晶舟以及晶片处理装置的制作方法

文档序号:14212037阅读:543来源:国知局
晶舟以及晶片处理装置的制作方法

本发明涉及一种晶舟(waferboat)以及一种晶片用处理装置(treatmentapparatusforwafers),此晶舟以及此晶片用处理装置适合于在所收纳的晶片之间产生等离子体。



背景技术:

在半导体以及太阳能电池技术中,众所周知,由各种材料制成的盘形基板(disc-shapedsubstrate)(无关于其几何形状以及材料,在下文中被称为晶片)接受不同加工。

就此而言,晶片常常接受单处理加工(singletreatmentprocess)以及批次加工(batchprocess),也即,同时地处理若干晶片的加工。对于单加工以及批次加工两者,在每一状况下必须将晶片移动至所要处理位置中。在批次加工中,此情形通常是通过将晶片置放于所谓的舟皿中而实现,此等舟皿具有用于多个晶片的空间。在舟皿中,晶片通常平行于彼此而置放。此等舟皿可以各种不同方式而建置,且设计常常是使得仅将晶片的底部边缘固持于舟皿中,从而使晶片自由直立地站立。此等舟皿可(例如)包括引入斜面(lead-inchamfer)以便促进将晶片的底部边缘置放至舟皿中。此等舟皿通常为被动式,也即,除提供固持功能之外,此等舟皿在晶片的处理期间不具有另外功能。

在一种类型的晶舟(其(例如)在半导体或太阳能电池技术中用于晶片的等离子体处理)的状况下,晶舟是由多个导电板(electricallyconductiveplate)形成,多个导电板通常是由石墨制成。板实质上平行于彼此而定位,且载体缝隙(carrierslit)形成于邻近板之间以用于固持晶片。面向彼此的板侧各自针对晶片具有各自的载体元件(carrierelement),使得可将晶片收纳于此等侧中的每一者处。作为载体元件销通常供应于面向另一板的每一板侧处且可收纳晶片。以此方式,可在板之间的每一载体缝隙中完全地容纳至少两个晶片使得其面向彼此。晶舟的邻近板彼此电绝缘,且在加工期间,在直接邻近板之间施加直流(alternatingcurrent,ac)电压,通常在khz或mhz区中。以此方式,可在板之间且尤其是在固持于各别板处的晶片之间产生等离子体,以便提供等离子体处理,比如来自等离子体的沉积或膜的离子氮化。对于彼此紧接的板的配置,使用间隔元件(spacerelement),间隔元件具有预指定长度以用于调整板之间的预指定距离。间隔元件另外具有长度方向延伸贯通开口(lengthwaysextendingthroughopening)以用于插入安装元件(mountingelement),比如螺钉。此安装元件可延伸通过所有板或仅一些板以及位于此等板之间的间隔元件,以便将此等元件彼此附接。在德国专利申请de102011109444a1中描述此晶舟的实例,其包括板以及间隔元件。详言之,电绝缘间隔元件以及绝缘安装元件用于邻近板的电绝缘,邻近板具有用于蚀刻或洗涤流体的特殊排出开口(dischargeopening)。另外,在板的接触端处使用导电元件,以便(例如)将相同电位施加至每隔一个板。此等导电元件具有尽可能低的电阻,以便使能够对板进行均一处理。

对于来自等离子体的沉积,通常另外有必要将晶片升温至预定温度。为此目的,通常将晶舟以及插入至晶舟中的晶片插入至处理管道(processingpipe)中,处理管道可利用加热设备(heatingdevice)而加热且可以此方式使晶圆以及处理舟皿变热。尽管可相当快速地达到周边板处的温度,但内部板以及内部晶片的加热有时可花费相当长的时间,此情形会延长加工循环(processcycle)。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种晶舟以及一种用于晶片的等离子体处理的方法,此晶舟以及此方法使能够对晶片进行改良式加热。

根据本发明,此目的是通过根据权利要求1所述的晶舟、根据权利要求10所述的等离子体处理设备以及根据权利要求12所述的方法而实现。本发明的另外实施例可来源于附属权利要求。

详言之,提供一种用于盘状晶片的等离子体处理的晶舟,盘状晶片尤其是用于半导体或光伏打应用的半导体晶片。晶舟包括多个板,多个板是平行于彼此而配置且由导电材料制成,且多个板其面向彼此的侧处包括用于晶片的至少一个载体,且也包括多个间隔元件,多个间隔元件位于直接邻近板之间以便以平行方式配置板,其中间隔元件导电。不同于具有相似设计的普通晶舟,间隔元件在此状况下导电,此情形允许间隔元件在晶片处理的加热阶段中用作电阻加热元件(resistanceheatingelement)。以此方式可实现短加热阶段,这是由于间隔元件可以目标方式将热放出至板之间的间隙中。

出于均质加热(homogeneousheating)起见,可均一地围绕板的收纳空间定位间隔元件。优选地,围绕板的各别收纳空间定位至少四个间隔元件。

在一个实施例中,间隔元件具有至少20kω且优选地为大约40kω的电阻,使得间隔元件可用作电阻加热元件,而且使得间隔元件在高频应用期间实质上不会影响板之间的波传播。为了实现所要电阻的良好可调整性且为了避免处理加工的污染,间隔元件可由多晶硅制成,其中间隔元件的电阻可通过掺杂基本材料(basicmaterial)而设定。优选地选择间隔元件的电阻使得当晶舟被供应有高频电压时,仅使经引入的高频功率的微小部分(也即,小于50%且优选地小于30%)变成间隔元件处的热。

优选地,板在其长度方向端处具有接触凸起(contactprojection),接触凸起通过接触块体(contactblock)而与其他板的接触凸起连接,其中直接邻近板的接触凸起位于不同高度上且接触块体在每一状况下连接每隔一个板。此情形为在板之间施加电压的简单方式,以便使间隔元件变热及/或在板之间且尤其是在位于板处的晶片之间产生等离子体。优选地,接触块体的总和与接触凸起的总和的组合热质量小于晶舟的其余部分的热质量。尤其是,接触块体的总和与接触凸起的总和的组合热质量小于晶舟的其余部分的热质量的1/10,以便促进快速加热。另外,优选的是,沿着各别导电接触块体以及两个接触凸起的供应路径的阻抗应小于在与接触凸起接触的一个晶片对之间燃烧的等离子体的阻抗,以便在高频应用的状况下不会在接触安排的区中引起过度损失。

等离子体处理装置包括用于收纳如上文所描述的晶舟的处理腔室(processchamber)、控制或调节处理腔室中的处理气体气氛的调控工具(means),以及至少一个电压源(voltagesource),至少一个电压源可以合适方式而与晶舟中的板连接,以便在晶舟的直接邻近板之间施加电压,其中至少一个电压源适合于施加至少一个直流(directcurrent,dc)电压或一个低频ac电压以及一个高频ac电压。以此方式,有可能向晶舟供应不同电压,以便一方面使用dc电压或低频ac电压而在加热阶段期间将间隔元件用作电阻加热元件,且另一方面使用高频ac电压而在处理阶段期间在板之间产生等离子体。为了快速地使处理腔室以及处理腔室内的晶舟变热,也提供额外加热单元(heatingunit)。处理腔室可具有水平定向以及垂直定向两者。

在用于晶片的等离子体处理的方法中,将上文所描述的类型的晶舟中的多个晶片插入至上文所描述的类型的等离子体处理装置的处理腔室中。接下来,在加热阶段期间,将dc电压或低频ac电压施加至晶舟的板使得间隔元件利用流动通过间隔元件的电流而变热,且在处理阶段期间,将高频ac电压供应至晶舟的板以便在收纳板的晶片之间产生等离子体。此情形使能够实现短加热阶段,这是由于间隔元件能够分别朝向内部板或晶片直接地辐射热。

优选地,控制或调节处理腔室中的温度,且当晶片的温度达到或超过预定温度时进行dc电压或低频ac电压的供应与高频ac电压的供应之间的切换。在不希望应运用高频ac电压或至少在极微小程度上进行加热的实施例中,经施加的dc电压或低频ac电压实质上大于高频ac电压,详言之,大至少2倍。

优选地,控制或调节处理腔室中的气体气氛,且详言之,在升温阶段以及处理阶段期间设定不同气体气氛,其中气体气氛在气体的组成物方面以及在压力方面皆可不同。举例而言,在加热阶段期间,处于第一压力的惰性气体为优选的,且在处理阶段期间,具有第二压力的反应性气体或气体混合物为优选的,第二压力小于第一压力。

附图说明

现在将参考图式来更详细地描述本发明;在图式中:

图1展示晶舟的示意性侧视图。

图2展示根据图1的晶舟的示意性俯视图。

图3展示根据图1的晶舟的示意性正视图。

图4展示等离子体处理装置的示意图,其中根据图1的晶舟收纳于等离子体处理装置中。

图5展示根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性正视图。

图6展示根据图5的处理腔室的气体供应件(gassupply)的部分的示意性俯视图。

图7展示根据图4的等离子体处理装置的替代性处理腔室的示意性正视图。

图8展示根据图4的等离子体处理装置的另外替代性处理腔室的示意性正视图。

图9展示根据图4的等离子体处理装置的另外替代性处理腔室的示意性正视图。

图10展示用于等离子体处理装置中的替代性晶舟的示意性侧视图。

图11a至c分离地且以其最终组成展示根据图9的替代性晶舟的部分的示意性侧视图。

图12展示根据图9的晶舟的区段的示意性俯视图。

图13展示用于等离子体处理装置中的另外替代性晶舟的示意性侧视图。

图14展示根据图12的替代性晶舟的部分的示意性侧视图。

图15展示另外替代性晶舟的示意性俯视图。

图16展示根据图15的晶舟的部分的示意性侧视图。

图17(a)以及(b)展示通过根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性横截面图,其中根据图15的晶舟收纳于等离子体处理装置中。

图18展示另外晶舟的示意性俯视图。

图19展示根据图19的晶舟的部分的示意性侧视图。

图20(a)以及(b)展示通过根据图4的等离子体处理装置的处理腔室的示意性横截面图,其中根据图18的晶舟收纳于等离子体处理装置中。

具体实施方式

比如“上方”、“下方”、“左边”以及“右边”的用于描述中的术语是与图式相关且并不意图为限定性的。然而,此等术语可描述优选实施例。与平行、垂直或角度测量相关的术语“实质上”应包含±3°的偏差,优选地为±2°。在以下描述中,术语“晶片”将用于盘形基板,盘形基板优选地为用于半导体或光伏打应用的半导体晶片,但也可提供以及处理由其他材料制成的基板。

在以下描述中,将参考图1至图3来较仔细地描述用于等离子体处理装置中的晶舟1的基本结构,其中图1展示晶舟1的示意性侧视图,且图2以及图3展示俯视图以及正视图。在此等图中,将使用相同参考记号,这是因为其描述相同或相似元件。

晶舟1是由多个板、接触元件以及夹持单元构成。所展示的晶舟1特别适合于来自等离子体(例如,si3n4、sinx、a-si、al2o3、aiox、掺杂以及未掺杂多晶硅或非晶硅等的等离子体)的膜沉积,且尤其适合于晶片的离子氮化。

板6各自由导电材料组成,且详言之,其被形成为石墨板,但可取决于加工而进行板基本材料的涂布或表面处理。板6各自具有六个孔隙10,孔隙10在加工期间由晶片覆盖,如下文中将较详细地所描述。尽管以所展示的形式提供每板6六个孔隙,但应注意,可提供较大或较小数量个孔隙。板6各自具有上部边缘以及下部边缘,其中在上部边缘中可形成(例如)多个凹口,以便促进板的位置检测,比如德国专利de102010025483中所描述。

在所描绘的实施例中,存在总共23个板6,板6利用对应接触单元以及夹持单元而实质上彼此平行地配置,以便在板6之间形成载体缝隙11。在23个板6的状况下,存在22个载体缝隙11。然而,实践上,常常使用19个或21个板,且本发明并不限定于板的特定数量。

板6至少在其面向邻近板6的各别侧上具有三个各别载体元件12的群组,载体元件12经定位使得其可在其间收纳晶片。载体元件12的群组各自围绕每一孔隙10而定位,如图1中示意性地所指示。晶片可经插入使得载体元件在每一状况下与晶片的不同侧边缘接触。在板元件(对应于孔隙10)的长度方向上,存在载体元件的总共六个各别群组,其经提供以用于收纳半导体晶片。

在板6的端处,在每一状况下存在用来电接触板6的突出的接触凸起13,如下文中将较仔细地所描述。提供板6的两个实施例,此两个实施例在接触凸起13的位置方面不同。在一个实施例中,接触凸起13分别直接地邻近于底部边缘而突出,而在另一实施例,接触凸起13与底部边缘相隔一距离而突出,其中至底部边缘的距离大于另一实施例的板的接触凸起13的高度。板6的两个实施例以交替方式定位于晶舟1中。如可在根据图2的视图中最清楚地看出,直接邻近板6的接触凸起13位于晶舟的不同高度上。然而,在每隔一个板6的状况下,接触凸起13在相同高度上。以此方式,利用接触凸起13而产生两个隔开的接触水平高度(contactlevel)。此装置使直接邻近板6能够被供应有不同电位,而每隔一个板可被供应有相同电位。

位于一个接触高度上的接触凸起13利用由具有良好电导率的材料(尤其是石墨)制成的接触块体15而电连接,且彼此相隔预定距离而定位。在接触凸起13的区中以及在接触块体15中的每一者中,提供至少一个贯通开口。此等贯通开口在其排齐时使能够插入夹持元件16,夹持元件16具有轴件区段(shaftsection)(不可见)以及头部区段(headsection),比如螺钉。利用对轴件区段的自由端起作用或位于轴件区段的自由端上的对立元件(counterelement)(比如螺母17),可将板6彼此固定。板以两个不同群组固定在一起使得不同群组的板以交替方式定位。夹持元件16可由导电材料制成,但此情形并非绝对的。接触块体15各自优选地具有相同长度(在限定板6的接触凸起13之间的距离的方向上),且此长度应等于两个载体缝隙11的宽度加上一个板6的宽度。接触块体15经优选地设计使得接触块体15具有低热质量,且详言之,接触块体的总和相较于板6的总和应具有较低热质量。更佳地,接触块体的总和与接触凸起13的总和的组合热质量应小于板6的总和的热质量减去接触凸起13的热质量。

另外,在板中邻近于上部边缘以及下部边缘提供另外贯通开口,其中贯通开口允许插入具有轴件区段(不可见)以及头部区段(比如夹持单元的螺钉)的夹持元件19。此等夹持元件19又可与合适的对立元件20(比如螺母)组合。在所描绘的实施例中,在每一状况下存在邻近于上部边缘的七个贯通开口以及邻近于下部边缘的七个贯通开口。围绕每一孔隙10几乎对称地定位有四个贯通开口。作为夹持单元的另外部分,提供多个间隔元件22,多个间隔元件22呈(例如)具有实质上相同长度的间隔物套管(spacersleeve)的形式。在每一状况下,间隔元件22定位于直接邻近板6之间的对应贯通开口的区中。

夹持元件19的各别轴件区段经定大小使得此等轴件区段可延伸通过所有板6的对应开口以及通过位于此等板之间的间隔元件22。以此方式,利用至少一个对立元件20,可实质上将所有板6平行于彼此而固定。此处,可能可想象地将其他夹持单元与间隔元件22一起使用,此等夹持单元以实质上平行方式排齐以及夹持板6与间隔元件22。在所描绘的实施例中,存在22个载体缝隙以及每缝隙总共14个间隔元件22(七个在上部边缘处且七个在下部边缘处),从而产生总共308个间隔元件。

夹持元件19是优选地由电绝缘材料制成,但间隔元件22应优选地由导电材料制成。详言之,间隔元件22应由高电阻材料制成,使得间隔元件可在供应具有足够振幅的dc电压或低频ac电压时充当电阻元件,但在供应高频ac电压(为了在板之间产生等离子体)时不存在波传播的显著阻尼。对于低频电压,考虑50hz至10khz的频率范围,且对于高频电压,考虑大于40khz的频率范围,但其他频率范围也将为可能的。在具有选定分布的所描绘的实施例中,每一间隔元件应具有(例如)3kω的电阻,尤其大于20kω或甚至大于40kω。举例而言,间隔元件可由掺杂硅、多晶硅或另一合适材料制成,此材料一方面不受到加工影响且另一方面不会影响加工,且尤其是不会将任何杂质引入至加工中。虽然一个群组的板6(上部接触凸起13/下部接触凸起13)经由接触元件15而彼此电连接以及固定,但所有板利用间隔元件22而彼此电连接以及固定。

在下文中,将参看图4至图6来较详细地描述等离子体处理设备30的基本结构,其中可使用上文所提及的类型的晶舟1(但也可使用习知的晶舟),其中图4展示处理装置30的示意性侧视图,图5展示处理腔室构造的示意性正视图,且图6展示气体供应件的俯视图。

处理装置30包括处理腔室区段(processchambersection)32以及控制区段(controlsection)34。处理腔室区段32包括在一侧上闭合的管道元件(tubeelement)36,管道元件36在其内部中形成处理腔室38。管道元件36的敞开端用来装载处理腔室38,且其可利用闭合机构(未图示)而关闭以及密闭地密封,如本技术领域中所知。管道元件是由比如石英的合适材料制成,此材料不会将杂质引入至加工中、电绝缘且可耐受关于温度以及压力(真空)的加工条件。在管道元件36的闭合端处,管道元件36包括用于引入以及移除气体以及电的气密通道(gas-tightpassage),此等气密通道可以常见方式予以设计。然而,对应的供应管线(supply-line)以及排出管线(discharge-line)可位于另一端处或甚至也位于此等端之间的合适位置处的侧处。

管道元件36由使管道元件36与其环境进行热隔离的护套40环绕。在护套40与管道元件36之间提供加热设备(未详细图示),比如电阻加热器,加热设备适合于使管道元件36变热。然而,此加热设备可(例如)也位于管道元件36的内部中,或管道元件36自身可经设计为加热元件。然而,目前,位于外部的加热元件为优选的,且尤其是包括不同的可个别控制的加热电路的加热元件。

形成用于固持晶舟1(其仅部分地展示于图4中)的固持平面的载体元件(未详细图示)位于管道元件36的内部中,晶舟1可(例如)属于上文所描述的类型。然而,晶舟也可置放于管道元件36中使得晶舟站立于管道元件36的壁上。在此状况下,晶舟将实质上固持于收纳平面上方且差不多居中地定位于管道元件中,如可(例如)在图5中的正视图中看出。在使用合适的载体元件及/或直接置放在管道元件上的情况下,结合晶舟的测量而限定收纳空间,经恰当插入的晶舟位于收纳空间中。晶舟可利用合适的处置机构(未图示)作为整体在装载状态下插入至处理腔室38中以及自处理腔室38抽出。在此状况下,当装载晶舟时,将进行分别与板6的群组中的每一者的至少一个接触块体15的电接触,如下文中将较详细地所描述。

另外,由比如石英的合适材料制成的下部导气管(lowergasguidetube)44以及上部导气管(uppergasguidetube)46位于管道元件36的内部中。导气管44、46至少沿着晶舟1的长度在管道元件36的长度方向上延伸。导气管44、46各自具有圆形剖面且在横向方向上大致居中地位于晶舟1上方或下方。导气管44、46在其较接近于管道元件36的闭合端的端处与气体供应单元或气体排气单元连接,如下文中将较详细地所解释。导气管44、46的各别另一端闭合。然而,人们也可考虑短气体供应件,在此状况下(例如)仅在管道元件的一个端处抽汲气体,且利用扩散而分布及/或通过真空通口(优选地附接于管道元件36的相对端处)而抽汲气体。

下部导气管44具有多个开口48,气体可通过开口48离开导气管。开口皆位于导气管的上半部中,使得自此管道放出的气体具有在向上方向上被引导的动量。详言之,考虑提供横向于导气管44的长度方向延伸部而延伸的开口48的多个列,其中每一列具有(例如)五个开口48。在根据图6的俯视图中,示意性地展示对应导气管44的区段。开口应在长度方向上位于导气管44的区中,此区至少与晶舟一样长。优选地,此区长于晶舟的长度,且经定位使得此区延伸超出晶舟的端。优选地,开口48的表面积的总和小于导气管44的横截面积。优选地,开口48的表面积的总和与导气管44的横截面积之间的关系介于30%与70%之间且尤其是介于40%与60%之间。当供应气体时,在导气管44中产生恒定压力,且可跨越群居有开口的区域而实现均一的气体分布。详言之,当每一开口的直径为大约1.5mm时,应考虑将开口48的列隔开大约5mm。此测量在不同列的每一开口的中心点之间延伸。然而,距离也可不同,且尤其在较低压力的状况下,距离可较大。小于5cm的距离应为优选的,仍更佳的是小于2cm的距离,且特别是小于1cm的距离。

上部导气管46具有具备开口的相似构造,但开口在此状况下位于下半部中。除以不同的定向被配置的事实之外,导气管44、46可实质上相同,使得各自的开口朝向晶舟打开。因此,下部导气管44中的开口以及上部导气管46中的开口指向收纳空间,也即,经恰当插入的晶舟已被定位所处的区。代替提供每列五个开口,也有可能提供不同布局或也提供开口的不同形状,例如,缝隙。

利用此等导气管44、46,可在处理腔室内,尤其是也在晶舟的载体缝隙11中实现良好的均质气体分布。为了实现此气体分布,优选的是,向下部导气管46供应气体,而气体是利用上部导气管44排出。下部导气管44允许气体良好地分布于晶舟下方,且上部导气管46处的移除允许晶舟1的板6之间的气体向上移动。

为了增强此效应,也即,为了尤其在晶舟的板6之间引导气体流动,存在提供于处理腔室中的两个选用的可移动偏转元件(deflectionelement)50。出于简化描述的原因而在图4中未展示的偏转元件50具有细长组态。偏转元件50在处理管道36的长度方向上延伸且优选地至少与晶舟一样长。但优选地,偏转元件50应至少与下部导气管44的区一样长,开口48位于此区中。偏转元件50位于晶舟下方且在侧向于晶舟1的横向方向上位于处理腔室38中。在偏转元件50的上部端处,偏转元件50各自被可枢轴地支撑,且可利用调整机构(未图示)而在第一位置(其在图5以及图7至图9中以实线予以展示)与第二位置(其在图5以及图7至图9中以虚线予以展示)之间移动。在第一位置中,偏转元件基本上防止围绕晶舟的侧的气体流动,而在第二位置中允许此气体流动。

调整机构可(例如)为对处理腔室38中的压力起反应的机构,此机构(例如)在处理腔室38中的某一负压的状况下将偏转元件50自动地移动至第一位置。然而,机械地或电操作的其他调整机构为可想象的,但必须提供用于控制此等调整机构的合适供应管线。

图7至图9展示替代性处理腔室构造的示意性正视图,替代性处理腔室构造仅在导气管的形式及/或数量方面不同。在根据图7的实施例中,提供两个下部导气管以及两个上部导气管。下部导气管44、44位于晶舟1下方的水平面中且相对于处理腔室的垂直中间平面对称地定位。关于开口,其可以与上文所描述的导气管相同的方式予以构造以及配置。上部导气管46、46位于晶舟1上方的水平面上,且其也相对于处理腔室的垂直中间平面对称地定位。详言之,在此构造或具有用于供应气体的若干下部导气管的相似构造的状况下,不同气体可经由不同导气管而馈入至处理腔室38中,使得气体不混合直至其在处理腔室中为止,以便在气体供应件内避免过早反应。

然而,在根据图8的实施例中,仅提供一个下部导气管44以及一个上部导气管46。导气管44、46各自具有椭圆形横截面形状,其中主轴水平地定位。再次,导气管44、46分别居中地位于晶舟1下方以及上方。换言之,导气管44、46相对于处理腔室的垂直中间平面对称地定位。关于开口,其可以与上文所描述的导气管相同的方式予以构造以及配置。

在根据图9的实施例的状况下,提供三个下部导气管44以及一个单一上部导气管46。下部导气管44位于晶舟1下方,其中两个外部下部导气管44在一个高度处且中间下部导气管44在略微较低高度处。然而,另一配置将为可能的。关于开口,其可以与上文所描述的导气管相同的方式予以构造以及配置。上部导气管46位于晶舟1上方且具有椭圆形横截面形状,如在图8中一样,且其相对于处理腔室的垂直中间平面对称地定位。替代地,此处可使用若干导气管或导气管的另一形状。详言之,在此构造或具有用于供应气体的若干下部导气管的相似构造的状况下,不同气体可通过不同导气管而馈入至处理腔室38中,使得气体不混合直至其在处理腔室中为止,以便在气体供应件内避免过早反应。详言之,在此配置的状况下,可利用外部导气管44来馈入第一气体,而利用中间导气管来馈入第二气体。此配置允许气体的良好且均质的混合以及分布。

现在将较详细地描述处理装置30的控制区段34。控制区段34具有气体控制单元(gascontrolunit)60、负压控制单元(negativepressurecontrolunit)62、电控制单元(electricalcontrolunit)64以及温度控制单元(temperaturecontrolunit)(未较详细图示),气体控制单元60、负压控制单元62、电控制单元64以及温度控制单元可一起利用高层级控制器(比如处理器)予以控制。温度控制单元连接至加热单元(未图示),以便主要控制或调节管道元件36或处理腔室38的温度。

气体控制单元60与多个不同气体源66、67、68(比如含有不同气体的气罐)连接。以所描绘的形式展示三个气体源,但当然可提供任何其他数量个气体源。举例而言,气体源可在气体控制单元60的各别开口处提供二氯硅烷、三氯硅烷、sih4、磷化氢、甲硼烷、二甲硼烷、锗烷(geh4)、ar、h2、三甲胺(trimethylamine,tma)、nh3、n2以及其他不同气体。气体控制单元60具有两个出口,一个出口与下部导气管44连接,且另一出口与负压控制单元62的泵70连接。气体控制单元60可以合适方式将气体源与出口连接且可控制气体的流动,如本技术领域中所熟知。以此方式,气体控制单元60可尤其利用下部导气管44将不同气体引导至处理腔室中,如下文中将描述。

负压控制单元62基本上包括泵以及压力控制阀(pressurecontrolvalve)72。泵70经由压力控制阀72而与上部导气管46连接,且可利用此连接将处理腔室抽汲至预定压力。自气体控制单元60至泵的连接也用来在必要时运用n2来稀释被抽汲出处理腔室的处理气体。

电控制单元64包括至少一个电压源,至少一个电压源适合于在其一个输出处提供以下各者中的至少一者:dc电压、低频电压以及高频电压。电控制单元64的输出运用电缆而连接至处理腔室中的用于晶舟的接触单元。电缆利用合适的真空以及耐温通道而插入通过护套40且插入至管道元件36中。电缆经建置使得其呈具有内部导体以及外部导体的同轴电缆(coaxialcable)74的形式。沿着同轴电缆74的长度,在外部处存在大约零的电磁场,使得甚至在mhz范围内的高频率的状况下仍不产生寄生等离子体,且使得传输尽可能地无损。在同轴电缆的内部中,存在具有波长λ的波传播。波传播在板对之间继续进行(平面波导),但具有另一波长,其取决于等离子体的存在以及类型。在导体之间,存在合适的介电质,其在被供应有高频电压时降低同轴电缆中的电磁波的传播速度以及波长,此相对于真空中的电磁波的对应传播速度以及波长。同轴电缆中的电磁波的传播速度以及波长相对于真空中的电磁波的对应传播速度以及波长的降低等效于同轴电缆74的有效电长度相对于真空中的波长的增加。详言之,在由于晶舟1的低阻抗的阻抗变换(impedancetransformation)的状况下,同轴电缆的几何长度应接近于由介电质缩减的波长的λ/4的奇数倍,或换言之,同轴电缆的有效电长度应经设定为具有所供应频率的波长的λ/4的大约奇数倍。

在一个实施例中,利用多个绝缘体而实现同轴电缆74的波长或电长度的调整,多个绝缘体可被引入至内部导体与外部导体之间的间隙中且因此形成介电质。也可利用内部导体以及外部导体的几何形状而实现某一程度的调整。尽管同轴电缆的内部导体以及外部导体通常具有圆形横截面,但如本申请中所使用的术语同轴电缆应也包含具有其他横截面的内部导体以及外部导体。举例而言,内部导体及/或外部导体可具有矩形或卵形横截面且沿着共同长度方向轴线而延伸。高频波的局部传播速度以及完全与其一起的同轴电缆74的有效电长度实质上取决于内部导体与外部导体之间的介电质。随着介电常数增加,传播速度以1/(εr)1/2的速率下降,且因此,同轴电缆74的有效电长度以相同速率上升。利用具有不同介电常数的短绝缘体片件沿着长度的合适串列布局,可实现所要的介质介电常数。绝缘体片件可具有适合于内部导体以及外部导体的形状,比如环形形状,此情形允许沿着内部导体滑动绝缘体片件。同轴电缆74实质上延伸至晶舟1的接触区段。内部导体以及外部导体以合适方式而与板6的不同群组接触。

板对之间的波传播会影响所产生的等离子体的特性,例如,在晶片以及晶舟上方的均质性/均一性方面。

为此目的,应尽可能地缩减晶舟1的接触凸起13的质量以及长度以用于引入高频功率,以便使供应路径的局部热容量以及电感保持尽可能地低。详言之,通过接触凸起13结合接触元件15的总和而形成的供应路径的电感应实质上小于板6的总和的电感。优选地,在操作频率下的供应路径的对应电感的电感应小于板6的板堆叠的电感的一半,且优选地小于板6的板堆叠的电感的1/10。

图10至图12展示替代性晶舟100,晶舟100可用于上文所描述的类型的等离子体处理装置30中,但也可用于传统的等离子体处理装置中。晶舟100包括:导电支撑总成(electricallyconductivesupportassembly)101,其具有由(例如)石墨或另一高度导电材料制成的多个导电支撑件(electricallyconductivesupport)102、104;以及绝缘导引单元(insulatedguideunit)106。支撑总成101与绝缘导引单元106利用绝缘连接元件(insulatedconnectionelement)108而连接且一起形成晶舟100。

导电支撑件102、104可在图11a至11c的示意性侧视图中最佳地看出。图11a展示支撑件102的示意性侧视图,图11b展示支撑件104的示意性侧视图,且图11c展示在最终位置中的支撑件102、104的示意性侧视图。

支撑件102、104各自具有细长基本主体(elongatedbasicbody)110,基本主体110具有实质上矩形剖面。在每一状况下,基本主体110具有笔直中间部分,在笔直中间部分的顶侧中存在用于收纳晶片(w)的缝隙112。在长度方向上,缝隙112经定大小使得其可收纳以预定间隔而彼此紧接的六个晶片(w),如可在图10中看出。缝隙的深度经选择使得其小于或等于晶片制造中所形成的正常边缘废料区(normaledgewastezone),且通常为大约1mm至5mm。缝隙的宽度又经选择以允许需要处理的两个晶片(w)背对背地插入,如根据图12的俯视图中所指示。缝隙112可相对于长度方向以1°至2°横向地倾斜,使得插入于其中的晶片对略微倾斜地站立于缝隙112中。在基本主体110的长度方向端(邻近于以缝隙112为特征的中间区段111)处,基本主体110中的每一者具有端区段114,端区段114相对于中间区段111偏移至向上或向下高度。支撑件102的端区段114向上偏移,且支撑件104的端区段114向下偏移,如可在图11a以及11b中容易地看出。当支撑件102、104在端位置中时,支撑件102的端区段114位于上部高度上且支撑件104的端区段114位于下部高度上,如可在图11c中看出。

在基本主体110中,在每一状况下存在用来插入夹持元件118以及120的多个横孔(cross-bore)116。此等夹持元件118以及120可属于上文所描述的具有头部区段以及轴件区段的类型,头部区段以及轴件区段可与对立元件协作。夹持元件118用于中间区段111中,而夹持元件120用于端区段114的区中。

在支撑件的端位置中,存在多个支撑件102、104(例如,22个),支撑件102、104横向于其长度方向平行于彼此而定位,其中支撑件102以及104在布局中交替。在支撑件102、104的中间区段111中,在直接邻近支撑件102、104之间提供间隔物(未图示),支撑件102、104与横孔116排齐。此等间隔物为套管状且经定尺寸使得其在晶舟100的组装条件下放至夹持元件118的轴件区段上。间隔物可电绝缘或导电,如同晶舟1的上文所描述的间隔元件22,这是因为其应执行相似加热功能。

在每一状况下,在端区段114的区中提供导电套管124,导电套管124经定尺寸使得能够放至一个夹持元件120的轴件区段上。每一套管124的长度为两个间隔物的长度加上支撑件的宽度。以此方式,套管124可各自在配置中电连接两个支撑件102、102或104、104。以此方式,支撑件102形成全部彼此电连接的支撑件的第一群组,且支撑件104形成全部彼此电连接的支撑件的第二群组。此情形又允许将电压施加至不同群组,也如在晶舟1的状况下一样。

导引单元106包括两个细长固持元件(elongatedholdingelement)130以及七个导引杆(guidingrod)132,固持元件130以及导引杆132全部是由介电材料制成。固持元件130以及导引杆132可(例如)由陶瓷或石英制成。固持元件130各自具有细长组态且具有与支撑件102、104的长度实质上相同的长度,且固持元件130实质上平行于支撑件102、104而延伸,其中固持元件130经定位成高于支撑件102、104。导引杆132在固持元件130之间垂直地延伸,如可在根据图12的俯视图中看出,且导引杆132以合适方式而与固持元件130连接。导引杆132可具有圆形横截面,但其他形状也为可能的。导引杆132各自具有多个凹口134,凹口134经定尺寸使得其可收纳以及导引晶片对w、w的边缘区域,尤其是废料边缘区域(edgewastearea)。在晶舟100的长度方向上,导引杆132经隔开使得其可各自在其间收纳晶片对w、w,如图12中所指示。此时,应注意,根据图12的俯视图并不完全地展示晶舟100,且出于简化图像的原因而仅部分地装载晶舟。凹口134在晶舟100的横向方向上与支撑件102、104中的缝隙112排齐。因为缝隙112具有倾斜度,所以凹口134相对于缝隙112对应地略微偏移,以便允许将晶片对w、w固持于略微倾斜位置中。

由经连接的支撑件102、104组成的支撑单元101以及由固持元件130与导引杆132组成的绝缘导引单元106利用绝缘连接元件108而各自在端区段中连接。详言之,连接元件108具有板形状,且其与夹持元件118以及120以及用于与固持元件130的连接的另外夹持元件协作,以便固定整个配置且形成晶舟100。

当间隔物(比如在晶舟1的状况下的间隔物22)导电时,晶舟100可以与传统晶舟相同的方式或也以下文中所描述的形式被使用。与位于支撑件102、104上的晶片对w、w的电连接仅在各别缝隙112的区中进行。晶舟100并不将晶片接纳于板之间,而是使晶片实质上自立。此允许晶片的改良式加热。另外利用晶舟100相较于晶舟1的热质量缩减而增进此情形。晶片对的背对背配置可有助于经处理晶片的无滑移改良。另外,在适当时,可减小晶舟的侧向尺寸同时维持相同容量。

利用图13以及图14,将较详细地描述晶舟200的另外替代性实施例,晶舟200可用于上文所描述的类型的等离子体处理装置30中,但也可用于传统的等离子体处理装置中。图13展示经装载的晶舟的示意性侧视图,且图14展示晶舟的单一板的示意性侧视图。通常,晶舟200是通过导电板202、204而形成,导电板202、204是由(例如)石墨或另一高度导电材料制成,导电板202、204使用未较详细地展示的间隔物以及夹持元件206而交替地平行于彼此而定位。可以上文所描述的方式实现此情形,其中间隔物可由介电材料或高电阻导电材料制成,此取决于间隔物应执行抑或不应执行额外加热功能,如下文中将较详细地所描述。

板202、204各自具有凹座208,凹座208对顶部敞开。在板202、204的两个侧上,在每一凹座的区中提供三个载体杆(carrierrod)210的群组,三个载体杆210针对待支撑的晶片提供三点支撑(threepointsupport)。在每一状况下,一个载体杆在凹座208下方,且两个载体杆在凹座208的相对侧上且高于下部载体杆210。下部载体杆210与板202、204的上部边缘之间的高度差小于待支撑的晶片的高度的一半。不同于在晶舟1的状况下,经插入的晶片未完全地接纳于两个板之间,而是清楚地在板上方突出,如可在图13中看出。相较于晶舟1,晶舟200具有实质上缩减的热质量。

板202、204各自在其端处具有接触凸起213,其中两个板的接触凸起213又位于不同高度处,以便促进板利用导电接触元件(未图示)的逐群组接触。接触凸起优选地保持短且经圆化至外部,但也可具有另一形状。另外,缩短接触凸起之间的高度距离,此情形在向接触凸起供应高频电压(尤其是在mhz范围内)时有利,尤其是在提供同轴供应时有利,如在上文所描述的等离子体处理装置30中一样。

利用图15以及图16,将较详细地描述晶舟300的另外替代性实施例,晶舟300可用于上文所描述的类型的等离子体处理装置30中,但也可用于传统的等离子体处理装置中。图15展示晶舟300的示意性俯视图,图16展示晶舟300的部分区域的示意性截面图,且图17(a)以及(b)展示具有晶舟300的等离子体处理装置的示意性截面图。虽然之前所论述的晶舟各自属于晶片平行于晶舟的长度方向延伸部(且平行于等离子体处理装置的长度方向延伸部)被插入的类型,但晶舟300属于晶片横向于晶舟300的长度方向延伸部被插入的类型。详言之,晶舟300属于传统的构造,比如用于半导体晶片的热扩散系统中的构造。

如可在根据图15的俯视图中看出,晶舟300具有细长组态;换言之,其在长度方向上(图15中的自左至右)实质上比在其他维度上长。在晶舟300的每一端处提供优选地由石英制成的端板(endplate)303。然而,端板303可由另一非导电材料制成。横跨地隔开的两个载体元件305以及在每一状况下附接至端板303的两个隔开的接触/导引元件307在端板303之间延伸。接触/导引元件307横跨地位于载体元件305之间。

如之前所提及,载体元件305在端板303之间延伸,且尤其通过焊接或接合而附接至端板303。载体元件305也可由石英制成且具有细长杆形状。载体元件305具有实质上矩形剖面,但“实质上”也应包含具有圆化拐角的矩形。然而,通常将也有可能使载体元件305为圆形或其剖面具有其他形状。实质上矩形载体元件305朝向彼此倾斜地定位,且各自在其向上指向的窄侧上具有多个载体缝隙313,载体缝隙313横跨地延伸至载体元件305的长度方向延伸部且优选地实质上与长度方向延伸部成90°的角度。载体缝隙313在每一状况下定位成彼此相隔相同距离,且载体缝隙313具有预定(恒定)深度以用于在其中收纳待插入的每一晶片或晶片对的边缘区段,其中晶片对可(例如)以背对背配置而插入于缝隙中。此深度优选地应与晶片的废料边缘区域相同,或更小。载体缝隙可在长度方向上倾斜1°或2°,使得经插入的晶片或晶片对相应地定位成相对于垂面而倾斜。

在下文中,将较详细地描述接触/导引元件307,其中此等元件中的两者展示于根据图15的俯视图中。接触/导引元件307实质上包括由比如石墨的导电材料制成的杆状元件320,杆状元件320的端可以合适方式而电接触,此处未展示此情形。

杆状元件320各自具有实质上圆形横截面,如可在根据图17的截面图中最佳地看出。在每一杆状元件320中提供多个缝隙322(接触缝隙)以及缝隙323(绝缘缝隙),缝隙322以及缝隙323在长度方向上交替,如可在图16中最佳地看出。缝隙322各自具有第一深度以及第一宽度,且缝隙323具有第二深度以及第二宽度,其中第二深度大于第一深度,且第二宽度大于第一宽度,如下文中将较详细地所描述。缝隙322、323与载体元件303的缝隙313相同地隔开,此在此处意谓自每一缝隙的缝隙中间至下一缝隙的缝隙中间的各别距离。隔开的接触/导引元件307中的缝隙322、323彼此偏移。另外,缝隙313、322以及323定位在一起使得插入至晶舟中的晶片(或晶片对)在每一状况下插入至两个缝隙313(隔开的载体元件)、(接触/导引元件307的)一个缝隙322以及(另一接触/导引元件307的)一个缝隙323中。缝隙322的深度以及宽度经选择以便允许晶片(或晶片对)可靠地接触此接触/导引元件307。缝隙323的深度以及宽度经选择以便确保晶片(或晶片对)明确地不与接触/导引元件307接触,如图16中所指示。

由此确保插入至晶舟中的长度方向邻近缝隙中的邻近晶片(晶片对)接触不同接触/导引元件。此情形是(例如)在图17(a)以及(b)中被指示,图17(a)以及(b)(例如)展示通过晶舟中的邻近缝隙的横截面图。根据图17(a)的视图中的横截面经定位使得其与左边接触/导引元件307中的缝隙322以及右边接触/导引元件307中的缝隙323相交。因此,在邻近缝隙(视图的图17(b))的状况下,缝隙323在左边接触/导引元件307中相交且缝隙322在右边接触/导引元件307中相交。在本领域具有知识者将认识到,当在接触/导引元件307之间施加电压时可在晶片之间施加电压。尽管在图16中未展示,但绝缘嵌体(isolatinginlay)可设定至每一缝隙323中,绝缘嵌体自身针对晶片(晶片对)具有对应缝隙,或缝隙323可具有绝缘涂层(insulatingcoating)。详言之,有可能首先在接触/导引元件307中形成缝隙323,且接着施加绝缘涂层,当接下来形成缝隙322时,绝缘涂层接着被局部地损毁。以此方式,与晶片的电接触仅在缝隙322的区中为可能的。可利用接触此等接触/导引元件307的合适接触单元而实现电接触。

接触/导引元件307可被相当薄地构造。然而,为了确保贯穿晶舟的整个长度的足够稳定性,在晶舟300的所展示实施例中提供第二杆状元件330,第二杆状元件330垂直地定位于接触/导引元件307下方且在端板303之间延伸。元件330是优选地由具有用以防止污染物进入加工的足够稳定性且具有足够热稳定性的电绝缘材料(比如石英或另一合适材料)制成。如所展示,接触/导引元件307可直接地安置至元件330上,或可在下部元件330与接触/导引元件307之间提供多个支撑件。下部元件330又可具有圆形形式,但不具有缝隙且出于此原因而相较于具有缝隙的相似元件具有较高稳定性,且下部元件330可出于此原因而遍及其整个长度支撑接触/导引元件307。

图18至图20展示晶舟300的另外替代性实施例。此晶舟300在很大程度上与图15至图17所描述的晶舟300相同,且出于此原因而将相同参考记号用于相同或相似元件。图18展示晶舟300的示意性俯视图,且图19展示晶舟300的部分区域的示意性横截面,且图20(a)以及(b)展示具有此晶舟300的等离子体处理装置的示意性横截面图。还在此晶舟的状况下,横向于晶舟300的长度方向延伸部而引入晶片。

如可在根据图18的俯视图中看出,晶舟300又具有细长组态,其中在晶舟300的每一端处提供端板303,端板303可如之前所描述而形成。在每一状况下,横跨地隔开的两个第一载体元件305、横跨地隔开的两个第二载体元件306以及在每一状况下附接至端板303的两个隔开的接触/导引元件307在端板303之间延伸。本文中,接触/导引元件307横跨地位于第二载体元件306之间,且第二载体元件306在每一状况下位于一个第一载体元件305与一个接触/导引元件307之间。

接触/导引元件307具有与如之前所描述的构造相同的构造,其具有上部杆元件320与下部杆元件330以及接触缝隙222与绝缘缝隙223,上部杆元件320与下部杆元件330以及接触缝隙222与绝缘缝隙223经定位成在各别接触/导引元件307中彼此偏移。此意谓一个接触/导引元件307将接触插入至晶舟中的每隔一个晶片,而另一接触/导引元件将接触其他晶片。

第一载体元件305以及第二载体元件306在端板303之间延伸,且附接至如上文所描述的此等板。第一载体元件305以及第二载体元件306也可由石英制成且两者皆具有细长杆形状。第一载体元件305以及第二载体元件306两者皆具有基本形状,比如可在图15至图17中的晶舟300的状况下看出。根据图15至图17,第一载体元件305以及第二载体元件306中的每一者还具有对应于多个载体缝隙313的多个缝隙330。缝隙330呈两种类型的缝隙的形式,两种类型的缝隙关于其大小以及功能而不同。

充当载体缝隙332的第一类型的缝隙具有第一深度以及第一宽度,第一深度以及第一宽度适合于在缝隙中以接触方式收纳经插入的晶片或晶片对的边缘区域,例如,以背对背方式。优选地,缝隙的深度大约等于或小于晶片的废料边缘区域。充当绝缘缝隙333的第二类型的缝隙具有第二深度以及第二宽度,在每一状况下,第二深度以及第二宽度大于第一深度以及第一宽度。在每一状况下,绝缘缝隙333适合于收纳自由地站立(换言之,无接触)的经插入的晶片或晶片对的边缘区域。

载体缝隙332与绝缘缝隙333沿着载体元件305、306的长度方向交替,如可在图19中的视图中看出。第一载体元件305的载体缝隙332与绝缘缝隙333彼此对准。再者,第二载体元件306的载体缝隙332与隔离缝隙333彼此对准。另外,第一载体元件305的载体缝隙332对准至第二载体元件306的绝缘缝隙333,且第一载体元件305的绝缘缝隙333对准至第二载体元件306的载体缝隙332。换言之,第一载体元件305的载体缝隙332以及绝缘缝隙333与第二载体元件306的载体缝隙332以及绝缘缝隙333偏移。

以此方式,插入至晶舟中的每隔一个晶片插入至第一载体元件305中且由第一载体元件305支撑,而其他晶片插入至第二载体元件306中且由第二载体元件306支撑。由此也实现如下情形:插入至第一载体元件305中且由第一载体元件305支撑的全部晶片接触同一接触/导引元件307,而插入至第二载体元件306中且由第二载体元件306支撑的其他晶片接触另一接触/导引元件307。图20(a)以及(b)中指示各自交替的支撑以及接触。在等离子体处理(其目的是将(例如)导电涂层沉淀至晶片上)期间将导电涂层沉淀至第一载体元件305以及第二载体元件306上的状况下,此组态可在操作期间利用第一载体元件305以及第二载体元件306来防止邻近晶片之间的短路。

在此组态中,也将有可能提供导电的第一载体元件305以及第二载体元件306,且另外在插入至晶舟300中的晶片之间施加电压,以便增加至晶片的接触表面以及用于传输电力的表面。

下文中将参考图式来较详细地描述等离子体处理装置30的操作,其中由13.56mhz诱发的等离子体中的氮化硅或氧化铝的等离子体支援沉积(plasma-supporteddeposition)用作等离子体处理的实例。然而,处理装置30也可用于还受到等离子体支援的其他沉积加工,其中等离子体也可由其他频率诱发,例如,在40khz范围内的频率。然而,同轴电缆74特别适合于在mhz范围内的频率且针对此等频率而最佳化。

首先,将假定上文所描述的类型的经装载的晶舟1(根据图1)插入至处理腔室38中,且此腔室利用关闭机构(未图示)而闭合。本文中,晶舟1经装载使得在每一载体缝隙11中存在总共12个晶片,在本实例中尤其是硅晶片;特别是,在每一板6处存在六个晶片。晶片经插入使得其成对地面向彼此,如在本技术领域中所熟知。

在此条件下,内部腔室处于环境压力且可(例如)由气体控制单元60(结合负压控制单元62)运用n2予以冲洗或浸渍。

导管元件(tubeelement)36以及与其一起的处理腔室38通过未展示的加热设备而变热,以便将晶舟1以及插入至晶舟1中的晶片变温至有利于加工的预定温度。偏转元件在第二位置(在图5中以虚线予以展示)中以便利用对流而不会影响加热。尽管如此,但使用导管元件36的加热来加热晶舟1的内侧板以及位于此等板之间的晶片可花费长时间。

出于此原因,当提供上文所描述的类型的晶舟1时,可由电控制单元64将dc电压或低频ac电压施加至晶舟1以支援加热加工。电压在此状况下足够高以允许电流传导通过高电阻间隔元件22且允许高电阻间隔元件22充当电阻加热元件。以此方式,尤其在载体缝隙11中提供加热功率,使得可比运用来自外部的加热的状况快得多地达到预定温度。取决于间隔元件的电阻,考虑至少200v至大约1kv的电压,以便实现电流的足够流动以及间隔元件22的足够加热。

当已实现晶舟1以及与其一起的整个单元(晶舟1、晶片以及导管元件36)的预定温度时,可首先撤销启动电控制单元64,且由负压控制单元62将处理腔室抽汲至预定负压。偏转元件50通过经设定的负压而自动地移动至第一位置(图5中的实线)中,或主动地移动至第一位置中。当已达到预定负压时,所要处理气体(比如用于氮化硅沉积的sih4/nh3,以经限定的比例,此取决于所要涂布属性)利用气体控制单元60而进入,而负压由负压控制单元62通过将经引入的处理气体抽汲出而维持。在此时间点,由泵70抽汲出的处理气体可运用n2予以稀释,如本技术领域中所熟知。出于此目的,利用气体控制单元60以及来自泵的适当管道来添加n2。利用气体管道44、46的特殊配置结合偏转元件50,主要通过晶舟1的载体缝隙11而产生处理腔室内的气体流动。可利用气体管道44、46的特殊配置而确保气体流动贯穿晶舟的宽度以及长度为均质的。

利用电控制单元64,将具有13.56mhz的频率的高频电压施加至晶舟1。此情形引起板6之间且尤其是插入于晶舟1中的晶片之间的处理气体的等离子体点火且引起至晶片上的等离子体支援氮化硅沉积。气体流动在沉积加工期间保持恒定,以便避免处理气体的活性组分的局部耗乏。当沉积必需厚度的涂层所需要的时间已过去时,再次撤销启动电控制单元,且停止气体供应,或切换回至供应n2以便冲洗处理腔室38且在必要时使其通风(使其返回至大气压力)。最后,接着可使处理腔室38恢复至环境压力。

如可自以上描述看出,以上类型的晶舟1-独立于处理装置的其他组件-提供允许在加热阶段期间直接地在晶舟1的板6之间的载体缝隙11的区中变热的优势。此情形利用导电间隔元件22而为可能的。由于导电间隔元件22已被特定地选择用于高度地抵抗,故在施加高频电压时导电间隔元件22不会显著地影响等离子体产生。

利用气体供应件44、46的特定气体供应—再次独立于处理装置的其他组件,包含特殊晶舟1—提供处理腔室38中的均质气体流动的优势。尤其结合偏转元件,可实现通过载体缝隙的目标气体流动。此情形保证反应腔室中的良好气体交换以及均质气体分布,且在适用时,较低流动速率可用于处理气体。

特定同轴电缆74-再次独立于处理装置的其他组件,包含具有导电间隔元件22的特殊晶舟1或特殊气体供应件-允许在mhz范围内(且特别是13.56mhz)的电压可有效地施加至晶舟的优势。可缩减电损失。此情形是通过晶舟1的接触区域的特定设计(比如接触凸起的尺寸以及形状)而增强。

晶舟100、200以及300相较于晶舟1提供实质上较低热质量,且实质上自立晶片可被较容易地加热。在支撑件102、104以及板202、204的区中,可使用导电间隔物以便在加热阶段期间提供局部额外加热。详言之,支撑件以及板的热质量可抵消,此在自立晶片区中为不存在的。晶舟300允许晶片的另一布局,此布局尤其在未改变的处理腔室的状况下允许较大晶片的插入。

已参考图式基于本发明的特定实施例而描述处理装置30以及晶舟1,而不限于特定展示的实施例。详言之,气体供应件44、46可具有不同形状或可被不同地配置,如也在图7至图9中所指示。再者,晶舟1的板6可具有其他尺寸,且尤其是可经定尺寸以用于固持另一数量个晶片。以水平定向而展示处理装置且此情形表示优选设计。然而,本申请的大部分有利方面对于具有经垂直定位的导管元件的垂直腔室也有效,其中在此状况下,比如上方、下方的位置参考应相应地改变为侧向位置参考。参考晶舟以及用于导气管的安装空间,此情形对于此等管道特别有效。

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