TW517097B - Chemical vapor deposition apparatus - Google Patents
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Description
517097 五、發明說明（1) 發明背景 本發明是有關於一種化與 介與各W社 卞乳相/儿積裝置以及一插、主认1上 化予乳相〉儿積室内壁與處理室外部表 )L種清除掉 化學氣相沉積裝置一般包含有一化風^:貝的方法。 需要-組件，定：：：(/理此，:再為污染物）'然而，有時 壁與該組件之間形成：二里：二以：準内壁，結果在内 處。 積與界面，而污染物會聚集在該 例如，相關圖式中的圖丨顯 # 包含一北學翁 貝丁得、、元化予乳相沉積裝置10 % : 積處理室12，一控制處理室12内曰二 組件14，以及位於處理 f円日日圓的 ^ ^ ^ . 至Η之上與之下的加熱燈16。‘ 处里至12包含一不鏽鋼基底環18， 窗20與22，分別密封你其宓声彳Q * c及上⑷與下部石英 英檷招ί” “ 封基底相側内的周邊。上部石 :襯裡％24與下部石英襯裡環26位於處理室 :襯裡環24當作基底環18上部的襯底以及上部石英窗二 邛/刀，而下部石英襯裡環26，當作基底環18下部的襯底 ^及下部石英窗22的一部分。上部石英襯裡環以與下部石 英襯裡環26的目的在於保護基底環，不用曝露到處理室丄2 内的處理氣體以及嚴苛的溫度條件中。 處理氣體入口埠2 8與出口埠3 0在基底環1 8的相反側壁 上。處理氣體入口凹處32與出口凹處34分別被分割成數個 下部石英襯裡環2 6的周邊區段，因此安置入口埠28與出口 埠3 0，以便與處理室1 2的處理環境溝通。 進行處理時，晶圓由組件1 4抓住到定位，並由加熱燈1 6
C:\Program Files\Patent\54874. ptd 第4頁 517097 五、發明說明（2) 加熱到所需溫度。然後處理氣經由入口淳2 8送入處理室 1 2 ’並進行反應’在晶圓上形成沉積層◦取代氣體經由入 口埠2 8送入’使得處理氣體以及其它的反應副產物能經出 口埠3 0排出。
化學氣相沉積裝置1 〇是習用技術中所已知的，因此在此 不作進一步的說明。只說明處理室丨2内的處理環境需要儘 可此的免除污染物便足夠。然而，已經發現到污染物會聚 集在基底環1 8與下部石英襯裡環2 β之間的界面3 6空隙中。 已知這些污染物包含氧化鐵，是從基底環丨8的氧化作用與 化學退化而來，此外還包含有化學氣相沉積副產物氣體， 以及如氯與水的物質。 ‘ 圖2疋圖1中2 - 2的剖示圖，只顯示處理室丨2。細缝3 8是 由基底裱18與下部石英襯裡環26所形成，用來讓晶圓插入 處=室12並從處理室12中移開，而且有一熱耦埠4〇是由基 底8以及上部石英襯裡環24與下部石英襯裡環26之間的 界面所形成。熱耦埠40是用來做溫度校正，並關起來當作 插庙4 2用。 圖3。與圖4顯示出從下部石英襯裡環26的另一側，亦即旋 轉180 ，分別顯示處理氣體入口凹處32與出口凹處34，
熱耦埠40以及細縫38，如同下部石英襯裡環26上所看到 的。 發明摘要- 依據本發明的第一特點，化學氣相沉積裝置包含化學氣 相沉積處理室，處理室内壁上的襯裡，進入處理室到清洗
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五、發明說明（3) 通道的入口埠，以及從清洗通道離開處理室的出口蜂，其 中清洗通道是在該内壁與襯裡間形成的。 /、 化學氣相沉積處理室最好是包含基底環以及第_與第二 組件’能分別將基底環的相反側周邊密封起來，而兮 — 最好是環狀，將基底環襯住。 依據本發明的第二特點，清除掉化學氣相沉積處理室的 内壁與内壁上襯裡上物質的方法，包含經由襯裡與内壁所 形成的通道以清除物質的步驟。 土 ^據本發明的第三特點，化學氣相沉積處理室的概禮包 含疋義出處理氣出口開口以及清洗通道的環形，具有在至 少一部分環形外表面上的第一部分，以及連接第一部奋.到 出口開口的第二部分。 依據本發明的第四特點，化學氣相沉積處理室的襯裡包 δ疋義出在圓筒狀外表面上所形成清洗通道的石英環。 圖式的簡單說明 本發明將參閱相關圖式的實例做進一步說明： 圖1傳統化學氣相沉積裝置的剖示圖； 圖2是圖1中2-2的剖示圖，只顯示圖1的某些部分； 圖3與圖4是從傳統化學氣相沉積裝置的另一側所看到的 透視圖； 圖5與圖6是類似於圖3與圖4的透視圖，分別顯示出依據 本發明的化學氣相沉積裝置； 圖7是類似於圖2結合圖5與圖6的剖示圖，以及 圖8是類似於圖1結合圖5與圖6的剖示圖。
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五、發明說明（4) 較佳實施例說明 化學氣相沉積裝置已經說明過。在以下的說明中，為了 :釋起見’先說明一些特定的細f，提供對本發明的完敕 古:匕如化學氣相沉積裝置的使用’該化學氣相沉積： 置八有特殊材料部分之特定組合的處理室，具特定组合與 :寸之下部襯裡環，特定的清洗方法，以及使用特定：體 來清洗。然而對於熟知該領域的人士來說，很明顯的可以 不需這些特定的細節而實現本發明。 本發明是有關於一種化學氣相沉積裝置，包含一化學氣 相沉積處理室，該化學氣相沉積處理室具有一基底環:= 及上部與下部石英窗，該化學氣相沉積裝置還包含:石 襯裡，當作基底環的襯底，在石英襯裡的外部表面上會形 成一清洗通道，經由該清洗通道，清洗除掉基底環與^英 襯裡之間的污染物。現在參閱圖5到圖8，對本發明做更詳 ΛΑ η Ο 丨 圖5與圖6顯示下部襯裡環44，類似於圖3鱼圖4中的下 石英襯裡環26，除了通道46是切割圓桎形表面外殼的一; 分以外。通道46延伸到多於或低於下部襯裡環44的 180° ，並位於熱耦埠40與處理氣體出口凹處以底下的區
域。小凹槽48與50分別連接熱耦埠40與處理氣出口凹户 34。下部襯裡環44具有4〇mm的厚度（Τ)，而通道46具有<約 21mm的寬度（W)，在熱耦埠4〇的區域内。 八 圖7顯示處理室12，其中圖2中的下部石英概裡環26，已 經用圖5與圖6的下部襯裡環44取代’使得通道⑴立於下部
517097 五、發明說明（5) 襯裡環4 4與基底環1 8之間。通道4 6是經由凹槽4 8來與熱耦 璋4 Q溝通。’ 圖8顯不類似於圖1的化學氣相沉積裝置1 〇 ’但是包含圖 5與圖6的下部襯裡環4 4。通道4 6是藉凹槽5 0來與處理氣體 出口埠3 0溝通。 使用化學氣相沉積裝置時，清洗氣體經由熱耦埠4 0送入 通道46，流過通道46，從連接通道46到處理氣體出口凹處 3 4的凹槽5 0離開通道4 6，從該處經處理氣體出口埠3 0而離 開處理室1 2。所以位於基底環1 8及下部襯裡環4 4間的污染 物也隨之清除。使用者已經發現到，每秒1到5 0公升的清 洗氣體流率便足夠。因為通道4 6只在熱耦埠4 0與處理氣體 出口凹處3 4的區域，清洗氣體是在控制下離開入口埠2 8， 並避免與從入口埠2 8進入的處理氣體混合在一起，會造成 不利的沉積效應，並留在處理氣體出口埠3 0的區域内，大 部分的化學氣相沉積副產物的污染物會聚集在該處。要注 意的是，不需要曾經與在處理室1 2的處理環境中的氣體混 合的清洗氣體，該污染物便可以清除掉。以這種方式，便 可以用不同的氣體來達到清洗以及處理的目的。 清洗氣體可以是惰性氣體或是比如HC1，BC12，CC14， Cl2，SC14，CF4，SF4，SF6，CHF3 與 C2F6 的氣體，會與氯或其 它化學氣相沉積副產物氣體起反應。因為對某些材料的氣 化效應，尤其是液體與固體化學氣相沉積副產物，這些氣 體也稱作”蝕刻氣體π。 另外，清洗氣體可以是處理室1 2在氫氣烘乾時所使用的
L:\EXT\54\54874. PTD 第8頁 517097 五、發明說明（6) 氫氣，一般是在8 0 0 °C到1 2 0 0 °C之間發生。 因此，化學氣相沉積裝置已經做了說明。雖然本發明已 經參閱特定的實施例做了說明，但是很明顯的，在不偏離 本發明較廣的精神與範圍之下，可以對這些實施例做不同 的修改與變化。因此，說明與圖式都只是說明性，而非限 定性。
C:\Program Files\Patent\54874. ptd 第9頁
Claims (1)
- 51709^吓年爲 曰 产 …越 1. 一種化學氣相沉積處理裝置，係包含： 一化學氣相沉積處理室； 一襯裡，在該處理室的内壁上，其中有一清洗通道在 内壁與襯裎之間形成，該襯裡隔絕開該清洗通道與該化學 氣相沉積處理室的處理環境； 一入口璋’進入該處理室，到達該清洗通道；以及 一出口璋’從該清洗通道離開該處理室。 2 ·如申請專利範圍中第1項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該化學氣相沉積處理室包含： 一基底環；以及 第一與第二組件，分別密封住該基底環的周邊，其中 該襯裡是一裱狀’當作該基底環的襯裡。 3·如申請專利範圍中第2項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該基底環至少要當作部分該第一組件的襯裡。 4 ·如申凊專利範圍中第2項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該基底環是用金屬做成。 5 ·如申請專利範圍中第4項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該基底環是用铜鐵合金做成。 6 ·如申請專利範圍中第5項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該基底環是用不鏽鋼做成。 7·如申請專.利範圍中第1項之化學氣相沉積處理裝置， 其中該清洗通道是由襯裡内的凹槽所形成的。 8 · —種清洗掉化學氣相沉積室内壁與内壁上襯裡之間物 質的方法，包含以下步驟： 經由該内壁與該襯裡所形成的通道清洗掉該物質。O:\54\54874.ptc 第1頁 2000. 05. 06. 010 517097 案號 87115762 A_η 曰 修正 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍中第8項之方法，其中該物質是用惰 性氣體清洗掉。 1 0.如申請專利範圍中第8項之方法，其中該物質是用會 與化學氣相沉積副產物起反應的反應性氣體來清洗掉。 11.如申請專利範圍中第1 0項之方法，其中該反應性氣 體是從HC1，BC12，CC14，Cl2，SC14，cf4，sf4，sf6，chf3 與c2f6所組成群組的其中之一所選取出來的。 1 2.如申請專利範圍中第1 0項之方法，其中該中和氣體 經排氣孔，從該通道流入，該排氣孔是從該化學氣相沉積 室的處理環境所引導出來的。 1 3.如申請專利範圍中第8項之方法，其中該物質是經由 該通道，利用氣體所清洗掉的，該氣體是隔絕在該化學氣 相沉積室的處理環境之外。 其中該物質包含氧 其中該物質是利用 I 其中該物質是利用 ，其中該氫氣是在 1 4.如申請專利範圍中第8項之方法 化鐵。 1 5.如申請專利範圍中第8項之方法 每秒1到5 0公升流率的氣體所清洗掉的 1 6.如申請專利範圍中第8項之方法 氫氣所清洗掉的。 1 7.如申請專利範圍中第1 6項之方法 2 5 °C與1 2 0 0 °C之間的溫度。 1 8. —種化學氣相沉積室襯底，包含 一環形，定義出： 一處理氣體出口開口；以及 一清洗通道，具有：O:\54\54874.ptc 第2頁 2000.05.06.011 517097 案號 87115762 曰 修正 六、申請專利範圍 一第一部分，在至少一部分該環形的外表面中；以及 一第二部分，連接該第一部分到該出口開口。 1 9.如申請專利範圍中第1 8項之化學氣相沉積室襯底， 其中該環形是用石英所做成。 2 0.如申請專利範圍中第1 8項之化學氣相沉積室襯底， 其中該環形定義出處理氣體入口開口。 2 1.如申請專利範圍中第1 8項之化學氣相沉積室襯底， 其中該處理氣體出口開口是在該環形的一段周邊上所形成 的凹處。 2 2.如申請專利範圍中第1 8項之化學氣相沉積室襯底， 其中該第一部分是在該環形的圓柱狀外表面上形成。 23. —種化學氣相沉積室襯底，包含： 一石英環，定義出清洗通道，在環形的圓柱狀外表面上形 成0Η O:\54\54874.ptc 第3頁 2000.05.06.012
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