据权利要求12所述的反应器系统，还包括联接到所述反应室的第二端的注射凸缘。

15.根据权利要求10所述的反应器系统，其中，所述一个或多个第一出口中的每个位于所述基座底表面下方。

16.根据权利要求10所述的反应器系统，其中，所述第一注射器管包括配置成提供基本垂直于来自所述注射凸缘的处理气体的流动方向的气体的孔。

17.根据权利要求10所述的反应器系统，还包括流体联接到所述第一注射器管的吹扫气体源。

18.一种方法，包括以下步骤：

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法还包括在提供所述第一气体的步骤期间向所述上室区域提供第二气体。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述基座环组件包括至少部分地设置在所述基座开口内的可旋转基座，其中，所述方法还包括在可旋转基座上提供衬底，并且向所述上室区域提供第三气体。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法还包括使用所述第一注射器管向所述下室区域提供吹扫气体。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述反应器还包括流体联接到所述第一注射器管的蚀刻剂源和吹扫源中的至少一个。

技术总结
公开了适用于气相过程的方法、系统和组件。示例性组件包括基座环和至少一个注射器管。注射器管可以设置在基座环内，以向反应器的下室区域提供气体。可以使用方法、系统和组件来获得对下室区域的期望蚀刻和吹扫。

技术研发人员：叶瀚,高培培,王文涛,A·奇塔莱,林兴,A·德莫斯,卢彦夫
受保护的技术使用者：ASM IP私人控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4