具有改善的热转移的平袋式基座设计制造技术

本揭示案的实施方式大体涉及用于热处理半导体基板的基座。在一个实施方式中，基座包括：内区域，该内区域具有在该内区域的顶部表面中形成的图案，该图案包括由多个排气通道分隔的多个基板支撑特征。基座包括轮缘，该轮缘环绕且耦接至该内区域，其中该内区域相对于该轮缘凹陷以形成凹陷袋部，该凹陷袋部被配置为接收基板。基座包括多个凸块，该多个凸块从该轮缘的内径径向向内延伸，该多个凸块被配置为接触由该多个基板支撑特征支撑的基板的外边缘以用于将该基板放置于该凹陷袋部内。缘以用于将该基板放置于该凹陷袋部内。缘以用于将该基板放置于该凹陷袋部内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的热转移的平袋式基座设计


[0001]本揭示案的实施方式大体涉及用于热处理腔室中的基座。

技术介绍

[0002]半导体基板被处理以用于多种应用，包括集成装置和微装置的制造。在处理期间，基板被放置在处理腔室内的基座上。基座通常具有用于从下方支撑基板的盘形或碟形上表面。基座由可绕中心轴旋转的支撑轴件来支撑。对加热源(例如，设置在基座下方的多个加热灯)的精确控制允许在非常严格的公差内加热基座。加热的基座然后可主要通过基座发射的辐射来将热转移到基板。
[0003]尽管对加热基座进行了精确控制，但已观察到，由于与基座接触的基板的区域和不与基座接触的基板的区域之间的非均匀热转移，基座可导致跨基板的温度非均匀性。温度非均匀性跨基板的上表面持续存在，这通常会减低沉积在基板上的层的质量。已在基板边缘附近以及更接近基板中心的区域上观察到不期望的温度分布。因此，需要一种改进的基座以用于在半导体处理中支撑和加热基板。

技术实现思路

[0004]本揭示案的实施方式大体涉及用于热处理半导体基板的基座。在一个实施方式中，基座包括：内区域，该内区域具有在该内区域的顶部表面中形成的图案，该图案包括由多个排气通道分隔的多个基板支撑特征。基座包括轮缘(rim)，该轮缘环绕且耦接至该内区域，其中该内区域相对于该轮缘凹陷以形成凹陷袋部，该凹陷袋部被配置为接收基板。基座包括多个凸块，该多个凸块从该轮缘的内径径向向内延伸，该多个凸块被配置为接触由该多个基板支撑特征支撑的基板的外边缘以用于将该基板放置于该凹陷袋部内。
[0005]在另一实施方式中，一种制造基座的方法包括：在该基座的凹陷袋部的顶部表面中形成多个通道，该多个通道具有在该多个通道之间形成的多个支撑特征。形成该多个通道及该多个支撑特征的步骤包括：使用切割工具在第一方向上制造第一多个切口；相对于该切割工具将该基座旋转第一角度；及使用该切割工具在第二方向上制造第二多个切口，该第二方向与该第一方向以该第一角度间隔开。该方法包括：将该凹陷袋部的顶部表面凹陷。
[0006]在又一实施方式中，基座包括：内区域，该内区域具有在该内区域的顶部表面中形成的图案，该图案包括由多个排气通道分隔的多个基板支撑特征。每一基板支撑特征包括沿着该内区域的该顶部表面的基板接触表面，且这些基板接触表面相对于该基座的横向平面实质平坦。基座包括轮缘，该轮缘环绕且耦接至该内区域，其中该内区域相对于该轮缘凹陷以形成凹陷袋部，该凹陷袋部被配置为接收基板。
附图说明
[0007]为了能够详细理解本揭示案的上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得上文
简要概括的本揭示案的更特定描述，其中一些实施方式图示于附图中。然而，应注意附图仅图示本揭示案的典型实施方式，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本揭示案可允许其他等效的实施方式。
[0008]图1是根据一个或更多个实施方式的具有示例性平袋式基座的处理腔室的示意性截面视图。
[0009]图2A是根据一个或更多个实施方式的图1的示例性基座的等距视图。
[0010]图2B是根据一个或更多个实施方式的图2A的基座的部分截面视图。
[0011]图3A是根据一个或更多个实施方式的图1的示例性基座的放大部分截面视图。
[0012]图3B是根据一个或更多个实施方式的图3A的基座的一部分的俯视图。
[0013]图3C是根据一个或更多个实施方式的图3A的基座的一部分的放大截面视图。
[0014]图4是根据一个或更多个实施方式的可用于图1的处理腔室中的另一示例性基座的部分截面视图。
[0015]图5A是根据一个或更多个实施方式的可用于图1的处理腔室中的又一示例性基座的部分截面视图。
[0016]图5B是根据一个或更多个实施方式的图5A的基座的一部分的俯视图。
[0017]图6是根据一个或更多个实施方式图示制造基座的方法的图。
[0018]为了便于理解，尽可能地使用相同的附图标记来表示各图共有的相同元件。预期在一个实施方式中揭露的元件可在其他实施方式中被有益地使用而无需特定叙述。
具体实施方式
[0019]本揭示案的实施方式大体涉及用于热处理半导体基板的基座。所揭露的实施方式可通过减低基座和基板之间的接触表面面积来改善处理期间跨基板表面的热均匀性。减低基座和基板之间的接触表面面积减低了处理期间通过传导从基座转移到基板的热量。在一些实施方式中，基座的内区域包括在其顶部表面中形成的图案，该图案包括由多个排气通道分隔的多个基板支撑特征。在一些实施方式中，每一基板支撑特征包括沿着内区域的顶部表面的基板接触表面，且基板接触表面为实质平坦的。在一些实施方式中，减低每一基板接触表面的大小以增加基座和基板之间的接触点的数量，同时最小化接触表面面积。在一些实施方式中，基座可进一步提供多个凸块以助于在基座上径向定位基板及/或将基板置中，同时减低基板和基座之间的接触表面面积。减低基板和基座之间的接触表面面积可减低由在外边缘处向基板的热转移高于平均热转移引起的热点效应。下面描述基座的实施方式的细节。
[0020]示例性腔室硬件
[0021]图1是示例性的处理腔室100的示意性截面视图，包括如下文进一步描述的平袋式基座106。预期虽然展示和描述了用于外延处理的处理腔室，但本揭示案的基座也可用于能够提供受控的热循环以加热基板以用于诸如例如，热退火、热清洁、热化学气相沉积、热氧化和热氮化的处理的其他类型的处理腔室中，无论是否在处理腔室的顶部、底部、或两者处提供加热元件。
[0022]处理腔室100和相关联的硬件可由一种或更多种处理可相容材料形成，例如，不锈钢、石英(例如，熔融石英玻璃)、SiC、在石墨上CVD涂覆的SiC(30至200微米、)、及上述的组
合和合金。处理腔室100可用于处理一个或更多个基板，包括在基板108的上表面上沉积材料。处理腔室100包括辐射加热灯102的阵列，除其他部件之外，用于加热设置于处理腔室100内的基座106的背侧104。基座106可位于处理腔室100内且在上圆顶128和下圆顶114之间。在一些实施方式中，除了在下圆顶114下方所展示的阵列之外，辐射加热灯的阵列可设置于上圆顶128上。基座106可为碟状基座，或可为具有中心开口的环状基座支撑件，其从基板的边缘支撑基板以促进基板暴露于灯102的热辐射。根据一个实施方式，基座106由中心轴件132支撑，中心轴件132可直接或间接地支撑基座106，如图1中所展示。
[0023]上圆顶128、下圆顶114、和设置在上圆顶128和下圆顶114之间的基环136限定了处理腔室100的内部区域。上圆顶128和下圆顶114的中心部分可由光学透明材料形成，例如石英。处理腔室100的内部区域一般分成处理区域156和净化区域158。基板108(未按比例)可经由装载端口(未展示，被基座106遮蔽、)进入处理腔室100并放置于基座106的前侧110上。
[0024]根据一个实施方式，处理腔室100也包括灯头145，灯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基座，包括：内区域，所述内区域具有在所述内区域的顶部表面中形成的图案，所述图案包括由多个排气通道分隔的多个基板支撑特征；轮缘，所述轮缘环绕且耦接至所述内区域，其中所述内区域相对于所述轮缘凹陷以形成凹陷袋部，所述凹陷袋部被配置为接收基板；及多个凸块，所述多个凸块从所述轮缘的内径径向向内延伸，所述多个凸块被配置为接触由所述多个基板支撑特征支撑的基板的外边缘以用于将所述基板放置于所述凹陷袋部内。2.如权利要求1所述的基座，其中每一基板支撑特征包括沿着所述内区域的所述顶部表面的基板接触表面，且其中所述基板接触表面的表面面积比例为约5％或更低。3.如权利要求1所述的基座，其中从上方观察时所述多个凸块的形状包括以下至少一者：圆形、拱形、矩形、正方形、V形、U形、C形、或上述的组合。4.如权利要求1所述的基座，其中所述图案包括以下至少一者：跨所述顶部表面的均匀或非均匀节距。5.如权利要求1所述的基座，其中每一基板支撑特征包括沿着所述内区域的所述顶部表面的基板接触表面，且其中所述基板接触表面相对于所述基座的横向平面实质平坦。6.如权利要求5所述的基座，其中所述基板接触表面实质彼此共平面以用于集体地接触及支撑基板。7.如权利要求1所述的基座，其中所述多个基板支撑特征为金字塔形。8.如权利要求1所述的基座，其中所述多个基板支撑特征从上方观察时为六边形。9.如权利要求1所述的基座，其中限定相邻支撑特征之间的节距的横向距离为约0.5mm至约3mm。10.一种制造基座的方法，包括：在所述基座的凹陷袋部的顶部表面中形成多个通道，所述多个通道具有在所述多个通道之间形成的多个支撑特征，其中形成所述多个通道及所述多个支撑特征的步骤包括：使用切割工具在第一方向上制造第一多个切口；相对于所述切割工具将所述基座旋转第一角度；及使用所述切割工具在第二方向上制造第二多个切口，所述第二方向与所述第一方向以所述第一角度间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛者澎，尼欧，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：