用于注射器至基板的空隙控制的装置及方法
【专利说明】用于注射器至基板的空隙控制的装置及方法
[0001] 背景
[0002] 本发明的实施例大致上与处理基板的装置及方法相关。特别地，本发明的实施例 涉及在处理期间，控制注射器组件及基板之间的空隙的装置及方法。
[0003] 对基于空间的原子层沉积（ALD)而言，化学注射器及产品基板之间的空隙必须保 持在0. 1及2mm之间，以适当分开反应前体（reactiveprecursor)。随着处理室的尺寸增 加以适应更大尺寸的基板及更大量的批次负载，所欲空隙变得更难控制。
[0004] 因此，本领域中需要空间原子层沉积期间能够维持紧密控制空隙的方法及装置。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施例涉及处理室，包含气体分配组件、基座组件及至少一个致动器。该 基座组件放置于该气体分配组件的下方，且包含顶部表面、底部表面、内直径区域及外直径 区域。该至少一个致动器放置于该基座的下方以推动该基座往该气体分配组件。
[0006] 在一些实施例中，该基座组件的顶部表面包含至少一个凹部以支持晶圆的边缘。 在一个或更多个实施例中，该基座组件的顶部表面的该凹部采用一尺寸，该尺寸使得支持 在该凹部的晶圆实质上与该基座组件的顶部表面共平面。
[0007] 在一个或更多个实施例中，该至少一个致动器的每一者包含轴承，该轴承位于该 致动器的顶部以接触该基座组件的底部表面。在一些实施例中，该轴承是机械型态的轴承， 该轴承与该基座组件的底部表面形成物理接触。在一些实施例中，该轴承是非接触流体型 态的轴承，仅流体与该基座组件的底部表面形成接触。
[0008] 在一些实施例中，该气体分配组件更包含参考垫，该参考垫与该致动器上的该轴 承相对。一个或更多个实施例更包含感应器以量测该基座组件及该气体分配组件间的接触 压力。一些实施例更包含反馈电路与该感应器及该等致动器通讯。
[0009] 在一些实施例中，该基座组件更包含绕着该基座组件的外周边的边缘环，且该等 致动器及该等轴承经放置以接触该边缘环。在一个或更多个实施例中，该基座组件更包含 绕着该基座组件的内周边的支持环。一些实施例更包含至少一个致动器及轴承经放置以在 靠近内直径区域接触该支持环。
[0010] 在一些实施例中，其中至少三个致动器及轴承被绕着该基座组件的外直径区域放 置。
[0011] -个或更多个实施例更包含位于该基座组件的下方的加热组件。在一些实施例 中，该加热组件包含数个发热灯（lamp)以引导辐射能量往该基座组件的底部表面。
[0012] 本发明的其他实施例涉及处理室，包含气体分配组件及位于该气体分配组件的下 方的基座组件。该基座组件包含顶部表面、底部表面、内直径区域及外直径区域。顶部表面 包含至少一个凹部以支持晶圆的边缘，及与该凹部流体通讯的至少一个通道，以提供在该 凹部的底部部分的气体流动，使得当晶圆位于该凹部中时，该气体流动产生流体轴承以推 动晶圆往该气体分配组件。
[0013] 在一些实施例中，该气体分配组件更包含通道以径向地引导气体流动，使得当晶 圆位于该凹部中时，除了在晶圆下方的流体轴承外，径向气体流动在晶圆上方产生流体轴 承。
[0014] 本发明的进一步实施例涉及在处理室中处理晶圆的方法。在基座组件的顶部表面 上放置晶圆于凹部中，该晶圆具有顶部表面及底部表面。使用至少一个位于该基座组件下 方的致动器，提供往上引导力至该基座组件以举起该基座组件往气体分配组件，而在该基 座组件的顶部表面及该气体分配组件之间设置空隙。该晶圆及基座组件在该气体分配组件 下通过，该气体分配组件包含数个实质平行的气体通道以引导气体流动往该基座组件的顶 部表面。
[0015] -些实施例更包含使用感应器以量测该基座组件及该气体分配组件间的接触压 力，该压力与空隙距离相关。
[0016] 在一些实施例中，往上引导力在该基座组件的外直径区域施加于该基座组件。在 一个或更多个实施例中，往上引导力施加于边缘环，该边缘环放置于该基座组件的外周边 区域。
[0017] 在一些实施例中，往上引导力在该基座组件的外直径区域及内直径区域施加于该 基座组件。在一个或更多个实施例中，往上引导力施加于边缘环及支持环，该边缘环放置于 该基座组件的外周边区域，该支持环放置于该承受器的内周边区域。
[0018] 本发明的其他实施例涉及在处理室中处理晶圆的方法。晶圆放置于基座组件的顶 部表面上的凹部中，该晶圆具有顶部表面及底部表面。流体在该晶圆下方流过该凹部以产 生流体轴承提供给该晶圆往上引导力以举起该晶圆往气体分配组件，而在该晶圆的顶部表 面及该气体分配组件之间设置空隙。
[0019] -些实施例更包含流动流体跨过该晶圆的顶部表面以产生在该晶圆上方及下方 的流体轴承以控制该空隙的尺寸。
【附图说明】
[0020] 为达成上述的发明特征手法，且可理解细节，可通过参考其实施例得到更特定的 本发明的描述（简短总结如上），该等实施例图示于附加的图式中。然而应注意，附加图式 仅图示本发明的典型实施例，因此不应理解为限制其范围，因本发明可容许其他等同有效 的实施例。
[0021] 图1展示根据本发明的一个或更多个实施例的处理室的横截面图；
[0022] 图2展示根据本发明的一个或更多个实施例的基座组件及气体分配组件的透视 图；
[0023]图3展示根据本发明的一个或更多个实施例的基座组件及气体分配组件的透视 图；
[0024] 图4展示根据本发明的一个或更多个实施例的处理室的横截面图；
[0025] 图5展示根据本发明的一个或更多个实施例的基座组件的透视图，该基座组件具 有数个派状（pie-shaped)基座分段；
[0026] 图6展示根据本发明的一个或更多个实施例的处理基座组件及气体分配组件的 部分横截面图；及
[0027] 图7展示根据本发明的一个或更多个实施例的处理基座组件及气体分配组件的 部分横截面图。
[0028]为了容易理解，使用相同的参考数值，使得可能标出图式中常用的相同元件。经深 思熟虑，一个实施例的元件及特征可有利的并入其他实施例而无须进一步的详述。
【具体实施方式】
[0029] 本发明的实施例涉及控制注射器组件及基板之间的空隙的装置及方法。如用于本 说明书及附加的权利要求书，用语"晶圆"、"基板"及类似词的使用是可相互交换的。在一 些实施例中，晶圆为坚固的、分离的基板。
[0030] 在一些实施例中，假设旋转基座为具有垂直致动器置于该基座的外直径处的坚固 主体。致动器施加压力对抗轴承，该轴承推动该基座对抗上方注射器。每个注射器具有参 考垫，该参考垫带有相对的轴承。当压力施加至致动器，空隙关闭以对抗注射器垫，直至达 到相关于空隙距离的预先决定的力。
[0031] 在一个或更多个实施例中，限制该基座的轴承是机械型态，该轴承与定量配给的 基座表面形成物理接触。在一些实施例中，轴承是非接触流体型态，仅流体与基座形成接 触。
[0032] 在一些实施例中，基座并非坚固主体，所以具有轴承的致动器被放置于基座的外 直径及内直径处。注射器组件具有参考垫，该参考垫在内直径及外直径的两者均具有相对 的轴承。当压力施加于致动器，空隙关闭以对抗注射器垫，直至达到相关于空隙距离的预先 决定的力。
[0033] 在一个或更多个实施例中，支持结构在流体被注射于该支持结构及该基座之间， 形成跨过该基座表面的流体轴承时，持有基座组件，此控制该基座及其上方的注射器组件 之间的空隙。该基座上方的注射器以参考垫固定直至达到相关于空隙距离的预先决定的 力，该参考