TW201413868A - 反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室 - Google Patents

反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室 Download PDF

Info

Publication number
TW201413868A
TW201413868A TW102131092A TW102131092A TW201413868A TW 201413868 A TW201413868 A TW 201413868A TW 102131092 A TW102131092 A TW 102131092A TW 102131092 A TW102131092 A TW 102131092A TW 201413868 A TW201413868 A TW 201413868A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
deposition ring
support
ring
reflective
Prior art date
Application number
TW102131092A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI600108B (zh
Inventor
沙布藍尼安納薩Ｋ
拉尼許喬瑟夫Ｍ
袁小雄
戈埃爾艾希思
李靖珠
Original Assignee
應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/598,828 external-priority patent/US9905443B2/en
Application filed by 應用材料股份有限公司 filed Critical 應用材料股份有限公司
Publication of TW201413868A publication Critical patent/TW201413868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI600108B publication Critical patent/TWI600108B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本文提供用於改良橫越一基板之溫度均勻性的設備。在某些實施例中，用於使用在一基板處理系統中來處理一基板的一種沉積環可包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於一基板支座之上，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；以及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的大約百分之5至大約百分之50。

Description

反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室
本發明的實施例通常是關於半導體處理設備與技術。
半導體基板在材料處理之後通常會受到熱處理，材料處理例如是沉積材料於基板上，該基板包含特徵形成於其表面中。橫越半導體基板的溫度均勻性在熱處理期間是相當關鍵的，以在沉積階段期間有效地將重流(reflow)材料沉積於基板上，並且在基板上與該等特徵內提供材料的更一致分佈。某些重流腔室使用反射表面來將輻射導引朝向半導體基板的背側。但是，重流腔室內的空間限制實質上限制了反射表面的面積，負面地影響了半導體基板的溫度均勻性。
因此，發明人已經提供用於處理基板的設備，該設備在至少某些實施例中，改良了橫越基板的溫度均勻性。
本文提供用於改良橫越一基板之溫度均勻性的設 備。在某些實施例中，用於使用在一基板處理系統中來處理一基板的一種沉積環可包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於一基板支座之上，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；以及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的大約百分之5至大約百分之50。
在某些實施例中，用於使用在一基板處理系統中來處理一基板的一種沉積環可包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於一基板支座之上，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；以及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的至少百分之5。
在某些實施例中，一種基板處理室可包括：一基板支座，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板；一輻射能量源，該輻射能量源位於 該基板處理室的一周邊區域處；一反射體，該反射體設置於該輻射能量源的周圍；以及一沉積環。該沉積環可包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於該基板支座之上，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；以及至少一反射部，該至少一反射部設置於該第一表面上，且該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部是該第一表面的一總表面積的大約百分之5至大約百分之50。
其他實施例與變化更詳細地討論於下。
100‧‧‧腔室
102‧‧‧蓋部
104‧‧‧壁部
106‧‧‧基板支座
108‧‧‧入口
112‧‧‧輻射源裝置
114‧‧‧升舉銷
116‧‧‧基板接收表面
118‧‧‧沉積環
122‧‧‧入口
124‧‧‧輸送位置
126‧‧‧輻射源平面
128‧‧‧熱處理位置
132‧‧‧軸部
134‧‧‧下容積
136‧‧‧上容積
138‧‧‧內部容積
142‧‧‧周邊
146‧‧‧外部區域
148‧‧‧邊緣
150‧‧‧突部
156‧‧‧導管
158‧‧‧導體
160‧‧‧處理位置
162‧‧‧致動器
166‧‧‧蓋環
168‧‧‧基板
170‧‧‧表面
172‧‧‧背側
174‧‧‧中心軸
176‧‧‧第一表面
178‧‧‧第二表面
180‧‧‧開口
182‧‧‧輻射能量源
184‧‧‧支座
186‧‧‧反射表面
188‧‧‧殼體
204‧‧‧反射部
206‧‧‧平坦部
208‧‧‧凹槽
210‧‧‧傾斜表面
402‧‧‧外部直徑
404‧‧‧內部直徑
406‧‧‧中央開口
408‧‧‧凸出部
藉由參照所附圖式中繪示之本發明的例示實施例，可瞭解在下面更詳細討論且簡短總結於上之本發明的實施例。但是，注意到，所附圖式只例示本發明之一般實施例且因此不視為限制其範圍，因為本發明可容許其他等效實施例。
根據本發明的某些實施例，第1圖是腔室的示意橫剖面視圖。
根據本發明的某些實施例，第2圖繪示了沉積環的示意視圖。
根據本發明的某些實施例，第2A圖繪示了沉積環的橫剖面側視圖。
根據本發明的某些實施例，第3A-C圖分別繪示了沉 積環的橫剖面側視圖。
根據本發明的某些實施例，第4圖是範例沉積環的頂視圖。
為了促進瞭解，已經在任何可能的地方使用相同的元件符號來表示圖式中共同的相同元件。圖式未依照尺寸繪製，且可以為了清楚加以簡化。可瞭解到，一實施例的元件與特徵可有利地併入在其他實施例中，而不用另外詳述。
本發明的實施例提供用於處理基板的改良式設備。在至少某些實施例中，該設備可提供橫越基板的改良式溫度均勻性。例如，與本發明一致的實施例可用於雙功能腔室中，在雙功能腔室中，基板上的材料的正常沉積之後是該相同基板的加熱。通常，在材料沉積於基板的第一表面上之後，基板的第一表面是高度反射性的，且因此，藉由高強度光源照射於基板的反射性第一表面上來加熱基板會是沒有效率的。但是，基板的第二表面(相對於第一表面，例如底表面)可更能吸收光能且可提供較佳的熱耦合。另外，因為空間限制，熱源必須定位成使得基座的移動不會被阻礙。因此，熱源必須位於基板支座基座的周邊之外。在與本發明一致的實施例中，提供了反射性表面與保護性屏蔽部的組合，反射性表面與保護性屏蔽部的組合將熱能從周邊的熱源反射朝向基板。
根據本發明的某些實施例，第1圖繪示了腔室100的示意橫剖面視圖。腔室100是配置來用於將材料沉積於基 板的第一側上並且照射在基板的第二側上，基板的第二側相對於基板的第一側。此種腔室100是雙功能腔室，可以在基板上執行材料處理與熱處理兩者，而不用從腔室移除基板。在金屬沉積處理的實例中，熱處理可為重流處理，例如，用以減少基板的凹部中的金屬的突出。
腔室100具有壁部104與蓋部102，壁部104與蓋部102圍繞腔室100的內部容積138。基板支座106將內部容積138分成上容積136與下容積134。通過形成於蓋部102中的入口108而允許製程氣體進入腔室的上容積136，且設置於基板支座106的基板接收表面116上的基板168在腔室100的處理位置160處曝露至製程氣體。
在操作時，基板支座106垂直地移動於腔室100內，在處理的不同階段中伸展且縮回至各種位置。例如，基板支座106可垂直地受到致動而將設置於基板支座106的基板接收表面116上的基板168移動於腔室的處理位置160與輸送位置124之間。輸送位置124界定了基板操縱設備(未示)可通過入口122來操縱基板168之基板168的位置。
複數升舉銷114設置通過於基板支座106的基板接收表面116。複數升舉銷114可由致動器162伸展，藉由耦接於致動器162的馬達(未示)而與基板支座106無關地移動。例如，在某些實施例中，複數升舉銷114可受到致動而將基板168升舉且維持在處理位置160附近，同時基板支座106縮回在輻射源平面126之下。在某些實施例中，藉由致動該等升舉銷，基板168可定位在不同於處理位置160的熱處理 位置128處，該處理位置160可能是材料處理位置。
基板接收表面116可包含靜電夾盤，靜電夾盤通常包括導體158設置於絕緣的基板接收表面116中。導體158可為板材、導線網格、或者迂迴地繞線通過基板接收表面116的單一路徑導線。電力通常透過設置通過於基板支座之軸部132的導管156而耦接至導體158。當基板接收表面116接合於基板168時，靜電夾盤可受到能量啟用，以將基板168固定於基板支座106上。在此時，冷卻氣體也可通過導管156而建立。
基板支座106(其中基板定位於其上)將基板168移動朝向處理位置128與160。當基板支座106上升朝向處理位置160時，基板支座106(其中沉積環118放置於突部150上)經過輻射源裝置112。當基板接收表面116到達處理位置160時，基板168可受到材料處理，例如沉積、佈植、或蝕刻。如同下述，沉積環118可配置來接合於蓋環166，蓋環166可為金屬或陶瓷，且蓋環166從沉積環118向外朝向蓋部102延伸。藉由控制從上容積136通過蓋環166進入下容積134的氣流，接合的蓋環166可以改良沉積環118的功能。當基板支座106移動朝向處理位置160與128時，沉積環118接合於蓋環166。當基板支座106從處理位置160移動朝向處理位置128時，蓋環166與沉積環118和基板支座106一起移動。
輻射源裝置112設置於腔室100的周邊142處，且輻射源裝置112界定了輻射源平面126，輻射源平面126是在 處理位置160與輸送位置124之間。輻射源裝置112通常圍繞基板支座106。輻射源裝置112包括殼體188、輻射能量源182、從殼體188突伸並且支撐輻射能量源182的至少一支座184、以及殼體188的反射表面186。殼體188通常是由導熱材料製成，像是金屬，例如不鏽鋼。支座184可為導熱材料，像是金屬，例如不鏽鋼，或者折射材料，像是陶瓷。輻射能量源182可為燈，該燈產生波長從紅外線到紫光的輻射，或者輻射能量源182可為微波、毫米波、兆赫波、次毫米波、或遠紅外線源。輻射能量源182可產生的輻射是具有波長從大約5x10-2m至大約1x10-7m。範例輻射能量源包括加熱燈、鹵素燈、弧光燈、與同軸微波或毫米波源。
殼體188的反射表面186經過塑形，以將來自輻射能量源182的輻射反射朝向位於處理位置128或160處的基板168的背側172(例如，作為反射體)。在某些實施例中，殼體188的反射表面186經過塑形，以允許基板的實質上均勻照射。殼體188的反射表面186可具有任何所欲形狀，例如圓柱形、超環面、橢圓形、卵形、或不規則的彎曲形狀。除了是彎曲的之外或者取代彎曲的，殼體188的反射表面186可為小的平面。在某些實施例中，殼體188的反射表面186可為多個圓柱體的結合部分，該等圓柱體具有相同或不同的曲率半徑，每一圓柱體也可為末端漸細的或者部分為小的平面。在某些實施例中，殼體188的反射表面186是半超環面的。在某些實施例中，殼體188的反射表面186包括複數反射件，每一反射件可彼此無關地是實質上平坦的、彎曲的、 末端漸細的、或小的平面，該等反射件是定位成接近是彎曲的表面。支座184通常為非連續的，例如支撐銷、桿、或突塊，使得來自輻射能量源182的輻射到達殼體188的實質上整個反射表面186並且反射朝向基板168的背側172。
沉積環118設置於基板接收表面116的邊緣148周圍。沉積環118可為金屬或金屬塗覆的陶瓷，例如不鏽鋼、氧化鋁、或類似者。通常，沉積環118是由可耐高溫處理的材料所形成。另外，如同下述，沉積環118的第一表面176是反射性的。
沉積環118實質上覆蓋了基板支座106的外部區域146，以防止外部區域146上的沉積。沉積環包括環狀主體，環狀主體具有第一表面176與相對第二表面178。第二表面178例如放置於基板接收表面116的外部區域146中所形成的突部150上。在某些實施例中，沉積環具有的直徑是大約12吋至大約15吋。沉積環也包括開口180，開口180設置通過於沉積環118的中央。設置通過於沉積環118之中央的開口180的尺寸經過設計，以曝露基板接收表面116的主要部分。在某些實施例中，設置於基板接收表面116上的基板168接觸於沉積環118。在替代的實施例中，基板168可具有外部半徑是小於沉積環118的內部半徑，使得基板168不接觸於沉積環118。
在處理位置160處的處理完成之後，基板支座106可受到定位，以進行基板168的背側熱處理。藉由中斷給導體158的電力(或者在真空夾盤的實施例中，是中斷給基板 接收表面的真空)，可釋放基板168的任何夾力，然後基板支座106縮回，且將升舉銷114致動至伸展位置中。這使基板168從基板接收表面116脫離，並且當基板支座106縮回至輻射源平面126之下的熱處理位置時，使基板168維持在處理位置160處。基板背側藉此而曝露至來自輻射源裝置112的輻射。如果需要的話，藉由致動該等升舉銷，可將基板168移動至不同於處理位置160的熱處理位置128。在此種實施例中，處理位置160可為材料處理位置。根據特定實施例的能量曝露需求，如同所需的，熱處理位置可位於材料處理位置之上或之下。基板168在第1圖中是圖示在熱處理位置中。
在熱處理期間，輻射源裝置112被供電啟動，且能量從輻射源裝置112發射朝向基板168的背側。基板168的背側172是與上面有執行材料處理的表面170相對的基板表面。除了提供整合的材料與熱處理室之外，藉由照射基板168的較不反射表面，用這個方式來照射基板168的背側172可以改良熱處理的能量效率。在某些實施例中，基板168上所執行的材料處理會在表面170上形成反射層或部分層，反射層或部分層會減少能量吸收。照射背側172則可以避免增加的反射性。另外，表面170的反射性可以反射來自輻射源裝置112的輻射，來自輻射源裝置112的輻射行進通過基板168又返回通過基板168，以進一步改良效率。
如同上述，沉積環118包括第一表面176，第一表面176是配置來增加從輻射能量源182反射朝向位於處理位置160處的基板的輻射量(例如，第一表面的至少多個部分 是配置來將輻射徑向向內反射朝向處理室的中心軸174)。在某些實施例中，沉積環118可配置作為輻射源裝置112的反射表面186的延伸。
在某些實施例中，第一表面176具有紋理，以增進第一表面176上所沉積的材料的黏著，藉此減少在基板處理期間在沉積環118的第一表面176上所增長的所沉積材料的任何剝落。在某些實施例中，第一表面176具有粗糙度是大約80至大約100微吋RMS。
根據本發明的某些實施例，第2圖圖示了範例沉積環118的橫剖面側視圖。第2A圖繪示了第2圖的沉積環118的詳細橫剖面側視圖。第3A-C圖繪示了沉積環的第一表面176的各種非限制性範例實施例。
在某些實施例中，如同第2-2A與3A-C圖所繪示的，沉積環118的第一表面176包括至少一反射部204，至少一反射部204是配置來將光能反射朝向沉積環的中心軸(例如，沉積環也是反射體)。例如，如同第2A與3A-B圖所繪示的，沉積環118的第一表面176可包括一個反射部204。沉積環118的第一表面176也可包括超過一個反射部204，如同第3C圖所繪示的。雖然沉積環118的整個第一表面176可為反射性的，當在本文相關於沉積環使用時，用語「反射表面」或「表面的反射部」是用以描述配置來將光能反射朝向沉積環之中心軸的該表面。
在某些實施例中，反射部204包括第一表面176的主要部分。在某些實施例中，反射部204是第一表面176的 大約百分之5至大約百分之50。反射部204是配置來將熱能反射朝向環狀主體的中心軸174。在某些實施例中，反射部相對於環狀主體的中心軸的夾角是大約0度至大約30度的角度，或者高達大約30度。包括至少一反射部204並且配置來將熱能反射朝向環狀主體之中心軸174的第一表面176有利地增加了導引朝向基板的背側172的輻射量，藉此改良(例如，減少)基板的溫度不均勻性。另外，發明人已經發現到，至少一反射部204可有利地沿著第一表面176的一部分併入於沉積環中(例如，具有表面積是第一表面176的總表面積的大約百分之5至大約百分之50)，以有利地改良(例如，減少)基板的溫度不均勻性，同時維持沉積環的功能。導引朝向基板背側172的輻射量的增加可有利地在重流腔室的空間限制內執行。
在某些實施例中，在將沉積環118放入腔室中之前，沉積環118的反射部204先塗覆有反射材料。在某些實施例中，沉積環118是在腔室100內塗覆反射材料。反射部204可塗覆有反射材料，例如銅、金、鋁、或類似者。
沉積環118的反射部204彎曲及/或成小平面的方式是相容於殼體188的反射表面186的彎曲及/或成小平面，使得殼體188的反射表面186與沉積環118的反射部204一起形成複合式反射體，該複合式反射體是配置來將來自輻射能量源182的輻射盡可能多地、盡可能均勻地導引至位於輻射能量源182之上的基板背側。
在某些實施例中，第一表面176包括傾斜表面210。 在第2A與3A-B圖中，反射部204設置於傾斜表面210的附近。傾斜表面有利地作用來促進容納所沉積材料，及/或當基板168降低至沉積環118的中央開口內時，傾斜表面有利地作用來導引基板168進入適當的位置中。在某些實施例中，傾斜表面210也可以是反射部(例如，第二反射部)，類似於反射部204。
在某些實施例中，如同第2A與3A-B圖所繪示的，第一表面176包括平坦部206，平坦部206設置於沉積環118的外部周邊附近，以接合於蓋環166，蓋環166可為金屬或陶瓷，且蓋環166從沉積環118向外朝向蓋部102延伸。藉由控制從上容積136通過蓋環166進入下容積134的氣流，蓋環166與平坦部206可以改良沉積環118的功能。當基板支座106朝向處理位置160與128移動時，沉積環118接合於蓋環166。當基板支座106從處理位置160朝向處理位置128移動時，蓋環166與沉積環118和基板支座106一起移動。
在某些實施例中，如同第2A與3A-B圖所繪示的，第一表面176包括凹槽208。在某些實施例中，凹槽208可設置於平坦部206的徑向向內處。在基板處理期間，凹槽208有利地提供了用於所沉積材料之增長的貯存槽。在某些實施例中，傾斜表面210可設置於凹槽208的附近或旁邊。例如，在某些實施例中，傾斜表面210可形成凹槽208的一個壁部。
根據本發明的某些實施例，第4圖是範例沉積環118的頂視圖。沉積環118包括外部直徑402、內部直徑404、與中央開口406。在某些實施例中，沉積環118可包括一或多個 凸出部408，凸出部408可以有助於將沉積環118定位。
返回參照第1圖，在熱處理完成之後，藉由縮回該等升舉銷114，基板通常再次接合於基板接收表面116。可再次施加夾力，且再次建立冷卻氣體來冷卻基板。如果需要的話，基板支座106可之後移動至適當位置來進行進一步的處理，或者回到輸送位置來進行基板的取回。當基板支座106位於輸送位置處時，藉由伸展該等升舉銷114來提供基板的取用，所以機器人葉片可插置於基板與基板接收表面116之間。
針對材料(亦即，沉積或佈植)與熱處理，基板不需要定位在相同的位置處。在前述中，是建議在材料與熱處理期間處理位置160是相同的，但是不需要非得如此。例如，熱處理位置可不同於材料處理位置。基板可從材料處理位置升高或降低至熱處理位置。熱處理位置相關於材料處理位置的位置通常取決於輻射源的設計與材料處理的需求。
因此，本文已經揭示用於改良橫越基板之溫度均勻性的改良設備。本發明設備可有利地促成重流階段，以使沉積在特徵的側壁上的材料可以移動至特徵的底部，藉此減小結構的深寬比。
雖然前述是關於本發明之實施例，本發明之其他與進一步實施例可被設想出而無偏離其基本範圍。
176‧‧‧第一表面
204‧‧‧反射部
206‧‧‧平坦部
208‧‧‧凹槽
210‧‧‧傾斜表面

Claims (19)

  1. 一種沉積環，用於使用在一基板處理系統中，以處理一基板，該沉積環包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於一基板支座之上，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的大約百分之5至大約百分之50。
  2. 如請求項1所述之沉積環，其中該至少一反射部塗覆有一反射材料。
  3. 如請求項1所述之沉積環，其中該環狀主體進一步包括：一凹槽，該凹槽設置於該第一表面中，且該凹槽是配置來在基板處理期間接收所沉積材料的一增長。
  4. 如請求項3所述之沉積環，其中該環狀主體進一步包括：一平坦部，該平坦部設置於該沉積環的一外部周邊附近，以支撐一蓋環；及 一傾斜表面，該傾斜表面設置於該第一表面上且鄰近於該凹槽，其中該傾斜表面是配置來在該基板存在時，將該基板定位於該中央開口之上。
  5. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該第一表面具有一粗糙度是大約80微吋至大約100微吋RMS。
  6. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該沉積環具有一直徑是大約12吋至大約15吋。
  7. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該至少一反射部的一傾斜度是大約0度至大約30度。
  8. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該環狀主體包括複數反射部，每一反射部具有角度來在該基板存在時，將熱能反射朝向該基板。
  9. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該環狀主體進一步包括一第一階部，該第一階部將該第二表面連接至該環狀主體的一內部直徑。
  10. 如請求項1-4之任一項所述之沉積環，其中該至少一反射部是該第一表面的一主要部分。
  11. 一種沉積環，用於使用在一基板處理系統中，以處理一基板，該沉積環包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於一基板支座之上，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的至少百分之5。
  12. 如請求項11所述之沉積環，進一步包括：一凹槽，該凹槽凹陷進入該環狀主體的該第一表面，且該凹槽延伸朝向該第二表面，其中該凹槽是配置來在基板處理期間接收所沉積材料的增長。
  13. 如請求項12所述之沉積環，進一步包括：一傾斜表面，該傾斜表面設置於該第一表面上且鄰近於該凹槽，其中該傾斜表面是配置來在該基板存在時，將該基板定位於該中央開口之上。
  14. 如請求項11-13之任一項所述之沉積環，進一步包括： 一平坦部，該平坦部設置於該沉積環的該第一表面的一外部周邊附近，以支撐一蓋環。
  15. 一種基板處理室，包括：一基板支座，該基板支座具有一支撐表面，該支撐表面用以支撐具有一給定寬度的一基板；一輻射能量源，該輻射能量源位於該基板處理室的一周邊區域處；一反射體，該反射體設置於該輻射能量源的周圍；及一沉積環，該沉積環包括：一環狀主體，該環狀主體具有一第一表面、一相對第二表面、與一中央開口，該中央開口通過該等第一與第二表面，其中該第二表面是配置成設置於該基板支座之上，且其中該開口的尺寸經過設計，以曝露該支撐表面的一主要部分；及其中該第一表面包括至少一反射部，該至少一反射部是配置來將熱能反射朝向該環狀主體的一中心軸，其中該至少一反射部具有一表面積是該第一表面的一總表面積的至少百分之5。
  16. 如請求項15所述之基板處理室，其中該沉積環的該環狀主體進一步包括：一平坦部，該平坦部設置於該沉積環的一外部周邊附近，以支撐一蓋環；一凹槽，該凹槽設置於該第一表面中，且該凹槽是配置 來在基板處理期間接收所沉積材料的一增長；及一傾斜表面，該傾斜表面設置於該第一表面上且鄰近於該凹槽，其中該傾斜表面是配置來在該基板存在時，將該基板定位於該中央開口之上。
  17. 如請求項15-16之任一項所述之基板處理室，其中該沉積環的該至少一反射部塗覆有一反射材料。
  18. 如請求項15-16之任一項所述之基板處理室，該沉積環進一步包括一第一表面，該第一表面具有一粗糙度是大約80微吋至大約100微吋RMS。
  19. 如請求項15-16之任一項所述之基板處理室，其中該沉積環的該第一表面是該反射體的一延伸。
TW102131092A 2012-08-30 2013-08-29 反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室 TWI600108B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/598,828 US9905443B2 (en) 2011-03-11 2012-08-30 Reflective deposition rings and substrate processing chambers incorporating same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201413868A true TW201413868A (zh) 2014-04-01
TWI600108B TWI600108B (zh) 2017-09-21

Family

ID=50184232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102131092A TWI600108B (zh) 2012-08-30 2013-08-29 反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR102117234B1 (zh)
CN (1) CN104584192B (zh)
TW (1) TWI600108B (zh)
WO (1) WO2014035957A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI695086B (zh) * 2015-05-29 2020-06-01 美商應用材料股份有限公司 具有反射體之處理腔室
USD888903S1 (en) 2018-12-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Deposition ring for physical vapor deposition chamber
US11961723B2 (en) 2018-12-17 2024-04-16 Applied Materials, Inc. Process kit having tall deposition ring for PVD chamber

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4981815A (en) * 1988-05-09 1991-01-01 Siemens Aktiengesellschaft Method for rapidly thermally processing a semiconductor wafer by irradiation using semicircular or parabolic reflectors
JP2000323487A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Tokyo Electron Ltd 枚葉式熱処理装置
JP2002134429A (ja) * 2000-10-12 2002-05-10 Applied Materials Inc 基板処理装置用のベアリングカバー、基板処理装置および熱処理方法
US6727176B2 (en) 2001-11-08 2004-04-27 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming reliable Cu interconnects
US8658945B2 (en) * 2004-02-27 2014-02-25 Applied Materials, Inc. Backside rapid thermal processing of patterned wafers
KR20070041959A (ko) * 2005-10-17 2007-04-20 삼성전자주식회사 플라즈마 처리설비
US20070241454A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Jun-Ming Chen Capture ring
US8222574B2 (en) * 2007-01-15 2012-07-17 Applied Materials, Inc. Temperature measurement and control of wafer support in thermal processing chamber
KR20200067957A (ko) * 2008-04-16 2020-06-12 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼 프로세싱 증착 차폐 컴포넌트들

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI695086B (zh) * 2015-05-29 2020-06-01 美商應用材料股份有限公司 具有反射體之處理腔室
USD888903S1 (en) 2018-12-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Deposition ring for physical vapor deposition chamber
TWD207532S (zh) 2018-12-17 2020-10-01 美商應用材料股份有限公司 Pvd腔的沉積環
TWD209650S (zh) 2018-12-17 2021-02-01 美商應用材料股份有限公司 Pvd腔的沉積環
US11961723B2 (en) 2018-12-17 2024-04-16 Applied Materials, Inc. Process kit having tall deposition ring for PVD chamber
USD1040304S1 (en) 2018-12-17 2024-08-27 Applied Materials, Inc. Deposition ring for physical vapor deposition chamber

Also Published As

Publication number Publication date
KR102117234B1 (ko) 2020-06-01
CN104584192B (zh) 2018-03-30
CN104584192A (zh) 2015-04-29
TWI600108B (zh) 2017-09-21
KR20150048189A (ko) 2015-05-06
WO2014035957A1 (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9905443B2 (en) Reflective deposition rings and substrate processing chambers incorporating same
TWI545635B (zh) 使用燈具總成之基板下側斜向加熱
JP6242861B2 (ja) 円錐形の石英ドームを通って伝送される光を制御する光学系
JP4694878B2 (ja) 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
TWI568875B (zh) 沉積室的邊緣環
US10306708B2 (en) Absorbing reflector for semiconductor processing chamber
KR102618822B1 (ko) 원형 램프 어레이들
US9842753B2 (en) Absorbing lamphead face
US20150368829A1 (en) Substrate thermal control in an epi chamber
US20160111306A1 (en) Optical system
TWI600108B (zh) 反射沉積環及包含反射沉積環之基板處理室
TW201639038A (zh) 具有線性控制燈具之快速熱處理腔室
US9117858B2 (en) Heater block and heat treatment apparatus having the same
TW201041061A (en) Thermal processing apparatus