专利名称：衬底处理所用的举升销的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种半导体处理设备，且特别是有关于一种用于操作衬底的衬底 承载组件的举升销。
背景技术：
集成电路已演变成复杂的装置，其可以在单一芯片上包括数以百万计的组件(例 如，晶体管、电容器和电阻器)。芯片设计的演变不断要求更快的电路和更高的电路密度。 对集成电路密度的需求使得必须缩小集成电路组件的尺寸。当集成电路组件的尺寸缩小时(例如，亚微米尺寸)，粒子污染成为一个日益严重 的问题。粒子污染来源之一就是用于使衬底与衬底承载座分隔开的举升销。举升销通常位 于穿设在衬底承载座的导引孔内。举升销将衬底承载于其顶端，并穿越导引孔移动以升降 衬底。目前问题在于，当举升销移动导引孔时，举升销与导引孔之间的接触所产生的粒子。热处理也是一个在硅晶圆或其它衬底上制造硅及其它半导体集成电路通常需要 的处理。在某些热处理系统中(例如快速热处理(RTP)处理、脉冲式辐射退火处理以及动 态表面退火(DSA)处理)，衬底承载组件可用于传导热量到衬底。公知位于衬底承载组件的 导引孔内的举升销无法均勻地将热量传导到衬底。公知举升销在传导热量至衬底时，不是 太快就是太慢，因而造成衬底表面产生热点及冷点。因此，目前有需求一种用于衬底处理的 改良的衬底承载组件。
发明内容
因此，本发明的一个实施例是提供一种用于操作衬底承载座的承载表面上方的衬 底的举升销。举升销的销杆包含截面，该截面具有交错配置的至少三个等长边与三个圆角。 销头位于销杆的端部，其中销头具有凸出承载面，且凸出承载面大于销杆的截面。平坦部位 于凸出承载面的中间区域上，用以直接接触衬底。本发明的另一个实施例是提供一种衬底承载组件，其用以操作其上方的衬底。衬 底承载组件包含举升销组件，且举升销组件包含多个举升销，而每一个举升销包含销杆。销 杆的截面具有交错配置的至少三个等长边与三个圆角。销头位于销杆的端部，其中销头具 有凸出承载面，且凸出承载面大于销杆的截面。平坦部位于凸出承载面的中间区域上，用以 直接接触衬底。衬底承载座具有多个销孔洞，举升销可移动穿过销孔洞而操作衬底。
为让本发明的上述特征更明显易懂，可配合参考实施例说明，其部分图示如附图 式。须注意的是，虽然所附图式揭露本发明特定实施例，但其并非用以限定本发明之精神与 范围，任何本领域一般技术人员可作出各种等效实施例。图1图示根据本发明一个实施方式的一种衬底承载组件。图2图示图1中衬底承载组件的举升销的放大图。
图3图示图1中举升销与衬底接触的放大图。图4图示根据本发明一个实施方式的举升销位于销孔洞内时的截面图。图5图示举升销的上视图。图6图示举升销的底视图。
具体实施例方式以下的本发明的实施例是关于用于处理半导体衬底的衬底承载组件与举升销。当 将衬底放置在承载表面上或从承载表面上移开时，举升销操作衬底承载座的承载表面上方 的衬底。请参照图1，其图示根据本发明一个实施方式的一种衬底承载组件100。衬底承载 组件100安装于处理半导体衬底的室中。衬底承载组件100包含衬底承载座102以及举升 销组件(具有超过3个举升销104)。衬底106为位于举升销104的顶部上。举升销104透 过销孔洞102a而与衬底承载座102互动，以使衬底106相对于衬底承载座102而定位。衬 底承载座102可由陶瓷材料所制成。为了要减少粒子的产生与透过举升销104均勻加热衬底106，举升销104的改良设 计分别图示于图2、图3、图4、图5以及图6中。请参照图2，其图示图1中衬底承载组件100的举升销104的放大图。举升销104 包含销杆104b以及销头104a。销头104a为销杆104b的端部以承载衬底106。销头104a 具有凸出承载面105a，而平坦部105b位于凸出承载面105a的中心顶端位置。在本实施例 中，凸出承载面105a与平坦部105b为大致圆形的区域，但其它形状亦能适用。举升销104 通常由氧化铝(alumina)或其它适合的材料所制成。举升销104的柱形外表面可以另外加 工处理以减少摩擦力与表面摩耗。例如，举升销104的柱形外表面可以为硬铬电镀(hard chromium plated)或经电解抛光，以减少摩擦力并使外表面增加硬度、光滑度又同时具有 抗刮痕与腐蚀的功能。请参照图3，其图示图1中衬底承载组件的举升销与衬底接触的放大图。销头104a 的功能之一是将热由衬底承载座102传导到衬底106。凸出承载面105a的平坦部105b与 衬底106的底面106a接触以作为传热的界面。平坦部105b的尺寸可以经过调整，使得适 当的热量能均勻地传导到衬底106而可避免造成衬底表面上的热点及冷点产生的现象。在 本实施例中，平坦部105b的尺寸小于销杆104b的截面。当平坦部105b接触衬底106时， 凸出承载面105a与衬底106的底面106a的夹角约为5度。销头104a具有外径107。销头 104a也具有从外径107渐渐缩小至销杆104b的渐缩部108。请参照图4，其图示根据本发明实施方式的一种举升销的销杆104b位于衬底承载 座102的圆形销孔洞102a内时的截面图。销杆104b截面的设计有助于减少销杆104b与 销孔洞102a内壁的接触(相较于圆形截面)。在本实施例中，销杆104b的截面设计为具 有三个圆角112的等边三角形。截面设计的外围由三个等长边114与三个圆角112交错配 置。三个圆角112为圆周110的部分。在其它的实施例中，销杆104b的截面设计为多个等 长边(例如4个等长边)与多个圆角(例如4个圆角)交错配置，而圆角也是圆周的一部 分。销杆104b截面的设计减少举升销104与销孔洞102a之间的摩擦与热传导，所以举升 销104能够顺畅地于销孔洞102a内上下移动，并且热量也能够均勻地由衬底承载座102传
4导至衬底106而不致于因接触销孔洞102a的内壁而造成热量损失过大。由上述本发明实施方式可知，上述改良的举升销设计具有减少粒子的产生、改良 举升销头与衬底承载座之间的热传导以避免衬底表面上产生热点及冷点等优点。虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的一 般技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作出各种修改，因此本发明的保护范围 当以后附的权利要求所界定的为准。
权利要求
一种用于操作衬底承载座的承载表面上方的衬底的举升销，该举升销包含销杆，包含截面，所述截面具有至少三个等长边与三个圆角，且所述等长边及所述圆角为交错配置；销头，位于所述销杆的端部，其中所述销头具有凸出承载面，且所述凸出承载面大于所述销杆的所述截面；以及平坦部，位于所述凸出承载面的中间区域上，用以直接接触所述衬底。
2.如权利要求1所述的举升销，其中所述圆角为圆周的一部分，且所述销杆的所述截 面为具有三个圆角的等边三角形。
3.如权利要求1所述的举升销，其中所述平坦部小于所述销杆的所述截面。
4.如权利要求1所述的举升销，其中当所述平坦部接触所述衬底时，所述凸出承载面 与所述衬底的底面之间的夹角约为5度。
5.如权利要求1所述的举升销，其中所述平坦部为圆形区域。
6.如权利要求1所述的举升销，其中所述凸出承载面为圆形区域。
7.如权利要求1所述的举升销，其中所述销杆包含氧化铝。
8.一种衬底承载组件，用以操作位于其上方的衬底，所述衬底承载组件包含举升销组件，包含多个举升销，且每一个所述举升销包含；销杆，包含截面，所述截面具有至少三个等长边与三个圆角，且所述等长边及所述圆角 为交错配置；销头，位于所述销杆的端部，其中所述销头具有凸出承载面，且所述凸出承载面大于所 述销杆的所述截面；以及平坦部，位于所述凸出承载面的中间区域上，用以直接接触所述衬底；以及衬底承载座，具有多个销孔洞，所述举升销可移动穿过所述些销孔洞以操作所述衬底。
9.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述销杆包含氧化铝。
10.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述衬底承载座包含陶瓷材料。
11.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述圆角为圆周的一部分，且所述销杆的 所述截面为具有三个圆角的等边三角形。
12.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述平坦部小于所述销杆的所述截面。
13.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中当所述平坦部接触所述衬底时，所述凸出 承载面与所述衬底的底面之间的夹角约为5度。
14.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述平坦部为圆形区域。
15.如权利要求8所述的衬底承载组件，其中所述凸出承载面为圆形区域。全文摘要
本发明提供一种举升销以操作衬底承载座的承载表面上的衬底，并且将热量均匀地由衬底承载座传导到衬底。举升销包括销杆，销杆包含截面。截面具有交错配置的至少三个等长边与三个圆角。销头位于销杆的端部，其中销头具有大于销杆的截面的凸出承载面。平坦部位于凸出承载面的中间区域上，用以直接接触衬底。
文档编号H01L21/687GK101897015SQ200880120701
公开日2010年11月24日 申请日期2008年12月9日 优先权日2007年12月12日
发明者亚历山大·N·莱内尔, 保拉·瓦迪维亚, 贝贺德札特·迈赫兰 申请人:应用材料公司