本公開涉及加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于制造半導(dǎo)體基板的基板加工腔。

背景技術(shù)：

由于多種電子元件(例如：晶體管、二極管、電阻、電容等)的集成密度持續(xù)發(fā)展，半導(dǎo)體工業(yè)經(jīng)歷快速成長。大體而言，上述集成密度的發(fā)展來自于重復(fù)減小最小特征尺寸(例如：縮小半導(dǎo)體加工節(jié)點至次20納米節(jié)點)，此發(fā)展允許更多元件整合至一有限的區(qū)域內(nèi)部。由于近日小型化、需要更快的速度與更好的波段寬度、以及較低的電力消耗與等待時間的需求成長，對于較小以及更創(chuàng)新的半導(dǎo)體晶圓的封裝技術(shù)的需求也存在有成長。

在半導(dǎo)體裝置中的特征尺寸的減少增加精密加工的需求，而精密加工的征點之一在于薄膜厚度均一度的控制。在薄膜成長時，遍及薄膜的厚度的均一度通常與施加于薄膜的溫度有高度相關(guān)。溫度的均一性可通過測量薄膜溫度以及根據(jù)測量結(jié)果控制施加溫度而實現(xiàn)。在半導(dǎo)體加工腔中通常使用高溫計(pyrometer)對薄膜的溫度進(jìn)行測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)一實施例，一基板加工腔具有一加工表面，且包括一導(dǎo)件相對該基板加工腔固定于定位以及一可動式高溫計連結(jié)至該導(dǎo)件?？蓜邮礁邷赜嬁裳匾粡较蜉S線移動，該徑向軸線大約延伸于加工表面的中央與加工表面的外表面之間?？蓜邮礁邷赜嬁刹僮饕员O(jiān)測在基板加工腔內(nèi)部沿著徑向軸線的溫度。

根據(jù)另一實施例，一個用于形成位于一基板上的磊晶薄膜生長(epitaxial film growth)的一溫度分布圖的制程被呈現(xiàn)，其中該磊晶薄膜生長形成于一磊晶薄膜生長腔內(nèi)。上述制程包括下列步驟，旋轉(zhuǎn)磊晶成長薄膜生成將形成于上的一晶圓，分配前驅(qū)物至該晶圓以形成一磊晶薄膜成長，并且利用一高溫計在晶圓的多個位置上測量多個溫度。高溫計沿著徑向軸線移動，該徑向軸線大約延伸于該晶圓的一中央部分與該晶圓的一外緣之間。

根據(jù)又一實施例，用于在磊晶薄膜生長腔內(nèi)動態(tài)調(diào)整一磊晶薄膜生長厚度的方法被呈現(xiàn)。上述方法包括以下步驟，沿著一徑向軸線來回移動相鄰于磊晶薄膜生長腔的一高溫計，旋轉(zhuǎn)一晶圓以及一加工表面，該晶圓放置于該加工表面上，其中該磊晶薄膜生長形成在該晶圓上，并且當(dāng)該高溫計沿著該徑向軸線來回移動時在多個位置上測量該晶圓成長的溫度。上述方法還包括以下步驟，在該磊晶薄膜生長在形成的同時，形成該磊晶薄膜生長的一溫度輪廓(temperature profile)，決定在磊晶薄膜生長內(nèi)厚度的變異量，以及調(diào)整一既定變異數(shù)以調(diào)整磊晶薄膜生長的厚度。

附圖說明

根據(jù)以下的詳細(xì)說明并配合說明書附圖做完整公開。應(yīng)注意的是，根據(jù)本產(chǎn)業(yè)的一般作業(yè)，圖示并未必按照比例繪制。事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸，以做清楚的說明。

圖1顯示根據(jù)部分實施例中基板加工腔具有一可動式溫度感測器的示意圖，其中部分以剖面顯示。

圖2顯示根據(jù)部分實施例中一基板加工腔顯示有一可動式溫度感測器的上側(cè)示意圖。

圖3顯示根據(jù)部分實施例中一回饋網(wǎng)絡(luò)的示意圖。

圖4顯示根據(jù)部分實施例中一等高線熱分布地形(contour thermal distribution map)。

圖5顯示根據(jù)部分實施例中一控制器的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100～基板加工腔(磊晶成長腔)

102～上圓頂部

104～下圓頂部

105～內(nèi)腔室

106～支架

108～旋轉(zhuǎn)軸

110～晶圓

112～熱來源

114～可動式溫度感測器(可動式高溫計)

116～控制器

118～氣體供應(yīng)來源

120～回饋網(wǎng)絡(luò)

122～反射器

124～薄膜

126～入口

128～出口

130～混合前驅(qū)物

132～導(dǎo)件(夾具)

134～第一端

135～裝設(shè)機(jī)構(gòu)

136～第二端

140～中心部分

141～中心部分

142～槽(軌道)

144～第一端

146～第二端

148～底部

150～外部分

154～徑向軸線

156～表面

158～熱數(shù)據(jù)(溫度數(shù)據(jù)點)

160～第一位置

162～第二位置

164～第三位置

166～溫度分布圖

168～箭頭

172～中心

174～窗

176～外緣

202～處理單元

204～顯示器

206～I(xiàn)/O元件

208～中央處理器

210～存儲器

212～大容量存儲器

214～影像轉(zhuǎn)接器

216～I(xiàn)/O接口

218～總線

220～網(wǎng)絡(luò)接口

具體實施方式

以下將特舉數(shù)個具體的較佳實施例，并配合說明書附圖做詳細(xì)說明，圖上顯示數(shù)個實施例。然而，本公開可以許多不同形式實施，不局限于以下所述的實施例，在此提供的實施例可使得公開得以更透徹及完整，以將本公開的范圍完整地傳達(dá)予同領(lǐng)域熟悉此技藝者。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術(shù)語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。應(yīng)該理解，可以在方法之前、期間和之后提供額外的操作，并且對于方法的其他實施例，可以替換或消除一些描述的操作。

首先參照圖1，其顯示根據(jù)部分實施例顯示的基板加工腔100例如磊晶成長(epitaxial growth,epi)腔以及一可動式溫度測量裝置的示意圖，其中部分以剖面顯示。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖1僅顯示基板加工腔(磊晶成長腔)100簡化后的結(jié)構(gòu)，因為多個實施例的創(chuàng)新方面與磊晶成長腔100的結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的配置無關(guān)。顯示于此的磊晶成長腔100僅限制于清楚描述多個實施例的創(chuàng)新方面所用。本公開并非限制于任何特定的磊晶成長設(shè)備。

磊晶成長腔100包括一上圓頂部102以及一下圓頂部104。上圓頂部102連結(jié)下圓頂部104以形成一內(nèi)腔室105。一支架106或者其他形式的加工表面可放置在磊晶成長腔100的內(nèi)腔室105內(nèi)部并且連結(jié)至旋轉(zhuǎn)軸108。旋轉(zhuǎn)軸108連結(jié)至驅(qū)動結(jié)構(gòu)(圖未示)，驅(qū)動結(jié)構(gòu)可進(jìn)行操作以轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸108。于是，在磊晶成長制程中，旋轉(zhuǎn)軸108使在內(nèi)腔室105內(nèi)支架106旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動。

如圖1所示，在磊晶成長之前，晶圓110(例如：硅晶圓)放置于支架106上。一層體或薄膜124(例如：磊晶膜)實質(zhì)成長、形成或沉積在晶圓110的頂部。在部分方面上，支架106提供晶圓110機(jī)械支承。在另一些方面上，支架106協(xié)助保護(hù)晶圓110的背面并確保晶圓110的加熱均勻。支架106可由不透明的材質(zhì)(例如：硅碳化物、鍍有硅碳化物的石墨、以及/或者相似物)所制成。

氣體供應(yīng)來源118連結(jié)至磊晶成長腔100，且儲存有多個分開儲存的氣體，或多個分開儲存的用于形成薄膜124的前軀物。氣體供應(yīng)來源118包括一用于混合前軀物的混合腔室(圖未示)?；旌锨膀?qū)物130如箭頭所示導(dǎo)入內(nèi)腔室105。氣體供應(yīng)來源118通過入口126連結(jié)至磊晶成長腔100。一開口128相反入口126設(shè)置。來自氣體供應(yīng)來源118的混合前驅(qū)物130經(jīng)由入口126流入磊晶成長腔100，并且經(jīng)由出口128排除在磊晶成長腔100內(nèi)的氣體。氣體供應(yīng)來源118可經(jīng)由控制器116所控制，控制器116將于后方更詳細(xì)描述。氣體供應(yīng)來源118可包含多種氣體運送元件，例如流量控制器、噴射閥、以及大量流體認(rèn)證元件(mass flow verification components)。在一示范性實施例中，混合前驅(qū)物130可包括多種不同的液體或氣體，在混合后于晶圓110的上構(gòu)成磊晶硅(epitaxial silicon)、多晶硅(polycrystalline silicon,polysilicon)、硅氧化物(silicon oxides)、硅氮化物(silicon nitrides)及其他種類的含硅薄膜(例如：Si、SiGe、SiC或SiGeC等)。在一實施例中，載體氣體可包括0.5至50公升氮氣或氫氣。在一實施例中，制程氣體可包括SiH₄、DCS、B₂H₆、PH₃、HCl、GeH₄或MMS(碳來源)。

磊晶成長腔100還包括多種熱來源112。在薄膜124熱通常為一個整并的元素。混合前驅(qū)物130可在熱產(chǎn)生時反應(yīng)，以在晶圓110上形成薄膜124。若熱不成比例地供應(yīng)于磊晶成長腔100內(nèi)部，接著薄膜124可能不均勻形成在晶圓110上。薄膜124形成不均勻?qū)⑥D(zhuǎn)變成遍及薄膜124各處厚度上的變異。換句話說，在熱應(yīng)用上的不等可導(dǎo)致薄膜124形成不均勻，于是不同區(qū)域的薄膜124會有不同的厚度。薄膜124的不均勻形成以及薄膜124內(nèi)部厚度上的差異并非所期望的。

熱來源112可通過使用電阻加熱器、射頻感應(yīng)加熱器、燈管、燈管排(lamp banks)及其他相似物而實現(xiàn)。根據(jù)一實施例，熱來源112可代表著在磊晶成長腔100內(nèi)有作為加熱元件的多個燈管或燈管排。舉例而言，熱來源112可作為加熱支架106、晶圓110、混合前驅(qū)物130或薄膜124。

每一熱來源112或燈管排可與其他熱來源利用一個控制器分開控制，例如顯示于圖3的控制器116，其步驟將于后方說明更詳細(xì)描述。

圖1顯示三個熱來源112。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可存在有較三個多或較三個少的熱來源112。在一些實施例中，可存在有一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多熱來源112。在一示范性實施例中，磊晶成長腔100的熱來源112可通過使用兩個熱來源112(或燈管排)來實現(xiàn)，亦即放置在支架106與上圓頂部102上方的一上熱來源112，以及放置在熱來源112與下圓頂部104下方的一下熱來源112。在另一些實施例中，熱來源112可僅放置在支架下或僅放置在支架上。多個熱來源112的配置在本領(lǐng)域中已被熟知。每一熱來源112或燈管排可負(fù)責(zé)于加熱磊晶成長腔100內(nèi)部一指定的區(qū)帶或區(qū)域。另外，對應(yīng)于每一熱來源112的指定的區(qū)帶或區(qū)域可個別受到控制。個別控制熱來源112允許不同的區(qū)帶或區(qū)域個別被控制，如此以至于精確控制薄膜124制程，以及薄膜124均勻的厚度可較好被實現(xiàn)。

上圓頂部102的壁以及下圓頂部104的壁可以例如石英的透明材質(zhì)制成。來自熱來源112的光線可以通過磊晶成長腔100的石英墻并且直接加熱晶圓110與支架106。如此一來，晶圓110上方一側(cè)通過傳送自位于晶圓110上方的熱來源112的輻射熱所加熱。晶圓110背面一側(cè)通過傳送自受加熱的支架106的傳導(dǎo)熱所加熱，而支架106通過傳送自位于支架106下方的熱來源112的輻射熱所加熱。

一個反射器122可選擇性與磊晶成長腔100而被利用，如圖1所示以及如圖2中示范性呈現(xiàn)。使用反射器122可幫助散逸出磊晶成長腔100的紅外光反射回磊晶成長腔100。反射器122通過保存可能散逸出磊晶成長腔100的熱而強(qiáng)化加熱效率。反射器122一般包括面對支架106的一反射表面。在一實施例中，反射器122由鋁或鍍有金屬的不銹鋼所制成。

在一示范性實施例中，反射器122放置于磊晶成長腔100的上圓頂部102的上方。一個可動式溫度感測器，例如一個可動式溫度感測器114，可連結(jié)至或放置在反射器122一旁。如本領(lǐng)域所知，在可動式溫度感測器114之外可在使用額外的溫度感測器(圖未示)。反射器122包括一窗174，窗174設(shè)置在一部分支架106的上方以允許可動式溫度感測器114在磊晶成長腔100內(nèi)部的多種位置進(jìn)行溫度測量。圖1描繪窗174的剖面圖，然而圖2顯示窗174的示意表現(xiàn)當(dāng)窗174相對支架106、晶圓110等設(shè)置時。

在一應(yīng)用有可動式溫度感測器114的示范性實施例中，窗174可具有一個矩形的形狀，如圖1、圖2所示，窗174幫助可動式溫度感測器114的使用，如此以至于可動式溫度感測器114可以獲得在磊晶成長腔100內(nèi)部的多種位置的溫度?？蓜邮綔囟雀袦y器114可操作，以在支架106以及晶圓110在磊晶成長腔100內(nèi)部旋轉(zhuǎn)時獲得多個溫度。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在一些實施例中，窗174可具有其他形狀，以幫助利用可動式溫度感測器114的溫度測量。

繼續(xù)參照圖1、圖2，可動式溫度感測器114詳細(xì)描述如下。可動式溫度感測器114用于監(jiān)測相對磊晶成長腔100不同部分或位置的溫度值。在一些實施例中，監(jiān)測相對磊晶成長腔100不同部分或位置的溫度值允許通過控制器116精確調(diào)整磊晶成長腔100內(nèi)部的溫度。精確調(diào)整磊晶成長腔100內(nèi)部的溫度可在薄膜124形成于晶圓110時幫助促進(jìn)薄膜124均勻成長。在一實施例中，可動式溫度感測器114可操作以感測介于200攝氏度至1200攝氏度的溫度。在其余實施例中，可動式溫度感測器114可感測小于設(shè)置200攝氏度及大于1200攝氏度的溫度?？蓜邮綔囟雀袦y器114可操作以感測0.1攝氏度內(nèi)的溫度。在一不限定的示范性實施例中，可動式溫度感測器114可操作以測量晶圓110上介于300攝氏度至700攝氏度的溫度。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，晶圓110上小于設(shè)置300攝氏度及大于700攝氏度的溫度也同樣可以被測量。

根據(jù)一實施例，可動式溫度感測器114可為一高溫計(pyrometer)?？蓜邮綔囟雀袦y器(可動式高溫計)114放置在硅晶圓110以及上圓頂部102的上方。在一些實施例中，可動式高溫計114放置在反射器112的上方或用其他方式連結(jié)至反射器112。然而，在一些實施例中，可動式高溫計114可放置在下圓頂部104的下方。在一些方面上，可動式溫度感測器(可動式高溫計)114連結(jié)至磊晶成長腔100。在另一些方面上，可動式高溫計114未連結(jié)至磊晶成長腔100但用其他方式相對磊晶成長腔放置，如此以至于可動式高溫計114可操作以相對磊晶成長腔100移動?？蓜邮礁邷赜?14可操作以相對上圓頂部102、支架106、晶圓110、薄膜124或其任一組合移動。

如本領(lǐng)域所知，除了可動式溫度感測器114以外額外的可動式溫度感測器(圖未示)可被使用。在一些實施例中，此額外的感測器可放置在下圓頂部104下方，上圓頂部102上方或其組合。包括可動式溫度感測器114的溫度感測器可操作以監(jiān)測磊晶成長腔100內(nèi)部的溫度。在一些實施例中，對晶圓110的多個溫度進(jìn)行測量。在其余實施例中，對薄膜124的溫度進(jìn)行測量。在另一些實施例中，對支架106的溫度進(jìn)行測量。在又一些實施例中，對支架106、晶圓110、薄膜124或其任一組合的溫度進(jìn)行測量。

應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然圖1、圖2顯示可動式高溫計114的位置，顯示于圖1、圖2中可動式高溫計114的配置僅作為示范用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可體現(xiàn)出任何變化、替代及修改。

繼續(xù)參照圖1、圖2，其顯示一導(dǎo)件(夾具)132可操作的連結(jié)至可動式高溫計114。導(dǎo)件132挾持可動式高溫計114同時導(dǎo)引可動式高溫計114的移動。在一非限定示范性實施例中，可動式高溫計114在每一方向上移動150mm。在一些實施例中，可動式高溫計114在每一方向上可移動小于或大于150mm的距離。在另一些實施例中，可動式高溫計114在每一方向上移動的距離取決于支架106的半徑、晶圓110的半徑、或薄膜124的半徑。換言之，可動式高溫計114可移動小于、等于或大于支架106的半徑、晶圓110的半徑、或薄膜124的半徑。

在一些實施例中，導(dǎo)件132可操作以導(dǎo)引可動式高溫計114在1.5mm的精確度內(nèi)。如圖1、圖2所示，導(dǎo)件132對齊徑向軸線154并導(dǎo)引可動式高溫計114沿徑向軸線154。徑向軸線154自支架106的中心部分140或自晶圓110的中心部分141向外沿伸。在一實施例中，徑向軸線154為固定，如此以至于當(dāng)支架106以及晶圓110在磊晶成長腔100內(nèi)部旋轉(zhuǎn)時徑向軸線154不致移動。

可動式高溫計114可移動式的連結(jié)至導(dǎo)件132，以允許可動式高溫計114相對磊晶成長腔100以及收容于磊晶成長腔100的內(nèi)腔室105的內(nèi)部的元件移動。在一實施例中，導(dǎo)件132相對磊晶成長腔100固定于定位。在一些實施例中，通過固定方式裝設(shè)導(dǎo)件132至磊晶成長腔100上，導(dǎo)件132相對磊晶成長腔100固定于定位。如圖1所示，導(dǎo)件132包括一裝設(shè)機(jī)構(gòu)135，裝設(shè)機(jī)構(gòu)135裝設(shè)導(dǎo)件132至磊晶成長腔100的一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的事，存在有多種方式裝設(shè)導(dǎo)件132，于是導(dǎo)件132相對磊晶成長腔100固定于定位。

在此示范性實施例中，導(dǎo)件132位于反射板122以及對應(yīng)地上圓頂部102上方。在其余實施例中(圖未示)，導(dǎo)件132可放置于下圓頂部104的下方。

導(dǎo)件132包括一第一端134及一相對的第二端136。導(dǎo)件132的第一端134靠近支架106的外部分138，且導(dǎo)件132的第二端136靠近支架106的中央部分140。相似的，導(dǎo)件132的第一端134靠近晶圓110的外部分150，且導(dǎo)件132的第二端136靠近晶圓110的中央部分141。

在部分實施例中，導(dǎo)件132還包括一軌道或一槽142形成在導(dǎo)件132的底部148。槽142可收納地挾持可動式高溫計114或以其他方式連結(jié)至可動式高溫計114，同時允許可動式高溫計114在槽142內(nèi)部或沿著槽142移動。在一實施例中，槽(軌道)142包括導(dǎo)引可動式高溫計114移動的元件(圖未示)?？刂破?16可控制或使可動式高溫計114在槽142內(nèi)部或沿著槽142移動。

槽142延伸于導(dǎo)件132的第一端134與導(dǎo)件132的第二端136之間。在一實施例中，槽142對齊于徑向軸線154。槽142具有的一第一端144以及一相對的第二端146。可動式高溫計114可操作以來回移動于槽142的第一端144與第二端146之間。在一實施例中，控制器116決定并控制可動式高溫計114在槽142內(nèi)部或沿著槽142的位置。在一實施例中，可動式高溫計114的位置傳送至控制器116成為回饋網(wǎng)絡(luò)的部分，如圖3所示。

在一實施例中，槽142的第一端144靠近晶圓110的外部分150。在另一實施例中，槽142的第一端144靠近支架106的外緣176。在一些實施例中，槽142的第一端144與晶圓110的外部分150或者支架106的外緣176相隔。

在一實施例中，導(dǎo)件132的底部148實質(zhì)平行于支架106。在一些實施例中，導(dǎo)件132由合金鋼所構(gòu)成。

參照圖2并搭配參考圖1，可動式高溫計114顯示于三個示范性位置上，當(dāng)可動式高溫計114根據(jù)沿著導(dǎo)件132的槽142的箭頭168來回移動時。在第一位置160，可動式高溫計114可操作以獲得相對晶圓110的中心部分141的溫度讀數(shù)。在第二位置162，可動式高溫計114可操作以獲得相對晶圓110的中間部分137的溫度讀數(shù)。在第三位置164，可動式高溫計114可操作以獲得相對晶圓110的外部分150的溫度讀數(shù)。第一、第二及第三部分160、162、164僅表示數(shù)個可動式高溫計114沿著槽142的位置。并且，第一、第二及第三部分160、162、164可相對于支架106的中心部分、中間部分、與外部分，或者可相對于薄膜124的中心部分、中間部分、與外部分。

操作時，可動式高溫計114在槽142內(nèi)部或沿著槽142并沿著徑向軸線154來回移動。在部分實施例中，可動式高溫計114以1m/s至10m/s的速度來回移動。在一實施例中，可動式高溫計114以5m/s的速度來回移動。可動式高溫計114可以小于1m/s或者大于10m/s的速度來回移動。當(dāng)可動式高溫計114來回移動時，支架106以及晶圓110在磊晶成長腔100內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，支架106以及晶圓110以1rpm至100rpm的速度旋轉(zhuǎn)。在一實施例中，支架106以及晶圓110以30rpm的速度旋轉(zhuǎn)。支架106以及晶圓110可以小于1rpm或大于100rpm的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)支架106以及晶圓110旋轉(zhuǎn)時，來回移動可動式高溫計114于晶圓110的中心部分141或晶圓110的中心172至晶圓110的外部分150，允許可動式高溫計114沿著晶圓110的表面156或者薄膜124的表面測量溫度。換言之，可動式高溫計114穿過晶圓110的表面156或者薄膜124的表面收集熱數(shù)據(jù)(thermal data)(溫度數(shù)據(jù)點)158或者，以允許控制器116產(chǎn)生薄膜124的熱像圖(thermal profile)。在一實施例中，熱數(shù)據(jù)158包括溫度數(shù)據(jù)以及對應(yīng)于溫度數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)。熱數(shù)據(jù)158可對應(yīng)多個溫度至在晶圓110或薄膜124上的多個特定地點。

至少根據(jù)一部分收集來自可動式高溫計114的熱數(shù)據(jù)158，控制器116可在磊晶成長腔100的內(nèi)部實時形成一薄膜124的溫度分布圖(thermal distribution contour or mapping)或者地圖(mapping)166，如圖4所示。在另一些實施例中，溫度分布圖166可利用來自可動式高溫計114的熱數(shù)據(jù)158以及來自包括其他多個溫度感測器的其他多個感測器的數(shù)據(jù)而形成。當(dāng)支架106以及晶圓110旋轉(zhuǎn)時，通過來回移動可動式高溫計114于晶圓110的中心部分141至晶圓110的外部分150，可動式高溫計114相較可動式高溫計114若處于固定的狀態(tài)可在一個旋轉(zhuǎn)周期產(chǎn)生超過兩百倍的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，可動式高溫計114每秒可收集10000數(shù)據(jù)點(熱數(shù)據(jù)158)。溫度分布圖或者地圖166可用于決定在薄膜124上多個位置的厚度152，亦即可以產(chǎn)生一個三維的地形，此地形在不同位置表明薄膜124的厚度。

參照圖3、圖5并繼續(xù)搭配參考圖1、圖2、圖4，控制器116詳細(xì)描述如下。在一實施例中，控制器116可實時動態(tài)調(diào)整溫度，于是導(dǎo)致薄膜124上特定地點的薄膜的厚度152可進(jìn)行調(diào)整，以產(chǎn)生一致的厚度遍布薄膜124?？刂破?16可基于熱數(shù)據(jù)158或溫度分布圖166而執(zhí)行此上述操作。

根據(jù)一實施例，可動式高溫計114提供充分的數(shù)據(jù)，例如在晶圓110或薄膜124上的特定地點的溫度至控制器116，以形成如圖4所示的溫度分布圖166。在一實施例中，控制器116調(diào)整溫度分布，亦即調(diào)整在磊晶成長腔100內(nèi)部多個位置的溫度，以協(xié)助薄膜124形成一致的厚度。在一實施例中，控制器116調(diào)整在磊晶成長腔100特定位置的溫度通過改變每個熱來源112之間的電功率輸出(power output)而實現(xiàn)，并且可進(jìn)一步改變不同熱來源112之間的電功率輸出比。在另一實施例中，控制器116可通過改變氣體供應(yīng)來源118的電功率輸出，以改變混合前驅(qū)物130噴射至內(nèi)腔室105并沿著支架106或晶圓110的量進(jìn)而調(diào)整溫度分布的。在一些實施例中，可操控的壓力范圍介于1至600torr之間。在一實施例中，流速可介于10至1000sccm之間。

控制器116可使用回饋網(wǎng)絡(luò)120以決定相對特定熱來源112的多個區(qū)域的溫度?；趥魉妥詣邮礁邷赜?14、多個熱來源112或者氣體供應(yīng)來源118的回饋，控制器116可調(diào)整參數(shù)170以改變磊晶成長腔100的環(huán)境。在一示范性實施例中，控制器116可在檢測到相對于各個熱來源112的區(qū)域的溫度低于一個既定設(shè)定溫度時，指示一特定熱來源112提供更多電功率以及輻射能輸出。相似的，控制器116可在檢測到相對于各個熱來源112的區(qū)域的溫度高于一個既定設(shè)定溫度時，指示特定熱來源112切斷電功率以及輻射能輸出。在一實施例中，控制器116可操作以調(diào)整噴射在支架106或者晶圓110的混合前驅(qū)物130的流量。

圖5顯示控制器116的一個實施例，控制器116可利用以控制如圖3所示的可動式高溫計114、熱來源112、以及氣體供應(yīng)來源118(收容有混合前驅(qū)物130)?？刂破?16可為任何形式的電腦處理器，此電腦處理器可用在工業(yè)設(shè)定中以控制加工機(jī)構(gòu)，或者可為一般功能電腦平臺，該電腦平臺受編程供此類控制。在一實施例中，控制器116可包括一處理單元202，例如一臺式電腦、一工作臺、一手提電腦或一客制化作為特定應(yīng)用的專用單元(dedicate unit)?？刂破?16可配備有一顯示器204以及一或多個I/O元件206，例如多個指示輸出、多個感測輸入、一鼠標(biāo)、一鍵盤、一印表機(jī)或所述組合或相似物。處理單元202可包括一中央處理器(CPU)208、存儲器210、大容量存儲器(mass storage device)212、影像轉(zhuǎn)接器214及連結(jié)至一總線218的I/O接口216。

總線218可為多種總線結(jié)構(gòu)的任一或多種形式，包括一存儲器總線或者存儲器控制器、一周邊總線或者影像總線。中央處理器208可包括任何形式的電子數(shù)據(jù)處理器，并且存儲器可包括任何形式的系統(tǒng)存儲器，例如隨機(jī)存取存儲器(static random access memory,SRAM),動態(tài)隨機(jī)存取記憶(dynamic random access memory,DRAM)或者只讀存儲器(read-only memory,ROM)。大容量存儲器212包括可經(jīng)由總線218讀取的任何用于儲存數(shù)據(jù)、程序及其他信息或制造數(shù)據(jù)、程序及其他信息的儲存裝置。大容量存儲器212可包括例如一或多個硬盤驅(qū)動裝置、磁盤驅(qū)動裝置或一光盤驅(qū)動裝置。

影像轉(zhuǎn)接器214以及I/O接口216提供接口以連結(jié)外部輸入及輸出裝置至處理單元202。如圖5所示，輸入及輸出裝置的例子包括連結(jié)至影像轉(zhuǎn)接器214以及I/O接口216的顯示器204，及連結(jié)至I/O接口216像是鼠標(biāo)、鍵盤、印表機(jī)或其他相似的物。其余裝置可連結(jié)至處理單元202以及其余或者更少接口卡可被使用。舉例而言，一串行的接口卡(serial interface card)(圖未示)可被使用以提供一串行的接口(serial interface)供印表機(jī)。處理單元202亦可包括一網(wǎng)絡(luò)接口220以有線連結(jié)至一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(local area network,LAN)或者一廣域網(wǎng)絡(luò)(wide area network,WAN)222以及/或者一無線連結(jié)。

應(yīng)當(dāng)理解的是控制器116可包括其他元件。舉例而言，控制器116可包括電源供應(yīng)器、電線、主機(jī)板、可移除式儲存媒體、多個殼體、以及其他相似物。這些其于元件，雖然并未顯示于圖5，但視為控制器116的一部分。

在操作上，一示范性制程用以形成一薄膜124的溫度分布圖166的步驟包括旋轉(zhuǎn)將會有薄膜124形成于其上的支架106；分配混合前驅(qū)物130至支架106以形成薄膜124；以及利用可動式高溫計114測量薄膜124上多個位置的多個溫度?？蓜邮礁邷赜?14可操作以沿著徑向軸線154移動，徑向軸線154延伸大約在晶圓110的中心部分141與晶圓110的外部分150之間。上述制程可還包括一控制器116接收多個溫度并決定薄膜124的厚度變異輪廓(thickness variation profile)。

在操作上，一示范性方法以動態(tài)調(diào)整薄膜124的厚度以及磊晶成長腔100被提出。上述方法包括沿著徑向軸線154來回移動可動式高溫計114，可動式高溫計114可相鄰磊晶成長腔100放置；旋轉(zhuǎn)將會有薄膜124形成于其上的支架106；當(dāng)可動式高溫計114來回移動時測量晶圓110或薄膜124上多個位置的溫度。上述方法還包括在薄膜124形成后，形成一薄膜124的溫度分布(temperature profile)166；以及根據(jù)溫度分布166決定在薄膜124內(nèi)的厚度變異量，并調(diào)整一既定變異數(shù)以調(diào)整薄膜124的厚度。在部分實施例中，上述既定變異數(shù)為增加來自熱來源112的熱。在一些其余實施例中，上述既定變異數(shù)為用于形成薄膜124的混合前驅(qū)物130的流速。

于此公開的實施利用于實時監(jiān)測薄膜124成長均勻度。根據(jù)薄膜124厚度的測量，實時或非實時，晶圓110或薄膜124上特定位置的厚度可被調(diào)整，以產(chǎn)生均勻厚度遍及整個薄膜124各處。沿著一部分的晶圓110來回移動可動式高溫計114允許遍及薄膜124的表面156的各處的溫度的動態(tài)監(jiān)測。

以上雖然詳細(xì)描述了實施例及它們的優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán)利要求限定的本公開的精神和范圍的情況下，對本公開可作出各種變化、替代和修改。此外，本申請的范圍不旨在限制于說明書中所述的制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地從本公開中理解，根據(jù)本公開，可以利用現(xiàn)有的或今后將被開發(fā)的、執(zhí)行與在本公開所述的對應(yīng)實施例基本相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本相同的結(jié)果的制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、工具、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求旨在將這些制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、工具、方法或步驟包括它們的范圍內(nèi)。此外，每一個權(quán)利要求構(gòu)成一個單獨的實施例，且不同權(quán)利要求和實施例的組合都在本公開的范圍內(nèi)。