[发明专利]用于基板处理装置的温度控制组件及其使用方法

说明书

本公开的示例性实施例提供了改进的反应器系统、组件和用于控制反应器系统内的温度(例如气体供应单元的温度)的方法。示例性系统和方法采用排气单元以使流体在气体供应单元的一部分上移动，以更好地控制气体供应单元的温度。

技术领域

本公开总体上涉及气相装置、组件、系统和方法。更具体地，本公开涉及包括气体供应单元的装置、组件和系统，及其使用方法。

背景技术

气相反应器，如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)等，可以用于各种应用，包括在基板表面上清洁、沉积以及蚀刻材料。例如，气相反应器可以用于在基板上清洁、沉积和/或蚀刻各层以形成半导体装置、平板显示装置、光伏装置、微电子机械系统(MEMS)等。

典型的气相反应器系统包括反应器，所述反应器包括反应室，流体联接到反应室的一个或多个前体和/或反应气体源，流体联接到反应室的一个或多个载气和/或吹扫气体源，在反应室内分配气体的气体供应单元，以及流体联接到反应室的排气源。

图1(a)示出了包括气体供应单元102的反应器100的沿着图1(b)中的方向“A”截取的横截面图。图1(b)示出了气体供应单元102的俯视图。反应器100还包括RF杆104、气帘(GC)106、基板支撑件108、排气管110、顶盖112、流量控制环114、流量控制环支座116、加热器118、气体入口120、反应空间122、排气路径124、气流通道126、绝缘体128、防护盖单元130以及绝缘体132。

在反应器100的操作期间，通过气体供应单元102的气流通道126的气体入口120将气体供应到安装在基板支撑件108上的基板(未显示)。气体供应单元102可以是喷头装置，如图所示。气帘106安装在气体供应单元102上，并且气流通道126形成在气帘106和气体供应单元102之间。气流通道126提供空间以将气体均匀地散布到气体供应单元102。气体经由气体入口120、气帘114和气体供应单元102流入反应空间122中，并且经由形成在排气管110和流量控制环114之间的间隙而排放到排气路径124。取决于排气口(未示出)的位置，气体可以向上和/或向下排放。

气帘106和气体供应单元102通常由诸如金属的导电材料制成，并且气帘106直接安装在气体供应单元102上。绝缘体128设置在气体供应单元102和防护盖单元130之间。另一绝缘体132布置在气体入口120和气帘106之间。绝缘体128和132由非导电材料(例如陶瓷，如Al₂O₃)制成，并且防止或减轻RF功率从气体供应单元102泄漏到防护盖单元130和气体入口120。防护盖单元130放置在反应器100的顶部处以覆盖气体供应单元102和气帘106的凹陷顶部分。防护盖单元130可以被提供用于等离子工艺期间的工人的安全。防护盖单元130可以选择性地附接到反应器100和从反应器100分离。防护盖单元130可以包括含金属的材料。例如，防护盖单元130可以包括铝(Al)。防护盖单元130可以防止RF功率扩散到大气环境。

基板支撑件108可以是其中包括加热元件的加热块。来自基板支撑件108的热可以辐射到气体供应单元102和气帘106，原因是气体供应单元102由金属形成，气帘106由金属形成，并且气帘106与气体供应单元102直接接触。