[发明专利]化学气相沉积装置

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

在所谓的高温条件下，通常在600℃到800℃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

本发明对这种情形提供了改进。

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：

-具有净化气体入口的反应腔室；

-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。

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。

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。

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。

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。

有利地，所述翅片规则地分布在所述反应腔室的内壁上。

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。

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。