具有屏蔽邊緣的支撐環制造技術

提供用于半導體處理的支撐環。支撐環包含環形主體，該環形主體由內邊緣及外邊緣來界定。該內邊緣及該外邊緣同心的繞著中央軸。該環形主體進一步包含第一側、第二側、及突起環狀肩部，該突起環狀肩部在該內邊緣處由該環形主體的該第一側延伸。該支撐環也包含位于該第一側上的包覆層，該包覆層具有鄰接該突起環狀肩部的減低厚度區域的內區域。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】領域本專利技術的態樣一般涉及用以支撐基板的裝置及用于形成該裝置的方法。更特定地，本專利技術的實施方式涉及支撐環以在熱處理腔室中支撐邊緣環。背景在基板處理中，例如半導體晶片，基板被放置于處理腔室中的的支撐件上，同時在處理腔室中維持合適的處理條件。可使用快速熱處理(RTP)腔室以設置于基板下方的照射器加熱基板。例如，可快速加熱基板至升高的溫度，該升高的溫度在250攝氏度至1350攝氏度的溫度范圍內。在熱處理期間，可由支撐結構繞著基板的邊緣區域以支撐基板，例如邊緣環。可由另一支撐結構支撐邊緣環，例如支撐環。邊緣環及支撐環由可承受眾多快速加熱及冷卻的周期的材料所組成。石英(例如，非結晶硅)為經常用于支撐環結構的材料。當在RTP腔室中由下方照射器加熱基板時，典型地欲阻隔照射器輻射免于進入RTP腔室中的基板上方空間。經常在基板上方空間中使用對基板放射出的輻射敏感的輻射傳感器，例如高溫計(pyrometer)。防止照射器輻射進入基板上方空間防止了輻射阻礙溫度傳感器的效能。因為石英對光及紅外光能量為透明的，石英支撐環的上方表面經常以一材料包覆，例如硅，以對照射器輻射呈現不透明。包覆硅的石英支撐環在反復地加熱及冷卻后，開始在徑向上長出裂痕。裂痕可在僅僅幾個加熱周期后開始長出。裂痕最后使得包覆硅的石英支撐環無法使用，而頻繁的置換支撐環不是對成本有效益的。因此，存在具有不透明包覆層的改進石英支撐環的需求。概述在一個實施方式中，提供用于半導體處理的支撐環。支撐環包含環形主體，該環形主體帶有內邊緣及外邊緣，其中該內邊緣及該外邊緣同心的繞著中央軸。該環形主體進一步包含第一側、第二側、及突起環狀肩部，該突起環狀肩部在該內邊緣處由該環形主體的該第一側延伸。該支撐環也包含位于該第一側上的包覆層，該包覆層具有鄰接該突起環狀肩部的減低厚度區域的內區域。在另一實施方式中，提供用于半導體處理的支撐環。支撐環包含環形主體，該環形主體帶有內邊緣及外邊緣，其中該內邊緣及該外邊緣同心的繞著中央軸。該環形主體進一步包含第一側及第二側。該支撐環也包含位于該第一側上的包覆層，該包覆層具有外輻射阻隔區域的一致厚度及經配置以支撐邊緣環的內區域的減低厚度。在另一實施方式中，提供用于在沉積腔室中包覆環形主體的方法。該方法包含將該環形主體提供至該沉積腔室，該環形主體具有內邊緣及外邊緣，及第一側及第二側，其中該內邊緣及該外邊緣同心的繞著中央軸，放置掩模覆蓋于該內邊緣的該第一側處，其中介于該掩模及該第一側之間的距離小于約500微米，及于該第一側上形成包覆層，其中該掩模減低該第一側上于該掩模下的該包覆層的厚度。附圖簡要說明于是上述本專利技術特征的方式可以細節理解，可通過參考實施方式而具有本專利技術的更特定描述(簡短總結如上)，其中一些被圖示于所附附圖中。然而，注意所附附圖僅圖示本專利技術典型的實施方式，因此不考慮限制其范圍，因為本發明可允許其他等效實施方式。圖1為根據本專利技術的一個實施方式的支撐環的截面視圖。圖2A為用于產生本專利技術的一個實施方式的環形主體及掩模的截面視圖。圖2B為根據本專利技術的一個實施方式的具有包覆層的支撐環的截面視圖。圖3A為用于產生本專利技術的一個實施方式的環形主體及漸狹長掩模的截面視圖。圖3B為根據本專利技術的一個實施方式的具有漸狹長包覆層的支撐環的截面視圖。為了便于理解，盡可能使用相同元件符號，以標示附圖中常見的相同元件。思量一個實施方式中所公開的元件可有利地利用于其他實施方式，而無須特定敘述。具體描述描述針對反復加熱及冷卻具有改進持久性的支撐環，及用于制造該支撐環的方法。描述于此的支撐環針對通過反復加熱至介于約250攝氏度及約1350攝氏度之間的溫度及冷卻至大氣溫度而產生的熱應力下的破裂具有阻抗性。圖1為根據一個實施方式的支撐環100的截面視圖。支撐環100經配置以在熱處理腔室(未展示)中支撐邊緣環160。使用邊緣環160以支撐可在腔室內部處理的基板150。一般地，支撐環100被設置于腔室部件上，例如圓柱體170。支撐環100包含環形主體110。環形主體110可由內邊緣112及外邊緣114來界定，其中內邊緣112及外邊緣114可同心的繞著環形主體110的中央軸。環形主體110進一步包含第一側116、第二側118及突起環狀肩部120，所述突起環狀肩部120在內邊緣112處由環形主體110的第一側116延伸。支撐環100也包含于第一側116上的包覆層140，包覆層140具有一致厚度144的外區域及鄰接突起環狀肩部120的減低厚度142的內區域。一致厚度144的外區域徑向地向外延伸超過減低厚度142的內區域。一致厚度144的外區域較減低厚度142的內區域厚。一致厚度144的外區域及減低厚度142的內區域可為環形。減低厚度142的內區域可經配置以支撐邊緣環160。支撐環100也可包含放置緣130以放置支撐環100于圓柱體170上。環形主體110可由石英(例如，非結晶硅)、碳化硅、氧化硅(例如，非晶玻璃)、陶瓷或任何其他熱阻抗材料所組成。也可使用所述材料的組合。包覆層140可由硅組成，硅可具有任何便利的型態，例如多晶硅、單晶硅、微晶硅、納米晶硅、非晶硅，諸如此類。一致厚度144的外區域可為外輻射阻隔區域。25微米或更多的硅包覆層可呈現支撐環100的包覆表面，該包覆表面在一或更多個高溫計(未展示)的操作范圍中對輻射波長為不透明的，所述高溫計用于在處理腔室內部測量溫度。一或更多個高溫計可測量來自支撐環100上方的溫度，同時加熱源(未展示)可位于支撐環100下方。不透明意指：在高溫計操作范圍中由加熱源(例如，設置于支撐環100下方的照射器，未展示)穿過包覆層140的輻射的平均強度較支撐環100表面上(例如，第二側118，面對加熱源)所接收的入射輻射小至少六個數量級。可用一厚度及其他特性設計包覆層140，以確保由加熱源穿過包覆層140的輻射較支撐環100所接收的入射輻射小至少十二個數量級。使用對高溫計敏感的波長不透明的包覆層確保實質上沒有在波長范圍中直接來自加熱源的輻射到達一或更多個高溫計。在一致厚度144的外區域中的包覆層140厚度可介于25及75微米之間，例如介于約30微米及約60微米之間，例如50微米。在一些實施方式中，在一致厚度的外區域中的包覆層140厚度可介于約50及500微米之間，例如150微米。雖然在一致厚度144的外區域中的包覆層140厚度實質為一致的，并不必要為恒常厚度。例如，一致厚度144的外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于半導體處理的支撐環，包括：環形主體，包括：內邊緣及外邊緣，其中所述內邊緣及所述外邊緣同心的繞著中央軸；及第一側及第二側，突起環狀肩部，所述突起環狀肩部在所述內邊緣處由所述環形主體的所述第一側延伸；及包覆層，所述包覆層位于所述第一側上，所述包覆層具有鄰接所述肩部的減低厚度的內區域。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.12.31 US 61/922,451;2014.03.18 US 14/218,5971.一種用于半導體處理的支撐環，包括：
環形主體，包括：
內邊緣及外邊緣，其中所述內邊緣及所述外邊緣同心的繞著中央軸；
及
第一側及第二側，
突起環狀肩部，所述突起環狀肩部在所述內邊緣處由所述環形主體的所
述第一側延伸；及
包覆層，所述包覆層位于所述第一側上，所述包覆層具有鄰接所述肩部
的減低厚度的內區域。
2.如權利要求1所述的支撐環，其中減低厚度的所述內區域為環形。
3.如權利要求2所述的支撐環，其中所述環形主體包含石英。
4.如權利要求3所述的支撐環，其中所述包覆層為多晶硅。
5.如權利要求4所述的支撐環，其中所述包覆層具有一致厚度的外區域
徑向地向外延伸超過減低厚度的所述內區域。
6.如權利要求5所述的支撐環，其中所述包覆層在所述外區域的厚度介
于約30微米及約60微米間，且所述包覆層在所述內區域的厚度介于約1微米
及約30微米間。
7.如權利要求5所述的支撐環，進一步包括介于所述外區域及所述內區
域之間的漸狹長區域而形成外漸狹長邊際及內漸狹長邊際，所述外漸狹長邊際
介于所述外區域及所述漸狹長區域之間，所述內漸狹長邊際介于所述漸狹長區
域及所述內區域之間，其中所述包覆層由所述外漸狹長邊際處的所述一致厚度
漸狹長為所述內漸狹長邊際處的所述減低厚度。
8.如權利要求7所述的支撐環，其中所述內漸狹長邊際為起于所述內邊
緣的第一距離，且所述外漸狹長邊際為起于所述內邊緣的第二距離，所述第一
距離為介于約0.1mm及約20mm之間，且所述第二距離為介于約0.2mm及
約25mm之間。
9.如權利要求7所述的支撐環，其中在所述外區域的所述包覆層的厚度
為介于約30微米及約60...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅蘭·貝德亞特，諾曼·L·塔姆，阿倫·繆爾·亨特，約瑟夫·M·拉內什，科吉·納卡尼施，中川俊行，
申請(專利權)人：應用材料公司，
類型：發明
國別省市：美國;US