TWM599813U - 一種化學氣相沉積設備以及用於其的熱反射板 - Google Patents

Abstract

一種化學氣相沉積設備，用於處理一基板，該設備包括一腔室、一承載座、一加熱器以及一熱反射板，該腔室定義出一空間，該承載座設置於該空間內並承載該基板，該加熱器設置於該空間內且位於該承載座上而對該基板以一熱輻射加熱，該熱反射板置於該空間內且位於該承載座下，以將該熱輻射反射至該承載座的一底側使該底側得均勻受熱。

Description

一種化學氣相沉積設備以及用於其的熱反射板

本新型關於一種化學氣相沉積設備以及用於其的熱反射板，尤指一種改善加熱均勻度的化學氣相沉積設備以及用於其的熱反射板。

化學氣相沉積(Chemical vapor deposition，CVD)乃廣泛應用於半導體製程中，用於在晶圓或基板上沉積薄膜。在半導體的應用中，鎢沉積製程適合用於形成晶片之中如接觸點、金屬間導孔(via)或插塞(plug)等結構。隨著晶片的線寬尺寸逐漸縮小，鎢薄膜的均勻度要求也越來越高。

習知的鎢化學氣相沉積設備可見於中華民國發明專利公告第I629373號，或請參閱『圖1』，『圖1』的設備包括一腔室、一承載座、一加熱器以及一提升組件，該承載座承載一晶圓W，在進行鎢沉積時，該加熱器需要對該晶圓W加熱至約200℃至400℃，而溫度對於鎢薄膜的沉積係扮演重要的角色。以『圖1』的鎢化學氣相沉積設備來說，包括一腔室91、一承載座92、一加熱器93以及一提升組件94，其中，該加熱器93設置於該腔室91內的一頂部，而該提升組件94設置於該腔室91內的底部，該承載座92的頂面則放置有一待處理基板95。當該加熱器93對該待處理基板95加熱時，熱輻射R將在該腔室91內產生反射，然該承載座92的下方設置有該提升組件94，該提升組件94的具體結構可參閱美國發明專利公告第US1,009,0181號，包括一限制環以及一環狀箍主體，該提升組件94的功能為抵頂一提升銷96而上移該待處理基板95。

由於該限制環的環狀結構以及不同材料(例如陶瓷和金屬對於熱輻射R的反射不同)的配置容易使熱輻射R的反射不均勻，特別是當熱輻射R從該限制環向上反射時，容易造成該待處理基板95的底側受熱不均勻，因而影響了鎢薄膜的沉積，例如造成鎢薄膜的厚度不一致。

本新型的主要目的在於解決習知化學氣相沉積設備，因熱反射不均勻而造成基板局部溫度過高，因此使得膜厚不一致的問題。

為達上述目的，本新型提供一種化學氣相沉積設備，用於處理一基板，該設備包括：一腔室，定義出一空間；一承載座，設置於該空間內並承載該基板；一加熱器，設置於該空間內且位於該承載座上而對該基板以一熱輻射加熱；以及一熱反射板，設置於該空間內且位於該承載座下，以將該熱輻射反射至該承載座的一底側使該底側得均勻受熱。

為達上述目的，本新型還提供一種用於化學氣相沉積設備的熱反射板，該設備包括一腔室、一承載座以及一加熱器，該承載座設置於該腔室內並承載一基板，該加熱器設置於該腔室內且位於該承載座上方而對該基板以一熱輻射加熱，其中，該熱反射板包括有一本體以及一設置於該本體且面向該熱輻射的的熱反射面，該熱反射板設置於該腔室內且位於該承載座下方，將該熱輻射反射至該承載座的一底側使該底側得均勻受熱。

本新型利用該熱反射板的設置，遮蔽了提升組件，使得熱輻射能夠過該熱反射板均勻地反射至該承載座的底側，改善了該基板底側受熱不均勻的問題。

有關本新型的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下，下文中與空間有關的用詞。例如“上方”、“下方”、“頂部”、“底部”或類似用詞，係基於方便描述圖式中元件或特徵彼此之間的關係，該些空間用詞也意欲包含在不同空間配置或轉向時的不同方位。

『圖2』為根據本新型一實施例的化學氣相沉積設備，包括一腔室10、一承載座20、一加熱器30、一熱反射板40以及一提升組件50，該腔室10包括一空間11以及和該空間11連通的至少一進氣口12及至少一出氣口13，該進氣口12用以將一處理氣體導入該空間11內，該出氣口13則供該腔室10內的氣體離開該空間11。

該承載座20設置於該空間10且安裝在該提升組件50，該承載座20用於承載一基板S，本實施例中，該基板S係一晶圓，例如一矽晶圓。該承載座20包括一平台21以及一耦接於該平台21的軸22，該提升組件50包括一提升座51以及一箍狀物(Hoop)52，該提升座51耦接至該腔室10的一底部，該箍狀物52安裝於該提升座51的一頂部。該提升座51可相對該腔室10垂直移動，以使該箍狀物52在向上移動時頂撐至少一提升銷70而上頂該基板S。該加熱器30設置於該空間11內且位於該承載座20上方而對該基板S以一熱輻射R加熱。

該熱反射板40設置於該空間11內且位於該承載座20下方，該熱反射板40的材質可為鋁，但本新型不以此為限，該熱反射板40亦可以是其他金屬或材料。在本實施例中，該熱反射板40放置於介在該承載座20和該提升組件50之間，如『圖3』所示，該熱反射板40包括一熱反射面41、一內緣42、一外緣43以及一穿孔44，該穿孔44供該熱反射板40穿套於該軸22，在本實施例中，該熱反射板40配合該箍狀物51而呈一圓盤狀，該內緣42圍繞該穿孔41，該熱反射面41從該內緣42延伸至該外緣43。回到『圖2』，在本實施例中，該熱反射面41從該空間11內的一第一底側端11a延伸至一第二底側端11b，以盡可能地遮蔽該提升組件50，舉例來說，該熱反射板40的該外緣43切齊或突出於該提升組件50的邊緣。

在本新型中，該熱反射面41的結構設計或尺寸可根據所欲得到的熱輻射反射程度而決定。在一實施例中，該熱反射面41可如『圖3』所示為一粗糙度均勻的平面，可使熱輻射的反射均勻，讓該平台21的一底側211的溫度較平均；在另一實施例中，請參閱『圖4』以及『圖5』，該熱反射板40呈一扇型，且該熱反射板40放置於一承載板60上，該承載板60包括一承載面61、一內緣62、一外緣63、一穿孔64、複數個導引柱65以及複數個安裝孔66，該導引柱65定義出複數個放置該熱反射板40的位置。在本實施例中，該穿孔64供該承載板60穿套於該軸22，該承載板60配合該箍狀物51而呈一圓盤狀，該內緣62圍繞該穿孔61，該承載面61從該內緣62延伸至該外緣63。本實施例中，該熱反射板40的該熱反射面41可以較該承載板60粗糙，以局部降低熱輻射反射對該平台21的該底側211造成的溫度增加；或者，該熱反射板40的該熱反射面41可以較該承載板60平滑，以局部增加熱輻射反射對該平台21的該底側211造成的溫度增加。舉例來說，當該基板S的某個位置膜厚較厚時，可以在該位置下放置較粗糙的該熱反射板40，以進而降低該位置的膜厚生長的厚度；當該基板S的某個位置膜厚較薄時，可以在該位置下放置較光滑的該熱反射板40，以進而增加該位置的膜厚生長的厚度。

本新型利用該熱反射板的設置，遮蔽了提升組件，使得熱輻射能夠過該熱反射板均勻地反射至該承載座的底側，改善了該基板底側受熱不均勻的問題。

10:腔室

11:空間

11a:第一底側端

11b:第二底側端

12:進氣口

13:出氣口

20:承載座

21:平台

211:底側

22:軸

30:加熱器

40:熱反射板

41:熱反射面

42:內緣

43:外緣

44:穿孔

50:提升組件

51:提升座

52:箍狀物

60:承載板

61:承載面

62:內緣

63:外緣

64:穿孔

65:導引柱

70:提升銷

S:基板

R:熱輻射

『圖1』，為習知化學氣相沉積設備的示意圖。 『圖2』，為根據本新型一實施例的化學氣相沉積設備。 『圖3』，為根據本新型一實施例的熱反射板。 『圖4』，為根據本新型另一實施例的化學氣相沉積設備。 『圖5』，為根據本新型另一實施例的熱反射板。

10:腔室

11a:第一底側端

11b:第二底側端

12:進氣口

13:出氣口

20:承載座

21:平台

211:底側

22:軸

30:加熱器

40:熱反射板

41:熱反射面

42:內緣

43:外緣

44:穿孔

50:提升組件

51:提升座

52:箍狀物

70:提升銷

S:基板

R:熱輻射

Claims (10)

1. 一種化學氣相沉積設備，用於處理一基板，該設備包括： 一腔室，定義出一空間； 一承載座，設置於該空間內並承載該基板； 一加熱器，設置於該空間內且位於該承載座上而對該基板以一熱輻射加熱；以及 一熱反射板，設置於該空間內且位於該承載座下，以將該熱輻射反射至該承載座的一底側使該底側得均勻受熱。
2. 如請求項1所述的化學氣相沉積設備，其中還包括一提升組件，設置於該空間內且位於該熱反射板下。
3. 如請求項2所述的化學氣相沉積設備，其中該熱反射板具有一遮蔽該提升組件的熱反射面，該熱反射面從該空間內的一第一底側端延伸至一第二底側端。
4. 如請求項2所述的化學氣相沉積設備，其中，該提升組件包括一相對該腔室垂直移動的提升座以及一設置於該承載座上的箍狀物。
5. 如請求項1所述的化學氣相沉積設備，其中，該熱反射板包括一具有一粗糙度的熱反射面。
6. 如請求項1所述的化學氣相沉積設備，其中，該熱反射板包括一平滑的熱反射面。
7. 如請求項1所述的化學氣相沉積設備，其中，還包括一承載該熱反射板的承載板，該承載板的面積大於該熱反射板。
8. 一種用於化學氣相沉積設備的熱反射板，該設備包括一腔室、一承載座以及一加熱器，該承載座設置於該腔室內並承載一基板，該加熱器設置於該腔室內且位於該承載座上方而對該基板以一熱輻射加熱，其中，該熱反射板包括有一本體以及一設置於該本體且面向該熱輻射的的熱反射面，該熱反射板設置於該腔室內且位於該承載座下方，將該熱輻射反射至該承載座的一底側使該底側得均勻受熱。
9. 如請求項8所述的熱反射板，其中該熱反射板包括一具有一粗糙度的熱反射面。
10. 如請求項8所述的熱反射板，其中該熱反射板包括一平滑的熱反射面。

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