[发明专利]基板的压差夹持的装置与方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体是关于处理期间保持基板的装置和方法。特别地，本发明的实施例是针对在大加速力作用下，利用压差使基板保持在基座上的装置和方法。

背景技术

在一些化学气相沉积(CVD)与原子层沉积(ALD)处理腔室中，基板(在此亦称作晶圆)会相对前体注入器和加热器组件移动。若移动造成的加速力比摩擦力大，则晶圆将会位移，以致发生损坏或相关问题。

为防止处理期间转动力移走晶圆，需额外的用以夹紧或夹持使晶圆留在适当位置的硬件。附加硬件可能昂贵、难以安装、难以使用及/或于使用时损坏晶圆。

因此，本领域中仍需能于处理期间将晶圆保持在适当位置，以防偶发损坏晶圆与硬件的方法和装置。

发明内容

本发明的实施例是针对包含至少一气体分配组件和基座组件的处理腔室。基座组件设在至少一气体分配组件下方，且包括顶表面、底表面和位于顶表面的至少一凹部，用以支撑晶圆边缘。至少一凹部具有至少一通道，通道形成使凹部与底表面间流体连通。

在一些实施例中，加热组件设在基座组件下方。在一或更多个实施例中，加热组件包含数个灯具，用以将辐射能导向基座组件的底表面。

在一些实施例中，至少一通道各自倾斜，以防止自加热组件的辐射能直接冲击晶圆。在一或更多个实施例中，至少一通道各自包含多个支脚，且至少一支脚实质平行晶圆延伸，以防止自加热组件的辐射能直接冲击晶圆。

在一些实施例中，基座组件的顶表面的凹部是按尺寸制作，使凹部支撑的晶圆具有与基座组件顶表面实质共平面的顶表面。

在一或更多个实施例中，气体分配组件包含数个实质平行的气体通道。在一些实施例中，数个气体通道包含第一反应气体通道、第二反应气体通道和至少一净化气体通道。在一或更多个实施例中，第一反应气体通道、第二反应气体通道和至少一净化气体通道经独立控制以提供正压至晶圆的顶表面上，且晶圆置于基座组件的凹部。

在一些实施例中，置于基座组件凹部的晶圆顶表面与晶圆底表面间的压差大于约10托耳。在一些实施例中，当晶圆置于基座组件的凹部时，晶圆顶表面与凹部内压力间的压差等同足以在约200rpm(每分钟转数)的转速下、在约320毫米(mm)的螺栓中心半径处保持300mm晶圆的夹持力。

在一些实施例中，至少一通道是按尺寸制作，以减少晶圆的背侧与处理腔室的背景压力间的压降。

本发明的附加实施例是针对包含至少一气体分配组件、基座组件和加热组件的处理腔室。气体分配组件包括数个实质平行的气体通道，用以将气流导向晶圆的顶表面。基座组件设在至少一气体分配组件下方，且包括面对至少一气体分配组件的顶表面、底表面和位于顶表面的至少一凹部，用以支撑晶圆边缘。至少一凹部是按尺寸制作，使凹部支撑的晶圆具有与基座组件顶表面实质共平面的顶表面。至少一凹部具有至少一通道，通道从至少一凹部的底部延伸到基座组件的底表面。加热组件设在基座组件下方，用以将热导向基座组件的底表面。基座组件的至少一通道不直接垂直基座组件的顶表面延伸。

在一些实施例中，加热组件包含数个灯具，用以将辐射能导向基座组件的底表面。在一或更多个实施例中，数个气体通道可独立控制，以提供置于基座组件凹部的晶圆顶表面的压力相对处理腔室的压力间的压差。

本发明的进一步实施例是针对在处理腔室中处理晶圆的方法。具有顶表面和底表面的晶圆放置到基座组件的顶表面的凹部。凹部包括至少一通道，通道延伸穿过基座组件而至基座组件的底表面。晶圆和基座组件通过气体分配组件下方，气体分配组件包含数个实质平行的气体通道，以将气流导向基座组件的顶表面。在晶圆的顶表面与底表面间产生压差，使导向晶圆顶表面的气流所产生的压力比晶圆底表面的压力大。

在一些实施例中，至少一通道设置流体连通处理腔室，使晶圆底表面的压力和处理腔室内的压力实质相同。

在一或更多个实施例中，晶圆的顶表面与基座组件的顶表面实质共平面。

一些实施例进一步包含利用加热组件来加热基座组件，加热组件包含设在基座组件底下的数个加热灯具。在一或更多个实施例中，基座组件的至少一通道经倾斜，使出自数个加热灯具的辐射能无法直接冲击晶圆的底表面。

附图说明

为让本发明的上述概要特征更明显易懂，可配合参考实施例说明，部分实施例乃图示在附图。然应注意所附图式仅说明本发明典型实施例，故不宜视为限定本发明范围，因为本发明可接纳其他等效实施例。

图1图示根据本发明一或更多个实施例，处理腔室的局部截面图；及