[發(fā)明專利]帶有溫度調(diào)節(jié)布置的加工布置和加工基底的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380056240.7
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104995727A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H.羅爾曼恩;M.克拉特澤
• 申請（專利權(quán)）人: 歐瑞康先進科技股份公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計帶有基底保持器和溫度調(diào)節(jié)布置的加工布置，其構(gòu)成為“熱空腔”。其進一步涉及一種用于在這種溫度調(diào)節(jié)布置中加工基底的方法。

定義

在本發(fā)明的意義上，“加工”包括作用在基底上的任何化學(xué)、物理、或機械效應(yīng)。

在本發(fā)明的意義上，“基底”為將在加工設(shè)備中處理的部件、部分或工件。基底包括但不限于具有矩形、正方形或圓形形狀的平坦、板狀部分。在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明針對基本平面、圓形基底，例如晶片。這種晶片的材料可為玻璃、半導(dǎo)體、陶瓷或能夠經(jīng)受描述的加工溫度的任何其它物質(zhì)。

“真空加工或真空處理系統(tǒng)/設(shè)備/隔室”包括：至少一個封套，其用于將在比周圍大氣壓力低的壓力下被處理的基底；和用于處理所述基底的器件。

“卡盤或夾具”是在加工期間適于緊固基底的基底保持器。該夾緊可尤其通過靜電力(靜電卡盤ESC)、機械器件、真空或前述器件的組合實現(xiàn)。卡盤可表現(xiàn)為另外的設(shè)備，如溫度控制部件(冷卻、加熱)和傳感器(基底朝向、溫度、翹曲等)。

“CVD或化學(xué)氣相沉積”是一種允許在加熱的基底上的層的沉積的化學(xué)工藝。將一種或更多種揮發(fā)性前驅(qū)體材料供應(yīng)至加工系統(tǒng)，在該加工系統(tǒng)中它們在基底表面上反應(yīng)和/或分解來產(chǎn)生期望的沉積物。CVD的變型包括：低壓CVD(LPCVD)-在低于大氣壓壓力下的CVD加工。超高真空CVD(UHVCVD)為典型地在10^-6pa/10^-7pa下的CVD加工。等離子體方法包括微波等離子體相關(guān)CVD(MPCVD)和等離子體增強CVD(PECVD)。這些CVD加工利用等離子體來增強前驅(qū)體的化學(xué)反應(yīng)速率。

“物理氣相沉積(PVD)”是用來描述用以通過蒸汽形式的材料向基底的表面上(例如，向半導(dǎo)體晶片上)的冷凝來沉積薄膜的多種方法中的任一種的一般術(shù)語。涂覆方法包括純粹物理的加工，例如，高溫真空蒸發(fā)或與CVD相反的等離子體飛濺轟擊。PVD的變型包括陰極弧沉積、電子束物理氣相沉積、蒸發(fā)沉積、飛濺沉積(即，通常在定位于靶材料的表面上的磁性隧道中限制的輝光等離子體排放)。

術(shù)語“層、涂層、沉積以及薄膜”可互換地在本公開中用于在真空加工裝備中沉積的薄膜，該加工裝備為CVD、LPCVD、等離子體增強CVD(PECVD)或PVD(物理氣相沉積)。

背景技術(shù)

公知卡盤布置，通過該卡盤布置，在真空加工隔室中的加工期間，定位并保持基底，并且在這種加工期間調(diào)節(jié)溫度。這種調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)理解為包括將基底加熱至期望的溫度、將基底維持在期望的溫度、以及冷卻基底來維持在期望的加工溫度(例如，在加工本身傾向于過熱基底時)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，基底通常通過靜電力、僅通過重力、借助于放置在被加工的基底的周邊上的保持重量環(huán)或借助于固定所述基底的夾具或夾子而保持在卡盤布置上。

卡盤布置通常包括用于將放置于其上的基底的剛性基座或支撐件；所述支撐件再次通過電阻加熱器或通過燈(例如，鹵素?zé)?加熱。在溫度調(diào)節(jié)布置的許多現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中，熱傳遞然后借助于在支撐件和基底之間的直接接觸而實現(xiàn)。但是，熱傳遞的量強烈地取決于接觸可被多么好地建立。如果基底不是完美平面或基底和支撐件中的一者在加熱期間翹曲，那么接觸將不完全在表面上。然后，熱傳導(dǎo)和輻射的混合將負(fù)責(zé)熱傳遞，該熱傳遞可導(dǎo)致在基底上的不均勻的熱分布。而且，熱感應(yīng)機械應(yīng)力可損害基底。該問題已經(jīng)以兩種方式解決；首先通過使用機械器件迫使支撐件和基底強烈地接觸(熱傳導(dǎo))。但是，這甚至可增強在基底上的機械應(yīng)力，尤其對于薄和/或脆性基底其可導(dǎo)致基底破裂。第二方式為使用背部氣體接觸。在這種情況下，氣體被引進基底支撐件和基底之間，這將通過對流和傳導(dǎo)的混合而提供熱傳遞。但是，借助氣體接觸的熱輸送不十分有效，尤其對于將實現(xiàn)的高溫。熱損耗隨同氣體泄漏發(fā)生，除此之外，氣體不應(yīng)消極地與加工自身干涉，這限制了氣體的選擇。如果將被加工的基底需要在暴露于加工器件的整個表面上處理，那么出現(xiàn)另一問題。在這種情況下，任何夾緊均是不可能的。通常在這種情況下，將使用靜電卡盤，其允許安全且強力的夾緊。但是，靜電效應(yīng)強烈地取決于溫度，并且將致使無效率(尤其對于十分高的溫度(即，>500℃))。此外，需要冷卻控制力所需的任何電子儀器。