[发明专利]用于热处理支撑塔的可卸式边缘环

说明书

相关申请

本申请要求享有2005年7月8日提交的临时申请60/697,895和2005年 9月29日提交的临时申请60/721,926的权益。

技术领域

本发明一般涉及衬底，特别是硅晶片的批式热处理。尤其，本发明涉及用 在晶片支撑塔中的辅助环。

背景技术

在炉管中同时地处理多个晶片的批式热处理一直都被广泛地利用于半导 体工业之中。大部分现代的批式热处理是以垂直炉管为基础，在垂直炉管中被 垂直设置的支撑塔将许多晶片固持于一水平方位。这些塔传统上是由石英制 成，特别是用在低于1000℃的处理温度；或碳化硅所制成，特别是用在更高 处理温度下，但是硅塔正在进入用在所有温度范围的商业上应用。

使用这样热处理的一个工艺是为高温氧化(high temperature oxidation， HTO)，高温氧化中是通过使用SiH₄与N₂O或NO作为前驱物气体的化学气相 沉积(CVD)来生长非常薄的氧化层。典型的CVD温度为在750℃附近。薄氧 化物具有约2.5纳米或更小的厚度，且薄氧化物可以被用在例如闪存中的隧道 势垒(tunneling barrier)。其它工艺也能生长薄膜层，所述工艺诸如使用O₂作为 氧化剂。

然而，所生长膜层的厚度一致性是个问题。厚度分布12A被示意性绘示 在图1中。厚度中的两尖峰14A、16A是在靠近晶片周围被观察到的。尖峰 14A、16A代表相对侧上16％与33％的差异，且因为隧道电流是随着厚度而指 数变化，所以中等厚度差异可引起隧道电流的显著差异，并因此导致闪存记录 性能的显著差异。

失峰的特定起源并没有被完全地了解，但是已经认为可能的原因包括热边 缘效应，例如通过塔脚件遮蔽的热或邻近炉管壁的遮蔽的热，以及通过在晶片 周围的气体流动不连续性遮蔽的热。一些人士已经试图通过将辅助环附加至塔 以解决此问题，所述辅助环是在晶片边缘上方朝着中心延伸一小段距离。最理 想地，晶片是被设置在面向晶片上表面与下表面的两个相邻边缘环之间。已经 显示所述边缘环虽然无法消除这些尖峰，但对于减少这些尖峰是有效的。

典型的设计包括石英塔以及石英边缘环，所述石英边缘环与塔的三或四个 脚件熔接在一起。这种设计有一些问题。虽然石英相当便宜，但是在如此多位 置处进行熔接甚为费力。如果这些边缘环中的一个在操作中破裂的话，那么几 乎不可能进行修复。不是丢弃所述塔与所焊接的边缘环，就是之后不能再使用 所破裂边缘环周围的晶片位置用于生产晶片。虽然石英被普遍接受用在热支撑 固定件中，但是先进的技术质疑其是否具有适当的纯度。

因此，需要关于边缘环与所述边缘环的支撑塔的更佳设计。

发明内容

本发明公开了一种塔组件，包含塔，所述塔包括两个基座与固定至所述基 座的多个脚件，所述脚件用以可卸地且直接地支撑在垂直的平行配置中的多个 晶片以及用以可卸地且直接地支撑多个边缘环，所述多个边缘环位于相邻晶片 之间且径向向外延伸超过所述晶片直径。

本发明公开了一种塔与边缘环组件，包含：塔，所述塔用以支撑垂直隔开 的平行关系的多个晶片并且包括多个边缘环，所述边缘环是可卸地被包括在与 晶片错置的所述塔中并且在所述晶片的至少大部分区域上具有中心孔，且自所 述晶片的外围径向向外延伸。

本发明公开了一种用以可卸地被支撑在晶片支撑塔的脚件上的边缘环，其 中所述晶片支撑塔分开地支撑多个晶片，所述边缘环包含通常环状构件，所述 环状构件具有比所述晶片直径更大的外径且被动地且在重力作用下可卸地锁 扣与所述塔的脚件协作的机构。

本发明公开了一种用以支撑住实质上圆形的衬底的支撑塔，包含两个基 座，围绕中心轴配置的多个脚件固定至所述基座，至少两个脚件包含：多个第 一支撑表面，沿着所述脚件被轴向地配置以支撑所述衬底，且由所述中心轴自 第一半径延伸至第二半径；以及多个第二支撑表面，轴向地与所述第一支撑表 面错置以支撑环状构件，且自大于所述第一半径的第三半径延伸至第四半径。