本發(fā)明涉及晶舟系統(tǒng)，以及用于這種晶舟系統(tǒng)的保持器環(huán)，并且涉及保持器環(huán)和/或晶舟系統(tǒng)的用途。

背景技術(shù)：

1、已知晶舟因此用于成批處理半導(dǎo)體晶片，例如用于晶片上的氣相沉積。晶舟通常主要是圓柱形結(jié)構(gòu)，其中可以容納多個軸向間隔開的圓形晶片。晶舟的圓柱軸線可以豎直定向，使得晶片主要水平延伸。

2、us?6,287,112b1解釋了當(dāng)徑向供應(yīng)處理氣體時晶片表面上可能不均勻的一般問題。特別地，所謂的邊緣效應(yīng)可能發(fā)生，例如導(dǎo)致與晶片的中心處相比，晶片的邊緣處的材料沉積增加。us?6,287,112b1也討論了可能使用環(huán)來增加均勻性。在一些變型中，晶片可被支撐在這樣的環(huán)上，使得環(huán)可被認(rèn)為是保持器環(huán)。

3、盡管過去的發(fā)展有助于提高晶片表面上的沉積均勻性，但仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。同時，希望晶片處理是高效的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高晶片表面上的沉積均勻性，同時保持或提高晶片處理效率，本發(fā)明的一方面提供了一種晶舟系統(tǒng)。

2、晶舟系統(tǒng)包括托架，其包括位于托架的第一軸向端的第一端構(gòu)件、位于托架的第二軸向端的第二端構(gòu)件以及至少三個相互間隔開的軸向桿，每個軸向桿將第一端構(gòu)件與第二端構(gòu)件連接，并且每個軸向桿包括一系列徑向向內(nèi)延伸的桿突起，桿突起限定軸向間隔開的保持器環(huán)位置。

3、晶舟系統(tǒng)包括多個保持器環(huán)，每個保持器環(huán)可與桿突起接合，以將保持器環(huán)定位在托架中于保持器環(huán)位置之一處，其中當(dāng)如此接合時，至少當(dāng)軸向桿豎直定向時，保持器環(huán)配置成將晶片支撐在托架中，

4、每個保持器環(huán)具有環(huán)形主體和從所述環(huán)形主體突出的環(huán)突起，環(huán)突起布置成當(dāng)晶片由托架中的保持器環(huán)支撐時與晶片接觸并將晶片與環(huán)形主體間隔開。

5、這種環(huán)突起通常是有利的，特別是因?yàn)樗鼈兿司c托架直接接觸的需要，否則這將導(dǎo)致不均勻性。同時，通過將晶片與環(huán)形主體間隔開，環(huán)突起允許晶片定位機(jī)器人的末端執(zhí)行器到達(dá)被支撐的晶片下方，而不受環(huán)形主體的干擾。

6、然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種環(huán)突起本身也可能造成一些不均勻性，其中特別是晶片上的沉積可能在與這種環(huán)突起相鄰的區(qū)域中局部減少。本發(fā)明基于這種認(rèn)識，并且還基于這樣的認(rèn)識，即通過設(shè)計環(huán)形主體以便至少部分補(bǔ)償環(huán)突起本身的不希望的沉積效應(yīng)，可以有利地減少與環(huán)突起相關(guān)的這種不均勻性，如下文詳述。

7、優(yōu)選地，環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的局部表面積，其中在環(huán)突起處，環(huán)形主體的局部表面積與環(huán)形主體的局部表面積的圓周平均值或中值相比較小，特別是為了至少部分地補(bǔ)償相應(yīng)環(huán)突起的表面積。因此，可以促進(jìn)支撐在托架中的保持器環(huán)上的晶片上的氣相沉積的均勻性。

8、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種至少部分補(bǔ)償可以有利地導(dǎo)致晶片上更一致即更均勻分布的氣相沉積，特別是在環(huán)突起附近。同時，可以保持或改善環(huán)突起本身的已知優(yōu)點(diǎn)。特別地，由于環(huán)突起將被支撐的晶片與環(huán)形主體隔開，末端執(zhí)行器仍可以在環(huán)形主體和晶片之間移動。

9、還發(fā)現(xiàn)，通過局部增加內(nèi)徑可以特別有效地實(shí)現(xiàn)上述補(bǔ)償。不希望受理論的束縛，據(jù)信這種效應(yīng)可能與環(huán)形主體的內(nèi)徑通常接近晶片的邊緣相關(guān)，特別是比環(huán)形主體的外徑更接近。

10、鑒于此，優(yōu)選地，環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的內(nèi)徑，其中，在環(huán)突起處，內(nèi)徑與環(huán)形主體的內(nèi)徑的圓周平均值或中值相比較大。

11、環(huán)突起處的大內(nèi)徑可以導(dǎo)致減小的局部表面積，特別是以對環(huán)突起的局部沉積效應(yīng)提供相對有效補(bǔ)償?shù)姆绞健Ｔ诃h(huán)突起處，相對較大的內(nèi)徑可能因此有助于如上所述的相對較小的局部表面積。

12、然而，在一些實(shí)施例中，一些或所有的補(bǔ)償，特別是環(huán)形主體的局部表面積的減小，可以不同于通過環(huán)形主體的局部增加的內(nèi)徑來實(shí)現(xiàn)，例如通過環(huán)形主體的局部減小的外徑和/或通過內(nèi)徑和外徑之間的環(huán)形主體中的一個或多個開口來實(shí)現(xiàn)。

13、局部表面積可以基于30度或更小，優(yōu)選20度或更小，更優(yōu)選10度或更小，例如約5度、約2度或約1度的圓周窗口來定義。以這種方式，對于基本任何圓周位置，包括環(huán)突起的圓周位置，可以確定局部表面積的值。應(yīng)理解的是，確定這樣的值通常包括測量然后合計在圓周窗口內(nèi)的環(huán)形主體部分的所有表面的表面積。通過這樣以規(guī)則的圓周間隔確定局部表面積的值，可以為整個環(huán)形主體計算局部表面積的平均值或中值。只要窗口之間沒有間隙，相鄰間隔的窗口可以相互重疊，也可以不相互重疊。

14、應(yīng)當(dāng)理解，環(huán)形主體的內(nèi)徑可以針對任何圓周位置來確定。然而，還應(yīng)當(dāng)理解，內(nèi)徑的任何局部擴(kuò)大通常將沿著有限的圓周范圍或窗口延伸。因此，類似于上述的基于窗口的方法也可以關(guān)于內(nèi)徑而被應(yīng)用。在這樣的窗口內(nèi)，內(nèi)徑仍是可變的，例如朝向環(huán)突起的圓周位置增加，如本文別處所述。

15、另一方面提供了一種保持器環(huán)，其明顯地配置成用作如本文所述的晶舟系統(tǒng)的保持器環(huán)之一，其中保持器環(huán)具有環(huán)形主體和從所述環(huán)形主體突出的環(huán)突起，環(huán)突起布置成當(dāng)晶片由保持器環(huán)支撐時與晶片接觸并將晶片與環(huán)形主體間隔開。

16、這種保持器環(huán)可以提供與這里針對晶舟系統(tǒng)描述的優(yōu)點(diǎn)相對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。保持器環(huán)可以例如用作已知保持器環(huán)的替代物，以與已知托架結(jié)合形成晶舟系統(tǒng)。

17、保持器環(huán)和/或晶舟系統(tǒng)可以有利地用于處理晶片，其中在處理期間，晶片與支撐相應(yīng)晶片的保持器環(huán)的環(huán)突起接觸，優(yōu)選地，其中晶片不與托架直接接觸。處理可以包括氣相沉積。在特定應(yīng)用中，在氣相沉積中使用硅氧烷基化合物。

18、從屬權(quán)利要求的特征提供了上述方面和選項(xiàng)的有利闡述，這將在下面的詳細(xì)描述中進(jìn)一步解釋。

技術(shù)特征：

1.一種晶舟系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶舟系統(tǒng)，其中，基于30度或更小，優(yōu)選20度或更小，更優(yōu)選10度或更小的圓周窗口來定義所述局部表面積。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的內(nèi)徑，其中，在所述環(huán)突起處，內(nèi)徑與環(huán)形主體的內(nèi)徑的圓周平均值或中值相比較大，特別是其中，在環(huán)突起處，相對大的內(nèi)徑有助于相對小的局部表面積。

4.一種晶舟系統(tǒng)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的晶舟系統(tǒng)，其中，在所述環(huán)突起處，所述環(huán)形主體的內(nèi)徑比環(huán)形主體的內(nèi)徑的圓周平均值或中值大至少1％。

6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)，其中，沿著所述環(huán)形主體的鄰近所述環(huán)突起的圓周部分，環(huán)形主體的內(nèi)徑朝向環(huán)突起的圓周位置增加。

7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)突起從所述環(huán)形主體徑向向內(nèi)延伸超過環(huán)形主體的局部內(nèi)徑。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)突起的遠(yuǎn)端與所述環(huán)形主體徑向向內(nèi)和軸向間隔開，遠(yuǎn)端布置成當(dāng)所述晶片由所述保持器環(huán)支撐時與晶片接觸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)突起的近端部分從所述環(huán)形主體軸向突出，其中環(huán)突起的遠(yuǎn)端部分在距環(huán)形主體一定距離處從環(huán)突起的近端部分徑向向內(nèi)延伸。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)突起的近端部分從所述環(huán)形主體徑向向內(nèi)突出，其中環(huán)突起的遠(yuǎn)端部分在距環(huán)形主體一定距離處從環(huán)突起的近端部分軸向延伸。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述保持器環(huán)與所述托架的軸向桿的桿突起接合時，相應(yīng)的環(huán)突起與軸向桿周向間隔開。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的外半徑，其中外半徑的變化確定所述軸向桿沿環(huán)形主體的圓周方向的相應(yīng)桿位置。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的內(nèi)徑，其中，在用于所述軸向桿中的至少一些的通道處，內(nèi)徑與環(huán)形主體的內(nèi)徑的圓周平均值或中值相比較小。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形主體具有沿其圓周方向變化的內(nèi)徑，其中，在與用于所述軸向桿中的至少一些的端部位置至少部分重疊的圓周位置處，內(nèi)徑與環(huán)形主體的內(nèi)徑的圓周平均值或中值相比較大。

15.一種晶舟系統(tǒng)，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述參考結(jié)構(gòu)限定所述托架中的目標(biāo)晶片位置的橫向分量。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶舟系統(tǒng)，其中，所述參考結(jié)構(gòu)的尺寸適于在其中容納晶片，而沒有任何保持器環(huán)。

18.一種保持器環(huán)，其明顯地配置成用作根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)的保持器環(huán)之一，其中保持器環(huán)具有環(huán)形主體和從所述環(huán)形主體突出的環(huán)突起，環(huán)突起布置成當(dāng)晶片由保持器環(huán)支撐時與晶片接觸并將晶片與環(huán)形主體間隔開。

19.用于處理晶片的根據(jù)權(quán)利要求18所述的保持器環(huán)和/或根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的晶舟系統(tǒng)的用途，其中，在處理期間，晶片與支撐相應(yīng)晶片的保持器環(huán)的環(huán)突起接觸，優(yōu)選地其中，晶片不與托架直接接觸。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用途，其中，所述處理包括氣相沉積，特別是使用硅氧烷基化合物。

技術(shù)總結(jié)
一種晶舟系統(tǒng)，包括托架和配置為支撐托架中的晶片的多個保持器環(huán)。每個保持器環(huán)具有環(huán)形主體和從所述環(huán)形主體突出用于與晶片接觸的環(huán)突起。在環(huán)突起處，環(huán)形主體的局部表面積與環(huán)形主體的局部表面積的圓周平均值或中值相比較小，特別是為了至少部分地補(bǔ)償相應(yīng)環(huán)突起的表面積，從而促進(jìn)支撐在托架中的保持器環(huán)上的晶片上的氣相沉積的均勻性。減小的局部表面積優(yōu)選通過環(huán)形主體在環(huán)突起處的相對較大的內(nèi)徑來實(shí)現(xiàn)。托架可以為自動晶片定位提供參考結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：T·G·M·奧斯特拉肯,A·G·M·斯普魯伊特,M.波加林,B·范登布林克,A·卡拉吉安尼斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：ASM IP私人控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9