用于半导体制造过程中使用的反应器的外壳结构的制作方法
本文所公开的外壳结构涉及用于半导体制造过程的反应器，更具体地说，涉及与这种反应器一起使用的喷淋头，其中外壳结构被特别设计成在喷淋头外部提供均匀的期望温度，从而避免在喷淋头外部存在不同的热区，用于在半导体制造过程期间减轻组装/维护问题并提高热效率。
背景技术：
1、在半导体制造期间，喷淋头用于反应器中，目的是将一种或多种期望材料分配到置于反应器中的衬底或晶片上。在一示例中，喷淋头包括穿孔或多孔平面表面，以在晶片的平行平面表面上或多或少均匀地分配反应物气体。在一示例中，被分配的材料可以是蒸汽的形式，并且该过程可以是化学气相沉积、等离子体沉积等中的一种。这种喷淋头包括源或供给管线，其提供待分配的材料，该材料使用加热器套等被加热以将例如气体形式的供给材料保持在期望温度。此外，这种喷淋头本身可被加热，具有一个或多个加热器区。
2、用于半导体制造过程的设备包括一个以上反应器和相关喷淋头的组件，这些反应器和喷淋头彼此靠近放置，例如在基座平台等中，用于以空间有效的方式处理多个半导体。在这种组件中，反应器和相关喷淋头彼此相对靠近地安装，并且包括通向每个喷淋头的被加热供给管线以及可用于加热喷淋头本身和/或可用于加热反应器的其他管线。因此，在这种组件中，可能有多个不同的加热器区域与不同的喷淋头、供给管线和其它被加热管线相关，其中这些被加热供给管线和其它管线全都彼此非常接近的使用增加了与安装、维护和/或修理/更换组件中的部件相关的复杂性和时间。此外，因为这种组件的部件对外部环境开放，所以这种组件具有很大程度的热损失并导致热效率低。
3、因此，希望开发一种用于如上所述的反应器和喷淋头的结构，该结构配置成减少加热所需的不同热区和设备的数量，以降低包括反应器和相关喷淋头的这种组件的复杂性，从而还促进这种组件中使用的部件的安装、维护和/或修理/更换。还希望这种结构以这样的方式配置，即在受控温度下在反应器和相关喷淋头的外部提供均匀的加热，从而与上述已知的反应器和相关喷淋头组件相比改善热效率。
技术实现思路
1、本文所公开的外壳结构是加热组件的形式，该加热组件配置为与用于半导体制造的多个反应器一起使用。在一示例中，加热组件包括壳体，该壳体配置为安装在用于半导体制造的多个反应器的至少上室以及相关喷淋头和材料源管线(例如气体管线)上方并将其封闭。在一示例中，加热元件设置在壳体中，并配置为在壳体内提供热量。在一示例中，风扇叶轮设置在壳体中，并配置为提供空气流，其将加热元件产生的热量分布并流通到整个壳体。在一示例中，加热元件和风扇叶轮被操作以在壳体内提供温度均匀性。在一示例中，壳体可以是隔热的，以最小化从壳体内部到外部环境的热损失。在一示例中，马达设置在壳体外部，并且与风扇叶轮可操作地连接。在一示例中，多个反应器附接到基座或基座结构。在一示例中，壳体呈盒子的形式，盒子的侧壁附接到形成外壳的顶盖，其中壳体包括由侧壁形成的开口端，该开口端与基座附接。
2、在一示例中，壳体包括一个或多个开口，用于在其中容纳壳体外部的材料源管通过。加热组件可以包括设置在壳体内或壳体外的传感器，其配置成监控或确定在壳体内流通的被加热空气的温度。加热组件可以包括控制器，用于调节加热元件产生的热量和风扇叶轮的速度中的一个或两个。壳体可以包括设置在其中的一个或多个元件，用于沿期望方向在壳体内引导由风扇移动的被加热空气，其中一个或多个元件可以是将由风扇移动的热空气引导到一个或多个喷淋头的一个或多个整流罩或挡板的形式。
3、这种外壳结构通过提供具有均匀温度的被加热空气在其内流通的封闭环境，起到减少热区和与之相关的加热设备(存在于包括反应器、相关喷淋头和相关材料供给管线的半导体制造组件中)的数量的作用。这使得能够使用材料源或气体管线，而不需要加热器套、相关控制器和相关绝缘，这降低了用于这种半导体制造组件的部件和元件的复杂性和空间封装密度，从而简化和减少了与组装、安装和维护这种半导体制造组件相关的时间。此外，这种外壳结构用于最小化或消除从这种半导体制造组件到外部环境的热或热量损失，从而改善与这种组件的操作相关的热效率。
技术特征：
1.一种用于半导体制造的多个反应器的加热组件，包括：
2.根据权利要求1所述的加热组件，其中，所述壳体是隔热的，以最小化从壳体内部到外部环境的热损失。
3.根据权利要求1所述的加热组件，包括与所述风扇叶轮可操作地连接的风扇马达，其中风扇马达设置在所述壳体的外部。
4.根据权利要求1所述的加热组件，其中，所述多个反应器附接到基座，其中，所述壳体是盒子的形式，盒子的侧壁附接到形成外壳的顶盖，并且其中壳体的由侧壁形成的开口端与基座附接。
5.根据权利要求1所述的加热组件，其中，所述壳体包括一个或多个开口，用于在其中容纳源管通过。
6.根据权利要求1所述的加热组件，包括传感器，其设置在所述壳体中用于监控壳体内的温度。
7.根据权利要求1所述的加热组件，包括控制器，用于调节由所述加热元件产生的热量和所述风扇叶轮的速度中的一个或两个。
8.根据权利要求1所述的加热组件，其中，所述壳体包括设置在其中的一个或多个元件，用于沿期望方向在壳体内引导由风扇移动的热量。
9.根据权利要求8所述的加热组件，其中，所述一个或多个元件是挡板，其将由风扇移动的热量引导至一个或多个喷淋头。
10.一种装置，包括：
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述壳体是隔热的，以最小化至外部环境的热损失。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述加热元件和所述风扇叶轮被操作以在所述壳体内提供均匀的温度。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述热源是辐射热元件。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述壳体配置成设置在每个反应器的至少上室上方。
15.根据权利要求10所述的装置，还包括在所述壳体中的一个或多个挡板，其配置成将由所述风扇叶轮移动的热量向下引导至所述多个反应器，随后向上移动回到风扇叶轮。
16.一种从外部加热用于半导体制造的多个反应器、相关喷淋头和气体管线的方法，该方法包括以下步骤：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在分布步骤期间，由所述风扇叶轮移动的热量被设置在所述壳体中的一个或多个挡板引导至所述反应器中的至少一个，之后被引导回到风扇叶轮。
18.根据权利要求16所述的方法，包括操作所述热源或风扇叶轮中的一个或两个，以在所述壳体内提供均匀的温度。
19.根据权利要求18所述的方法，包括通过使用设置在所述壳体中的传感器来检测壳体内的温度，并基于检测到的温度来操作所述热源和风扇叶轮。
技术总结
外壳结构包括壳体，该壳体配置成封闭半导体制造组件的反应器的上室、相关喷淋头和材料源或气体管线。加热元件和风扇叶轮位于壳体内部。马达设置在壳体外部，并且可操作地联接到风扇叶轮。控制器用于操作加热元件和马达中的一个或两个，以产生在壳体内分布的热空气。分布在壳体中的热空气具有均匀的温度，最小化或消除组件中的热区数量，并且加热材料源管线，从而消除对加热套、相关控制器和相关绝缘的需要。外壳结构降低组件的复杂性和空间封装密度，以便于组件的组装、安装和维护，并且提高组件的工作热效率。
技术研发人员：M·P·王
受保护的技术使用者：ASM IP私人控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23