[发明专利]EPI预热环

说明书

本揭示案的实施方式大体涉及具有用于加热处理气体的预热环的处理室。在一个实施方式中，处理室包含：室主体，所述室主体界定内部处理区域；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述室主体内，所述基板支撑件具有基板支撑表面以支撑基板；及预热环，所述预热环安置于设置于所述室主体内的环支撑件上，其中所述预热环的一部分相对于所述基板支撑表面以预定角度朝向气体排放侧向下倾斜，以促使净化气体流动穿过气体排放侧较气体注射侧更多。

技术领域

本揭示案的实施方式大体涉及使用在基板处理室中的预热环。

背景技术

半导体装置的尺寸持续减小依赖于对例如输送至半导体处理室的处理气体的流动及温度的更精确的控制。通常，在横流(cross-flow)处理室中，处理气体可被输送至所述室且被引导经过待处理的基板的表面。处理气体的温度可通过例如围绕基板支撑件的预热环来控制。

图1图示横流处理室100的示意截面视图。处理室100具有设置于处理区域内的旋转式基板支撑件102，所述处理区域由上拱形结构104、下拱形结构106及室侧壁108界定。由处理气体源110供应的处理气体经由处理气体入口114被引入至上处理区域112。处理气体入口114被配置成以层流(laminar flow)方式(例如，如流动路径116所指示的大体径向向内的方向)引导处理气体。在处理期间，也从净化气体源122以一压力经由净化气体入口124引入净化气体至下处理室126，所述压力较上处理室112中的处理气体的压力相对地大。一部分的净化气体会向上流动而渗入基板支撑件102与预热环103之间且流入上处理区域112。净化气体向上流动防止处理气体流入下处理室126，由此最小化下拱形结构106上非所欲的反应物产物的沉积，所述沉积不利地减小来自下拱形结构106下放置的灯的热辐射。处理气体及净化气体经由耦接至排气装置120的气体出口118(与处理气体入口114相对)离开上处理区域112。

然而，已经发现净化气体向上流入上处理区域112可引起稀释基板128边缘附近的处理气体浓度。所述稀释主要产生于基板128边缘附近而形成紊流及额外流阻(如区域“A”所指示)，处理气体必须扩散经过所述紊流及额外流阻而前进至基板128的表面。因此，在基板边缘处的沉积效率变差。虽然在沉积期间旋转基板能产生旋转对称沉积，但由于由所述稀释所造成的不良沉积效率而导致膜的均匀性(特别是基板128边缘附近)降低。因此，基板边缘附近的膜厚度减小(边缘滚降效应(edge roll-off effect))。

由于流动特征直接影响基板上的膜均匀性，因此需要改进的沉积设备，所述改进的沉积设备减低或消除基板边缘附近的处理气体稀释且防止处理气体在处理期间进入处理室的下处理区域。

发明内容

本揭示案的实施方式大体涉及具有用于加热处理气体的改进的预热环的处理室。在一个实施方式中，处理室包含：室主体，所述室主体界定内部处理区域；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述室主体内，所述基板支撑件具有基板支撑表面以支撑基板；及预热环，所述预热环安置于设置于所述室主体内的环支撑件上，其中所述预热环的一部分相对于所述基板支撑表面以一角度朝向气体排放侧倾斜，以促使净化气体流动穿过气体排放侧较气体注射侧更多。

在另一实施方式中，提供用于半导体处理室中的环组件。所述环组件具有环形主体，所述环形主体具有中央开口、内周边边缘及外周边边缘，所述环形主体包括第一半圆形部分及第二半圆形部分，其中所述第二半圆形部分相对于所述第一半圆形部分的上表面以一角度朝向气体排放侧倾斜，以促使净化气体流动穿过气体排放侧较气体注射侧更多。