TWI813179B - 基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法 - Google Patents

基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI813179B
TWI813179B TW111106959A TW111106959A TWI813179B TW I813179 B TWI813179 B TW I813179B TW 111106959 A TW111106959 A TW 111106959A TW 111106959 A TW111106959 A TW 111106959A TW I813179 B TWI813179 B TW I813179B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
channel
shaft structure
shielding cover
gas
Prior art date
Application number
TW111106959A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202242194A (zh
Inventor
龔岳俊
黃允文
Original Assignee
大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司 filed Critical 大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司
Publication of TW202242194A publication Critical patent/TW202242194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI813179B publication Critical patent/TWI813179B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

本發明揭露了一種基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法,基片承載組件包含:遮擋蓋,與設置於化學氣相沉積設備的安裝開口邊緣連接;支撐基座,支撐基座包含軸結構和基片托盤;遮擋蓋上設有與軸結構相匹配的軸孔,使軸結構穿過軸孔;軸結構的頂端與基片托盤連接,軸結構的底端貫穿軸孔設置在一升降機底座上;遮擋蓋的軸孔孔壁與軸結構外側壁之間的縫隙構成氣體通道。本發明能夠提高對基片托盤的底部吹掃均勻性。

Description

基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法
本發明涉及半導體處理設備技術領域,特別涉及一種基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法。
化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)反應設備或原子層沉積(Atomic layer deposition,ALD)反應設備透過在沉積時轉動放置有加工基片的承載盤(基板支撐組件),從而為基片提供均一的沉積效果。一種典型的氣相沉積反應器結構為,由反應腔側壁環繞圍成的反應腔,反應腔內包含軸結構,安放有基片的基片托盤安裝在軸結構的頂端。反應腔頂部包含氣體噴淋頭,用於將反應氣體從反應氣體源均勻注入至反應腔中,以實現對基片的加工處理,反應腔下方進一步包含一個抽氣裝置以控制反應腔內部氣壓並抽走反應過程中產生的廢氣。
採用上述反應設備處理基片(基板或晶圓)時,需要採用邊緣吹掃(edge purge)功能和底部吹掃(bottom purge)功能對基片進行吹掃,以減少基片支撐基座邊緣上的沉積物堆積,以保護基片支撐基座免受處理氣體的影響。邊緣環組件可以保持在相對較低的溫度下,以最大程度地幫助減少邊緣環組件上的沉積物,進而改善反映腔室的性能,延長保持清潔環境的時間,並防止微電弧(防止鎢氣體接觸晶圓背面)和污染。
並且,對上述基片進行吹掃時需要均勻地吹掃,然而由於軸結構本身的結構限制,導致底部吹掃時,對基片或基板支撐組件的底部吹掃不均勻且不可調,進而影響了基片良率。
本發明的目的是提供一種基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法,以實現對基片托盤的底部進行可調節性吹掃的目的。
為了實現以上目的,本發明透過以下技術方案實現。
本發明提供一種基片承載組件,係用於用於化學氣相沉積設備,化學氣相沉積設備包含反應腔,反應腔的底壁上設有安裝開口,基片承載組件包含:遮擋蓋,遮擋蓋與安裝開口邊緣連接;以及支撐基座,支撐基座包含軸結構和基片托盤;遮擋蓋上設有與軸結構相匹配的軸孔,使軸結構穿過軸孔;軸結構的頂端與基片托盤連接,軸結構的底端貫穿軸孔設置在升降機底座上;遮擋蓋的軸孔孔壁與軸結構外側壁之間的縫隙構成氣體通道。
較佳地,基片承載組件進一步包含:內襯,位於安裝開口周圍,遮擋蓋透過內襯與反應腔的底壁連接。
較佳地,遮擋蓋與內襯活動連接。
較佳地,軸結構的徑向截面包含環形段,以及從環形段分別向兩側延伸的第一凸出部和第二凸出部;環形段的中心設有中心通道,用於收納連接基片托盤與位於反應腔外部的功率源的導線;第一凸出部中設有第一通道,第二凸出部中設有第二通道,第一通道內通入邊緣吹掃氣體,以對位於基片托 盤上的待處理基片的邊緣進行吹掃,第二通道用於抽真空,以吸附待處理基片,第二通道進一步用於向基片與基片托盤之間傳輸導熱氣體。
較佳地,遮擋蓋的截面形狀與軸結構的徑向截面的形狀相同,且彼此對應,使遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向均相同。
較佳地,遮擋蓋的截面形狀與軸結構的截面不完全相同,以使遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向不相同。
較佳地,內襯包含水平環部和與其連接的延伸環部;水平環部設置於安裝開口邊緣的反應腔的底壁上;延伸環部沿安裝開口側壁向升降機底座方向延伸,內襯用於對通入至氣體通道中的底部吹掃氣體進行隔離。
較佳地,遮擋蓋包含第一蓋板片和第二蓋板片,第一蓋板片的外邊緣與水平環部的一側鉸接,第二蓋板片的外邊緣與水平環部的另一側鉸接;第一蓋板片與第二蓋板片相對設置,第一蓋板片與第二蓋板片均處於閉合狀態時,第一蓋板片的內側邊緣與第二蓋板片的內側邊緣拼接成軸孔。
較佳地,遮擋蓋的厚度範圍為10mm至15mm。
較佳地,遮擋蓋的材料陶瓷材料或鋁材料。
較佳地,第一通道和第二通道沿軸結構的軸向延伸,第一通道的一端接入邊緣吹掃氣體,另一端與基片托盤內部的邊緣通道連通,以對位於基片托盤上的待處理基片的邊緣進行吹掃;第二通道的一端連通真空泵,另一端透過基片托盤內部連通,對第二通道進行抽真空,以吸附固定待處理基片,第二通道進一步用於連通導熱氣體,用於向基片與基片托盤之間輸送傳輸氣體,以實現基片托盤與基片之間的均勻傳熱。
另一方面,本發明進一步提供一種化學氣相沉積設備,包含:反應腔;以及氣體噴淋頭,係設置於反應腔的頂端,氣體噴淋頭下方有設置如上文所述的基片承載組件。
較佳地,化學氣相沉積設備進一步包含:波紋管,其環繞安裝開口的外部設置,其一端與反應腔的底壁密封連接,另一端與升降機底座密封連接。
較佳地,化學氣相沉積設備進一步包含:聚氣環,聚氣環環繞基片托盤設置,且固定於反應腔的側壁上。
較佳地,化學氣相沉積設備進一步包含:第一軸法蘭;第二軸法蘭;以及環繞第二軸法蘭的周向間隔設置的複數個第三通道,軸結構的頂端透過第一軸法蘭與基片托盤的底端連接,其底端透過第二軸法蘭設置在升降機底座上;各第三通道的一端貫穿第二軸法蘭與氣體通道連通,其另一端貫穿升降機底座與底部吹掃氣體源連接,各第三通道用於向氣體通道內通入底部吹掃氣體,以對基片托盤的底部進行吹掃。
再另一方面,本發明進一步提供一種吹掃方法,係採用如上文所述的化學氣相沉積設備進行,吹掃方法包含:透過驅動軸結構在豎直方向運動,以使支撐基座處於預設處理位置;以及遮擋蓋處於閉合狀態,向氣體通道內通入吹掃氣體,以對基片托盤的底部進行吹掃。
本發明與現有技術相比具有以下優點。
本發明設置有遮擋蓋,當遮擋蓋閉合時,遮擋蓋的軸孔孔壁與軸結構外側壁之間的縫隙構成用於吹掃基片托盤底部的氣體通道。因此,本發明 能夠實現在不改變軸結構的本身結構情況下,根據基片托盤的底部的吹掃需求進行吹掃。
本發明所提供的遮擋蓋的截面形狀與軸結構的徑向截面的形狀相同,且彼此對應,使得遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向均相同。由此可知,由於遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向均相同,因此能夠實現均勻的對基片托盤的底部進行吹掃的目的。
本發明所提供的遮擋蓋的截面形狀與軸結構的截面不完全相同,以使遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向不相同。由此可知,由於遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向不相同,因此能夠實現根據基片托盤的底部吹掃需求以及氣體的流量,可隨時調節間隙的間隙寬度,進而實現對基片托盤的底部進行靈活性吹掃的目的。
遮擋蓋包含第一蓋板片和第二蓋板片,第一蓋板片的外邊緣與水平環部的一側鉸接,第二蓋板片的外邊緣與水平環部的另一側鉸接。並且第一蓋板片與第二蓋板片相對設置,第一蓋板片與第二蓋板片均處於閉合狀態時,第一蓋板片的內側邊緣與第二蓋板片的內側邊緣拼接成軸孔。因此,當第一蓋板片與第二蓋板片處於開合狀態時,可以將支撐基座從腔體內移出或移入,隨後再將第一蓋板片與第二蓋板片閉合,以對基片托盤的底部進行吹掃。
此外,遮擋蓋係採用陶瓷材料或鋁材料製備,遮擋蓋的厚度範圍為10mm至15mm。因此,具有上述厚度的遮擋蓋能夠在對基片托盤的底部進行吹掃時,確保遮擋蓋不會被吹起或者隨意振動,而影響吹掃效果。
100:反應腔
110:氣源
120:氣體噴淋頭
130:基片承載組件
200:基片托盤
201:邊緣吹掃通道
202:間隙
300:軸結構
301:第一通道
302:第二通道
303:中心通道
310:遮擋蓋
3101:第一蓋板片
3102:第二蓋板片
3103:軸孔
320:第一軸法蘭
3201:環形段
3202:第一凸出部
3203:第二凸出部
330:第二軸法蘭
400:內襯
410:安裝開口
4101:水平環部
4102:延伸環部
500:聚氣環
600:標號
700:波紋管
800:升降機底座
810:第三通道
820:氣體通道
S1,S2,S3:步驟
圖1為本發明實施例提供的化學氣相沉積設備的結構示意圖;圖2為本發明實施例提供的基片承載組件的結構示意圖;圖3為圖2中本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的結構示意圖;圖4為圖2中本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的徑向截面結構示意圖;圖5為圖2本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的遮擋蓋的結構示意圖;圖6為採用圖1所繪示的化學氣相沉積設備進行的吹掃方法的流程示意圖;圖7為本發明實施例提供的化學氣相沉積設備沿圖4所繪示的B-B方向截取的剖面示意圖;以及圖8為本發明實施例提供的化學氣相沉積設備沿圖4所繪示的A-A方向截取的剖面示意圖。
以下結合附圖和具體實施方式對本發明提出的基板支撐組件及基板處理設備作進一步詳細說明。根據下文說明,本發明的優點和特徵將更清楚。需要說明的是,附圖採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施方式的目的。為了使本發明的目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂,請參閱附圖。應理解的是,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供本領域具有通常知識者瞭解與閱讀,並非用以限定本發明實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整,在不影響本發 明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容能涵蓋的範圍內。
如圖1所示,本實施例提供一種化學氣相沉積設備,包含:反應腔100,反應腔100包含頂壁、底壁和環繞底壁的側壁;以及氣體噴淋頭120,係設至於反應腔100頂端,氣體噴淋頭120下方設置有基片承載組件130,基片設置在基片承載組件130的頂端。氣體噴淋頭120與外部的氣源110連接,用於將反應氣體從反應氣體源均勻注入反應腔100,以實現對基片的加工處理。
化學氣相沉積設備包含加熱器,其用於對基片承載組件130進行加熱,反應氣體到達基片承載組件130的表面發生化學反應,在基片的表面形成薄膜。
在下文中將對基片承載組件130進行詳細說明。
圖2為本發明實施例提供的基片承載組件的結構示意圖;圖3為圖2中本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的結構示意圖;圖4為圖2中本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的徑向截面結構示意圖;以及,圖5為圖2中本發明實施例提供的基片承載組件中的軸結構的遮擋蓋的結構示意圖。
請參考圖1至圖5,基片承載組件130包含:內襯400,其設置在反應腔100的底壁上的安裝開口410內;遮擋蓋310,遮擋蓋310與內襯400連接;支撐基座,支撐基座包含軸結構300和基片托盤200;遮擋蓋310上設有與軸結構300相匹配的軸孔3103(請參考圖5);軸結構300的頂端與基片托盤200連接,軸結構300的底端貫穿軸孔3103設置在升降機底座800上;遮擋蓋310閉合時,內襯400與軸結構300外側壁之間的縫隙、以及遮擋蓋310的軸孔3103孔壁與軸結構300外側壁之間的縫隙構成用於吹掃基片托盤200底部的氣體通道820。
在本實施例中,遮擋蓋310透過內襯400與安裝開口410周圍的反應腔100的底壁連接,且遮擋蓋310與內襯400之間活動連接。
在本發明的一種實施例中,基片承載組件不包含內襯,遮擋蓋與安裝開口410周圍的反應腔底壁連接,且遮擋蓋與反應腔底壁之間可固定連接也可活動連接。
請接續參考圖2所繪示,內襯400包含水平環部4101和與其連接的延伸環部4102;水平環部4101支撐於安裝開口410邊緣的反應腔100的底壁上;延伸環部4102沿安裝開口410側壁向升降機底座800方向延伸,內襯400用於對底部吹掃氣體進行隔離。
請接續參考圖3和圖4所繪示,軸結構300的徑向截面包含環形段3201,從環形段3201分別向兩側延伸的第一凸出部3202和第二凸出部3203。具體地,環形段3201的徑向寬度小於第一凸出部3202到第二凸出部3203的之間的徑向寬度。較佳地,第一凸出部3202與第二凸出部3203的結構形狀相同。
環形段3201的中心設有中心通道303(請參考圖3),用於收納連接基片托盤200與位於反應腔100外部的功率源的導線;第一凸出部3202中設有第一通道301(請參考圖3),第二凸出部3203中設有第二通道302(請參考圖3),第一通道301內通入邊緣吹掃氣體,以對位於基片托盤200上的待處理基片的邊緣進行吹掃,第二通道302一方面用於抽真空,以吸附待處理基片,另一方面,在停止抽真空後,進一步用於向基片之間輸送導熱氣體,使得基片承載組件130對基片的傳熱較均勻。較佳地,導熱氣體包含氦氣。
請接續參考圖5所繪示,遮擋蓋310包含第一蓋板片3101和第二蓋板片3102,第一蓋板片3101的外邊緣與水平環部的一側鉸接,第二蓋板片3102 的外邊緣與水平環部的另一側鉸接;第一蓋板片3101與第二蓋板片3102相對設置,第一蓋板片3101與第二蓋板片3102均處於閉合狀態時,第一蓋板片3101的內側邊緣與第二蓋板片3102的內側邊緣拼接成軸孔3103。
由此可知,當第一蓋板片3101與第二蓋板片3102處於開合狀態時,可以將支撐基座從腔體內移出或移入(如圖2所繪示,圖中標號600表示支撐基座的移出或移入狀態),將支撐基座從腔體外移入後,再將第一蓋板片3101與第二蓋板片3102閉合,以對基片托盤的底部進行吹掃。
在一種實施例中,遮擋蓋310的截面形狀與軸結構300的徑向截面的形狀相同,且彼此對應(具體來說,遮擋蓋310上的軸孔3103與軸結構300的徑向截面的形狀相同,即軸孔3103的邊緣與軸結構300的環形段3201、第一凸出部3202和第二凸出部3203彼此對應),使得遮擋蓋310與軸結構300之間的間隙沿周向均相同。由此可知,由於遮擋蓋310與軸結構300之間的間隙沿周向均相同,因此能夠實現均勻地對基片托盤的底部進行吹掃的目的。
在一些其他的實施例中,遮擋蓋310的截面形狀與軸結構300的截面不完全相同,以使遮擋蓋310與軸結構300之間的間隙沿周向不相同。由此可知,由於遮擋蓋310與軸結構300之間的間隙沿周向不相同,因此能夠實現根據基片托盤的底部吹掃需求以及氣體的流量,並且可以隨時調節間隙的間隙寬度,以實現對基片托盤的底部進行靈活性吹掃的目的。例如,基片部分區域所形成的膜的厚度較薄,使得遮擋蓋310相應位置與軸結構300之間的間隙增大,或者基片部分區域所形成的膜的厚度較厚,使得遮擋蓋310相應位置與軸結構300之間的間隙減小。由此實現可以根據實際需要,以改變遮擋蓋310的形狀而實現基片部分區域厚度的可調性。
在本實施例中,遮擋蓋310的厚度範圍為10mm至15mm。因此具有上述厚度的遮擋蓋310能夠在對基片托盤的底部進行吹掃時,確保遮擋蓋310不會被吹起或者隨意振動,而影響吹掃效果。遮擋蓋310採用陶瓷材料或鋁材料製備。
復請接續參考圖2,本實施例所提供的基片承載組件130進一步包含:波紋管700,其環繞延伸環部4102的外部設置,其一端與反應腔100的底壁密封連接,另一端與升降機底座800密封連接。本實施例進一步包含:聚氣環(Pumping ring)500,聚氣環500環繞基片托盤200設置,且固定於反應腔100的側壁上,聚氣環500的頂面高度與基片托盤200的頂面高度相同。聚氣環500一方面用於提供一個供氣通道,另一方面用於形成一個均勻的抽氣通道。
本實施例進一步包含:第一軸法蘭320、第二軸法蘭330以及環繞第二軸法蘭330的周向間隔設置的複數個第三通道810(請參考圖1),軸結構300的頂端透過第一軸法蘭320與基片托盤200的底端連接,軸結構300的底端透過第二軸法蘭330設置在升降機底座800上。
由於第二軸法蘭330上需要佈置較多的氣路和電路,為了佈置下如此多的氣路和電路,第二軸法蘭330的尺寸較大。因此,當本實施例設置的遮擋蓋310與內襯400之間活動連接而使得支撐基座向上移動時,遮擋蓋310打開,從而能夠為第二軸法蘭330留出足夠的空間以使支撐基座能夠向上運動,使支撐基座與氣體噴淋頭之間的距離達到製程所需的距離大小。
內襯400用於保護波紋管700,以防止波紋管700被腐蝕。
各第三通道810的一端貫穿第二軸法蘭330與氣體通道820連通,其另一端貫穿升降機底座800與底部吹掃氣體源連接,各第三通道810用於向氣體通道820內通入底部吹掃氣體,以對基片托盤200的底部進行吹掃。
第一通道301和第二通道302沿軸結構300的軸向延伸,第一通道301的一端接入邊緣吹掃氣體,另一端與基片托盤200內部的邊緣通道連通,以對位於基片托盤200上的待處理基片的邊緣進行吹掃。
第二通道302的一端連通真空泵,另一端透過基片托盤200內部連通,以對第二通道302進行抽真空,進而吸附固定待處理基片。
另一方面,如圖6所繪示,本實施例進一步提供一種吹掃方法,其採用如上所述的化學氣相沉積設備進行,此吹掃方法包含以下步驟。步驟S1,透過驅動軸結構在豎直方向運動,以使支撐基座處於預設處理位置。步驟S2,遮擋蓋處於閉合狀態,透過軸結構向氣體通道820內通入吹掃氣體,以對基片托盤的底部進行吹掃。步驟S3,向第一通道301中通入邊緣吹掃氣體,以對位於基片托盤上的待處理基片的邊緣進行吹掃。
具體地,請接續參考圖7和圖8所繪示,基片托盤200內部設有間隔設置或相互連通的複數個邊緣吹掃通道201,各邊緣吹掃通道201的出氣口設置在基片托盤200的頂面邊緣處,靠近待處理基片的邊緣設置,各邊緣吹掃通道201的進氣口與軸結構300中的第一通道301連通。氣體通道820進一步包含聚氣環500側壁與基片托盤200側壁之間的間隙202,藉此,當第三通道810向氣體通道通入吹掃氣體時,其也可以對聚氣環500側壁與基片托盤200側壁之間的間隙202進行吹掃。底壁吹掃氣體和邊緣吹掃氣體成分可以相同,也可以不同。
綜上所述,本發明的實施例透過設置遮擋蓋,當遮擋蓋閉合時,遮擋蓋的軸孔孔壁與軸結構外側壁之間(內襯與軸結構外側壁之間的縫隙、以及遮擋蓋的軸孔孔壁與軸結構外側壁之間)的縫隙構成用於吹掃基片托盤底部的氣體通道。由此可知,本實施例能夠實現在不改變軸結構本身的結構情況下根據基片托盤的底部的吹掃需求進行吹掃,藉此改善待處理基片的沉積性能。
本發明的實施例所提供的遮擋蓋的截面形狀與軸結構的徑向截面的形狀相同,且彼此對應,使得遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向均相同。由此可知,由於遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向均相同,因此能夠實現均勻地對基片托盤的底部進行吹掃的目的。
本發明的實施例所提供的遮擋蓋的截面形狀與軸結構的截面不完全相同,以使遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向不相同。由此可知,由於遮擋蓋與軸結構之間的間隙沿周向不相同,因此能夠實現根據基片托盤的底部吹掃需求以及氣體的流量,而可以隨時調節間隙的間隙寬度,以實現對基片托盤的底部進行靈活性吹掃的目的。例如,基片部分區域所形成的膜的厚度較薄,使得遮擋蓋相應位置與軸結構之間的間隙增大。藉此,可以實現根據實際需要而改變遮擋蓋的形狀,進而實現基片部分區域厚度的可調性。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等等的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。並且,術語「包含」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包含一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包含那些要素,而且進一步包含沒有明確列出的其他要素,或者是進一步包含為這種過程、方法、物品或者設備所固 有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句「包含一個......」所限定的要素,並不排除在包含所述要素的過程、方法、物品或者設備中進一步存在另外的相同要素。
在本發明的說明中,需要理解的是,術語「中心」、「高度」、「厚度」、「上」、「下」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於說明本發明和簡化說明,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。在本發明的說明中,除非另有說明,「複數個」的含義是兩個或兩個以上。
在本發明的說明中,除非另有明確的規定和限定,術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以透過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件之間的相互作用關係。對於本領域具有通常知識者而言,可以依據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包含第一特徵和第二特徵直接接觸,也可以包含第一特徵和第二特徵不是直接接觸而是透過它們之間的額外的特徵接觸。並且,第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包含第一特徵在第二特徵正上方和斜上方,或僅僅表示第一特徵的水平高度高於第二特徵的水平高度。第 一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包含第一特徵在第二特徵正下方和斜下方,或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵的水平高度。
儘管本發明的內容已經透過上述較佳實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的說明不應被認為是對本發明的限制。在本領域具有通常知識者閱讀了上述內容後,對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
100:反應腔
110:氣源
120:氣體噴淋頭
130:基片承載組件
310:遮擋蓋
410:安裝開口
810:第三通道
820:氣體通道

Claims (16)

  1. 一種基片承載組件,係用於用於一化學氣相沉積設備,該化學氣相沉積設備包含一反應腔,該反應腔的底壁上設有一安裝開口,其中該基片承載組件包含:一遮擋蓋,該遮擋蓋與該安裝開口邊緣連接;以及一支撐基座,該支撐基座包含一軸結構和一基片托盤;其中,該遮擋蓋上設有與該軸結構相匹配的一軸孔,使該軸結構穿過該軸孔;該軸結構的頂端與該基片托盤連接,該軸結構的底端貫穿該軸孔設置在一升降機底座上;該遮擋蓋的該軸孔的孔壁與該軸結構外側壁之間的縫隙構成一氣體通道。
  2. 如請求項1所述之基片承載組件,其進一步包含:一內襯,位於該安裝開口周圍,該遮擋蓋透過該內襯與該反應腔的底壁連接。
  3. 如請求項2所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋與該內襯活動連接。
  4. 如請求項3所述之基片承載組件,其中該軸結構的徑向截面包含一環形段,以及從該環形段分別向兩側延伸的一第一凸出部和一第二凸出部;該環形段的中心設有一中心通道,用於收納連接該基片托盤與位於該反應腔外部的一功率源的一導線;該第一凸出部中設有一第一通道,該第二凸出部中設有一第二通道,該第一通 道內通入一邊緣吹掃氣體,以對位於該基片托盤上的一待處理基片的邊緣進行吹掃,該第二通道用於抽真空,以吸附該待處理基片,該第二通道進一步用於向基片與基片托盤之間傳輸一導熱氣體。
  5. 如請求項4所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋的截面形狀與該軸結構的徑向截面的形狀相同,且彼此對應,使該遮擋蓋與該軸結構之間的間隙沿周向均相同。
  6. 如請求項4所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋的截面形狀與該軸結構的截面不完全相同,以使該遮擋蓋與該軸結構之間的間隙沿周向不相同。
  7. 如請求項2所述之基片承載組件,其中該內襯包含一水平環部和與其連接的一延伸環部;該水平環部設置於該安裝開口邊緣的該反應腔的底壁上;該延伸環部沿該安裝開口側壁向該升降機底座方向延伸,該內襯用於對通入至該氣體通道中的一底部吹掃氣體進行隔離。
  8. 如請求項7所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋包含一第一蓋板片和一第二蓋板片,該第一蓋板片的外邊緣與該水平環部的一側鉸接,該第二蓋板片的外邊緣與該水平環部的另一側鉸接;該第一蓋板片與該第二蓋板片相對設置,該第一蓋板片與該第二蓋板片均處於閉合狀態時,該第一蓋板片的內側邊緣與該第二蓋板片的內側邊緣拼接成該軸孔。
  9. 如請求項1所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋的厚度範圍為10mm至15mm。
  10. 如請求項1所述之基片承載組件,其中該遮擋蓋的材料包含 陶瓷材料或鋁材料。
  11. 如請求項4所述之基片承載組件,其中該第一通道和該第二通道沿該軸結構的軸向延伸,該第一通道的一端接入該邊緣吹掃氣體,另一端與該基片托盤內部的邊緣通道連通,以對位於該基片托盤上的該待處理基片的邊緣進行吹掃;該第二通道的一端連通一真空泵,另一端透過該基片托盤內部連通,對該第二通道進行抽真空,以吸附固定該待處理基片,該第二通道進一步用於連通該導熱氣體,用於向基片與該基片托盤之間輸送氣體,以實現該基片托盤與基片之間的均勻傳熱。
  12. 一種化學氣相沉積設備,其包含:一反應腔;以及一氣體噴淋頭,係設置於該反應腔的頂端,該氣體噴淋頭下方設置有如請求項1至請求項11中的任意一項所述之基片承載組件。
  13. 如請求項12所述之化學氣相沉積設備,其進一步包含:一波紋管,其環繞該安裝開口的外部設置,其一端與該反應腔的底壁密封連接,另一端與該升降機底座密封連接。
  14. 如請求項12所述之化學氣相沉積設備,其進一步包含:一聚氣環,該聚氣環環繞該基片托盤設置,且固定於該反應腔的側壁上。
  15. 如請求項12所述之化學氣相沉積設備,其進一步包含:一第一軸法蘭;一第二軸法蘭;以及環繞該第二軸法蘭的周向間隔設置的複數個第三通道,該軸結構的頂端透過該第一軸法蘭 與該基片托盤的底端連接,其底端透過該第二軸法蘭設置在該升降機底座上;其中,各該第三通道的一端貫穿該第二軸法蘭與該氣體通道連通,其另一端貫穿該升降機底座與一底部吹掃氣體源連接,各該第三通道用於向該氣體通道內通入該底部吹掃氣體,以對該基片托盤的底部進行吹掃。
  16. 一種吹掃方法,係採用如請求項12至請求項15中的任意一項所述之化學氣相沉積設備進行,該吹掃方法包含:透過驅動該軸結構在豎直方向運動,以使該支撐基座處於一預設處理位置;以及該遮擋蓋處於閉合狀態,向該氣體通道內通入吹掃氣體,以對該基片托盤底部進行吹掃。
TW111106959A 2021-03-31 2022-02-25 基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法 TWI813179B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110345652.9A CN115142046B (zh) 2021-03-31 2021-03-31 基片承载组件、化学气相沉积设备及吹扫方法
CN202110345652.9 2021-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202242194A TW202242194A (zh) 2022-11-01
TWI813179B true TWI813179B (zh) 2023-08-21

Family

ID=83404543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111106959A TWI813179B (zh) 2021-03-31 2022-02-25 基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115142046B (zh)
TW (1) TWI813179B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050193952A1 (en) * 2004-02-13 2005-09-08 Goodman Matt G. Substrate support system for reduced autodoping and backside deposition
CN101527254A (zh) * 2007-11-08 2009-09-09 应用材料股份有限公司 用于膜均匀性的旋转温控基板底座

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4255148B2 (ja) * 1998-08-06 2009-04-15 キヤノンアネルバ株式会社 パージガス導入機構および成膜装置
US6503331B1 (en) * 2000-09-12 2003-01-07 Applied Materials, Inc. Tungsten chamber with stationary heater
US6709721B2 (en) * 2001-03-28 2004-03-23 Applied Materials Inc. Purge heater design and process development for the improvement of low k film properties
KR100779814B1 (ko) * 2003-03-06 2007-11-28 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 방법
US20050230350A1 (en) * 2004-02-26 2005-10-20 Applied Materials, Inc. In-situ dry clean chamber for front end of line fabrication
JP2009144211A (ja) * 2007-12-15 2009-07-02 Tokyo Electron Ltd 処理装置、その使用方法及び記憶媒体
WO2014178160A1 (ja) * 2013-04-30 2014-11-06 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
CN204982132U (zh) * 2015-09-06 2016-01-20 中微半导体设备(上海)有限公司 化学气相沉积或外延层生长反应器及其基片托盘和支撑轴
KR102206515B1 (ko) * 2016-03-25 2021-01-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너
US10612135B2 (en) * 2016-07-19 2020-04-07 Applied Materials, Inc. Method and system for high temperature clean
US10312076B2 (en) * 2017-03-10 2019-06-04 Applied Materials, Inc. Application of bottom purge to increase clean efficiency
CN108624955B (zh) * 2017-03-16 2019-11-29 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及外延生长设备
CN111952233B (zh) * 2019-05-14 2024-06-21 北京北方华创微电子装备有限公司 边缘吹扫装置、基座系统及工艺腔室
TWI845682B (zh) * 2019-05-22 2024-06-21 荷蘭商Asm Ip私人控股有限公司 工件基座主體
CN110512192B (zh) * 2019-09-20 2024-08-23 南方科技大学 一种化学气相沉积行星托盘装置及进气方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050193952A1 (en) * 2004-02-13 2005-09-08 Goodman Matt G. Substrate support system for reduced autodoping and backside deposition
CN101527254A (zh) * 2007-11-08 2009-09-09 应用材料股份有限公司 用于膜均匀性的旋转温控基板底座

Also Published As

Publication number Publication date
CN115142046A (zh) 2022-10-04
TW202242194A (zh) 2022-11-01
CN115142046B (zh) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10475641B2 (en) Substrate processing apparatus
JP4361614B2 (ja) 半導体基板のエッジ成膜の制御
JP4563984B2 (ja) 基板裏面への堆積を減少させる処理装置及び処理方法
JP6432507B2 (ja) 成膜装置
US10600624B2 (en) System and method for substrate processing chambers
TWI721726B (zh) 用於高溫處理的腔室襯墊
TWI407494B (zh) 半導體處理裝置
US20090014127A1 (en) Systems for plasma enhanced chemical vapor deposition and bevel edge etching
US10612135B2 (en) Method and system for high temperature clean
TW202132616A (zh) 用於原子層沉積前驅物運送的噴淋頭
TWI744673B (zh) 負載鎖定整合斜面蝕刻器系統
US6733593B1 (en) Film forming device
KR20010014782A (ko) 반도체 처리 시스템의 매엽식 처리 장치
US11236424B2 (en) Process kit for improving edge film thickness uniformity on a substrate
US11359279B2 (en) Cleaning method and film deposition method
US20090178763A1 (en) Showerhead insulator and etch chamber liner
TW202209400A (zh) 具有改進的選擇性和流導性的金屬氧化物預清潔腔室
TWI813179B (zh) 基片承載組件、化學氣相沉積設備及吹掃方法
TWI731226B (zh) 基板處理裝置
US20230033715A1 (en) Substrate processing apparatus
US12094694B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR20230169094A (ko) 프로세싱 챔버들을 위한 개선된 아이솔레이터
KR100890921B1 (ko) 반도체 제조 장치
JP7358576B1 (ja) 成膜装置及び膜付きウェハの製造方法
TWI837843B (zh) 加熱裝置、化學氣相沉積設備及吹掃方法