TWI634631B - 加熱裝置 - Google Patents

Abstract

本揭露有關於一種加熱裝置。此加熱裝置包含承載平台及複合加熱環。此承載平台係用以承載晶圓，且複合加熱環設置於承載平台及晶圓之間。其中，複合加熱環係沿著晶圓之邊緣延伸。此複合加熱環包含第一加熱環及第二加熱環。第一加熱環之底面直接接觸承載平台之承載面，且第一加熱環具有階梯狀結構。第二加熱環設置於階梯狀結構之開口中，且第二加熱環之頂面直接接觸晶圓之底面。

Description

加熱裝置

本揭露係有關一種加熱裝置，且特別是提供一種多通道氣體加熱器。

半導體材料之發展驅使半導體電晶體之大幅成長。為了提升半導體電晶體之裝置密度與效能，並降低其成本，半導體電晶體中各層薄膜之堆疊、表面性質與結構設計均係被積極地研究發展。為了提升薄膜性質，一般可藉由化學汽相沉積製程(Chemical Vapor Deposition；CVD)沉積薄膜。其中，為了獲得較佳之階梯覆蓋性質，薄膜可藉由電漿輔助化學汽相沉積製程(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；PECVD)形成。因此，藉由施加電壓，使反應氣體形成電漿，而可於晶圓表面形成具有良好薄膜性質之沉積薄膜，進而提升半導體裝置之效能。

根據本揭露之一態樣，提出一種加熱裝置。此加熱裝置包含承載平台及複合加熱環。承載平台具有承載面，且承載平台係用以承載晶圓。複合加熱環設置於承載平 台及晶圓之間，且複合加熱環沿著晶圓之邊緣延伸。此複合加熱環包含第一加熱環及第二加熱環。第一加熱環之底面直接接觸承載面，且第一加熱環具有階梯狀結構。其中，階梯狀結構之開口朝向晶圓之邊緣。第一加熱環具有第一熔點。第二加熱環設置於階梯狀結構之開口中，且第二加熱環之頂面直接接觸晶圓之晶圓底面。第二加熱環具有第二熔點，且第二熔點大於第一熔點。

根據本揭露之另一態樣，提出一種加熱裝置。此加熱裝置包含承載平台、複數個支撐件及複合加熱環。承載平台具有承載面及加熱氣體通道。此承載平台係用以承載晶圓。加熱氣體通道包含輸入通道及至少一氣體溝槽。輸入通道設置於承載平台中，且至少一氣體溝槽設置於承載面上。其中，每一個氣體溝槽連通輸入通道。前述之支撐件設置於承載面上。複合加熱環設置於承載面上，且此複合加熱環沿著晶圓之邊緣延伸。複合加熱環包含第一加熱環及第二加熱環。第一加熱環之底面直接接觸承載面，且第一加熱環具有階梯狀結構。此階梯狀結構之開口朝向晶圓之邊緣。第一加熱環具有第一熔點。前述之第二加熱環設置於階梯狀結構之開口中，且第二加熱環之頂面直接接觸晶圓之晶圓底面。第二加熱環具有第二熔點，且第二熔點大於第一熔點。

100/200/300/400‧‧‧裝置

110/210/310/410‧‧‧承載平台

110a/210a/310a/410a‧‧‧承載面

120/121/123/220/221/223/320/321/323/420/421/423‧‧‧加熱環

121a/123a/221a/223a/240a/321a/323a/421a/423a/440a‧‧‧頂面

121b/133/221b/233/321b/333/421b/433‧‧‧底面

121c/123c/221c/223c/321c/323c/421c/423c‧‧‧側面

130/230/330/430‧‧‧晶圓

131/231/331/431‧‧‧邊緣

240/440‧‧‧支撐件

從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實 務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸可任意地增加或減少。

〔圖1A〕、〔圖2A〕、〔圖3A〕及〔圖4A〕係繪示根據本揭露之一些實施例之加熱裝置之垂直剖面示意圖。

〔圖1B〕、〔圖2B〕、〔圖3B〕及〔圖4B〕係繪示根據本揭露之一些實施例之利用加熱裝置加熱晶圓時之垂直剖面示意圖。

以下的揭露提供了許多不同的實施例或例子，以實施發明之不同特徵。以下所描述之構件與安排的特定例子係用以簡化本揭露。當然這些僅為例子，並非用以做為限制。舉例而言，在描述中，第一特徵形成於第二特徵上方或上，可能包含第一特徵與第二特徵以直接接觸的方式形成的實施例，而也可能包含額外特徵可能形成在第一特徵與第二特徵之間的實施例，如此第一特徵與第二特徵可能不會直接接觸。此外，本揭露可能會在各例子中重複參考數字及/或文字。這樣的重複係基於簡單與清楚之目的，以其本身而言並非用以指定所討論之各實施例及/或配置之間的關係。

另外，在此可能會使用空間相對用語，例如「向下(beneath)」、「下方(below)」、「較低(lower)」、「上方(above)」、「較高(upper)」等等，以方便描述來說明如圖式所繪示之一元件或一特徵與另一(另一些)元件或特徵之關係。除了在圖中所繪示之方向外，這些空間相對用詞 意欲含括元件在使用或操作中的不同方位。設備可能以不同方式定位(旋轉90度或在其他方位上)，因此可利用同樣的方式來解釋在此所使用之空間相對描述符號。此外，「所製成(made of)」之用語可指為「包含(comprising)」或「所組成(consisting of)」等用語。

於晶圓之化學汽相沉積製程中，晶圓係藉由腔體中之加熱裝置加熱晶圓，並通入反應氣體至腔體中。然後，對反應氣體施加電壓，以形成反應氣體電漿，而可於晶圓表面沉積薄膜。其中，加熱裝置係透過加熱環加熱晶圓底面，以使晶圓達至反應溫度，而使反應氣體電漿沉積至晶圓表面。然而，加熱裝置之加熱環一般係以金屬材料所製作，當進行化學汽相沉積製程時，由於高溫環境之緣故，加熱環中之金屬原子易滲進與加熱環直接接觸之晶圓底面中，進而產生表面缺陷。故，於後續之處理製程[例如：化學機械研磨(Chemical Mechanical Polish；CMP)]時，所施加之應力易造成晶圓沿著表面缺陷破損。其中，若加熱裝置之加熱環係由不鏽鋼材料製作，且晶圓底面直接接觸加熱環之頂面時，由於施加電漿，加以加熱裝置之高溫影響，不鏽鋼材料中的鐵原子及鉻原子易滲進晶圓底面，而形成不鏽鋼缺陷(stainless defects)，進而於後續處理造成晶圓毀損。一般而言，不鏽鋼缺陷之形成溫度實質為400℃至1000℃。

本揭露揭示一種具有複合加熱環之加熱裝置。藉由本揭露之加熱裝置，此複合加熱環可避免金屬原子滲進晶圓底面，而可消除因晶圓底面接觸加熱環所產生之表面缺 陷。據此，本揭露之加熱裝置可解決前述之表面缺陷，並同時兼顧加熱裝置對晶圓之加熱效益。

參照圖1A及圖1B，其中圖1A係繪示根據本揭露之一些實施例之加熱裝置之垂直剖面示意圖，且圖1B係繪示根據本揭露之一些實施例之利用加熱裝置加熱晶圓時之垂直剖面示意圖。加熱裝置100包含承載平台110及複合加熱環120。承載平台110具有承載面110a，且此承載平台110係用以承載晶圓130。在一些實施例中，承載平台110可由金屬材料所製作。在一些實施例中，承載平台110可由不鏽鋼材料所製作。在一些實施例中，晶圓130可包含矽基材或其他具有材料層形成於其上的適當基材。其他適當之基材材料可包含其他適當之元素半導體，例如：鑽石或鍺；適當之化合物半導體，例如：碳化矽、砷化銦或磷化銦；或者適當之合金半導體，例如：碳鍺矽，磷砷化鎵或磷銦化鎵。在其他實施例中，晶圓130可進一步包含各種摻雜區域、介電特徵與/或多層內連結。

複合加熱環120設置於承載平台110及晶圓130之間。在一些實施例中，複合加熱環120係沿著晶圓130之邊緣131延伸。在其他實施例中，複合加熱環120係等距離地沿著晶圓130之邊緣131延伸。在一些實施例中，複合加熱環120係沿著承載平台110之邊緣延伸。舉例而言，承載平台110之半徑可為147公釐，且晶圓130之半徑可為150公釐。其中，複合加熱環120之外側面(亦即第二加熱環123之外側面123c)與晶圓130之邊緣131的距離為3公釐。

複合加熱環120包含第一加熱環121及第二加熱環123。其中，第一加熱環121之底面121b係直接接觸承載面110a。第一加熱環121具有階梯狀結構，且此階梯狀結構之開口朝向晶圓130之邊緣131。在一些實施例中，第一加熱環121具有L型垂直剖面。第一加熱環121係由金屬材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環121係由不鏽鋼材料所製作。在其他實施例中，第一加熱環121之材料係相同於承載平台110之材料。在一些實施例中，第一加熱環121之第一熔點實質為從1400℃至1600℃。第二加熱環123係設置於前述第一加熱環121之階梯狀結構的開口中。第二加熱環123係由陶瓷材料所製作。在一實施例中，第二加熱環123之第二熔點大於第一加熱環121之第一熔點。在一些實施例中，第二加熱環123之第二熔點實質係大於2000℃。在其他實施例中，第二加熱環123之第二熔點實質為從1400℃至3000℃。第一加熱環121與第二加熱環123係緊密結合。在一些實施例中，第一加熱環121與第二加熱環123可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合來結合。在一些實施例中，複合加熱環120可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合固定於承載面110a上。

在其他實施例中，第一加熱環121與承載平台110係一體成形的。在此實施例中，第一加熱環121和承載平台110可先藉由鑄造及/或其他適當之機械製造方法形 成。然後，第二加熱環123藉由前述適當之方法與第一加熱環121緊密結合。

在一些實施例中，複合加熱環120可直接或間接連接加熱器(未繪示)，以傳遞加熱器產生之熱能，並加熱晶圓130。在一具體例中，加熱裝置100可藉由通入加熱氣體加熱晶圓130。當利用加熱裝置100加熱晶圓130時，由於受到應力(例如：反應氣體電漿之轟擊、熱應力及/或通入加熱氣體之作用力等)之緣故，晶圓130形成中央稍微隆起且周圍低降之彎曲型態，故第二加熱環123之頂面123a可直接接觸晶圓底面133，但第一加熱環121之頂面121a不接觸晶圓底面133。其中，雖然第一加熱環121之頂面121a不接觸晶圓底面133，而無法直接加熱晶圓130，但藉由第一加熱環121所產生之輻射熱，第一加熱環121亦可間接地加熱晶圓130。

在一些實施例中，第二加熱環123之頂面123a的寬度對於複合加熱環120之頂面的寬度之比值實質係大於0且小於或等於0.6。若此比值大於0.6時，第一加熱環121之頂面121a的寬度過小，而降低第一加熱環121間接加熱晶圓130之效益。在其他實施例中，第二加熱環123之頂面123a的寬度對於複合加熱環120之頂面的寬度之比值實質係大於0.25且小於或等於0.6。舉例而言，當承載平台110之半徑為147公釐時，複合加熱環120之寬度可為6公釐，且第二加熱環之寬度實質可為大於0公釐且小於或等於4公釐。在一些實施例中，當第一加熱環121之頂面121a與第二 加熱環123之頂面123a共平面時，第二加熱環123之高度對複合加熱環120之高度的比值實質係大於0且小於1。在一些實施例中，當第一加熱環121之頂面121a與第二加熱環123之頂面123a共平面時，第二加熱環123之高度對複合加熱環120之高度的比值實質係大於0且小於或等於0.3。

當加熱裝置100加熱晶圓130時，由於利用金屬材料所製作之第一加熱環121未直接接觸晶圓底面133，故金屬材料之金屬原子不會滲進晶圓底面133，而可避免晶圓底面133產生表面缺陷，進而避免晶圓133沿著表面缺陷毀損。

在一些實施例中，當第二加熱環123係由陶瓷材料所製作時，相較於金屬材料，由於陶瓷材料具有較高之熔點，故陶瓷材料不會有熔融滲進晶圓底面133之情形，故加熱處理後之晶圓130不具有前述之缺陷。

在一些實施例中，第一加熱環121之頂面121a與第二加熱環123之頂面123a共平面，且第一加熱環121之外側面121c係切齊第二加熱環123之外側面123c。在此實施例中，複合加熱環120可具有矩形垂直剖面。在一些實施例中，第二加熱環123之頂面123a可高於第一加熱環121之頂面121a。

在一些實施例中，加熱裝置100更包含複數個升降頂桿(未繪示)。此些升降頂桿係設置於承載平台110中。此些升降頂桿可垂直地由被複合加熱環120所包圍之承載面110a的範圍內升起，以從機器手臂承接待加熱之晶 圓，並垂直地下降，以使此待加熱之晶圓置於複合加熱環120上；或者此些升降頂桿可垂直地由被複合加熱環120所包圍之承載面110a的範圍內升起，以將加熱處理後之晶圓托起，而利於機器手臂夾持此晶圓。

參照圖2A及圖2B，其中圖2A係繪示根據本揭露之一些實施例之加熱裝置之垂直剖面示意圖，且圖2B係繪示根據本揭露之一些實施例之利用加熱裝置加熱晶圓時之垂直剖面示意圖。加熱裝置200包含承載平台210、複合加熱環220及複數個支撐件240。其中，承載平台210係用以承載待加熱晶圓230。

複合加熱環220設置於承載平台210及晶圓230之間。在一實施例中，複合加熱環220係沿著晶圓230之邊緣231延伸。在一些實施例中，複合加熱環220係等距離地沿著晶圓230之邊緣231延伸。在其他實施例中，複合加熱環220係沿著承載平台210之邊緣延伸。複合加熱環220包含第一加熱環221及第二加熱環223。第一加熱環221之底面221b係直接接觸承載平台210之承載面210a。第一加熱環221具有階梯狀結構，且階梯狀結構之開口係朝向晶圓230之邊緣231。在一些實施例中，第一加熱環221具有L型垂直剖面。第二加熱環223設置於此階梯狀結構之開口中。在一些實施例中。第一加熱環221與第二加熱環223係緊密結合。在一些實施例中，第一加熱環221與第二加熱環223可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合來結合。第一加熱環221係 由金屬材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環221係由不鏽鋼材料所製作。第二加熱環223係由陶瓷材料所製作。在一些實施例中，第二加熱環223之第二熔點大於第一加熱環221之第一熔點。在一些實施例中，第一加熱環221之第一熔點實質為從1400℃至1600℃。在一些實施例中，第二加熱環223之第二熔點實質係大於2000℃。在一些實施例中，第二加熱環223之第二熔點實質為從1400℃至3000℃。

在一些實施例中，第二加熱環223之頂面223a的寬度對複合加熱環220之頂面的比值實質係大於0且小於或等於0.6。在其他實施例中，第二加熱環223之頂面223a的寬度對複合加熱環220之頂面的比值實質係大於或等於0.25且小於或等於0.6。在一些實施例中，第二加熱環223之高度對複合加熱環220之高度的比值實質係大於0且小於1。

支撐件240係設置於承載平台210之承載面210a上，且支撐件240係被複合加熱環220包圍。在一些實施例中，支撐件240係均勻地設置於承載面210a上。在一些實施例中，支撐件240之頂面240a與第一加熱環221之頂面221a不高於第二加熱環223之頂面223a。在一些實施例中，第一加熱環221之頂面221a、第二加熱環223之頂面223a與支撐件240之頂面240a係共平面。在一些實施例中，支撐件240係由金屬材料所製作。在其他實施例中，支撐件240之材料相同於或不同於第一加熱環221之材料。在一些實施例中，支撐件240與/或複合加熱環220可藉由鑲 嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合固定於承載面210a上。

加熱裝置200之複合加熱環220可直接或間接連接加熱器(未繪示)，以傳遞加熱器所產生之熱能，並加熱晶圓230。在一些實施例中，加熱裝置200可藉由通入加熱氣體加熱晶圓230。當利用加熱裝置200加熱晶圓230時，由於受到應力(例如：反應氣體電漿之轟擊、熱應力及/或通入加熱氣體之作用力等)之緣故，晶圓230形成中央隆起且周圍低降之彎曲型態。因此，晶圓底面233可直接接觸第二加熱環223之頂面223a，但晶圓底面233不接觸第一加熱環221之頂面221a。在此實施例中，雖然第一加熱環221之頂面221a無法直接接觸晶圓底面233，但藉由第一加熱環221所產生之輻射熱，第一加熱環221亦可間接地加熱晶圓230。

據此，第二加熱環123之頂面123a的寬度對複合加熱環220之寬度的比值實質係大於0且小於或等於0.6。若前述之比值大於0.6時，第一加熱環221之頂面221a的寬度過小，而降低第一加熱環221間接加熱晶圓230之效益。

在一具體例中，支撐件240可直接或間接連接前述之加熱器，以傳遞加熱器所產生之熱能，並更加均勻地加熱晶圓230。由於晶圓230之中央係隆起的，故晶圓底面233不直接接觸支撐件240之頂面240a。相同地，雖然支撐件240不直接接觸晶圓底面233，但藉由支撐件240之頂面240a所產生之輻射熱，加以支撐件240係設置於複合加熱環 220內(亦即支撐件240係被複合加熱環220所包圍)，晶圓底面233可更均勻地被加熱。

在其他實施例中，第二加熱環223之頂面223a係高於第一加熱環221之頂面221a與支撐件240之頂面240a，以避免晶圓底面233接觸第一加熱環221之頂面221a與支撐件240之頂面240a，而可避免金屬原子滲進晶圓底面233。

參照圖3A及圖3B，其中圖3A係繪示根據本揭露之一些實施例之加熱裝置之垂直剖面示意圖，且圖3B係繪示根據本揭露之一些實施例之利用加熱裝置加熱晶圓時之垂直剖面示意圖。加熱裝置300包含承載平台310及複合加熱環320。承載平台310係用以承載晶圓330，且承載平台310可包含加熱氣體通道311。其中，加熱氣體通道311設置於承載平台310中，且加熱氣體通道311包含輸入通道311a及至少一氣體溝槽311b。氣體溝槽311b係設置於承載平台310之承載面310a上，且每一個氣體溝槽311b連通輸入通道311a。在一些實施例中，每一個氣體溝槽311b係彼此連通。

複合加熱環320設置於承載面310a上，且複合加熱環320係沿著晶圓330之邊緣331延伸。在一些實施例中，複合加熱環320係等距離地沿著晶圓330之邊緣331延伸。在其他實施例中，複合加熱環320係沿著承載平台310之邊緣延伸。在一些實施例中，複合加熱環320可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上 述方法之任意組合固定於承載面310a上。在一些實施例中，複合加熱環320不覆蓋承載面310a上之氣體溝槽311b。複合加熱環320包含第一加熱環321及第二加熱環323。第一加熱環321之底面321b直接接觸承載面310a。第一加熱環321具有階梯狀結構，且此階梯狀結構之開口朝向晶圓330之邊緣331。在一些實施例中，第一加熱環321具有L型垂直剖面。第二加熱環323係設置於階梯狀結構之開口中，且第二加熱環323之頂面323a與第一加熱環321之頂面321a共平面。第一加熱環321與第二加熱環323係緊密結合。在一些實施例中，第一加熱環321與第二加熱環323可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合來結合。第一加熱環321係由金屬材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環321係由不鏽鋼材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環321之第一熔點實質為從1400℃至1600℃。第二加熱環323係由陶瓷材料所製作。第二加熱環323之第二熔點係大於第一加熱環321之第一熔點。在一些實施例中，第二加熱環323之第二熔點實質係大於2000℃。在一些實施例中，第二加熱環323之第二熔點實質為從1400℃至3000℃。

當利用加熱裝置300加熱晶圓330時，複合加熱環320可直接或間接連接加熱器(未繪示)，以傳遞加熱器產生之熱能，並間接地加熱晶圓330。再者，晶圓330係覆蓋於複合加熱環320上，且晶圓底面333、複合加熱環320及承載平台310之承載面310a可形成一空間。經由加熱氣體通 道311，加熱氣體可被通入加熱裝置300中，以加熱晶圓330。其中，加熱氣體係先導引至輸入通道311a中，並藉由氣體溝槽311b之引導，充斥於前述由晶圓底面333、複合加熱環320及承載面310a所形成之空間中，而可利用加熱氣體加熱晶圓330。當加熱氣體通入前述之空間時，由於加熱氣體通入之作用力，及其他應力(例如：反應氣體電漿之轟擊與/或熱應力等)，晶圓330會形成中央隆起且周圍低降之彎曲型態，故第二加熱環323之頂面323a可直接接觸晶圓底面333，但第一加熱環321之頂面321a不接觸晶圓底面333。雖然第一加熱環321之頂面321a不接觸晶圓底面333，但藉由第一加熱環321所產生之輻射熱與通入加熱氣體所形成之熱對流，第一加熱環321亦可間接地加熱晶圓330。在一些實施例中，為了避免金屬材料所製作之第一加熱環321直接接觸晶圓底面333，第一加熱環321之頂面321a係低於第二加熱環323之頂面323a。

參照圖4A及圖4B，其中圖4A係繪示根據本揭露之一些實施例之加熱裝置之垂直剖面示意圖，且圖4B係繪示根據本揭露之一些實施例之利用加熱裝置加熱晶圓時之垂直剖面示意圖。加熱裝置400包含承載平台410、複合加熱環420及複數個支撐件440。承載平台410具有承載面410a及加熱氣體通道411，其中加熱氣體通道411包含輸入通道411a及至少一氣體溝槽411b。輸入通道411a設置於承載平台410中，且氣體溝槽411b設置於承載面410a上。每一個氣體溝槽411b連通輸入通道411a。

複合加熱環420及支撐件440設置於承載面410a上，且支撐件440係被複合加熱環420所包圍。在一些實施例中，支撐件440系均勻地設置於承載面410a上。在一些實施例中，支撐件440不設置於氣體溝槽411b上。晶圓430係覆蓋於複合加熱環420上，且晶圓底面430、複合加熱環420及承載面410a可形成一空間。

複合加熱環420係沿著晶圓430之邊緣431延伸。複合加熱環420包含第一加熱環421及第二加熱環423。第一加熱環421具有階梯狀結構，且階梯狀結構之開口朝向晶圓430之邊緣431。在一些實施例中，第一加熱環421具有L型垂直剖面。第二加熱環423設置於第一加熱環421之階梯狀結構的開口中。第一加熱環421及第二加熱環423係緊密結合。在一些實施例中，第一加熱環421與第二加熱環423可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、其他適當之固定方法或上述方法之任意組合來結合。第一加熱環421係由金屬材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環421係由不鏽鋼材料所製作。在一些實施例中，第一加熱環421之第一熔點實質為從1400℃至1600℃。第二加熱環423係由陶瓷材料所製作。第二加熱環423之第二熔點高於第一加熱環421之第一熔點。在一實施例中，第二加熱環423之第二熔點係大於2000℃。在一些實施例中，第二加熱環423之第二熔點實質為從1400℃至3000℃。在一些實施例中，複合加熱環420可藉由鑲嵌、鎖固、緊配合、卡固、黏合、 其他適當之固定方法或上述方法之任意組合固定於承載面410a上。

在一些實施例中，第一加熱環421之頂面421a與支撐件440之頂面440a共平面。在一些實施例中，第一加熱環421之頂面421a、第二加熱環423之頂面423a及支撐件440之頂面440a係共平面的。

當利用加熱裝置400加熱晶圓430時，加熱氣體係經由加熱氣體通道411輸入至前述由晶圓430、複合加熱環420及承載平台410所構成之空間中，以與晶圓底面433接觸，並加熱晶圓430。其中，當加熱氣體通入前述之空間時，由於加熱氣體通入之作用力，晶圓430會形成中央隆起且周圍低降之彎曲型態，而使得第二加熱環423之頂面423a可直接接觸晶圓底面433，但第一加熱環421之頂面421a不接觸晶圓底面433。雖然第一加熱環421之頂面421a未接觸晶圓底面433，惟藉由第一加熱環421所產生之輻射熱與加熱氣體所造成之熱對流，第一加熱環421亦可間接加熱晶圓430。在一些實施例中，為了避免金屬材料所製作之第一加熱環421及支撐件440直接接觸晶圓底面433，第一加熱環421之頂面421a及支撐件440之頂面440a均低於第二加熱環423之頂面423a。

熟習此技藝者應了解到，並非所有優點須已於此討論，對於所有實施例或例子，沒有特定之優點係必須的，且其他實施例或例子可提供不同之優點。

根據本揭露之一態樣，本揭露提出一種加熱裝置。此加熱裝置包含承載平台與複合加熱環。承載平台具有承載面，且此承載平台係用以承載晶圓。複合加熱環設置於承載平台與晶圓之間，且複合加熱環沿著晶圓之邊緣延伸。此複合加熱環包含第一加熱環和第二加熱環。第一加熱環之底面直接接觸承載面。此第一加熱環具有階梯狀結構，且階梯狀結構之開口係朝向晶圓之邊緣。第一加熱環具有第一熔點。第二加熱環設置於階梯狀結構之開口中。其中，第二加熱環之頂面直接接觸晶圓之晶圓底面。第二加熱環具有第二熔點，且第二熔點大於第一熔點。

依據本揭露之一實施例，第二加熱環之頂面實質共平面於第一加熱環之頂面。

依據本揭露之另一實施例，沿著垂直剖面之方向，第二加熱環之頂面之寬度對複合加熱環之頂面之寬度的比值實質係大於0且小於或等於0.6，且第二加熱環之高度對複合加熱環之高度的比值實質係大於0且小於1。

依據本揭露之又一實施例，第二加熱環係由陶瓷材料所製作。

依據本揭露之再一實施例，加熱裝置更包含複數個支撐件，且此些支撐件設於承載面上。

依據本揭露之又另一實施例，此些支撐件均勻設置於承載面上。

根據本揭露之另一態樣，本揭露提出一種加熱裝置。此加熱裝置包含承載平台、複數個支撐件和複合加熱 環。承載平台具有承載面與加熱氣體通道，且承載平台係用以承載晶圓。加熱器體通道包含輸入通道與至少一氣體溝槽。輸入通道設置於承載平台中。氣體溝槽設置於承載面上，且每一個氣體溝槽連通輸入通道。支撐件設置於承載面上。複合加熱環設置於承載面上，且複合加熱環沿著晶圓之邊緣延伸。此複合加熱環包含第一加熱環與第二加熱環。第一加熱環之底面直接接觸承載面。第一加熱環具有階梯狀結構，且階梯狀結構之開口朝向晶圓之邊緣。第一加熱環具有第一熔點。第二加熱環設置於階梯狀結構之開口中。其中，第二加熱環之頂面直接接觸晶圓之晶圓底面。第二加熱環具有第二熔點，且第二熔點大於第一熔點。

依據本揭露之一實施例，第二加熱環之頂面實質共平面於第一加熱環之頂面。

依據本揭露之另一實施例，沿著垂直剖面之方向，第二加熱環之頂面之寬度對複合加熱環之頂面之寬度的比值實質係大於0且小於或等於0.6，且第二加熱環之高度對複合加熱環之高度的比值實質係大於0且小於1。

依據本揭露之又一實施例，第二加熱環係由陶瓷材料所製作。

上述已概述數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露做為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施例相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫 離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代與修改。

Claims (10)

1. 一種加熱裝置，包含：一承載平台，具有一承載面，且該承載平台係用以承載一晶圓；以及一複合加熱環，設於該承載平台及該晶圓之間，且該複合加熱環沿著該晶圓之一邊緣延伸，其中該複合加熱環包含：一第一加熱環，該第一加熱環之一底面直接接觸該承載面，且該第一加熱環具有一階梯狀結構，其中該階梯狀結構之一開口朝向該晶圓之該邊緣，且該第一加熱環具有一第一熔點；以及一第二加熱環，設於該開口中，其中該第二加熱環之一頂面直接接觸該晶圓之一晶圓底面，該第二加熱環具有一第二熔點，且該第二熔點實質係大於該第一熔點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之加熱裝置，其中該第二加熱環之該頂面實質共平面於該第一加熱環之一頂面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之加熱裝置，其中沿著垂直剖面之一方向，該第二加熱環之該頂面之一寬度對該複合加熱環之一頂面之一寬度的比值實質係大於0且 小於或等於0.6，且該第二加熱環之一高度對該複合加熱環之一高度的比值實質係大於0且小於1。
4. 如申請專利範圍第1項所述之加熱裝置，其中該第二加熱環係由一陶瓷材料所製作。
5. 如申請專利範圍第1項所述之加熱裝置，其中該加熱裝置更包含：複數個支撐件，設於該承載面上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之加熱裝置，其中該些支撐件均勻設置於該承載面上。
7. 一種加熱裝置，包含：一承載平台，具有一承載面及一加熱氣體通道，且該承載平台係用以承載一晶圓，其中該加熱氣體通道包含：一輸入通道，設於該承載平台中；以及至少一氣體溝槽，設於該承載面上，且每一該至少一氣體溝槽連通該輸入通道；複數個支撐件，設於該承載面上；以及一複合加熱環，設於該承載面上，且該複合加熱環沿著該晶圓之一邊緣延伸，其中該複合加熱環包含：一第一加熱環，該第一加熱環之一底面直接接觸該承載面，且該第一加熱環具有一階梯狀結構，其中該階 梯狀結構之一開口朝向該晶圓之該邊緣，且該第一加熱環具有一第一熔點；以及一第二加熱環，設於該開口中，其中該第二加熱環之一頂面直接接觸該晶圓之一晶圓底面，該第二加熱環具有一第二熔點，且該第二熔點實質係大於該第一熔點。
8. 如申請專利範圍第7項所述之加熱裝置，其中該第二加熱環之該頂面實質共平面於該第一加熱環之一頂面。
9. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中沿著垂直剖面之一方向，該第二加熱環之該頂面之一寬度對該複合加熱環之一頂面之一寬度的比值實質係大於0且小於或等於0.6，且該第二加熱環之一高度對該複合加熱環之一高度的比值實質係大於0且小於1。
10. 如申請專利範圍第7項所述之加熱裝置，其中該第二加熱環係由一陶瓷材料所製作。