用于外延腔室的衬垫制造技术

本文公开的实施方式描述一种衬垫组件，该衬垫组件包括多个单独分开的气体通路。该衬垫组件提供跨正受处理的基板上的流动参数的控制，这些参数诸如流速、密度、方向与空间位置。利用根据本实施方式的衬垫组件，跨正受处理的基板的工艺气体可特定地经调整以用于单个的工艺。

Pad for epitaxial chamber

Disclosed herein is a method of describing a gasket assembly comprising a plurality of individually separated gas passages. The gasket assembly provides control of flow parameters across a positively treated substrate such as flow rate, density, orientation, and spatial position. A process gas across a positively treated substrate can be adapted to a single process using a gasket assembly in accordance with the present invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本公开内容的实施方式一般地涉及用在半导体处理设备中的衬垫。
技术介绍
用于制造半导体器件的一些工艺在升高的温度下执行，这些工艺例如快速热处理、外延沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、与电子束固化。通常，由一或多个热源于处理腔室中将正受处理的基板加热到期望温度。该一或多个热源一般是安装在腔室主体外，从而由该热源生成的能量辐射至定位在腔室主体内的基板上。处理气体通常从气体入口供应至腔室，且由连接腔室的泵送系统维持这些处理气体在腔室内流动。常规腔室中的气体分布可能遍及腔室不均匀。例如，接近气体入口处的气体分布与接近泵送通口处的气体分布可能不同，且接近边缘区域的气体分布可能与接近中央区域的气体分布不同。尽管基板的连续旋转可降低气体分布的不均匀性，但当均匀性的需求增加时，单独该旋转所实现的改善可能不足。因此，需要一种具有改善的气流分布的热反应器。
技术实现思路
本文公开的实施方式包括用在半导体处理腔室中的衬垫。一个实施方式中，一种衬垫组件可包括：圆筒状主体，该圆筒状主体具有外表面与内表面，该外表面具有外周边，该外周边小于该半导体处理腔室的周边，该内表面形成处理空间的壁；以及多个气体通路，这些气体通路形成为与该圆筒状主体相连；排气通口，定位在该多个气体通路对面；交叉流通口，定位成与该排气通口不平行；以及热感测通口，定位成与该交叉流通口分开。另一实施方式中，一种衬垫组件可包括：上衬垫，该上衬垫包括：圆筒状上主体，该圆筒状上主体具有上突出部；以及多个上入口，形成为与该圆筒状主体相连；上排气通口，定位成大约平行于该多个上入口；以及上交叉流通口，定位成大约垂直于该排气通口；以及下衬垫，包括：圆筒状下主体，具有接收槽以接收上突出部；以及多个下入口，形成为与该圆筒状主体相连，该多个下入口与该多个上入口一同界定多个气体通路；下排气通口，流体连接该上排气通口；下交叉流通口，可流体连接至该上交叉流通口；以及热感测通口，与该下交叉流通口间隔开。另一实施方式中，一种衬垫组件可包括：上衬垫，该上衬垫包括：圆筒状上主体，该圆筒状上主体具有上突出部；以及多个上入口，形成为与该圆筒状主体相连，该多个上入口的中线定位在从对分线量起的约90度之处且位于第一平面中；上排气通口，形成在该多个上入口对面，该排气通口的中线定位在从对分线量起的约270度之处且位于该第一平面中；以及上交叉流通口，定位在从对分线量起的约0度之处且位于该第一平面中；以及下衬垫，包括：圆筒状下主体，具有接收槽，该接收槽用于接收该上突出部；以及多个下入口，形成为与该圆筒状主体相连，该多个下入口结合该多个上入口以形成多个气体通路，该多个下入口定位在第二平面中，该第二平面与该第一平面不同；下排气通口，流体连接该上排气通口，该下排气通口定位在实质垂直于该多个下入口处；下交叉流通口，流体连接该上交叉流通口，该下交叉流通口定位在偏离平行于该排气通口之处；以及热感测通口，定位成与该下交叉流通口分开，该多个下入口结合该多个上入口而产生多个气体通路，该多个气体通路。附图说明以上简要概述的本公开内容的上述特征可以被详细理解的方式、以及本公开内容更特定描述，可以通过参考实施方式获得，实施方式中的一些实施方式绘示于附图中。然而，应注意附图仅绘示本公开内容的典型实施方式，因而不应被视对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可允许其它等同有效实施方式。图1图示根据一个实施方式的背侧加热处理腔室的示意性截面图，该处理腔室具有衬垫组件。图2A描绘根据本文所述的多个实施方式的上衬垫的俯视图。图2B描绘根据图2A的实施方式的上衬垫的侧视图。图3A与图3B描绘根据一个实施方式的下衬垫的俯视图与侧视图。图4描绘根据另一实施方式的下衬垫的俯视图。为了便于了解，尽可能地使用相同的附图标号标示附图共通的相同元件。此外，一个实施方式的元件可有益地适用在本文所述的其它实施方式中。具体实施方式本文公开的实施方式描述用在半导体处理系统的衬垫。该衬垫纳入了包含至少6个区域的交叉流设计，以容许更大的流动的成带分布(zonality)。进一步而言，温度感测装置与衬垫连同使用但与该衬垫分开，以容许更容易地交换衬垫、更有回弹力的衬垫、以及开销减少。同样，交叉流通口从中心线偏离中心(例如，位置在非0度的位置)的定位容许流动区之间的间距中的可变性增加。结合附图于下文更清楚地描述本文公开的装置的实施方式。图1图示根据一个实施方式的具有衬垫组件150的加热处理腔室100的示意性截面图。一个示例中，这可以是背侧加热处理腔室。可经调适以从本文所述的实施方式获益的处理腔室的一个示例是外延处理腔室，该外延处理腔室可购自位于美国加州SantaClara的应用材料公司。应预想，包括来自其它生产商的其它处理腔室可以经调适以实践本实施方式。处理腔室100可用于处理一或多个基板，包括于基板108的上表面上的材料沉积。处理腔室100可包括处理腔室加热装置，诸如辐射加热灯102的阵列，这些辐射加热灯特别用于加热下述部件：基板支撑件106的背侧104或设置在处理腔室100中的基板108的背侧。基板支撑件106可以是所示的碟状基板支撑件106或可以是环状基板支撑件(图中未示)，该环状基板支撑件从基板的边缘支撑基板，或者该基板支撑件可以是销型支撑件，该销型支撑件以接触极微的柱或销从底部支撑基板。于此实施方式中，基板支撑件106描绘成位在处理腔室100内于上圆顶114与下圆顶112之间。上圆顶114与下圆顶112连同基座环118可界定处理腔室100的内部区域，该基座环118设置在上圆顶114与下圆顶112之间。基板108(并未依照比例尺显示)可带至处理腔室100中且通过装载通口(未图示)定位在基板支撑件106上，该装载通口于图1的视角中被基板支撑件106所遮蔽。基座环118可大体上包括装载通口、工艺气体入口136、与气体出口142。基座环118可具有大体上椭圆的形状，长侧在装载通口上而短侧分别在工艺气体入口136与气体出口142上。基座环118可具有任何期望的形状，只要装载通口、工艺气体入口136与气体出口142在角度上相对彼此以约90度偏位即可。例如，装载通口可位在工艺气体入口136与气体出口142之间的侧边处，而工艺气体入口136与气体出口142设置在基座环118上呈彼此相对。各种实施方式中，装载通口、工艺气体入口136、与气体出口142彼此对准，且相关于腔室100的基准平面设置在实质上相同水平面。诸如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”等词汇并非针对绝对方向的参考物，而是相对于腔室100的基准平面。在本文所用的术语“对面”以数学术语被定义，使得A相关于参考平面P位在B的对面，而该参考平面P在A与B之间延伸。除非特意陈述，“对面”意指大致的情况，因而不要求A与B位在正对面。示出基板支撑件106处于升高的处理位置，但可由致动器(未图示)垂直平移至位在处理位置下方的装载位置，以容许升降销105得以接触下圆顶112，通过在基板支撑件106中的孔且沿着中央轴116延伸，且将基板108从基板支撑件106升起。机器人(未图示)随后可进入处理腔室100以穿过装载通口接合基板108及从处理腔室100移出基板108。基板支撑件106随后可被致动上升至处理位置，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬垫组件，包括：圆筒状主体，所述圆筒状主体具有：外表面与内表面，所述外表面具有外周边，所述外周边小于所述半导体处理腔室的周边，所述内表面形成处理空间的壁；多个气体通路，所述多个气体通路形成为与所述圆筒状主体相连；排气通口，所述排气通口定位在所述多个气体通路对面；交叉流通口，所述交叉流通口定位成与所述排气通口不平行；以及热感测通口，所述热感测通口定位成与所述交叉流通口分开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 US 62/046,3771.一种衬垫组件，包括：圆筒状主体，所述圆筒状主体具有：外表面与内表面，所述外表面具有外周边，所述外周边小于所述半导体处理腔室的周边，所述内表面形成处理空间的壁；多个气体通路，所述多个气体通路形成为与所述圆筒状主体相连；排气通口，所述排气通口定位在所述多个气体通路对面；交叉流通口，所述交叉流通口定位成与所述排气通口不平行；以及热感测通口，所述热感测通口定位成与所述交叉流通口分开。2.如权利要求1所述的衬垫组件，其中所述热感测通口、所述交叉流通口、所述排气通口、与所述多个气体通路在所述内表面处位于共用平面。3.如权利要求2所述的衬垫组件，其中所述交叉流通口具有一定向，用以引导所述共用平面外的气流。4.如权利要求1所述的衬垫组件，其中所述多个气体通路具有入口与出口，所述入口穿过所述外壁而形成，且所述出口穿过所述内壁而形成，其中所述入口与所述出口彼此不共平面。5.如权利要求4所述的衬垫组件，其中所述入口至少一个流体连接至超过一个所述出口，或者其中所述出口至少一个流体连接至超过一个所述入口。6.如权利要求1所述的衬垫组件，其中所述交叉流通口定位在约0度位置处，且所述多个气体通路的中点定位在90度位置处，所述位置是从所述交叉流通口的对分线量起。7.如权利要求6所述的衬垫组件，其中所述热感测通口定位在约5度位置处，所述位置是从所述对分线量起。8.如权利要求1所述的衬垫组件，其中所述多个气体通路产生多个流动区域，所述流动区域彼此平行，且垂直于来自所述交叉流通口的对分线。9.一种衬垫组件，包括：上衬垫，所述上衬垫包括：圆筒状上主体，所述圆筒状上主体具有：上突出部；多个上入口，所述多个上入口形成为与所述圆筒状上主体相连；上排气通口，所述上排气通口定位成大约平行于所述多个上入口；和上交叉流通口，所述上交叉流通口定位成大约垂直于所述上排气通口；以及下衬垫，所述下衬垫包括：圆筒状下主体，所述圆筒状下主体具有接收槽以接收所述上突出部；多个下入口，所述多个下入口形成为与所述圆筒状主体相连，所述多个下入口与所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树坤，穆罕默德·图格鲁利·萨米尔，亚伦·米勒，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US