TW202247323A - 重疊基座及預熱環 - Google Patents

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Abstract

於此揭露的實施例通常提供對處理腔室中的氣流的改進控制。在至少一個實施例中，一種用於處理腔室的襯墊包括：環形主體，具有側壁；及排氣件，形成在環形主體中，用於將氣體從環形主體的內側排放到外側。排氣件包含穿過側壁設置的一個或多個排氣孔。襯墊進一步包括在環形主體中用於基板裝載和卸載的開口。

Description

重疊基座及預熱環
本揭露書的實施例大體上關於處理腔室中的氣流。更具體地，於此揭露的實施例關於重疊的基座和預熱環、排氣襯墊和腔室壓力平衡。
半導體基板被處理用於多種應用，包括整合裝置和微裝置的製造。基板處理方法包括在基板的上表面上沉積材料（諸如介電材料或導電金屬）。例如，磊晶是在基板的表面上生長薄的超純層（通常是矽或鍺）的沉積處理。材料可藉由使處理氣體平行於位於支撐件上的基板的表面流動並且熱分解處理氣體以將來自處理氣體的材料沉積到基板表面上，而沉積在橫向流動腔室中。磊晶生長的膜品質取決於膜沉積期間的氣流的精度。例如，腔室的下部分內的吹掃氣流可用以幫助防止或減少處理氣體的流動或處理氣體擴散到下部分。然而，在處理氣流和吹掃氣流之間的氣體交換可能對沉積處理有害。
因此，存在有用於處理腔室中的氣流的改進控制的需求。
本揭露書的實施例大體上關於處理腔室中的氣流。更具體地，於此揭露的實施例關於重疊的基座和預熱環、排氣襯墊和腔室壓力平衡。
在至少一個實施例中，一種用於處理腔室的襯墊包括：環形主體，具有側壁；及排氣件，形成在環形主體中，用於將氣體從環形主體的內側排放到外側。排氣件包含穿過側壁設置的一個或多個排氣孔。襯墊進一步包括在環形主體中用於基板裝載和卸載的開口。
在至少一個實施例中，一種用於處理腔室的組件包括：基座，具有基板接收頂表面；襯墊，徑向向外圍繞基座的平面下方的第一容積；及預熱環，耦合到襯墊並從襯墊徑向向內延伸且與基座徑向重疊。
在至少一個實施例中，一種處理腔室包括：腔室主體，具有基座和設置在其中的預熱環。腔室主體包括：上腔室容積，界定在基座的平面上方；及下腔室容積，界定在基座的平面下方。基座和預熱環的部分徑向重疊。處理腔室包括：第一排氣埠，穿過腔室主體的側壁設置，用於從上腔室容積排出處理氣體。處理腔室包括：第二排氣埠，穿過腔室主體的側壁設置，用於從下腔室容積中排出吹掃氣體。處理腔室包括：壓差感測器，配置為測量在上腔室容積和下腔室容積之間的壓力差。處理腔室包括：壓力平衡閥，配置為將第一和第二排氣埠流體耦合到真空源。壓力平衡閥可操作以調節在上腔室容積和下腔室容積之間的壓力差。
本揭露書的實施例大體上關於處理腔室中的氣流。更具體地，於此揭露的實施例關於重疊的基座和預熱環、排氣襯墊和腔室壓力平衡。
於此揭露的實施例提供了對處理腔室中的氣流的改進控制，特別是在腔室的上部分具有處理氣流並且在腔室的下部分具有吹掃氣流的處理腔室。與其中在基座和預熱環之間的間隙能夠在其間進行氣體交換的常規設備相比，於此揭露的實施例提供重疊的基座和預熱環，其減少或防止在上部分中的處理氣流和下部分中的吹掃氣流之間的氣體交換。
於此揭露的實施例減少或防止吹掃氣流入腔室的上部分中，這有助於防止可能對沉積處理有害的處理氣流的稀釋。一些沉積處理使用低流量的主要載氣來維持高的前驅物分壓，以（例如）在成膜期間實現高摻雜劑水平。在此類處理期間，流向上部分的高吹掃氣流稀釋處理氣流，這可能迫使減少主要載氣流。將主要載氣流量減少到非期望的低水平會導致不良的沉積均勻性，包括隨旋轉調節的不良沉積均勻性。此外，吹掃氣流將顆粒（如，金屬顆粒）引入上部分，對缺陷效能產生不利影響。
於此揭露的實施例減少或防止處理氣流進入腔室的下部分中，這有助於防止在下部分中的表面上的非期望的材料沉積。例如，可防止處理氣體接觸並在基座的背側或下窗口的一個或兩個上產生膜沉積，其中任何一個都可能導致處理偏移，從而導致膜厚度、摻雜劑水平、和缺陷形成的非期望改變。藉由延長與清潔相關聯的預防性維護間隔，防止在腔室的下部分中的材料沉積增加了工具的正常運行時間。
於此揭露的實施例提供了排氣襯墊，其能夠直接從腔室的下部分排出吹掃氣流，這與其中吹掃氣流與處理氣體混合並從腔室的上部分排出的沒有排氣的常規襯墊不同。根據上述機制，從腔室的下部分直接排出吹掃氣流提高了沉積處理的均勻性和工具的正常運行時間。
與傳統的處理腔室相比，在傳統處理腔室中，至少部分地基於處理氣流輸入、吹掃氣流輸入和在基座和預熱環之間的間隙尺寸來被動地控制壓力，於此揭露的實施例提供了在腔室的上部分和下部分之間的動態壓力平衡。根據上述機制，動態壓力平衡提高了沉積處理的均勻性和工具的正常運行時間。
第1A圖是處理腔室100的示意性橫截面圖。處理腔室100可用以處理一個或多個基板101，包括在基板101的上表面上沉積材料。例如，處理腔室100可適以執行磊晶沉積處理。在一個示例中，處理腔室100可配置為處理300mm的基板。
處理腔室100通常包括腔室主體102、支持系統104和控制器106。支持系統104可包括用於監控及/或執行使用處理腔室100執行的一個或多個處理（諸如膜沉積）的部件。控制器106（諸如可程式化電腦）耦合到支持系統104並且適以控制處理腔室100和支持系統104。控制器106包括可程式化中央處理單元（CPU）107，其可與記憶體111（如，非揮發性記憶體）和支持電路113一起操作。支持電路113常規地耦合到CPU 107並且包含耦合到處理腔室100的各種部件的快取、時脈電路、輸入/輸出子系統、功率供應器及類似者，以及它們的結合。
在一些實施例中，CPU 107是在工業環境中使用的任何形式的通用電腦處理器的一種，諸如可程式化邏輯控制器（PLC），用於控制各種監控系統部件和子處理器。耦合到CPU 107的記憶體111是非暫態的並且通常是本端或遠端的容易獲得的記憶體的一個或多個（諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟驅動器、硬碟或任何其他的數位儲存器）。
於此，記憶體111是含有指令的電腦可讀儲存媒體（如，非揮發性記憶體）的形式，當由CPU 107執行時，指令有助於處理腔室100的操作。記憶體111中的指令是程式產品的形式，諸如實現本揭露書的方法的程式（如，中間件應用程式、設備軟體應用程式等）。程式代碼可符合多種不同程式語言的任一種。在一個示例中，本揭露書可實現為儲存在電腦可讀儲存媒體上以供電腦系統使用的程式產品。程式產品的（多個）程式定義了實施例（包括於此描述的方法）的功能。
說明性的電腦可讀儲存媒體包括（但不限於）：（i）非可寫儲存媒體（如，電腦內的唯讀記憶體裝置，諸如可由CD-ROM驅動器讀取的CD-ROM碟，快閃記憶體、ROM晶片或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體），其上可永久儲存資訊；（ii）可寫儲存媒體（如，軟碟驅動器內的軟碟或硬碟驅動器或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體），其上儲存了可更改的資訊。這樣的電腦可讀儲存媒體在承載指導於此描述的方法的功能的電腦可讀指令時是本揭露書的實施例。
腔室主體102具有界定處理區域的上窗口108（如，半球）、側壁109和下窗口110（如，半球）。用於支撐基板101的基座112設置在處理區域中。基座112可由碳化矽或塗有碳化矽的石墨形成。基座112具有基板接收頂表面114。基座112由支撐柱116旋轉和支撐，支撐柱116耦接到從軸120延伸的相應支撐臂118。在操作期間，設置在基座112上的基板101可藉由基板升降臂122通過升降銷124相對於基座112升高。
處理腔室100的內部容積被劃分為在基座112的平面上方的上腔室容積134（如，處理氣體區域）和在基座112的平面下方的下腔室容積136（如，吹掃氣體區域）。
處理腔室100包括輻射加熱燈126的陣列，用於加熱（除了其他部件）基座112的背側115和預熱環132（在下文更詳細地描述）。基座112和預熱環132的加熱有助於處理氣體熱分解到基板101上，以在基板101上形成一層或多層。輻射加熱燈126可設置在上窗口108上方、下窗口110下方，或兩者，如第1A圖所示。上窗口108和下窗口110可由光學透明材料（諸如石英）形成，以促進熱輻射通過其傳輸。
輻射加熱燈126可以任何期望的方式佈置在基座112周圍，以獨立控制基板101的各個區域的溫度，以便促進材料沉積到基板101的上表面上。雖然此處未詳細討論，沉積材料可包括矽鍺、砷化鎵、氮化鎵或氮化鋁鎵等。可使用控制器106精確地控制輻射加熱燈126的每一個的熱能輸出。輻射加熱燈126可配置為將處理腔室100的內部加熱到約200℃至約1600℃的範圍內的溫度。
反射器可任選地放置在上窗口108上方以將從基板101輻射的紅外光反射回基板101上。反射器可由金屬（諸如鋁或不銹鋼）製成。反射的效率可藉由用高反射塗層（諸如金）覆蓋反射器區域來改善。反射器可耦合到冷卻源，用於向反射器提供冷卻流體（諸如水）以冷卻反射器。
上襯墊128設置在上窗口108下方並且配置為防止不希望的沉積到腔室部件（諸如側壁109或上窗口108的外圍部分）上。上襯墊128鄰近下襯墊130定位。下襯墊130配置為安裝在側壁109的內圓周內。下襯墊130設置在上窗口108和下窗口110之間。下襯墊130徑向向外圍繞下腔室容積136。上襯墊128和下襯墊130可由石英形成。
預熱環132耦接到下襯墊130，用於支撐和定位預熱環132。下襯墊130的上端129具有用於在其上接收預熱環132的輪廓。預熱環132配置為當基座112處於如第1A圖所示的處理位置時圍繞基座112的外圍而設置。預熱環132從下襯墊130徑向向內延伸。預熱環132和基座112的徑向重疊部分配置成減少或防止在上腔室容積134和下腔室容積136之間的氣體交換，如下文更詳細描述。預熱環132可由碳化矽形成。操作期間的預熱環132的溫度可在約100℃至約800℃的範圍內。加熱的預熱環132有助於活化流過上腔室容積134的處理氣體。
從處理氣體供應源138供應的處理氣體通過處理氣體入口140引入上腔室容積134中，處理氣體入口140穿過側壁109形成。處理氣體入口140至少部分地在上襯墊128和下襯墊130之間延伸。處理氣體入口140配置為以由處理氣流170指示的大致徑向向內的方向上引導處理氣體。在膜形成期間，基座112可位於處理位置（如第1A圖所示）中，其與處理氣體入口140的末端相鄰並且處於與處理氣體入口140的末端約相同的高度，這允許處理氣體沿著至少部分地跨過基板101的上表面界定的流動路徑以大致平面的層流狀態流動。雖然僅顯示了一個處理氣體入口140，但處理氣體入口140可包括兩個或更多個入口，用於輸送具有不同成分、濃度、分壓、密度及/或速度的兩個或更多個個別的處理氣流。
處理氣體通過排氣埠（諸如處理氣體出口142）離開上腔室容積134，排氣埠穿過與處理氣體入口140相對的處理腔室102的側壁109形成。處理氣體通過處理氣體出口142的排出藉由真空源（諸如真空泵144）而促進，真空源與處理氣體出口142的下游側流體耦合。
吹掃氣體從一個或多個吹掃氣體源148a及/或148b供應到下腔室容積136。吹掃氣體源148a和148b可為相同的源或不同的源，如圖所示。吹掃氣體可為惰性氣體，諸如氫氣或氮氣。下腔室容積136中的吹掃氣流有助於防止或減少處理氣體從上腔室容積134流動或擴散到下腔室容積136。吹掃氣流通過形成在側壁109中或周圍的側入口150或形成在下窗口110中的底部入口160的一個或兩個進入下腔室容積136。側入口150設置在處理氣體入口140下方的高度處。分配通道152徑向形成在下襯墊130和側壁109之間且垂直形成在側壁109和下窗口110之間。分配通道152與側入口150流體耦接，用於接收來自側入口150的吹掃氣體。分配通道152可圍繞下襯墊130延伸360°，用於在下腔室容積136周圍均勻地分配吹掃氣體。分配通道152通過第二通道154流體耦合到下腔室容積136。所示的第二通道154形成在下襯墊130和下窗口110之間。第二通道154朝向下襯墊130的下端131徑向向內延伸。替代地，第二通道154可通過下襯墊130的主體形成。第二通道154可形成為單個環形通道或複數個弧形通道。第二通道154設置在處理氣體入口140下方的高度處。所示的第二通道154也設置在分配通道152下方的高度處。替代地，第二通道154可設置在分配通道152處或上方。第二通道154配置為將吹掃氣體在如吹掃氣流172所示的大致徑向向內的方向上引導到下腔室容積136中。
上腔室容積134垂直界定在基座112（如，在其基板接收表面114上方或設置在其上的基板101上方）和預熱環132的平面上方，垂直界定在上窗口108下方，並且界定在側壁109的徑向內側。下腔室容積136界定在基座112的平面下方（如，在其背側115下方），界定在下窗口110的垂直上方，並且界定在下襯墊130的徑向內側。
在基板裝載位置中，基座112相對於預熱環132降低，以在基座112和預熱環132的徑向重疊部分之間提供垂直間隙。基板101配置為通過間隙並通過下襯墊130中的相應開口（如第2A圖所示）裝載到腔室主體102中及從腔室主體102卸載。在處理位置（如第1A圖所示）中，基座112升高，使得基座112和預熱環132設置在處理氣體入口140的末端和第二通道154的末端之間的高度處。
底部入口160設置在軸120和下窗口110之間。底部入口160直接流體耦合到下腔室容積136。底部入口160設置在第二通道154下方的高度處。底部入口160配置為將吹掃氣體在如吹掃氣流174所示的大體向上和徑向向外的方向上引導到下腔室容積136中。與單獨的吹掃氣流172相比，來自底部入口160的吹掃氣流174可配置為增加到下腔室容積136的底部部分的吹掃氣體的流量。
吹掃氣體通過排氣埠（諸如通過側壁109形成的吹掃氣體出口156）離開下腔室容積136。所示的吹掃氣體出口156位於處理氣體入口140的對面。然而，吹掃氣體出口156可相對於處理氣體入口140位於沿側壁109的任何徑向位置處。下襯墊130具有排氣件133（下文更詳細地描述），用於將吹掃氣體直接從下腔室容積136排放並進入吹掃氣體出口156中。通過排氣件133和吹掃氣體出口156排出吹掃氣體藉由與吹掃氣體出口156的下游側流體耦合的真空源（諸如真空泵144）而促進。
壓差感測器162配置為測量在上腔室容積134和下腔室容積136之間的壓力差。壓差感測器162耦合到處理氣體出口142和吹掃氣體出口156的每一個。所示的壓差感測器162設置在側壁109中。替代地，壓差感測器162可位於腔室主體102的外側和附近，諸如耦合到側壁109。來自壓差感測器162的測量數據被傳送到控制器106和壓力平衡閥166的一個或兩個，這將在下面更詳細地描述。
壓力感測器164配置為測量上腔室容積134中的壓力。在處理期間，上腔室容積134中的壓力可為約5Torr至約600Torr。所示的壓力感測器164位於腔室主體102的外側和附近，並耦接到側壁109。替代地，壓力感測器164可設置在側壁109中。所示的壓力感測器164通過側壁109和上襯墊128耦接到上腔室容積134。替代地，壓力感測器164可通過上窗口108或上窗口108和側壁109之間耦合到上腔室容積134。來自壓力感測器164的測量數據傳送到控制器106和壓力平衡閥166的一個或兩個。第二壓力感測器可配置為測量下腔室容積136中的壓力。來自第二壓力感測器的測量數據可傳送至控制器106和壓力平衡閥166的一個或兩個。
壓力平衡閥166將處理氣體出口142和吹掃氣體出口156的每一個流體耦接到真空泵144。壓力平衡閥166可由控制器106基於來自差壓感測器162或壓力感測器164之一個或兩個的數據來操作。在操作中，壓力平衡閥166調節通過處理氣體出口142的處理氣體的排放和通過吹掃氣體出口156的吹掃氣體的排放，以便調節在上腔室容積134和下腔室容積136之間的壓力差。在上腔室容積134和下腔室容積136之間的壓力平衡能夠消除它們之間的氣體交換的驅動力。壓差的處理設計公差可為約±5％或更小，諸如約±0.1％至約±5％、諸如約±2％至約±5％。在一個示例中，對於上腔室容積134中的10Torr的壓力而言，下腔室容積136可維持在約9.9Torr至約10.1Torr的範圍內（亦即，±1％的公差）。在一個示例中，壓力平衡閥166可操作以將在上腔室容積134和下腔室容積136之間的壓力差維持在約10％或更低，諸如約5％或更低、諸如約1％或更低。
壓力平衡閥166可用以將壓差朝上腔室容積134或下腔室容積136之一個偏壓。在一個示例中，壓力平衡閥166可操作以將下腔室容積136維持在比上腔室容積134高的壓力下。替代地，壓力平衡閥166可操作以將下腔室容積136維持在比上腔室容積134低的壓力下。
第1B圖是第1A圖的一部分的放大橫截面圖。基座112具有徑向向外圍繞基座112的基板接收頂表面114的凸起邊界180。凸起邊界180具有面向上腔室容積134的頂表面181。基座112具有徑向向外延伸的外凸緣182，外凸緣182配置為與預熱環132的對應重疊部分重疊，如下文更詳細描述的。外凸緣182相對於凸起邊界180徑向向外延伸。外凸緣182的頂表面183在凸起邊界180的頂表面181下方凹入。
預熱環132的主體184（如，環形主體）具有面向上腔室容積134的頂表面185。預熱環132的頂表面185與基座112的頂表面181共面。預熱環132的主體184具有徑向向內延伸的內凸緣186，內凸緣186配置為與基座112的外凸緣182重疊。內凸緣186的下表面187（從下方）凹入在主體184的下表面188上方。預熱環132的內凸緣186設置在基座112的外凸緣182上方，以允許基座112相對於預熱環132降低以用於基板裝載和卸載。如第1B圖所示，預熱環132的內凸緣186和基座112的外凸緣182彼此間隔開（如，不相互接觸）。在所示的處理位置中，在基座112的外凸緣182的頂表面183和預熱環132的內凸緣186的下表面187之間的垂直間隙189為約1mm或更小，諸如約0.5mm至約1mm、諸如約0.6mm至約0.8mm、諸如約0.6mm。預熱環132的主體184具有在下表面188下方延伸的外凸緣190。外凸緣190配置成與下襯墊130接觸並圍繞下襯墊130的凸起部分，如下文更詳細描述的。
下襯墊130在上端129處具有面向上腔室容積134的頂表面191。頂表面191與預熱環132的頂表面185和基座112的頂表面181共面。下襯墊130具有徑向向內延伸的內凸緣192，內凸緣192具有配置成通過外凸緣190支撐預熱環132的上表面193。內凸緣192具有凸起部分194，凸起部分194配置成徑向匹配在預熱環132的外凸緣190內並配置為幫助將預熱環132保持在下襯墊130上並置中。
第2A圖是第1A圖的下襯墊130的單獨的頂部等距視圖。第2B圖是第2A圖的下襯墊130的側視圖。因此，為了清楚起見，第2A圖和2B於此一起描述。下襯墊130通常包括具有第一端（或上端）129和相對的第二端（或下端）131的環形主體202（如第2B圖所示）。當下襯墊130設置在處理腔室100中時，第一端129設置在上腔室容積134中，且第二端131設置在下腔室容積136中，如第1A圖所示。
排氣件133形成在下襯墊130的主體202中。排氣件133包括穿過下襯墊130設置的一個或多個排氣孔212。如圖所示，一個或多個排氣孔212是圓形的。在一些其他示例中，一個或多個排氣孔可為非圓形的（如，圓角的（rounded）、多邊形的、相對於下襯墊在圓周方向或縱向方向上縱向延伸的細長槽的形狀、任何其他合適的形狀或其結合）。在一些示例中，相同的下襯墊可包括不同排氣孔的結合（如，圓形孔和細長槽的結合）。所示的一個或多個排氣孔212徑向延伸穿過下襯墊130的側壁208。替代地，一個或多個排氣孔212可橫向延伸穿過側壁208並且可彼此平行。所示的下襯墊130具有14個排氣孔。然而，下襯墊130可具有從下腔室容積136排出吹掃氣體所需的任何合適數量的排氣孔。一個或多個排氣孔212圍繞襯墊130的側壁208周向對齊。在一個示例中，一個或多個排氣孔212的至少一對在周向上對齊。一個或多個排氣孔212設置在下襯墊130的弧形部分內。例如，一個或多個排氣孔212可設置在襯墊130的徑向角214內。徑向角214可為約90°或更小，諸如約45°或更小、諸如約30°至約60°、諸如約45°。
所示的下襯墊130具有八個凸起部分194，凸起部分194以相等的間隔圍繞下襯墊130周向設置。然而，下襯墊130可具有用以幫助將預熱環132保持在下襯墊130上並置中所需的任何合適數量的凸起部分194，如第1B圖所示。
下襯墊130包括圍繞下襯墊130的外表面224周向設置的複數個突出部218。複數個突出部218配置為擱置在下窗口110上，以在下窗口110和下襯墊130的錐形部分226之間提供垂直間隙，用於將分配通道152流體耦接到第二通道154，如第1A圖所示。
下襯墊130在側壁208中具有開口220，用於基板裝載和卸載。下襯墊130具有複數個凹部222，複數個凹部222配置成形成處理氣體入口140的至少一部分（如第1A圖所示）。複數個凹部222形成在第一端129和外表面224中。複數個凹部222彼此流體耦合。複數個凹部222與排氣件133周向相對地設置。
第3圖是可用於第1A圖的處理腔室100中的不同基座和預熱環結合的放大橫截面圖。除了重疊部分之外，基座312和預熱環332與第1B圖中所示的類似。因此，從第1B圖中保留了非重疊部分的結構和相應的元件符號。與第1B圖相比，基座312的外凸緣382和預熱環332的內凸緣386除了在垂直方向上重疊之外，還在徑向方向上重疊，如第1B圖所示。
在第3圖中，基座312的外凸緣382具有第一上表面383a和在第一上表面383a的高度上方延伸的第二上表面383b。所示的第一上表面383a和第二上表面383b平行於基座312的平面。然而，在一些其他示例中，第一上表面383a和第二上表面383b可相對於基座的平面以銳角或鈍角定位。內表面383c連接第一上表面383a和第二上表面383b。所示的內表面383c垂直於基座312的平面。然而，在一些其他示例中，內表面383c可相對於基座312的平面以銳角或鈍角定位。
同樣在第3圖中，預熱環332的徑向向內延伸的內凸緣386具有第一下表面387a和在第一下表面387a的高度下方延伸的第二下表面387b。所示的第一下表面387a和第二下表面387b平行於預熱環332的平面。然而，在一些其他示例中，第一下表面387a和第二下表面387b可相對於預熱環332的平面以銳角或鈍角定位。外表面387c連接第一下表面387a和第二下表面387b。所示的外表面387c垂直於預熱環332的平面。然而，在一些其他示例中，外表面387c可相對於預熱環332的平面以銳角或鈍角定位。如圖所示，內凸緣386的輪廓經成形為與外凸緣382的輪廓相符，使得與第1B圖中所示的示例相比，形成進一步阻礙氣體流動的路徑。在一些示例中，第3圖中的氣體流動路徑可被稱為「曲折路徑」。在一些示例中，額外的重疊表面可包括在基座312和預熱環332的重疊部分中，遵循相同的圖案或不同的圖案。
類似於第1B圖，第一上表面383a和第一下表面387a在垂直方向上重疊，從而在它們之間形成第一垂直間隙389a，其尺寸可與第1B圖中的垂直間隙189相似。在第3圖中，形成了阻礙氣流的額外垂直和徑向間隙。例如，第二上表面383b和第一下表面387a在垂直方向上重疊，從而在它們之間形成第二垂直間隙389b。此外，第二下表面387b和第一上表面383a在垂直方向上重疊，從而在它們之間形成第三垂直間隙389c。在這個示例中，所示的第二垂直間隙389b和第三垂直間隙389c均小於第一垂直間隙389a。然而，在一些其他示例中，第二垂直間隙389b和第三垂直間隙389c可與第一垂直間隙389a的尺寸相同或更大。在這個示例中，所示的第二垂直間隙389b和第三垂直間隙389c具有相同的尺寸。然而，在一些其他示例中，第二垂直間隙389b和第三垂直間隙389c可為不同的尺寸。另外，內表面383c和外表面387c在徑向方向上重疊。在一些示例中，在它們之間形成的徑向間隙的尺寸可大於第1B圖中的垂直間隙189，以便防止在相對表面之間的接觸。有利地，與第1B圖中所示的結合相比，第3圖中所示的基座和預熱環結合可進一步阻礙在基座的平面上方和下方的腔室容積之間的氣體流動，同時仍允許基座相對於預熱環降低以用於基板裝載和卸載。
儘管前述內容涉及本發明的實施例，但是可設計本發明的其他和進一步的實施例而不背離其基本範圍，並且其範圍由以下的申請專利範圍決定。
100:處理腔室 101:基板 102:腔室主體/處理腔室 104:支持系統 106:控制器 107:中央處理單元（CPU） 108:上窗口 109:側壁 110:下窗口 111:記憶體 112:基座 113:支持電路 114:基板接收頂表面/基板接收表面 115:背側 116:支撐柱 118:支撐臂 120:軸 122:基板升降臂 124:升降銷 126:輻射加熱燈 128:上襯墊 129:上端/第一端 130:下襯墊 131:下端/第二端 132:預熱環 133:排氣件 134:上腔室容積 136:下腔室容積 138:處理氣體供應源 140:處理氣體入口 142:處理氣體出口 144:真空泵 148a:吹掃氣體源 148b:吹掃氣體源 150:側入口 152:分配通道 154:第二通道 156:吹掃氣體出口 160:底部入口 162:壓差感測器 164:壓力感測器 166:壓力平衡閥 170:處理氣流 172:吹掃氣流 174:吹掃氣流 180:凸起邊界 181:頂表面 182:外凸緣 183:頂表面 184:主體 185:頂表面 186:內凸緣 187:下表面 188:下表面 189:垂直間隙 190:外凸緣 191:頂表面 192:內凸緣 193:上表面 194:凸起部分 202:環形主體 208:側壁 212:排氣孔 214:徑向角 218:突出部 220:開口 222:凹部 224:外表面 226:錐形部分 312:基座 332:預熱圈 382:外凸緣 383a:第一上表面 383b:第二上表面 383c:內表面 386:內凸緣 387a:第一下表面 387b:第二下表面 387c:外表面 389a:第一垂直間隙 389b:第二垂直間隙 389c:第三垂直間隙
為了能夠詳細理解本揭露書的上述特徵的方式，可藉由參考實施例來獲得上文簡要概括的本揭露書的更具體的描述，其中一些實施例顯示在附隨的圖式中。然而，應注意，附隨的圖式僅顯示了示例性實施例，且因此不應被視為限制其範圍，並且可允許其他等效的實施例。
第1A圖是根據至少一個實施例的處理腔室的示意性橫截面圖。
第1B圖是第1A圖的一部分的放大橫截面圖。
第2A圖是根據至少一個實施例的下襯墊的單獨的頂部等距視圖。
第2B圖是第2A圖的下襯墊的側視圖。
第3圖是可用於第1A圖的處理腔室中的不同基座和預熱環結合的放大橫截面圖。
為了便於理解，在可能的情況下，使用相同的元件符號來表示圖式共有的相同元件。預期一個實施例的元件和特徵可有益地結合到其他實施例中而無需進一步敘述。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
101:基板
112:基座
114:基板接收頂表面/基板接收表面
115:背側
116:支撐柱
129:上端/第一端
130:下襯墊
132:預熱環
180:凸起邊界
181:頂表面
182:外凸緣
183:頂表面
184:主體
185:頂表面
186:內凸緣
187:下表面
188:下表面
189:垂直間隙
190:外凸緣
191:頂表面
192:內凸緣
193:上表面
194:凸起部分

Claims (20)

  1. 一種用於一處理腔室的襯墊，包含： 一環形主體，具有一側壁； 一排氣件，形成在該環形主體中，用於將氣體從該環形主體的內側排放到外側，其中該排氣件包含穿過該側壁設置的一個或多個排氣孔；及 一開口，在該環形主體中，用於基板裝載和卸載。
  2. 如請求項1所述之襯墊，其中該環形主體包含一徑向向內延伸的內凸緣，其中該內凸緣配置成在其上支撐一預熱環。
  3. 如請求項1所述之襯墊，其中該一個或多個排氣孔橫向延伸穿過該側壁並且彼此平行。
  4. 如請求項1所述之襯墊，其中該一個或多個排氣孔徑向延伸穿過該襯墊的該側壁。
  5. 如請求項1所述之襯墊，其中該一個或多個排氣孔包含多個圓形孔、多個細長槽或其結合。
  6. 如請求項1所述之襯墊，其中該一個或多個排氣孔的至少一對圍繞該襯墊的該側壁周向對齊並且設置在該環形主體的約90°或更小的一徑向角內。
  7. 如請求項1所述之襯墊，進一步包含形成在該側壁中和該環形主體的一頂表面中的複數個凹部，其中該複數個凹部與該排氣件周向相對地設置。
  8. 一種用於一處理腔室的組件，包含： 一基座，具有一基板接收頂表面； 一襯墊，徑向向外圍繞該基座的一平面下方的一第一容積；及 一預熱環，耦合到該襯墊並從該襯墊徑向向內延伸且與該基座徑向重疊。
  9. 如請求項8所述之組件，其中該預熱環和基座的徑向重疊部分彼此垂直隔開。
  10. 如請求項8所述之組件，其中該預熱環的該徑向重疊部分設置在該基座的該徑向重疊部分上方。
  11. 如請求項8所述之組件，其中在該預熱環和基座的該等徑向重疊部分之間的一垂直間隙約為1mm或更小。
  12. 如請求項8所述之組件，其中該預熱環包含： 一環形主體，包含： 一徑向向內延伸的內凸緣，配置成與該基座的一徑向向外延伸的外凸緣重疊；及 一外凸緣，在該環形主體的一下表面下方延伸，其中該外凸緣配置成與該襯墊接觸。
  13. 如請求項8所述之組件，其中該基座、預熱環和襯墊的頂表面基本上彼此共面。
  14. 如請求項8所述之組件，其中該襯墊包含： 一環形主體，具有一側壁； 一排氣件，形成在該環形主體中，用於將氣體從該環形主體的內側排放到外側，其中該排氣件包含穿過該側壁設置的一個或多個排氣孔；及 一開口，在該環形主體中，用於基板裝載和卸載。
  15. 一種處理腔室，包含： 一腔室主體，具有一基座和設置在其中的一預熱環，該腔室主體包含： 一上腔室容積，界定在該基座的一平面上方；及 一下腔室容積，界定在該基座的該平面下方，其中該基座和預熱環的部分徑向重疊； 一第一排氣埠，穿過該腔室主體的一側壁設置，用於從該上腔室容積排出處理氣體； 一第二排氣埠，穿過該腔室主體的該側壁設置，用於從該下腔室容積中排出吹掃氣體； 一壓差感測器，配置為測量在該上腔室容積和該下腔室容積之間的一壓力差；及 一壓力平衡閥，配置為將該第一和第二排氣埠流體耦合到一真空源，其中該壓力平衡閥可操作以調節在該上腔室容積和該下腔室容積之間的該壓力差。
  16. 如請求項15所述之處理腔室，其中該壓差感測器耦合到該第一和第二排氣埠。
  17. 如請求項15所述之處理腔室，其中該壓力平衡閥可操作以將在該上腔室容積和下腔室容積之間的該壓力差維持在約10％或更少。
  18. 如請求項15所述之處理腔室，其中該壓力平衡閥可操作以將該下腔室容積維持在比該上腔室容積高的一壓力下。
  19. 如請求項15所述之處理腔室，進一步包含一襯墊，設置在該腔室主體中並且徑向向外圍繞該下腔室容積，其中該襯墊包含一排氣件，用於將吹掃氣體從該下腔室容積直接排放到該第二排氣埠。
  20. 如請求項19所述之處理腔室，其中該預熱環耦接到該襯墊並且從該襯墊徑向向內延伸。
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