本文提供用于半导体基板处理腔室的基板支撑件的边缘环的实施方式。在一些实施方式中，用于半导体处理腔室的边缘环可包括：具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面的环形主体；设置于内缘附近且从上表面向下延伸的内唇；和从内唇向上延伸且沿环形主体的内缘设置的多个突出部，其中多个突出部被布置成在内唇上方和中央开口之上支撑基板，其中内唇被配置成当在多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于边缘环上方的第一容积与设置于边缘环下方的第二容积之间行进。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于快速热处理的最小接触边缘环
本专利技术的实施方式大体涉及半导体处理。
技术介绍
传统的半导体处理腔室(例如，诸如快速热处理(RTP)腔室)通常使用具有一个或更多个环(例如，边缘环)的基板支撑件，所述环设置于基板支撑件顶上并配置成在处理期间将基板紧固在所需位置中。然而，专利技术者已观察到，传统使用的边缘环与基板支撑件相比可具有不同的热特性(例如，不同的加热和冷却速率)，从而导致基板的边缘附近的温度不均匀性，因而导致对基板不期望的不均匀处理。另外，由于处理腔室的配置，在处理期间可将边缘环加热至比基板支撑件更高的温度，从而导致进一步的温度不均匀性，这可导致热应力、基板翘曲、缺陷、错位、光刻覆盖误差(litho-overlayerror)和滑动。因此，本专利技术者提供一种用于处理基板的改良设备。
技术实现思路
本文提供用于半导体基板处理腔室的基板支撑件的边缘环的实施方式。在一些实施方式中，用于半导体处理腔室的边缘环可包括：具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面的环形主体；设置于内缘附近且从上表面向下延伸的内唇；和从内唇向上延伸且沿环形主体的内缘设置的多个突出部，其中多个突出部被布置成在内唇上方和中央开口之上支撑基板，其中内唇被配置成当在多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于边缘环上方的第一容积与设置于边缘环下方的第二容积之间行进。在一些实施方式中，一种设备包括：具有基板支撑件的处理腔室，所述基板支撑件包括在基板的周边边缘附近支撑基板的边缘环、设置于边缘环下方的基座和从基座延伸以在基座上方支撑边缘环的一个或更多个构件；设置于基板支撑件上方的灯头，以当在基板支撑件上设置基板时提供能量至基板的顶表面；和与灯头相对且设置于边缘环下方的至少一个温度传感器，以当在基板支撑件上设置基板时测量从基板背侧辐射的热能，其中边缘环包括：具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面的环形主体；设置于内缘附近且从上表面向下延伸的内唇；和从内唇向上延伸且沿环形主体的内缘设置的多个突出部，其中多个突出部被布置成在内唇上方和中央开口之上支撑基板，其中内唇被配置成当在多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于边缘环上方的第一容积与设置于边缘环下方的第二容积之间行进。将在下文描述本专利技术的其他和进一步的实施方式。附图说明可参照附图中描述的本专利技术的说明性实施方式来理解上文已简要概述且在下文将更详尽论述的本专利技术的实施方式。然而，应注意，附图仅图示出本专利技术的典型实施方式，且因此这些附图不应被视为对本专利技术范围的限制，因为本专利技术可允许其他同等有效的实施方式。图1描绘根据本专利技术一些实施方式的适合与最小接触边缘环一起使用的处理腔室。图2描绘根据本专利技术一些实施方式的边缘环的局部侧面示意图。图3描绘根据本专利技术一些实施方式的边缘环的局部侧面示意图。图4描绘根据本专利技术一些实施方式的边缘环的顶部示意图。为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同的参考数字来标示各图共有的相同元件。各图并未按比例绘制且可能为了清晰而简化。预期一个实施方式的元件和特征结构可有利地并入其他实施方式而无需进一步详述。具体实施方式与本专利技术一致的实施方式提供一种边缘环以在基板处理腔室(例如，诸如快速热处理(RTP)腔室)中支撑基板。边缘环可在基板的周边边缘附近多个接触点处(例如，沿边缘环的内缘的突出部)支撑基板。突出部被配置成以边缘环与基板之间的最小接触面积和最小热传递来支撑基板。可用光阻材料涂覆边缘环的上表面或表面加工(surfacefinish)以防止光反射和热吸收，而可使用不同的材料涂覆或覆盖突出部以防止与基板接合(bonding)。此外，在与本专利技术一致的实施方式中，边缘环可实质上有利地阻挡来自基板上方的灯辐射漏光至位于基板下方的高温计。根据本专利技术的基板支撑环(例如，边缘环)可有利地用于任何基板处理腔室中，在所述基板处理腔室处需要在最小化支撑基板的接触点的同时，实质上防止从环上所支撑的基板的一侧至基板的相对侧的漏光。合适的处理腔室的实例包括PLUS或处理腔室的任一者或能够执行热处理的任何其他处理腔室(例如，RTP)，这些处理腔室均购自California(加利福尼亚)州SantaClara(圣克拉拉)市的AppliedMaterials,Inc.(应用材料公司)。处理腔室可为能够处理200mm、300mm和450mm基板的任何腔室。亦可根据本文所提供的教导使用和/或改进其他合适的处理腔室，包括购自其他制造商的那些处理腔室。图1描绘根据本专利技术一些实施方式的被配置成执行RTP工艺并适合与具创造性的最小接触边缘环一起使用的示例性处理腔室100。在一些实施方式中，处理腔室100可为任何合适的处理腔室，例如经配置用于热处理(诸如快速热处理(RTP))的处理腔室。如图1所示，在处理腔室100内部的基板支撑件108上安装基板103，并通过在与基板支撑件108相对的位置中设置的灯头101加热所述基板。灯头101产生辐射，所述辐射被导向跨越处理腔122至基板103的前侧104。或者(未示出)，灯头101可被配置成加热基板103的背侧106，例如，诸如通过将灯头设置于基板103下方或通过将辐射导向至基板103的背侧。辐射通过水冷石英窗组件114进入处理腔室100。基板103下方为安装于水冷不锈钢基座116上的反射板102。基座116包括循环回路(未示出)，冷却剂通过所述循环回路循环以冷却反射板102。在一些实施方式中，反射板102由铝制成且具有高反射表面涂层120。诸如水之类的冷却剂可通过基座116循环以保持反射板102的温度远低于被加热的基板103的温度。或者，可在相同或不同温度下提供其他冷却剂。举例而言，防冻剂(例如，乙二醇、丙二醇或类似者)或其他热传送流体可通过基座116循环。冷却剂可通过耦接至基座的冷却器(未示出)循环以移除冷却剂中的热量。基板103的下侧或背侧和反射板102的顶部形成反射腔118。反射腔118增强基板103的有效发射率。通过多个温度探测器(诸如152a、152b和152c)测量基板103的局部区域处的温度。各个温度探测器包括穿过通孔(未示出)的光管(lightpipe)124，所述通孔从基座116的背侧延伸通过反射板102的顶部。光管124定位于通孔内，使得光管的最高端与反射板102的上表面齐平或略低于反射板102的上表面。光管124的另一端耦接至柔性光纤125，所述光纤125将取样光从反射腔118传输至高温计128。各个高温计128连接至温度控制器150，所述温度控制器150响应于所测量的温度控制提供给灯头101的功率。可将灯分为多个区域。可通过控制器单独调节这些区域以允许对基板103的不同区域可控的辐射加热。尽管在图1中示出三个温度探测器152a、152b和152c、柔性光纤125和高温计128，但是在其他实施方式中可包括更多或更少的这些温度传感元件。除如上所述配置成容纳各个光管的通孔之外，基座116和反射板102可包括一个或更多个额外的通孔，这些通孔配置成容纳其他机构(例如，升降销或类似者)以便于处理。可将基板支撑件108配置成固定的或可使基板103旋转。基板支撑件108包括支撑件或边缘环134，所述支撑件或边缘环134在基板的外周边附近的多个点处接触基板103，从而使得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于基板处理腔室的边缘环，所述边缘环包括：环形主体，所述环形主体具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面；内唇，所述内唇设置于所述内缘附近且从所述上表面向下延伸；和多个突出部，所述多个突出部从所述内唇向上延伸且沿所述环形主体的所述内缘设置，其中所述多个突出部被布置成在所述内唇上方和所述中央开口之上支撑基板；和其中所述内唇被配置成当在所述多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于所述边缘环上方的第一容积与设置于所述边缘环下方的第二容积之间行进。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.17 US 61/714,931;2013.10.01 US 14/042,8641.一种用于基板处理腔室的边缘环，所述边缘环包括：环形主体，所述环形主体具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面；内唇，所述内唇设置于所述内缘附近且从所述上表面向下延伸；和多个突出部，所述多个突出部从所述内唇向上延伸且沿所述环形主体的所述内缘设置，其中所述多个突出部被布置成在所述内唇上方和所述中央开口之上支撑基板；和其中所述内唇被配置成当在所述多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于所述边缘环上方的第一容积与设置于所述边缘环下方的第二容积之间行进，且其中所述内唇的顶表面的表面光洁度被处理以实质上阻挡光从所述内唇的顶表面反射。2.如权利要求1所述的边缘环，其中选择所述内唇的宽度以实质上防止光辐射在设置于所述边缘环上方的第一容积与设置于所述边缘环下方的第二容积之间行进。3.一种用于基板处理腔室的边缘环，所述边缘环包括：环形主体，所述环形主体具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面；内唇，所述内唇设置于所述内缘附近且从所述上表面向下延伸；和多个突出部，所述多个突出部从所述内唇向上延伸且沿所述环形主体的所述内缘设置，其中所述多个突出部被布置成在所述内唇上方和所述中央开口之上支撑基板；和其中所述内唇被配置成当在所述多个突出部上设置基板时实质上防止光辐射在设置于所述边缘环上方的第一容积与设置于所述边缘环下方的第二容积之间行进，其中所述多个突出部被配置成当基板设置于处理腔室中时在所述基板的周边边缘附近支撑所述基板，且其中所述内唇的宽度处于15mm与40mm之间。4.如权利要求1所述的边缘环，其中所述多个突出部被配置成当基板设置于处理腔室中时在所述基板的周边边缘附近支撑所述基板。5.如权利要求4所述的边缘环，其中用材料涂覆所述多个突出部的每一个以实质上防止与所述基板接合。6.如权利要求4所述的边缘环，其中所述多个突出部全体与所述基板之间的总接触面积为小于1cm2。7.一种用于基板处理腔室的边缘环，所述边缘环包括：环形主体，所述环形主体具有中央开口、内缘、外缘、上表面和下表面；内唇，所述内唇设置于所述内缘附近且从所述上表面向下延伸；和多个突出部，所述多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：赛拉朱·泰拉瓦尔尤拉，凯文·约瑟夫·鲍蒂斯塔，杰弗里·托宾，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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