CN116761908A - 用于半导体晶片反应器中的预热环的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种反应装置，其包含上圆顶、下圆顶、上衬垫、下衬垫及预热环。所述上圆顶及所述下圆顶界定反应室。所述预热环定位于所述反应室内用于使处理气体在接触半导体晶片之前加热。所述预热环附接到所述下衬垫的内圆周。所述预热环包含环形碟及边缘杆。所述环形碟具有内边缘、外边缘、第一侧及与所述第一侧对置的第二侧。所述内边缘与所述外边缘之间界定径向距离。所述边缘杆定位于所述第一侧上且从所述外边缘朝向所述内边缘延伸边缘杆径向厚度。所述径向距离大于所述边缘杆径向厚度。

Description

用于半导体晶片反应器中的预热环的系统及方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2020年12月31日申请的第17/139,339号美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案的全部公开内容特此以引用方式并入。
技术领域
技术领域大体上涉及用于晶片处理的装置及方法，且更特定来说，涉及用于半导体晶片化学气相沉积工艺的装置及方法。
背景技术
外延化学气相沉积(CVD)是一种用于在半导体晶片上生长薄层材料使得晶格结构与晶片的晶格结构相同的工艺。外延CVD广泛用于半导体晶片生产以建立外延层，使得可直接在外延层上制造器件。外延沉积工艺开始于将清洁气体(例如氢气或氢气及氯化氢混合物)引入到晶片的前表面(即，背向基座的表面)以预热及清洁晶片的前表面。清洁气体从前表面移除天然氧化物以允许外延硅层在沉积工艺的后续步骤期间在表面上连续且均匀地生长。外延沉积工艺通过将蒸汽硅源气体(例如硅烷或氯化硅烷)引入晶片的前表面来继续，以在前表面上沉积及生长硅的外延层。与基座的前表面对置的后表面可同时经受氢气。在外延沉积期间支撑沉积室中的半导体晶片的基座在所述工艺期间旋转以允许外延层均匀生长。
然而，由于反应器内的流率不均匀，跨越每一晶片表面上的外延CVD生长率大体上不均匀。缺乏均匀性导致晶片的平整度下降，且可为外延沉积期间沉积室内的变动或区域流率偏差的结果。因此，需要一种实用、经济有效的装置来改进区域流量偏差，以改进外延CVD生长率的均匀性。
本背景技术章节旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的技术的各个方面，这些方面在下文中描述及/或主张。此讨论被认为有助于向读者提供背景信息，以促成更好地理解本公开的各个方面。因此，应了解，这些陈述应当鉴于此来解读，而非作为对现有技术的承认。
发明内容
一方面，提供一种用于使处理气体与半导体晶片接触的反应装置。所述反应装置包含上圆顶、下圆顶、上衬垫、下衬垫及预热环。所述下圆顶附接到所述上圆顶。所述上圆顶及所述下圆顶界定反应室。所述下衬垫定位于所述上衬垫下方。所述上衬垫及所述下衬垫界定处理气体入口，用于将所述处理气体引导到所述反应室中。所述预热环定位于所述反应室内用于使所述处理气体在接触所述半导体晶片之前加热。所述预热环附接到所述下衬垫的内圆周。所述预热环包含环形碟及边缘杆。所述环形碟具有内边缘、外边缘、第一侧及与所述第一侧对置的第二侧。所述内边缘与所述外边缘之间界定径向距离。所述边缘杆定位于所述第一侧上且从所述外边缘朝向所述内边缘延伸边缘杆径向厚度。所述径向距离大于所述边缘杆径向厚度。
另一方面，提供一种定位于反应装置内用于在晶片工艺期间使处理气体在接触半导体晶片之前加热的预热环。所述预热环包含环形碟及边缘杆。所述环形碟具有内边缘、外边缘、第一侧及与所述第一侧对置的第二侧。所述内边缘与所述外边缘之间界定径向距离。所述边缘杆定位于所述第一侧上且从所述外边缘朝向所述内边缘延伸边缘杆径向厚度。所述径向距离大于所述边缘杆径向厚度。
另一方面，提供一种在反应装置中制造半导体晶片的方法。所述反应装置包含界定反应室的上圆顶及下圆顶及界定处理气体入口的上衬垫及下衬垫。所述反应装置进一步包含定位于所述反应室内用于使处理气体在接触所述半导体晶片之前加热的预热环。所述预热环附接到所述下衬垫的内圆周，且包含环形碟及定位于所述环形碟上的边缘杆。所述方法包含通过所述处理气体入口将处理气体引导到所述反应室中。所述方法还包含用所述预热环加热所述处理气体。所述方法进一步包含用所述边缘杆调整所述处理气体的速度及方向中的至少一者。所述方法还包含用所述处理气体在所述半导体晶片上沉积层。所述边缘杆促成在所述半导体晶片上形成均匀厚度层。
关于本公开的上述方面提及的特征存在各种改进。也可在本公开的上述方面中并入进一步特征。这些改进及额外特征可个别存在或以任何组合存在。例如，以下讨论的关于本公开的任何说明的实施例的各种特征可单独或以任何组合并入本公开的任何以上描述的方面。
附图说明
图1是用于处理衬底(例如半导体晶片)的装置的前视图。
图2是图1所展示的装置的透视图。
图3是图1所展示的装置的横截面图。
图4是图1所展示的装置的透视图，其中为清晰起见，移除上圆顶及上衬垫，且为清晰起见，将装置的部分展示为透明。
图5是图3及4所展示的预热环的透视图。
图6是图5所展示的预热环的俯视图。
图7是图5所展示的预热环的侧视图。
图8是图5所展示的预热环的替代实施例的透视图。
图9是图1所展示的反应装置中制造半导体晶片的方法的流程图。
图10是根据实例1的作为晶片径向距离的函数的外延晶片径向生长率的曲线图。
对应元件符号指示整个图中的对应部件。
具体实施方式
现参考图1，根据本公开的实施例，用于在半导体衬底上沉积外延层的装置大体上称为100。所说明的装置为单晶片反应器(即，300mm AMAT Centura反应器)；然而，本文公开的用于提供更均匀外延层的装置及方法适合于在其它反应器设计中使用，包含例如多个晶片反应器。装置100包含反应室102，反应室102包括上圆顶104、下圆顶106、上衬垫108及下衬垫110。总体而言，上圆顶104、下圆顶106、上衬垫108及下衬垫110界定反应室102的内部空间112，其中处理气体与半导体晶片114接触。气体歧管116用于将处理气体导入反应室102。反应室102及气体歧管116的透视图如图2所展示。在本实施例中，装置100是300mmAMAT Centura反应器。在替代实施例中，装置100可为任何类型反应器。
装置100可用于在晶片工艺中处理晶片，包含但不限于在由化学气相沉积(CVD)工艺执行的晶片上沉积任何类型材料，例如外延CVD或多晶CVD。就此而言，本文对外延及/或CVD工艺的参考不应被视为限制性的，因为装置100也可用于其它目的，例如在晶片上执行蚀刻或平滑工艺。此外，本文所展示的晶片大体上形状为圆形，但可在本公开的范围内考虑其它形状的晶片。
在图3中以横截面展示装置100以更好地说明装置。在反应室102的内部空间112内是用于使处理气体在与半导体晶片114接触之前加热的预热环118。预热环118的外圆周附接到下衬垫110的内圆周。例如，预热环118可由下衬垫110的环形凸耳170支撑。横过预热环118内部空间的基座120(本文也可将其称为“基座主体”)支撑半导体晶片114。
处理气体可在接触半导体晶片114之前加热。预热环118及基座120两者大体上不透明以吸收由高强度灯122、124产生的辐射加热光，高强度灯122、124可位于反应室102的上方及下方。将预热环118及基座120保持在高于环境温度的温度允许预热环118及基座120在处理气体通过预热环及基座时将热量传递到处理气体。通常，半导体晶片114的直径小于基座120的直径以允许基座在处理气体接触晶片之前加热处理气体。
预热环118及基座120可适当地由涂有碳化硅的不透明石墨构成，但可考虑其它材料。上圆顶104及下圆顶106通常由透明材料制成，以允许辐射加热光进入反应室102且进入预热环118及基座120。上圆顶104及下圆顶106可由透明石英构成。石英大体上对红外及可见光是透明的，且在沉积反应的反应条件下是化学稳定。除高强度灯122、124以外的设备可用于将热量提供到反应室，例如，例如电阻加热器及感应加热器。例如高温计的红外温度传感器(未展示)可安装于反应室102上，以通过接收由基座、预热环或晶片发射的红外辐射来监测基座120、预热环118或半导体晶片114的温度。
装置100包含可支撑基座120的轴126。轴126延伸穿过中心柱128。轴126包含附接到中心柱128的第一端130及定位成接近半导体晶片114的中心区域134的第二端132。轴126具有约5毫米(mm)到约10mm的轴直径136。
轴126连接到适当旋转机构(未展示)，用于相对于装置100绕纵轴X旋转轴126、基座120及半导体晶片114。基座120的外边缘及预热环118(图3)的内边缘由间隙138隔开，以允许基座旋转。旋转半导体晶片114以防止过多材料沉积在晶片前缘上，且提供更均匀外延层。
预热环118使处理气体在与半导体晶片114接触之前改性或调谐以提高半导体晶片上的生长率且创建更均匀径向沉积剖面。上衬垫108及下衬垫110界定处理气体入口140及处理气体出口142。处理气体入口140将处理气体引导到反应室102中，且处理气体出口142将处理气体引导到反应室外。当半导体晶片114在反应室内旋转时，处理气体在反应室102内从处理气体入口140引导到处理气体出口142。
处理气体入口140可分为入口段186、188、190、192，每一入口段具有一段高度194及一段宽度196。每一入口段186、188、190、192将处理气体引导到半导体晶片114的不同部分。例如，如图4所说明，上衬垫108及下衬垫110界定将处理气体引导到半导体晶片114的边缘144的第一入口段186，将处理气体引导到半导体晶片114的中心区域134的第二入口段188，还将处理气体引导到半导体晶片114的中心区域134的第三入口段190，及还将处理气体引导到半导体晶片114的边缘144的第四入口段192。
半导体晶片的边缘144处的半导体晶片114的生长率大于半导体晶片的中心区域134的生长率。边缘144处相对于中心区域134的增加的生长率可产生半导体晶片114的不均匀径向沉积剖面及不均匀厚度。本文描述的预热环118使处理气体在与半导体晶片114接触之前改性或调谐以提高半导体晶片上的生长率、创建更均匀径向沉积剖面及制造具有均匀厚度的半导体晶片。
预热环118包含环形碟146及附接到环形碟的边缘杆148。环形碟146界定内边缘150，内边缘150界定碟孔152及内径154，外边缘156界定外径158、第一侧160、第二侧162及第一侧与第二侧之间的碟厚度164。内径154大于基座120的基座直径166，使得预热环118外接基座。此外，本文所展示的预热环118在形状上大体上是圆形，以与半导体晶片114的形状互补，尽管可在本公开的范围内考虑其它形状的预热环以与其它形状的晶片互补。
外径158小于下衬垫110的衬垫直径168，使得下衬垫外接预热环118及半导体晶片114。环形碟146从内边缘150向外边缘156延伸径向距离172。径向距离172经配置以使预热环118能够吸收来自高强度灯122及124的热量，且在处理气体通过预热环时将吸收的热量传递给处理气体。
边缘杆148从环形碟146的第一侧160延伸且使处理气体在与半导体晶片114接触之前改性或调谐以提高半导体晶片上的生长率且创建更均匀径向沉积剖面。具体地，边缘杆148改性、调谐及/或改变处理气体的流动方向、处理气体的速度及处理气体的流率中的至少一者，以提高半导体晶片上的生长率且创建更均匀径向沉积剖面。
在所说明的实施例中，预热环118包含两个边缘杆148。在替代实施例中，预热环118包含一个边缘杆148。在另一替代实施例中，预热环118可包含多个较小边缘杆148。因此，预热环118可包含至少一个边缘杆148及/或多个边缘杆148，取决于反应室102内的处理气体流量。更具体而言，模拟及/或实验结果可用于确定预热环118上边缘杆148的数量及位置，以提高半导体晶片114上的生长率且创建更均匀径向沉积剖面。与预热环118类似，边缘杆148适当地由涂有碳化硅的不透明石墨制成，但可考虑其它材料。在其它实施例中，边缘杆148可由半透明或透明材料而非不透明材料制成。
一般来说，边缘杆148适当地定位成接近环形碟146的外边缘156、接近处理气体入口140及接近半导体晶片114的特定区域，以校正及/或影响半导体晶片114在工艺期间(例如外延沉积)的生长率，以减轻不均匀性。具体而言，边缘杆148定位成接近处理气体入口140，以使半导体晶片114的边缘144处处理气体的速度或流率增加(相对于未使用边缘杆时)，从而减少在外延CVD工艺期间沉积在半导体晶片边缘的材料(例如硅)的量。此外，接近处理气体入口的边缘杆148的位置可导致半导体晶片114的边缘144处处理气体的方向改变(相对于未使用边缘杆时)，从而减少在外延CVD工艺期间沉积在半导体晶片边缘中的材料(例如，硅)的量。因此，边缘杆148适当地定位成接近环形碟146的外边缘156，接近处理气体入口140，以在处理气体进入反应室102时使处理气体改性。在替代实施例中，可将边缘杆148定位于预热环118上的任何位置，以使边缘杆148能够如本文所描述操作。
此外，边缘杆148相对于半导体晶片114定位，以校正及/或影响在工艺期间半导体晶片114的不均匀性的生长率。模拟及/或实验可用于确定当未使用边缘杆时半导体晶片114上出现不均匀性的位置，且边缘杆148可定位于预热环118上以减轻不均匀性。例如，边缘杆148可定位成接近半导体晶片114的边缘144，以使边缘处处理气体的速度或流率增加(相对于未使用边缘杆时)，从而减少在外延CVD工艺期间沉积在半导体晶片边缘处的材料(例如，硅)的量。此外，边缘杆148可定位成接近半导体晶片114的边缘144，以使边缘处处理气体的方向改变(相对于未使用边缘杆时)，从而减少在外延CVD工艺期间沉积在半导体晶片边缘中的材料(例如，硅)的量。
例如，所说明的实施例的边缘杆148定位于第一入口段186及第四入口段192的正下游，以增加速度、增加流率及/或改变朝向半导体晶片114的边缘144引导的处理气体的方向。因此，边缘杆148适当地定位成接近半导体晶片114的边缘144，其中出现区域或全局最大层厚度，以减少边缘处的沉积且创建更均匀径向沉积剖面。应注意，此最大层厚度可为区域或全局最大值，且大体上可称为不均匀性。
厚度剖面可通过使用所属领域的技术人员可用的任何适当方法来确定，包含，例如，使用傅里叶变换红外(FTIR)光谱学或使用晶片平面度工具(例如，KLA-TencorWafersight或WaferSight2；Milpitas,California)。在一些实施例中，在材料沉积之前(例如，在外延层沉积之前)确定衬底的径向厚度剖面，且接着可量测分层结构的厚度剖面。沉积层的厚度剖面可通过从分层结构厚度减去衬底厚度来确定。
在所说明的实施例中，每一边缘杆148定位于预热环118上，使得每一边缘杆界定边缘杆半径174、相对于半导体晶片114的中心176的边缘杆角度θ，及边缘杆径向厚度177。具体而言，边缘杆148具有第一端178及第二端180，且边缘杆角度θ是在半导体晶片114的中心176、第一端与第二端之间界定的角度。边缘杆148还界定第一端178与第二端180之间的边缘杆圆周长度182，且具有边缘杆高度184及边缘杆径向宽度187。此外，径向距离172大于边缘杆径向厚度177。
在所说明的实施例中，边缘杆148是从预热环118的第一侧160延伸的凸缘或圆形突出物。在替代实施例中，边缘杆148可具有使边缘杆能够如本文所描述操作的任何形状。此外，在所说明的实施例中，边缘杆148是弯曲的，使得边缘杆形成与预热环118的外边缘156的形状互补的弧段。在替代实施例中，边缘杆148可具有使边缘杆能够如本文所描述操作的任何形状。在其它实施例中，边缘杆148可经塑形以包含各种突出物及/或凹口或凹槽。边缘杆148也可为斜切的或圆形的。此类不均匀形状可使边缘杆148能够在工艺期间校正及/或影响半导体晶片114的不均匀性的生长率。例如，分析半导体晶片114的厚度剖面可识别边缘144之外的区域，所述区域具有降低的速度或流率，使得所述区域中的材料沉积是不均匀的。边缘杆148的形状可调整以校正及/或影响流向所述区域的处理气体的流动，以减少所述区域内的材料沉积。
在所说明的实施例中，内径154约为240mm到252mm；外径158约为296mm到308mm；碟厚度164约为4mm到10mm；基座直径166约为240mm到252mm；衬垫直径168约为296mm到308mm；径向距离172约为44mm到68mm；边缘杆半径174约为143mm到149mm；边缘杆圆周长度182约为20mm到60mm；边缘杆高度184约为0.5mm到2mm；边缘杆角度θ约为20°到50°；段高度194约为5mm到8mm；且段宽度196约为238mm到248mm。在替代实施例中，内径154、外径158、碟厚度164、基座直径166、衬垫直径168、径向距离172、边缘杆半径174、边缘杆圆周长度182、边缘杆高度184、边缘杆角度θ、段高度194，及段宽度196可为使边缘杆148能够如本文所描述操作的任何距离或角度。更具体而言，内径154、外径158、碟厚度164、基座直径166、衬垫直径168、径向距离172、边缘杆半径174、边缘杆圆周长度182、边缘杆高度184、边缘杆角度θ、段高度194，及段宽度196可取决于区域或全局外延层厚度最小或最大的位置及大小适当地选择。上述内径154、外径158、碟厚度164、基座直径166、衬垫直径168、径向距离172、边缘杆半径174、边缘杆圆周长度182、边缘杆高度184、边缘杆角度θ、段高度194、段宽度196及其类似者的范围是示范性的，且可使用所阐述范围之外的值而不受限制。
边缘杆高度184可经配置以增加速度、增加流率及/或改变引导朝向半导体晶片114的边缘144的处理气体的方向。在所说明的实施例中，边缘杆高度184约为段高度194的0.5％到50％。相对于段高度194增加边缘杆高度184大体上导致处理气体速度、流率增加及/或处理气体方向改变，这导致更少材料沉积在半导体晶片114上接近边缘杆148的半导体晶片部分。相反，相对于段高度194降低边缘杆高度184大体上导致处理气体速度、流率降低及/或处理气体方向改变减小，这导致更多材料沉积在半导体晶片114上接近边缘杆148的半导体晶片部分。因此，可通过变动边缘杆高度184来调整沉积在接近边缘杆148的半导体晶片114的部分上的材料量。
边缘杆圆周长度182也可经配置以增加速度、增加流率及/或改变引导朝向半导体晶片114的边缘144的处理气体的方向。在所说明的实施例中，边缘杆圆周长度182约为段宽度196的5％到90％。相对于段宽度196增加边缘杆圆周长度182大体上导致处理气体速度、流率增加及/或处理气体方向改变，这导致更少材料沉积在半导体晶片114上接近边缘杆148的半导体晶片部分。相反，相对于段宽度196减小边缘杆圆周长度182大体上导致处理气体速度、流率降低，及/或处理气体方向上的较小改变，这导致更多材料沉积在半导体晶片114上接近边缘杆148的半导体晶片部分。因此，可通过变动边缘杆圆周长度182来调整沉积在接近边缘杆148的半导体晶片114的部分上的材料量。
图8是替代预热环198的透视图，包含定位于第二入口段188及第三入口段190的正下游的单个边缘杆148，以增加速度、增加流率，或改变引导朝向半导体晶片114的中心区域134的处理气体的方向。图8所说明的边缘杆148大体上类似于图3到7所说明的边缘杆148，除了定位边缘杆以解决当半导体晶片114的中心区域134而非边缘144中出现区域或全局最大层厚度之外。因此，预热环198包含边缘杆148，边缘杆148适当地定位于第二入口段188及第三入口段190的正下游，以减少中心区域处的沉积，且创建更均匀径向沉积剖面。
图9是在反应装置中制造半导体晶片的方法200的流程图。方法200包含将处理气体通过处理气体入口引导202到反应室中。方法200还包含用预热环加热204半导体晶片。方法200进一步包含使用边缘杆调整206处理气体的速度及方向中的至少一者。方法200还包含使用处理气体在半导体晶片上沉积208层。边缘杆促成在半导体晶片上形成均匀厚度层。
实例
通过以下实例进一步说明本公开的工艺。此实例不应被视为意在限制。
实例1：确定使用边缘杆对半导体晶片的径向生长率剖面的影响
包括定位于本文描述的第一入口段及第四入口段前面的两个边缘杆处的预热环在单晶片外延反应器中测试，以确定其对外延晶片生长率剖面的影响。通过将丘克拉斯基(Czochralski)法生产的单晶硅晶片暴露于晶片温度在1050℃到1150℃之间的处理气体中来预备外延晶片。边缘杆具有边缘杆高度0.5mm。
执行控制运行，其中使用不带边缘杆的预热环。图10是外延晶片径向生长率作为晶片径向距离的函数的图表300。从图10可看出，控制导致较高生长率径向剖面302，且边缘杆导致较低生长率径向剖面304。较高生长率径向剖面302具有第一边缘生长率306及第一中心区域生长率308，且第一边缘生长率306与第一中心区域生长率308之间的差是第一生长率差310。类似地，较低生长率径向剖面304具有第二边缘生长率312及第二中心区域生长率314，且第二边缘生长率312与第二中心区域生长率314之间的差是第二生长率差316。如图10所展示，第一生长率差310大于第二生长率差316，且较低生长率径向剖面304更均匀，因为较低生长率径向剖面304的边缘生长率与中心区域生长率之间的差小于较高生长率径向剖面302的边缘生长率与中心区域生长率之间的差。因此，边缘杆产生了外延晶片的均匀生长率剖面。
与生产硅晶片的常规方法相比，本公开的系统及方法具有若干优点。例如，包含预热环(所述预热环包含如所描述的边缘杆)的反应器促成在沉积期间经济高效地制造具有均匀生长率剖面的半导体晶片。均匀生长率剖面产生更均匀沉积厚度剖面。因此，边缘杆能够生产具有均匀厚度剖面的半导体晶片。实例预热环在处理气体入口附近具有边缘杆，以校正及/或影响在工艺期间半导体晶片的不均匀性的生长率。边缘杆从而增加速度、增加流率及/或改变处理气体到半导体晶片边缘的方向，降低半导体晶片边缘的生长率且制造具有均匀厚度剖面的半导体晶片。因此，与现有技术相比，实例预热环消除或减少区域生长率偏差，以改进晶片上外延CVD生长的均匀性。此外，使用以上实例可提高外延CVD系统的生产率，且可通过减少浪费来降低操作成本。
当介绍本发明或其实施例的元件时，冠词“一”及“所述”旨在意味着存在一或多个元件。术语“包括”、“包含”、“含有”及“具有”旨在包含，且意味着除了所列元件之外，可存在额外元件。使用指示特定方向的术语(例如，“顶部”、“底部”、“侧面”等)是为了便于描述，且不需要所描述项目的任何特定方向。
由于可在不背离本公开的范围的情况下对以上结构及方法进行各种改变，因此，以上描述中含有及附图中展示的所有标的物希望被解译为意在说明而非限制。

Claims (20)

1.一种用于使处理气体与半导体晶片接触的反应装置，所述反应装置包括：
上圆顶；
下圆顶，其附接到所述上圆顶，所述上圆顶及所述下圆顶界定反应室；
上衬垫；
下衬垫，其定位于所述上衬垫下方，所述上衬垫及所述下衬垫界定用于将所述处理气体引导到所述反应室中的处理气体入口；及
预热环，其定位于所述反应室内用于使所述处理气体在接触所述半导体晶片之前加热，所述预热环附接到所述下衬垫的内圆周，所述预热环包括：
环形碟，其具有内边缘、外边缘、第一侧及与所述第一侧对置的第二侧，所述内边缘与所述外边缘之间界定径向距离；及
边缘杆，其定位于所述第一侧上且从所述外边缘朝向所述内边缘延伸边缘杆径向厚度，其中所述径向距离大于所述边缘杆径向厚度。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其中所述边缘杆调整所述反应室内所述处理气体的速度。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其中所述边缘杆调整所述反应室内所述处理气体的方向。
4.根据权利要求1所述的反应装置，其中所述处理气体入口包含：第一入口段，其将处理气体引导到所述半导体晶片的边缘；第二入口段，其将处理气体引导到所述半导体晶片的中心区域；第三入口段，其将处理气体引导到所述半导体晶片的所述中心区域；及第四入口段，其将处理气体引导到所述半导体晶片的所述边缘。
5.根据权利要求4所述的反应装置，其中所述边缘杆定位成接近所述第一入口段及所述第四入口段中的至少一者。
6.根据权利要求4所述的反应装置，其中所述边缘杆包含第一边缘杆及第二边缘杆，其中所述第一边缘杆定位成接近所述第一入口段且所述第二边缘杆定位成接近所述第四入口段。
7.根据权利要求6所述的反应装置，其中所述第一边缘杆及所述第二边缘杆调整引导到所述半导体晶片的所述边缘的所述处理气体的速度及方向。
8.根据权利要求4所述的反应装置，其中所述边缘杆定位成接近所述第二入口段及所述第三入口段中的至少一者。
9.根据权利要求4所述的反应装置，其中所述边缘杆定位成接近所述第二入口段及所述第三入口段。
10.根据权利要求9所述的反应装置，其中所述边缘杆调整引导到所述半导体晶片的所述中心区域的所述处理气体的速度及方向。
11.一种定位于反应装置内用于在晶片工艺期间使处理气体在接触半导体晶片之前加热的预热环，所述预热环包括：
环形碟，其具有内边缘、外边缘、第一侧及与所述第一侧对置的第二侧，所述内边缘与所述外边缘之间界定径向距离；及
边缘杆，其定位于所述第一侧上且从所述外边缘朝向所述内边缘延伸边缘杆径向厚度，其中所述径向距离大于所述边缘杆径向厚度。
12.根据权利要求11所述的预热环，其中所述边缘杆调整所述反应装置内所述处理气体的速度。
13.根据权利要求11所述的预热环，其中所述边缘杆调整所述反应装置内所述处理气体的方向。
14.根据权利要求11所述的预热环，其中所述环形碟及所述边缘杆大体上不透明以吸收由高强度灯产生的辐射加热光。
15.根据权利要求11所述的预热环，其中所述晶片工艺是外延化学气相沉积。
16.根据权利要求11所述的预热环，其中所述边缘杆包含从所述第一侧延伸的圆形突出物。
17.根据权利要求11所述的预热环，其中所述边缘杆由涂有碳化硅的不透明石墨制成。
18.一种在反应装置中制造半导体晶片的方法，所述反应装置包含界定反应室的上圆顶及下圆顶及界定处理气体入口的上衬垫及下衬垫，所述反应装置进一步包含定位于所述反应室内用于使处理气体在接触所述半导体晶片之前加热的预热环，所述预热环附接到所述下衬垫的内圆周，所述预热环包含环形碟及定位于所述环形碟上的边缘杆，所述方法包括：
通过所述处理气体入口将处理气体引导到所述反应室中；
用所述预热环加热所述处理气体；
用所述边缘杆调整所述处理气体的速度及方向中的至少一者；及
用所述处理气体在所述半导体晶片上沉积层，其中所述边缘杆促成在所述半导体晶片上形成所述层的均匀厚度。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述沉积步骤通过外延化学气相沉积执行。
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括相对于所述反应装置旋转所述半导体晶片。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10344380B2 (en) * 2013-02-11 2019-07-09 Globalwafers Co., Ltd. Liner assemblies for substrate processing systems
US12252806B2 (en) * 2020-12-31 2025-03-18 Globalwafers Co., Ltd Systems and methods for a preheat ring in a semiconductor wafer reactor
CN115537769B (zh) * 2022-12-01 2023-07-07 浙江晶越半导体有限公司 一种碳化硅化学气相沉积方法及反应器
CN119859794A (zh) * 2023-10-20 2025-04-22 应用材料公司 包括碳加热器的预热环、加热系统和处理腔室
CN117802577B (zh) * 2023-12-29 2024-08-06 研微(江苏)半导体科技有限公司 半导体外延生长设备
CN118109898B (zh) * 2024-03-06 2024-10-18 研微(江苏)半导体科技有限公司 沉积设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110174212A1 (en) * 2009-10-05 2011-07-21 Applied Materials, Inc. Epitaxial chamber with cross flow
US20120213500A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Applied Materials, Inc. Edge ring for a thermal processing chamber
US20130276695A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 Memc Electronic Materials, Inc. Susceptor assemblies for supporting wafers in a reactor apparatus
US20150020734A1 (en) * 2013-07-17 2015-01-22 Applied Materials, Inc. Structure for improved gas activation for cross-flow type thermal cvd chamber
US20160348275A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Applied Materials, Inc. Heat shield ring for high growth rate epi chamber
CN109003914A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 三星电子株式会社 包括上部圆顶的半导体工艺室
CN211879338U (zh) * 2020-03-02 2020-11-06 北京北方华创微电子装备有限公司 用于外延生长设备的预热环及外延生长设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053247A (en) * 1989-02-28 1991-10-01 Moore Epitaxial, Inc. Method for increasing the batch size of a barrel epitaxial reactor and reactor produced thereby
JP2000331939A (ja) * 1999-05-17 2000-11-30 Applied Materials Inc 成膜装置
JP2005183511A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法
JP4379585B2 (ja) * 2003-12-17 2009-12-09 信越半導体株式会社 気相成長装置およびエピタキシャルウェーハの製造方法
JP5092975B2 (ja) * 2008-07-31 2012-12-05 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャルウェーハの製造方法
DE102011007632B3 (de) 2011-04-18 2012-02-16 Siltronic Ag Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden einer von Prozessgas stammenden Materialschicht auf einer Substratscheibe
KR101496572B1 (ko) 2012-10-16 2015-02-26 주식회사 엘지실트론 에피택셜 성장용 서셉터 및 에피택셜 성장방법
JP5602903B2 (ja) 2013-03-14 2014-10-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド エピタキシャル成長による成膜方法、および、エピタキシャル成長装置
KR101539298B1 (ko) 2013-11-25 2015-07-29 주식회사 엘지실트론 에피택셜 웨이퍼 성장 장치
WO2016036496A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Applied Materials, Inc. Susceptor and pre-heat ring for thermal processing of substrates
WO2017059114A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Sunedison Semiconductor Limited Cvd apparatus
DE102016211614A1 (de) 2016-06-28 2017-12-28 Siltronic Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Halbleiterscheiben
JP6330941B1 (ja) 2017-03-07 2018-05-30 株式会社Sumco エピタキシャル成長装置およびプリヒートリングならびにそれらを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法
JP6521140B2 (ja) 2018-04-24 2019-05-29 株式会社Sumco エピタキシャル成長装置およびプリヒートリングならびにそれらを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法
US12252806B2 (en) * 2020-12-31 2025-03-18 Globalwafers Co., Ltd Systems and methods for a preheat ring in a semiconductor wafer reactor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110174212A1 (en) * 2009-10-05 2011-07-21 Applied Materials, Inc. Epitaxial chamber with cross flow
US20120213500A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Applied Materials, Inc. Edge ring for a thermal processing chamber
US20130276695A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 Memc Electronic Materials, Inc. Susceptor assemblies for supporting wafers in a reactor apparatus
US20150020734A1 (en) * 2013-07-17 2015-01-22 Applied Materials, Inc. Structure for improved gas activation for cross-flow type thermal cvd chamber
US20160348275A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Applied Materials, Inc. Heat shield ring for high growth rate epi chamber
CN109003914A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 三星电子株式会社 包括上部圆顶的半导体工艺室
CN211879338U (zh) * 2020-03-02 2020-11-06 北京北方华创微电子装备有限公司 用于外延生长设备的预热环及外延生长设备

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