經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __ 426873 _B7_ 五、發明説明(5 "一"^ ' ~~~~ 發明領域 本發明是關於快速熱處理(RTP)室,而且特別是,關於 —個應用磁性懸浮旋轉系統之快速熱處理室的特色。 發明背景 快速熱處理系統技術已發展來增加晶片的製造產能,而 將其處理降至最低’在此處提及的晶片種類包括那些超大 型積體(ULSI)電路所使用的^快速熱處理關係到幾種不同 的製程’包括快速高溫退火(RTA),快速熱清洗(RTC), 快速高溫化學氣相沉積(RTCVE>),快速高溫氧化(RT〇), 以及快速高溫氮化(R T N)。 在熱處理期間,該處理在基板表面上的均勻性,對於生 產均句之裝置而s ’也是相當重要的。例如,在互補式金 氧半(CMOS )閘極介電質以rt〇或RTN形成的特定應用中 ,厚度,成長溫度,以及閘極介電質的均句度都是重要的 參數’其景> 響整體裝置性能與製造良率。目前,以僅有 80埃(1(T1G米)厚的介電層來製作CMOS裝置,而且其厚度 的均勻度必須维持在幾個百分比之內;此等級之'均勻度要 求’在高溫製程期間’整個基板上的溫度變動,不能超過 攝氏幾度,因此’使溫度不均勻性最小化的技術是非常重 要的6 在一倘快速熱處理製程中’晶片在攝氏數百度的溫度, 以及氮氣環境大氣中,被放置進入處理室;將晶片的溫度 升至反應的條件,通常在(攝氏)溫度大約8501到^⑽^; 的範圍&升溫利用各式熱源,像是鎢絲燈,以輻射式地加 -4- 本紙张尺度通用4國國家標準~(" cN’S } A4規格(2l〇X 297公楚) ""' — I ΙΪ n I n —11 7"訂 I I * 踩 』 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4268 7 3 五、發明説明(: 熱晶片:反應的氣體可以在升溫之前、 _ 4 〒、或後引入,例如 ,可以引入氧氣來成長二氧化矽(Si〇幻。 如之前所提及的,在製程中雲 ㈣“ 杜灰程中需要在基板上維持溫度的均 句?在各種製程步驟中’包括薄膜成長,氧化物成長與 =’溫度的均勻性在基板上提供均勾的製程參數(如該層 厚度、電阻值、以及蝕刻深度)。 此外,對於避免熱應力導致的晶片損害,如.寶曲、缺陷 生成的續指(slip) ’在基板中的溫度均勻性是必要的。由妖 梯度所導致的損害類型’因溫度的均勻性而最小化;在高 溫製程中,晶片有時甚至不能承受很小的溫度變化;例如 ,如果在1 200°c時,容許溫度變化上升至1_2。(:/公分((;111) ,產生的應力可能在矽晶體中導致縐摺,產生的縐摺平面 將會損壞任何其經過的裝置··為了達到此筝級的溫度均勻度 ,可靠之實時的(real_time)、多點溫度量測之閉合迴路 (closed-loop)溫度控制是必要的。 達到溫度均句的一種方法是,在製程中旋轉基板、如此 去除了溫度沿方位角向度的相依性:因為當基板之'軸與旋轉 抽共線時,沿著晶片之任何周緣(在任意半徑上)的所有點, 均暴露在同量的照明下,所以此相依性被去除。藉由提供 許多溫度計與一個回饋系統,即使所剩的徑向溫度相依也 可以去除’而在整個基板上得到並維持良好的溫度均句度。 現今使用一種機械式旋轉系統的例子示於圖1中,此種系 統與現今由加州Santa Clara之應用材料公司(Applied Materials, Inc·)所使用與銷售的相似;此種系統之確定細節 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I---7-----¢------11T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 4 268 7 3 ab] 五、發明説明(3 ) 提供於1992年10月23日核定之美國專利編號^^ 5,155,336 名為決速加熱裝置與方法j ("Rapid Thermal Heating Apparatus and Method”)’歸屬於本發明之讓受人,並在此併 為參考。在此型之機械式旋轉系統中,基板支撐以可旋轉 地裝載在一軸承組件上,也就是,依序連接至真空封閉之 驅動組件,例如,圖1示出如此的一個系統,晶片〖2放置在 邊環1 4 t上,邊環1 4則接著摩擦密合在圓柱丨6上,圓柱} 6 位在上方磁性軸承座圈21的突出架上,上方軸承座圈21置 於凹槽39之中,並且藉由數個球狀軸承22(僅示出其中—個 ),相對於下方軸承座圈26旋轉;下方軸承座圈26一般裝載 於腔至底部28上,水冷式反射鏡24置於腔室底部28上,作 為溫度量測系統之一部份(其細節未示出)f磁鐵3〇與腔室 底部28部份相鄰,並與上方磁性軸承座圈21相反,該磁鐵 裝載在馬達驅動的磁鐵環3 2上。 磁鐵30與磁性軸承座圈21,透過腔室底部“磁性地相連 接:藉由對腔室底部28之中心軸,機械式地旋轉磁鐵3〇, 上方軸承座圈2 1可以被旋轉,因為它與磁鐵3 〇磁‘性地相連 ;特別是,轉矩自馬達驅動的磁鐵環32傳送至上方軸承座 圈21 ,上方磁性軸承座圏21的旋轉,透過圓柱16與邊環μ 造成晶片1 2所需的旋轉。 雖然能夠完全地達成所需的功能,但是上述㈣有一些 缺點’例如’ f常見到球形軸承相關的滑動與滾動接觸, 使得在處理室中產生微粒,微粒的產生來自於球形轴承與 座圈間的接觸’也來自於抽承系統必須使用的潤滑劑。 本紙张尺度賴中關 --------參-----|,钉------^ • . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 4咖7 3 —----一__ 五、發明説明(4 另一個例子,軸承與座圈系統需要一個複雜的軸承結構 ’其包含許多低容忍度的内部連接,這些内部連接造成大 量的表面積,其可以吸附不需要的氣體與蒸汽。 另一個缺點發生在常使用複雜的旋轉機制時,當使用複 雜的旋轉機制而遇到更平順與更快旋轉的需要時,複雜的 機制常常為腔室其他部份的反應製程氣所損壌,這是由於 這些機制通常是特別地精密,例如,内含許多低容忍度的 内部連接’並且不能承受由高溫製程氣體導致的燃燒與其 他損害。 —個相關的缺點發生於’當晶片上化學反應的氣體產物 未能完全經由幫浦系統耗盡時,這些氣體的一部份可能逃 離幫浦系統,其不幸地泥至晶片平面的下方區域。例如, 典型的碎沉積可以由三氣矽烷(…以丨”⑽丨丨时^丁^丨與氫分 子(Ha)在晶片上方製程區域的反應產生,這些反應的氣體 可能對處理室的特定部份造成有害的影響。 可能如此被影響的區域包括形成凹槽,含有軸承/座圈系 統的區域’許多關旋轉的敏感組成位於此凹槽中*,特別是 ,在這些區域中高溫氣體的存在,可能對軸承與圓柱外部 造成損壞與燃燒。 關於現今旋轉系統之另一個問題是旋轉中離心的發生。 例如如圖1中所示,通常其具有一個旋轉地驅動组件如座 圈2 1,支撐中間圓柱1 6 ,其接著經由邊環丨4來支撐晶1 2 ; 在此系統中,如果驅動組件2 1未能適切地緊繫住中間圓柱 16,中間圓柱可能以離心方式自旋,特別是如果其與旋轉 本紙張尺度適用中國國家縣(CNS〉M規格(2;οχ297公餐〉 --------裝-----—17------m--- * * (請先55讀背面之注意事項再填寫本頁) M濟部中夬標準局負工消費合作社印製 4 2 68 7 3 五、發明説明(5 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 地驅動組件2 1的遠垃廿此間 逑接並非圓形對稱時。換言之,如果以非 圓形對稱結構支樘φ „阿2 ^ 別在高速㈣時。 柱Μ,其趨向進行㈣旋轉,特 點是㈣清潔與維修,複料軸承與座圏旋 轉系統不易拆卸组音j .χ M ^冼,例如,在如此系統中拆除並個別 Μ洗為數眾多的球形軸承是很困難的。 因此,提供-個易於維修、具相對而言較不複雜而易於 斥卸的Ί ’並可提供高速、穩定且平順的旋轉之磁性躁 浮驅動是很有用的。 發明概述 在一實施例中,本發明指向一磁性懸浮旋轉系統。該系 龙匕括個可導磁的轉子:一與該轉子同心並環繞之的圓 柱形薄壁;以及一與該圓柱形薄壁相鄰之磁性定子组件。 在轉子與磁性定子組件之間的徑向距離足夠小,使定子組 件產生的磁場能將轉子磁性懸浮,但是也足夠大,使得轉 子在熱膨脹時不會與薄壁物理地接觸。 本發明的使用可能包含以下之一或更多:在轉子‘與圓柱形 薄壁之間的徑向距離可以在大約〇 . 〇 4到〇 · 〇 6英对之間;圓 柱形薄壁的厚度可以在大約50到150密爾(mil)之間,圓柱 形薄壁可以是半導處理室的内壁。 在另一個實施例中,本發明指向一個儀器,其維持一群 感應器的相對位置’該感應器測定在處理室中旋轉結構的 位置。該儀器包括一中心組件,其可移去地裝載在處理室 的基部上;一組合支架裝載在該中心組件上;—群感廣器 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 4268 73 五、發明説明(6 ) ' 測定旋轉結構相對於中心組件的垂直與水平位置:—中空支 架在處理室的壁上形成,其中中空支架與组合支架之結構 與安排,使得中空支架可移去地裝載在組合支架上;該群 感應器裝載至中心组件上,使得自處理室移去旋轉結構與 中心組件時’不會改變感應器的相對位置。 在另一個實施例中,本發明指向一儀器,其維持一群感 應器的相對位置,該感應器測定旋轉結構在處理室中的: 置。該儀器包括一中心組件,其可移去地裝載在處理室的 基部上可移去地裝載中心組件至基部的方法;以及裝載 於中心组件上的一群感應器,用以感應旋轉結構的相對於 中心组件的垂直與水平位置;建構與安排該感應器,使得 自處理室移去旋轉結構與中心組件時,不會改變感應器間 的相對位置。 " .本發明的使用可以包含以下之一或更多;該可移去地裝 載方法可以是一群螺栓或至少—個鉗子。 在另一個實施例中,本發明指向一儀器,其大致將旋轉 結構與基板處理室中的製程區域熱絕緣;該儀器*包括一支 撐圓柱,其可旋轉地連接至旋轉結構’該支撐圓柱具低熱 傳導性並足夠長,使得來自製程區域的熱量,在靠近旋轉 結構處大致已消散;該儀器也包括一邊環,其連接支撐圓 柱與旋轉結構相連的另一端,建構與安排該邊環使能支標 基板。 本發明的使用可以包含以下之-或更多;支樓圓柱可以 用石英作成;該支撐圓柱之長度在大約2 2到2·9英吋之間 本纸張妓㈣财縣(CNS7X4im ( 2lQx 297^^y f請先閱It背面之注意事項再填寫本頁) _______________ _____—IT------^---------^------ ί/ I if ί · 經濟部中央標準局員工消費合作社印朿 4^68 73 A] B7 ---一' -— — 五、發明说明(7 ) ;可以在該支撐圓柱上被覆-層秒,以提供該支撐圓柱* 度的不透光性,如此來自製程區域的光在旋轉結構附近: 致已經消散;該支撐圓柱在波長範圍大約〇 8到^微米可 以是不透明的;該支撐圓柱的熱傳導係數可以在大約丨万到 2.5 J-kg-m/m2-Sec-t:之間;該支撐圓柱之壁厚度可以在大 约5 0到150密爾之間;沿支撐圓柱的周緣可以裝載—凸輪 (flange),用以在旋轉結構附近更將熱耗散;可以裝載一中 心組件在處理室的基部上,該中心組件部份地配置在由旋 轉結構與支撐圓柱所界定的區域,如此來自製程區域的光 ,在由中心組件與旋轉結構界定的空間中大致已消散。 在另-個實施例中,本發明指向—處理室中之旋轉系統 :該系統包括-轉子,其具有一其上定出一群凹洞的頂端 表面;一群具彈性的定位釘,裝載在該群凹洞中;以及— 與轉子同心之支撐圓柱,其藉由與定位舒的街接,裝載在 該轉子上。 本發明的使用可以包含以下之一或更多;定位釘可以用 不車螺紋的方式摩擦密合裝載於該群凹洞中;凹^可以排 成圓形’該圓之半徑大於支撐圓柱的半徑;該定位釘可以 一群疋位釘塞子,而該定位釘塞子摩擦密合裝載於該群四 洞中。 在另一個貫施例中’本發明指向處理室中的旋轉系統; m系統包括一個可旋轉裝載之轉子,其具有一其上定出— 群凹'同的頂端表面;一群内含一群定位釘塞子的定位釘, 該定位釘塞子裝載在該群凹洞中;以及一與轉子同心之支 -10- 卜紙張尺錢財® ϋ家縣(CNS ) Α4規格(210x297公釐) (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -、1Τ 冰1 —I- — 1 - »--- .If — lug 1· 73 73 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Α7 Β7 _____ 五、發明説明(8 ) 撐圓柱’孩支撐圓柱具有凹槽並且其藉由與定位釘在凹槽 的銜接,摩擦密合裝載在該轉予上。 在另一個貫施例中’本發明指向處理室中的旋轉系統, 該系統包括一個轉子,其環繞貼近的一個中心詛件;將轉 子懸浮的方法;以及在中心組件之中形成的冷卻腔室,改 造該冷卻腔室使内含冷卻流體;冷卻腔室靠轉子足夠近, 使冷卻流體能夠冷卻轉子。 本發明的使用可以包含以下之一或更多;冷卻流體可以 是液體或氣體;該系統可再包括一個氣體源’以提供氣體 至轉子與中心组件間的區域,因而透過熱傳導冷卻轉子; 懸;手方法可以是一個磁性懸浮系統。 在另一個實施例中,本發明指向處理室中的旋轉系統; 該系統包括一個可導磁的轉子,其環繞貼近的一個中心组 件;一個磁性定子組件環繞該轉子,使得在轉子與磁性定 子組件之間的徑向距離足夠小,而使由定子組件產生的磁 % ’能將轉子磁性地懸浮;在中心組件之中形成的冷卻腔 室’改造該冷卻腔室使内含冷卻液體或氣體,冷> 腔室靠 轉子足夠近,使冷卻液體或氣體能夠冷卻轉子。 在另一個實施例中,本發明指向一處理室之感應器系統 ’該處理室具有環繞中心組件的懸浮轉子;該系統包含一 群以螺紋裝載至中心組件上的感應器,用來測量轉子的垂 直及水平位置;以及配置在感應器與轉子之間的遮蓋,其 中該遮蓋是一種聚合物,厚度在大約1 〇到3 〇密爾之間。 本發明的使用可以包含以下之一或更多;該遮蓋可以作 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公# ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--I - -- 訂 猓 4^6873 A7 B7 麵#却中央樣準局貝工消費合作社印裝 i、發明説明(9 ) 為轉子的觸地襯墊;該系統還可包括一群調整器,其中感 應器以螺紋裝載於其中個別的—個調整器上,調整器則裝 載在中心組件上;該系統還可以包括一群感應器載具,其 中調整器藉由調整器螺絲以螺紋裝載至其中一個感應器載 具上,該感應器載具藉由感應器載具螺絲裝載至中心組件 上;其中一個調整器螺絲與感應器螺絲可以是細牙的,而 其他的可以是粗牙的。 本發明的優點之一是,可以達到轉子在熱導上與機械上 兩者,與快速熱處理室中製程區域的反應氣體的大致絕緣 ;快速熱處理室中轉子的穩定,平順,以及高速的旋轉也 同樣可以達到;本發明也能夠非常容易地拆卸,維修與清 洗。 本發明的其他優點與特色將在以下的敘述中,包括附圖 與專利申請範圍,變得更為清楚。 附圖簡述 圖1是先前技術用於快速熱處理室中的軸承與旋轉系 面圖。 * 、圖2是根據本發明,具㈣性料轉子线之快速熱處理 室的截面圖6 圖3是根據本發明,展示轉子系統特定組成 分分解透视圖。 呵H.·无那 圖4Α是根據本發明的一個實施例,轉子系統,定 及中心組件的分解透视圖。 圖4Β是根據本發明的—個實施例,一感應器護蓋之側视 -12- ^^通用中國國 --------裝— 〈請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-1T 級丨 I IM- In J ·
• ! I - I I I - t— -' _ ·1 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 4 2 印 7 3 A7 ----—____ 五、發明说明(10 ) 圖。 圖5疋根據本發明的一個實施例,該轉子系統之平面上視 圖。 圖6是本發明之轉子系統,一般沿圖5之線6_6所取的截面 圖,展示磁性懸浮系統的細部,此圖是在轉子靜止位置並 接觸到感應器视窗時所取的。 圖7是圖6的部分放大圖。 圖8A與8B示出在轉子膨脹時定位釘的位置。 圖9是定位釘之另一實施例截面圖。 圖10是圖7的另一部份放大圖,展示氣流的方向。 發明詳述 一種快速熱處理儀器,於1 994年丨2月19曰發表apeuse 等人之美國專利申請序號08/359,302,名為「測量基板溫度 之方法與儀!§」("Method and Apparatus for Measuring
Substrate Temperature"),以及於 1 996 年5 月 1 日,Peuse等人 之序號08/64 1,477 ’名為「測量基板溫度之方法與儀器」 (Method and Apparatus for Measuring Substrate Temperature”),兩者均歸屬於本發明之受讓人並在此文中 併為參考文獻。 本發明是關於一快速熱處理室之特色與改良,其要求使 用一磁性懸浮之基板旋轉驅動,該驅動包含三個併入腔室 設計之主要組成;定子,轉子組件,以及感應器;其也包 括一個遠端電子套裝系統。藉由定子所產生的交流磁場, 該轉子可旋轉地裝載,懸吊,以及旋轉於封閉的腔室之中 -13- 本紙張尺度適用令囷國家標準(〇阳)六4規格(21〇乂 297公楚) --------- 沿衣-----—.订------银' ——r • I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^濟部中央標準局員工消費合作衽印製 4^β8 73 at Β7 五、發明説明(u) ,感應器測量轉子的垂直及水平位置,也測量轉予的轉速 〇 特別是’在圖2是一個快速熱處理室1 0 0,用來處理圓盤 狀,直徑1 2英吋(300毫米(mm)的矽(Si)基板1 1 7 ;基板 1 1 7裝載在轉子系統1 1 1上的腔室1 〇 〇之中,並且由位於基 板117正上方之加熱元件11〇加熱。 如同以下更細部的討論,配置所示的基板1 I 7位於裝载在 支撐圓柱1 1 5上的邊環1 1 9之上,支撐圓柱U 5則放置在轉 子113上’ 一個共旋之邊環延展121也自邊環119延伸,邊 環119 ’支撐圓柱115,共旋之邊環延展121,以及轉子 1 1 3,是轉子系統1 1 1的主要組成。 元件110產生輪射112 ’其透過水冷式石英視窗组件 進入處理室1〇〇 ’該视窗組件可位於基板上方大约25毫米 處’在基板117下方是反射鏡153,其裝載於通常具有圓柱 底部的中心組件1 5 1上,反射鏡1 5 3可以用鋁作成並具高反 射表面被覆120,反射鏡遮蓋155(示於圖6、7與1〇中)可以 用來保護該反射鏡,此種反射鏡遮蓋的特定細節\發表於 與此份同曰之美國專利申請,名為「石英反射鏡遮蓋」 ("Quartz Reflector Cover1’),歸屬於本發明之受讓人並在此 文中併為參考文;基板117的底面165與反射鏡153形成一 反射空腔118,來增益基板的等效發射率。 在基板1 1 7與反射鏡1 5 3之間的間隔是可以變化的,在為 1 2付珍晶片所設計的製程系統中,在基板1 1 7與反射鏡1 5 3 間的距離可以在大約3毫米到2 0毫米之間,且最好在大,約5 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS >八4規格(_2ίΟ'Χ29·7公釐) 一--— {請先閑讀背面之汶意事項再填寫本頁) 裴 -、π 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 ^ ^ 68 7 3 A7 ___^ _B7 五、發明説明(12) 毫米到8毫米之間,空腔1 1 8之寬度對高度比應該約大於 2 0:1° 基板117之局部區域1〇2的溫度由一群溫度探針(圖2中只 示出其中三個)測量,每一個溫度探針包括一個藍寶石光管 126 ’其插入導管124,該導管從中央組件151背面通過, 透過反射鏡153的頂端;藍寶石光管126直徑可約為0.080英 吋’而導管1 2 4略大而能使該光管輕易地插入該導管;光管 1 2 6透過光纖1 2 5連接至溫度計1 2 8,其產生一信號標示測 得的溫度;一種完成此溫度量測的方法,發表於上述併為 參考之專利申請「測量基板溫度之方法與儀器」。 製程區域163—般位於基板Π7上方,在製程區域163中 ’以及腔室中其他區域的特定範圍,製程氣體加上基板丨】7 藉由光源1 1 0的溫度控制’致使在基板1〗7上的化學反應; 這些反應包括’但不限於,氧化、氮化、薄膜成長等等; 此製程氣體通常透過位於製程區域1 6 3側邊的氣體壓瓶或蓮 蓬頭’湧入製程區域163;在圖2中,這些氣體自氣體入口 1 7 7進入,如果必要的話,可以使用已知的設計,*以幫浦系 統1 7 9將製程氣體抽出腔室或耗盡。 基板1 1 7 —般是一個大直徑的碎晶片’也可以使用其他材 料的晶片’如之前所述的,此處所討論的實施例是3 〇 〇毫米 的晶片’但本發明考慮一個任何尺寸晶片的旋轉驅動,包 括200毫米,450毫米、也包括更小或更大尺寸的晶片。 中央組件151内含一包含腔室146之環繞迴路,該腔室由 冷卻劑入口 1 8 5 (見圖7 )饋入,透過該入口冷卻劑像是冷的 -15- 本紙張足度適用ϋ國家標¥(匚叫八4規格(21〇-乂297公| ) ' ~ i I n 1 . 訂 银 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作,社印^ 趨咐73 Α7 _ Β7 五、發明説明(13) 軋體或液體可以循環,因而冷卻反射鏡丨5 3 ;水通常在大约 23°C,可以透過中央組件151循環’以保持反射鏡153的溫 度遠低於加熱的基板1 1 7 (例如、1 5 0 °C或更低)。 圖3所示為根據本發明一個實施例之轉子系統丨丨丨的較細 部透視圖,特別是,展示出此種磁性懸浮轉予系統丨i〗之旋 轉結構的分解透視圖,轉子系統1 1丨,在使用時,是部份地 位於轉子凹洞1 1 6中(示於圖6、7與1 〇中);轉子系統i〖丨藉 由邊環119支撐基板117,並旋轉在加熱光源110(見圖2)下 的基板1 1 7,以提供溫度的均勻性。 邊環1 1 9的内側區域’是用來支撐基板丨丨7的擱板丨3 1, 搁板1 3 4是環繞邊環1 1 9内緣的區域,其略低於邊環1丨9的 其餘部份;在此搁板上,邊環丨1 9沿基板外緣與基板接觸, 因此使基板1 1 7的底面1 6 5所有部份暴露,除了一個約在外 緣的小環狀部份之外;對3〇〇毫米基板而言,邊環119的徑 向寬度約0.75英吋,為了把在製程中可能發生在基板117 邊緣的導熱不連續降至最小,邊環9以與基板相同或相似 的材料作成’例如S i,或竣化珍(s i C)。 邊環Π 9,部份地與基板1〗7相鄰,由於其與反應氣體沉 積材料於基板1 1 7上的製程區域丨6 3貼近而面對燃燒,邊環 119對此種燃燒可以抵擋。 邊環1 1 9設計來與支撐圓柱1丨5產生一微緊的封閉,從邊 環1 1 9底部表面之延伸是一個圓柱形的邊緣或護蓋1 〇 9,其 内徨略大於支撐圓柱1 1 5的外徑,使得它在支撐圓柱I 1 5上 吻合,而形成一微緊的封閉;當然,護蓋1 〇 9也可以用數種 ---------^-----—-ST------^ (请先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 16- 適用悄國家標準(CNS )_A4規格(2ί〇χ2们公整) 一 ' 五、發明説明(14) A7 B7 M濟部中央樣準局員工消費合作社卬製 其他方式,連接到支撐圓柱1 I 5上D 若邊環11 9之外徑大於支撐圓柱H5的半徑時,它將超過 支撑圓柱徑向地延伸,邊環1 1 9超過支撐圓柱1 1 5之環狀延 伸,可作為一個擋板’部分地避免零散的光進入反射空腔 118,為了更減少零散的光進入反射空腔118,邊環ιι9可 以披覆一層會吸收來自加熱元件1 1 〇之光的材料(例如,矽 );該吸收應至少選定在溫度計範圍的波長,例如,0 8到大 約1.1微米,為了更減少進入反射空腔118之零散光的量, 可以使用如下所述的共旋邊環延伸1 2 1。 支知圓柱1 1.5可以用,例如,石英作成,並可披覆s丨使之 在溫度計128的頻率範圍不透明,特別是在大約〇 8到大約 1.1微米的範圍。在支撐圓柱115上的Si披覆,作為一個擋 板,阻擋來自外源的輻射’其可能會干擾溫度計溫度的測 量"支撐圓柱1 1 5最好包含以下的特點;它應以具低導熱係 數的材料作成,已知導熱係數值的合適範圍是,大約1 5到 大約之乃^-让笆-⑷以^-“^它广另一個要求是’支撐圓 柱1 [ 5應以熱穩定 > 並對製程中所用化學品種類f惰性的材 料製成,例如,支撐圓柱115以能抗含氣化合物的材料作成 ,可能是有用的;另一個要求是,支撐圓柱n 5的壁應很薄 ’例如’支撐圓柱的尺寸「χ」,應在大約5 〇到丨5 〇密爾之 間’特別是大約1 〇 〇密爾,如此厚度使支撐圓柱u 5能夠有 相當輕的重量,因而降低其轉動慣量,並有一適當的熱導 係數:支撐圓柱1 1 5可由轉子丨】3支撐;此外,支撐圓柱丨j 5 因為做得很長(尺寸「y j ),而使得來自製程區域1 63,到 -17- 本紙張尺賴 I I Γ I I - - ί II ί— If I (請先閲讀背面之注意事硝再填寫本頁) 訂 線丨
Hr i . I 1" A7 B7 4^68 五、發明説明(15 達旋轉组成,包括轉子I 13,之熱與光的量減少了’也就是 ’支撐圓柱可以做得很長,使得熱與光壁矽傳輸一段很長 的距離,以到達旋轉组成區域,y值的適當範圍可以從大約 2.2英吋到大約2 · 9英吋。 轉子1 1 3是磁力作用其上,用以懸浮轉子系統丨丨丨的組成, 特別是’磁場是由定子組件〗2 7 (見圖2與4 A)所產生,該組 件具有永久磁鐵(用來抬起)與電磁鐵(用來控制);如下將詳 述的,它們一起動作,來懸浮轉子系統ill,永久磁鐵也可 以變化地置於中心組件丨5丨中,此種磁性懸浮系統可達到更 穩定與更平順的旋轉,也達到更高的轉速;此種定子與磁 鐵組件可以是一__旦—_的美國專利序號_,名 為-中所描述的類型,該專利屬於SatCon公司,在 此併為參考文獻。 轉子H3之截面可為「c」的形狀,並可用磁性可滲透的 材料作成,像是冷軋(co丨d-roIled)鋼,例如,i7—4^^“或 任何400系列的不鏽鋼;它不必是永久磁鐵的材料,轉子 ⑴最好是非中空且不„曲的,以承受高速旋轉'時的扭曲 ,轉子113可以是圓的,其頂端表面可以是圓形周邊。 也可以在轉子113的表面加上一層披覆,例如,一層鉈 (Ta)披覆;此種披覆為轉子⑴提供—定程度的燃燒保護, 通常Ta披覆可以是,例如,〇.〇 15英时厚,而可以用電浆 喷覆(plasma spray-coating)製程作成。 再參照圖3,支撐圓柱U5具有第—凸輪1〇4,第二凸輪 M3以及第三凸輪106;雖沒有嚴格要求,第—凸輪丨〇4與第 -18- 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(21〇X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 绍濟部中夬操芈局員工消費合作衽印掣 -------¾.-----.—ΐτ-----^---------------- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 4 叫 73 Λ7 .__ B7 五、發明説明(16) 二凸輪1 4 3最好在垂直方向互相抵消,使得支撐圓柱i丨5維 持一個較窄的截面;雖然每一個凸輪以下都會詳述,此處 先提出,第一凸輪104支撐共旋邊環延伸121 :第二凸輪 143像反射鏡侧邊122(示於圖7與10)延伸,以得到兩者間 最小的距離;而第三凸輪丨0 6用於將支揮圓柱丨丨5摩擦式地 裝載至轉子1 1 3。 圖4 A展示快速熱處理系統的其他組成,包括轉子凹洞 1 1 6與中心組件1 5 i,也示出護蓋丨8 1,其部分地界定出轉 子凹洞116,轉子凹洞116—般也由腔室1〇〇底部所界定, 在轉子凹洞116之中是中心组件151,其包含反射鏡153與 反射鏡遮蓋155(見圖6-7與10)。 屮’心組件1 5 1上也裝載了感應系統,來偵測轉子1 1 3相對 於定子组件1 2 7的位置;一個回饋系統,以下將會詳述,用 來提供定子組件1 2 7之電磁鐵線圈中功率的微小變化,以維 持轉子1 I 3旋轉,並大致在轉子凹洞丨〗6的中心。 特別的疋,中心組件1 5 1包括一個或多個x __位置的感應器 101 ’ 101’ ’等等;一個或多個y -位置感應器157,157,, 等等;以及一個或多個2_位置感應器1〇3 , 103,,1〇3„, 1 03 :這些感應器有如圖4B中的感應器護蓋。 圖4 B展示一個X _感應器護蓋丨2 8的側視圖,但通常也可 用於描述y-與z-感應器與感應器護蓋;感應器護蓋128是氣 秦' 式的,所以製程與清洗的氣體不會接觸與危害感應器内 部;感應器護蓋128通常位於中心組件151的壁中,並建構 與排列使得其中的感應器面向欲測量的物體(轉子在這些 -19, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公着) ---------1 ---------裝-----—、1T------線——1 (請先閲靖背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 4^β8 γ j a? _^ _____Β7 _五、發明説明(17) 圖中,所示之兩個X -位置感應器與兩個y_位置感應器,位 在沿中心組件1 5 1的周邊,轉子1 1 3的水平上;四個;2 -位置 感應器,位在沿中心组件1 5 1的基部上,這些感應器面向上 ,使得能測量轉子1 1 3的垂直位置;這些感應器測量轉子的 水平與垂直位置,毋需穿透腔室或在腔室中繞線。 所示之感應器〗〇1 —般在感應器護蓋丨28的中心,並轉而 面向轉子113;感應器101可以是電容式的,藉由透過感應 器遮蓋188感應轉子的位置,該遮蓋以一個0_環2〇1定位; 特別是,電容式的感應器感測在感應器中的金屬電極與金 屬轉予間的電容;經由測量在此電容中的電荷,可以測定 轉子與感應器之間距離的變化;感應器與相配之電路並未 示出’這些是熟知此技術者的範疇》遮蓋丨8 8的厚度可以在 大約1 0密爾到大約3 0密爾’且特別可以是大约2 〇密爾厚; 一般來說’感應器1 〇 1應在轉子丨丨3外約6 〇密爾之中,以便 能有效地感應轉子的位置;感應器藉由電線〖8 9傳送轉予位 置的測量,電線1 8 9連接到一個塞子2 1 1上,其結構以下將 作詳述。 遮罩1 8 8可以用製程相容,非導電材料構成(例如,聚醯 版·-酿亞胺(polyamide-imide),像是 Torlon 或 Vespel);藉 由此類材料作成的遮罩U 8,也可以作為觸地坐墊;也就是 說’當轉子113成為靜止時,因為定子127中的永久磁鐵, 它通常clings to中心组件1 5 1的壁上;在轉子1〗3靜止在遮 罩i 8 8上的情形下’轉子u 3不會直接接觸中心組件1 5丨;此 點可能是重要的,因為當兩個组件均是金屬時,直接的接 -20* ;紙張尺度適用中國國家標導(CNS ) 格(21〇><297公竣) ---- 裝 ^ 訂 線 - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裳 A7 B7 五、發明説明(18 ) 觸常會釋出金屬微粒與灰塵。 螺紋的設計用來能夠作感應器1 0 1的位置調整,使用雙組 螺紋使得位置之調整毋需困難地轉動電線1 8 9,並造成不必 要的糾纏;一組感應器螺絲1 9 1將感應器1 0 1鎖入感應器調 整器197;第一個塞子211避免調整器197的過度旋進感應 器101鎖入感應器調整器197 ;第一個塞子211避免調整器 1 9 7的過度旋進感應器載具1 9 9 ;感應器螺絲1 9 I可以是細牙 的,像是在每英吋大約2 0到3 2個螺紋的範圍;一組調整器螺 絲1 9 3將感應器調整器1 9 7旋入感應器載具1 9 9 ;第二個塞予 2 0 9避免感應器載具1 9 9過度旋進中心組件1 5 1 ;調整器螺絲 1 9 3可以是粗牙的,像是在每英吋大約1 2到1 8螺紋的範圍; 感應器載具1 9 9經由感應器載具螺絲1 9 5,旋進中心組件 1 5 1的壁2 1 3中;上述的雙螺絲系統,使得感應器可以沿其 縱軸傳送,而不會將感應器自己過度旋轉,此過度旋轉與 扭曲的感應器螺紋相關。 已找到一個感應器的佈局,來提供可接受的結果,該佈 i 局有兩個直徑相對的X _位置感應器’兩個直徑相對的y _位 置感應器’以及四個沿轉子凹洞I 1 6基部,以9 〇度相隔的 感應器’如此系統的平面圖示於圖5 ’在此圖中,兩個χ •位 置感應器101與;101’,和兩個y -位置感應器157與157,成直 角’四個z -位置感應器1 〇 3,〗0 3 ',1 0 3,•與1 〇 3 沿著轉子 U 3的基部環繞配置;z-位置感應器1 03自轉子凹洞丨丨6的徑 向距離,可以恰比轉子丨丨3的内徑大;可是,如圖3中所示, 轉予113可能有圓突186 ’其減少轉子113的重量;z_位置感 -21 - 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) M現格(2丨〇 χ州公餐) n 1 n n »^1 Hi n I ,I 丁 - d n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印裝 42687 3 A7 __ B7_ 五、發明説明(19 ) .應器103自轉子凹洞116中心的徑向距離,最好是使得感鹿 器1 03不會看見在圓突1 8 6之間的切除區域;否則,感應器 1 0 3可能會給出假的讀值。 上述整個系統的描述示於圖6中的截面圖。 · 參照圖7的放大截面圖,中心組件1 5 1在靠近其基部處, 组合接合處1 6 7 —般是一個相當厚的裝載段;類似地,圓柱 形的薄壁129有一空腔接合處169,其一般也是一個相當厚 的裝載#又,空腔接合處1 6 9裝載在組合接合處i 6 7上,以提 供腔室100之密封真空緊閉的基部;雖然鉗子或其他熟於此 技術者所知的裝載技術也可以使用,但是此裝載排列可藉 由一系列的螺栓2 0 3來完成。 當中心組件15 1從轉子凹洞H6之移去時,例如,為了维 修,將組合接合處167從空腔接合處169卸下,然後中心組 件1 5 1便可以取出;因為所有的感應器都裝載在中心組件 1 5 1上,所以它們的相對位置,不會因為中心组件丨$ i自轉 子凹洞1 1 6中取出而受到擾動;因此’不必像如果在移出中 心元件時感應器相對位置改變那樣’重新校正感•應器;在 一些 < 前的系統中,某些感應器以空腔接合裝載在腔體的 一段上,而其他感應器以組合接合裝載在腔體的一段上·當 中心組件自腔室移出時,該感應器需重新校正;此優點消除 了重新校正的需要,是本發明的優點之一。 轉子凹洞1 1 6可以做的夠寬,使得在移去轉子系統丨i i時 ,可以用手清潔;也就是說,在圓柱薄壁129與支揮圓柱u 5 之間的間隙,可將清洗工具插入,以除去微粒與殘餘物。 -22- 本紙張尺度制中賴家辟(CNS) Α4規格(21DX297公董) ---------淋衣-----·!.π-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4268 7 3 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 五、發明説明(20 ) 循環通路與腔室146也可以將熱量自圓柱薄壁129,定子 1 2 7,與轉子1 1 3移去,特別是,可以藉由輻射至腔宣i 4 6 將熱量自這些组成移走;這對轉子113而言特別重要,因為 當轉子1 1 3懸浮時,它很難透過傳導的方式散熱,如下所討 論的’可以提供一清洗氣體,來增進自轉子113至腔宣 的熱量傳導。 如圖7,8A與8B所示,支撐圓柱U5之第三凸輪106摩擦 地銜接一群聚彈性的定位釘丨2 3 (亦見圖5 ),其摩擦密合裝 載在一群在轉子113之上方邊緣表面il3a的凹洞2〇4中;定 位針1 23可以用’例如,鐵氟龍(Tefl〇n(pTFE))或Vespel, 作成;已發現一個可接受的,使用四個定位釘丨2 3的設計, 每一個定位釘1 2 3有一個環繞它的定位釘〇 -環1 〇 5,一般在 其最窄的部分;〇 -環i 0 5使定位釘i 2 3變得更強硬,以對抗 過度巨大的變形;每一個定位釘丨2 3以針狀塞子1 5 9固定, 等數之塞子一般等距離地,沿轉子n 3之頂端表面n 3 a周 圍配置;針狀塞子丨5 9以非螺紋方式,摩擦密合地,插入轉子 1 1 3之頂端表面中相對應的凹洞。
藉由第三凸輪106與定位釘123的銜接,將支撐園柱115 以固定但具彈性的方式支撐在轉子113上;該群在表面 1 1 3 a上之凹洞2 〇 4,形成一圓形,其半徑一般大於支撐圓 柱1 1 5的半径,轉子1 1 3的旋轉造成支撐圓拄1 1 5相對應的 旋轉;第三凸輪1〇6藉由定位釘123的摩擦密合足夠緊,使 得支撐圓柱115在轉子113上升至操作速度時,不會在定位 釘1 2 3上滑動或跳躍D -23- 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A视格(21{)>(297公楚) ^^^1 ^^^1 I 11 »1 ^^^1 ^1 1^衣 --—^^1 - --1- ! ^^1· '1,, 1^1 — j —^1 ^^1 t -ί·-_ ·. I (請先¾讀背面之注意事項再填寫本頁} 4^68 7 3 經濟‘邓中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(21 ) 使用定位釘1 2 3確保支撐圓柱1 1 5在製程中,不會以離心 方式旋轉;如前所述,轉子1 1 3在製程中被加熱,因此,它 會膨脹而其直徑增加’具彈性的定位釘1 2 3,允許此膨脹。 圖8A示出在轉子1.1 3是冷卻時,支撐圓柱115靜止在定位 釘〇 -環1 0 5上’定位釘1 2 3可以·彎曲一個角度,使得其接觸 第三凸輪106的面幾乎是垂直的;在製程中,當轉子I!〗的 半徑增加時,定位釘1 2 3彎曲的角度減少,直到定位釘1 2 3 幾乎是垂直的。此為在圖8 B中所示的情形,雖然角度減少 ’定位釘1 2 3依然能以穩固於轉子1 1 3的方式,接觸第三凸 輪106並緊握支撐圓柱115;在轉子113加熱時,定位釘123 上移動的距離可以约為2 0到3 0密爾。 此外提出,定位釘I 2 3經由針狀塞子1 5 9的摩擦密合夠緊 ’使得定位針1 2 3不會不小心自轉子1 1 3的凹洞2 0 4脫落, 即使在高速旋轉時,而即便它們未以螺紋固定;藉由避免螺 紋,凹洞2 0 4不會有大量的表面積,其上可能會吸附氣體而 污染腔室;再者,在轉子有一層披覆的情形下,相較於有 螺紋的洞,披覆較容易披覆在沒有螺紋的洞;最後,定位针 趨向於減少’由於支撐圓柱1 1 5與轉子1 1 3之間相對運動與 摩擦,產生的金屬微粒。 在另一個實施例中’如圖9所示,支撐圓柱〗1 5,以另一種 方式連接到轉子11 3 1;此處,支撐圓柱1 1 5,在其底部周緣有 一個圓形的溝槽1 87,一群定位釘123_從轉子上方表面 113 a'之摩擦密合裝載露出,並在數個不同的位置銜接溝槽 1 8 7 ,定位釘1 2 3 '可以與定位針1 2 3相似*具有球棒的形狀 -24- 本纸张尺度適用中國國家標準(CMS ) Α4規格(210Χ297公釐) --------ά-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 1 426873 經濟部中央樣隼局員工消費合作社印装 A7 B7五、發明説明(22 ) ^' ~~ ;此實施例具有在空腔1丨8與轉子系統丨丨〗間之氣流路徑更 窄的優點(在圖10中以箭頭175表示,以下會詳述),而且, 在此實施例中,因為支撐圓柱丨15,的大量表面積,靠近水 流空腔1 4 6 ’大量的熱可以從支撐圓柱丨〖5移出。 回頭參照圖7 ,第一凸輪104用作支撐共旋邊環延伸12 j丨 共旋邊環延伸12 1—般是frustal形,並徑向地從第—凸輪 104向腔室100側面往外延伸;共旋邊環延伸121在第一凸輪 1 0 4上的摩擦舍合,確保共旋邊環延伸1 2【隨支撐圓柱i ^ 5 方疋轉,而不會跳躍或滑動。 在共旋邊環延伸1 2 1與其下之軸承遮蓋丨6 }間的間隙是很 小的,可以在大約3 〇到9 0密爾的範圍中;藉由此微小間隙 ,製红氣體可以從製程區域1 6 3流至轉子系統η ^的量,以 及其伴隨的組成,達到最小;以相同的方法,共旋邊環延 伸1 2 1也用來將轉子凹洞! 1 6之中的组件,與在製程區域 1 6 3產生的熱,熱性隔絕。 共旋邊裱延伸1 2 1可以用石英或其他材料,像是,石墨,碳 化矽,陶瓷等等,來作成;以此類材料作成之共旋邊環延 伸121,不會吸收大量的燈泡輻射能量;這可能是重要的, 因為此種吸收可加熱共旋邊環延伸121,其將會增加其表面 之熱反應物質的汽化,而回到製程區域〗6 3 ;當然,根據製 程的要求,其可能需要燈泡加熱共旋邊環延伸丨2 i ,在此情 形中,共旋邊環延伸1 2 1可以用,例如石墨,來作成:更多 共旋邊環延伸的細節,可以在同一日申請之美國專利申請 ,名為「用於半導體處理室之共旋邊環延伸」,assignedt〇 -25- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210><297公餐) f請先閱讀背面之注意事喟再填寫本頁j I —裳-------訂 , 111 4 268 7 ^ A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作钍印製 五、發明説明(23 ) the assignee of the present invention,在此處併為參考文獻。 在另一特色中,凸輪104,106,與143的厚度,提供了 支撐圓柱1 1 5 —定程度之堅硬度’以避免非圓之扭曲;特別 疋’如上所述’支撐圓柱115可以主要由薄石英材料構成, 並且可能面對有害的製程條件與高速的旋轉;為了避免支 撐圓柱115的扭曲,最好是提供其相同增進強度與硬度旳區 ;凸輪段(104,143與106)的厚度有助於提供此非常程度 的強度。 如上所述’以及特別如圖7中所示,第二凸輪1 * 3從支撐 圓柱1 15之間投向中心組件151之反射鏡側邊122 ,如此做 ’第二凸輪143達成數個目的,第一,它限制可能在基板 1 1 7之底面1 6 5附近出現的氣體,向下流到轉予丨丨3以及其 伴隨之組成;第二,如所述,凸輪1 4 3強化了支撐圓柱1 ^ 5 ’以提供在高速旋轉期間特別重要的更高強度:第三,凸輪 143阻擔了發散自製程區域163之不需要的光,否則其可能 向下輻射到感應器1 0 1 ’ 1 〇 1,,1 〇 3 -1 〇 3,",以及丨5 7與 1 5 7 ;弟四,在第二凸輪1 4 3與反射鏡側邊1 2 2之間的微小 間隙’允許一些來自支撐圓柱115的熱量,傳離至反射鏡側 邊1 2 2,然後此熱量由在中心組件〗5 !中的循環通路帶走 如上所提出,轉子凹洞I 1 6的一個圓柱形部分,由圓柱形 薄壁1 2 9限制,該圓柱形薄壁1 2 9的厚度可以小於一毫米; 圓柱形薄臂1 2 9的頂端邊緣連接至薄壁凸輪丨7 1,圓柱形薄 壁129的底部是由空腔結合處169提供;薄壁凸輪ηι,圓 柱形薄壁129與空腔接合處169最好以同一塊不錄鋼構成, -26· 本紙法尺度通用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(210)<297公着) (请先閱读背面之注意事項再填寫本頁〕 丨裝 訂 線 經濟部中央榡準局員工消費合作.社印装 4268 7 3 A7 1、發明説明(241 " 一 ' — 此處稱作護蓋1 8 1 ;雖然圓柱形薄壁丨2 9以垂直壁展示,々 也可以使用其他角度,可是,垂直的設計較能避免圓柱形 薄壁129的扭曲或裂解’垂直的設計也較易製造。 圓柱形薄壁129在轉子113與定子組件127之間,提供一 -個邊界;特別的是,對被定子組件1 2 7磁性懸浮的轉予】j 3 而言,轉子H3必須物理地靠近定子組件127,以便產生有 效率的磁性聯繫(由於電磁場的反平方本質);在產生磁場的 足子組件1 2 7與轉子Π 3之間的總距離,可能為磁鐵強度限 制於大約2 _ 5毫米之内;使用圓柱形薄壁丨2 9使轉予丨〗3可以 位於足夠靠近定子組件丨27,以便有效率地被定子組件127 所產生的磁場懸浮。 雖然轉子113必須合理地靠近定子組件127,但也必須有 轉子1 1 3熱膨脹時所需’共計入控制系統定位誤差的間隙· 當熱源1 1 0加熱基板1 1 7時,中心組件1 5 1與轉子系統ji 藉由傳導與輻射也接收了熱量,此加熱造成轉子u 3微小的 熱膨脹;如果轉子1 1 3放的太靠近圓柱形薄壁1 2\,該熱膨 脹可能導致轉子丨1 3在旋轉時撞擊到圓柱形薄壁丨2 9,而對 基板I 1 7 ’轉子系統1 1 1,與圓柱形薄壁I 2 9造成潛在的損 害;因為轉子系統U1與圓柱形薄壁129兩者均是高度敏感 與精確製作的組成(如上所述,圓柱形薄壁1 2 9厚度可能小 於一毫米)’此種撞擊可能導致非常昂貴的維修;再者,此 種撞擊可能在腔室中導致大量的金屬微粒污染。 因此,在圊柱形薄壁I 2 9與轉子1 1 3之間的間隙,是本發 明之另一個重要特色;已知道在3 〇 〇毫米基板的系統中,產 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) II I _ 裝 訂 __ — 線- ·*. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 426 A7 ---___________ B7 五、發明説明(25 ) 生令人滿意之結果的間隙,是大约〇 · 〇 4 〇到〇 〇 6 〇英吋,而 特別是0 04 5英吋;雖然這些尺寸是基於直徑約丨3 , 5英吋的 轉子’但是其他直徑的轉子也可適用;因此,如果使用的 間隙是0.045英忖,圓柱形薄壁129的内直徑就是大约 1 3 . 5 9 0英对:這樣的間隙可以適用於轉子溫度丨〇 〇。〇的上 升’正如在一個其轉子溫度在製程的過程中從2 0 °C上升至 I 2 0 C的系統中,可能遇到的情形一樣。 如圖7所示’清洗氣體可以經由—個清洗氣體入口或噴嘴 147 ’引入2腔1 1 8 ;清洗氣體入口 1 47連接到一個氣體源( 未示出)’關於清洗氣體系統更多的細節可以參閱丨9 9 6年7 月24曰之美國專利申請序號08/687,166,「在化學氣相製程 中清洗基板背面的方法與儀器」;以及本文同日之「在化學 氣相製程中清洗基板背面的方法與儀器」,兩者均讓予給 本申請案之受讓人,在此併為參考文獻。 該清洗氣體可以流入空腔丨〗8,參照圖1 〇,清洗氣體之 路徑以第一氣體箭頭1 7 5表示;此清洗氣體在反射鏡側邊 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 2與支撑圓柱1 1 5之間向下流動’然後該清洗氣體沿中心 組件1 5 1和轉子i〖3流動’再沿圓柱形薄壁丨29向上流,之 後該氣體流向抽承遮蓋1 6 1與共旋邊環延伸1 2 1之間;藉由 如此’該清洗氣體在沿共旋邊環延伸1 2 1方向被黏滯地拉動 ’共旋邊環延伸1 2 1的高速旋轉造成此效應;然後該清洗氣 體進入廢氣埠1 8 3 ’並由幫浦系統〗7 9移出;在一些清洗氣 體從空腔1 1 8漏出至製程區域1 6 3 (由於,例如,邊環1 1 9的 缺陷)的情形中,這些氣體也可以沿這共碇邊環延伸1 2 1被 -28- 本纸張尺度適用中國國家榡準(CMS ) A4規格(210X297公釐) A7 --—— ___ B7 五、發明説明(26^ "~* " --- 拉走並移去<5 此清洗氣體確保維持-連續的背面壓力,使得沉積不會 發生在基板11 7的背面165 ;雖然背面壓力隨製程而變化Y 但適當的背面壓力可約在〗〇〇毫托爾(爪丁〇rr) ^ 本發明已用較佳實施例詳述’可是’本發明不限於描寫 與敘述的實施例,而本發明的範圍是由所附之專利中請範 圍來界定。 --------—裝 j· - * (請先閲請背面之注意事項再填窍本頁} 丁 ,-'° 經濟部中央標率局員工消費合作社印裝 29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)