專利名稱：氣體分配系統(tǒng)的制作方法
本申請要求于1999年5月17日申請、系列號為60/134443的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，這里引用該申請。
本發(fā)明一般涉及化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)，更具體涉及以基本相同的流量給化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)中的多個通道提供氣體的改進(jìn)氣體分配系統(tǒng)。
化學(xué)汽相淀積(CVD)系統(tǒng)已是眾所周知的，這種系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于在襯底的表面上淀積或生長不同成分的薄膜。例如，CVD系統(tǒng)一般用于在半導(dǎo)體晶片上淀積介質(zhì)層、鈍化層和摻雜劑層。CVD系統(tǒng)通過向其中放置了要處理的襯底的淀積室中引入反應(yīng)處理氣體或化學(xué)蒸汽工作。在汽化的材料經(jīng)過襯底之上時，被吸收到襯底的表面上，并在其上反應(yīng)形成膜。還使用各種惰性攜帶氣體，將固態(tài)或液態(tài)源以蒸汽的形式帶入淀積室。通常，襯底被加熱，以促進(jìn)反應(yīng)。
廣泛應(yīng)用于處理半導(dǎo)體晶片的一種CVD系統(tǒng)是常壓化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)(此后稱為APCVD系統(tǒng))。例如授予Bartholomew的美國專利4834020中介紹了APCVD系統(tǒng)，這里引用該文獻(xiàn)。在APCVD系統(tǒng)中，淀積室在常壓下工作，同時引入氣體源化學(xué)試劑，以便在襯底上反應(yīng)并淀積膜。一種APCVD系統(tǒng)使用傳送帶或傳送機，在淀積工藝期間，將襯底運送通過一系列淀積室。典型的傳送帶驅(qū)動APCVD可以有四到六個隔離的淀積室。每個室具有線性處理器注入器，用于將處理器引入室中處理襯底，還具有一個或多個排氣口，用于從室中排出氣體和副產(chǎn)物。
例如授予DeDontney等人的美國專利5683516中，介紹了線性處理氣注入器。通常，注入器有數(shù)個定位成離襯底表面不到1英寸經(jīng)常近到1/8-1/2英寸的注入口。由于注入口和襯底表面間具有這種有限的間距，不久后注入口上便會覆蓋有淀積工藝期間產(chǎn)生的材料和副產(chǎn)物。材料和副產(chǎn)物還會淀積于排氣口的下緣上。一段時間后，這此淀積物累積，變成會嵌在淀積于襯底上的膜中的顆粒源，使膜質(zhì)量變差。所以，必須降低或防止這種累積。
已嘗試了數(shù)種方法減少CVD系統(tǒng)的注入口和排氣口上的淀積物累積。一種方法在注入器和排氣口的下表面附近和它們的周圍使用數(shù)個護罩。例如授予DeDontney等人的美國專利5849088和授予Tran的美國專利5944900中，介紹了護罩，這里引用這些文獻(xiàn)。每個護罩一般都包括與濾網(wǎng)(screen)結(jié)合的基座或支撐體，形成壓力通風(fēng)系統(tǒng)，例如氮等惰性保護氣體引入其中。保護氣通過沿其長度具有孔陣列的導(dǎo)管或量管輸送到壓力通風(fēng)系統(tǒng)。數(shù)個輸送管道從APCVD系統(tǒng)中的氣體歧管或悶頭套筒向量管提供保護氣。氣體歧管進(jìn)而與一般設(shè)于外部的外部保護氣體源連接。惰性氣體擴散通過濾網(wǎng)置換和稀釋鄰近護罩區(qū)域中的反應(yīng)處理氣，從而減少護罩自身上的淀積。
在直徑一般為200mm的襯底上形成不均勻性下降到低于3％以下的膜，越來越取決于對處理氣注入系統(tǒng)中和周圍氣流平衡的很好控制和很好限定。護罩一般在直線型處理氣注入器側(cè)面，而襯底在固定方向在該組件之下移動到。由于需要膜不均勻性低于3％，重要的是在處理氣側(cè)面的保護氣體流在一段時間后仍保持穩(wěn)定，并能夠沿其自身長度很好地限定注入器每側(cè)上的氣流，并相對于相對側(cè)上的氣流很好地限定注入器每側(cè)上的氣流。所以需要一種設(shè)備和方法，能夠提供很好地限定和很好地控制的保護氣流，以便不干擾處理氣流。
來自給定護罩的保護氣流取決于有關(guān)量管中的孔的數(shù)量和尺寸及保護氣提供到該管的壓力和體積流量。最后兩個因素部分取決于連接護罩中的量管與保護氣體源的輸送管道的長度和直徑。如

圖1所示，一般護罩12與護罩間，及一個淀積室與下一淀積室間，這些輸送管道10的長度不同。這些偏差是APCVD系統(tǒng)的實際局限造成的，即淀積室中遠(yuǎn)離氣體歧管16或氣體源18的護罩必然需要較長的輸送管道10，造成輸送管道長度或直徑方面的問題。這些偏差造成了難以由每個量管(未示出)或護罩12產(chǎn)生穩(wěn)定、很好限定且很好控制的氣流。
上述設(shè)計的另一問題是，來自保護氣體源的保護氣的氣流或壓力波動，會造成來自量管的氣流不穩(wěn)定和不平衡，干擾處理氣流，造成膜厚不均勻。所以，需要一種設(shè)備和方法，能夠提供高到足以減少護罩上的淀積物累積的保護氣流量，提供相當(dāng)平衡且穩(wěn)定的保護氣流，以確保一個淀積室內(nèi)進(jìn)行均勻處理，在多個室中提供相當(dāng)平衡且穩(wěn)定的保護氣流，以確保每個室中發(fā)生相當(dāng)?shù)墓に嚒?br> 解決上述問題的常規(guī)方法是，通過每個具有一個獨立的壓力調(diào)節(jié)器或質(zhì)流控制器的隔離管道，連接護罩中的每個量管與保護氣體源。與該方法有關(guān)的基本問題是，與購買、安裝和維護具有每個帶四個護罩的四個室的一個APCVD系統(tǒng)中的多達(dá)16個壓力調(diào)節(jié)器或質(zhì)流控制器有關(guān)的高成本。另外，這種方法沒有解決保持來自每個護罩的保護氣流相對于另一護罩平衡的問題。實際上，具有多個壓力調(diào)節(jié)器或質(zhì)流控制器會復(fù)雜解決方案，因為所有這些都必須彼此校準(zhǔn)，否則會導(dǎo)致不平衡保護氣流。最后，為簡便和能容易維護，良好的設(shè)計原則表明，對于給定氣體，優(yōu)選一根管道連接APCVD與氣體源。
因此，需要一種設(shè)備和方法，能夠?qū)⒈Ｗo氣流輸送到APCVD系統(tǒng)中處理室的注入器口和排氣口周圍的護罩，其流量高到足以減少淀積物在其上的形成和累積。還需要一種設(shè)備和方法，能夠提供相當(dāng)穩(wěn)定和平衡，從而允許很好地控制和很好地限定室中襯底周圍的處理氣流的保護氣流。還需要一種設(shè)備和方法，能夠提供相當(dāng)穩(wěn)定和平衡，從而確保系統(tǒng)中多室間進(jìn)行均勻處理。還需要一種設(shè)備和方法，能夠減小由于來自保護氣源的流量或壓力波動造成的保護氣流偏差，并且不使用數(shù)個獨立的壓力調(diào)節(jié)器或質(zhì)流控制器。
本發(fā)明的目的是提供一種向化學(xué)汽相淀積(CVD)系統(tǒng)的處理室引入氣體的系統(tǒng)和方法。具體說，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的氣體分配系統(tǒng)，以便以基本恒定和相同的流量，通過多個通道，向處理室中引入保護氣。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣體分配系統(tǒng)包括處理氣注入器，用于向處理室中引入處理氣；護罩組件，該組件在處理氣注入器附近具有數(shù)個護罩體，以減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積。每個護罩體具有一個濾網(wǎng)和帶有位于其中的小孔陣列的導(dǎo)管，用于通過濾網(wǎng)輸送保護氣。保護氣可以是惰性氣體和稀釋氣體，并通過數(shù)個流道被供應(yīng)到通風(fēng)口，至少一個流道耦合到每個導(dǎo)管，以便向?qū)Ч芄?yīng)保護氣。每個流道包括一個具有孔眼的限流器，孔眼的截面積(A孔眼)的大小確定為能從每個護罩體提供基本等流量的保護氣體。限流器可以在與導(dǎo)管的入口耦合的輸送管道中或?qū)Ч鼙旧碇?。即便由壓力或流量變化的單個氣體源供應(yīng)保護氣，孔眼的大小較好也確定為使通過每個導(dǎo)管的保護氣流量恒定。
一般說，每個導(dǎo)管中的小孔具有與其它導(dǎo)管基本相等的總截面積。所以，可以通過限定孔眼的大小，以便在到每個導(dǎo)管的入口處提供基本相等的負(fù)壓，從而由護罩體提供等流量的保護氣，并通過提供高到足以允許源于氣體源的壓力或流量產(chǎn)生偏差的負(fù)壓，提供恒定的流量。在每個導(dǎo)管中的小孔的總截面積為A小孔，與導(dǎo)管有關(guān)的流道的截面積為A流道時，為提供足夠的負(fù)壓，流道中限流器中孔眼的截面積A孔眼應(yīng)小于各小孔的總截面積，各小孔的總截面積應(yīng)小于流道的截面積。(A孔眼＜A小孔＜A流道)。較好是，所有流道中限流器的所有孔眼的截面積之和(總A孔眼)小于所有導(dǎo)管中各小孔的截面積之和(總A小孔)，所有導(dǎo)管中各小孔的截面積之和(總A小孔)小于所有流道的截面積之和(總A流道)。(總A孔眼＜總A小孔＜總A流道)。更好是，總A小孔/總A孔眼≥1.5，總A流道/總A小孔≥1。
另一方面，本發(fā)明旨在提供一種操作化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)處理襯底的方法。在工藝過程中，鄰近處理氣注入器設(shè)置包括數(shù)個護罩體的護罩組件，以減少工藝副產(chǎn)物在其上的淀積。每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，導(dǎo)管中帶有小孔陣列，能夠通過濾網(wǎng)輸送保護氣，以減少處理副產(chǎn)物在濾網(wǎng)上的淀積。保護氣通過數(shù)個流道供應(yīng)給導(dǎo)管，并通過在每個流道中設(shè)置其中具有孔眼的限流器，限制通過流道的保護氣的流量?？籽鄣慕孛娣e(A孔眼)的大小確定為能夠從每個護罩體提供基本等流量的保護氣。襯底設(shè)置于處理室內(nèi)，處理氣通過處理氣注入器，引入處理室以便處理襯底。在一個優(yōu)選實施例中，每個導(dǎo)管中的小孔的總截面積(A小孔)基本上等于其它導(dǎo)管的總截面積，通過提供具有大小確定為能在每個導(dǎo)管的入口處得到相同負(fù)壓的孔眼的限流器，可以得到等流量的保護氣。
按再一方面，本發(fā)明旨在提供一種處理襯底的CVD系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有從護罩組件的數(shù)個護罩體中的每個提供等流量保護氣的裝置。一般說，該系統(tǒng)還包括將在其中處理襯底的處理室，和將處理氣引入處理室的處理氣注入器。護罩體后是處理氣注入器，用于減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積。每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，導(dǎo)管中帶有小孔陣列，能夠通過濾網(wǎng)輸送保護氣，以減少在濾網(wǎng)上的淀積。數(shù)個流道給導(dǎo)管供應(yīng)保護氣。至少一個流道耦合到每個導(dǎo)管。排氣系統(tǒng)在處理室中至少具有一個排氣口，用于從處理室中排出氣體和副產(chǎn)物。在一個實施例中，從每個導(dǎo)管提供等流量保護氣的裝置包括在每個流道中的限流器，限流器具有大小確定為能提供等流量保護氣的孔眼。
閱讀了以下結(jié)合附圖的詳細(xì)介紹后，可以了解本發(fā)明的這些和其它特點和優(yōu)點，其中圖1(現(xiàn)有技術(shù))是展示將氣體輸送到常規(guī)化學(xué)汽相淀積(CVD)系統(tǒng)的多個處理室中的多個護罩的輸送管道的示意圖；圖2是傳送帶驅(qū)動的常壓化學(xué)汽相淀積(APCVD)系統(tǒng)的示意側(cè)視圖；圖3是展示具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氣體分配系統(tǒng)的處理室的APCVD系統(tǒng)的局部側(cè)視圖；圖4是展示具有根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的氣體分配系統(tǒng)的處理室的APCVD系統(tǒng)的局部側(cè)視圖；圖5是展示根據(jù)本發(fā)明一個實施例操作APCVD系統(tǒng)給數(shù)個輸送管提供基本等流量保護氣的工藝的流程圖。
本發(fā)明提供一種給多個通入處理室的饋送管分配氣體來處理襯底的設(shè)備和方法。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法特別適用于確保利用例如圖2所示的常壓化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)(APCVD)在半導(dǎo)體晶片上淀積高質(zhì)量薄膜。這里只提供所示的APCVD系統(tǒng)的實施例，目的是例示本發(fā)明，不應(yīng)作為對本發(fā)明范圍的限制。
參見圖2，典型的APCVD系統(tǒng)100一般包括具有表面110的無端頭鋼絲帶(endless wire belt)105，用于將襯底115移動通過具有一個或多個處理室125的馬弗爐120，處理室中引入處理氣或化學(xué)蒸汽以處理襯底。工藝馬弗爐120的底板135之下的加熱元件130將襯底115加熱到約200-約750℃。排氣系統(tǒng)140從工藝馬弗爐120和處理室125中排出用過的化學(xué)蒸汽、氣體和處理副產(chǎn)物。
圖3是具有本發(fā)明一個實施例的氣體分配系統(tǒng)155的APCVD系統(tǒng)100的處理室125的局部側(cè)視圖。處理室125包括頂壁160和側(cè)壁165a、165b，封閉和限定于其中在襯底115上淀積例如介質(zhì)、半導(dǎo)體或鈍化層等膜或?qū)?未示出)的處理區(qū)170。氣體分配系統(tǒng)155分配處理室125中的化學(xué)氣體，以便處理襯底115。由側(cè)壁165a、165b的下緣185a、185b及傳送帶105的表面110限定的一個或多個排氣口175a、175b，從處理室125中排出用過的化學(xué)蒸汽和氣體。總之，氣體分配系統(tǒng)155和排氣口175a、175b能夠很好地控制和很好地限制襯底115附近的處理氣體流。
氣體分配系統(tǒng)155包括線性處理氣注入器190，該注入器190具有一個或多個注入口195，用于將反應(yīng)劑處理氣引入處理室125。氣體分配系統(tǒng)155還具有護罩組件200，在處理氣注入器190附近，該組件200具有數(shù)個注入器護罩體210，在排氣口175a、175b附近，該組件200具有通風(fēng)口護罩體215，用以減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積。例如，授予Tran的美國專利5944900、授予DeDontney的美國專利5849088和美國臨時專利申請60/135362中都介紹了護罩組件，這里引用這些文獻(xiàn)。每個護罩體210、215一般都由基板220和帶孔片或濾網(wǎng)230構(gòu)成，所說基板220固定于鄰近處理氣注入器190或排氣口175a、175b的框架225上，所說帶孔片或濾網(wǎng)230結(jié)合到基板上，形成如氮等稀釋或惰性保護氣引入其中的壓力通風(fēng)系統(tǒng)235。保護氣通過濾網(wǎng)分散或擴散，以減少在其上的淀積。保護氣通過導(dǎo)管或量管240引入壓力通風(fēng)系統(tǒng)235。在一個實施例中，量管由一個多孔管構(gòu)成，其上具有沿其長度等間隔分布的氣體出口陣列或小孔245。在另一實施例(未示出)中，量管240由兩個或多個嵌套的同軸管構(gòu)成，如共同轉(zhuǎn)讓的共同待審美國專利申請(代理登記號A-67178)中所介紹的。以此方式，只有最內(nèi)部管耦合到氣體源，內(nèi)部和外部管都具有沿它們的長度分布的小孔陣列，以加強保護氣的分散性。
保護氣從APCVD系統(tǒng)100中的悶頭套筒或氣體歧管250，沿數(shù)個流道255供應(yīng)到護罩體210、215的壓力通風(fēng)系統(tǒng)235。氣體歧管250進(jìn)而與一般離APCVD系統(tǒng)100一定距離的外部保護氣體源(未示出)連接。流道255包括量管240和耦合到量管240的輸送管道260。在一個實施例(未示出)中，保護氣由接到量管240的兩端的兩個輸送管道260供應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，每個流道255至少有一個帶孔眼270的限流器265，孔眼截面積(A孔眼)的大小確定為能從多個量管240的每個和/或護罩體210、215提供基本等流量保護氣。限流器265可以在量管240的入口275內(nèi)，如圖3所示，或在輸送管道260中更靠上的部位，如圖4所示。限流器265較好在量管240的入口275內(nèi)，或在輸送管道內(nèi)，盡可能靠近入口，以便在氣體出口245提供基本相等的負(fù)壓。比限流器265在流道255中的位置更重要的是，每個流道內(nèi)的限流器的孔眼270從氣體出口245起沿流道基本等距離分布?？籽?70可以是一個大孔(未示出)，或是每個小孔有固定尺寸的多個較小孔(未示出)，孔數(shù)量選擇為提供希望的總截面積。
為保證穩(wěn)定流量的保護氣在兩個或多個流道255間等分，每個流道的限流器265中的孔眼270的截面積小于量管240中小孔的總截面積(A小孔)，而量管240中小孔的總截面積小于流道內(nèi)徑的截面積(A流道)。即A孔眼＜A小孔＜A流道這樣相對確定孔眼270的截面積大小還有一個優(yōu)點是，可以減小由于來自保護氣體源的流量或壓力波動造成的保護氣流量偏差。這對于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域來說特別重要，因為即使稍微改變保護氣的流量，也會改變襯底115周圍的處理氣流量，造成膜厚的不均勻。如上所述，半導(dǎo)體制造中，膜厚的不均勻性一般必須保持在低于目標(biāo)厚度的3％。所有流道255中的限流器265的所有孔眼170的截面積之和(總A孔眼)小于所有量管240中小孔245的截面積之和(總A小孔)，所有量管240中各小孔245的截面積之和(總A小孔)小于所有流道的截面積之和(總A流道)。即，總A孔眼＜總A小孔＜總A流道更好是，所有量管240中各小孔245的截面積之和與所有孔眼170的截面積之和之比大于或等于約1.5，所有流道255的截面積之和與所有量管中各小孔245的截面積之和之比大于或等于約1。即總A小孔/總A孔眼≥1.5及總A流道/總A小孔≥1下面結(jié)合圖5介紹操作APCVD系統(tǒng)100在襯底115上淀積層的方法。按該方法，通過數(shù)個流道255給量管240供應(yīng)保護氣(步驟280)，并通過在每個流道中提供其中具有孔眼270的限流器265限制通過流道255的保護氣流量(步驟285)。襯底115設(shè)置于處理室中(290)，通過處理氣注入器190的注入口195，向處理室引入處理氣，以便處理襯底(步驟295)。
按該方法的一個優(yōu)選實施例，每個量管240中的小孔245的總截面積為A小孔，向量管供應(yīng)保護氣的步驟(步驟280)包括通過截面積(A流道)的大小確定為A小孔＜A流道的流道供應(yīng)保護氣的步驟。更好是，限制保護氣流量的步驟(步驟285)包括提供具有截面積A孔眼的大小確定為滿足A孔眼＜A小孔＜A流道的孔眼的限流器的步驟。
實例提供以下實例，用于例示本發(fā)明的某些優(yōu)點，但并不想以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
例如可以從Scotts Valley California的Silicon Valley Group，Thermal Systems，LLC買到的WJ-1500等APCVD系統(tǒng)100裝備以根據(jù)本發(fā)明的氣體分配系統(tǒng)。每個處理室中的氣體分配系統(tǒng)包括護罩組件，在處理氣注入器附近，該組件具有一對注入器護罩體，在兩個排氣口附近，該組件具有一對通風(fēng)口護罩體。每個護罩體包括由兩個嵌套的同軸管(未示出)構(gòu)成的量管。每個內(nèi)管都包括沿它們的長度和它們的圓周等間隔分布的三十九個小孔，每個小孔的直徑為0.01英寸，總截面積(A小孔)約為0.0031平方英寸。外管具有小孔陣列，所說小孔在護罩體的壓力通風(fēng)系統(tǒng)中分配保護氣。通過最小內(nèi)徑為0.114英寸、截面積(A流道)約為0.0102平方英寸的流道，向量管供應(yīng)保護氣。在測試時，給每個護罩體供應(yīng)保護氣的流道不與單個歧管連接，而是分別與各保護氣體源連接，以便分別改變對每個的負(fù)壓，從而產(chǎn)生不平衡態(tài)。在該測試實例中，為保證每個護罩體有基本相等的流量，使用具有直徑為0.047英寸、截面積(A孔眼)約為0.0017平方英寸的孔眼的限流器。為評價修正或補償不平衡態(tài)時限流器的效果，以67.4英寸水量的負(fù)壓，給兩個注入器護罩體中的一個供應(yīng)保護氣，并以37.8英寸水量的負(fù)壓，給另一注入器護罩體供應(yīng)保護氣。在約37英寸水量的負(fù)壓下，通風(fēng)口護罩體保持恒定。在隨后的測試中，使用具有上述氣體分配系統(tǒng)的APCVD系統(tǒng)，在半導(dǎo)體襯底上，淀積厚1750埃至1836埃的膜。膜的不均勻性低于2.77％。然后，利用沒限流器的標(biāo)準(zhǔn)氣體分配系統(tǒng)，用相同的不對稱負(fù)壓(the same skewed backing pressure)進(jìn)行測試，結(jié)果，對于1262埃的膜來說，不均勻性為10.8％。所以，該測試表現(xiàn)出根據(jù)本發(fā)明的氣體分配系統(tǒng)補償來自孔眼的壓力嚴(yán)重不平衡的能力。
應(yīng)理解，盡管在以上說明書中記載了本發(fā)明某些實施例的數(shù)個特征和優(yōu)點及本發(fā)明各實施例的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能，但該公開只是例示性中，在由表述所附權(quán)利要求書的各術(shù)語的一般性含義所最大程度表示的本發(fā)明原理范圍內(nèi)，可以在細(xì)節(jié)上尤其是部分結(jié)構(gòu)和配置上做出變化。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)的護罩組件，所說護罩組件包括(a)多個護罩體，每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，所說導(dǎo)管中具有小孔陣列，用于通過濾網(wǎng)輸送保護氣；(b)多個流道，至少一個流道耦合到每個導(dǎo)管，用于向?qū)Ч芄?yīng)保護氣；及(c)在多個流道中的每一個中的限流器，限流器具有截面積(A孔眼)的大小確定為能從多個護罩體的每一個提供基本等流量的保護氣的孔眼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的護罩組件，其中多個流道從單一的保護氣體源給導(dǎo)管供應(yīng)保護氣，其中所說孔眼的大小確定為，甚至在來自保護氣體源的保護氣的壓力或流量變化時，也能從多個護罩體的每一個提供基本恒定流量的保護氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的護罩組件，其中每個導(dǎo)管中的小孔的總截面積為A小孔，與導(dǎo)管有關(guān)的流道的截面積為A流道，其中A孔眼＜A小 孔＜A流道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的護罩組件，其中所有流道中限流器的各孔眼的截面積之和(總A孔眼)小于所有導(dǎo)管中各小孔的截面積之和(總A小孔)，總A小孔小于所有流道的截面積之和(總A流道)。
5.一種在處理室中分配氣體以處理襯底的氣體分配系統(tǒng)，所說氣體分配系統(tǒng)包括(a)能向處理室引入處理氣的處理氣注入器；(b)護罩組件，在處理氣注入器附近具有多個護罩體，用于減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積，每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，導(dǎo)管中具有小孔陣列，用于通過濾網(wǎng)輸送保護氣；(c)多個流道，至少一個流道耦合到每個導(dǎo)管，用于向?qū)Ч芄?yīng)保護氣；及(d)在多個流道的每一個中的限流器，限流器具有截面積為A孔眼的孔眼。
6.一種處理襯底用的化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)在其中處理襯底的處理室；(b)能向處理室引入處理氣以處理襯底的處理氣注入器；(c)護罩組件，在處理氣注入器附近具有多個護罩體，用于減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積，每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，導(dǎo)管中具有小孔陣列，用于通過濾網(wǎng)輸送保護氣；(d)多個流道，至少一個流道耦合到每個導(dǎo)管，用于向?qū)Ч芄?yīng)保護氣；(e)從多個護罩體中的每一個提供基本等流量保護氣的裝置；(f)至少在處理室中具有一個排氣口的排氣系統(tǒng)，用于排出處理室中的氣體和副產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中從每個導(dǎo)管提供基本等流量的保護氣的裝置包括在多個流道的每一個中的限流器，限流器具有截面積(A孔眼)的大小確定為能從多個護罩體的每一個提供基本等流量的保護氣的孔眼。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7的系統(tǒng)，其中每個導(dǎo)管中的小孔的總截面積為A小孔，與導(dǎo)管有關(guān)的流道的截面積為A流道，其中A孔眼＜A小 孔＜A流道。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7的系統(tǒng)，其中所有流道中限流器的各孔眼的截面積之和(總A孔眼)小于所有導(dǎo)管中各小孔的截面積之和(總A小孔)，總A小孔小于所有流道的截面積之和(總A流道)。
10.一種操作化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)處理襯底的方法，該方法包括以下步驟(a)提供一種護罩組件，該組件包括在處理氣注入器附近的多個護罩體，用以減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積，每個護罩體具有濾網(wǎng)和導(dǎo)管，導(dǎo)管中帶有小孔陣列，能夠通過濾網(wǎng)輸送保護氣，以減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積；(b)通過多個流道向?qū)Ч芄?yīng)保護氣；(c)通過在每個流道中設(shè)置其中具有孔眼的限流器，限制通過多個流道的保護氣的流量，孔眼的截面積(A孔眼)的大小確定為能夠從多個護罩體的每一個提供基本等流量的保護氣；(d)將襯底設(shè)置于處理室內(nèi)；及(e)將處理氣通過處理氣注入器，引入處理室以便處理襯底。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中每個導(dǎo)管中的小孔的總截面積為A小孔，其中步驟(b)包括通過具有截面積A流道確定為A小孔＜A流道的流道供應(yīng)保護氣的步驟，其中步驟(c)包括提供具有大小確定為A孔眼＜A小孔＜A流道的孔眼的限流器的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中步驟(b)包括通過總截面積滿足“總A流道/總A小孔≥1”的流道供應(yīng)保護氣的步驟，其中步驟(c)包括提供具有大小確定為“總A孔眼/總A小孔≥1.5”的孔眼的限流器的步驟。
全文摘要
將氣體分配給到處理室的多個饋送管以處理襯底的設(shè)備和方法。系統(tǒng)包括處理氣注入器和護罩組件,所說組件在處理氣注入器附近具有多個護罩體,用于減少處理副產(chǎn)物在其上的淀積。每個護罩體具有濾網(wǎng)和量管,量管中具有小孔陣列,用于通過濾網(wǎng)輸送保護氣。保護氣通過多個具有限流器的流道供應(yīng)給量管,限流器具有大小確定為能從每個護罩體提供等流量保護氣的孔眼?？籽鄣拇笮≥^好是確定為即便氣源的壓力或流量變化,也能使保護氣流量恒定。
文檔編號C23C16/44GK1274768SQ00108549
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月17日
發(fā)明者勞倫斯·D·巴塞洛繆, 蘇恩·K·約漢, 格里高里·M·斯圖姆伯, 馬克·B·金, 杰弗里·錢 申請人:硅谷集團熱系統(tǒng)責(zé)任有限公司