[發明專利]晶舟以及晶圓用等離子體處理裝置

在審

• 申請號: 201680031736.2
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN107995998A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 麥可·科利克;拉爾夫·羅特;韋費德·萊爾希;約翰尼斯·雷利
• 申請（專利權）人: 商先創國際股份有限公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;H01J37/32
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 馬爽,臧建明

技術領域

本發明涉及一種晶舟(wafer boat)以及一種晶圓用處理裝置(treatment apparatus for wafers)，此晶舟以及此晶圓用處理裝置適合于在由此裝置以及此舟皿(boat)固持的晶圓之間產生等離子體。

背景技術

在半導體以及太陽能電池技術中，眾所周知，將由各種材料制成的盤狀基板(disc-shaped substrate)(在下文中被稱為晶圓，無關于其幾何形狀以及材料)接受各種不同制程。

就此而言，晶圓常常接受單處理制程(single treatment process)以及批次制程(batch process)，亦即，同時地處理若干晶圓的制程。對于單制程以及批次制程兩者，在每一狀況下必須將晶圓移動至所要處理位置中。在批次制程中，此情形通常是通過將晶圓置放于所謂的舟皿中而達成，此等舟皿具有用于多個晶圓的空間。在舟皿中，晶圓通常平行于彼此而置放。此等舟皿可以各種不同方式而建置，且設計常常是使得僅將晶圓的底部邊緣固持于舟皿中，從而使晶圓自由直立地站立。此等舟皿可(例如)包括引入斜面(lead-in chamfer)以便促進將晶圓的底部邊緣置放至舟皿中。此等舟皿通常為被動式，亦即，除提供固持功能之外，此等舟皿在晶圓的處理期間不具有另外功能。

在一種類型的晶舟(其(例如)在半導體或太陽能電池技術中用于晶圓的等離子體處理)的狀況下，晶舟是由多個導電板(electrically conductive plate)形成，多個導電板通常是由石墨制成。板實質上平行于彼此而定位，且載體縫隙(carrier slit)形成于鄰近板之間以用于固持晶圓。面向彼此的板側各自針對晶圓具有對應載體元件(carrier element)，使得可將晶圓插入于此等側中的每一者處。桿(rod)通常建置于面向另一板的每一板側處且充當收納晶圓的載體元件。以此方式，可在板之間的每一載體縫隙中完全地容納至少兩個晶圓使得其面向彼此。晶舟的鄰近板彼此電絕緣，且在制程期間，在直接鄰近板之間施加AC電流，通常在kHz或MHz區中。以此方式，可在板之間且尤其是在固持于各別板處的晶圓之間產生等離子體，以便提供等離子體處理，諸如來自等離子體的涂布沉積或膜的等離子體硝化。對于彼此緊接的板的配置，使用間隔元件(spacer element)，間隔元件具有預指定長度以用于調整板之間的預指定距離。德國專利案DE 10 2011 109 444 A1中描述此晶舟的實例，其包括板及間隔元件。

對于來自等離子體的沉積，通常另外有必要將晶圓加熱至預定溫度。為此目的，通常將晶舟以及插入至晶舟中的晶圓插入至處理管道(processing pipe)中，處理管道可藉助于加熱設備(heating device)而加熱。在加熱期間，不僅加熱晶圓，而且加熱包括高熱質量的晶舟。盡管周邊板處的溫度可相當快速地達到，但內部板以及內部晶圓的加熱有時可花費相當長的時間，此情形會延長制程循環(process cycle)。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶舟以及一種晶圓用等離子體處理裝置，此晶舟以及此晶圓用等離子體處理裝置使能夠對晶圓進行改良式加熱。

根據本發明，此目的是通過如申請專利范圍第1項所述的晶舟、如申請專利范圍第9項所述的晶舟以及如申請專利范圍第14項所述的等離子體處理裝置而達成。本發明的另外實施例可來源于附屬申請專利范圍。

詳言之，提供一種用于盤狀晶圓的等離子體處理的晶舟，盤狀晶圓尤其是用于半導體或光伏打應用的半導體晶圓，晶舟提供多個第一載體元件，其中每一第一載體元件具有用于收納晶圓或晶圓對的邊緣區域的多個載體縫隙。晶舟亦提供多個第二載體元件，多個第二載體元件平行于彼此而定位且導電，且具有用于收納至少一個晶圓或晶圓對的邊緣區域的至少一個凹痕。此晶舟可僅在晶圓的邊緣的部分區域中接觸晶圓，使得晶圓可實質上自由地站立且可出于此原因而被較容易地加熱。就此組態而言，相較于上文所描述的板舟的類型，晶舟的熱質量實質上可縮減。詳言之，第一載體元件和/或第二載體元件可實質上為桿狀，此導致自立晶圓的最小陰影。

在一個實施例中，第一載體元件是由導電材料制成，且第一載體元件以及第二載體元件藉助于固定單元而定位成彼此相隔一距離。元件可以此方式作為單元被處置，其中不存在在鄰近晶圓之間經由第一載體元件而發生短路的危險。