TWI625819B - 用於有效率的熱循環的模組化基材加熱器 - Google Patents

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TWI625819B
TWI625819B TW103104277A TW103104277A TWI625819B TW I625819 B TWI625819 B TW I625819B TW 103104277 A TW103104277 A TW 103104277A TW 103104277 A TW103104277 A TW 103104277A TW I625819 B TWI625819 B TW I625819B
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席拉溫甘嘉哈
巴杜法曼達卡立艾帕艾查帕
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應用材料股份有限公司
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Abstract

本文所述的實施例係關於一種設備與方法，用於一基材加熱器，該基材加熱器用於一基材處理腔室。在一實施例中，用於一基材處理腔室的一種基材支座包括：一主體，該主體具有一頂部板材，該頂部板材具有一基材接收表面；以及一可移動的加熱器，該加熱器設置於該主體中，該加熱器可相對於該頂部板材移動。

Description

用於有效率的熱循環的模組化基材加熱器
本發明的實施例一般係關於一種加熱器，該加熱器用於支撐在處理腔室中的基材，該處理腔室用於電子裝置製造。更具體地，一種模組化加熱器，可用於沉積腔室、佈植腔室、蝕刻腔室、或退火腔室中，該等腔室用於電子裝置製造處理。
在電子裝置(例如，半導體裝置、發光二極體與類似者)的製造中，基材受到許多熱處理，例如蝕刻、沉積、佈植與退火。許多這些處理要求基材加熱至所欲溫度，且在特定處理期間維持該溫度。基材加熱通常由加熱裝置(加熱裝置朝向基材發射熱)提供、藉由傳導將熱轉移至基材而提供、藉由感應將熱轉移至基材而提供、或者其某種組合。在某些熱處理中，基材必須快速加熱至所欲溫度，以確保膜形成的開始或離子遷移(例如在佈植處理中)。在許多熱處理期間，橫越基材的表面區域之溫度均勻性也是所欲的，以提供均勻的化學或物理反應於基材上。
但是，許多傳統的基材加熱方案具有慢的加熱上升時間，以及不足的能力來提供橫越基材之足夠的溫度均勻性。這導致較長的處理時間，且也會導致不完全的處理，這將嚴重影響裝置良率與生產量。另外，許多傳統的腔室與相關的加熱裝置並未配置成以此方式使用：可以採用不同的加熱方式而不需要顯著的修訂與停工期。
因此，需要用於改良式基材加熱器的設備與方法，可以促成基材的均勻加熱。
本文所述的實施例係關於一種模組化基材支座，可用於多種腔室及/或多種電子裝置製造處理中。在一實施例中，提供用於一基材處理腔室的一種基材支座。該基材支座包括：一主體，該主體具有一頂部板材，該頂部板材具有一基材接收表面；以及一可移動的加熱器，該加熱器設置於該主體中，該加熱器可相對於該頂部板材移動。
在另一實施例中，提供用於一基材處理腔室的一種基材支座。該基材支座包括：一主體，該主體具有一基材支撐表面與一第一圍繞體；以及一加熱器，該加熱器設置於該第一圍繞體中，該加熱器包括一第二圍繞體，該第二圍繞體係流體流通於該第一圍繞體。
在另一實施例中，提供一種處理腔室。該處理腔室包括一殼體，該殼體包括一處理容積；以及一基材支座，該基材支座設置於該處理容積中。該基材支座包括：一主體，該主體具有一基材支撐表面與一第一圍繞體；以及一加熱 器，該加熱器設置於該第一圍繞體中，其中該加熱器與該基材支撐表面之間的一距離為可調整的。
在另一實施例中，提供一種用於處理一基材的方法。該方法包括：轉移一基材至一基材支座的一基材支撐表面，該基材支座具有一加熱器設置於其主體中；偵測該基材的溫度；以及回應於該所偵測的溫度，相對於該主體與該基材而移動該加熱器。
在又另一實施例中，提供一種用於一基材處理腔室的基材支座，該基材支座包括複數個熱源設置於一主體中。該主體包括一頂部板材，該頂部板材具有一基材接收表面。設置於該主體中的該等複數個熱源係配置成發射光來加熱該頂部板材，其中該等複數個熱源的一部分係配置成相對於一第二熱源，獨立地控制由至少一第一熱源所發射的該光。
100‧‧‧基材支座
105‧‧‧主體
110‧‧‧加熱器
115‧‧‧外部側壁
120‧‧‧頂部板材
125‧‧‧端部
130‧‧‧周邊表面
135‧‧‧肩部
136‧‧‧底部表面
138‧‧‧基材接收表面
140‧‧‧燈模組
145‧‧‧升舉銷孔
150‧‧‧開孔
155‧‧‧內部表面
160‧‧‧柄裝置
165‧‧‧軸裝置
170‧‧‧真空密封件
175‧‧‧凸緣
200‧‧‧基材
205‧‧‧第一軸
210‧‧‧第二軸
215‧‧‧開孔
220‧‧‧底部
225‧‧‧底部
230‧‧‧升舉銷致動器裝置
235‧‧‧升舉銷
240‧‧‧開孔
245‧‧‧開孔
247‧‧‧升舉板
250‧‧‧有孔的板材
255‧‧‧內部側壁
260‧‧‧燈安裝板
265A‧‧‧第一圍繞體
265B‧‧‧第二圍繞體
266‧‧‧縫隙
270A‧‧‧內部容積
270B‧‧‧內部容積
275‧‧‧縫隙
280‧‧‧腔室邊界
285‧‧‧密封件
292‧‧‧端子
293‧‧‧電力引線
294‧‧‧表面
295‧‧‧塗層
296‧‧‧熱控制通道
297‧‧‧冷卻劑來源
300‧‧‧致動器
305‧‧‧間隔距離
310‧‧‧肩部區域
315‧‧‧孔
320‧‧‧殼體
325‧‧‧露出部分
400‧‧‧基板處理腔室
402‧‧‧殼體結構
404‧‧‧石英腔室
405‧‧‧頂板
406‧‧‧處理容積
412‧‧‧表面
414‧‧‧氣體分配裝置
416‧‧‧外部燈模組
418‧‧‧間隔距離
422‧‧‧排氣裝置
424‧‧‧第一氣體入口
426‧‧‧第二氣體入口
428A、428B‧‧‧流動路徑
430‧‧‧致動器裝置
432‧‧‧第二致動器
434‧‧‧溫度感測器
AA‧‧‧周遭大氣
PA‧‧‧處理大氣
因此，藉由參照實施例，可更詳細瞭解本發明之上述特徵，且對簡短總結於上的本發明有更具體的敘述，某些實施例是例示於所附圖式中。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。
第1圖根據本文所述的實施例，為基材支座的部分分解等尺寸視圖。
第2圖為第1圖所示的基材加熱器的一實施例的部分側部橫剖面視圖。
第3A圖與第3B圖為第2圖所示的基材加熱器的一 部分的側部橫剖面視圖。
第4圖為腔室的示意的側部橫剖面視圖，該腔室可與根據本文所述之實施例之基材加熱器一起使用。
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。也可瞭解到，一實施例中揭示的元件可有利地用於其他實施例中，而不用具體詳述。
本文所述的實施例係關於用於一基材支座的設備與方法，該基材支座在設計上係模組化，以促成在多種電子裝置製造處理中的使用。本文所述的基材支座可用於涉及不同製造處理的多種處理腔室中。例如，本文所述的基材支座可用於沉積腔室、蝕刻腔室、退火腔室、佈植腔室、用於形成發光二極體的腔室、以及其他處理腔室中。該基材支座可用於可從加州的聖克拉拉的應用材料公司取得的處理腔室中，並且也可用於來自其他製造商的處理腔室中。在一實施例中，該基材支座使用加熱器，該加熱器設置於基材支座的主體中。加熱器可包括燈陣列，且加熱器可耦接於控制器與溫度感測器，控制器與溫度感測器促成定位於基材支座上的基材的溫度的封閉迴路控制。加熱器也可相對於該基材垂直地及/或旋轉地移動，以改變與基材之間的間距，且另外減小其中的溫度升降率。本文所述的基材支座可以促成較快的升溫時間並且增加溫度均勻性，這增加了生產量且減少所有權的成本。
第1圖根據本文所述的實施例，為基材支座100的部分分解等尺寸視圖。基材支座100係模組化，使得該設計促成在不同的腔室及/或不同的處理中的使用。在一態樣中，基材支座100的元件為可互換的，這促成可以翻新改造至多種腔室中，該等腔室配置來用於不同的沉積或熱處理。基材支座100包括主體105，主體105具有加熱器110設置於其中，加熱器110被主體105的外部側壁115圍繞。加熱器110可包括平臺，平臺可在主體105的中空部內移動。頂部板材120適於由加熱器110周圍的外部側壁115來支撐。頂部板材120係圖示成間隔於外部側壁115的端部125，以更清楚地顯示加熱器110。
外部側壁115的端部125與頂部板材120的周邊表面130之一者或兩者可包括介接結構，以協助將頂部板材120設置於外部側壁115上的預定位置中。藉由緊固件(未圖示)，例如螺絲、夾具或其組合，可將頂部板材120固定至外部側壁115的端部125，緊固件可以促成頂部板材120的容易移除與附接。頂部板材120係配置成模組化的，且頂部板材120可在腔室維護期間且為了整修而容易地改變。介接結構的一實施例係圖示為肩部135，肩部135設置於外部側壁115的端部125上。肩部135可為通道、溝槽、漸縮的表面或凹槽。頂部板材120的周邊表面130也可包括匹配於肩部135的通道、溝槽、漸縮的表面或凹槽。頂部板材120包括底部表面136與相對於底部表面136的基材接收表面138。基材接收表面138的尺寸經過設計，以在處理期間接收與支撐基材(未 圖示)，例如，具有200毫米的直徑、300毫米的直徑、450毫米的直徑、或其他直徑的基材。另外，基材接收表面138可用於支撐矩形或多邊形的基材。主體105與頂部板材120可為圓盤狀，如同第1圖所示，或者主體105與頂部板材120可為矩形。
加熱器110包括複數個燈模組140，燈模組140適於朝向頂部板材120的底部表面136發射電磁能量，以加熱在處理期間設置於基材接收表面138上的基材(未圖示)。加熱器110也包括升舉銷孔145，用於接收可移動的升舉銷(未圖示)，升舉銷促成基材轉移至與自基材接收表面138。相似的，頂部板材120包括開孔150，當頂部板材120安裝於主體105上時，開孔150同軸地對準於升舉銷孔145。加熱器110的尺寸稍微小於外部側壁115的內部表面155的內部尺寸，以允許加熱器110相對於內部表面155移動，而在兩者之間不會有任何接觸。基材支座100耦接於柄裝置160，柄裝置160適於介接於腔室(未圖示)。或者，加熱器110可用懸臂的配置方式支撐於腔室的側壁。柄裝置160包括套疊的軸裝置165，軸裝置165用於獨立地移動加熱器110與主體105。柄裝置160設置於真空密封件170中，真空密封件170可在凸緣175處耦接於腔室。
第2圖為第1圖所示的基材支座100的一實施例的部分側部橫剖面視圖。基材200設置於頂部板材120的基材接收表面138。柄裝置160的套疊的軸裝置165包括第一軸205，第一軸205至少部分設置於第二軸210內。第一軸205 延伸通過形成於主體105底部220中的開孔215，使得第一軸205可耦接於加熱器110的底部225。第二軸210至少部分圍繞第一軸205，且第二軸210耦接於主體105的底部220。
升舉銷致動器裝置230可耦接於基材支座100，以升舉及降低升舉銷235(第2圖中僅圖示一個)，升舉銷235設置通過形成於主體105底部220中的開孔240(第2圖中僅圖示一個)以及通過形成於加熱器110底部225中的開孔245。升舉銷致動器裝置230的一實施例包括升舉板247，升舉板247耦接於致動器(未圖示)，致動器垂直地(Z方向)移動升舉板247，這使升舉銷235位移，以使基材200間隔於頂部板材120的基材接收表面138，以促成機器人轉移處理。
加熱器110包括有孔的板材250，有孔的板材250設置於內部側壁255上。燈安裝板260設置於內部側壁255上、相鄰於有孔的板材250。底部225、內部側壁255與燈安裝板260的內部表面界定第一圍繞體265A，第一圍繞體265A流體流通於第一軸205的內部容積270A。可變的縫隙266存在於有孔的板材250與燈安裝板260之間，如同第2圖所示。頂部板材120的底部表面136與有孔的板材250的上部表面之間的容積界定了第二圍繞體265B，第二圍繞體265B流體流通於第二軸210的內部容積270B。在一實施例中，各個圍繞體265A、265B以及可變的縫隙266與內部容積270A、270B共用相同的壓力環境。在外部側壁115的內部表面中且在有孔的板材250的外部表面與內部側壁255之間的縫隙275允許通過開孔215而在第二圍繞體265B與第二軸210的內部容 積270B之間的流體流通。
當基材支座100安裝至基材處理腔室(如同第4圖更詳細討論的)中時，真空密封件170的凸緣175密封耦接於腔室壁部，腔室壁部在第2圖中圖示為腔室邊界280。真空密封件170的凸緣175的耦接使腔室邊界280之上的處理大氣PA(處理大氣PA會週期性地處於真空壓力)分離於腔室邊界280之下的周遭大氣AA。真空密封件170可為波紋管結構，允許套疊的軸裝置165的移動，套疊的軸裝置165也在處理大氣PA內並且與周遭大氣AA分離。真空密封件170可在其遠端處耦接於密封件285，密封件285防止周遭大氣AA與處理大氣PA之間的任何流體流通。因此，基材支座100的圍繞區域內的壓力可實質上等於在處理期間處理大氣PA的壓力，處理大氣PA的壓力通常為負壓(亦即，真空壓力)。這提供對於熱傳導路徑的較佳控制，因為可以如同所需地改變距離，以獲得所欲的溫度控制。
基材支座100的結構構件的材料包括防熱與化學品的材料，例如鋁(Al)、陶瓷、石英、不鏽鋼、以及工程的聚合體，例如聚醯胺型的塑膠、聚醚醚酮(PEEK,polyetheretherketone)材料、聚芳醚酮(PAEK,polyaryletherketone)材料與類似者。柄裝置160與主體105可包括鋁、不鏽鋼、或陶瓷。在某些實施例中，主體105的底部220與外部側壁115可包括鋁、不鏽鋼、陶瓷與其組合。塗層295可設置於主體105的底部220與外部側壁115之一者或兩者上。塗層295可為熱阻障膜，用於保持主體105內 的熱能。塗層295可包括矽膜、陶瓷膜、氧化物膜、或其組合。塗層295也可包括多層矽，例如非結晶矽、單晶矽、多晶矽、與其組合。塗層295也可包括氮化物層(例如氮化矽)、氧化物層(例如氧化矽)、嵌埋的氧化物層與類似者，以及堆疊層(例如介電質堆疊與絕緣層上矽(SOI,silicon on insulator)膜)。塗層295也可包括防電漿材料，例如含釔的材料，像是氧化釔(Y2O3)、元素釔(Y)、與其組合。
加熱器110的多個部分可包括多種材料，例如不鏽鋼、鋁、陶瓷、與工程的聚合體。例如，加熱器110的內部側壁255與底部225可包括鋁或陶瓷材料。燈安裝板260可包括防熱且電絕緣材料，以電路板的形式，具有端子292用於燈模組140以及用於電力引線293，以提供電力至燈模組140。燈安裝板260可包括VESPEL®、PEEK、PAEK或其他可承受高於大約攝氏200度(℃)至250℃或更高的溫度的材料。
頂部板材120可包括不同的材料，用於使用於不同的處理，以及各種材料的組合，取決於基材200上所欲的熱均勻性。頂部板材120可包括鋁(Al)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)、以及其他陶瓷材料及/或塗層，取決於頂部板材120的熱要求及/或使用基材支座100所執行的熱處理。例如，頂部板材120可包括鋁(用於低溫處理)或陶瓷(用於高溫處理)。頂部板材120的材料、表面拋光及/或塗層也可根據所欲的發射率來選擇，以控制熱能的吸收，以及因此基材的溫度。例如，當需要低發射率(高反射率)來控制熱能的吸 收時，可使用鋁材料來用於頂部板材120。相反的，當需要更多熱吸收時，可使用陶瓷材料。石墨或玻璃質的碳可塗覆於頂部板材120的底部表面136上，以增加發射率值。另外，頂部板材120可包括石英材料(不透明的或透明的)，取決於燈模組140與基材200之間所需的透射的數量。另外，矽可用於頂部板材120的材料。因為頂部板材120為裝置的模組化與可互換的元件，可使用替代的材料來用於頂部板材120，例如，頂部板材120可由Al、SiC、GaN、石墨、陶瓷與其他適宜的材料或塗層來製造，取決於腔室的熱與結構需求。
有孔的板材250可包括鋁材料、不鏽鋼或陶瓷材料。有孔的板材250可包括反射性的表面294。表面294可拋光或選擇性地包括反射性塗層295。反射性塗層295也可形成於外部側壁115的內部表面155上，以提高來自燈模組140的能量的反射及/或降低外部側壁115的內部表面155的發射率。反射性塗層295可包括金(Au)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鉭(Ta)或其衍生物，例如氧化鈦-氧化矽(titania-silica)或氧化坦-氧化矽(tantala-silica)。在一實施例中，反射性塗層295包括一或更多個二氧化矽層及/或五氧化二鉭層。在一具體實施例中，反射性塗層295的最外層包括二氧化矽。
在一實施例中，主體105的底部220與外部側壁115之一者或兩者可包括熱控制通道296形成於其中。熱控制通道296耦接於冷卻劑來源297，例如可以冷卻主體105的液體或氣體。來自冷卻劑來源297的流體可流動通過熱控制通道 296，以控制主體105的溫度。在一範例中(未圖示)，二或更多個熱控制通道296與冷卻劑來源297之間的入口導管與出口導管(圖示成虛線)可在第一軸205內繞徑。狹縫可形成通過第一軸205的側壁的一部分、相鄰於開孔215。狹縫可形成為具有Z方向的長度，以提供第一軸205相對於第二軸210的無受限移動。
燈模組140可為輻射型的燈、感應型的燈、與其組合。各個燈模組140可為發射紅外線波長的光、紫外線波長的光、可見光波長的光、或其組合之光源。在一實施例中，燈模組140可包括鹵素燈。燈模組140的數量也可根據使用者偏好與要執行的熱處理來決定。燈模組140可用一形態分佈於燈安裝板260上，例如極性陣列、格柵形態、同心環或實質上沿著燈安裝板260的徑向位置之線性列(亦即，方位角形態)、或其他形態。燈模組140可個別受到控制，或複數個燈模組140可共同受到控制，以提供不同的區域。例如，個別的燈模組140或燈模組140的群組可獨立地受到控制，以提供較多或較少的熱能至基材200。在一範例中，基材200的中心可加熱至所欲的溫度，但是基材200的周邊會比較冷，因為基材200的邊緣處的熱損失(透過傳導及/或輻射)。在此範例中，燈安裝板260的周邊附近的燈模組140列、環或群組可設有較高的輸入功率，相較於燈安裝板260的中心附近的燈模組140列、環或群組來說，以提供較多的熱至基材200的周邊。燈模組140可耦接於驅動電路，驅動電路為封閉迴路溫度控制電路的部分。溫度感測器可用於提供基材200的 溫度的量測，且輸入至燈模組140的功率可根據溫度感測器所提供的溫度資料來加以控制。
在操作上，來自該等燈模組140的熱能可接近地控制，以均勻地加熱基材200。除了該等燈模組140的個別與集體控制以及封閉迴路溫度控制電路之外，燈模組140與頂部板材120的底部表面136之間的距離可受到控制。
第3A圖與第3B圖為第2圖所示的基材支座100的一部分的側部橫剖面視圖，顯示了藉由相對於基材支座100的主體105的其他部分將加熱器110升高所提供的熱控制態樣的各種實施例。加熱器110可在主體105內移動，以使燈模組140間隔較近於或較遠於頂部板材120的底部表面136。當加熱器110耦接於第一軸205時，第一軸205可耦接於致動器300，致動器300垂直移動加熱器110於主體105內，以提供燈模組140與頂部板材120的底部表面136之間受控的間隔距離305。在某些實施例中，加熱器110可升高至當有孔的板材250接觸於燈安裝板260時的位置，升高是以此方式：將有孔的板材250從外部側壁115的內部表面155中所形成的肩部區域310升舉。
如同第3A圖所示，第一軸205被致動垂直往上(+Z方向)，以使燈模組140移動朝向頂部板材120的底部表面136。這將燈模組140帶得更靠近頂部板材120的底部表面136，且來自燈模組140的熱能可更集中至基材200的特定區域。第3A圖所示的較短間隔距離305可用於施加更多的熱至設置於頂部板材120的基材接收表面138上的基材200，因為 燈模組140較靠近頂部板材120，並且也可提供基材200的快速加熱。
如同第3B圖所示，第一軸205可被致動往下(-Z方向)，以加長燈模組140與頂部板材120的底部表面136之間的間隔距離305。為了提供第3B圖所示的間隔距離305，加熱器110可垂直往下移動至當有孔的板材250由肩部區域310支撐並且不再隨加熱器110移動時的位置。第3B圖所示的較長間隔距離305可使用於當需要較少來自燈模組140的熱能的時候。另外，各個燈模組140包括殼體320，殼體320至少部分延伸通過有孔的板材250中所形成的孔315，且有孔的板材250中所形成的孔315中的燈模組140的位置為可控制的。例如，殼體320可包括整體長度L，且殼體320的露出部分325可根據加熱器110的位置相對於有孔的板材250的位置而調整。藉由限制從燈模組140的殼體320發射至基材支座100的第二圍繞體265B中的熱能的數量，這可用於控制燈模組140的強度。
因此，本文所述的基材支座100提供快速且受控的基材加熱。基材支座100也是模組化的，因為可執行各種加熱方式，這可以促成在多種處理中的使用性。基材支座100含有包括複數個燈模組140的加熱器110，複數個燈模組140可個別或成組地受控，以提供有效率的基材加熱。加熱器110可在基材支座100內移動，以改變頂部板材120與燈模組140之間的間距。燈模組140的數量、種類或形態都可根據製程要求來做選擇，這提供模組化的態樣。在一態樣中，用於一 處理的一特定燈安裝板260可用用於另一處理的另一燈安裝板260來置換，只需很短的停工期。例如，藉由移除頂部板材120與有孔的板材250並且斷連電力引線293，可置換燈安裝板260。藉由將用於另一處理的不同燈安裝板配接於合適之有孔的板材、連接燈安裝板的電力引線、且重新安裝頂部板材120，就可安裝該不同的燈安裝板。因此，利用改變燈模組140的數量、形態或種類，使用者可互換多個燈安裝板260，且各個不同的燈安裝板260可配接於特定熱處理腔室中所用之對應的有孔的板材250。另外，可根據具有所欲發射率的材料(該發射率為將基材加熱至所欲溫度所需要的)，來置換頂部板材120。
第4圖為基板處理腔室400的示意的側部橫剖面視圖，基板處理腔室400可與根據本文所述之實施例之基材支座100一起使用。基板處理腔室400可用於沉積材料於基材上(例如，磊晶沉積)，但是基材支座100可用於其他基板處理腔室(配置來用於蝕刻、濺射、或其他沉積與熱處理)。第4圖所示的基板處理腔室400可用於CENTURA®整合處理系統中，CENTURA®整合處理系統可從加州的聖克拉拉的應用材料公司取得。基材支座100也可用於其他製造商所研發的或取得自其他製造商的基板處理腔室及/或系統中。
基板處理腔室400包括殼體結構402，殼體結構402由抗製程材料製成，例如鋁或不鏽鋼。殼體結構402圍繞基板處理腔室400的各種功能元件，例如石英腔室404，石英腔室404部分圍繞處理容積406。石英腔室404包括頂板405， 頂板405是石英腔室404的側部。頂板405可為石英圓頂，對於光學能量實質上為透明的。基材支座100可用於透過轉移埠口(未圖示)而接收處理容積406內的基材200，轉移埠口形成通過於殼體結構402。來自先驅物反應物材料的反應種從氣體分配裝置414施加至基材200的表面412。基材200及/或處理容積406的加熱可由熱源提供，例如設置於腔室400上的外部燈模組416與基材支座100內的燈模組140。在一實施例中，外部燈模組416為紅外線燈。來自燈模組416的輻射行經石英腔室404的頂板405，以加熱基材200。頂板405可為石英窗，石英窗對於外部燈模組416所發射的波長為透明的。
藉由氣體分配裝置414將反應種提供至處理容積406，且藉由排氣裝置422將處理副產物從處理容積406移除，而排氣裝置422通常連通於真空源(未圖示)。先驅物反應物材料以及稀釋液、用於基板處理腔室400的淨化與排放氣體透過氣體分配裝置414而進入並且透過排氣裝置422而排放。
在一實施例中，從第一氣體入口424與第二氣體入口426提供一或更多氣體至處理容積406。在某些實施例中，第一氣體入口424與第二氣體入口426係配置來用於薄片狀的流動路徑428A或噴射式的流動路徑428B。各個流動路徑428A、428B係配置成流動橫越軸A’朝向排氣裝置422。軸A’實質上正交於基材處理腔室400的縱向軸A”。
使用致動器裝置430，可使基材支座100的主體105 相對於軸A’及/或縱向軸A”移動。相似的，加熱器110可相對於縱向軸A”移動。致動器裝置430耦接於柄裝置160。致動器裝置430可包括致動器300(致動器300耦接於第一軸205(圖示於第2圖、第3A圖與第3B圖中)，致動器300可為第一致動器)，以及第二致動器432(第二致動器432耦接於第二軸210(圖示於第2圖、第3A圖與第3B圖中))。真空密封件170可為波紋管裝置、移動隔膜、或者在石英腔室404的內部內容納負壓並且提供周遭大氣AA與處理大氣PA之間的隔離的均等密封裝置。
在操作上，基材200藉由熱源來加熱，例如藉由燈模組140與外部燈模組416的一者或兩者。在一態樣中，來自燈模組416的至少一部分能量可用於預加熱先驅物氣體、分解先驅物氣體、及/或維持先驅物氣體的分解溫度，而來自燈模組140的能量可用於加熱基材200。基材200的溫度可藉由一或更多個溫度感測器434來監測。溫度資訊係提供至控制器，且各個熱源的輸入功率受到調整，以維持所欲的溫度。另外，加熱器110的主體105可在處理容積406內垂直移動(Z方向)，以調整基材200與頂板405之間的間隔距離418。調整該間隔距離418可允許基材200定位得更靠近外部燈模組416，以獲得來自外部燈模組416的更大熱強度，外部燈模組416可用於快速加熱基材200。相反的，相對於頂板405降低加熱器110的主體105則將提供基材200的較小加熱強度。
因此，本文提供的基材支座100可用於涉及不同製 造處理的多種處理腔室中。基材支座100為模組化的，並且提供多個變數來控制基材200的加熱。基材支座100包括頂部板材120，頂部板材120可根據處理要求而改變。另外，使用封閉迴路溫度控制電路，基材支座100可促成多種處理中的變化性。至燈模組140與外部燈模組416之一者或兩者的電力可個別或群組地受到控制，以提供基材200的加熱。燈模組140所提供的加熱也可個別或群組地受到控制，以提供特定區域中的不同熱能量。另外，如同在第3A圖與第3B圖中所述的，加熱器110可在主體105內垂直移動(Z方向)，以調整基材200與燈模組140之間的間隔，來改變至基材的熱能量的數量。燈模組140的殼體320的曝露表面面積可以改變，這提供基材支座100的另一個熱控制態樣。最後，基材200與基板處理腔室400的頂板405之間的間隔距離418可以改變，這提供另一個熱控制態樣。因此，由於封閉迴路溫度控制電路，基材200維持在所欲的溫度，且若需要的話，可快速加熱基材200。
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，且其範圍是由下面的申請專利範圍來決定。

Claims (19)

  1. 一種基材支座，用於一基材處理腔室，該基材支座包括：一主體，該主體具有一頂部板材，該頂部板材具有一基材接收表面；及一加熱器，該加熱器設置於該主體中，該加熱器可相對於該頂部板材移動，其中該加熱器耦接於一柄裝置，該柄裝置包括一第一軸(shaft)與一第二軸，該第一軸耦接於該主體的一底部，該第二軸設置於該第一軸中，且其中該第二軸耦接於該加熱器且可相對於該第一軸線性移動，且該第一軸可相對於該第二軸線性移動。
  2. 如請求項1所述之基材支座，其中該主體包括一第一圍繞體，且可移動的該加熱器包括一第二圍繞體，該第二圍繞體流體流通於該第一圍繞體。
  3. 如請求項1所述之基材支座，其中該加熱器包括複數個燈模組。
  4. 如請求項3所述之基材支座，進一步包括一有孔的板材，該有孔的板材具有對準於該等燈模組的複數個孔。
  5. 如請求項4所述之基材支座，其中該複數個燈模組可相對於該有孔的板材移動。
  6. 如請求項5所述之基材支座，其中該有孔的板材可相對於該基材支撐表面移動。
  7. 如請求項6所述之基材支座，其中各個燈模組包括一殼體，該殼體具有一長度，且延伸通過該有孔的板材中的各個孔之該殼體的該長度為可調整的。
  8. 如請求項4所述之基材支座，其中各個燈模組包括一殼體，該殼體具有一長度，且延伸通過該有孔的板材中的各個孔之該殼體的該長度為可調整的。
  9. 如請求項3所述之基材支座，其中該等燈模組係群組成複數個區域，且各個區域係個別地控制。
  10. 如請求項1所述之基材支座，其中該主體包括複數個熱控制通道形成於其中。
  11. 一種基材支座，用於一基材處理腔室，該基材支座包括：一主體，該主體具有一基材支撐表面與一第一圍繞體，該第一圍繞體設置於該基材支撐表面之下；及一加熱器，該加熱器設置於該第一圍繞體中，該加熱器包括一第二圍繞體，該第二圍繞體流體流通於該第一圍繞體，且該加熱器可相對於該基材支撐表面移動，其中該加熱器耦接於一柄裝置，該柄裝置包括一第一軸(shaft)與一第二軸，該第一軸耦接於該主體的一底部，該第二軸設置於該第一軸中，且其中該第二軸耦接於該加熱器且可相對於該第一軸線性移動，且該第一軸可相對於該第二軸線性移動。
  12. 如請求項11所述之基材支座，其中該加熱器包括複數個燈模組。
  13. 如請求項12所述之基材支座，進一步包括一有孔的板材，該有孔的板材具有對準於該等燈模組的複數個孔。
  14. 如請求項13所述之基材支座，其中該有孔的板材與該複數個燈模組之一者可相對於該基材支撐表面移動。
  15. 一種基材支座，用於一基材處理腔室，該基材支座包括：一主體，該主體具有一頂部板材與相對於該頂部板材的一底部板材，該頂部板材具有一基材接收表面；複數個燈模組，該複數個燈模組設置於該主體中、在該頂部板材與該底部板材之間；及一有孔的板材，該有孔的板材設置於該頂部板材與該複數個燈模組之間，該有孔的板材具有對準於該等燈模組的複數個孔，其中該複數個燈模組可相對於該有孔的板材移動。
  16. 如請求項15所述之基材支座，其中該主體包括複數個熱控制通道形成於其中。
  17. 一種基材支座，用於一基材處理腔室，該基材支座包括：一主體，該主體具有一頂部板材，該頂部板材具有一基材接收表面；複數個熱源，該複數個熱源設置於該主體中並且配置成發射光來加熱該頂部板材，其中該複數個熱源的一部分係配置成相對於一第二熱源，獨立地控制由至少一第一熱源所發射的該光，該複數個熱源的每一者包括一燈模組；及一有孔的板材，該有孔的板材具有對準於每一燈模組的複數個孔。
  18. 如請求項17所述之基材支座，其中該複數個熱源可相對於該頂部板材移動。
  19. 如請求項17所述之基材支座，其中該等燈模組的每一者包括一殼體，該殼體具有一長度，且延伸通過該有孔的板材中的各個孔之該殼體的該長度為可調整的。
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