專利名稱：氣體分配噴頭及清潔方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的實施例大體上關于用在清潔噴頭的方法與裝置，諸如用于金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)及/或氫化物氣相磊晶法(HVPE)者。先前技術(shù)化學氣相沉積(CVD)技術(shù)一般用在制造半導體元件上。氣體分配噴頭一般用于將前驅(qū)物傳遞至腔室中基材上方的處理區(qū)，以將諸如薄膜之類的材料沉積至基材上。氣體分配噴頭以及腔室中其他鄰近處理區(qū)的硬體部件(諸如腔室主體)大體上是由低發(fā)射率的材料制造，諸如鋁。鋁表面一般會經(jīng)陽極氧化處理以抗氧化及/或腐蝕。然而，鋁部件可能不適合用于高溫CVD工藝，諸如需要溫度超過500°C至約1400°C的工藝，部份是因為鋁材料熱膨脹與收縮的關系。再者，升高的處理溫度會超過鋁的熔點。已進行探究其他用于高溫CVD工藝的材料。這些材料之一為陶瓷，為抗腐蝕性，具有低反射性并且能夠耐受升高的處理溫度而不變形。然而，某些諸如腔室清潔工藝的類的工藝需要在氣體分配噴頭與腔室其他部件之間以電偏壓助益等離子體形成。陶瓷材料的介電性質(zhì)不適合傳遞電子訊號以助在這些工藝中的等離子體形成。另一種此類材料為不銹鋼，相對而言不受腐蝕，具有高反射性以及低發(fā)射率，并且相較于其他諸如鋁的材料，承受緩慢的氧化速率。不銹鋼導電且可有效用于助益等離子體形成。然而，不銹鋼具有低發(fā)射率、會受到氧化、且必須受到清潔或者周期性去氧化。在高溫CVD工藝中，期望處理區(qū)中的溫度是穩(wěn)定的，以提供晶圓對晶圓之間以及晶圓內(nèi)可重復的沉積結(jié)果。一個影響處理區(qū)溫度的因子是腔室硬體的發(fā)射率。當腔室硬體處于新的狀況下(即，非氧化或非受工藝氣體化學物質(zhì)腐蝕)，發(fā)射率為已知且一般而言發(fā)射率是低的。然而，在處理期間，這些材料的發(fā)射率可能由于前驅(qū)物材料附著在暴露表面上、或由于這些暴露表面的腐蝕或氧化而改變。發(fā)射率的改變影響處理區(qū)中的熱力學參數(shù)， 會引發(fā)工藝漂移。在工藝部件的狀況不利地影響工藝狀況之前，腔室部件必須受清潔或被置換。硬體部件一般是以預定排程清潔，諸如在他們暴露至工藝條件達到經(jīng)實驗確定的數(shù)小時之后，以致于所述期間的末期，盡管工藝漂移，所述工藝仍產(chǎn)生可接受的沉積結(jié)果于基材上。清潔部件是為了將部件復原到原始狀況，而因此將工藝腔室復原到能宛若新的、干凈的部件裝設于中般執(zhí)行的狀況。然而，已發(fā)現(xiàn)特別是針對于非陶瓷腔室部件而言，當清潔時這些部件不會達成如同這些部件為嶄新的的時期的狀況。然后，在使用上，受清潔的部件可能會以如同新部件所為的方式產(chǎn)生發(fā)射率的改變。因為相較于新部件而言，腔室性質(zhì)不同，當受清潔的部件首次裝設時，于與新部件相同的工藝時期使用受清潔的部件，會造成工藝狀況可能會在基材上產(chǎn)生無法接受的沉積結(jié)果。因此，需要一種減少工藝漂移并且得以使新的及受清潔的部件之間發(fā)射率較為相近匹配的氣體分配噴頭以及這些腔室中處理區(qū)附近的其他部件。此外，需要一種清潔方法以產(chǎn)生可重復再現(xiàn)的表面。附圖簡單說明
參考具有某些繪制在附圖的實施例，可得到前文簡要總結(jié)的本發(fā)明的更特別描述，如此，可詳細了解之前陳述的本發(fā)明的特色。然而應注意，附圖只繪示本發(fā)明的典型實施例，因本發(fā)明允許其他同等有效的實施例，故不將這些附圖視為范圍的限制。

圖1為概略平面圖，繪示根據(jù)本發(fā)明實施例的用于制造半導體元件的處理系統(tǒng)的一個實施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于制造半導體元件的化學氣相沉積(CVD)腔室的概略剖面視圖。圖3是圖2中所示的A的細部放大視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例且源自圖2的噴頭組件的部份概略底視圖。圖5是根據(jù)一實施例的裝置的概略剖面視圖。圖6A是根據(jù)一實施例在清潔工藝期間所述裝置的概略特寫視圖。圖6B是根據(jù)另一實施例在清潔工藝期間所述裝置的概略特寫視圖。圖7是根據(jù)另一實施例在清潔工藝期間所述裝置的概略特寫視圖。圖8是根據(jù)一實施例具有噴頭清潔附件的裝置的概略剖面視圖。為助于了解，如可能，則使用同一元件符號指定各圖中共通的同一元件。應認知到在一實施例中揭露的元件可有利地結(jié)合其他實施例中而無須進一步記敘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大體上提供用于表面涂層的改善方法，所述表面涂層施加于用在化學氣相沉積(CVD)工藝的工藝腔室部件，以及用在根據(jù)發(fā)明的實施例的具有表面涂層的CVD工藝的裝置中。在一實施例中，提供一種噴頭裝置。所述噴頭裝置包含主體；多個延伸通過所述主體的導管，所述多個導管的每者具有延伸至所述主體的處理表面的開口 以及涂層，所述涂層設置在所述處理表面上，所述涂層為約50微米至約200微米厚并且包含約0. 8的發(fā)射系數(shù)，約180微英吋至約220微英吋的平均表面粗糙度，以及約15%以下的孔隙度。在另一實施例中，提供一種沉積腔室。所述沉積腔室包含腔室主體，具有內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間被包含在所述腔室主體的內(nèi)表面、氣體分配噴頭的內(nèi)表面及圓頂結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間；基材支撐件，設置于所述內(nèi)部空間內(nèi)，與所述氣體分配噴頭呈相對關系；以及個或多個燈組件，這些燈組件將光線導引通過所述圓頂結(jié)構(gòu)。所述氣體分配噴頭包含；主體；設置在所述主體中的多個導管，這些多導管的每者具有延伸至所述主體的所述內(nèi)表面的開口，以傳遞一種或多種氣體至所述內(nèi)部空間；以及涂層，設置在所述氣體分配噴頭的這些內(nèi)表面上。另一實施例中，提供一種用于處理基材的方法。所述方法包括以下步驟將涂層施加至腔室中環(huán)繞處理空間的主體的一個或多個表面；將第一批的一個或多個基材傳送至所述腔室的所述處理空間；提供輸入能量以將所述第一批的一個或多個基材加熱至設定點溫度，而于所述一個或多個基材上執(zhí)行第一沉積工藝；將所述一個或多個基材傳送出所述處理空間；將第二批的一個或多個基材傳送至所述腔室的所述處理空間；將所述第二批的一個或多個基材加熱至所述設定點溫度，而于所述一個或多個基材上執(zhí)行第二沉積工藝，其中通過將所述輸入能量改變少于約0. 12%而維持所述設定點溫度。在一實施例中，揭露一種裝置。所述裝置包括腔室主體以及設置在所述腔室主體內(nèi)的基材支撐件基座。所述裝置亦包括氣體分配噴頭，所述氣體分配噴頭與所述腔室主體電絕緣，設置成相對于所述基材支撐件基座，并且具有噴頭主體，所述噴頭主體包含不銹鋼以及覆于上而面對所述基材支撐件的陶瓷涂層。所述噴頭主體具有延伸穿過中的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道。所述裝置亦包括電源，耦接所述基材支撐件以及所述噴頭主體的者或多者。第一氣體供應源耦接所述噴頭主體以將氣體傳遞通過所述多個第一氣體通道，而第二氣體供應源耦接所述噴頭主體以將氣體傳遞通過所述多個第二氣體通道。另一實施例中，揭露一種清潔氣體分配噴頭的方法。所述方法包括以下步驟將清潔氣體導引至處理腔室，以及施加電偏壓至耦接所述處理腔室的氣體分配噴頭，同時設置于相對所述噴頭處的基材支撐件在電性上接地。所述噴頭具有噴頭主體，所述噴頭主體包含不銹鋼以及覆于上而面向所述基材支撐件的陶瓷涂層。所述噴頭主體具有延伸穿過中的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道。所述電偏壓將所述清潔氣體點燃成含有清潔氣體自由基的等離子體。所述方法亦包括；通過以所述清潔氣體自由基轟擊所述陶瓷涂層而使所述清潔氣體自由基與所述陶瓷涂層上形成的沉積物反應，以形成副產(chǎn)物并且暴露所述陶瓷涂層。所述暴露的陶瓷涂層的發(fā)射率與在上形成這些沉積物之前的所述陶瓷涂層的發(fā)射率的差異在2%以內(nèi)。所述方法亦包括將所述副產(chǎn)物從所述處理腔室排出。在另一實施例中，揭露一種清潔氣體分配噴頭的方法。所述方法包括以下步驟將清潔氣體導引至處理腔室，以及施加電偏壓至設置在所述處理腔室內(nèi)的基材支撐件，同時耦接所述處理腔室的氣體分配噴頭在電性上接地。所述噴頭具有噴頭主體，所述噴頭主體包含不銹鋼以及覆于上而面向所述基材支撐件的陶瓷涂層。所述噴頭主體具有延伸穿過中的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道。所述電偏壓將所述清潔氣體點燃成含有清潔氣體自由基的等離子體。所述方法亦包括通過以所述清潔氣體自由基轟擊所述陶瓷涂層而使所述清潔氣體自由基與所述陶瓷涂層上形成的沉積物反應，以形成副產(chǎn)物并且暴露所述陶瓷涂層。所述暴露的陶瓷涂層的發(fā)射率與在上形成這些沉積物之前的所述陶瓷涂層的發(fā)射率的差異在2%以內(nèi)。所述方法亦包括將所述副產(chǎn)物從所述處理腔室排出。實施方式本發(fā)明的實施例大體上提供在化學氣相沉積(CVD)工藝中所用的腔室部件的方法與裝置。在一實施例中，所述方法與裝置可用于以金屬有機氣相沉積(MOCVD)及/或氫化物氣相磊晶(HVPE)硬體沉積三族氮化物膜。在一方面中，提供一種適合沉積材料以形成發(fā)光二極體(LED)、雷射二極體(LD)或其他元件的處理腔室。CVD沉積中的工藝溫度影響膜形成速率以及膜性質(zhì)。在合理的容忍度內(nèi)，基材或晶圓必須在生命周期內(nèi)接受相同的沉積速率以及膜的品質(zhì)。CVD腔室可適于在單一基材或晶圓，或者一批基材或晶圓上執(zhí)行一個或多個沉積工藝。在工藝運作(即，從基材至基材或一批次至另一批次)之間工藝溫度會傾向漂移，因為腔室部件的發(fā)射率改變因而使晶圓溫度漂移。為了改善此問題，可能需要改變其他控制(諸如置入腔室的熱量以及從腔室放出的熱量)以維持期望的工藝溫度。由于腔室部件表面轉(zhuǎn)為受到沉積材料覆蓋或受腐蝕(即氧化或以其他方式受到化學性改質(zhì))，而發(fā)射率改變。于是，腔室中的零件須周期性受清潔，以圖將這些零件復原至原始的工藝前的狀況。一種避免腐蝕問題的機制是使用陶瓷零件，這些零件使用時不會嚴重降解，并且通過清潔，易于復原到原始熱性質(zhì)沖擊狀況。然而，陶瓷腔室零件經(jīng)受許多工藝、執(zhí)行和制造限制，這些限制使價格昂貴，且在某些半導體工藝應用中無法實行。一個使用陶瓷作為腔室部件的基礎材料的替代性方案是例如使用金屬。不銹鋼相對不易受腐蝕，在原始狀態(tài)(即，非氧化或非受工藝氣體化學物質(zhì)腐蝕)具有高反射性以及低發(fā)射率，且相較于亦常用于腔室部件的鋁的類的其他金屬，經(jīng)受緩慢的氧化速率。不銹鋼亦具有高熔點，且可在鋁部件弛垂或甚至熔融的溫度下使用。然而不銹鋼亦會氧化且必須周期性清潔或去氧化，以維持暴露至腔室工藝環(huán)境的表面上具有期望的反射率、發(fā)射率以及清潔性。一般而言，腔室零件是原位受清潔，通過使用清潔氣體而達成，諸如遞送通過遠端等離子體源的清潔氣體以提供高度反應性的自由基，而從部件表面移除氧化物或其他雜質(zhì)。此作法使腔室得以在不破真空的情況下受到清潔，并且因而減少腔室不準備從中處理基材的時間。亦需要通過移出這些零件而周期性清潔，通常是在多個清潔與工藝循環(huán)后執(zhí)行。盡管能夠原位清潔腔室表面，已發(fā)現(xiàn)到不銹鋼表面在清潔后無法恢復到原始狀態(tài)，或者無法重復地恢復到所述狀態(tài)。于是，原本期望能與新的部件一樣的所述部件的反射率與發(fā)射率卻處于不同的狀態(tài)，造成所述工藝溫度與溫度均勻性與期望的不同。在此，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)涂布腔室部件(特別是用于以燈加熱的CVD腔室中的金屬腔室部件)能夠在多個處理及/清潔循環(huán)上穩(wěn)定發(fā)射率特性?！赴l(fā)射率」一詞是指由表面發(fā)射的輻射相對于在同溫度下黑體所發(fā)射的輻射的比率。圖1是概略平面視圖，繪示處理系統(tǒng)100的一個實施例，所述系統(tǒng)包含一個或多個用于將薄膜沉積在基材上的CVD腔室102。所述處理系統(tǒng)100包含傳送腔室106、耦接傳送腔室106的CVD腔室102、耦接傳送腔室106的負載鎖定腔室108、批次負載鎖定腔室 109 (用于儲存基材，并且與傳送腔室106耦接)以及加載站110 (用于加載基材，并且與負載鎖定腔室108耦接)。處理系統(tǒng)100亦包括控制器160。傳送腔室106包含機器人組件 (圖中未示)，可操作所述組件以在負載鎖定腔室108、批次負載鎖定腔室109及CVD腔室 102之間拾起并且傳送基材。傳送腔室106亦可耦接超過一個CVD腔室102或另外的MOCVD 腔室與一個或多個HVPE腔室的組合。處理系統(tǒng)100中，機器人組件(圖中未示)傳送負載基材的基材載具板112通過狹縫閥(圖中未示)并且進入單一的CVD腔室102以進行化學氣相沉積。在此述的實施例中，基材載具板112經(jīng)裝設以用圖2中所示的相間隔的方式接收多個基材。在部分或所有沉積步驟完成后，在上具有基材的基材載具板112從CVD腔室102通過機器人組件傳送，以
供進一步處理。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的CVD腔室102的概略剖面視圖。CVD腔室102包含腔室主體202、化學物質(zhì)傳遞模組203 (用于傳遞前驅(qū)物氣體、載氣氣體、清潔氣體及/或沖凈氣體)、具有等離子體源的遠端等離子體系統(tǒng)226、感受器或基材支撐件214 (用于支撐基材載具板112)以及真空系統(tǒng)?？擅芊獾拈_口 211設于腔室主體202內(nèi)，以傳送基材載具板 112進出腔室102。開口可由狹縫閥(圖中未示)密封。腔室主體202包圍處理空間208。 氣體分配噴頭組件204設置在處理空間208的端(頂部)，而基材支撐件214設置在處理空間208另一端(底部)而與氣體分配噴頭組件204呈面對面的關系?；闹渭?14以及基材載具板112可由碳化硅、石墨、石英、氧化鋁、氮化鋁及組合制成?；闹渭?14具有ζ軸方向舉升能力，以在垂直方向上移動，如箭號215所示。在一實施例中，ζ軸方向的舉升能力可用于使基材支撐件214向上移動更接近噴頭組件204，以及向下移動進一步遠離氣體分配噴頭組件204。致動器288用于給予旋轉(zhuǎn)運動以及垂直運動二者。在某些實施例中，基材支撐件214包含加熱元件(例如電阻式加熱元件，圖中未示)以控制基材支撐件 214的溫度，因而控制基材載具板112與基材240 (定位于基材載具板112與基材支撐件214 上)的溫度。諸如熱偶的一個或多個感測器(圖中未示)可耦接至基材支撐件214以監(jiān)控處理期間基材支撐件214及/或基材載具板112背側(cè)的溫度。在所示的實施例中，氣體分配噴頭組件204裝設成雙氣室噴頭，使兩個不同的氣流得以通過噴頭分配而不會讓這些氣流在噴頭內(nèi)混合。因此，氣體分配噴頭組件204具有第一處理氣體氣室204A以及第二氣體氣室204B，第一處理氣體氣室通過第一處理氣體入口 259耦接化學傳遞模組203，以傳遞第一前驅(qū)物或第一工藝氣體混合物至處理空間208 ； 而第二處理氣體氣室用于傳遞第二前驅(qū)物或第二工藝氣體混合物至處理空間208。在一實施例中，化學物質(zhì)傳遞模組203經(jīng)裝設以傳遞金屬有機前驅(qū)物至第一處理氣體氣室204A以及第二處理氣體氣室204B。在一示例中，金屬有機前驅(qū)物包含適合的鎵(Ga)前驅(qū)物(例如三甲基鎵(TMG)、三乙基鎵(TEG))、適合的鋁前驅(qū)物(例如三甲基鋁(TMA))，或適合的銦前驅(qū)物(三甲基銦(TMI))。在圖2所示的實施例中，第一處理氣體氣室204A通過阻擋板255 分岔成兩個次氣室212A與212B，所述阻擋板以橫跨第一處理氣體氣室204A的方式定位。 阻擋板255具有多個流孔257，這些流孔設置成穿過阻擋板，提供所述二次氣室212A、212B 之間的流體連通。次氣室212A與第一處理氣體入口 259及第一處理氣體氣室204A連通， 以均勻地將從化學物質(zhì)傳遞模組203接收的氣體分配進入次氣室212A，并且穿過流孔257 進入第一處理氣體氣室204A的次氣室212B。第二處理氣體氣室204B耦接化學物質(zhì)傳遞模組203，以通過第二處理氣體入口 258傳遞第二前驅(qū)物或第二工藝氣體混合物至處理空間 208。一實施例中，化學物質(zhì)傳遞模組203經(jīng)裝設以傳遞適合的含氮處理氣體至第二處理氣體氣室204B，所述含氮處理氣體諸如氨(MK)或其他MOCVD或HVPE處理氣體。在一實施例中，通過氣體分配噴頭組件204的第一氣室壁276將第二處理氣體氣室204B與第一處理氣體氣室204A分隔。氣體分配噴頭組件204進一步包含溫度控制氣室204C，所述氣室與熱交換系統(tǒng) 270耦接，以使熱控流體流過氣體分配噴頭組件204，以助調(diào)控氣體分配噴頭組件204的溫度。適合的熱控流體包括(但不限于)水、水系的乙二醇混合物、全氟化聚醚(例如 GALDEN流體)、油類熱傳流體或類似流體。在一實施例中，第二處理氣體氣室與溫控氣室 204C是通過氣體分配噴頭組件204的第二氣室壁277分隔。溫控氣室204C可通過氣體分配噴頭組件204的第三壁278與處理空間208分隔。腔室102包含下圓頂219，含有處理空間208的下部空間210。因此，氣體分配噴頭組件204與下圓頂219之間含有處理空間208?；闹渭?14顯示為處于升高的工藝位置，但可移動至較低的位置，在所述較低的位置，舉例而言，上具有基材MO的基材載具板122可在此處加載或卸載。排氣環(huán)220設置成環(huán)繞基材支撐件214周邊，以助防止沉積發(fā)生在下部空間210，并且亦幫助導引排放氣體離開腔室102至排氣通口 209。下圓頂219 可由透明材料(諸如高純度的石英)制成，使光線得以通過而輻射加熱基材對0。輻射加熱可由多個設置于下圓頂219下方的內(nèi)部燈221A與外部燈221B提供。反射器266可用于幫助控制腔室102暴露至由內(nèi)部燈221A與外部燈221B提供的輻射能。附加燈環(huán)(圖中未示)亦可用于更細微控制基材240的溫度。在一實施例中，腔室102包括介于約60個至約 85個之間的燈22IA與221B，諸如約68個燈22IA與22IB。在方面中，燈22IA與22IB的每者為石英鹵素燈，功率為2千瓦(kW)。在本發(fā)明的某些實施例中，沖凈氣體(例如含氮氣體)可從氣體分配噴頭組件204 通過一個或多個耦接沖凈氣體源282的沖凈氣體氣室281 (圖中僅示一個)傳遞進入腔室 102。在此實施例中，沖凈氣體通過多個設置于環(huán)繞氣體分配噴頭組件204的周邊的流孔 284分配。所述多個流孔284可以繞氣體分配噴頭組件204周邊的環(huán)狀圖形裝設，并且經(jīng)定位以繞基材支撐件214的周邊分配沖凈氣體以防止基材支撐件214的邊緣、氣體分配噴頭組件204及腔室102的其他部件上有非期望的沉積，這些沉積會造成粒子形成，且最終會污染基材M0。沖凈氣體向下流進繞環(huán)形排氣通道205設置的多重排氣通口 209。排氣導管 206將環(huán)形排氣通道205連接至包括真空泵207的真空系統(tǒng)。腔室102的壓力可利用閥系統(tǒng)控制，所述閥系統(tǒng)控制排放氣體由環(huán)狀排氣通道205所汲引的速率。在其他實施例中，沖凈氣體管觀3(圖中僅示一個)在腔室主體202底部附近繞腔室主體202的周邊設置。在此組態(tài)中，沖凈氣體進入腔室102的下部空間210，并且往上流過基材支撐件214與排氣環(huán)220，而進入設置于環(huán)繞腔室主體202的周邊處的多重排氣通口 209。化學物質(zhì)傳遞模組203將化學物質(zhì)傳遞進入CVD腔室102。反應性氣體(例如第一與第二前驅(qū)物氣體)、載氣、沖凈氣體以及清潔氣體可由化學物質(zhì)傳遞系統(tǒng)通過供給線傳遞進入腔室102。在一實施例中，這些氣體是通過供給線供給，并且被供給至氣體混合箱，在所述處，這些氣體起混合并且被傳遞至氣體分配噴頭組件204。遠端等離子體系統(tǒng)226能夠產(chǎn)生等離子體以用于所選擇的應用，諸如腔室清潔或者從處理過的基材蝕刻殘余物。由來自輸入線路所傳遞的前驅(qū)物在遠端等離子體源2 產(chǎn)生的等離子體物料流過導管204D以通過噴頭組件204分散至CVD腔室102。用于清潔應用的前驅(qū)物氣體可包括含氯氣體、含氟氣體、含碘氣體、含溴氣體、含氮氣體及/或反應性元素。遠端等離子體系統(tǒng)2 亦可適于沉積CVD層，是通過在層沉積工藝期間將適當?shù)那膀?qū)物氣體流進遠端等離子體系統(tǒng)2 而達成。在一實施例中，遠端等離子體系統(tǒng)2 用于傳遞活性氯物料至處理空間208，以供清潔CVD腔室102的內(nèi)部。CVD腔室102壁以及環(huán)繞的結(jié)構(gòu)(諸如排氣通路)的溫度可進一步通過循環(huán)熱控液體而控制，所述熱控液體通過腔室102壁中的通道(圖中未示)。熱控液體可用于加熱或冷卻腔室主體202，取決于期望的效應。舉例而言，熱液體可助于維持熱沉積工藝期間均等的熱梯度，然而冷的液體可用于在解離清潔氣體的原位等離子體工藝期間從系統(tǒng)移除熱， 或者限制沉積產(chǎn)物形成在腔室壁上。由燈221A、221B提供的加熱、以及由從熱交換系統(tǒng)270 通過氣體分配噴頭組件204的熱控流體所提供的加熱或冷卻、及/或通過傳遞熱控液體至腔室主體202壁的加熱或冷卻使處理空間208中的處理溫度維持在約500°C至約1300°C， 更詳言的是約700°C至約1300°C。在一實施例中，予以燈221A及221B的輸入功率是約45kW 至約90kW，以在腔室102的處理空間208中產(chǎn)生介于約900°C至約1050°C之間的處理溫度。 在一實施例中，處理溫度是通過利用感測器(諸如一個以上的熱偶)監(jiān)控，這些感測器測量基材載具板112(圖1)的背側(cè)溫度。氣體分配噴頭組件204的第三壁278包括面向基材支撐件214的表面觀9。表面289的溫度以及氣體分配噴頭組件204的其他部份溫度在處理期間受到監(jiān)視與控制。在方面中，氣體分配噴頭組件204是由不銹鋼制造，而表面289是具有發(fā)射系數(shù)約0. 17的生不銹鋼。處理空間208中的溫度受所述表面溫度影響，也受環(huán)繞處理空間208的腔室102的其他表面溫度影響。因為CVD沉積工藝中的工藝溫度可影響膜形成速率以及膜的性質(zhì)，故腔室部件的發(fā)射率可為關鍵因素。部件表面上的材料沉積或表面的氧化與腐蝕會引發(fā)腔室部件發(fā)射率改變，影響處理空間208的溫度而因此影響基材240 (可安放在形成于基材支撐件214中的凹痕212內(nèi))的溫度，進而影響基材240上的膜形成與膜品質(zhì)。腔室內(nèi)部受到周期性地原位清潔，或者藉由開啟腔室以圖將表面復原到原始的工藝前狀況而周期性清潔腔室內(nèi)部。舉例而言，在處理循環(huán)期間，表面觀9的發(fā)射率會改變，這是由于前驅(qū)物材料附著至表面觀9， 及/或表面289的腐蝕或氧化。前驅(qū)物材料附著至表面289或腐蝕或氧化表面289會降低表面觀9的反射率。降低的反射率引發(fā)工藝漂移，因氣體分配噴頭組件204吸收更多熱而影響處理空間208中的溫度。在方面中，溫度的改變需要調(diào)整施加至燈221A、221B的功率及/或調(diào)整熱交換系統(tǒng)270中的熱控流體溫度，以維持處理空間208中的期望溫度。因此， 前驅(qū)物殘余物會持續(xù)累積在這些表面上，且需要調(diào)整功率及/或調(diào)整熱控流體以操作連續(xù)沉積工藝?；旧?，腔室的控制必須將基材溫度維持在期望的設定點，是通過在氣體分配噴頭組件表面性質(zhì)改變時改變進出腔室的熱量而達成。此外，在某點上，難以改變流體及燈功率而管理漂移，而腔室部件需要受清潔或者更換成新的部件。原位清潔這些表面可在工藝運作期間執(zhí)行以緩和工藝漂移，移除沉積殘余物及/ 或移除暴露表面的氧化或腐蝕最終需要開啟腔室102以物理性清潔暴露的表面。移除與物理性清潔腔室102是耗時的，且會導致直到供后續(xù)處理的抽吸與烘烤之后才能使用腔室。 此外，盡管腔室部件可原位清潔，此舉會使腔室在原位清潔期間「離線」。為了解決腔室部件表面性質(zhì)漂移的問題，在一實施例中氣體分配噴頭組件204 面向基材支撐件214的表面289包括粗糙化的表面，以增加表面觀9的發(fā)射率。在一實施例中，表面289經(jīng)過珠磨以提供粗糙化的表面，平均表面粗糙度(Ra)為約80微英吋 (μ-inch)至約120微英吋。相較于未粗糙化的表面，表面觀9的粗糙化增加表面289初始的發(fā)射率，并且減少由于腐蝕或氧化所引發(fā)的發(fā)射率變化，而減少工藝漂移。在一實施例中，#80的磨粒尺寸用于提供粗糙化的表面。可以壓力施加珠磨，所述壓力已知為使用期望的磨粒尺寸生成期望的Ra。在方面中，磨珠得以進入表面289中的任何開口。在方面中，氣體分配噴頭組建中的任何開口的直徑大于磨粒尺寸，且詳言的，大于#80的磨粒尺寸維度。 可通過將氣體分配噴頭組件204耦接真空泵或者將氣體分配噴頭組件204設置在真空環(huán)境中而清潔開口，以移除及排出任何可能已經(jīng)進入氣體分配噴頭組件204中的開口的磨粒。 在另一方面中，沖凈氣以可通過氣體分配噴頭組件204中的開口在約SOpsi的壓力下傳遞， 以防止或減少任何磨珠或磨粒進入開口。在另一實施例中，氣體分配噴頭組件204面向基材支撐件214的表面289包括涂層四1。此外，腔室102接近處理空間208的其他表面(諸如腔室主體202的內(nèi)表面四5) 可包括涂層四6。在一實施例中，氣體分配噴頭組件204以及腔室主體202包含不銹鋼材料，諸如316L不銹鋼。涂層291、296包含相容于用在沉積與清潔工藝中的工藝化學物質(zhì)的材料。涂層四1、296相容于用在MOCVD及HVPE工藝中所用的全溫度應用。涂層四1、四6使發(fā)射率極大化，并且穩(wěn)定表面289及/或295與涂層基底材料的發(fā)射率，而穩(wěn)定基底材料的熱吸收。在一實施例中，涂層291、296包含在約0. 8至約0. 85之間的發(fā)射系數(shù)。涂層291、296可包含沉積在表面觀9、295上的陶瓷材料。已發(fā)現(xiàn)到，當此類涂層施加至金屬表面(諸如不銹鋼)時，沉積與清潔工藝后的部件表面發(fā)射率相當接近使用前的部件表面發(fā)射率。在方面中，涂層291包括氧化鋁(A1203)、氧化鋯(&02)、釔(Y)、氧化釔(Y203)、氧化鉻(&20；3)、碳化硅(SiC)、組合或衍生物。利用熱噴涂方法(諸如等離子體噴涂)可將涂層291、296沉積在個別表面上。形成在表面觀9、295上的涂層291、296可具有50 μ m至約200 μ m的厚度。涂層四1、296可為多孔性。在一實施例中，涂層四1、四6 包括少于約10%的孔隙度，諸如約0.5%至約10%，例如約8%至約10% (通過使用光學方法)。另一實施例中，涂層291、296包括少于15 %的孔隙度，諸如約0. 5%至約15%，例如約10%至約15% (利用阿基米德法)。涂層四1、296可為疏水性或可濕潤，且包括少于約90度的接觸角，諸如介于0度至90度之間。涂層291、296可在等離子體噴涂后為白色， 并且甚至在數(shù)個沉積及/或清潔循環(huán)后，在顏色上維持實質(zhì)上的白色。進一步言之，發(fā)射率在第一次使用以及清潔工藝之間為實質(zhì)上穩(wěn)定的。舉例而言，發(fā)射率在第一使用時可為約 0. 8，而在原位清潔前可為約0. 81。因此，涂層四1、四6的發(fā)射率差量介于約0. 8至約0. 85 間，使施加至燈221A、221B的功率的漂移可忽略，在一實施例中在約80000瓦的功率設定點處，功率漂移少于約100瓦，所述功率設定點用于提供處理空間208中約1000°C的溫度及/ 或約1000°C的基材溫度。在大氣壓下異位執(zhí)行等離子體噴涂工藝而形成涂層四1、四6。等離子體噴涂工藝包括制備表面觀9、四5以增加涂層291與296的附著。在一實施例中，珠磨表面觀9、四5以產(chǎn)生粗糙化表面而促進涂層四1、四6附著。在方面中，磨珠為#80磨粒尺寸的氧化鋁粒子， 這些粒子用于形成Ra為約80微英吋至約120微英吋粗糙化表面。在珠磨期間通過氣體分配噴頭組件204傳遞沖凈氣體，以防止任何粒子進入任何形成在表面289上的開口。在一實施例中，由陶瓷粉末構(gòu)成的等離子體噴霧可在粗糙化后沉積在表面觀9、295上。在一實施例中，陶瓷粉末純度為99.5%。在另一實施例中，陶瓷粉末為氧化鋁(A1203)。可在壓力下施加等離子體噴霧以使用期望的粉末尺寸生成期望的Ra。在方面中，陶瓷粉末的等離子體施加至表面觀9、四5，且任何在表面觀9、四5中的開口受到覆蓋或填充以防止阻塞。在另一方面中，陶瓷粉末的等離子體得以至少部份進入任何在表面觀9、四5中的開口。在方面中，在等離子體噴涂期間于約SOpsi的壓力下通過氣體分配噴頭組件204傳遞沖凈氣體， 阻止噴霧進入任何形成在表面289上的開口。在方面中，將等離子體噴霧施加至表面觀9， 以致任何在表面觀9中的開口以等于表面289上的涂層291厚度的量加長。在另一實施例中，于約少于SOpsi的壓力下通過氣體分配噴頭組件204傳遞沖凈氣體，使部份噴霧得以進入形成于表面289上的開口。在尚另一實施例中，等離子體噴霧得以覆蓋開口。在此實施例中，如需要，在施加涂層后可重新機械加工開口而重啟的或者調(diào)整尺寸。亦可移除涂層四1、四6以致可翻新表面289及295的基底材料?？赏ㄟ^珠磨或使用化學物質(zhì)攻擊表面289與295之間的界面以斷裂涂層與基底材料間的粘結(jié)，而移除涂層 291,296.在清潔表面289、295之后，可根據(jù)上述涂布工藝重新施加涂層四1、296至受清潔的表面觀9與四5并且重新安裝至腔室102。圖3是圖2中細部A的放大視圖，進一步顯示于氣體分配噴頭組件204上的噴配涂層四1。氣體分配噴頭組件204包含具有第一主要側(cè)面305A以及第二主要側(cè)面305B (具有表面四；3)的主體。參考圖2與圖3，在一實施例中，藉由多個內(nèi)部氣體導管M6，第一前驅(qū)物或第一處理氣體混合物(諸如金屬有機前驅(qū)物)從第一處理氣體氣室204A通過第二處理氣體氣室204B以及溫控氣室204C傳遞入處理空間208。內(nèi)部氣體導管可為不銹鋼制成的圓柱形管線，位在設置于穿過氣體分配噴頭組件204的第一氣室壁276、第二氣室壁277及第三壁278的對準孔內(nèi)。每內(nèi)部氣體導管246包括第二主要側(cè)邊305B中的開口 310A。每開口 310A形成為穿過表面觀9以沿流徑A3傳遞第一前驅(qū)物至處理空間208。在一實施例中，通過適當?shù)氖址?諸如銅焊)將內(nèi)部氣體導管246每者附接氣體分配噴頭組件204的第一氣室壁276。在一實施例中，第二前驅(qū)物或第二處理氣體混合物(諸如氮前驅(qū)物)從第二處理氣體氣室204B通過溫控氣室204C傳遞，并且通過多個外部氣體導管245進入處理空間 208。外部氣體導管245可為不銹鋼制成的圓柱形管線。每外部氣體導管245繞個別的內(nèi)部氣體導管M6以同心方式安置。每外部氣體導管245包括在第二主要側(cè)邊305B中的開口 310B。每開口 310B形成為穿過表面觀9以沿流徑A2傳遞第二前驅(qū)物至處理空間208。 外部氣體導管245位在設置成穿過氣體分配噴頭組件204的第二氣室壁277與第三氣室壁 278的對準孔內(nèi)。在一實施例中，通過適當?shù)氖址?諸如銅焊)將外部氣體導管245每者附接氣體分配噴頭組件204的第二氣室壁277。在遠端等離子體系統(tǒng)226中由輸入線路所傳遞之前驅(qū)物產(chǎn)生的等離子體物料流過導管204D以通過氣體分配噴頭組件204分散，經(jīng)過穿過表面289形成的開口 310C抵達處理空間208。在一實施例中，開口 310A-310C的每者包括直徑(諸如內(nèi)徑Dl-DIB)，而涂層施加至表面洲9，施加方式增長開口 310A-310C而不至于減少直徑D1-D3。在一實施例中，內(nèi)徑 D1-D3為約0. 6mm。在方面中，開口 D1-D3以等于涂層291的厚度的量加長，而不至于減少任何直徑D1-D3。在另一實施例中，涂層291得以至少部份覆蓋開口 310A-310C的部份，并且進入內(nèi)徑D1-D3，顯示為內(nèi)涂層315。在此實施例中，開口 310A-310C在等離子體噴涂前不受覆蓋或填充。因此，涂層291得以減少開口 310A-310C的尺寸。在一實施例中，涂層的厚度292在表面289上及內(nèi)徑D1-D3上為約50 μ m至約200 μ m。在方面中，厚度292是經(jīng)選擇以對應每開口 310A-310C的開啟的面積百分比的量值。在方面中，涂層291的厚度292是經(jīng)選擇以覆蓋每開口 310A-310C的部分，而留下至少大約大于80%的開口直徑D1-D3。在一實施例中，涂層291得以進入開口 310A-310C達到離表面289約50 μ m至約200 μ m的深度。 流孔觀4 (圖2)在圖中未示，而可至少部份受涂層291覆蓋，如參考前文中開口 310A-310C 所述。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實施例及圖2的噴頭組件204的部份概略底部視圖。如圖所繪，包含外部氣體導管對5(從第二處理氣體氣室204B傳遞第二氣體)與內(nèi)部氣體導管 246 (從第一處理氣體氣室204A傳遞第一氣體)的同心管組態(tài)以更靠近與更均勻的樣式排列。在一實施例中，同心管以六方最密堆積的排列方式設置。于是，從第一處理氣體氣室 204A傳遞的第一處理氣體及從第二處理氣體氣室204B傳遞的第二處理氣體的每者更均等地橫跨在置于處理空間208中的基材240上傳遞，造成顯著的較佳沉積均勻性?？偨Y(jié)而言，本發(fā)明的實施例包括具有同心管組件的氣體分配噴頭組件204，用于個別傳遞處理氣體進入處理腔室102的處理空間208。氣體分配噴頭組件204以及腔室102的其他部份可包括于上設置的高發(fā)射率涂層四1、四6，以減少接近處理空間208處的部件的發(fā)射率變化，并且因而減少處理空間208中的溫度改變。根據(jù)此述的實施例，處理空間 208及其他部件的溫度(諸如從熱交換系統(tǒng)270及/或燈221A、221B施加至氣體分配噴頭組件204的熱)可更容易維持。因此施加至燈221A、221B的功率水平以及至氣體分配噴頭組件204的熱控流體的溫度可易于維持。此舉改善晶圓間的再現(xiàn)性，而無須調(diào)整工藝參數(shù)。相較于習知工藝腔室的設計，一般相信通過使用涂層四1，在LED處理腔室(諸如處理腔室10 的處理空間208中執(zhí)行的工藝的溫度可易于維持。受涂布的腔室部件 (減少發(fā)射率差異)大體上造成晶圓間以及晶圓內(nèi)均勻性的改善，且因而造成LED元件表現(xiàn)的再現(xiàn)性改善。通過使用此述的氣體分配噴頭組件204，已發(fā)現(xiàn)到由基材熱源(諸如燈 221A、221B)提供給基材的熱能維持在相對小的范圍，例如，施加至熱源的功率改變?yōu)樯儆诩s0. 5%，例如介于0. 5%至小于0. 2%之間，諸如少于約0. 12%,以維持期望的設定點溫度。舉例而言，為維持在約1000°C的設定點溫度，施加至基材熱源的功率變化少于100瓦。 在一范例中，欲維持約1000°C的溫度設定點，由基材熱源提供給基材的熱能少于100瓦，用于達成基材處理溫度。另一范例中，欲維持約80，000瓦的功率設定點，由基材熱源提供給基材的熱能變化少于100瓦，用于達成約1000°C的基材處理溫度。根據(jù)本發(fā)明的實施例，施加至燈221A、221B的功率的改變及/或為補償發(fā)射率漂移的熱控流體的流率或溫度的改變大幅減少。在一實施例中，在處理期間所用的基材載具板112(圖1)包含約95，000mm2至約 103，000mm2的表面積(諸如約100，000mm2)，而燈221A與221B輸入功率可基于此面積變化，以達成設定點處理溫度。在一實施例中，燈221A與221B的輸入功率為約45kW，以達成基材載具板112背側(cè)量測到的約900°C的處理溫度。在另一實施例中，燈221A與221B的輸入功率為約90kW，以達成基材載具板112背側(cè)量測到的約1050°C的處理溫度。因此，基于基材載具板112的表面積，燈221A與221B的輸入功率的功率密度可為約0. 45ff/mm2至約 0. 9W/mm2。在另一實施例中，在處理期間所用的氣體分配噴頭組件204包含約100，000mm2至約250，000mm2的(表面觀9的)表面積(諸如約200，000mm2)，而燈22IA與22IB的輸入功率可基于此面積變化以達成設定點處理溫度。在一實施例中，燈221A與221B的輸入功率為約45kW以達成基材載具板112背側(cè)量測到的約900°C的處理溫度。在另一實施例中， 燈221A與221B的輸入功率為約90kW，以達成基材載具板112背側(cè)量測到的約1050°C的處理溫度。因此，基于氣體分配噴頭組件204的表面積，燈221A與221B的輸入功率的功率密度可為約 0. 225ff/mm2 至約 0. 45W/mm2。在范例中，獲得來自16個沉積工藝循環(huán)的資料，且在16個沉積與清潔循環(huán)時期傳遞至燈221A與221B的功率實質(zhì)上維持穩(wěn)定。在此范例中，測量到受涂布的噴頭在燈輸出功率為約80，000瓦時有100瓦漂移，相較下，未受涂布的噴頭在相同的輸出功率設定點處的燈功率具8，000瓦漂移。因此，在16個沉積工藝循環(huán)時期基材所處的熱控處理環(huán)境的層面上，涂層291提供八十倍的改善。在此范例中，通過熱交換系統(tǒng)270及溫控氣室204C所傳遞的熱控流體的溫度在沉積與清潔工藝期間受到監(jiān)控，以決定從氣體分配噴頭組件204 移出的熱量的變化。從氣體分配噴頭組件204通過涂層291移出的能量在沉積期間為約 15. 3kW。已發(fā)現(xiàn)到熟習此技藝者將了解，倘若基材處理溫度從在工藝運作間漂移超過幾度(+/-2. 5°C )，LED元件產(chǎn)量會大幅變化。LED元件產(chǎn)率產(chǎn)生問題至少部份是由于工藝運作間已形成的LED元件中所生成的光輸出的可變性。因此，在可接受的范圍內(nèi)，此述的實施例防止或減少運作至另一運作間的基材處理溫度變化或漂移，以重復生產(chǎn)具有實質(zhì)上相同膜厚度與光輸出的LED元件。已發(fā)現(xiàn)到，通過使用上文所述的涂層四1，在期望的設定點溫度 (介于800°C至1300°C之間，諸如1000°C )的處理溫度下，運作間的平均基材處理溫度范圍少于約+/_2°C，減少工藝運作間及晶圓內(nèi)膜厚度變化，以生產(chǎn)具有實質(zhì)上相同光輸出特性的LED元件。測試于上具有涂層的氣體分配噴頭組件204顯示在膜厚偏離工藝規(guī)范前，清潔間隔之間增加以及工藝運作數(shù)目增加。舉例而言，在上具有涂層的氣體分配噴頭組件204用于80個工藝運作，同時在每工藝規(guī)范都維持住膜厚，相較的下，上沒有涂層的氣體分配噴頭在10個工藝運作后膜厚就會漂移出工藝規(guī)范。因此，在方面中，在此所述的于上具有涂層291的氣體分配噴頭組件204將原位清潔之前的工藝運作數(shù)目增加至80個，相較下，沒有涂層的噴頭用于大約10個工藝運作。因此，如此所述的氣體分配噴頭組件204通過減少腔室的停工時間而增加輸出量。測試于其上具有涂層的氣體分配噴頭組件204 亦顯示基材支撐件214的表面溫度減少約40°C。溫度減少是由于氣體分配噴頭組件204 上涂層291具更高的發(fā)射系數(shù)之故。因此，基材支撐件214較大量的熱損失造成在利用燈 221A、221B的相同的功率輸入下，氣體分配噴頭組件204具較低溫度。在沉積工藝期間，材料不僅可能沉積在基材上，亦可能沉積在其他部件上。在 MOCVD腔室中，這些部件中的即為氣體分配噴頭?？赏ㄟ^以由等離子體(包括惰氣與氯)生成的自由基轟擊噴頭而清潔的。為了生成等離子體，噴頭可受負偏壓或者相對基材支撐件浮接(floating)。噴頭可包含不銹鋼并且以陶瓷涂層涂布?？捎糜谇鍧崌婎^的一種方法是在腔室遠端點燃等離子體，并且將自由基/離子傳遞至腔室。氯類的氣體可有效清潔噴頭。高氯分壓可用于改善氯化反應效率。然而，高壓工藝抑制形成在噴頭表面上的氯化反應副產(chǎn)物的升華速率。熱雙原子氯清潔工藝的清潔效率可達到折衷。為了改善利用雙原子氯的原位腔室清潔效率，可期望利用諸如氯自由基的更具化學反應性的物料以在降低的工藝壓力下供予氯化反應，而助于反應副產(chǎn)物的升華工藝。因此，遠端生成的等離子體可為選。為了執(zhí)行遠端生成等離子體清潔噴頭，遠端生成的自由基/離子可通過遠端等離子體源生成。在一實施例中，自由基/離子可通過氯放電形成，以生成氯自由基與離子。遠端等離子體源可為誘導式耦合的等離子體源，可由RF或微波功率賦能?；蛘撸h端等離子體源可包含電子回旋共振(ECR)等離子體源，可由RF或微波功率賦能。用于遠端等離子體源的源氣體可包含雙原子氯。然而，其他氯類氣體亦可有效地被利用，諸如IC1、HC1、BC13、CC14以及CH3C1。遠端等離子體源可直接架置在腔室蓋頂部上，以減少至反應器的路徑長度，而遠端等離子體源的下游可以最小化的流動限制的方式設計，以減少重組效應?？蓪胫T如氬或氦的惰氣以點燃等離子體及/或在輝光放電中與雙原子氯(當利用時)混合以增加等離子體密度。腔室壓力可從沉積壓力減少至低于約 5Τοπ·，以減少重組效應。在清潔工藝期間可使用攪拌器，以改善反應性物料的分布。噴頭上的陶瓷涂層可為高度抗氯性及/或極低熱導性以增加噴頭表面溫度而增加氯化及升華速率。陶瓷會保護不銹鋼以防受氯自由基腐蝕。為了強化清潔效率，諸如Hg-Xe (汞氙)燈或KrF準分子雷射可用于光解離導入腔室的含氯化合物。遠端生成等離子體清潔噴頭的另一個選擇是可通過在處理腔室內(nèi)原位生成等離子體以自由基/離子轟擊噴頭。圖5顯示CVD腔室102，已被修飾成容許原位清潔噴頭組件 204。為簡化起見，功率源527示為耦接噴頭組件204，而功率源5 示為耦接嵌在基材支撐件214內(nèi)的電極529?？闪私獾皆诓僮髦?，可供給功率給噴頭組件204或基材支撐件214， 同時另一者可接地或者電浮接。腔室主體202亦可接地。因為噴頭組件204或基材支撐件 214在噴頭清潔工藝期間相對另一者受到偏壓，故通過電絕緣材料516將噴頭組件204與腔室主體202電性隔離。因此，噴頭組件204可由電容式耦合等離子體工藝清潔。為了使自由基/離子被吸引至噴頭組件204以供清潔的用，噴頭組件204可受負偏壓以吸引正離子至噴頭組件204而轟擊噴頭組件204。圖6A顯示噴頭組件204受負偏壓而腔室主體202如基材支撐件214接地的實施例。以電源527施予噴頭組件204負偏壓。 在圖6A所示的實施例中，電源是RF式電源。可了解到，由于噴頭組件204含有不銹鋼，故可使用諸如DC與AC的類的電源，但RF是不可行的，因在不銹鋼上存在陶瓷涂層。通過將清潔氣體導入腔室102而清潔噴頭組件204。清潔氣體可包含雙原子氯。 然而，可有效地利用其他氯類氣體，諸如IC1、HC1、BC13、CC14&CH3C1。在清潔期間，噴頭組件204與基材支撐件214應緊實閉合，例如在所述二者之間的間隔少于英吋。腔室102 的壓力應所述維持在諸如約300mTorr以下的低壓。清潔溫度可為大約室溫，因為噴頭組件 204大體上在沉積工藝期間冷卻。清潔工藝期間，噴頭組件不主動冷卻或加熱。來自等離子體602(在腔室102內(nèi)點燃)的熱加熱噴頭組件204。然而，因為噴頭組件204是以陶瓷涂層所涂布，陶瓷涂層提供對不銹鋼的熱阻障，因此陶瓷的表面溫度可能由于等離子體602 而增加。導入的清潔氣體可具有上至約lOOsccm的流率，助于維持低壓。低壓使得能以簡單的真空泵操作腔室，而無須用渦輪分子泵。為了維持低壓，可能要避免惰氣或載氣，因為附加氣體會引發(fā)壓力增加。但是，倘若使用渦輪分子泵，隨后在腔室中可用更高的壓力，除了含氯氣體外，可供給惰氣或載氣。對噴頭組件204的RF偏壓的功率密度可介于約2. 23W/ in2至約16W/in2之間。金屬板610可定位在基材支撐件214上，以提供相對于受偏壓的噴頭組件204的接地電極。當噴頭組件204受偏壓時，可如下文進行清潔操作。倘若基材支撐件214與噴頭組件204尚未位于清潔位置，則可置放二者在彼此以少于約1英吋的距離間隔開的位置。清潔氣體可導入基材支撐件214與噴頭組件204之間的區(qū)域。偏壓會施加到噴頭組件204，而生成等離子體602。來自等離子體的離子601會受吸引而朝向噴頭組件204，而任何沉積物會從噴頭組件204的陶瓷表面移除。隨后，噴頭組件204準備繼續(xù)操作以沉積材料于基材上。因此，整個工藝如下文所述般進行。在腔室102內(nèi)處理一個以上的基材是通過以下方式；將如上文所述的金屬有機前驅(qū)物導入并且引發(fā)這些前驅(qū)物的反應而藉由MOCVD工藝沉積一個以上的基材上。在沉積工藝期間，噴頭組件204上陶瓷涂層的發(fā)射率由第一發(fā)射率水平改變至第二發(fā)射率水平。處理腔室可隨后由熱清潔工藝清潔。噴頭組件204是由等離子體工藝清潔，以致陶瓷涂層暴露而具有第三發(fā)射率水平，所述第三發(fā)射率水平和第一發(fā)射率水平的差在2%的內(nèi)。隨后使用MOCVD工藝再度處理基材。另一實施例中(顯示于圖6B)，噴頭組件204可接地，而中具有電極529的基材支撐件214由功率源5 施加正RF偏壓。導電板610存在基材支撐件214的上以提供電極。操作是以與噴頭組件204受偏壓時的方式進行(除了基材支撐件214受偏壓的外)。受正偏壓的基材支撐件不會吸引離子，而會驅(qū)離離子，以致這些離子會被吸引至接地的噴頭組件204。在各偏壓位置(噴頭組件204或基材支撐件214)，離子轟擊噴頭組件204，并且基本上執(zhí)行反應性離子蝕刻(RIE)工藝以清潔噴頭組件204。另一實施例中(圖7中所示)，噴頭組件204可接地，而放置在基材支撐件214上的導電板704受到電連接桿705的正偏壓，所述電連接桿穿過噴頭組件204插入，并且在位置706置入與導電板704接觸。通過電性絕緣材料707，使導電桿705與噴頭組件204電性絕緣。桿705耦接至RF功率源710。因為噴頭組件204接地，而導電板704受到偏壓，離子會推斥而朝向噴頭組件204以執(zhí)行噴頭組件204的RIE。上述每一實施例中(即第6A、6B及7圖)已原位執(zhí)行清潔。在圖8所示的實施例中，可異位執(zhí)行清潔。整個噴頭組件204可向上樞轉(zhuǎn)，且如箭號A所示與可耦接功率源2 的下部組件200脫離接觸。噴頭組件204連接至接地線831，同時清潔組件810耦接噴頭組件204但與噴頭組件204電性絕緣。清潔組件810包括RF功率源830、清潔電極812、真空區(qū)域820、腔室壁811以及真空泵，所述真空泵在清潔組件耦接噴頭組件204之后立即排空清潔組件810。清潔氣體導入介于清潔電極812與噴頭組件204之間的區(qū)域。電極812受到功率源830偏壓，而等離子體602點燃。來自等離子體的離子被吸引至噴頭組件204以清潔噴頭組件204。旦清潔工藝完成，噴頭組件204從清潔組件810退耦，并且重新附接至處理腔室102以繼續(xù)沉積操作。可了解到這些上述關于第6A、6B、7及8圖實施例已論及相對于接地電極的受偏壓電極，而所述布置可具有相對于浮接電極的受偏壓電極，而非相對于接地電極。通過以來自氯等離子體的離子轟擊涂布陶瓷的不銹鋼噴頭，可使所述噴頭的發(fā)射率恢復成與未在MOCVD工藝中使用的原始噴頭的發(fā)射率相差2%以內(nèi)。前述者是導向本發(fā)明的實施例，其他及進一步的本發(fā)明的實施例可在不背離本發(fā)明的范疇下設計，本發(fā)明的范疇由隨后的申請專利范圍界定。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包含 腔室主體；基材支撐件基座，設置于所述腔室主體內(nèi)；多個加熱燈，設置在所述腔室主體外側(cè)并且定位在所述基材支撐件下方； 氣體分配噴頭，與所述腔室主體電絕緣，并且設置在所述基材支撐件基座對面，所述氣體分配噴頭具有噴頭主體，所述噴頭主體包含具有陶瓷涂層的不銹鋼且面向所述基材支撐件，所述噴頭主體具有延伸穿過所述噴頭主體的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道；電源，耦接所述基材支撐件及所述噴頭主體的一個或多個；第一氣體供應源，耦接所述噴頭主體以傳遞氣體通過所述多個第一氣體通道；以及第二氣體供應源，耦接所述噴頭主體以傳遞氣體通過所述多個第二氣體通道。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置為金屬有機化學氣相沉積裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述陶瓷涂層選自由A1203、A1N、BN、Y203> HfO2, ZrO2, SiC及組合所構(gòu)成的群組。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，進一步包含滲鋁鋼層，所述滲鋁鋼層介于所述不銹鋼與所述陶瓷涂層之間。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述陶瓷涂層選自由Α1203、Α1Ν、BN、Y203> HfO2, ZrO2, SiC及組合所構(gòu)成的群組，其中所述陶瓷涂層具有高達約300微米的厚度。
6.一種方法，包含以下步驟 將清潔氣體導至處理腔室；施加電偏壓至耦接所述處理腔室的氣體分配噴頭，同時設置于所述噴頭對面的基材支撐件電浮置或接地，所述噴頭具有噴頭主體，所述噴頭主體面向所述基材支撐件且包含具有陶瓷涂層的不銹鋼，所述噴頭主體具有延伸穿過所述噴頭主體的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道，所述電偏壓將所述清潔氣體點燃成含有清潔氣體自由基與離子的等離子體；通過以所述清潔氣體自由基轟擊所述陶瓷涂層而使所述清潔氣體自由基與所述陶瓷涂層上形成的沉積物反應，以形成副產(chǎn)物并且暴露所述陶瓷涂層，所述暴露的陶瓷涂層的發(fā)射率與上面形成所述沉積物之前的所述陶瓷涂層的發(fā)射率的差異在2%以內(nèi)；以及將所述副產(chǎn)物從所述處理腔室排出。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述清潔氣體包含含氯氣體。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述含氯氣體選自由Cl2、IC1、HC1、BC13、 CCl4, CH3Cl及組合所構(gòu)成的群組。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述電偏壓是負電偏壓。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述清潔期間所述腔室內(nèi)的壓力少于約 300mTorr其中所述電偏壓介于約2. 23ff/in2至約16W/in2之間。
11.一種方法，包含以下步驟在處理腔室中在一個或多個基材上執(zhí)行沉積工藝，同時氣體分配噴頭的發(fā)射率從第一發(fā)射率水平改變至第二發(fā)射率水平； 從所述處理腔室移出所述基材；將清潔氣體導至所述處理腔室；將電偏壓施加至耦接所述處理腔室的所述氣體分配噴頭，同時設置于所述噴頭對面的基材支撐件電浮置或接地，所述噴頭具有噴頭主體，所述噴頭主體面向所述基材支撐件且包含具有陶瓷涂層的不銹鋼，所述噴頭主體具有延伸穿過所述噴頭主體的多個第一氣體通道以及多個第二氣體通道，所述電偏壓將所述清潔氣體點燃成含有清潔氣體自由基與離子的等離子體；通過以所述清潔氣體自由基轟擊所述陶瓷涂層而使所述清潔氣體自由基與所述陶瓷涂層上形成的沉積物反應，以形成副產(chǎn)物并且暴露所述陶瓷涂層，所述暴露的陶瓷涂層具有第三發(fā)射率水平，所述第三發(fā)射率水平與所述第一發(fā)射率水平的差異在2%以內(nèi)；以及將所述副產(chǎn)物從所述處理腔室排出。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述清潔氣體包含含氯氣體。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述含氯氣體選自由C12、IC1、HC1、BC13、 CCl4, CH3Cl及組合所構(gòu)成的群組。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述電偏壓是負電偏壓，其中所述沉積工藝是MOCVD工藝。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進一步包含以下步驟在排出所述副產(chǎn)物后，在一個或多個附加基材上執(zhí)行另一沉積工藝。
全文摘要
沉積工藝期間，材料不僅可能沉積在基材上，而且也可能沉積在其他腔室部件上。在MOCVD腔室中，一種所述這樣的部件為氣體分配噴頭?？赏高^以由包括惰氣與氯氣的等離子體所生成的自由基轟擊所述噴頭而清潔的。為了生成等離子體，噴頭可受負偏壓或者相對基材支撐件浮接。噴頭可包含不銹鋼且以陶瓷涂層涂布。
文檔編號H01L21/302GK102414799SQ201080019536
公開日2012年4月11日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者H·哈那瓦, H·鐘, K·J·芒 申請人:應用材料公司