溶胶凝胶涂布的支撑环制造技术

描述了一种用于热处理腔室的支撑构件。所述支撑构件于至少一个表面上具有溶胶涂层。所述溶胶涂层含有阻挡预期波长或光谱的辐射的材料，使得所述辐射无法透过所述支撑构件的材料。所述溶胶涂层可为多层结构，除了辐射阻挡层以外，所述多层结构可还包含粘接层、过渡层与覆盖层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施方式大体涉及用于处理半导体基板的方法和装置。更特定地，涉及一种用于热处理半导体基板的方法和装置。
技术介绍
热处理在半导体工业中是常见的。热处理被用于激活半导体基板中的化学与物理变化，以重新组织基板的原子结构与成分。在一种被称为快速热处理(RapidThermalProcessing)的常用方式中，基板以高达400℃/秒的速率被加热至目标温度，保持在该目标温度达一短时间(比如1秒)，然后再快速冷却至不会发生进一步变化的温度下。为了促进基板上所有区域的均匀处理，一般会布设温度传感器，以监测基板的不同位置处的温度。高温计被广泛地用来测量基板的温度。基板温度的控制与测量以及因此的局部层形成条件的控制与测量，都会因腔室部件的热吸收与光发射、以及传感器与腔室表面对处理腔室内的处理条件的暴露而变得复杂。仍需要有一种具有改进的温度控制、温度测量的热处理腔室，以及这种腔室的操作方法，以提高均匀性和可重复性。
技术实现思路
本文中所描述的实施方式涉及一种用于热处理腔室的支撑构件，所述支撑构件具有主体与溶胶涂层，所述主体包括硅氧化物，所述主体具有面向辐射侧与非面向辐射侧，所述溶胶涂层在至少所述非面向辐射侧上。所述溶胶涂层可具有二氧化硅(silica)层、硅层与覆盖层。此层结构可具有渐变成分(gradedcomposition)，且可具有一或多层过渡层。也可对支撑构件的其他表面施加溶胶涂层。附图说明为能使上述记载特征可被详细理解，可通过参照实施方式获得更为特定的描述，一些实施方式被描述于附图中。然而，应注意的是，附图仅示出典型实施方式，因此不应被视为对范围的限制，因为其他实施方式也是等同有效的。图1为快速热处理(RTP)腔室的一个实施方式的简化等距视图，所述RTP腔室具有根据一实施方式的支撑环。图2为根据另一实施方式的支撑环的截面图。图3是根据另一实施方式的支撑构件的截面图。为帮助理解，已尽可能使用相同的标号来表示各图共用的相同元件。应理解在一个实施方式中所揭露的元件可有利地用于其他实施方式，而无需特别详述。具体实施方式图1是快速热处理腔室100的一个实施方式的简化等距视图。可被应用而自本专利技术得利的快速热处理腔室的实例为VULCANTM与热处理系统，这两者都可从位于加州圣克拉拉市的应用材料公司获得。虽然所述装置被描述为使用于快速热处理腔室中，但本文所述的实施方式亦可用于在一个处理区域中需要至少两个温度区的其他处理系统及装置中，比如适用于机械手切换的基板支撑平台、定向装置、沉积腔室、蚀刻腔室、电化学处理装置与化学机械抛光装置等，特别是在需要使粒状物产生减至最低限度者。处理腔室100包含无接触式或磁性悬浮基板支撑件104、腔室主体102，腔室主体102具有界定内部空间120的壁部108、底部110与顶部112。壁部108一般包含至少一个基板进出口148，以便于基板140的进出(图1中显示了基板140的一部分)。进出口可耦接至移送腔室(未示)或负载锁定腔室(loadlockchamber)(未示)，且可选择性地由阀密封，比如狭缝阀(未示)。在一个实施方式中，基板支撑件104为环形，且腔室100包含设于基板支撑件104内径中的辐射加热源106。基板支撑件104适于在内部空间120中磁性悬浮及旋转。基板支撑件104可在处理中旋转、同时垂直上升与下降，也可在处理前、处理中或处理后在不旋转的情况下上升与下降。磁性悬浮和/或磁性旋转避免颗粒产生或使颗粒产生减至最低，这是因为没有、或减少了一般为上升/下降和/或旋转基板支撑件所需要的移动部件。基板支撑件104具有支撑圆筒154、支撑环150和边缘环152。支撑环150设于支撑圆筒154上，而边缘环152设于支撑环150上且与支撑环150套叠(nest)。边缘环152具有基板支撑表面，以接收基板以进行处理。边缘环可为石英、非晶二氧化硅、或碳化硅，且可涂布有碳化硅。支撑环150可为石英、泡沫石英、非晶石英、或非晶二氧化硅。支撑环150具有溶胶涂层，溶胶涂层阻挡来自辐射加热源106的光的传输。腔室100还包含由对各种波长的光(可包含红外(IR)光谱中的光)和热透明的材料制成的窗部114，来自辐射加热源106的光子透过窗部114而加热基板140。在一个实施方式中，窗部114由石英材料制成，但也可使用可透光的其他材料，比如蓝宝石。窗部114还可包含多个升降销144，升降销144耦接至窗部114的上表面，且用于选择性地接触及支撑基板140，以帮助将基板移送进出腔室100。多个升降销144中的每一个都被配置为使对来自辐射加热源106的能量的吸收减至最低，且可由与用于窗部114的相同的材料制成，比如石英材料。多个升降销144可被定位且彼此径向间隔开，以便于耦接至移送机械手(未示)的终端受动器通过。或者，终端受动器和/或机械手可进行水平与垂直移动，以有助于基板140的移送。在一个实施方式中，辐射加热源106包括由外壳形成的灯组件，所述外壳包含在耦接至冷却剂源183的冷却剂组件(未示)中的多个蜂巢状管160。冷却剂源183可为水、乙二醇、氮(N2)和氦(He)中的一个或是它们的组合。外壳可由铜材料或其他合适的材料制成，外壳中形成有合适的冷却剂通道，以供来自冷却剂源183的冷却剂流动。每一个管160可含有反射器和高强度灯组件或IR发射器，且蜂巢状管路排列由管160形成。这种紧密堆排的六角形管路排列使辐射能量源具有高功率密度和良好的空间分辨率。在一个实施方式中，辐射加热源106提供充足的辐射能量，以对基板进行热处理，例如对沉积在基板140上的硅层进行退火。辐射加热源106进一步包含环形区，其中通过控制器124供给至多个管160的电压可变化，以增强来自管160的能量的径向分布。可由用于测量横跨基板140的温度的一个或多个温度传感器117(将于下文中更详细说明)来对基板140的加热进行动态控制。定子组件118围绕腔室主体102的壁部108，并且耦接至一个或多个致动器组件122，致动器组件122控制定子组件118沿腔室主体102的外部的高度(elevation)。在一个实施方式(未示)中，腔室100包含三个致动器组件122，这三个致动器组件122径向地设置在腔室主体周围，例如在腔室主体102周围呈约120°角。定子组件118磁性耦接至设置在腔室主体102的内部空间120内的基板支撑件104。基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热处理腔室的支撑构件，包括：主体，所述主体支撑被暴露于辐射的工件，所述主体包括硅氧化物且具有：面向辐射侧和非面向辐射侧；及多孔涂层，所述多孔涂层包括硅与二氧化硅，所述多孔涂层至少在所述非面向辐射侧上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.06 US 61/900,8351.一种用于热处理腔室的支撑构件，包括：
主体，所述主体支撑被暴露于辐射的工件，所述主体包括硅氧化物且具有：
面向辐射侧和非面向辐射侧；及
多孔涂层，所述多孔涂层包括硅与二氧化硅，所述多孔涂层至少在所
述非面向辐射侧上。
2.如权利要求1所述的支撑构件，其中所述多孔涂层包括硅层。
3.如权利要求1所述的支撑构件，其中所述多孔涂层包括具有不同成分的
多层。
4.如权利要求2所述的支撑构件，其中所述多孔涂层具有从类二氧化硅成
分至所述硅层的成分渐变过程。
5.如权利要求1或权利要求4所述的支撑构件，其中所述多孔涂层具有变
化的孔隙率。
6.如权利要求1所述的支撑构件，其中所述多孔涂层进一步包括碳。
7.一种用于热处理腔室的支撑构件，包括：
主体，所述主体包含硅氧化物，所述主体支撑被暴露于辐射的工件，所述
主体具有：
面向辐射侧和非面向辐射侧；及
异质层结构，所述异质层结构包括形成于至少所述非面向辐射侧上的
二氧化硅，其中入射于所述支撑构件上的具有高温计波长的辐射的低于约10
m％透过所述异质层结构。
8.如权利要求7所述的支撑构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·M·拉内什，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US