[发明专利]用于改良的浸透性能的具有涂层的基板支撑边缘环

说明书

技术领域

本发明的实施方式大体上涉及用于处理基板（诸如半导体基板）的方法和设备。更特别的是，本发明的实施方式提供用于在处理腔室中支撑基板的周围边缘的边缘环。

背景技术

在诸如半导体基板、晶片和平板显示器的生产中的平面媒介物(flat media)之类的基板的处理中，在处理腔室中将基板放置于支撑结构上，且该基板稳定地受到支撑，同时在处理腔室中维持适合的处理条件。当在处理腔室中支撑基板时，可将该基板在受控的加热循环中加热，以热处理该基板。可例如通过在处理腔室中配置于基板下方或上方的加热灯阵列来加热基板。热处理基板可用于例如退火已注入基板上的层、用于在该基板上执行热氧化或氮化处理、或有助于在该基板上的化学气相沉积工艺。

通常期望在热处理期间维持遍及基板的均匀的温度，以提供均匀的处理结果。然而，遍及基板的温度梯度的变化可能导致基板的处理不均匀。不均匀的温度发生在不同的基板区域，这是由于例如来自基板与支撑结构或其他腔室部件接触的区域的不均匀对流或传导热损失所致，并且基板不与支撑结构接触的区域也会导致这种情况。当以快速加热速率（诸如在快速热处理（RTP）系统中和外延沉积处理系统中）加热基板时，特别难以实现遍及基板的温度均匀性。

为了减少热处理基板期间存在于基板中的温度梯度，已利用各种基板支撑边缘环。该边缘环经调整尺寸以环绕基板的周围，并且该边缘环用于减少从基板至其他腔室部件的对流和/或传导的热传。已探索各种边缘环的材料和构造。然而，即使是这样的边缘环都可能无法在高温热浸透（heat soaking）处理中提供遍及基板的适当的温度均匀性，所述高温热浸透处理例如为较长时间段（例如约30秒或更长）、温度大于约1150摄氏度的处理。在这些高温处理中，边缘环与基板之间的热差异提供基板内的温度梯度。这些温度梯度可能导致非期望的情况，诸如滑移(slip)（例如位错线(dislocation line)和/或晶格结构变形）、翘曲(warping)以及其他缺陷。

因此，所需的是一种改良的边缘环，该边缘环减少热处理期间基板内温度梯度的形成。

发明内容

本发明的实施方式大体上提供用于处理基板的设备和方法。更特别的是，本发明的实施方式提供用于在处理腔室中支撑基板的基板支撑边缘环，该基板支撑边缘环使暴露至辐射的受支撑的基板表面与边缘环表面之间的反射率的差异最小化。

一个实施方式中，提供一种基板支撑环。该基板支撑环包含环状主体。该环状主体包含：外条带(outer band)，该外条带从外环状侧壁径向向内延伸；以及基板支撑区域，该基板支撑区域从该外条带的内侧部分向内延伸，其中该环状主体包含暴露的第一材料，且该基板支撑区域的至少一部分被涂层覆盖，该涂层包含不同于第一材料的第二材料。

另一个实施方式提供一种基板支撑环，该基板支撑环包含环状主体，该环状主体包含陶瓷材料。该环状主体进一步包含第一环状侧壁、外条带、第二环状侧壁以及内唇部，该外条带从该第一环状侧壁径向向外延伸，该第二环状侧壁耦接至该外条带，该内唇部从该第一环状侧壁径向向内延伸，该内唇部包含基板支撑区域，其中该基板支撑区域由包含耐火材料的膜构成。

另一个实施方式提供一种基板支撑环，该基板支撑环包含环状主体，该环状主体包含第一材料。该环状主体进一步包含第一环状侧壁、外条带、第二环状侧壁以及内唇部，该外条带从该第一环状侧壁径向向外延伸，该第二环状侧壁耦接至该外条带，该内唇部从该第一环状侧壁径向向内延伸，其中该环状主体的周围包括涂层，该涂层包含不同于该第一材料的第二材料。

附图说明

通过参照实施方式（一些实施方式描绘于附图中），可详细理解本发明的上述特征以及以上简要概述的本发明的更特定的描述。然而，应注意附图仅描绘本发明的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效实施方式。

图1是基板支撑边缘环的一个实施方式的侧剖面视图。

图2是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。

图3是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。

图4是边缘环的另一个实施方式的侧剖面视图。

图5是边缘环的一个实施方式的侧剖面视图。

图6是适合与在此描述的边缘环的实施方式一并使用的处理腔室的一个实施方式的简化剖面视图。

图7是适合与在此描述的边缘环的实施方式一并使用的处理腔室的另一个实施方式的简化剖面视图。