Pecvd设备与工艺的制作方法_4

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6、808可焊接在一起及/ 或利用导电填料连接。
[0088] 在焊接形成热耦接面810的实施例中,焊接应选择能让接面810保持完整无缺, 又可忍受烧结工艺期间施加的热。例如,钨极钝气(TIG)焊接或类似技术可用于焊接一片 W5Re、W26Re或其他导电材料与W5Re、W26Re长条片806、808,以形成焊接接面,烧结时,焊接 接面不会熔化。
[0089] 故在一些实施例中,形成热耦接面810的方法为将填料夹设在W5Re与W26Re带之 间,W5Re与W26Re带用作长条片806、808。填料可为电阻不比W5Re或W26Re高且熔点高于 烧结温度的金属。适合配合做为长条片806、808的W5Re与W26Re带使用的填料实例包括 W5Re、W26Re、钨(W)、钼(Mo)和类似材料。在一些实施例中,热压烧结工艺可用于接合填料 和 W5Re 与 W26Re 长条片 806、808。
[0090] 绝缘材料可插入长条片806、808间的空间812,或可将A1N粉末推进片806、808间 的空间812。若A1N用于互相隔绝热耦片806、808,则至少0. 5mm的A1N厚度通常已足够。 可采用附加厚度。注意虽然图7所示长条片806、808是互相堆迭于上,但在其他实施例中, 长条片806、808彼此是侧向隔开而置于基板支撑件802内的相同垂直位置。此配置有助于 在制造期间,沉积绝缘A1N粉末至片806、808间的空间812。
[0091]图8B是具附加特征结构的多区基板支撑件800的截面示意图。烧结图8A的基板 支撑件802后,在基板支撑件802的下表面824中心开孔818、820。孔818、820延长而露出 长条片806、808。可采用任何可行的方法在基板支撑件802中开孔(例如钻孔)。孔818、 820的直径被制作成足以让连接器(例如导线)连接至长条片806、808。在一些实施例中, 分别用于长条片806、808的材料同样可用于连接器。在一些实施例中,连接器的材料不同 于长条片806、808的材料。在此情况下,测量温度将以热耦接面810位置与基板支撑件802 中心的连接器连接点间的温差为基础。就双区支撑件而言,连接器连接点靠近用于测量内 区温度的习知热耦826,热耦826设在基板支撑件802的中心。假设连接器连接点温度和内 区温度一样,则可计算热耦接面810位置的温度。
[0092] 在一些实施例中,连接器经硬焊、焊接或软焊至长条片806、808。硬焊工艺可在无 氧环境中进行,以免材料氧化。此外,可开孔824使习知热耦826插入内部加热区的基板支 撑件802。注意虽未图示,但亦可开连接器至加热元件814、816的附加孔,以连接元件814、 816〇
[0093] 轴杆822接着附接至基板支撑件802的下表面828中心。在一些实施例中,轴杆 822收纳长条片806、808的连接器、习知热耦826的连接器和加热元件814、816的连接器, 轴杆822可于各种连接器附接至各热耦826、804和加热元件814、816前,附接至基板支撑 件 802。
[0094] 图8C图示图8B的多区基板支撑件800,基板支撑件800设于处理腔室,例如处理 腔室502。热耦826、804和加热元件814、816的连接器耦接至控制器832,控制器832可包 括处理器和适当电路,电路适于接收及记录来自热耦826、804的信号,及施加电流至加热 元件814、816。图8B的多区基板支撑件800可设于腔室300、400、500及/或590的任一个 中,如上所述,基板支撑件800亦可包括偏压电极和调谐电极。
[0095] 图9A是根据一实施例,穿过光学量测装置582中心的截面示意图。图9B是穿过 图9A光学量测装置582中心的截面特写图。如图所示,量测装置582包括准直仪912,准直 仪912安置在第二区板558的开口 940内。在图9A的实施例中,量测装置582延伸到选择 性座板942中并置于第一区板552与第二区板558之间。座板942亦可为区板,或者,座板 942可只让气体在第一区板552与第二区板558间流动。第一区板552内设有窗口 902,以 防止处理气体流入准直仪912而损坏准直仪912内的光学元件。窗口 902可为任何能使准 直仪912的光穿过第一区板552的材料,例如蓝宝石、石英或具任何适当组成的玻璃。
[0096] 开口 940和准直仪912 -同定义第一间隙934和第二间隙936。第一间隙934围 绕准直仪912的第一部分944,第二间隙936围绕准直仪912的第二部分946。准直仪912 的第一部分944可呈圆柱形,第二部分946可呈箱形。第一间隙934可大于第二间隙936, 以供准直仪912进行倾斜或转动运动,此将进一步详述于后。
[0097] 窗口 902由窗口托架904托在座板942的凸耳914上。处理时,窗口 902设置与基 板夹一角度。操作时,光源(未图示)经由光纤束(未图示)提供光(通常是广谱光,例如 氙灯光)至准直仪912。光通过准直仪912,准直仪912含有光学器件,光学器件对准光和 开口 586、518,及把光直径压缩成实质为开口 586、518的直径内。光接着通过窗口 902、座 板942的开口 950、开口 586和形成穿过导电气体分配器514的开口 518,以照射基板。光 接着自基板反射且经由开口 518、586、950返回准直仪912。窗口 902乃倾斜设置,以免光从 准直仪912直接向外反射回准直仪912。视情况而定,使窗口 902倾斜,故角度可为介于约 0度至约25度的任何角度,例如约1度至约10度,例如约3度。自基板反射的光从准直仪 经过光纤束(未图示)而至光谱仪或其他光谱光分析仪(例如光电二极体、光电二极体阵 列或C⑶阵列)。
[0098] 利用上述结构,可于基板处理期间进行量测。出自准直仪912的光(和自基板反 射的光)通过开口 518时,可使气体流过开口 518,及处理基板。开口 518按尺寸制作以得 通过导电气体分配器514的气流均匀性,故尺寸通常类似导电气体分配器514未用于原位 量测的开口 518。在一实施例中,开口 518的直径为0. 0028"。
[0099] 光经由导管930进入准直仪912,导管930具有数个光纤932而形成光纤束。准 直仪912的特征在于光学器件(未图示),例如透镜和镜子,以将光从光纤束932重新引导 到准直仪912的开口 948。光学器件对准从准直仪912通过开口 948的光和开口 950、586、 518,及聚焦或塑造光形状,使光配适通过最小尺寸的开口 950、586、518。沿着垂直平面的 路径引导光,该平面由基板的两个直径构成,使光实质垂直基板表面。光学器件亦塑造光 形状,使自基板表面反射的光亦实质通过开口 518、586、950而至准直仪912,且经由光纤束 932离开而至光谱光分析仪。
[0100] 光纤束可用于将光从单个广谱源传递至多个腔室,如在图6和7的实施例中。单个 光源可以将光传递至光纤束内,该光纤束中的一些光纤被路由至各腔室,使得测量光在不 同腔室中尽可能地均匀和类似。因此使测量误差或可变性的可能源最小化。在一情况下, 具有七个光纤的光束由一个光源照亮,三个光纤被路由至两个不同处理腔室的每一个上的 三个准直仪。第七光纤被直接路由至光谱仪以便提供可以补偿光源随时间变化的参考。以 此方式,单个光源促进在两个不同腔室中的晶圆上多个位置的测量,而能够监控在两个腔 室中同时进行的沉积过程。这种能力允许控制两个腔室,使得两个腔室中同时执行的过程 间的变化最小化。
[0101] 引导至基板的光可未极化,波长范围可为约200nm至约800nm。光纤将光部分准 直,使光行经气体分配器的气流开口,同时让气体流过开口,并且照射晶圆上可为任何方便 尺寸的点,例如直径从约〇. 1_至约5_,诸如直径约为2_。
[0102] 可以在使用此处所述的任一装置执行的沉积过程期间形成等离子体。来自等离子 体的光可由与此处所述的原位监控装置耦接的光谱仪来检测,而来自等离子体的光可模糊 反射计结果。这种效果可以通过在激活测量光源之前取得来自等离子体的光的光谱来补 偿。然后,等离子体光谱可以从自所反射的测量光接收到的光谱中减去。与光谱仪耦接或 集成的控制器或计算器可以从所检测的反射光谱中减去所检测的等离子体光谱以得到纠 正的反射光谱。然后,纠正的反射光谱可用于执行此处所述的算法。等离子体光谱可以在 测量光源每次闪烁之前被收集,以依所需补偿两次闪烁之间的等离子体光谱中的漂移。
[0103] 处理时,诸如第一区板552、第二区板558、导电气体分配器514和选择性座板942 等各种腔室部件将经历热膨胀及收缩。故除非准直仪912适当设置在腔室内,否则准直仪 912与开口 586、518很容易失准。为确保准直仪912适当对准开口 586、518,准直仪912具有 锥形延伸部926,锥形延伸部926具有倾斜侧壁908,例如截头锥形延伸部,以啮合凹部922 与对应座板942的倾斜壁面906,凹部922可为锥形孔。在无选择性座板942的实施例中, 凹部可形成在第一区板552中。第二区板558亦可具有倾斜壁面910,以容纳延伸部926。 壁面908、910和锥形延伸部926可与座板942的顶表面920夹一角度" a "。准直仪912延 伸到座板942的凹部922内,故当座板942因热膨胀/收缩而侧向移动时,准直仪912可相 应移动并保持适当对准开口 586、518。角度" a "可为任何角度,只要能使座板942中的热 膨胀侧向力量有效传输到准直仪912的延伸部926,又不致产生轴向力量造成准直仪912脱 离凹部922即可。角度" a "通常为约1〇〇度至约145度,例如120度。
[0104] 导电气体分配器514和第一区板552通常暴露于比第二区板高的温度。在典型操 作中,导电气体分配器514可加热达约300°C至约600°C,第二区板558遭受的温度比导电 气体分配器514低50°C至100°C。在第一区板552和导电气体分配器514为铝的实施例中, 第一区板552与导电气体分配器514的膨胀差异为10nm至100nm,导电气体分配器514与 第二区板558的膨胀差异为200nm至500nm,以致准直仪912与开口 940间有些微的对准变 化。
[0105] 第一开口 934和第二开口 936按尺寸制作以当座板942移动时,准直仪912可侧 向移动,又不会碰到第二区板558。在一典型实施例中,若热循环造成座板942膨胀及收缩, 则准直仪912可侧向移动达约0. 03英寸的距离,例如约0. 02英寸。第一与第二间隙934、 936通常按尺寸制作以在准直仪912不接触第二区板558的情况下移动。第一间隙934的 尺寸可达约0. 15英寸,例如约0. 04英寸至约0. 12英寸之间,例如约0. 10英寸。第二间隙 936的尺寸可和第一间隙934-样高达约0. 15英寸,例如约0.04英寸至约0. 12英寸之间。 第二间隙936可小于或大于第一间隙934。在图9A及图9B的实施例中,第二间隙936小于 第一间隙934,例如约0. 08英寸。
[0106] 准直仪912的锥形延伸部926具有边缘952,边缘952配准凹部922。边缘952通 常会磨圆或去角,以降低准直仪912随凹部922移动时产生微粒的机会。磨圆边缘952在 准直仪912与壁面908、910间提供滑面,以减少介面处的磨擦力引起的微粒形成。磨圆边 缘的曲率半径通常小于0. 1",例如约0. 05"至约0. 09"之间,例如约0. 07"。
[0107] 依此配置,图9A及图9B的光学量测装置582可于处理期间进行基板的原位光学 分析。出自准直仪的光通过开口 518,同时处理气体流过开口 518而至腔室。可按尺寸制作 供处理气体流过的开口 518,以最佳化气流通过喷淋头的均匀性,不需考虑量测所需尺寸, 量测装置可配适所得开口尺寸,而不会干扰气流均匀性。
[0108] 图10A及图
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