[發(fā)明專利]石英上拱形結(jié)構(gòu)及下拱形結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710626296.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN107658245A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常安忠;保羅·布里爾哈特;穆罕默德·圖格魯利·薩米爾;安·N·阮;凱拉什·基蘭·帕塔雷;蘇拉吉特·庫馬爾;史蒂夫·阿博阿杰;戴維·K·卡爾森;薩瑟施·庫珀奧;約瑟夫·M·拉內(nèi)什;歐勒格·塞雷布里安諾夫;姚東明;劉樹坤;朱作明;赫爾曼·迪尼茲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;C23C16/455
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,趙靜

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年12月18日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380067617.9、發(fā)明名稱為“石英上拱形結(jié)構(gòu)及下拱形結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式大體涉及用于加熱基板的設(shè)備。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體基板經(jīng)過處理而用于多種應(yīng)用，包括集成裝置與微裝置的制造。處理基板的一個(gè)方法包括沉積材料(比如介電材料或?qū)щ娊饘?于基板的上表面上。例如，外延是一種沉積處理，該處理將薄的、超純的層(通常是硅層或鍺層)生長于基板的表面上?？赏ㄟ^使處理氣體平行于定位于支撐件上的基板的表面而流動(dòng)，并且熱解所述處理氣體以沉積來自所述氣體的材料于基板表面上，來在橫向流動(dòng)腔室中沉積材料。

現(xiàn)代硅技術(shù)中所使用的最常見的外延膜沉積反應(yīng)器在設(shè)計(jì)上是相似的。但是，除了基板與處理環(huán)境，反應(yīng)器設(shè)計(jì)對(duì)于外延生長的膜品質(zhì)是重要的，外延生長使用精確的氣體流動(dòng)與準(zhǔn)確的溫度控制的組合。流動(dòng)控制、腔室體積和腔室加熱依賴上拱形結(jié)構(gòu)及下拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，上拱形結(jié)構(gòu)及下拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)會(huì)影響外延沉積均勻性?，F(xiàn)有技術(shù)的上拱形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因基板之上的橫截面面積突然的大改變而限制處理的均勻性，此種橫截面面積的突然大改變不利地影響流動(dòng)均勻性、引致紊流且影響基板之上的沉積氣體濃度的整體均勻性。相似的，現(xiàn)有技術(shù)的下拱形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因基板之下的橫截面面積突然的大改變而限制處理的均勻性，此種橫截面面積的突然大改變不利地影響溫度均勻性且將燈頭移動(dòng)遠(yuǎn)離基板，導(dǎo)致不良的整體熱均勻性和極小的區(qū)域控制。這接著會(huì)限制處理的均勻性與整體腔室處理的維持性。

因?yàn)榱鲃?dòng)特性直接影響基板上的膜性能，所以需要一種沉積設(shè)備，所述沉積設(shè)備通過強(qiáng)大的中心至邊緣調(diào)整能力而提供橫跨基板的均勻熱場(chǎng)，并且提供遍布處理腔室的平衡流動(dòng)場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種用于使用在熱處理腔室中的拱形結(jié)構(gòu)組件。所述拱形結(jié)構(gòu)組件包括上拱形結(jié)構(gòu)和下拱形結(jié)構(gòu)。所述上拱形結(jié)構(gòu)包括：中心窗；以及上周邊凸緣，所述上周邊凸緣在所述中心窗的圓周處接合于所述中心窗，其中在所述中心窗的內(nèi)表面上的切線(tangent line)相對(duì)于由所述周邊凸緣的平坦上表面界定的平面成約8°至約16°的角度，所述切線通過所述中心窗與所述上周邊凸緣的相交處。所述下拱形結(jié)構(gòu)包括：中心開口；下周邊凸緣；以及底部，所述底部連接所述下周邊凸緣與所述中心開口，其中在所述底部的外表面上的切線相對(duì)于由所述下周邊凸緣的平坦底表面界定的平面成約8°至約16°的角度，所述切線通過所述下周邊凸緣與所述底部的相交處。

在另一實(shí)施方式中，提供一種用于處理基板的熱處理腔室。所述熱處理腔室包括上拱形結(jié)構(gòu)、下拱形結(jié)構(gòu)與基座。所述上拱形結(jié)構(gòu)包括：中心窗部；以及上周邊凸緣，所述上周邊凸緣在所述中心窗部的圓周處接合于所述中心窗部，其中在所述中心窗部的內(nèi)表面上的切線相對(duì)于由所述上周邊凸緣的平坦上表面所界定的平面成約8°至約16°的角度，所述切線通過所述中心窗部與所述上周邊凸緣的相交處。所述下拱形結(jié)構(gòu)被設(shè)置成與所述上拱形結(jié)構(gòu)相對(duì)，其中所述上拱形結(jié)構(gòu)與所述下拱形結(jié)構(gòu)大體上界定所述熱處理腔室的內(nèi)部區(qū)域，所述下拱形結(jié)構(gòu)包括：中心開口；下周邊凸緣；以及底部，所述底部徑向向外延伸而連接所述下周邊凸緣與所述中心開口，其中在所述底部的外表面上的切線相對(duì)于由所述下周邊凸緣的平坦底表面所界定的平面成約8°至約16°的角度，所述切線通過所述下周邊凸緣與所述底部的相交處。所述基座設(shè)置于所述熱處理腔室內(nèi)，所述基座用于支撐基板并且相對(duì)于所述下拱形結(jié)構(gòu)而移動(dòng)所述基板。

附圖說明

為了能詳細(xì)了解本發(fā)明的上述特征，可通過參照實(shí)施方式獲得上面簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更特定描述，一些實(shí)施方式示于附圖中。但是，應(yīng)注意到，附圖只例示本發(fā)明的典型實(shí)施方式且因此不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其他等同有效的實(shí)施方式。

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的背面加熱處理腔室的示意截面圖。

圖1B示出沿圖1A的線1B-1B截取的處理腔室的示意側(cè)視圖。

圖1C示出基板支撐件的透視圖，所述基板支撐件具有三個(gè)支撐臂以及三個(gè)虛擬(dummy)臂設(shè)計(jì)。

圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的上拱形結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖2B示出圖2A所示的上拱形結(jié)構(gòu)的頂視圖。

圖2C為接合接頭的放大視圖，示出了圓角半徑(fillet radius)。

圖3A示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體入口機(jī)構(gòu)的部分透視截面圖，氣體入口機(jī)構(gòu)可使用在圖1A的處理腔室中。