[發明專利]基座環

有效

• 申請號: 200980130249.1
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN102113109A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: R·阿戈爾沃;B·哈羅
• 申請（專利權）人: ASM美國公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/687
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及半導體加工工具，并且更特別地涉及圍繞基座的環，在半導體制造工藝過程中，襯底被定位在基座上。

背景技術

在例如晶體管、二極管以及集成電路的半導體器件的加工中，多個類似器件通常被同時制造在稱為襯底、晶片或加工件的半導體材料薄片上。在制造半導體器件期間半導體加工步驟的一個示例中，襯底或其它加工件通常被傳送至反應室，材料薄膜或材料層在該反應室中被沉積在襯底的暴露表面。一旦已沉積期望厚度的材料層，該襯底可在反應室內進一步加工或被傳送出反應室用以進一步加工。

襯底通常由晶片處理機構傳送至反應室。晶片處理機構從反應室外的位置提起襯底，并且通過在反應室壁中形成的閥門將襯底插入反應室。一旦襯底被傳送至反應室中，該襯底落在基座上。襯底被接收在基座上后，晶片處理機構從反應室撤回并且閥門被關閉，以便可以開始襯底加工。在一個實施例中，基座環位于接近并圍繞基座，在加工過程中，襯底被設置在基座上。

圖1-3示出已知的基座環組件10，其通常用于美國亞利桑那州鳳凰城ASM美國公司生產的Epsilon工具中?；h組件10為環繞并接近基座12設置的兩件式結構，該基座12在加工過程中支撐襯底。基座環組件10被設計為在加工過程中吸收和保留來自(多個)熱源的輻射能，從而減少從基座和襯底的邊緣損失的能量?；h組件10也被配置為在基座12附近的不同位置接收和定位熱電偶，其中熱電偶用于測量基座12附近的局部溫度。基座環組件10包括上部環14和下部環16，其中在上部環14和下部環16之間形成空隙18。測量基座的前緣、后緣以及側邊緣附近的相對溫度的多個熱電偶至少部分設置在空隙18中。這些熱點偶中的每一個都包括以不同金屬形成的在一端融合從而形成其間的熱電偶接點的兩條導線、保持導線間分隔的內部陶瓷絕緣器以及由能夠抗高溫并且圍繞陶瓷絕緣器和導線的絕緣材料制成的護套。

由于反應室中的溫度波動以及兩件式結構的基座環面臨的高溫，在基座環組件10的上部環14的邊緣和下部環16的邊緣之間形成間隔或空隙。這些間隔常常允許加工氣體進入熱電偶位于其中的空隙18。加工氣體可以接觸熱電偶的外表面，并且引起熱電偶護套老化。熱電偶護套的老化會導致測得的溫度準確度下降以及熱電偶壽命減少。

因為設置在兩件式基座環組件10中的一些熱電偶的幾何排列，通常需要替換或移除上部環14以便安裝或移除這些熱電偶中的一些。在上部環14可被移除前，通常必須移除位于反應室壁附近的觀察孔蓋。該觀察孔蓋的移除將反應室暴露在空氣和周圍空氣的濕氣中，其可能危害運行一些工藝應用的系統的能力。熱電偶和兩件式基座環的幾何排列也使得難以在不擦傷或不損害熱電偶的外護套情況下安裝熱電偶。

因此需要這樣一種基座環：其能夠關于基座正確定位熱電偶，同時最小化熱電偶所暴露到的加工氣體和空氣的量。對于基座環還存在一種需要，即允許操作者在最少擦傷或損害熱電偶的情況下安裝熱電偶。

發明內容

在本發明的一個方面，提供用于半導體加工工具的整體基座環。所述基座環包括板件和至少一個側肋，其中所述板件具有通過其形成的孔體，而所述至少一個側肋從所述板件的下表面延伸。所述基座環也包括在所述側肋中形成的鉆孔。所述鉆孔被配置為接收其中的溫度測量器件。

在本發明的另一個方面，提供用于半導體加工工具的整體基座環。所述基座環包括板件和一對側肋，其中所述板件具有通過其形成的孔體，而所述一對側肋一體地連接到所述板件的下表面。所述側肋位于所述孔體的相對的兩側。所述基座環進一步包括在所述一對側肋中每一個中形成的鉆孔。每個鉆孔都被配置為接收其中的溫度測量器件。

在本發明的進一步方面中，提供用于半導體加工工具的整體基座環。該基座環包括具有通過其形成的孔體的板件。板件具有上表面和下表面。該基座環進一步包括第一側肋和第一鉆孔，所述第一側肋一體地連接到所述板件的下表面，而所述第一鉆孔形成在所述第一側肋中。該基座環還包括第二側肋和第二鉆孔，所述第二側肋一體地連接到所述板件的下表面，而所述第二鉆孔形成在第二側肋中。中心肋一體地連接到所述板件的下表面，該中心肋位于所述第一側肋和所述第二側肋之間。第三鉆孔在所述中心肋中形成。環肋一體地連接到所述板件的下表面，并且該環肋繞所述孔體定位。

而在本發明的另一方面，提供一種用于半導體加工工具的反應器。該反應器包括限定其反應空間的反應室?；辉O置在所述反應空間中。反應器進一步包括繞基座設置的整體基座環，其中所述基座環按被配置為接收至少一個溫度測量器件。