发明名称 用于均匀基材加热之处理室
摘要 在本发明一态样中,一第一装置系用于加热基材。该第一装置系包含(1)一处理室,系具有一底部及一顶部;(2)数个受热支撑座,系设置于该处理室内以支撑至少两个基材;以及(3)一加热器,系设置于该处理室内而且介于该处理室侧壁及数个基材支撑座间,以及具有一边缘区域与一中心区域。该加热器系用来产生在该加热器的边缘区域内比在该加热器的中心区域内更多之热。
申请公布号 TWI279828 申请公布日期 2007.04.21
申请号 TW092135659 申请日期 2003.12.16
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 稻川诚;细川昭弘
分类号 H01L21/00(2006.01) 主分类号 H01L21/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种加热基材的装置,至少包含: 一处理室,系具有一底部及顶部; 复数个受热支撑座,系设置于在该处理室内,以支 撑至少两个基材;以及 一加热器,系设置于该处理室内,而且介于该处理 器的一侧壁及复数个基材支撑座间,而且具有一边 缘区域及中心区域,该加热器系用来产生在该边缘 区域内比在该中心区域内更多之热。 2.如申请专利范围第1项所述之装置,进一步包含一 或多个电阻加热元件,系设置于该加热器内。 3.如申请专利范围第1项所述之装置,其中复数个受 热支撑座系至少包含复数个加热元件。 4.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该加热器 系包覆一高发射率材料。 5.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该加热器 的边缘区域相较于该加热器的中心区域产生多出 大约20%瓦特密度。 6.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该处理室 系用来维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或者更少的温度剖面。 7.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该复数个 支撑座系用来支撑一具有至少730mm x 920mm尺寸的基 材。 8.如申请专利范围第7项所述之装置,其中该处理室 系用来维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或者更少的温度剖面。 9.一种加热基材的方法,至少包含: 提供一装置,该装置至少包含: 一处理室,系具有一底部及一顶部; 复数个受热支撑座,系设置于该处理室内,以支撑 至少两个基材; 一加热器,系设置于该处理室内,而且介于该处理 器的一侧壁及复数个基材支撑座间,而且具有一边 缘区域及一中心区域,该加热器系用来产生在该边 缘区域内比在该中心区域内更多之热;以及 使用该装置以加热一基材。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,更包含在处 理室内,维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或更少的温度剖面。 11.一种加热基材的方法,至少包含: 在一处理室内支撑复数个基材于复数个受热支撑 座上,该处理室系稍大于且形状符合该复数个受热 支撑座的一形状; 提供一介于大约450℃及600℃间的制程温度; 提供在该处理室内之一真空;以及 以至少一个附属加热器均匀加热该基材,该附属加 热器系邻近该复数个受热支撑座,系藉由产生在该 至少一附属加热器的边缘区域比在该至少一加热 器的中心区域更多之热。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,更包含在处 理室内,维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或更少的温度剖面。 13.如申请专利范围第11项所述之方法,更包含在处 理室内,维持介于大约450℃及600℃间的制程温度之 大约+/-1.5℃或更少的温度剖面。 14.如申请专利范围第11项所述之方法,更包含在处 理室内提供一制程气体,压力大约为0.5托尔或更低 。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该制程 气体系氮气。 16.一种加热基材的装置,至少包含: 一处理室,系具有一底部区及顶部区; 一基材匣,具有复数个受热支撑座,用来储存复数 个基材在该处理室内;以及 复数个加热器,系用以施加靠近该处理室的顶部区 及底部区的侧壁角落比靠近该处理室的顶部区及 底部区的侧壁中心更多之热。 17.一种加热基材的方法,至少包含: 提供一基材匣,用于储存复数个基材在一处理室内 ,其中该处理室系具有一顶部区及一底部区; 支撑该复数个基材于该基材匣内的复数个受热支 撑座上; 提供一介于大约450℃及600℃间的制程温度; 使用该复数个受热支撑座以加热该复数个基材;以 及 当使用复数个受热支撑座以加热该复数个基材时, 使用复数个加热器,用以施加靠近该处理室的顶部 及底部的侧壁角落比靠近该处理室的顶部及底部 的侧壁中心更多之热。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,更包含在处 理室内,维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或更少的温度剖面。 19.如申请专利范围第18项所述之方法,更包含在处 理室内,维持大于大约450℃的制程温度之大约+/-1.5 ℃或更少的温度剖面。 20.如申请专利范围第18项所述之方法,其中在处理 室内维持温度剖面包含在处理室内,维持介于大约 450℃及600℃间的制程温度之大约+/-1.5℃或更少的 温度剖面。 21.如申请专利范围第17项所述之方法,其中提供一 基材匣以储存复数个基材在一处理室内包含提供 一基材匣以储存复数个具有至少730mm x 920mm的尺寸 之基材。 22.一种加热基材的装置,至少包含: 一处理室,至少包含: 一顶部区;以及 一底部区,系连结至该顶部区; 其中该顶部区及该底部区系定义一空腔以容纳复 数个基材; 一基材匣,系具有复数个位于该空腔内之受热支撑 座,以支撑及加热复数个基材; 一或多个加热器,系设置于该空腔内以提供热至该 基材匣,系藉由施加至该处理室的侧壁角落比至该 处理室的侧壁中心更多之热;以及 一热反射件,系设置于在该空腔内而且环绕至少一 部分的受热支撑座以形成一朝向该空腔的反射面 。 23.如申请专利范围第22项所述之装置,更包含一设 置于该底部区的载入口。 24.如申请专利范围第22项所述之装置,其中该一个 或多个加热器系包覆一高发射率材料。 25.如申请专利范围第22项所述之装置,更包含一连 接体,用于连结该顶部区及该底部区。 26.如申请专利范围第25项所述之装置,其中该连接 体系包含一载入口。 27.如申请专利范围第22项所述之装置,其中该一或 多个加热器系在至少该底部及该顶部之一的内部 环绕该基材匣。 28.如申请专利范围第22项所述之装置,其中该一或 多个加热器系连接至少该底部及该顶部之一的一 或多个侧壁。 29.如申请专利范围第22项所述之装置,其中至少该 加热器之一系包含一开口,用以对准一载入口以允 许一基材载入及退出该基材匣。 30.如申请专利范围第22项所述之装置,其中至少该 加热器之一系包含一第一加热器区域及一第二加 热器区域。 31.如申请专利范围第30项所述之装置,其中该第一 加热器区域系延伸至该第二加热器区域,且隔开于 该至少一加热器的的每一复数个侧边。 32.如申请专利范围第31项所述之装置,其中该至少 一加热器的一侧边系包含在该第二加热器区域。 33.如申请专利范围第30项所述之装置,其中该第一 加热器区域系用来提供多于该第二加热器区域的 热。 34.如申请专利范围第30项所述之装置,其中该至少 一加热器系包含一或多个电阻加热器元件,其形成 一连续、弯曲的路径遍及该至少一加热器中。 35.如申请专利范围第34项所述之装置,其中该电阻 加热器元件在该第一加热器区域相较于第二加热 器区域内具有较多的弯角,以便相对于第二加热器 区域,在第一加热器区域内产生单位面积具较高加 热器元件密度。 36.如申请专利范围第34项所述之装置,其中该一或 多个电阻加热器元件系设置于一或多层传导材料 内,以吸收来自该一或多个电阻加热器元件的热且 辐射吸收的热量至该基材匣。 37.如申请专利范围第33项所述之装置,其中该第一 加热器区域相较于该第二加热器区域产生大约多 出20%瓦特密度。 38.如申请专利范围第22项所述之装置,其中该基材 匣系用来支撑具有至少730mm x 920mm尺寸的基材。 39.一种均匀加热基材的方法,至少包含: 提供一用于加热基材的装置,其至少包含: 一处理室,至少包含: 一顶部区;以及 一底部区,系连结至该顶部区域; 其中该顶部区及该底部区系定义一空腔以容纳复 数个基材; 一基材匣,系具有复数个位于该空腔内之受热支撑 座,以支撑及加热复数个基材; 一或多个加热器,系设置于该空腔内以提供热至该 基材匣,系藉由施加至该处理室的侧壁角落比至该 处理室的侧壁中心更多之热;以及 一热反射件,系设置于该空腔内而且环绕至少一部 分的受热支撑座以形成一朝向该空腔的反射面;以 及 使用该用于加热该基材的装置。 40.如申请专利范围第39项所述之方法,其中使用该 用于加热该基材的装置,包含: 沿着该一或多个加热器的边缘增加相对于该一或 多个加热器的中间区域之热;以及 使用一涂布于该一或多个加热器的高发射率涂层 。 图式简单说明: 第1图系用于半导体元件生产的本发明处理系统之 俯视图; 第2图系第1图的加热室实施例之立体图; 第3图系适用于基材加热处理的第2图的加热室实 施例之剖面图; 第4图系显示第1图至第3图的加热室及一输送室的 剖面图; 第5图系第1图至第4图的加热室实施例之俯视图; 第6图系第1图至第3图的加热室之部份剖面图; 第7图及第8图系第6图的加热器之第一实施例; 第9图系显示一受热基材支撑座及支撑销的实施例 ,其中一基材与该受热基材支撑座分隔而且由该支 撑销所支撑,以产生一加热空间的底部区域; 第10图系第9图的受热基材支撑座的实施例之俯视 图,其中该受热基材支撑座系包括数个平板加热器 ,该加热器系安装在一层的热绝缘及电气绝缘材料 例如玻璃纤维、玻璃、陶瓷、石绵或相似材料内; 第11图系一在大约500℃的加热处理期间基材的温 度轮廓图,这系显示该基材的正规化(normalized)温度 变化而且使用周围温度当作正规化数値; 第12图系第1图至第11图的加热室的实施例之立体 图; 第13图系已移除一顶部区域的第12图加热室之立体 图,以便露出一环绕基材匣的附属加热器; 第14图系已移除一顶部区域及附属加热器的第12图 加热室之立体图,以便露出该基材匣; 第15图系加热室的顶部区域之立体图,这显示该附 属加热器系连结至该顶部区域的侧壁; 第16图系加热室的底部区域之立体图,这显示该附 属加热器系连结至该底部区域的侧壁; 第17图系第6图至第8图、第13图、第15图及/或第16 图的附属加热器实施例之前视图; 第18图系显示两个附属加热器,当该两个加热器系 连结在该加热室的顶部区域及底部区域内; 第19图系显示第17图的附属加热器之实施例;以及 第20图系显示两个附属加热器,其中每个加热器系 使用一电阻加热元件而且可连接在该加热室的顶 部区域及底部区域内。
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