TW202032712A - 通風基座 - Google Patents

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Abstract

一種基座可包括一大體圓形的形狀且可包括一內部基座及一外部基座。該外部基座可包括：一支撐區，其具有一或多個支撐機構；以及一通道區，其自區邊界延伸至在該基座之一外部邊緣徑向內側的一外部徑向邊界，該通道區可包括自區邊界徑向地延伸至該外部徑向邊界的複數個通道。該內部基座可包括自內部徑向邊界延伸至該內部基座之一邊緣的一第二複數個通道。

Description

開口式基座
本發明大體上是關於半導體處理，且更特定言之，是關於用於支撐處理腔室中之半導體基板的基座。相關申請案之交叉參考
本申請案主張2019年1月17日提出申請之美國臨時申請案第62/793,852號，標題「通風基座(VENTED SUSCEPTOR)」之優先權，該案特此以全文引用的方式併入本文。
半導體製造程序通常在受控程序條件下對在反應腔室內支撐在基座上之基板進行。對於許多程序，半導體基板(例如，晶圓)在反應腔室內部加熱。與基板與基座之間的物理相互作用相關的多個可能在處理期間出現。
在一些具體例中，提供一種基座。該基座可包括：一表面，其經配置以在其上支撐一基板；一外部邊緣，其形成圍繞該表面之一外周；與該表面相對的一背表面。該表面可包括：一通道區，其定位於該外部邊緣與該表面的一中心之間；及複數個通道，其設置於該通道區內並相對於該表面的該中心徑向延伸。該基座可包括在該表面與該背表面之間延伸的一或多個孔口，該一或多個孔口經配置以允許銷(pin)延伸穿過其中並自該基座的該表面抬升一基板，該一或多個孔口設置於該通道區內。
在一些具體例中，該表面在該外部邊緣與該通道區之一外部徑向邊界之間進一步包含一徑向延伸、實質上平坦且平滑的邊沿區。該複數個通道中之至少一者的一剖面可包括第一側壁及第二側壁，該第一側壁及該第二側壁中之每一者為實質上平坦的。該第一側壁及該第二側壁可相對於彼此成一銳角設置。
在一些具體例中，該複數個通道中之每一者在一徑向方向上為實質上筆直的，且其中該複數個通道中之一第一通道與一第二通道之間的角分離度(angular separation)大於該複數個通道中之該第二通道與一第三通道之間的角分離度，其中該第一通道與該第二通道呈徑向連續，且該第二通道與該第三通道呈徑向連續。在一些具體例中，該第一通道與該第二通道之間的角分離度比該第二通道與該第三通道之間的角分離度大至少約50%。在一些具體例中，該一或多個孔口設置於該第一通道與該第二通道之間。
在一些具體例中，該一或多個孔口包含至少三個孔口，且其中至少三個孔口中之每一呈徑向連續的孔口之間的角分離度實質上相等。在一些具體例中，該通道區包含一外部通道區及一內部通道區，其中該外部通道區具有相對於該內部通道區的一較高部分，該外部通道區經配置以支撐該基板。在一些具體例中，該表面之該通道區內之通道的數目在15與30之間。
在一些具體例中，一種基座包括：一外部基座，其經配置以支撐一基板，該外部基座包含：一大體圓形邊緣；一孔口；及一第一通道區，其定位於該外部基座的該邊緣與該孔口之間以形成一大體圓環，該第一通道區包含一第一複數個徑向延伸之通道；及一內部基座，其經配置以在一組裝狀態中由該外部基座支撐，該內部基座包含：一大體圓形邊緣；及一第二通道區，其定位於一中心與該內部基座的該邊緣之間，該第二通道區包含一第二複數個徑向延伸之通道。
在一些具體例中，該第一複數個通道中之至少一者的一剖面包含曲線側壁。在一些具體例中，該第一複數個通道及該第二複數個通道中之每一者在一徑向方向上為實質上筆直的，且其中，在該組裝狀態中，該第一複數個通道中之該每一者與該第二複數個通道中之對應的通道為實質上共線的。在一些具體例中，該第一通道及該第二通道之呈徑向連續的通道之間的角分離度是在約3o 與35o 之間。
在一些具體例中，該外部基座進一步包含定位於該第一通道區與該孔口之間的一支撐區，其中該支撐區包含一外部支撐區及一內部支撐區，其中該外部支撐區具有相對於該內部支撐區之一較高部分，其中該外部支撐區經配置以支撐該內部基座。在一些具體例中，該第一通道區包含一外部通道區及一內部通道區，其中該外部通道區具有相對於該內部通道區的一較高部分，該外部通道區經配置以支撐該基板。
在一些具體例中，該支撐區包含流體連接至該第一複數個通道之第三複數個通道。在一些具體例中，該一或多個支撐元件包含延伸至該孔口中之至少三個徑向突起部。在一些具體例中，該內部基座包含一或多個凹槽，每一凹槽經配置以在該組裝狀態中與一對應的徑向突起部接合且阻止該內部基座相對於該外部基座的移動。在一些具體例中，該第一複數個通道或該第二複數個通道中之至少一者包含在20與30個之間的通道。在一些具體例中，該第一複數個通道或該第二複數個通道中之至少一者包含在30與60個之間的通道。
在一些具體例中，一種基座包括：一表面，其經配置以在其上支撐一基板；一外部邊緣，其形成圍繞該表面之一外周；一背表面，其與該表面相對，其中該表面包含：一通道區，其定位於該外部邊緣與該表面之一中心之間；及複數個通道，其設置於該通道區內並相對於該表面之該中心徑向地延伸；及在該外部邊緣與該通道區之一外部徑向邊界之間的一徑向延伸、實質上平坦且平滑的邊沿區。
通常藉由將石墨機械加工成所需形狀並施加碳化矽(silicon carbide，SiC)塗佈而形成基座。基座可以不同形狀形成，但許多基座為圓形。
如上文所提及，關於基板與基座之間的物理相互作用，多個品質控制問題可能在處理期間出現。此等問題可包括例如基板滑動、黏附，及翹曲，以及背側沈積。此類品質控制問題可能會降低基板及半導體裝置之總體品質，從而導致產量縮減且成本增加。
當處理氣體流入基板與基座之間的空間中並沈積在基板之背表面上時，會發生背側沈積。因為處理氣體之流動不被控制在基板與基座之間，所以隨機沈積可在基板之背側上發生。此隨機沈積可在背側上產生厚度不一致，從而可影響前側上之局部部位平坦度，並最終引起裝置均一性問題。
在典型的程序中，反應物氣體在經加熱晶圓上方經過，使得薄反應物材料層在晶圓上化學氣相沈積(chemical vapor deposition，CVD)。藉由依序處理，在積體電路中製造多個層。其他例示性程序包括濺鍍沈積、光微影、乾式蝕刻、電漿處理，及高溫退火。許多此等程序需要高溫且可在相同或相似反應腔室中執行。
晶圓可以在不同的溫度下進行處理以促進高品質的沈積。溫度控制在低於傳質範圍之溫度下尤其有用，例如，對於使用矽烷之矽CVD而言，該溫度約為500℃至900℃。在此動力學機制中，若該溫度在晶圓之表面上不一致，則經沈積膜厚度將為不均勻的。然而，較低溫度有時可用於某些情境中。
該晶圓之直徑亦可影響處理。近年來，大直徑晶圓之單晶圓處理已出於多種原因加以較廣泛地使用，包括對高於可在批次處理下獲得之程序控制精確度的程序控制精確度之需要。晶圓可由矽製成，最常具有約150 mm (約6吋)或約200 mm (約8吋)直徑且具有約0.725 mm之厚度。最近，已經利用具有約300 mm (約12吋)直徑及約0.775 mm之厚度的較大矽晶圓，因為其更有效地利用單晶圓處理之益處。未來預期更大的晶圓。典型的單晶圓基座包括凹座(pocket)或凹槽(recess)，該晶圓在處理期間擱置在該凹座或凹槽內。在許多情況下，凹槽經塑形以極緊密地收容該晶圓。
存在與基板之操縱相聯結的多種品質控制問題。此等問題包括基板滑動、黏附及翹曲。此等問題主要在基板在高溫處理腔室中尤其在單晶圓腔室腔室中之置放及後續移出期間發生。
基板可藉由執行器或諸如柏努利棒(Bernoulli wand)之其他機器人基板操縱裝置在反應腔室內移動。美國專利第5,997,588號中描述柏努利棒，該專利之全部揭示內容出於所有目的特此以引用之方式併入本文中。
當基座之上表面上之基座中(例如基座的凹槽或凹座中)的氣體襯墊不能足夠快速逸出以允許基板自執行器快速地並精確地轉移至基座上時，基板「滑動」(slide)或「滑行」(skate)在基板卸載期間發生。該基板隨著氣體緩慢逸出而即刻在基座上方浮動，並且其傾向於偏心浮動(drift off-center)。因此，該基板可不如通常所預期那樣靜置在凹座之中心中，並且可能會產生基板之不均勻的加熱。基板至基座之邊緣的此類浮動可取決於經沈積的層之性質而引起不佳厚度均一性、不佳電阻率均一性，及結晶滑移(crystallographic slip)。
在一些具體例中，複數個突起部(例如，銷、叉尖(prong)等)可自基座抬升基板，以便於藉由執行器轉移至基座或自基座轉移。在基板卸載期間，「黏附」可在基板附接至底層支撐件時發生，因為氣體緩慢流入基板與基板支撐件凹座之表面之間的較小空間中。此隨著基板抬升而在基板與基板支撐件之間產生真空效應。黏附可歸因於抵靠基板支撐件刮擦而造成粒子污染，且在極端情況下，可使得基板固持器抬升約1至2 mm。
基板「翹曲」是由基板中之徑向及軸向溫度梯度引起的基板之捲曲。舉例而言，當冷基板起初下降至熱基板支撐件上時，嚴重的翹曲可使得基板之一部分接觸柏努利棒之底側。翹曲可類似地影響與其他機器人基板操縱裝置的相互作用。在柏努利棒的情況下，基板之頂側可刮擦柏努利棒，從而在該基板上引起顆粒污染。此顯著縮減產量。
基座可包括流動通道或經穿孔設計以縮減滑動、黏附、翹曲、背側沈積及其他基板處理品質問題。舉例而言，基座之上表面可包括允許沿著上表面之大體水平流動之通道以縮減此等問題。然而，包括徑向輸送之網格設計的基座仍可在該基板上引起背側損壞。經穿孔基座可包括額外通氣通道，其允許流動通過基座之上表面(例如，豎直地)以阻止此類損壞。然而，在一些基座中，背側沈積仍可在包括此類通風口之經穿孔基板上發生。另外，通氣孔可具有不利部位或不與允許氣體接入基座之背側的柵格或其他輸送結構相容。提供改良的通氣及/或具有縮減之基板黏附的水平通道之具體例可為此等問題之解決方案，如下文更詳細地描述。一些具體例亦可提供在美觀性上合意的益處。
現將參照圖式。圖1展示了可用於支撐基板(例如，晶圓)之實施例基座100。基座100可包括形成圍繞表面104之外周的外部邊緣108。表面104可包括邊沿區112、具有內部通道區124及外部通道區128之通道區及內部區132。表面104可進一步包括一或多個通道120。基座100可包含一或多種材料，諸如元素或分子材料。此類材料可包括非氧化物陶瓷，諸如碳化矽(SiC或CSi)、石墨或任何其他陶瓷。可使用其他材料，諸如金屬。在一些具體例中，基座100可包括碳化矽塗層，諸如碳化矽塗佈之石墨。
表面104可為實質上平坦的，但其可包括如下文所描述的其他成型部分。另外或替代地，基座100可具有相對較低的輪廓(亦即，一般的剖面厚度)以縮減基座100之重量及/或允許基板之較精確操縱。表面104可經配置以固持或支撐基板(圖中未展示)。邊緣108可為實質上圓形的，以形成大致圓形的基座。
邊沿區112可自通道區徑向向外定位，且可視需要提供額外結構完整性及/或較容易接入基座100之部分。邊沿區112可經限定在邊緣108與外部通道區128之外部徑向邊界116之間。本文中所描述的任何「邊界」(boundary)可為上升角、材料、曲率/凹度、平滑度之細微差異，及/或鄰近區之間的其他差異。邊沿區112可為實質上平坦的及/或平滑的。舉例而言，邊沿區112在邊沿區112之表面中可實質上不含通道、突起部、孔及/或其他不規則性。邊沿區112可具有在約15 mm與35 mm之間，且在一些具體例中約25 mm之徑向寬度(radial width)(經限定為邊緣108與外部徑向邊界116之間的徑向距離)。
通道區可定位於外部徑向邊界116與形成圍繞內部區132之外周的內部徑向邊界136之間。外部徑向邊界116及/或內部徑向邊界136中之一者或兩者可為圓形的，諸如實質上圓圈或其他圓形形狀(例如，橢圓)。內部區132可為實質上平坦及/或平滑的。舉例而言，內部區132可實質上不含通道、突起部及/或其他不規則性。內部區132可經塑形及/或設定大小以將額外結構完整性提供至基座100。舉例而言，在該內部區132內包括不規則性可縮減內部區132之強度。在一些具體例中，內部區132相對於周圍的通道區凹陷。內部徑向邊界136可實質上藉由內部區132與內部通道區124之間的高度差形成。
通道區可鄰近邊沿區112及/或在該邊沿區112徑向內側設置。通道區可設置於邊沿區112與內部區132之間。在通道區內，一或多個通道120可形成在表面104內，但出於方便起見，將全文參考複數個通道120。通道120可自表面104之中心朝向邊緣108徑向向外延伸(且在一些具體例中，延伸至且穿過該邊緣108)。在一些具體例中，通道120可自內部徑向邊界136延伸至外部徑向邊界116。通道120可實質上自表面104的中心徑向延伸，且在一些具體例中，自內部徑向邊界136延伸。在一些具體例中，連續的通道120可形成角分離度140，如所展示。角分離度140可形成銳角。舉例而言，角分離度140可在約5o 與35o 之間，且在一些具體例中在至少兩個連續的通道120之間為約15o 。連續的通道120在本文中可被稱作連續或鄰近通道120。複數個規則地間隔開之連續通道120在每一組連續通道120之間可具有實質上相同的角分離度140。如所展示，表面104可包括多組此類複數個連續通道120。角分離度140的規則性可例如被通道區中之一或多個不規則性中斷。舉例而言，如所展示，一或多個孔口144可包括在通道區中。孔口144可經配置以允許抬升器(例如，銷、叉尖、桿等)穿過該等孔口。抬升器可由基座支撐設備(例如，支架) (圖中未展示)使用以在不抬升基座100本身之情況下自基座100抬升晶圓。因此，可發現不規則性之連續通道120之間的角分離度140可更大，諸如為上文所描述的角分離度140的兩倍。此類增加的角分離度可為基座之包括孔口144的彼等部分提供額外的結構完整性，及/或可提供額外空間以避免干擾抬升器及基座支撐設備。
通道區可包括內部通道區124及外部通道區128。外部通道區128可形成基板「凹座」之外邊界。內部通道區124可在通道區邊界126處過渡至外部通道區128。舉例而言，外部通道區128可經配置以支撐基板。舉例而言，外部通道區128可具有傾斜的及/或凹表面，其相對於內部通道區124形成較高部分，以限制觸碰基座100之基板的量(例如，邊緣(edge)或邊沿(rim))。通道區的大部分表面區域可專用於內部通道區124。內部通道區124可為實質上平坦及/或平滑的。在一些具體例中，內部通道區124實質上平行於內部區132、邊沿區112及/或背表面106中之一或多者(下文在圖2中展示)。設置於連續通道120之間的通道區的一或多個部分可在自內部徑向邊界136移動至外部徑向邊界116之面積上增加。通道120中之一或多者可為實質上筆直的。通道區內之通道120的數目可在約5與50之間，或在約18與30之間，但其他變化亦為可能的可能。在一些具體例中，通道之數目為24。
圖2展示了圖1之實施例基座100的背表面106。背表面106可為實質上平坦及/或平滑的。如所展示，可包括如上文所提及之一或多個孔口144。孔口144可在表面104與背表面106之間延伸以便允許(上文所描述之)抬升器穿過該等孔口。孔口144可至少部分地設置在自表面106延伸之對應的突起部152內。突起部152可將額外結構強度提供至基座100，其中抬升器將穿過基座100。
居中腔148可包括在背表面106中以有助於將基座100放在基座支撐設備的中心上。舉例而言，居中腔148可經配置以將銷收容在其中以對準基座100及/或基板及/或阻止該基座及/或基板相對於支撐設備平移。此可促進基板置放之準確度及/或基板上之沈積的精確度。居中腔148可由結構突起部環繞以用於增加結構強度。可包括額外的穩定元件156 (例如，凹槽(諸如槽形凹槽)、突起部等)以在基板操縱或處理期間對準基座100及/或阻止該基座的移動(例如，旋轉)。
圖3展示了圖1至圖2中所展示之實施例基座100的剖面側視圖。剖面穿過基座100的中心。如所展示，居中腔148設置於背表面106的中心處。居中腔148可與表面104的內部區132相對。孔口144可設置於通道區(例如，內部通道區124)內。如所展示，背表面106可實質上平行於表面104。
圖4展示了實施例通道120之剖面視圖。剖面之其他形狀為可能的(諸如下文參見通道220描述之形狀)。如所展示，通道120可包括實質上平坦的側壁。側壁可形成角度160，諸如銳角。角度160可在30o 與120o 之間，且可為大致80o 。通道120之寬度164可在約0.1 mm與2.5 mm之間，且在一些具體例中，為約0.6 mm。通道120之深度166可在約0.05 mm與1.5 mm之間，且在一些具體例中，為約0.25 mm。側壁之間的頂點可為彎曲的。
圖5展示了基座之一部分之剖面的細節視圖，其展示了實施例表面104之側視輪廓。如所展示，外部通道區128可漸縮，使得其相對於內部通道區124略微傾斜設置。舉例而言，在外部通道區128相對於通道區邊界126處轉變之內部通道區124之抬升角度可在約0.5o 與5o 之間，且在一些具體例中，為約3o 。該抬升角度可為絕對值(例如，當內部通道區124為實質上平坦時)。在一些具體例中，外部通道區128可為凹形。漸縮或凹面區128可相對於內部通道區124提供較高提昇，以縮減晶圓與基座的接觸。在一些具體例中，外部徑向邊界116可包括第一外部徑向邊界116a及第二外部徑向邊界116b。
第一外部徑向邊界116a與第二外部徑向邊界116b之間的部分可包括不同輪廓，其可影響例如交叉流反應器環境中的氣體分佈。舉例而言，此區域的輪廓可為非平滑輪廓，如所展示。可選擇第一外部徑向邊界116a與第二外部徑向邊界116b之間的基座的輪廓形狀以有助於改良遮蔽效果。舉例而言，輪廓形狀可允許反應物更接近於晶圓之邊緣，從而例如運用具有某一直徑(例如，約300 mm)之晶圓增加產量。
基座100可經表面處理以改良效能。舉例而言，表面104之一或多個區可經拋光以降低變形(例如，由基板黏附引起)影響基板之可能性。作為一實施例，外部通道區128可經拋光以縮減基板邊緣至該外部通道區的黏附。基座100的部分可經塗佈以改良效能。舉例而言，表面104可用碳化矽塗佈。
基座100可具有多種尺寸。基座100可具有在約1 mm與15 mm之間的厚度，且在一些具體例中，為約3.8 mm。邊緣108及/或外部徑向邊界116的直徑可在約100 mm與500 mm之間，且在一些具體例中，為約300 mm。每一孔口144可具有在約0.5 mm與6 mm之間的直徑，且在一些具體例中，為約1.6 mm。
某些具體例可包括基座，該基座包括複數個組件。舉例而言，基座可包括內部基座及外部基座，其在一些具體例中經配置以允許在其間的相對移動。相比於圖1至圖5中所描述之基座，此類基座可例如在較高溫度(例如，至多約1200o C)下操作。內部基座及外部基座可包括許多類似特徵，其與關於本文中所描述的其他基座所描述的類似特徵類似地起作用，該等其他基座可不具有內部及外部基座。
圖6展示了可與對應的外部基座202(下文描述之)一起使用以支撐基板之實施例內部基座201。內部基座201可包括邊緣208及表面204。表面204可包括通道區214及內部區232。表面204可進一步包括一或多個通道220。
表面204可為實質上平坦的，但其可包括如下文所描述的其他成型部分。另外或替代地，內部基座201可具有相對較低輪廓(亦即，一般的剖面厚度)以縮減內部基座201的重量及/或允許較精確地操縱基板及/或內部基座201。內部基座201的表面204可經配置以例如在基板轉移程序期間固持或支撐該基板(圖中未展示)。在其他時間期間，外部基座202(下文描述之)可經配置以支撐該基板。邊緣208可為實質上圓形的，以形成大致圓形的基座。除任何通道220以外，表面204可為實質上平坦及/或平滑的。
如上文所提及，通道區214可定位於邊緣208與內部徑向邊界236之間，該內部徑向邊界236形成圍繞內部區232之外周。內部徑向邊界236可為圓形的，諸如實質上圓圈或其他圓形形狀(例如，橢圓)。內部區232可為實質上平坦及/或平滑的。舉例而言，內部區232可實質上不含通道、突起部及/或其他不規則性。內部區232可經塑形或設定大小以將額外結構完整性提供至內部基座201的中心部分。舉例而言，在內部區232內包括不規則性可在內部區232處或附近以其他方式縮減內部基座201的結構之強度。在一些具體例中，內部區232相對於周圍的通道區214凹陷。內部徑向邊界236可實質上藉由內部區223與內部通道區224之間的高度差形成。
在內部基座201的通道區214內，一或多個通道220可在表面204內形成，但出於方便起見，將全文參考複數個通道220。通道220可自表面204之中心朝向邊緣208徑向向外延伸(且在一些具體例中，延伸至且穿過該邊緣208)。在一些具體例中，通道220可自內部徑向邊界236延伸至邊緣208。通道220可實質上自表面104的中心徑向延伸，且在一些具體例中，自內部徑向邊界236延伸。在一些具體例中，連續的通道220可形成角分離度240，如所展示。角分離度240可形成銳角。舉例而言，角分離度240可在約3o 與30o 之間，且在一些具體例中，在至少兩個連續的通道120之間，為約7.5o 。連續的通道220在本文中可被稱作連續或鄰近通道220。複數個規則地間隔開之連續通道220在每一組連續通道220之間可具有實質上相同的角分離度240。儘管未展示，但表面204可包括多組此類複數個連續通道220。角分離度240的規則性可例如被通道區214中之一或多個不規則性中斷。舉例而言，一或多個孔口144可包括在通道區中。因此，可發現不規則性之連續通道220之間的角分離度240可更大，諸如為上文所描述的角分離度240的兩倍。此類增加的角分離度可提供額外結構完整性及/或可提供額外空間以避免干擾抬升器及基座支撐設備。通道區214內之通道220的數目可在約5與60之間，但其他變化形式亦為可能的。在一些具體例中，通道之數目為約48 (如所展示)或約24 (參見下文圖8)。
圖7為展示圖6之實施例內部基座201的背表面206之後視圖。背表面206可為實質上平坦及/或平滑的。另外或替代地，內部基座201可包括楔形部分274。楔形部分274可主要接近內部基座201的邊緣208設置。如所展示，可包括一或多個穩定元件256。可包括穩定元件256 (例如，凹槽、突起部等)以阻止內部基座201在沈積期間相對於外部基座旋轉。另外或替代地，一或多個穩定元件256可用於允許支架或其他支撐機構相對於外部基座202抬升內部基座201。
居中腔248可包括在背表面206中以有助於將內部基座201放在基座支撐設備上的中心。舉例而言，居中腔148可經配置以在其中收容銷以阻止內部基座201及/或基板相對於支撐設備平移。此可促進基板置放之準確度及/或基板上之沈積的精確度。儘管未展示，但居中腔248可由結構突起部環繞以增加結構強度。
內部基座201可進一步包括一或多個凹槽268。凹槽268可經配置以與外部基座202(下文更詳細地描述之)中的對應的元件配合。凹槽268可以大致平均的間隔彼此徑向地間隔開。此可促進內部基座201在內部基座201及/或外部基座202的移動期間之較大穩定性。凹槽268可如所展示為實質上矩形的，但其他形狀為可能的。圖8至圖9展示具有24個通道而非48個的另一實施例內部基座201。
圖10展示了圖6至圖9中所展示之任何實施例內部基座201的一部分之剖面側視圖。如所展示，楔形部分274可沿著內部基座201的其餘部分之外部徑向部分設置。內部基座201可具有在約2 mm與25 mm之間的厚度272，且在一些具體例中，為約5.6 mm。
圖11展示了可用於支撐基板(例如，晶圓)之實施例外部基座202。外部基座202可包括邊緣210、邊沿區212、具有內部通道區224及外部通道區228之通道區，及孔口246。通道區可包括一或多個通道220。
邊沿區212可為實質上平坦的。另外或替代地，外部基座202可具有相對較低的輪廓以縮減外部基座202的重量及/或允許較精確地操縱基板。外部通道區228可經配置以固持或支撐基板(圖中未展示)。邊緣210可為實質上圓的。舉例而言，邊緣210可形成實質上圓圈或其他圓形形狀。
邊沿區212可自通道區徑向向外定位，且可視需要提供額外結構完整性及/或較容易接入外部基座202之部分。邊沿區212可經限定在邊緣210與外部通道區228的外部徑向邊界216之間。本文中所描述的任何「邊界」可為上升角、材料、曲率/凹度、平滑度之細微差異，及/或鄰近區之間的其他差異。邊沿區212可為實質上平坦的及/或平滑的。舉例而言，邊沿區212在邊沿區212之表面中可實質上不含通道、突起部、孔及/或其他不規則性。
外部基座202可包括設置於外部徑向邊界216與區邊界280之間的通道區，及/或設置於邊沿區212 (例如，區邊界280)與孔口246之間的支撐區。因此，支撐區可鄰近通道區及/或在該通道區徑向內側設置。外部徑向邊界216、區邊界280及/或孔口246中之一或多者可為圓形，諸如實質上為圓圈或其他圓形形狀(例如，橢圓)。孔口246可經配置以允許例如在轉移基板期間藉由基座支撐設備(圖中未展示)接入內部基座201。
在通道區及/或支撐區內，可形成一或多個通道220，但出於方便起見，將全文參考複數個通道220。通道220可自外部徑向邊界216延伸至區邊界280及/或孔口246。通道220可實質上自孔口246徑向向外延伸至例如區邊界280、外邊界216或邊緣210。通道220可實質上自區邊界280徑向向外延伸至例如246、例如外邊界216或邊緣210。在一些具體例中，連續通道220可形成角分離度，其對應於內部基座201的對應的連續通道220之角分離度240。外部基座202的連續通道220之角分離度可在約5o 與35o 之間，且在一些具體例中，在至少兩個連續通道220之間為約15o 。複數個連續通道220在每一組連續通道220之間可具有實質上相同的角分離度140。如所展示，外部基座202可包括多組此類複數個連續通道220。角分離度140的規則性可例如被通道區中之一或多個不規則性中斷。舉例而言，如所展示，一或多個支撐元件278可包括在支撐區中，以在內部基座201與外部基座202之間提供接合及支撐。支撐元件278可以不同方式配置。舉例而言，支撐元件278可包含延伸至孔口246中之徑向突起部。支撐元件可經配置以與內部基座201中之諸如凹槽268的對應的特徵接合(例如，收容在該等對應的特徵內)。因此，可發現不規則性之連續通道220之間的角分離度240可更大，諸如為上文所描述的角分離度240的兩倍。
通道區可包括內部通道區224及外部通道區228。外部通道區228可形成基板「凹座」之外邊界。通道區邊界226可定位於內部通道區224與外部通道區228之間。外部通道區228可經配置以支撐該基板。舉例而言，類似於參見圖5及本文中之其他具體例描述的內部通道區124及外部通道區128以及邊界126，外部通道區228可具有相對於內部通道區224之在通道區邊界226處過渡之傾斜及/或凹表面，以縮減基板與外部基座202的接觸。通道區的大部分表面區域可專用於內部通道區224。內部通道區224可為實質上平坦及/或平滑的。在一些具體例中，內部通道區224實質上平行於邊沿區212、支撐元件278及/或外部基座202的背表面中之一或多者。設置於連續通道220之間的通道區之一或多個部分可在自區邊界280移動至外部徑向邊界216之面積上增加。通道220中之一或多者可為實質上筆直的。通道區內之通道220的數目可在約5與50之間，但其他變化形式亦為可能的。在一些具體例中，通道之數目為約48，且在一些具體例中(參見例如圖13至圖14)，通道之數目為約24。
支撐區可包括內部支撐區282及外部支撐區284。當內部基座201與外部基座202定位在一起時，外部支撐區228可形成至藉由內部基座201形成的「凹座」之外邊界(圖8)。內部支撐區282可藉由支撐區邊界252與外部支撐區284分離。外部支撐區284可經配置以支撐內部基座201 (圖8)。舉例而言，外部支撐區284可具有傾斜及/或凹表面，使得僅內部基座201的邊沿或邊緣觸碰外部基座202。支撐區之大部分表面區域可專用於內部支撐區282。內部支撐區282可為實質上平坦及/或平滑的。在一些具體例中，內部支撐區282實質上平行於邊沿區212、支撐元件278及/或外部基座202的背表面中之一或多者。設置於連續通道220之間的支撐區之一或多個部分可在自孔口246移動至外部徑向邊界216之面積上增加。通道220中之一或多者可為實質上筆直的。支撐區內之通道220的數目可在5與50之間，但其他變化形式亦為可能的。在一些具體例中，通道之數目為約48，且在一些具體例中(參見例如圖13至圖14)，通道之數目為約24。支撐區中之通道的數目可與通道區之數目相同。舉例而言，支撐區中之一或多個通道可與通道區中之對應的通道連接及/或與其連續。
圖12展示了圖11之實施例外部基座202的背表面。背表面106可為實質上平坦及/或平滑的。如所展示，可包括如上文所提及之一或多個支撐元件278。支撐元件278可在其中包括對應的凹槽286。凹槽286可經配置以收容來自基座支撐設備(圖中未展示)之對應的突起部，以對準及阻止外部基座202相對於該設備、內部基座201及/或外部基座202的旋轉及/或平移。可包括額外的穩定元件(例如，凹槽、突起部等)以阻止外部基座202在沈積期間旋轉。圖13至圖14展示了具有24個通道而非48之另一實施例外部基座202。
圖15展示了圖11至圖14中的任一者中所展示之實施例外部基座202的剖面側視圖。展示外部基座202的各種區及邊界。如所展示，邊沿區212及外部基座202之背表面可實質上彼此平行。
圖16展示了實施例通道220之剖面視圖。剖面的其他形狀為可能的(諸如參見以上通道120描述之形狀)。如所展示，通道220可包括曲線側壁。側壁可沿著剖面形成實質上半圓圈。曲率的半徑288可在約0.1 mm與2.5 mm之間，並且在一些具體例中為約0.6 mm。如所展示之彎曲側壁可有助於阻止氣體在沈積期間在其中累積。通道220的寬度264可在約0.1 mm與5 mm之間，且在一些具體例中，為約1.2 mm。通道220之深度266可在約0.05 mm與1.5 mm之間，且在一些具體例中，為約0.6 mm。
圖17展示了呈內部基座201及外部基座202在一起之組裝狀態的基座200。在組裝狀態中，外部基座202可支撐如上文所描述的內部基座201。如所展示，內部基座201的一或多個通道220可連接及/或對應於外部基座202之各別通道220，例如使得內部及外部基座中之通道共線或相對於彼此實質上徑向地對準。因此，經連接通道220可被稱作單通道。圖18展示了具有較少通道之另一實施例具體例。內部基座201之邊緣208可實質上與區邊界280 (圖中未展示)對準，使得支撐區實質上在組裝狀態中經覆蓋。基座200的一或多個元件可包含一或多種材料，諸如元素或分子材料。此類材料可包括非氧化物陶瓷，諸如碳化矽(SiC或CSi)、石墨或任何其他陶瓷。可使用其他材料，諸如金屬。在一些具體例中，基座200的一或多個元件可包括碳化矽塗層，諸如碳化矽塗佈之石墨。
圖19展示了諸如圖17至圖18中所展示之實施例基座200的剖面側視圖。描繪各種區及邊界。如所展示，內部基座201可由內部支撐區282及/或外部支撐區284支撐。然而，在一些具體例中，除支撐元件278與對應的凹槽268之間及其他支撐/穩定元件當中之界面處(例如，圖7至圖9及圖11至圖14)以外，內部基座201可不接觸外部基座202。內部基座201的表面204可在組裝狀態中與內部通道區224實質上共面，如所展示。該基板可實質上由外部通道區228支撐。邊沿區212可在組裝狀態中實質上平行於內部基座201的背表面206。
內部基座201及/或外部基座202可經處理以改良效能。舉例而言，基座201、202的一或多個區可經拋光以降低變形(例如，由於黏附)影響基板之可能性。作為一實施例，外部通道區228可經拋光以縮減基板邊緣至該外部通道區的黏附。內部基座201及/或外部基座202的部分可例如運用碳化矽塗佈以改良效能。
內部基座201可具有多種尺寸。內部基座201及/或外部基座202可各自具有在約1 mm與15 mm之間的最大厚度，且在一些具體例中，為約5.6 mm。呈組裝狀態之基座200的經組合最大厚度可在約1 mm與15 mm之間，且在一些具體例中，為約5.6 mm。楔形部分274可具有在約1 mm與15 mm之間的最大厚度，且在一些具體例中，為約2.3 mm。內部基座201的直徑可在約100 mm與500 mm之間，且在一些具體例中，為約255 mm。外部基座202的直徑可在約150 mm與600 mm之間，且在一些具體例中，為約350 mm。孔口246的內徑(例如，如自每一支撐元件278的最內部分量測)可在約35 mm與400 mm之間，且在一些具體例中，為約160 mm。
圖20展示了圖19之剖面側視圖，且指示了呈組裝狀態之基座200內的流體(例如，氣體)流動。如所展示，流體沿著內部基座201的表面204徑向向外經過並在內部基座201與外部基座202之間經過。最終，流體在基座200下方經過。允許截留的空氣在基座200下方經過同時阻止其徑向地逸出可縮減反應物的洩漏且因此阻止沈積在基板之背側上。在一些具體例中，基座200下方之通風口可經配置以阻止或縮減洩漏達到基座200的底部。
可就功能區塊組件及各種處理步驟而言來描述本發明態樣及實施。此類功能區塊可藉由任何數目的硬體或軟體組件實現，該等硬體或軟體組件經配置以執行指定功能並實現各種結果。舉例而言，本發明態樣可採用各種感測器、偵測器、流動控制裝置、加熱器等等，其可實行多種功能。另外，本發明態樣及實施可結合任何數目個處理方法來實際實踐，且所描述之設備及系統可採用任何數目個處理方法，並且所描述之設備及系統僅僅為本發明的應用之實施例。
100:實例基座 104、204:表面 106、206:背表面 108:外部邊緣 112:邊沿區 116:外部徑向邊界 116a:第一外部徑向邊界 116b:第二外部徑向邊界 120:通道 124、224:內部通道區 126、226:通道區邊界 128、228:外部通道區 132、223、232:內部區 136:內部徑向邊界 140、240:角分離度 144:孔口 148:居中腔 152:突起部 156、256:穩定元件 160:角度 164、264:寬度 166、266:深度 200:基座 201:內部基座/基座 202:外部基座/基座 208、210:邊緣 212:邊沿區 214:通道區 216:外部徑向邊界 220:通道 236:內部徑向邊界 246:孔口 248:居中腔 252:支撐區邊界 268、286:凹槽 272:厚度 274:楔形部分 278:支撐元件 280:區邊界 282:內部支撐區 284:外部支撐區 288:半徑
圖1展示了可用於支撐基板(例如，晶圓)之實施例基座。 圖2展示了圖1之實施例基座的背表面。 圖3展示了圖1至圖2中所展示之實施例基座的剖面側視圖。 圖4展示了實施例通道之剖面視圖。 圖5展示了基座之一部分的剖面之細節視圖。 圖6展示了可與對應的外部基座一起使用以支撐基板之實施例內部基座。 圖7展示了圖6之實施例內部基座的後視圖。 圖8展示了具有24個通道之另一實施例內部基座。 圖9展示了圖8之實施例內部基座的後視圖。 圖10展示了圖6至圖9中所展示之任何實施例內部基座的一部分之剖面側視圖。 圖11展示了可用於支撐基板之實施例外部基座。 圖12展示了圖11之實施例外部基座的後視圖。 圖13展示了具有24個通道之另一實施例外部基座。 圖14展示了圖8之實施例外部基座的後視圖。 圖15展示了圖11至圖14中的任一者中所展示之實施例外部基座的剖面側視圖。 圖16展示了實施例通道之剖面視圖。 圖17展示了呈內部基座及外部202在一起之組裝狀態的基座。 圖18展示了呈組裝狀態之基座的另一實施例具體例。 圖19展示了基座之一部分的剖面側視圖。 圖20展示了圖19之剖面側視圖，且指示了呈組裝狀態之基座內的流體流動(fluid flow)。
100:實例基座
104:表面
108:外部邊緣
112:邊沿區
116:外部徑向邊界
120:通道
124:內部通道區
126:通道區邊界
128:外部通道區
132:內部區
136:內部徑向邊界
140:角分離度
144:孔口

Claims (21)

  1. 一種基座，其包含： 一表面，其經配置以在其上支撐一基板； 一外部邊緣，其形成圍繞該表面之一外周； 一背表面，其與該表面相對，其中該表面包含： 一通道區，其定位於該外部邊緣與該表面之一中心之間；及 複數個通道，其設置於該通道區內並相對於該表面之該中心徑向地延伸；及 一或多個孔口，其在該表面與該背表面之間延伸，該一或多個孔口經配置以允許銷延伸穿過其中並自該基座之該表面抬升一基板，該一或多個孔口設置於該通道區內。
  2. 如請求項1所述之基座，其中該表面進一步包含在該外部邊緣與該通道區之一外部徑向邊界之間的一徑向延伸、實質上平坦且平滑的邊沿區。
  3. 如請求項1所述之基座，其中該複數個通道中之至少一者的一剖面包含： 第一側壁及第二側壁，該第一側壁及該第二側壁中之每一者為實質上平坦的，其中該第一側壁及該第二側壁相對於彼此成一銳角設置。
  4. 如請求項1所述之基座，其中該複數個通道中之每一者在一徑向方向上為實質上筆直的，且其中該複數個通道中之一第一通道與一第二通道之間的角分離度大於該複數個通道中之該第二通道與一第三通道之間的角分離度，其中該第一通道與該第二通道呈徑向連續，且該第二通道與該第三通道呈徑向連續。
  5. 如請求項4所述之基座，其中該第一通道與該第二通道之間的角分離度比該第二通道與該第三通道之間的角分離度大至少約50%。
  6. 如請求項5所述之基座，其中該一或多個孔口設置於該第一通道與該第二通道之間。
  7. 如請求項1所述之基座，其中該一或多個孔口包含至少三個孔口，且其中該至少三個孔口中之每一呈徑向連續的孔口之間的角分離度為實質上相等的。
  8. 如請求項1所述之基座，其中該通道區包含一外部通道區及一內部通道區，其中該外部通道區具有相對於該內部通道區之一較高部分，該外部通道區經配置以支撐該基板。
  9. 如請求項1所述之基座，其中該表面之該通道區內之通道的數目在15與30之間。
  10. 一種基座，其包含： 一外部基座，其經配置以支撐一基板，該外部基座包含： 一大體圓形邊緣； 一孔口；及 一第一通道區，其定位於該外部基座之該邊緣與該孔口之間以形成一大體圓環，該第一通道區包含一第一複數個徑向延伸之通道；及 一內部基座，其經配置以在一組裝狀態中由該外部基座支撐，該內部基座包含： 一大體圓形邊緣；及 一第二通道區，其定位於該內部基座之一中心與該邊緣之間，該第二通道區包含一第二複數個徑向延伸之通道。
  11. 如請求項10所述之基座，其中該第一複數個通道中之至少一者的一剖面包含曲線側壁。
  12. 如請求項10所述之基座，其中該第一複數個通道及該第二複數個通道中之每一者在一徑向方向上為實質上筆直的，且其中，在該組裝狀態中，該第一複數個通道中之每一者與該第二複數個通道中之對應的通道為實質上共線的。
  13. 如請求項10所述之基座，其中該第一通道及該第二通道中之呈徑向連續的通道之間的角分離度在約3o 與35o 之間。
  14. 如請求項10所述之基座，其中該外部基座進一步包含定位於該第一通道區與該孔口之間的一支撐區，其中該支撐區包含一外部支撐區及一內部支撐區，其中該外部支撐區具有相對於該內部支撐區之一較高部分，其中該外部支撐區經配置以支撐該內部基座。
  15. 如請求項10所述之基座，其中該第一通道區包含一外部通道區及一內部通道區，其中該外部通道區具有相對於該內部通道區之一較高部分，該外部通道區經配置以支撐該基板。
  16. 如請求項10所述之基座，其中該支撐區包含流體連接至該第一複數個通道之一第三複數個通道。
  17. 如請求項10所述之基座，其中一或多個支撐元件包含延伸至該孔口中之至少三個徑向突起部。
  18. 如請求項17所述之基座，其中該內部基座包含一或多個凹槽，每一凹槽經配置以在該組裝狀態中與一對應的徑向突起部接合並阻止該內部基座相對於該外部基座的移動。
  19. 如請求項10所述之基座，其中該第一複數個通道或該第二複數個通道中之至少一者包含在20與30個之間的通道。
  20. 如請求項10所述之基座，其中該第一複數個通道或該第二複數個通道中之至少一者包含在30與60個之間的通道。
  21. 一種基座，其包含： 一表面，其經配置以在其上支撐一基板； 一外部邊緣，其形成圍繞該表面之一外周； 一背表面，其與該表面相對，其中該表面包含： 一通道區，其定位於該外部邊緣與該表面之一中心之間；及 複數個通道，其設置於該通道區內並相對於該表面之該中心徑向地延伸；及 在該外部邊緣與該通道區之一外部徑向邊界之間的一徑向延伸、實質上平坦且平滑的邊沿區。
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