襯底處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種襯底處理設(shè)備，其包含：腔室，其中具有反應(yīng)空間；襯底安放部件，其安置在所述腔室的所述反應(yīng)空間中以使襯底安放在所述襯底安放部件上；感應(yīng)加熱單元，其用以加熱所述襯底安放部件；以及至少一個高度調(diào)節(jié)單元，其用以根據(jù)所述襯底安放部件的溫度調(diào)節(jié)區(qū)而在所述腔室的外部選擇性地調(diào)節(jié)所述感應(yīng)加熱單元的高度。因此，有可能通過在所述腔室的外部調(diào)節(jié)所述襯底安放部件與所述感應(yīng)加熱單元之間的距離長度來恒定地控制所述襯底安放部件的溫度。
【專利說明】襯底處理設(shè)備
[0001]分案申請的相關(guān)信息
[0002]本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2009年9月4日、申請?zhí)枮?00910008795.X、發(fā)明名稱為“襯底處理設(shè)備”的發(fā)明專利申請案。
[0003]相關(guān)申請案的交叉參考
[0004]本申請案主張2008年9月5日申請的第10-2008-87774號韓國專利申請案、2008年9月5日申請的第10-2008-87775號韓國專利申請案、2008年9月18日申請的第10-2008-91716號韓國專利申請案以及2009年8月21日申請的第10-2009-77726號韓國專利申請案的優(yōu)先權(quán)，以及根據(jù)35U.S.C.§ 119而從其產(chǎn)生的所有益處，所述專利申請案的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及一種襯底處理設(shè)備，且更明確地說，涉及一種能夠均勻地加熱真空腔室內(nèi)的襯底安放部件且減少用于加熱襯底安放部件的感應(yīng)加熱單元的功率消耗的襯底處
理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0006]一般來說，半導(dǎo)體裝置、有機(jī)裝置和太陽能電池裝置是通過沉積多個薄膜并對其進(jìn)行蝕刻以獲得所要特性來制造的。襯底處理設(shè)備在等于或大于大約300°C的高溫下執(zhí)行沉積和蝕刻薄膜的過程。在這一點上，上面沉積有薄膜的襯底的溫度在薄膜沉積過程中充當(dāng)非常重要的因素。即，在襯底的溫度不均勻的情況下，薄膜的沉積速率可能下降。此外，在沉積溫度較低或襯底的溫度在薄膜沉積過程期間沒有均勻地維持的情況下，薄膜的特性可能改變或薄膜的質(zhì)量可能惡化。
[0007]因此，常規(guī)襯底處理設(shè)備通過加熱真空腔室內(nèi)安放襯底的襯底安放部件來加熱襯底。此加熱單元使用與襯底安放部件集成的電加熱器，或使用光學(xué)加熱器，所述光學(xué)加熱器使用腔室外部的輻射熱來加熱安置在腔室中的襯底安放部件。
[0008]最近，通過使用安置在真空腔室中的高頻感應(yīng)加熱單元來將襯底安放部件加熱到等于或大于大約400°C的高溫。這是通過使用由感應(yīng)加熱單元產(chǎn)生的感應(yīng)磁場使感應(yīng)電流流經(jīng)襯底安放部件來加熱襯底安放部件的方案。因此，除非將感應(yīng)加熱單元加熱到較高溫度，否則只可能將襯底安放部件加熱到目標(biāo)溫度。
[0009]一般來說，感應(yīng)加熱單元安裝在鄰近于襯底安放部件的區(qū)中。即，感應(yīng)加熱單元安置在襯底安放部件下方以加熱具有較大面積的襯底安放部件。然而，由于感應(yīng)加熱單元沒有如上所述被加熱到較高溫度，因此在感應(yīng)加熱單元安置在襯底安放部件下方的情況下，被加熱到較高溫度的襯底安放部件的熱量可能被感應(yīng)加熱單元帶走。即，感應(yīng)加熱單元充當(dāng)襯底安放部件的熱損失的主要原因。而且，需要更多功率來補(bǔ)償襯底安放部件的熱損失。
[0010]另一問題在于襯底安放部件的中心區(qū)的溫度因安置在襯底安放部件下方的感應(yīng)加熱單元而變?yōu)楦哂谶吘墔^(qū)的溫度。因此，當(dāng)沉積薄膜時，薄膜的均勻性惡化。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種能夠通過將單獨的絕熱單元安置在襯底安放部件與感應(yīng)加熱單元之間來防止襯底安放部件的熱損失，且通過減少感應(yīng)加熱單元的功率損失來使襯底加熱的效率最大化的襯底處理設(shè)備。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種能夠通過將絕熱體安置在絕熱單元中以防止絕熱體暴露于腔室的反應(yīng)空間來減少由于絕熱體而導(dǎo)致的顆粒或灰塵的產(chǎn)生，且因此延長絕熱體的替換時間的襯底處理設(shè)備。
[0013]本發(fā)明再進(jìn)一步提供一種能夠通過在腔室外部調(diào)節(jié)襯底安放部件與感應(yīng)加熱單元之間的距離來均勻地控制襯底安放部件的溫度，且改進(jìn)裝備正常運行時間的效率的襯底處理設(shè)備。
[0014]根據(jù)示范性實施例，一種襯底處理設(shè)備包含:腔室，其中具有反應(yīng)空間；襯底安放部件，其安置在所述腔室的所述反應(yīng)空間中以使襯底安放在其上；感應(yīng)加熱單元，其用以加熱所述襯底安放部件；以及至少一個高度調(diào)節(jié)單元，其用以根據(jù)所述襯底安放部件的溫度調(diào)節(jié)區(qū)，在所述腔室的外部選擇性地調(diào)節(jié)所述感應(yīng)加熱單元的高度。
[0015]所述高度調(diào)節(jié)單元可穿透所述腔室，且可連接到安置在基座下方的所述感應(yīng)加熱單元。
[0016]所述高度調(diào)節(jié)單元可包含:線圈固定支撐件；絕緣體，其纏繞所述線圈固定支撐件的下部部分；軸，其朝向所述絕緣體的下部部分穿透所述腔室；上部支撐件和下部支撐件，其分別安裝在所述腔室的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，其中所述軸安置在所述上部支撐件與所述下部支撐件之間；波紋管，其用以使所述軸朝所述下部支撐件的下部部分移動；以及距離控制器，其用以控制所述線圈固定支撐件朝所述波紋管的下部部分的移動。
[0017]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含:多個驅(qū)動電動機(jī)，其對應(yīng)于所述距離控制器；以及傳感器支撐件，感測裝置附接到所述傳感器支撐件，所述傳感器支撐件安置在所述波紋管與所述距離控制器之間的空間中，其中所述感測裝置使用傳感器和量具中的一者。
[0018]所述絕緣體可包含石英和陶瓷材料中的一者，包含A10、AIN、BN或SiC。
[0019]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含安置在所述感應(yīng)加熱單元與所述襯底安放部件之間的絕熱部件，其中所述絕熱部件可使用不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或一者以上。
[0020]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含安置在所述感應(yīng)加熱單元與所述襯底安放部件之間的絕熱部件，其中所述絕熱部件可包含:絕熱體、安置在反應(yīng)空間中且其中收藏所述絕熱體的下部主體，以及覆蓋所述下部主體的上部蓋，且所述絕熱體使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳?xì)种械囊徽呋蛞徽咭陨稀?br> [0021]感應(yīng)加熱單元可安置在所述腔室內(nèi)；窗口部件可安置在所述感應(yīng)加熱單元上方；絕熱部件可安置在所述窗口部件上方；且多個支撐輪軸可安置在所述窗口部件與所述絕熱部件之間。
[0022]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含安置在所述襯底安放部件下方且其中收藏絕熱體的絕熱部件，所述絕熱體使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳?xì)种械囊徽呋蛞徽咭陨?，其中所述感?yīng)加熱單元可安置在所述絕熱部件內(nèi)，且所述高度調(diào)節(jié)單元可穿透所述腔室的一部分以連接到所述絕熱部件。[0023]感應(yīng)加熱單元可包含:至少一個感應(yīng)線圈，其安置在絕熱部件下方；以及功率供應(yīng)源，其用以向所述感應(yīng)線圈提供高頻功率，其中所述高度調(diào)節(jié)單元連接到所述感應(yīng)線圈。
[0024]根據(jù)另一示范性實施例，一種襯底處理設(shè)備包含:腔室，其中具有反應(yīng)空間；襯底安放部件，其安置在所述腔室中以使襯底安放在其上；感應(yīng)加熱單元，其用以通過感應(yīng)加熱來加熱所述襯底安放部件；窗口部件，其安置在所述感應(yīng)加熱單元上方；以及至少一個絕熱部件，其安置在所述感應(yīng)加熱單元與所述窗口部件之間。
[0025]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含安置在所述窗口部件與所述絕熱部件之間的多個支撐輪軸。
[0026]絕熱部件可阻擋輻射熱，且使用不影響感應(yīng)加熱的不透明石英、SiC和陶瓷中的一
者或一者以上。
[0027]絕熱部件可包含:絕熱體、安置在所述反應(yīng)空間中且其中收藏所述絕熱體的下部主體，以及覆蓋所述下部主體的上部蓋，且所述絕熱體可使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳?xì)种械囊徽呋蛞徽咭陨稀?br> [0028]襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含高度調(diào)節(jié)單元，所述高度調(diào)節(jié)單元使所述感應(yīng)加熱單元上下移動，以控制所述感應(yīng)加熱單元與所述襯底安放部件之間的距離。
[0029]根據(jù)再一示范性實施例，一種襯底處理設(shè)備包含:腔室，其中具有反應(yīng)空間；襯底安放部件，其安置在所述腔室中以使襯底安放在其上；絕熱部件，其安置在所述襯底安放部件下方且其中收藏絕熱體；以及感應(yīng)加熱單元，其安置在所述絕熱部件中，以通過感應(yīng)加熱來加熱所述襯底安放部件。
[0030]所述絕熱部件可包含:安置在所述反應(yīng)空間中且其中收藏所述絕熱體的下部主體，以及覆蓋所述下部主體的上部蓋，且所述絕熱體可使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳租中的一者或一者以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]從以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的描述可更詳細(xì)地理解示范性實施例，其中:
[0032]圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖；
[0033]圖2說明根據(jù)第一實施例的絕熱部件和窗口部件的概念性透視圖；
[0034]圖3說明根據(jù)第一實施例的絕熱部件的概念性平面圖；
[0035]圖4說明根據(jù)第一實施例的修改的感應(yīng)加熱單元的概念性平面圖；
[0036]圖5到圖9說明用于闡釋根據(jù)第一實施例的修改的絕熱部件的形狀的概念性橫截面圖；
[0037]圖10說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖；
[0038]圖11說明根據(jù)第二實施例的絕熱部件的分解透視圖；
[0039]圖12說明根據(jù)第二實施例的絕熱部件的平面圖；
[0040]圖13說明根據(jù)第二實施例的修改的絕熱部件的平面圖；
[0041]圖14到圖16說明用于闡釋根據(jù)第二實施例的修改的絕熱部件的形狀的概念性橫截面圖；
[0042]圖17說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖；
[0043]圖18說明根據(jù)本發(fā)明第四實施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖；[0044]圖19說明根據(jù)第四實施例的感應(yīng)加熱方案的高度調(diào)節(jié)單元的視圖；
[0045]圖20說明根據(jù)第四實施例的襯底安放部件的平面圖；
[0046]圖21說明根據(jù)第四實施例的高度調(diào)節(jié)單元的分解透視圖；
[0047]圖22說明沿著圖21中所描述的B-B'線截取的橫截面圖；
[0048]圖23說明根據(jù)第四實施例的熱量產(chǎn)生單元和襯底安放部件的橫截面圖；
[0049]圖24說明根據(jù)第四實施例的線圈固定裝置的透視圖；以及
[0050]圖25說明根據(jù)第四實施例的修改的熱量產(chǎn)生單元和襯底安放部件的平面圖。
【具體實施方式】
[0051]在下文中，將參看附圖詳細(xì)描述特定實施例。然而，本發(fā)明可以不同形式實施，且不應(yīng)被解釋為限于本文所陳述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本發(fā)明將詳盡且完整，且將本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。此外，相同或相似參考標(biāo)號表示相同或相似的組成元件，盡管它們在本發(fā)明的不同實施例或圖式中出現(xiàn)。
[0052]圖1說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的襯底處理設(shè)備的橫截面圖。圖2說明根據(jù)第一實施例的絕熱部件和窗口部件的概念性透視圖。圖3說明根據(jù)第一實施例的絕熱部件的概念性平面圖。圖4說明根據(jù)第一實施例的修改的感應(yīng)加熱單元的概念性平面圖。圖5到圖9說明用于闡釋根據(jù)第一實施例的修改的絕熱部件的形狀的概念性橫截面圖。
[0053]參看圖1到圖3，根據(jù)第一實施例的襯底處理設(shè)備包含:具有內(nèi)部反應(yīng)空間的腔室100、將襯底10安放在腔室100內(nèi)的襯底安放部件200、通過高頻感應(yīng)加熱來加熱襯底安放部件200的感應(yīng)加熱單元300，以及安置在襯底安放部件200與感應(yīng)加熱單元300之間的絕熱部件400。如圖1中所描述，襯底處理設(shè)備進(jìn)一步包含:安裝在感應(yīng)加熱單元300上方的窗口部件500，以及將處理氣體注射到被加熱的襯底10上的氣體注射部件600。盡管未圖示，但襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含:調(diào)節(jié)腔室100內(nèi)的壓力的壓力調(diào)節(jié)單元，以及排空腔室100的內(nèi)部的排氣單元。
[0054]腔室100以具有內(nèi)部空間的管形形狀形成。在本文中，腔室100可以圓柱形形狀或多邊形管形狀形成。盡管未圖示，但腔室100可包含腔室主體和腔室前導(dǎo)部，其彼此組合以可拆卸。
[0055]襯底10安置在腔室100的反應(yīng)空間中。在本文中，提供襯底安放部件200以將襯底10安放在反應(yīng)空間中。在此實施例中，使用高頻電流的電磁感應(yīng)原理以電磁場加熱襯底安放部件200，從而將襯底安放部件200上的襯底10加熱到高達(dá)處理溫度。
[0056]如圖1所示，襯底安放部件200包含:上面安放有襯底10的主圓盤210、連接到主圓盤210的中心的驅(qū)動輪軸220，以及通過驅(qū)動輪軸220移動主圓盤210的驅(qū)動元件230。
[0057]主圓盤210以與襯底10的形狀相同的板形形狀形成。主圓盤210包含其中安放至少一個襯底的安放區(qū)是有效的。主圓盤210使用能夠由高頻感應(yīng)加熱(即，高頻電流的電磁感應(yīng))加熱到等于或大于大約300°C的溫度的材料。優(yōu)選的是，主圓盤210由能夠被加熱到最大1400°C的材料形成。
[0058]驅(qū)動輪軸220連接到反應(yīng)空間中的主圓盤210，且延伸到腔室100的外部。在這點上，驅(qū)動輪軸220穿透腔室100的底板且連接到驅(qū)動元件230。因此，腔室100的底板可具有穿透凹槽。盡管未圖示，但可向穿透凹槽的圓周提供例如波紋管等密封元件，從而密封腔室100的內(nèi)部。在本文中，驅(qū)動輪軸220由具有低導(dǎo)熱率的材料形成。這是因為驅(qū)動輪軸220的一端連接到被加熱的主圓盤210，且因此如果驅(qū)動輪軸220的導(dǎo)熱率較高，那么主圓盤210的熱損失可能增加。
[0059]驅(qū)動元件230向驅(qū)動輪軸220提供向上和向下的力或旋轉(zhuǎn)力，以使主圓盤210向上或向下或旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動元件230可使用包含多個電動機(jī)的級。
[0060]盡管未圖示，但襯底安放部件200可進(jìn)一步包含多個起模頂桿(lift pin)以幫助裝載和卸載襯底10。
[0061]在此實施例中，襯底處理設(shè)備包含感應(yīng)加熱單元300，其安置在襯底安放部件200的主圓盤210下方，以通過高頻感應(yīng)加熱來加熱主圓盤210。如上文所提到，感應(yīng)加熱單元300使用高頻電流的電磁感應(yīng)原理來加熱主圓盤210。
[0062]感應(yīng)加熱單元300包含:高頻電流所流經(jīng)的感應(yīng)線圈310、用以向感應(yīng)線圈310提供高頻功率的高頻功率供應(yīng)源320，以及用以冷卻感應(yīng)線圈310的冷卻元件330。
[0063]如圖3所示，感應(yīng)線圈310以螺旋形狀布置。因此，有可能向襯底安放部件200產(chǎn)生均勻的高頻磁場。在這點上，主圓盤210的表面溫度可根據(jù)感應(yīng)線圈310與襯底安放部件200之間的距離長度和/或繞匝線圈之間的間隔而改變。圖3展示繞匝線圈之間的間隔是恒定的。然而，本發(fā)明不限于此實施例，且隨著從感應(yīng)線圈310的中心區(qū)到邊緣區(qū)，間隔可減小。因此，有可能防止熱量集中在襯底安放部件200的中心區(qū)。
[0064]圖1說明具有螺旋形狀的感應(yīng)線圈310安置在與主圓盤210的底部表面平行的平面上。即，感應(yīng)線圈310與主圓盤210之間的距離長度維持恒定。然而，本發(fā)明不限于此實施例，且在襯底安放部件200的中心區(qū)處感應(yīng)線圈310與襯底安放部件200之間的距離長度可大于在襯底安放部件200的邊緣區(qū)處感應(yīng)線圈310與襯底安放部件200之間的距離長度。因此，有可能均勻地維持襯底安放部件200的頂部表面的溫度分布。這是因為向襯底安放部件200提供的感應(yīng)磁力根據(jù)感應(yīng)線圈310的高度而改變。
[0065]高頻功率供應(yīng)源320向感應(yīng)線圈310提供高頻功率。在這點上，高頻功率在大約IOkff到大約400kW的功率強(qiáng)度范圍和大約IOKHz到大約IMHz的頻率范圍內(nèi)。由感應(yīng)線圈310產(chǎn)生的高頻磁場根據(jù)高頻功率的功率強(qiáng)度和頻率而改變。因此，可將襯底安放部件200加熱到各種溫度。
[0066]高頻功率供應(yīng)源320在此實施例中安置在腔室100的外部且通過單獨導(dǎo)線電連接到感應(yīng)線圈310是有效的。
[0067]感應(yīng)加熱單元300的構(gòu)造不限于此實施例，且可以不同方式改變。明確地說，感應(yīng)線圈310可以各種方式布置。S卩，如圖4中所說明，感應(yīng)加熱單元300可包含多個感應(yīng)線圈310a到310d，其為同心的且分別具有具不同直徑的圓環(huán)形狀。而且，感應(yīng)線圈310a到310d可單獨地操作。為此目的，如圖4中所示，可進(jìn)一步使用分別連接到感應(yīng)線圈310a到310d的多個高頻功率供應(yīng)源320a到320d來獨立地向感應(yīng)線圈310a到3IOd供應(yīng)高頻功率。因此，有可能通過根據(jù)需要改變高頻功率的頻率和功率強(qiáng)度來均勻地加熱襯底安放部件200。此外，有可能將襯底安放部件200劃分為多個區(qū)，且將感應(yīng)線圈安置在所述區(qū)中的每一區(qū)下方，其中安置在所述多個區(qū)下方的感應(yīng)線圈獨立地操作。通過這樣做，可彼此單獨地調(diào)節(jié)經(jīng)劃分的襯底安放部件200的所述多個區(qū)的溫度。
[0068]在本文中，將感應(yīng)線圈310安置成鄰近于襯底安放部件200的由高頻感應(yīng)加熱加熱到較高溫度的下部部分。因此，襯底安放部件200的熱量可傳輸?shù)礁袘?yīng)線圈310。感應(yīng)線圈310由具有優(yōu)良傳導(dǎo)性的金屬材料(例如銅)形成。然而，例如銅等金屬材料容易受熱變形。因此，在此實施例中，進(jìn)一步在感應(yīng)線圈310的內(nèi)部或外部安置用于冷卻感應(yīng)線圈310的冷卻元件330，其中冷卻元件330使用冷卻流體。即，冷卻元件330可通過將冷卻流體注射到感應(yīng)線圈310的內(nèi)部空間來冷卻感應(yīng)線圈310。而且，盡管未圖示，但冷卻元件330可進(jìn)一步包含纏繞感應(yīng)線圈310的單獨覆蓋主體，且因此通過將冷卻流體注射到覆蓋主體與感應(yīng)線圈310之間的空間中來冷卻感應(yīng)線圈310。
[0069]在本文中，盡管感應(yīng)線圈310由冷卻元件300冷卻，但襯底安放部件200的熱量也被冷卻元件330帶走。襯底安放部件200的熱量可通過繞匝感應(yīng)線圈之間的空間傳輸?shù)角皇?00的底板。因此，應(yīng)當(dāng)供應(yīng)熱損失反映在其上的功率以將襯底安放部件200加熱到高達(dá)目標(biāo)溫度。因此，功率消耗可能增加。
[0070]在此實施例中，絕熱部件400安裝在襯底安放部件200與感應(yīng)加熱單元300之間，以便防止襯底安放部件200的熱損失。另外，在此實施例中，如圖1到圖3中所說明，窗口部件500安置在絕熱部件400與感應(yīng)加熱單元300之間，以防止感應(yīng)加熱單元300被供應(yīng)到腔室100的處理氣體污染。
[0071]在此實施例中，絕熱部件400安置在窗口部件500上方，即，在襯底安放部件200下面。因此，到襯底安放部件200的下部部分的熱損失可被切斷，且感應(yīng)加熱單元300的功率消耗減少。
[0072]窗口部件500如圖2中所示在中心具有穿透孔，且以類似于襯底安放部件200的板形形狀形成。在此實施例中，窗口部件500以圓形板形狀形成。窗口部件500由能透過電磁力的材料形成。即，窗口部件500使用不會被高頻感應(yīng)加熱的材料。因此，窗口部件500可不受感應(yīng)加熱單元300的高頻感應(yīng)加熱現(xiàn)象影響。而且，有可能使高頻磁場的變形或阻擋減到最小。
[0073]用不在腔室100中產(chǎn)生顆粒的材料形成窗口部件500是有效的，因為窗口部件500安置在腔室100的反映空間中。使用石英作為窗口部件500是有效的。
[0074]窗口部件500可具有大于感應(yīng)加熱單元300的繞匝感應(yīng)線圈310的整個直徑的直徑。這是因為窗口部件500安置在感應(yīng)加熱單元300的感應(yīng)線圈310上方，以防止反應(yīng)空間中的副產(chǎn)物附著到感應(yīng)線圈310。
[0075]接著，將絕熱部件400安置在窗口部件500上方。
[0076]絕熱部件400由具有低導(dǎo)熱率的材料形成。所述導(dǎo)熱率可小于大約10W/mk。通過這樣做，有可能減少被加熱到較高溫度的襯底安放部件200的熱損失。優(yōu)選的是，絕熱部件400使用能夠阻擋輻射熱(即，紅外線)或具有低透射率的材料。即，有可能通過阻擋輻射熱來防止腔室100的底板或感應(yīng)加熱單元300被輻射熱加熱。
[0077]用不會被感應(yīng)加熱單元300的感應(yīng)加熱現(xiàn)象加熱的材料形成絕熱部件400是有效的。優(yōu)選的是，絕熱部件400由不影響高頻磁場的材料形成。因此，有可能不干擾向襯底安放部件200提供的感應(yīng)加熱。
[0078]絕熱部件400由不在腔室100中產(chǎn)生顆粒的材料形成。即，絕熱部件400安置在腔室100的反應(yīng)空間中。因此，絕熱部件400與供應(yīng)到腔室100中的處理氣體起反應(yīng)，且因此充當(dāng)顆粒源。[0079]在此實施例中，絕熱部件400可使用不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或一者以上。
[0080]如圖2和圖3中所示，絕熱部件400以在中心具有穿透孔的板形形狀形成。即，絕熱部件400可以類似于襯底安放部件200的圓形板形狀形成。
[0081]如圖中所示，可用為了制造的簡單性而組合的多個部分形成絕熱部件400。舉例來說，如圖3所示，通過組合4個具有風(fēng)扇形狀的絕熱主體來形成絕熱部件400。本發(fā)明不限于此實施例。構(gòu)成絕熱部件400的絕熱主體的數(shù)目可小于或大于4。
[0082]如圖1到圖3中所說明，絕熱部件400的每一絕熱主體通過多個支撐輪軸501附接到窗口部件500。絕熱部件400通過支撐輪軸501與窗口部件500分離。有可能通過使絕熱部件400與窗口部件500分離來增強(qiáng)絕熱部件400的絕熱效果。在本文中，多個支撐輪軸501使用具有棍形形狀的石英是有效的。支撐輪軸501可充當(dāng)固定構(gòu)件。根據(jù)需要，可進(jìn)一步使用固定部件來固定支撐輪軸501，以及絕熱部件400和窗口部件500。
[0083]如圖1中所說明，絕熱部件400的直徑類似于襯底安放部件200的主圓盤210的底部側(cè)的直徑是有效的。優(yōu)選的是，絕熱部件400的直徑大于感應(yīng)加熱單元300的感應(yīng)線圈310的最大直徑。因此，有可能通過覆蓋襯底安放部件200的整個底部側(cè)來阻擋穿過襯底安放部件200的底部側(cè)的熱損失。
[0084]絕熱部件400不限于上文所述的形狀，且可以各種形狀形成。將參看圖5到圖9來描述根據(jù)絕熱部件400的改變對襯底處理設(shè)備所作的各種修改。
[0085]首先，在圖5中所描述的修改中，絕熱部件400包含:絕熱主體410，其以對應(yīng)于襯底安放部件200的底部側(cè)的板形形狀形成；以及突出主體420，其在絕熱主體410的邊緣區(qū)處向上突出，以對應(yīng)于襯底安放部件200的側(cè)壁。有可能通過用突出主體420覆蓋襯底安放部件200的側(cè)壁來防止穿過襯底安放部件200的側(cè)壁的熱損失。將襯底安放部件200的側(cè)壁布置成鄰近于腔室100的內(nèi)部側(cè)壁。因此，襯底安放部件200的熱損失可能由于腔室100的內(nèi)部側(cè)壁而發(fā)生?？赏ㄟ^如圖5所示將具有絕熱特性的突出主體420安置成對應(yīng)于襯底安放部件200的側(cè)壁來防止熱損失。在此修改中，絕熱主體410和突出主體420以單體形式形成。然而，本發(fā)明不限于此修改。即，絕熱主體410可與突出主體420分離。
[0086]在圖5所說明的修改中，多個襯底可安放在襯底安放部件200上。而且，窗口部件500可附接到絕熱部件400的底部側(cè)。凹槽可形成于窗口部件500的底部側(cè)，且因此感應(yīng)加熱單元300的感應(yīng)線圈310可進(jìn)入和退出所述凹槽。通過這樣做,可防止對感應(yīng)線圈310的污染。
[0087]在圖6所說明的修改中，絕熱部件400可包含絕熱主體410和在絕熱主體410的邊緣區(qū)處向下延伸的延伸主體430?？赏ㄟ^將感應(yīng)加熱單元300安置在延伸主體430和絕熱主體410的內(nèi)部空間中來防止對感應(yīng)加熱單元300的感應(yīng)線圈310的污染。因此，在此修改中可省略上述實施例中所描述的窗口部件500。S卩，感應(yīng)線圈310安置在絕熱主體410下方，且因此與處于高溫的襯底安放部件200熱隔離。由于延伸主體430安置在感應(yīng)線圈310的側(cè)向上，因此有可能阻擋反應(yīng)副產(chǎn)物或未反應(yīng)氣體在感應(yīng)線圈310的側(cè)向上流入。
[0088]在圖7所說明的修改中，可將絕熱部件400形成為其中心區(qū)處的厚度大于其邊緣區(qū)的厚度?？稍谝r底安放部件200的中心區(qū)處可能發(fā)生多得多的熱損失時使用此絕熱部件400。即，可通過將絕熱部件400形成為中心區(qū)處的厚度大于邊緣區(qū)處的厚度來增強(qiáng)絕熱部件400的中心區(qū)處的絕熱效果。
[0089]在圖7中，絕熱部件400和窗口部件500固定在驅(qū)動輪軸220上。因此，當(dāng)襯底安放部件200上升或下降時，絕熱部件400和窗口部件500也同時上升和下降。通過這樣做，襯底安放部件200與絕熱部件400之間的距離長度可維持恒定。本發(fā)明不限于此修改。絕熱部件400和窗口部件500可通過單獨的固定構(gòu)件固定在腔室100的底板上。
[0090]在圖8所說明的修改中，可將絕熱部件400形成為其邊緣區(qū)處的厚度大于其中心區(qū)處的厚度?？稍谝r底安放部件200的邊緣區(qū)處可能發(fā)生多得多的熱損失時使用此絕熱部件400。即，可通過將絕熱部件400形成為邊緣區(qū)處的厚度大于中心區(qū)處的厚度來減少襯底安放部件200的邊緣區(qū)處的熱損失。
[0091]在圖9所說明的修改中，將絕熱部件400形成為具有隨著從中心區(qū)到邊緣區(qū)而變大的厚度。
[0092]不限于上文的描述，襯底處理設(shè)備可進(jìn)一步包含多個絕熱部件。上文的描述展示單個層的絕熱部件400。然而，本發(fā)明不限于此，且可通過使用多個層的絕熱部件400來進(jìn)一步增強(qiáng)絕熱效果。
[0093]在下文中，將闡釋根據(jù)不使用絕熱部件400的比較性實例、使用不透明石英作為絕熱部件400的第一實施例，以及使用陶瓷作為絕熱部件400的第二實施例的實驗結(jié)果。
[0094]表1描述測量被提供到感應(yīng)加熱單元300以使襯底安放部件200的主圓盤210的溫度升高到高達(dá)800°C的功率的結(jié)果。
[0095][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種襯底處理設(shè)備，其包括: 腔室，其中具有反應(yīng)空間； 襯底安放部件，其安置在所述腔室中以使襯底安放在所述襯底安放部件上； 感應(yīng)加熱單元，其用以通過感應(yīng)加熱來加熱所述襯底安放部件；以及 絕熱部件，其安置在所述感應(yīng)加熱單元與所述襯底安放部件之間，其中所述絕熱部件在其中包括絕熱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件包括安置在所述反應(yīng)空間中且于其中收藏所述絕熱體的下部主體，以及覆蓋所述下部主體的上部蓋，且其中所述絕熱體使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳?xì)种械囊徽呋蚨嗾摺?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其中在所述下部主體和所述上部蓋各自的組合平面中，凹入圖案或凸?fàn)顖D案形成于所述下部主體的組合平面上，且對應(yīng)于所述下部主體的組合平面，凹入圖案或凸?fàn)顖D案形成于所述上部蓋的組合平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括密封座，所述密封座沿所述下部主體和所述上部蓋的組合平面的側(cè)面而附接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括環(huán)形絕熱部件，所述環(huán)形絕熱部件安置在所述襯底安放部件與所述腔室的內(nèi)側(cè)壁之間，且其中包含環(huán)形絕熱體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的襯底處理設(shè)備，其中所述環(huán)形絕熱部件包括安置在所述反應(yīng)空間中且于其中收藏所述環(huán)形絕熱體的下部主體，以及覆蓋所述下部主體的上部蓋，且其中所述環(huán)形絕熱體使用氧化鋁系列的絕熱體、硅石系列的絕熱體以及碳?xì)种械囊徽呋蚨嗾摺?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱體由氧化鋁系列的材料、硅石系列的材料以及碳租中的一者或多者制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件經(jīng)劃分為多個部分并在水平方向組合而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱體的電荷量、厚度或種類在所述絕熱部件的所述多個部分的每一部分中改變。
10.一種襯底處理設(shè)備,其包括: 腔室，其中具有反應(yīng)空間； 襯底安放部件，其安置在所述腔室中以使襯底安放在所述襯底安放部件上； 感應(yīng)加熱單元，其用以通過感應(yīng)加熱來加熱所述襯底安放部件； 窗口部件，其安置在所述感應(yīng)加熱單元上方； 至少一個絕熱部件，其安置在所述窗口部件與所述襯底安放部件之間；以及多個支撐輪軸，其安置在所述窗口部件與所述絕熱部件之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件安置在所述反應(yīng)空間中，而且使用阻擋進(jìn)入所述絕熱部件的輻射熱且不影響所述感應(yīng)加熱的不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或多者。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件包括對應(yīng)于所述襯底安放部件的下側(cè)面的板狀絕熱主體以及對應(yīng)于所述襯底安放部件的側(cè)壁面的突出主體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件包括對應(yīng)于所述襯底安放部件的下側(cè)面的板狀絕熱主體以及覆蓋所述感應(yīng)加熱單元的側(cè)面的延伸主體。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的襯底處理設(shè)備，其中所述絕熱部件形成為具有中心區(qū)或邊緣區(qū)處的厚度大于其他區(qū)域的厚度或具有從中心區(qū)到邊緣區(qū)而變大的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的襯底處理設(shè)備，其中所述感應(yīng)加熱單元包括安置于所述絕熱部件下方的感應(yīng)線圈以及向所述感應(yīng)線圈提供高頻功率的功率供應(yīng)源。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的襯底處理設(shè)備，其中所述窗口部件由能透過電磁力的材料形成且具有大于感應(yīng)線圈的整個直徑的直徑。
【文檔編號】H01L21/67GK103594396SQ201310524521
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2008年9月5日
【發(fā)明者】李浩喆, 崔善弘, 李丞浩, 李智訓(xùn), 李東奎, 李太浣 申請人:周星工程股份有限公司