用于改良的浸透性能的具有涂层的基板支撑边缘环制造技术

本发明专利技术的实施方式提供用于支撑基板的基板支撑边缘环。一个实施方式中，提供一种基板支撑环。该基板支撑环包含环状主体。该环状主体包含：外条带，该外条带从外环状侧壁径向向内延伸；以及基板支撑区域，该基板支撑区域从外条带的内侧部分向内延伸，其中该环状主体包含暴露的第一材料，且该基板支撑区域的至少一部分被涂层覆盖，该涂层包含不同于第一材料的第二材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改良的浸透性能的具有涂层的基板支撑边缘环
本专利技术的实施方式大体上涉及用于处理基板（诸如半导体基板）的方法和设备。更特别的是，本专利技术的实施方式提供用于在处理腔室中支撑基板的周围边缘的边缘环。
技术介绍
在诸如半导体基板、晶片和平板显示器的生产中的平面媒介物(flatmedia)之类的基板的处理中，在处理腔室中将基板放置于支撑结构上，且该基板稳定地受到支撑，同时在处理腔室中维持适合的处理条件。当在处理腔室中支撑基板时，可将该基板在受控的加热循环中加热，以热处理该基板。可例如通过在处理腔室中配置于基板下方或上方的加热灯阵列来加热基板。热处理基板可用于例如退火已注入基板上的层、用于在该基板上执行热氧化或氮化处理、或有助于在该基板上的化学气相沉积工艺。通常期望在热处理期间维持遍及基板的均匀的温度，以提供均匀的处理结果。然而，遍及基板的温度梯度的变化可能导致基板的处理不均匀。不均匀的温度发生在不同的基板区域，这是由于例如来自基板与支撑结构或其他腔室部件接触的区域的不均匀对流或传导热损失所致，并且基板不与支撑结构接触的区域也会导致这种情况。当以快速加热速率（诸如在快速热处理（RTP）系统中和外延沉积处理系统中）加热基板时，特别难以实现遍及基板的温度均匀性。为了减少热处理基板期间存在于基板中的温度梯度，已利用各种基板支撑边缘环。该边缘环经调整尺寸以环绕基板的周围，并且该边缘环用于减少从基板至其他腔室部件的对流和/或传导的热传。已探索各种边缘环的材料和构造。然而，即使是这样的边缘环都可能无法在高温热浸透（heatsoaking）处理中提供遍及基板的适当的温度均匀性，所述高温热浸透处理例如为较长时间段（例如约30秒或更长）、温度大于约1150摄氏度的处理。在这些高温处理中，边缘环与基板之间的热差异提供基板内的温度梯度。这些温度梯度可能导致非期望的情况，诸如滑移(slip)（例如位错线(dislocationline)和/或晶格结构变形）、翘曲(warping)以及其他缺陷。因此，所需的是一种改良的边缘环，该边缘环减少热处理期间基板内温度梯度的形成。
技术实现思路
本专利技术的实施方式大体上提供用于处理基板的设备和方法。更特别的是，本专利技术的实施方式提供用于在处理腔室中支撑基板的基板支撑边缘环，该基板支撑边缘环使暴露至辐射的受支撑的基板表面与边缘环表面之间的反射率的差异最小化。一个实施方式中，提供一种基板支撑环。该基板支撑环包含环状主体。该环状主体包含：外条带(outerband)，该外条带从外环状侧壁径向向内延伸；以及基板支撑区域，该基板支撑区域从该外条带的内侧部分向内延伸，其中该环状主体包含暴露的第一材料，且该基板支撑区域的至少一部分被涂层覆盖，该涂层包含不同于第一材料的第二材料。另一个实施方式提供一种基板支撑环，该基板支撑环包含环状主体，该环状主体包含陶瓷材料。该环状主体进一步包含第一环状侧壁、外条带、第二环状侧壁以及内唇部，该外条带从该第一环状侧壁径向向外延伸，该第二环状侧壁耦接至该外条带，该内唇部从该第一环状侧壁径向向内延伸，该内唇部包含基板支撑区域，其中该基板支撑区域由包含耐火材料的膜构成。另一个实施方式提供一种基板支撑环，该基板支撑环包含环状主体，该环状主体包含第一材料。该环状主体进一步包含第一环状侧壁、外条带、第二环状侧壁以及内唇部，该外条带从该第一环状侧壁径向向外延伸，该第二环状侧壁耦接至该外条带，该内唇部从该第一环状侧壁径向向内延伸，其中该环状主体的周围包括涂层，该涂层包含不同于该第一材料的第二材料。附图说明通过参照实施方式（一些实施方式描绘于附图中），可详细理解本专利技术的上述特征以及以上简要概述的本专利技术的更特定的描述。然而，应注意附图仅描绘本专利技术的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他等效实施方式。图1是基板支撑边缘环的一个实施方式的侧剖面视图。图2是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。图3是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。图4是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。图5是边缘环的一个实施方式的侧剖面视图。图6是适合与在此描述的边缘环的实施方式一并使用的处理腔室的一个实施方式的简化剖面视图。图7是适合与在此描述的边缘环的实施方式一并使用的处理腔室的另一个实施方式的简化剖面视图。为了便于理解，已尽可能地使用相同的参考数字来标示各附图共有的相同元件。预期在一个实施方式中所披露的元件可有利地用于其他实施方式而无需特别详述。具体实施方式本专利技术的实施方式提供用于在基板上制造装置的设备和方法。更特别的是，本专利技术的实施方式提供基板支撑边缘环，该边缘环用于在热处理期间支撑基板，且使该基板具有改良的温度均匀性。可受益于本专利技术的热处理腔室的实例为和热处理系统，这两种热处理系统均可购自位于美国California（加利福尼亚）州SantaClara（圣克拉拉）的AppliedMterials,Inc.（应用材料公司）。基板支撑边缘环的实施方式也可用于购自其他制造商的热处理系统中。图1是基板支撑边缘环100的一个实施方式的侧剖面视图，边缘环100用于在处理腔室（图中未示出）中于处理期间支撑基板105。在处理腔室中，边缘环100一般是由支撑构件101支撑。支撑构件101在处理腔室中可垂直移动和/或旋转移动。边缘环100包含环状主体102，环状主体102包括外条带104和内唇部106，外条带104与内唇部106配合操作以于热处理期间在支撑构件101上支撑基板105。外条带104包含内周边107，内周边107至少部分地环绕基板105的周围103。外条带104和内唇部106可包含实质上环状的结构，该结构由第一环状侧壁108连接。边缘环100的环状主体102进一步包含第二环状侧壁109，第二环状侧壁109在外条带104的外周边111处向下延伸。边缘环100的内唇部106从外条带104的内周边107径向向内延伸，以形成支撑凸耳（ledge）110，以将基板105支撑于该凸耳上。内唇部106的基板支撑区域112位于外条带104的上表面114的平面下方。第一环状侧壁108之间的区域形成凹部(recess)116，凹部116将基板105保持在外条带104的内周边107内。内唇部106按照基板105的尺寸而调整大小，并且允许基板105的热膨胀。内唇部106经调整大小以支撑基板105的周围。内唇部106可在基板105下面延伸足够的距离，以便稳定地支撑基板105，该距离例如为从约0.1cm至约0.5cm。在图1所示的形式中，支撑凸耳110的内周边118界定开放区域120，开放区域120不支撑或覆盖至少大约75%的基板105的表面积。一些实施方式中，减少边缘环100的第一环状侧壁108，或不包括该第一环状侧壁108，使得基板支撑区域112实质上与外条带104的上表面共平面。此外，边缘环100也可包含肋状(rib)结构，配置该结构以维持边缘环100的刚性。边缘环100在处理腔室中（图中未示出）受到支撑，以支撑基板105并且有助于将基板105暴露至来自热源的辐射，该热源诸如为上方灯122A和/或下方灯122B。上方灯122A被配置以将热能引导至基板105的第一主要表面124A，而下方灯122B被配置以将热能引导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板支撑环，包括：环状主体，包括：外条带，所述外条带从外环状侧壁径向向内延伸；以及基板支撑区域，所述基板支撑区域从所述外条带的内侧部分向内延伸，其中所述环状主体包括暴露的第一材料，且所述基板支撑区域的至少一部分被涂层覆盖，所述涂层包括不同于所述第一材料的第二材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.29 US 61/513,492;2012.06.01 US 13/486,8071.一种基板支撑环，包括：环状主体，包括：外条带，所述外条带从外环状侧壁径向向内延伸，所述外条带包括具有硅膜的第一涂层，所述硅膜具有与待处理的基板的表面的发射率实质上相等的发射率，其中所述硅膜包括第一硅层、氧化物层以及配置于所述氧化物层上的第二硅层；以及基板支撑区域，所述基板支撑区域从所述外条带的内侧部分向内延伸，其中所述环状主体包括暴露的第一材料，且所述基板支撑区域的至少一部分被第二涂层覆盖，所述第二涂层包括不同于所述第一材料的第二材料。2.如权利要求1所述的环，其中所述第一材料包括碳化硅。3.如权利要求2所述的环，其中所述第二材料包括耐火材料。4.如权利要求3所述的环，其中所述耐火材料选自由陶瓷材料、蓝宝石以及碳材料构成的组。5.如权利要求3所述的环，其中所述耐火材料选自由氧化物膜、氮化物膜和上述膜的组合构成的组。6.如权利要求5所述的环，其中所述耐火材料选自由氧化铝(Al2O3)、氧化铍(BeO)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化钍(ThO2)、氧化钪(Sc2O3)、稀土氧化物、氮化锆(ZrN)、氮化铪(HfN)和上述材料的组合构成的组。7.如权利要求1所述的环，其中所述硅膜包括选自由非晶硅、单晶硅和多晶硅构成的组的膜。8.一种基板支撑环，包括：环状主体，所述环状主体包括陶瓷材料，所述环状主体包括：第一环状侧壁；外条带，所述外条带从所述第一环状侧壁径向向外延伸，所述外条带包括具有硅膜的涂层，所述硅膜具有与待处理的基板的表面的发射率实质上相等的发射率，其中所述硅膜包括第一硅层、氧化物层以及配置于所述氧化物层上的第二硅层；第二环状侧壁，所述第二环状侧壁耦接至所述外条带；以及内唇部，所述...

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