用于快速热处理的最小接触边缘环的制作方法_3

文档序号:8386067阅读:来源:国知局
260的数目可根据离散部分260的尺寸以及边缘唇208的表面积而变化。
[0028]在使用离散部分260的情况中,应为径向重叠区域定尺寸以实质上阻挡从灯头至位于基板下方的高温计的任何可能的漏光。举例而言,可将径向重叠区域延伸至约15_至约30mm,例如对于300mm基板延伸至约20mm至约25mm。
[0029]可使用激光加工技术或任何适合的技术在边缘唇208的顶表面208a上形成基板支撑件210。基板支撑件210可为任何适合形状,比如矩形、菱形、正方形、半球形、六边形、三角形突起或不同形状突起的混合。基板支撑件210可为与基板具有减小接触表面的任何形状。举例而言,基板支撑件210可具有半球形顶表面。就有效热质量(thermal mass)减小而言,半球形顶表面可为有利的,因为半球形顶表面能够通过将表面接触转为连续线接触(图2B)或离散线接触(图2C)来进一步减小边缘唇与基板之间的表面接触面积。
[0030]在本公开内容中,“线接触”可指具有小于约500 μπι(例如约5μπι与约200 μm之间,比如50 μπι)的径向宽度的线。基板支撑件210以边缘唇208与基板212之间的最小接触面积及最小热传递支撑基板。对于标称12英寸(300_)的基板,边缘唇208至基板的接触面积可小于约15cm2或更小,例如约5cm2或更小,比如约Icm2至约3cm2。应设想到,与基板的背表面实体接触的线的宽度可根据基板支撑件210的形状变化。亦应设想到,只要以基板支撑件210与基板212的背表面212b之间的最小化接触面积安全地支撑基板212,基板支撑件210的形状和/或尺寸便可变化。在一个实例中,基板支撑件210的尺寸可在约0.1mm与约1mm之间的广泛限制范围内变化,比如在约0.2mm与约2mm之间,例如宽度为约
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[0031]将表面接触转换成连续线接触实质上减小了可用于支撑环200的边缘唇208与基板212之间热传导的接触面积,从而即使在约3托的减小压强下也消除或最小化热处理期间基板中过大的温度梯度。减小基板212与支撑环200之间的表面接触面积亦将允许更好地管理由基板212与边缘唇208的重叠引起的热质量不连续性。因此,减小了由基板的边缘周围的热损失导致的热梯度变形,产生横跨基板的具有最小边缘温度梯度的改良的温度分布。边缘唇208与基板212之间减小的接触面积进一步减少了处理腔室中可能的颗粒污染。对于如图1所示的顶部辐射加热配置,能调制来自辐射热源的辐射以仅用以加热基板而无需过多担心重叠区域中的热质量不连续性,因为通过基板支撑件210将基板与边缘唇208热切断。因此,本发明的基板支撑件可转变为更快的能实现的加热升温速率或减小的剧增功率(spike power)情况。
[0032]基板支撑件210可由对用于基板的温度测量的频率范围内的辐射透明的材料制成。在一个实例中,基板支撑件210由碳化硅制成。亦设想到诸如碳化硅合金、陶瓷或高温材料(比如非晶硅石、Al202、Zr02、Si3N4或类似材料)之类的其他材料。基板支撑件210可视情况涂覆有二氧化硅(S12)或任何其他适合材料以避免高温下基板支撑件与基板212的背表面212b的S1-Si粘结,所述粘结可导致基板潜在地粘附至基板支撑件。支撑环200可由类似于基板的材料制成以便最小化基板与支撑环之间的吸收率/反射率失配。在一个实例中,支撑环200由碳化硅制成。在某些实施例中,支撑环200可视情况涂覆有多晶硅(polycrystalline silicon ;polysilicon)层以使得支撑环200对用于热处理腔室中基板的温度测量的频率范围内的辐射不透明。在此情况中,根据支撑环200的厚度或根据例如在支撑环200中所使用的SiC的不透明度,多晶硅层的厚度可在约20 μ m与约50 μ m之间的范围内变化。
[0033]尽管前述内容针对本公开内容的实施例,但是可在不背离本公开内容的基本范围的情况下设计出其他及进一步的实施例,且由以下权利要求书确定本公开内容的范围。
【主权项】
1.一种基板支撑环,所述支撑环包含: 环形主体; 边缘唇,所述边缘唇从所述环形主体的表面径向向内延伸;以及 基板支撑件,所述基板支撑件从所述边缘唇的顶表面向上延伸,其中所述基板支撑件为沿所述边缘唇设置的连续环形体。
2.如权利要求1所述的支撑环,其中所述基板支撑件具有约0.5mm至约3_的高度。
3.如权利要求1所述的支撑环,其中所述基板支撑件包含顶表面,所述顶表面具有选自由半球形、菱形及三角形组成的群组的形状。
4.如权利要求3所述的支撑环,其中所述基板支撑件的所述顶表面具有小于约500μ m的径向宽度。
5.一种基板支撑环,所述支撑环包含: 内环; 外环,所述外环通过平面部分连接至所述内环的外部周边; 边缘唇,所述边缘唇从所述内环的内部周边径向向内延伸以形成支撑凸部;以及 基板支撑件,所述基板支撑件从所述边缘唇的顶表面向上延伸,其中所述基板支撑件为沿所述边缘唇设置的连续环形体。
6.如权利要求5所述的支撑环,其中所述平面部分从所述外环的内部周边径向向内延伸至所述内环的所述外部周边。
7.如权利要求5所述的支撑环,其中所述基板支撑件包含顶表面,所述顶表面具有选自由半球形、菱形及三角形组成的群组的形状。
8.如权利要求7所述的支撑环,其中所述基板支撑件的所述顶表面具有小于约500μ m的径向宽度。
9.如权利要求8所述的支撑环,其中所述基板支撑件包含半球形顶表面。
10.如权利要求5所述的支撑环,其中所述基板支撑件具有约0.5mm至约3_的高度。
11.如权利要求5所述的支撑环,其中所述内环具有约Omm至约3mm的高度。
12.—种在热处理腔室中处理基板的方法,所述方法包含以下步骤: 提供基板支撑环,所述基板支撑环具有环形主体及从所述环形主体的表面径向向内延伸的边缘唇;以及 通过绕所述边缘唇的圆周设置的基板支撑件在基板的周边边缘附近支撑所述基板的背表面,其中所述基板支撑件是从所述边缘唇的顶表面向上延伸的连续环形体且所述基板支撑件通过与所述基板的所述背表面线接触来支撑所述基板。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述边缘唇在所述基板的所述背表面下方延伸约0.5mm至约5.0mm的距离。
14.如权利要求12所述的方法,其中所述基板支撑件具有约0.5mm至约3mm的高度。
15.如权利要求12所述的方法,其中所述基板支撑件包含顶表面,所述顶表面具有选自由半球形、菱形及三角形组成的群组的形状。
【专利摘要】本公开内容的实施例大体涉及一种在工艺腔室中支撑基板的支撑环。在一个实施例中,支撑环包含:内环;外环,所述外环通过平面部分连接至内环的外部周边;边缘唇,所述边缘唇从内环的内部周边径向向内延伸以形成支撑凸部;及基板支撑件,所述基板支撑件从边缘唇的顶表面向上延伸。基板支撑件可为绕边缘唇的圆周设置的连续环形体。基板支撑件从背侧绕基板的整个周边支撑基板而具有最小化的接触表面以将基板与边缘唇热切断。特定而言,基板支撑件提供与基板的背表面的实质线接触。
【IPC分类】H01L21-324, H01L21-683
【公开号】CN104704626
【申请号】CN201380051474
【发明人】潘恒, 赛拉朱·泰拉瓦尔尤拉, 凯文·J·鲍蒂斯塔, 杰弗里·托宾
【申请人】应用材料公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年9月16日
【公告号】US20140113458, WO2014065955A1
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