用于热处理腔室的盖和用于处理基板的设备制造技术

本文描述的实施方式大体涉及具有用于热处理腔室的盖和用于处理基板的设备。所述设备包括腔室主体，所述腔室主体具有界定内部处理区的侧壁和底壁。所述腔室还包括设置在所述腔室主体的内部处理区中的基板支撑件、环支撑件和旋转器盖。所述旋转器盖设置在环支撑件上。所述旋转器盖是不透明石英材料。所述旋转器盖有利地提供更有效的处理气体加热，由能够承受处理条件同时提供更有效和均匀的处理的材料构成，且具有低CTE从而减少由于处理期间过度膨胀而导致的颗粒污染。

【技术实现步骤摘要】
用于热处理腔室的盖和用于处理基板的设备
本文描述的实施方式大体涉及基板的热处理。
技术介绍
基板的热处理是半导体制造业的重要部分。基板在多种处理和设备中经受热处理。在一些处理中，基板经受退火热能，而在其他处理中，基板可能还要经受氧化型其他反应性化学条件。一个接一个的基板被放在设备中、加热以进行处理、然后冷却。用于热处理基板的设备每天可经历数百个极端加热和冷却循环。除了基板的热处理，操作设备的许多方面可能需要具有某些电学、光学或热性质的材料。除复杂度增加外，半导体器件尺寸的不断缩小依赖于对例如输送至半导体处理腔室的处理气体的流动和温度的更加精确的控制。在横流(cross-flow)处理腔室中，处理气体可被输送至腔室且被引导跨过待处理的基板的表面。对希望延长设备在它们所经受的极端条件下的使用寿命的人员而言，设备的设计存在艰巨的工程挑战。因此，存在对能够在现代半导体处理的极端热循环下可靠地运行的设备的需要。
技术实现思路
本文描述的实施方式大体涉及热处理设备。在一个实施方式中，公开一种用于热处理腔室的旋转器盖。所述旋转器盖包括具有内部分和外部分的环件(annulus)。所述环件是不透明石英材料。在再一个实施方式中，公开一种用于热处理腔室的盖，所述盖包括：不透明石英环件，所述不透明石英环件包括：内边缘，所述内边缘具有第一厚度；和外边缘，所述外边缘具有大于所述第一厚度的第二厚度。所述不透明石英环件可由硅黑石英制成。所述不透明石英环件可进一步具有凹形表面，所述凹形表面在所述内边缘与所述外边缘之间。所述环件可进一步包括内唇，所述内唇从所述凹形表面径向向内延伸至所述内边缘。所述凹形表面可在所述环件的所述内唇与底部之间。所述环件可具有顶表面，并且其中所述环件的所述顶表面成凹形。在另一实施方式中，公开一种用于处理基板的设备。所述设备包括腔室主体，所述腔室主体具有界定内部处理区的侧壁和底壁。腔室还包括设置于所述腔室主体的内部处理区中的基板支撑件、环支撑件(ringsupport)、和设置于所述环支撑件上的旋转器盖。所述旋转器盖是不透明石英材料。所述环支撑件从所述侧壁向内延伸。所述不透明石英材料可以是硅黑石英。所述盖可具有环形主体和内唇，所述环形主体具有第三厚度，所述内唇具有小于所述第三厚度的第四厚度，其中所述内唇从所述环形主体径向向内延伸。所述盖可具有外部分和内部分，并且其中所述外部分的厚度大于所述内部分的厚度。所述内部分的顶部可与所述基板支撑件的顶部在同一平面上。所述外部分的顶部可与所述基板支撑件的顶部在同一平面上。所述设备进一步可包括间隙，所述间隙在所述盖与所述基板支撑件之间。在又一实施方式中，公开一种用于处理基板的设备。所述设备包括腔室主体，所述腔室主体具有界定内部处理区的侧壁和底壁。腔室还包括设置于所述腔室主体的内部处理区中的基板支撑件、环支撑件、和设置于所述环支撑件上的旋转器盖。所述旋转器盖包括外部分和内部分。所述外部分具有与所述内部分大致相同的高度。所述环支撑件从所述侧壁向内延伸。在又一实施方式中，公开一种用于处理基板的设备。所述设备包括：腔室主体，所述腔室主体具有界定内部处理区的侧壁和底壁；基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述腔室主体的所述内部处理区中；环支撑件，所述环支撑件从所述侧壁向内延伸；和盖，所述盖设置在所述环支撑件上，其中所述盖包括外部分和内部分，其中所述外部分的顶部与所述基板支撑件的顶部在同一平面上，并且其中所述内部分的顶部与所述基板支撑件的顶部在不同平面上。所述外部分可具有与所述内部分大致相同的厚度。所述盖可以是环件。所述环件可以是不透明石英材料。所述盖可以是不透明石英材料所述不透明石英材料可以是硅黑石英。附图说明为了能详细了解本技术的上述特征，可通过参考实施方式获得以上简要概述的本技术的更特定的描述，一些实施方式示于附图中。然而，应注意的是，附图仅示出本技术的典型实施方式且因此不应视为对本技术范围的限制，因为本技术可允许其他等效的实施方式。图1示出根据一个实施方式的处理腔室的截面图。图2A示出根据本文描述的一个实施方式的旋转器盖的俯视图。图2B示出根据本文描述的一个实施方式的旋转器盖的透视图。图2C示出根据本文描述的另一实施方式的旋转器盖的透视图。图3示出根据本文描述的一个实施方式的旋转器盖的截面图。图4示出根据本文描述的一个实施方式的旋转器盖的截面图。具体实施方式本文描述的实施方式大体涉及具有用于预加热处理气体的旋转器盖的处理设备。旋转器盖设置于环支撑件上。旋转器盖可具有与处理气体入口相邻的分段。所述分段包括顶表面，所述顶表面包括增加表面面积的特征。旋转器盖是不透明石英材料。旋转器盖有利地提供处理气体的更有效加热，旋转器盖由能够承受处理条件同时提供更有效和均匀的处理的材料构成，并且旋转器盖具有低CTE从而减少由于处理期间过度膨胀而导致的颗粒污染。图1是根据本文描述的实施方式的处理腔室100的截面图。在一个实施方式中，处理腔室100是快速热处理腔室。在此实施方式中，处理腔室100被配置为快速加热基板以从基板的表面挥发材料。在一个实例中，处理腔室100可以是基于灯的快速热处理腔室。合适的处理腔室的实例包括可从加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,CA)获得的VULCANTM、RADOXTM和工具。应了解，来自其他制造商的合适地配置的设备也可根据本文描述的实施方式而有利地实施。要在腔室100中处理的基板112通过阀或进出口(未示出)提供至腔室100的处理区118中。基板112的周边被环形基板支撑件114支撑，基板支撑件114具有接触基板112的角部的环形架。环形架可具有平的、弯曲的或倾斜的表面以用于支撑基板。当基板112被运送至和运送出基板移送设备(比如将基板112提供至腔室100内的机械手叶片(未示出))和基板支撑件114时，三个升降销122可被升举和降低以支撑基板112的背面。处理区118的上侧由透明石英窗120限定，处理区118的下侧由基板112或由基板支撑件114所限定的基板平面限定。为了加热基板112，辐射加热元件110安置在窗120上方以将辐射能导向基板112。在腔室100中，辐射加热元件110可包括大量的安置在各个反射管中的高强度卤钨灯，反射管以六边形紧密封装阵列布置在窗120上方。如本文中提供的，快速热处理(RTP)指能够以约50℃/秒和更高的速率，例如以约100℃/秒至约150℃/秒，和约200℃/秒至约400℃/秒的速率均匀地加热基板的设备处理。RTP腔室中典型的降温(冷却)速率在约80℃/秒至约150℃/秒的范围内。RTP腔室中执行的一些处理要求跨基板的温度变化小于几摄氏度。因此，RTP腔室可包括能够以高达约100℃/秒至约150℃/秒和约200℃/秒至约400℃/秒的速率加热的灯或其他合适的加热系统和加热系统控制。然而，可替代使用其他辐射加热设备以提供辐射热能至腔室100。通常，灯涉及电阻加热以快速地提高辐射源的能量输出。合适的灯的实例包括白炽灯、钨卤白炽灯以及闪光灯，白炽灯和钨卤白炽灯具有包围灯丝的玻璃或硅石外壳，闪光灯包括包围气体的玻璃或硅石外壳，闪光灯比如氙气灯和弧光灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热处理腔室的盖，其特征在于，所述盖包括：不透明石英环件，所述不透明石英环件包括：内边缘，所述内边缘具有第一厚度；和外边缘，所述外边缘具有大于所述第一厚度的第二厚度。

【技术特征摘要】
2017.03.06 US 62/467,6981.一种用于热处理腔室的盖，其特征在于，所述盖包括：不透明石英环件，所述不透明石英环件包括：内边缘，所述内边缘具有第一厚度；和外边缘，所述外边缘具有大于所述第一厚度的第二厚度。2.如权利要求1所述的盖，其特征在于，所述不透明石英环件由硅黑石英制成。3.如权利要求1所述的盖，其特征在于，所述不透明石英环件进一步具有凹形表面，所述凹形表面在所述内边缘与所述外边缘之间。4.如权利要求3所述的盖，其特征在于，所述环件进一步包括内唇，所述内唇从所述凹形表面径向向内延伸至所述内边缘。5.如权利要求4所述的盖，其特征在于，所述凹形表面在所述环件的所述内唇与底部之间。6.如权利要求1所述的盖，其特征在于，所述环件具有顶表面，并且其中所述环件的所述顶表面成凹形。7.一种用于处理基板的设备，其特征在于，所述设备包括：腔室主体，所述腔室主体具有界定内部处理区的侧壁和底壁；基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述腔室主体的所述内部处理区中；环支撑件，所述环支撑件从所述侧壁向内延伸；和盖，所述盖设置在所述环支撑件上，其中所述盖包括不透明石英材料。8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述不透明石英材料是硅黑石英。9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述盖具有环形主体和内唇，所述环形主体具有第三厚度，所述内唇具有小于所述第三厚度的第四厚度，其中所述内唇从所述环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳拉·郝勒查克，柴塔尼亚·A·普拉萨德，埃姆雷·库瓦利奇，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：美国,US