CN107731718A - 用于热处理腔室的支撑圆柱 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的实施方式大体涉及用于热处理腔室中的支撑圆柱。在一个实施方式中，支撑圆柱包括具有内周表面和外周表面的环形主体，其中环形主体包括不透明石英玻璃材料且其中环形主体被光学透明层涂布。光学透明层具有与不透明石英玻璃材料实质匹配或相似的热膨胀系数以减少热膨胀不匹配，热膨胀不匹配可在高热负载下产生热应力。在一个实例中，不透明石英玻璃材料是合成黑石英且光学透明层包括透明熔融石英材料。

Description

用于热处理腔室的支撑圆柱
本申请是申请日为2014年6月12日申请的申请号为201480043642.8，并且发明名称为“用于热处理腔室的支撑圆柱”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开内容的实施方式大体涉及用于热处理腔室中的晶片支撑圆柱。
背景技术
在许多半导体装置制造工艺中，只有在基板处理期间，基板(半导体晶片)的温度被紧密监测和控制下，才能达到所需高水平的装置性能、产率和工艺重现性。例如，快速热处理(RTP)用于数个不同的制造工艺，包括快速热退火(RTA)、快速热清洁(RTC)、快速热化学气相沉积(RTCVD)、快速热氧化(RTO)和快速热氮化(RTN)。
在RTP腔室中，例如，基板可在其周边被基板支撑环的边缘支撑，基板支撑环从腔室壁向内延伸并环绕基板的周边。基板支撑环被置于可旋转的管状支撑圆柱上，可旋转的管状支撑圆柱使基板支撑环和被支撑的基板转动，从而使处理期间的基板温度均匀性最大化。支撑圆柱由不透明石英制成以提供光屏蔽特性和低导热性，使得来自处理区域的热和/或加热源在支撑圆柱附近实质减弱。支撑圆柱一般被多晶硅层涂布而使得支撑圆柱对于基板的温度测量频率范围内的辐射不透明。
然而，观察到在高温下多晶硅层与不透明石英的热膨胀系数的不匹配会导致多晶硅层中的破裂和/或多晶硅层与不透明石英之间界面附近的破裂。这种破裂会损害基板，因为这种破裂会扩散到下层石英，使得多晶硅层与粘附于多晶硅层的下层石英的一部分在热循环后剥离。多晶硅层与石英片的剥离不仅降低支撑圆柱的不透明度，也由于颗粒而污染处理腔室和基板。
因此，需要具有增强的光屏蔽特性的改良的支撑圆柱，所述支撑圆柱在热处理期间防止处理腔室和基板的污染。
发明内容
本公开内容的实施方式大体涉及用于热处理腔室中的支撑圆柱。在一个实施方式中，支撑圆柱包括环形主体，环形主体具有内周表面和平行于所述内周表面的外周表面，以及从外周表面往内周表面径向延伸的平坦表面，其中环形主体包括不透明石英玻璃材料且环形主体被光学透明层涂布。光学透明层具有与不透明石英玻璃材料实质匹配或相似的热膨胀系数以减少热膨胀不匹配，热膨胀不匹配会在高热负载下产生热应力。在一个实例中，不透明石英玻璃材料是合成黑石英(black quartz)且光学透明层包括透明熔融石英材料。
在另一个实施方式中，提供一种用于在热处理腔室中处理环形主体的方法。所述方法包括在环形主体上形成光学透明层，环形主体包括不透明石英玻璃材料，其中环形主体具有内周表面、外周表面和从外周表面往内周表面径向延伸的平坦表面，以及利用具有约1.5折射率的光学透明层涂布环形主体的至少一部分。
在又一实施方式中，提供一种在热处理腔室中处理基板的方法。所述方法包括将环形主体以热处理腔室的内周面的径向向内定位，其中环形主体包括不透明石英玻璃材料且具有在不透明石英玻璃材料上形成的光学透明层，并且其中环形主体具有内周表面、外周表面和从内周表面往外周表面径向延伸的平坦表面，以及通过环形主体的平坦表面支撑支撑环，其中支撑环具有从支撑环的表面径向向内延伸的边缘唇(edge lip)以从半导体基板的背侧支撑半导体基板的周边。
附图说明
可以通过参照实施方式(一些实施方式在附图中示出)来详细理解本公开内容的上述特征以及以上简要概述的有关本公开内容更具体的描述。然而，值得注意的是，附图只图解了本公开内容的典型实施方式，因而不应被视为对本公开内容范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。
图1示意性地图解了快速热处理腔室的截面图。
图2A是根据本公开内容的一个实施方式可用于图1的支撑圆柱处的支撑圆柱的示意性俯视图。
图2B是沿着图2A的线2B-2B的支撑圆柱的截面图。
图2C是图2B中所示的支撑圆柱的部分“2C”的放大图。
图3绘示了根据本公开内容的一个实施方式示于图2B中的支撑圆柱的一部分的示意性侧视图。
图4绘示了根据本公开内容的另一个实施方式的使用反射涂层的示于图3中的支撑圆柱的一部分的示意性侧视图。
图5绘示了根据本公开内容的又一个实施方式的示于图3中的支撑圆柱的一部分的示意性侧视图。
具体实施方式
本公开内容的实施方式大体涉及用于热处理腔室中的支撑圆柱。待被热处理的基板在其周边被支撑环支撑。支撑环沿着处理腔室的内周面径向向内延伸并环绕基板的周边。支撑环具有从支撑环的表面径向向内延伸的边缘唇以从背侧支撑基板的周边。支撑环具有耦接至支撑圆柱的底部。支撑圆柱包括具有内周表面和外周表面的环形主体。外周表面较内周表面更加远离支撑圆柱的中心纵轴。支撑圆柱可由合成黑石英制成，合成黑石英对于红外线辐射是不透明的。在一个实施方式中，支撑圆柱被透明熔融石英涂布，透明熔融石英在远红外线区域具有高发射率。因为透明熔融石英和下层的合成黑石英全部是具有相似热膨胀系数的石英成分，本发明的支撑圆柱没有在传统支撑圆柱中常见的因不透明石英与在不透明石英上涂布的多晶硅层之间的热膨胀系数不匹配而导致的颗粒污染问题。支撑圆柱的各种实施方式在下面有进一步详尽的讨论。
示例性的快速热处理腔室
图1示意性地绘示了快速热处理腔室10的截面图。合适的RTP腔室的示例可包括从California(加利福尼亚)州Santa Clara(圣克拉拉)市的Applied Materials,Inc.(应用材料公司)取得的RTP或RTP腔室。尽管处理腔室10显示顶部加热结构(即设置在基板相对上方的加热灯)，但是可以预期的是底部加热结构(即设置在基板相对下方的加热灯)亦可受益于本公开内容。待被热处理的基板12(例如，诸如硅基板之类的半导体基板)穿过阀或出入口13而被传递进入处理腔室10的处理区域18。基板12在其周边被环形支撑环14支撑。边缘唇15向环形支撑环14的内部延伸并接触基板12的背侧的一部分。基板可被定向成使得已在基板12的前表面中形成的经处理的特征结构16朝处理区域18面向上，处理区域18的上侧被透明石英窗20界定。基板12的前表面面向灯26的阵列。在某些实施方式中，基板12的前表面(带有形成在基板12的前表面上的经处理的特征结构)可背向灯26的阵列，即面向高温计40。与示意图相反，对于大部分部件的特征结构16没有伸出超过基板12的前表面的实质距离，而是在前表面的平面内和附近构成图案。
当基板被夹持在叶片(paddle)或机械手叶片(robot blade)之间而将基板带入处理腔室和支撑环14上时，多个升降销22(诸如三个升降销)可被升起和下降以支撑基板12的背侧。辐射加热设备24被定位在窗20上方并被配置成将辐射能穿过窗20而导向基板12。在处理腔室10中，辐射加热设备可包括大量(如409为示例性的数量)的高密度钨卤素灯26，高密度钨卤素灯26被定位在以六角形紧密堆积阵列布置在窗20上方的各个反射管27中。灯26的阵列有时被称为灯头。然而，可以预期的是可被其他辐射加热设备替代。一般来说，这些涉及电阻加热的设备使辐射热源的温度快速地升高。合适的灯的示例包括具有环绕灯丝(filament)的玻璃或二氧化硅封套(envelope)的汞汽灯以及包括环绕气体(诸如氙)的玻璃或二氧化硅封套的闪光灯，当气体被供电(energized)时，闪光灯提供热源。如在本说明书中所使用的，术语灯意图涵盖包括环绕热源的封套的灯。灯的“热源”是指能够增加基板温度的材料或元件，例如，能够被通电的灯丝或气体，或发射辐射的材料的固体区域，诸如LED或固态激光器和激光二极管。
如本说明书中所使用的，快速热处理或RTP是指能以约50℃/秒和更高的速率(例如以约100℃/秒到150℃/秒的速率，及以约200℃/秒到400℃/秒的速率)均匀加热基板的设备或工艺。RTP腔室中的一般降温(冷却)速率在约80℃/秒到150℃/秒的范围。在RTP腔室中执行的某些工艺要求遍及基板的温度的变化小于几摄氏度。因此，RTP腔室必须包括灯或其他合适的加热系统且加热系统能控制加热速率高达约100℃/秒到150℃/秒，及约200℃/秒到400℃/秒，使得快速热处理腔室区别于其他类型的没有加热系统和能以这样的速率快速加热的加热控制系统的热腔室。具有这种加热控制系统的RTP腔室可在小于5秒(例如小于1秒)内将样品退火处理，而在某些实施方式中可在毫秒间退火处理。
将遍及基板12的温度控制为遍及基板12的紧密界定的温度均匀是相当重要的。改善均匀性的一种被动手段可包括设置在基板12下面的反射体28。反射体28平行于基板12延伸并延伸覆盖大于基板12的区域。反射体28将从基板12发射的热辐射有效地反射回到基板12以增强基板12的表观发射率。基板12与反射体28之间的间隔可介于约3mm到9mm之间，而腔(cavity)的宽与厚度的深宽比(aspect ratio)有利地大于20。反射体28的顶部(可由铝制成并具有高反射表面涂层或多层介质干涉镜)与基板的背侧形成反射腔以增强基板的有效发射率，从而改善温度测量的准确度。在某些实施方式中，反射体28可具有较不规则的表面或具有黑色或其他颜色的表面以更近似黑体壁(black-body wall)。反射体28可沉积在第二壁53上，第二壁53是由金属制成的水冷基部以将来自基板的多余辐射散热，特别是在冷却期间。因此，处理腔室10的处理区域具有至少两个实质平行的壁，其中的第一个壁是窗20，由对辐射透明的材料(诸如石英)制成，而第二壁53与第一壁实质平行且由显然不透明的金属制成。
改善均匀性的一个方法包括将支撑环14支撑在可旋转的支撑圆柱30上，支撑圆柱30以处理腔室10的内周面60径向向内设置。支撑圆柱30与定位在处理腔室10外侧的可旋转的凸缘32磁耦合。马达(motor)(未示出)使凸缘32转动并因此使基板绕基板的中心34旋转，基板的中心34也是大致对称的腔室的中心线。或者，支撑圆柱30的底部可以是由磁铁保持在适当位置的磁悬浮圆柱，磁铁设置在可旋转的凸缘32中且通过旋转可旋转的凸缘32中的磁场而转动，所述磁场来自可旋转的凸缘32中的线圈。
改善均匀性的另一个方法是将灯26分配到绕中心轴34以大致环状布置的区域中。控制电路改变传递到不同区域中的灯26的电压从而调整(tailor)辐射能的径向分布。分区加热的动态控制受一个或多个高温计40的影响，一个或多个高温计40通过一个或更多个光学光导管(optical light pipe)42耦接，所述一个或更多个光学光导管42被定位成穿过反射体28中的孔而面向基板12的背侧以测量跨越旋转基板12半径的温度。光学管42可由多种结构(包括蓝宝石、金属和硅纤维)形成。计算机控制器44接收高温计40的输出并因此控制供应到不同灯26的环的电压，从而在处理期间动态控制辐射加热密度和模式。高温计通常测量约700nm到1000nm范围之间的窄波长带宽中的光强度，例如40nm。控制器44或其他仪器通过众所周知的关于光强度的光谱分布的普朗克(Planck)分布将光强度转换成温度，所述光强度从维持在所述温度的黑体辐射。然而，高温测量受到基板12被扫描的部分的发射率的影响。发射率∈可以在表示黑体的1到表示理想反射体的0之间变化并因此是基板背侧反射率R＝1-∈的逆测量(inverse measure)。基板的背表面一般是均匀的，因而预期有均匀的发射率，而背侧组成可依照先前的处理发生改变。高温测量可以通过进一步包括发射率仪(emissometer)而得以改善，发射率仪对基板进行光学探测，从而测量发射率仪所面对的基板部分在相关波长范围内测量的发射率或反射率，且控制器44内的控制算法包括测得的发射率。
示例性的支撑圆柱
图2A是根据本公开内容的一个实施方式可用于图1的支撑圆柱处30的支撑圆柱200的示意性俯视图。图2A中所示的支撑圆柱200可设置在处理腔室内，例如图1中所示的快速热处理腔室10。支撑圆柱200一般是具有实质一致的径向宽度“W”的连续环形主体。支撑圆柱200具有内周表面202和平行于内周表面202的外周表面204。外周表面204较内周表面202更加远离支撑圆柱200的中心纵轴“C”。尽管未示出，支撑圆柱200被调整尺寸，使得外周表面204以处理腔室的内周面径向向内设置，如以上参照图1讨论的。
图2B是沿着图2A的线2B-2B的支撑圆柱200的截面图。图2C是图2B中所示的支撑圆柱200的部分“2C”的放大图。对于300mm基板，支撑圆柱200可具有约310mm到约360mm的外径“D1”(从外周表面204测量)，例如约330mm，和约305mm到约350mm的内径“D2”(从内周表面202测量)，例如约324mm。支撑圆柱200可具有约10mm到约80mm的厚度“T1”(图2B)，例如约24mm。支撑圆柱200可具有约2.5mm到约35mm的径向宽度(W1)，例如约6mm。一般来说，选择径向宽度(W)的尺寸以确保在处理期间，当支撑圆柱200和支撑环旋转时，置于支撑圆柱上的支撑环(即，图1的支撑环14)不会从支撑圆柱200滑落。可以预期的是如果使用较大或较小的基板和/或处理腔室，前述的尺寸可改变。
在图2C所示的一个实施方式中，支撑圆柱200的第一端206可具有斜角(beveled)表面部分208和圆形(rounded)表面部分210。圆形表面部分210可具有约0.25mm到约0.5mm的半径以减少支撑圆柱200中的机械应力。斜角表面部分208通过平坦表面212连接至圆形表面部分210，平坦表面212从支撑圆柱200的外周表面204往内周表面202径向延伸。斜角表面部分208以相对于内周表面202约15°到约40°(例如约30°)的角度“α”朝内周表面202向下倾斜。平坦表面212可具有约0.5mm的宽度“W2”。平坦表面212被配置成与支撑半导体基板的支撑环(未示出)物理接触。因此，支撑圆柱200只通过平坦表面212与支撑环接触以实质减少可用于支撑圆柱200与支撑环(以及基板)之间的热传导的接触面积。
同样地，支撑圆柱200的第二端214可具有斜角表面部分216和圆形表面部分218。斜角表面部分216通过平坦表面220连接至圆形表面部分218，平坦表面220从支撑圆柱200的外周表面204往内周表面202径向延伸。斜角表面部分216以相对于外周表面204约15°到约40°(例如约30°)的角度“θ”朝外周表面204向下倾斜。平坦表面220被配置成耦接至磁性转子(magnetic rotor)(未示出)，磁性转子耦接至可旋转的凸缘32(图1)以引起磁性转子的旋转以及支撑圆柱200、支撑环和被支撑的基板绕支撑圆柱200的中心纵轴“C”的旋转。
支撑圆柱200的斜角表面部分可利用激光机械加工技术或任何合适的技术形成。支撑圆柱200的第一端206可被配置成提供具有用于支撑圆柱200与置于其上的支撑环之间热传导的有限接触区域的凸块(bump)或凸出部(projection)，而不是使用平坦表面212来接触支撑环。凸块或凸出部可以是任意合适的形状，诸如矩形、菱形、方形、半球形、六边形或三角形的凸出物。由于半球形凸块或凸出部通过将表面接触转变成点接触而进一步减少支撑圆柱200与支撑环(以及置于其上的基板)之间的表面接触面积，所以半球形凸块或凸出部在有效的热质量减少方面是有利的。只要支撑环以基板支撑件与支撑圆柱200之间的最小接触面积被稳固支撑，平坦表面212(或如果使用凸块/凸出部)的形状和(或)尺寸是可以改变的。
在一个实施方式中，支撑圆柱200由不透明石英玻璃材料制成。不透明石英玻璃材料可具有高浓度的微观小气体内含物(gas inclusion)或空隙(void)，以使支撑圆柱200对于用于基板温度测量的高温计(如图1的高温计40)的频率范围内的辐射不透明。本说明书使用的术语“不透明”可以是具有表观密度范围1.7-2.2g/cm3的石英玻璃、直径范围10μm到100μm的普通气泡或气体内含物，以及6×105到9×108气泡/cm3含量的气泡或气体内含物。由于不透明石英玻璃材料能够阻挡可能干扰温度测量的来自外部源的辐射，因此基板温度测量的准确度得到提高。此外，由不透明石英玻璃材料制成的支撑圆柱具有较高的热阻率，这种较高的热阻率减少从支撑圆柱200中心到周围部件(诸如支撑环)的热传导。不透明石英玻璃材料中的气体内含物或空隙亦将石英中捕获(trapped)的光散射(scatter)以避免支撑圆柱200变成吸热器(heat sink)。一种示例性的不透明石英玻璃材料是合成黑石英(SBQ)，可从德国的Heraeus Quarzglas GmbH&Co.KG取得。或者，除了由各种形状的气体内含物或空隙制成之外，不透明石英玻璃材料可由微观固体颗粒ZrO2和HfO2制成。合成黑石英在高温下是热绝缘、尺寸稳定的，且本质上对高温计(如图1的高温计40)频率范围内的红外线辐射不透明以避免对来自基板的高温计信号造成不必要的干扰。特别地，合成黑石英材料具有低热膨胀系数(约5.1×10-7/℃)，使得支撑圆柱200与形成于其上的涂层(将在以下讨论)具有实质上互相匹配或相似的热膨胀系数以减少热膨胀不匹配，热膨胀不匹配可在高热负载下产生热应力。合成黑石英材料的杂质程度亦很低。本说明书所述的低杂质程度是指高纯度的黑石英，其中金属杂质(诸如Na、K、Li、Al、Fe、Cu、Mg、Ca和Ti)的总含量低于5wt ppm或更少。合成黑石英材料的一些特性提供于表1中。
表1
在某些实施方式中，合成黑石英可通过将黑化(blackening)元素或化合物添加到石英玻璃的材料制成。合适的化合物可包括V、Mo、Nb、C、Si、氧化铁或钨。所添加的黑化元素的量没有特定限制，但一般是基于石英玻璃重量的0.1至10重量百分比。在某些实施方式中，合成黑石英可通过将石英玻璃或黑二氧化硅热喷涂在基板(诸如石英玻璃、金属或陶瓷)上制成。具有在基板上形成的黑石英玻璃热喷涂膜的支撑圆柱具有极佳的远红外线辐射特性以及极佳的光屏蔽特性和热屏蔽特性。如需要，不透明石英玻璃热喷涂膜可进一步在黑石英玻璃热喷涂膜上层压。以这种不透明石英玻璃热喷涂膜层压而成的黑石英玻璃热喷涂膜将红外线散射且不对可见光透光，且因此对于热绝缘特性更有效。
在某些实施方式中，不透明石英玻璃材料可通过在高温下(诸如介于约900℃至约2500℃之间)的真空下、大气压力下或在0.05MPa的高压或更高的压力(例如1000MPa)下加热和燃烧石英玻璃多孔体获得。
亦可预期使用合成黑石英材料的支撑圆柱200的其他变化。例如，支撑圆柱200可具有由透明石英、碳化硅、硅浸渍(silicon-impregnated)碳化硅或类似物制成的芯体，并且由以上讨论的合成黑石英材料制成的涂层覆盖芯体的大部分暴露表面。
图3绘示了根据本公开内容的另一个实施方式示于图2B中的支撑圆柱200的一部分的示意性侧视图。在此实施方式中，支撑圆柱200进一步被光学透明层涂布，例如透明熔融石英材料302。透明熔融石英材料302可具有约1.5的折射率。透明熔融石英材料层302可具有约30μm至约200μm(例如约100μm)的厚度“T2”。透明熔融石英材料层302可覆盖除了斜角表面部分216、平坦表面220和圆形表面部分218之外的支撑圆柱200的大部分的暴露表面，斜角表面部分216、平坦表面220和圆形表面部分218是将要耦接至转子或其他部件的位置。或者，透明熔融石英材料层302可覆盖支撑圆柱200的整个表面。透明熔融石英材料层302被选择为在约300℃到约1450℃的相关温度范围内具有低热膨胀系数(约5.5×10-7/℃)。透明熔融石英材料层可具有至少99.9重量百分比纯度的SiO2。
由于透明熔融石英材料层302展现出对下层合成黑石英材料良好的粘附性，所以在也是由石英材料(即合成黑石英)制成的支撑圆柱200上提供透明熔融石英材料层是有利的。更重要的是，透明熔融石英材料层302具有与下层合成黑石英材料实质匹配或相似的热膨胀系数，从而减少或甚至避免在支撑圆柱上的热应力，否则所述热应力会导致在涂层中产生破裂和快速部分分解而损害不透明度和颗粒的问题。透明熔融石英材料层302还改善红外线范围内支撑圆柱200的发射率。通过增加红外线范围内支撑圆柱200的发射率，支撑圆柱200能够被更快速地加热，使得支撑圆柱200不作为将支撑环的热带走的热负载而变成可干扰基板温度测量的吸热器。
对于适合底部加热型配置的快速热处理腔室(即基板相对于辐射热源以其背表面被保持，而其上表面(在其上的特征结构诸如集成电路)背向辐射热源)，支撑圆柱可进一步具有形成在透明熔融石英层或其一部分上的反射涂层以控制支撑圆柱200的温度分布。图4绘示了根据本公开内容的又一个实施方式使用反射涂层的示于图3中的支撑圆柱的一部分的示意性侧视图。已经观察到，当支撑圆柱200直接暴露于辐射热源时，支撑圆柱200可能变得太热而变形，接着可能使得支撑环和被支撑的基板水平移位。因此，基板温度均匀性不期望地受到影响。为防止支撑圆柱200变得太热，可将反射涂层402施加至面向辐射热源的内周表面202上的透明熔融石英材料层302上，使得热辐射被反射回加热灯以帮助支撑圆柱200在处理期间维持在较低的温度。反射涂层402可覆盖内周表面202的约20％到约100％的表面积。在各种示例中，反射涂层402可覆盖内周表面202的约25％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％的表面积。在某些情况中，反射涂层402可覆盖支撑圆柱402的整个表面以助于支撑圆柱200的热消散。所述反射涂层402在所示支撑圆柱200的内周表面202上可以是均匀的，如图所示，或可被不均匀地施加以抵消照射到支撑圆柱200上的来自辐射热源的红外线辐射的不均匀性。在其他情况中，反射涂层402可具有约20μm到约150μm(例如约60μm)的厚度“T3”。
选择用来制造反射涂层402的材料可具有与中间透明熔融石英材料层302实质匹配或相似的热膨胀系数以减少热膨胀不匹配，否则热膨胀不匹配可在高热负载下产生层中的热应力以及伴随而来的破裂。可用于反射涂层402的示例性材料可包括熔融二氧化硅、硼硅酸玻璃或类似物。
虽然在此示出并描述了本公开内容的示例性实施方式，但本领域的普通技术人员可结合本公开内容而设计出其他实施方式，亦在本公开内容的范围内。例如，反射涂层402可用热吸收涂层取代而通过吸收来自辐射热源的热辐射和/或处理腔室中的一个或更多个部件的热辐射以帮助支撑圆柱200的热消散。热吸收涂层的材料可经选择以吸收1微米到4微米波长或其他所关注的波长的热辐射。一些可能的材料可包括聚氨酯材料、碳黑涂料或包括石墨的成分。
或者，替代使用反射涂层402，中间透明熔融石英材料层302可掺杂有原子502(图5)，原子502吸收来自辐射热源和/或处理腔室中的一个或更多个部件的辐射。原子502可均匀地提供于内周表面202处的透明熔融石英材料302内，或如图5所示的提供于整个透明熔融石英材料302上。如果掺杂物被均匀地分布在内周表面202或支撑圆柱200的整个表面上，则这种掺杂可使得支撑圆柱200有更均匀的温度剖面。
虽然前述是针对本公开内容的实施方式，但在不背离本公开内容的基本范围的情况下，可设计出本公开内容的其他和进一步的实施方式，且本公开内容的范围由以下权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种用于处理腔室的支撑圆柱，包括：
圆柱主体，所述圆柱主体具有内周表面、围绕所述内周表面的外周表面、和在所述外周表面和所述内周表面之间径向延伸的侧部，其中所述侧部包括：
第一端，所述第一端具有第一部分、第二部分以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第一平面部分，其中所述第一端的所述第一部分以相对于所述内周表面的第一角度朝所述内周表面倾斜；和
第二端，所述第二端与所述第一端相对，所述第二端具有第一部分、第二部分以及位于所述第二端的所述第一部分和所述第二端的所述第二部分之间的第二平面部分，其中所述第二端的所述第一部分以相对于所述外周表面的第二角度朝所述外周表面倾斜。
2.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述圆柱主体由不透明石英玻璃形成。
3.如权利要求2所述的支撑圆柱，其中所述不透明石英玻璃是合成黑石英(SBQ)。
4.如权利要求3所述的支撑圆柱，其中所述不透明石英玻璃进一步包括黑化元素或化合物，所述化合物包括V、Mo、Nb、C、Si、氧化铁或钨。
5.如权利要求3所述的支撑圆柱，其中所述合成黑石英是通过将石英玻璃或黑二氧化硅热喷涂在基板上制成的。
6.如权利要求3所述的支撑圆柱，其中所述不透明石英玻璃具有金属杂质的总含量低于5wt ppm或更少。
7.如权利要求2所述的支撑圆柱，其中所述不透明石英玻璃具有微观固体颗粒ZrO2和HfO2。
8.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述圆柱主体由透明石英、碳化硅、或硅浸渍碳化硅形成。
9.如权利要求8所述的支撑圆柱，其中所述圆柱主体进一步包括由合成黑石英制成的涂层。
10.如权利要求9所述的支撑圆柱，其中所述合成黑石英进一步包括黑化元素或化合物，所述化合物包括V、Mo、Nb、C、Si、氧化铁或钨。
11.如权利要求9所述的支撑圆柱，其中所述合成黑石英是通过将石英玻璃或黑二氧化硅热喷涂在基板上制成的。
12.如权利要求9所述的支撑圆柱，其中所述合成黑石英具有金属杂质的总含量低于5wt ppm或更少。
13.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述第一角度是约15°到约40°。
14.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述第二角度是约15°到约40°。
15.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述侧部具有约2.5mm到约35mm的径向宽度。
16.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述第一平面部分具有约0.5mm的宽度。
17.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述第一端的所述第一部分是斜角的，并且所述第一端的所述第二部分是圆形的。
18.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述第二端的所述第一部分是斜角的，并且所述第二端的所述第二部分是圆形的。
19.如权利要求17所述的支撑圆柱，其中所述第一端的所述第二部分具有约0.25mm到约0.5mm的半径。
20.如权利要求1所述的支撑圆柱，其中所述圆柱主体具有约10mm到约80mm的高度。
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