專利名稱：用于在垂直式反應(yīng)爐內(nèi)批量加工的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及半導(dǎo)體基片的批量加工。更具體地，本發(fā)明的實(shí) 施例涉及用于在批量加工反應(yīng)爐內(nèi)有效且均勻地傳輸一種或幾種加工氣體的 方法和裝置。
背景技術(shù)：
術(shù)語批量加工一般是指在一個(gè)反應(yīng)爐內(nèi)兩個(gè)或多個(gè)基片的同時(shí)加工。基片 的批量加工存在幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過執(zhí)行與基片加工工序中其它工藝配方步驟相比 不成比例的長的工藝配方步驟，批量加工可以增加基片加工系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。
對(duì)于較長配方步驟，批量加工的使用有效降低單位基片加工時(shí)間。在諸如ALD 和CVD的使用昂貴前體氣體的某些加工步驟中，與單一基片加工相比，通過 顯著降低單位基片的前體氣體用量，可以實(shí)現(xiàn)批量加工的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。與包括 多個(gè)單一基片加工反應(yīng)爐的組合工具相比，批量加工反應(yīng)爐的使用還可以導(dǎo)致 較小的系統(tǒng)所占面積。
批量加工的可以總結(jié)為增加生產(chǎn)能力和降低單位基片的加工費(fèi)用的兩個(gè) 優(yōu)點(diǎn)直接影響兩個(gè)相關(guān)且重要的因素，即器件成品率和擁有費(fèi)用(COO)。由 于它們直接影響用于生產(chǎn)電子器件的費(fèi)用以及由此影響器件制造商在市場中 的競爭能力，這些因素是重要的。由于批量加工能夠有效增加器件成品率和降 低COO，因此，批量加工通常是期望的。
現(xiàn)有技術(shù)的批量加工反應(yīng)爐的狀態(tài)一般包括確定內(nèi)部體積的加工室。在加 工期間， 一般將多個(gè)基片放置在內(nèi)部體積內(nèi)，通常由諸如基片舟的批量基片支 架支撐。在批量加工期間，通常將諸如前體、載體氣體、加熱/冷卻氣體和清 洗氣體的一種或幾種加工氣體傳送到整個(gè)內(nèi)部體積。即使大多數(shù)加工氣體，特 別是前體，趨于在加工期間僅加工每個(gè)基片的器件側(cè)，加工氣體一般填滿加工 室的整個(gè)內(nèi)部體積并且加工基片的全部暴露表面，諸如器件側(cè)、背側(cè)和斜邊。 基片的背側(cè)和斜邊上的無意加工有時(shí)產(chǎn)生需要用于去除的額外歩驟的不必要
沉積。減小基片之間的間隔可以減小加工體積，適于降低生產(chǎn)費(fèi)用。然而，由 于縮減間隔使產(chǎn)生橫貫基片的均勻氣體流變得困難，基片之間的縮減間隔導(dǎo)致 基片內(nèi)部均勻性降低。
而且，背側(cè)和斜邊上的無意加工消耗額外的加工氣體，增加擁有成本，特 別是在加工氣體昂貴的情況中。另外，在加工期間可能產(chǎn)生非預(yù)期粒子并且落 在基片的器件側(cè)面上，導(dǎo)致粒子污染。
因此，需要可以提供有效且均勻的加工氣體傳輸和降低的粒子污染的批量 加工室。
本發(fā)明的實(shí)施例一般提供用于在批量加工室內(nèi)加工多個(gè)基片的裝置和方法。
一個(gè)實(shí)施例提供一種用于加工多個(gè)基片的方法，該方法包括將該多個(gè)基片 放置在批量加工室的內(nèi)部體積內(nèi)，其中以基本平行的方式排列該多個(gè)基片，并 且至少將該多個(gè)基片的一部分以器件側(cè)面向下的方式放置，以及使一種或幾種 加工氣體流過該多個(gè)基片。
另一個(gè)實(shí)施例提供用于加工半導(dǎo)體基片的方法，該方法包括將多個(gè)基片放 在設(shè)置成以基本平行的方式支撐該多個(gè)基片的基片支撐組件上，其中將該多個(gè) 基片中的每一個(gè)的器件側(cè)面定向?yàn)槊嫦蛳噜徎钠骷?cè)面，將基片組件放置 在由批量加工室確定的加工體積內(nèi)，以及使一種或幾種加工氣體流入加工體 積。
另一個(gè)實(shí)施例提供一種批量加工室，其包括確定加工體積的室體、和包括 三個(gè)或多個(gè)支撐柱的基片支撐組件、和從該三個(gè)或多個(gè)支撐柱延伸的多個(gè)支撐 齒，其中該多個(gè)支撐齒形成設(shè)置成支撐在其中的多個(gè)基片的多個(gè)槽縫，而且該 多個(gè)支撐齒的至少一部分具有設(shè)置成接收基片的斜表面。
圖說明
為了可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，參考后面描述的且在附圖中示出 的實(shí)施例，給出上面簡要概述的實(shí)施例的更加明確的描述。然而，應(yīng)該注意的 是，附圖僅示出來本發(fā)明的典型實(shí)施例，由于本發(fā)明可能允許其它等效實(shí)施例，
因此不能認(rèn)為附圖限制了本發(fā)明的范圍。


圖1A示范性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的批量加工室的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖IB示范性示出圖1A的批量加工室的截面俯視圖。
圖2示范性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的批量加工室的部分橫截面?zhèn)纫晥D。
圖3A示范性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基片舟的截面頂視圖。
圖3B示范性示出本發(fā)明的基片舟中使用的支撐柱的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖3C示范性示出本發(fā)明的基片舟中使用的支撐柱的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
為了便于理解，已經(jīng)盡可能地使用相同參考數(shù)字表示附圖中共用的相同元 素。預(yù)計(jì)不需要特定描述就可以方便地將在一個(gè)實(shí)施例中公開的元素用于其它 實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一般提供用于可以向放置在批量加工室內(nèi)的多個(gè)基片提供均勻且 有效的氣體傳輸?shù)呐考庸な业姆椒ê脱b置。
圖1A示范性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的批量加工室100的橫截面?zhèn)纫?圖。圖1B示范性示出圖1A的批量加工室100的截面俯視圖。批量加工室100 包括可以由具有冷卻管道112的一個(gè)或幾個(gè)面板80覆蓋的外部室113，面板 80與外部室113的外表面相接觸?？梢杂弥T如不銹鋼、鍍鎳鋁、陶瓷和石英 的任何適當(dāng)高溫材料制成外部室113。
批量加工室100還包括確定和包圍加工體積137并且設(shè)置成容納堆疊在基 片舟114中的一批基片121的石英室101。將加熱器塊體111放置在外部室113 和石英室101之間的外部體積138內(nèi)。將加熱器塊體111設(shè)置成加熱在加工體 積137內(nèi)部的基片121。
石英室101 —般包括具有底部開口 118的室體102、在室體102的一側(cè)上 形成的注入倉104、在注入倉104的相對(duì)側(cè)上連接到室體102的排氣集管103、 以及臨近底部開口 118形成的凸緣117?？梢詫⒆⑷雮}104焊接在室體102上 磨出的槽縫的位置。注入倉104具有一端焊接到室體102上而一端開口的平面 石英管的形狀。排氣集管103可以具有管的形狀，并且可以由焊接或熔合在室
體102和排氣集管103之間的一個(gè)或幾個(gè)連接管道160將其連接到室體102。 在一個(gè)實(shí)施例中，可以將一個(gè)或幾個(gè)連接管道160設(shè)置成限制加工體積137 和排氣集管103的排氣體積132之間的流體交換。排氣集管103具有在此處可 以將排氣集管凸緣161耦合到排氣集管103的排氣集管端口 151。
焊接在室體102的一側(cè)上的注入倉104確定與加工體積137進(jìn)行交換的注 入體積141。當(dāng)基片舟114處于加工裝置時(shí)注入體積141 一般覆蓋基片舟114 的整個(gè)高度，以便放置在注入倉104內(nèi)的注入組件105可以向基片舟114中的 每個(gè)基片121提供加工氣體的水平流。
在一個(gè)實(shí)施例中，將注入組件105沿外部室113的側(cè)壁113a設(shè)置并且使 其部分地位于石英室101的注入倉104的內(nèi)部。將注入組件105設(shè)置成將加工 氣體引入到加工體積137中。注入組件105具有每一個(gè)設(shè)置成連接氣體源的一 個(gè)或幾個(gè)入口通道126A、 126B、 126C?？梢运酱┻^注入組件105研磨形成 氣體入口通道126A、 126B、 126C。氣體入口通道126A、 126B、 126C中的每 一個(gè)分別開口于垂直通道124A、 124B、 124C。將垂直通道124A、 124B、 124C 連接到加工體積137。通過在注入組件105前面板142中形成的多個(gè)水平孔 125，來自氣體入口通道126A、 126B、 126C的加工氣體水平地流入加工體積 137。將垂直通道124A、 124B、 124C中的每一個(gè)設(shè)置成獨(dú)立地向加工體積137 供應(yīng)加工氣體，并且每個(gè)垂直通道124A、 124B、 124C可以供應(yīng)不同的加工氣 體。
為了增強(qiáng)流過放置在基片舟114中的基片121表面的加工氣體的均勻性， 可以形成多個(gè)水平孔125。在一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)應(yīng)基片舟114中的基片121 的分布來分布多個(gè)水平孔125。例如，多個(gè)水平孔125中的每一個(gè)可以引導(dǎo)加 工氣體水平流動(dòng)并且基本平行于基片。為了進(jìn)一步增強(qiáng)基片121之上的加工氣 體流動(dòng)均勻性，在基片加工期間基片舟114也可以旋轉(zhuǎn)。
可以使用一個(gè)或幾個(gè)連接器170將擴(kuò)散器板167耦合到注入組件105。在 一個(gè)實(shí)施例中，可以將擴(kuò)散器板167適當(dāng)?shù)伛詈系阶⑷虢M件105，以便可以將 這兩者作為一個(gè)單元從外部室113移出?？梢詫U(kuò)散器板167放置在水平孔 125附近，以便在基片121表面之上的加工氣體流更加均勻。擴(kuò)散器板167將 氣體流轉(zhuǎn)換為朝向基片121的外圍且遠(yuǎn)離緊靠擴(kuò)散器板167的基片邊緣的兩股
氣流?？梢栽诿麨?具有擴(kuò)散器平板和注入組件的批量加工室"的于2006年 5月5日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)No.11/381,966中獲得擴(kuò)散器平板的詳細(xì)描 述，在這里將該專利整體作為參考文獻(xiàn)。
參考圖1A，由室支撐板110支撐石英室101和外部室113。外部室113 具有連接到支撐板110的凸緣109。在一個(gè)實(shí)施例中，室支撐板110由陽極化 鋁制成。在另一個(gè)實(shí)施例中，室支撐板110可以由鍍鎳不銹鋼制成?？梢詫⑹?英室101的凸緣117焊接在底部開口 118附近上，并將其設(shè)置成便于對(duì)室體 102的真空密封。凸緣117 —般與具有縫隙139的支撐板110緊密接觸。底部 開口 118與縫隙139相對(duì)準(zhǔn)。為了從由外部室113、支撐板110及石英室101 所確定的外部體積138密封加工體積137，可以將O-環(huán)封條119放置在凸緣 117和支撐板110之間。為了從外部環(huán)境密封外部體積138，可以將O-環(huán)(未 示出)放置在凸緣109和支撐板110之間。為了將加工體積137從外部體積 138隔離開，可以將其它O-環(huán)封條(未示出)放置在排氣集管凸緣161和彎管 凸緣189之間、套環(huán)連接器165和彎管管道164之間等等?？梢詫⒅伟?10 另外連接到裝載和卸載基片舟114的裝載鎖140?？梢酝ㄟ^縫隙139和底部開 口 118，在加工體積137和裝載鎖140之間垂直移動(dòng)基片舟114。
在2005年10月13日提交的名為"具有用于氣體注入和排氣的相對(duì)倉的 反應(yīng)室"的美國專利申請(qǐng)序號(hào)No.l 1/249,555中進(jìn)一步描述批量加工室，這里 將其作為參考文獻(xiàn)。
可以將本發(fā)明的批量加工室100用于執(zhí)行諸如例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、 原子層沉積(ALD)的多種工藝。
在加工期間，批量加工室內(nèi)正在加工的基片一般由諸如盒或基片舟的批量 基片支架傳輸進(jìn)出批量加工室并且支撐。諸如基片舟的批量基片支架一般具有 多個(gè)基片支撐槽縫，其設(shè)置成以將多個(gè)基片中的每一個(gè)的器件側(cè)暴露于加工環(huán) 境一即加工氣體一的方式支撐多個(gè)基片。
本發(fā)明的基片舟114 一般包括由三個(gè)或多個(gè)支撐柱174連接到頂板120 的底板171。多個(gè)支撐齒175從支撐柱174中的每一個(gè)延伸。來自三個(gè)或多個(gè) 支撐柱174的支撐齒175確定多個(gè)槽縫，將每一個(gè)槽縫設(shè)置成支撐在其上的基 片121。在一個(gè)實(shí)施例中，將基片舟114設(shè)置成以基本平行且相鄰基片121之 間具有相同或可變間隔的方式放置多個(gè)基片121。
將基片舟114耦合到與啟動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的軸173。軸173上下移動(dòng)，以便將 基片舟114連同放置在其中的基片傳送進(jìn)出加工體積137。當(dāng)將基片舟降低到 裝載鎖140中時(shí)，可以將多個(gè)基片121裝載到基片舟114上。然后將基片舟 114提升到加工體積137內(nèi)，然后從裝載鎖140密封加工體積137。隨后根據(jù) 加工配方使一種或多種加工氣體流入到加工體積137內(nèi)。在加工之后，將多個(gè) 基片121降低回到裝載鎖140中，為后續(xù)工藝步驟卸載。
半導(dǎo)體基片一般具有與背側(cè)相對(duì)的器件側(cè)。器件側(cè)是為了形成電子器件而 一層層地構(gòu)建結(jié)構(gòu)的位置。半導(dǎo)體加工的大多數(shù)是對(duì)基片的器件側(cè)執(zhí)行。以使 每個(gè)基片121的器件側(cè)暴露于加工期間在加工體積137中流動(dòng)的加工氣體的方 式在基片舟114中排列多個(gè)基片121。
在加工期間，將多個(gè)基片121放置在加工體積137內(nèi)。從注入組件105 的多個(gè)水平孔125將一種或多種加工氣體流入到加工體積137內(nèi)。通常將真空 泵連接到排氣集管103，強(qiáng)制一種或多種加工氣體通過排氣集管103中的連接 管道162排出加工體積137，從而形成與多個(gè)基片121基本平行的氣體流。加 工體積137內(nèi)的這種氣體流減輕粒子污染并且提高橫貫每個(gè)基片器件側(cè)的加 工均勻性和多個(gè)基片121之間的均勻性。
為了減輕粒子污染、和/或提高加工均勻性、和/或減小加工體積，實(shí)施例 包括至少將正在加工的多個(gè)基片的一部分以器件側(cè)向下的方式放置。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了減輕粒子污染，在垂直批量加工室內(nèi)以器件側(cè)向下 位置的方式放置正在加工的多個(gè)基片，其中垂直批量加工室是指設(shè)置成加工垂 直堆疊在一起的多個(gè)基片的批量加工室，諸如圖1A的批量加工室100。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了提高基片裝載、減小加工體積和提高加工均勻性， 以可變間隔及可變器件側(cè)取向的方式放置正在加工的多個(gè)基片。在本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例中，在垂直批量加工室內(nèi)，以器件側(cè)向下取向的方式放置多個(gè)基片中 的可選或可替代基片。
在一個(gè)實(shí)施例中，將多個(gè)基片平行交替器件側(cè)取向地放置，以便一個(gè)基片 的器件側(cè)面向相鄰基片的器件側(cè)，且該基片的背側(cè)面向另一個(gè)相鄰基片的背 側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了提高均勻性，增加相鄰基片的器件側(cè)之間的距離， 而為了減小加工體積，使兩個(gè)相鄰基片的背側(cè)之間的距離最小化?？梢砸云骷?側(cè)交替向上或向下且改變基片之間的間隔的方式水平地放置多個(gè)基片?？梢砸?br> 器件側(cè)交替地面向一側(cè)或另一側(cè)且改變基片之間的間隔的方式以任何需要角 度放置多個(gè)基片。
如圖1A所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以器件側(cè)122向下而背側(cè)123 向上的方式將多個(gè)基片121中的每一個(gè)放置在加工體積137內(nèi)。與普通的器件 側(cè)向上排列相比，因?yàn)樵诩庸て陂g產(chǎn)生的粒子由于重力不太可能落在向下的器 件側(cè)122上，該布置明顯減輕粒子污染，由此提高在基片121上構(gòu)建的器件的 質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，以相等間隔排列多個(gè)基片121?；?21的這種均勻 分布確?；g均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，為了減少不希望的粒子的產(chǎn)生，將 支撐齒175設(shè)置成提供與基片121的最小接觸。在圖3A中進(jìn)一步描述支撐齒 的實(shí)施例。
圖2示范性示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的批量加工室200的部分橫截面
批量加工室200包括石英室201 。石英室201提供用于在例如低壓和/或高 溫的控制環(huán)境中執(zhí)行的批量加工的加工體積237。石英室201包括具有底部開 口 218的室體202、在室體202 —側(cè)上形成的注入倉204、在與注入倉204相 對(duì)一側(cè)上連接到室體202的排氣集管203、以及臨近底部開口 218形成的凸緣 217?？梢詫⒆⑷雮}204焊接在室體202上磨出的槽縫的位置。注入倉204具 有一端焊接到室體102上而一端開口的平面石英管的形狀。排氣集管203可以 具有管的形狀，并且可以由焊接或熔合在室體202和排氣集管203之間的一個(gè) 或幾個(gè)連接管道260將其連接到室體102。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將一個(gè)或幾 個(gè)連接管道260設(shè)置成限制加工體積237和排氣集管203的排氣體積232之間 的流體交換。
將用于向加工體積237提供加工氣體的水平流的注入組件205放置在注入 倉204中。注入組件205具有設(shè)置成連接一個(gè)或幾個(gè)氣體源的一個(gè)或幾個(gè)氣體 入口通道230。可以穿過205水平地研磨一個(gè)或幾個(gè)氣體入口通道230并且可 以將氣體入口通道230連接到垂直通道231，將垂直通道231通過在注入組件 205中形成的多個(gè)水平孔234進(jìn)一步連接到加工體積237。在一個(gè)實(shí)施例中， 為了產(chǎn)生穿過加工體積237的基本水平氣體流，可以將多個(gè)水平孔234中的每 一個(gè)放置在與對(duì)應(yīng)的連接管道260基本相等的高度。
多個(gè)基片221可以由基片支撐組件210傳輸進(jìn)出批量加工室并且支撐。基片支撐組件210—般包括由三個(gè)或多個(gè)支撐柱213連接到頂板211的底板212。 多個(gè)支撐齒214從支撐柱213中的每一個(gè)延伸。來自三個(gè)或多個(gè)支撐柱213 的支撐齒214確定多個(gè)槽縫，每個(gè)槽縫設(shè)置成支撐在其上的基片221。在一個(gè) 實(shí)施例中，將基片支撐組件210設(shè)置成以基本平行且相鄰基片221之間具有可 變間隔的方式放置多個(gè)基片221。
如圖2所示，以交替取向方式放置多個(gè)基片221。多個(gè)基片221中的每隔 一個(gè)以器件側(cè)222向下的方式放置，另一個(gè)以背側(cè)223向下的方式放置。由此， 如果在器件側(cè)222上存在相鄰基片，多個(gè)基片221中的任何一個(gè)具有面向其相 鄰基片的器件側(cè)222的器件側(cè)222，而且如果在背側(cè)223上存在相鄰基片，其 具有面向其相鄰基片的背側(cè)223的背側(cè)223。以器件側(cè)間隔224放置器件側(cè)彼 此面向的兩個(gè)相鄰基片221。以背側(cè)間隔225放置背側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基 片221。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了增加加工體積237中的基片裝載，將背側(cè)間隔225 壓縮為小于器件側(cè)間隔224，由于器件側(cè)間隔224沒有改變，不會(huì)對(duì)基片內(nèi)部 均勻性產(chǎn)生負(fù)面影響。在一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)基片間均勻性，將器件側(cè)間 隔224和/或背側(cè)間隔225設(shè)置成均勻地橫貫基片支撐組件210。
在批量加工室內(nèi)以交替取向及交替間隔的方式排列基片具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首 先，這種排列增加加工室內(nèi)的基片裝載、降低由每個(gè)基片占據(jù)的加工體積，由 此減小成本。其次，這種排列減輕粒子污染。例如，器件側(cè)向下地放置基片的 幾乎一半，因此，提供粒子落在器件側(cè)上的更小機(jī)會(huì)。第三，將基片的背側(cè)暴 露于較少的加工氣體，由此減小背側(cè)上的非預(yù)期沉積。
在一個(gè)實(shí)施例中，為了提供橫貫每個(gè)器件側(cè)間隔224的基本水平的氣體 流，可以以等于器件側(cè)間隔224、背側(cè)間隔225和兩個(gè)基片厚度之和的間隔排 列注入組件205中的多個(gè)水平孔234。另外，可以以與注入組件205中的多個(gè) 水平孔234相同的間隔排列將加工體積237連接到排氣體積232的連接管道 260。
圖3A示范性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基片舟310的截面俯視圖。將 基片舟310設(shè)置成以適于在器件側(cè)上保持基片的縮減接觸面積為多個(gè)基片提 供支撐。基片舟310具有與圖1的基片舟114和圖2的基片支撐組件210相似 的結(jié)構(gòu)。將基片舟310設(shè)置成傳輸并支撐在其上的多個(gè)基片。基片舟310 —
般包括從底板312延伸的三個(gè)或多個(gè)支撐柱313。在另一個(gè)實(shí)施例中，為了堅(jiān) 固結(jié)構(gòu)，可以將該三個(gè)或多個(gè)支撐柱313耦合到頂板。支撐柱313中的每一個(gè) 具有從其延伸的多個(gè)支撐齒314。由設(shè)置成在邊緣321附近為基片提供支撐的 多個(gè)支撐齒314形成多個(gè)基片支撐槽縫。每個(gè)支撐槽縫包括來自三個(gè)或多個(gè)支 撐柱313中的每一個(gè)的一個(gè)支撐齒314。
如圖3A所示，在一個(gè)實(shí)施例中，基片舟310包括四個(gè)支撐柱313并且將 基片設(shè)置成支撐在邊緣321附近的四個(gè)位置。以兩個(gè)支撐柱313之間的距離 362大于基片直徑的方式排列四個(gè)支撐柱313，由此，可以沿方向361裝載和 卸載基片。
圖3B示范性示出圖3A的基片舟310的支撐柱313的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視 圖。支撐齒314從支撐柱313以均勻間隔325延伸。每個(gè)支撐齒314具有設(shè)置 成接收基片323的頂表面316。頂表面316是向下傾斜的，以便頂表面316在 點(diǎn)315對(duì)基片323保持點(diǎn)接觸。點(diǎn)支撐機(jī)制減小基片和基片舟310之間的接觸， 因此，減輕來自接觸的粒子產(chǎn)生并且避免損傷基片的器件側(cè)。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以將間隔325設(shè)置成滿足對(duì)于器件向上或器件向下加 工的基片內(nèi)均勻性的間隔需求。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將間隔325設(shè)置成是 諸如機(jī)械手限制的系統(tǒng)限制所允許的最短距離。在上述的交替取向排列中，兩 個(gè)相鄰基片之間的背側(cè)間隔可以接近于間隔325減去基片厚度，同時(shí)兩個(gè)相鄰 基片之間的器件側(cè)間隔可以是兩個(gè)或幾個(gè)間隔325減去基片厚度。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以由諸如石英和陶瓷的高溫且化學(xué)穩(wěn)定材料制成支撐 柱313和支撐齒314。
圖3C示范性示出可以在諸如凸3A的基片舟314的本發(fā)明的基片舟中使 用的支撐柱413的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。多個(gè)支撐齒414從支撐柱413以均 勻間隔延伸。每個(gè)支撐齒414具有設(shè)置成接收基片421的頂表面416。頂表面 416是向下傾斜的，以便頂表面416在點(diǎn)415對(duì)基片421保持點(diǎn)接觸。點(diǎn)支撐 機(jī)制減小基片和支撐齒414之間的接觸，因此，減輕來自接觸的粒子產(chǎn)生并且 避免損傷基片的器件側(cè)。
如圖3C所示，將支撐齒414成對(duì)地分組，每對(duì)具有短間隔424而相鄰對(duì) 具有長間隔425 。將該非均勻間隔設(shè)置成滿足上述交替取向排列。將支撐齒414 的每一對(duì)設(shè)置成以背側(cè)423彼此面對(duì)而器件側(cè)422向外的方式支撐一對(duì)基片 421。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用扁平基片舟且可動(dòng)地彼此連接兩個(gè)基片舟，本發(fā)明
的交替取向排列中的短間隔424可以短于表示機(jī)械手撿起或落下基片而不干 擾相鄰基片所需的最小空間的機(jī)械手限制。可以在名為"批量沉積工具和扁平 舟"的于2005年8月31日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)No.l 1/216,969并于2007 年3月15日公告的美國專利公告2007/0059128中獲得基片舟實(shí)施例的詳細(xì)描 述，這里將其作為參考文獻(xiàn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通過以確定次序裝載/卸載多個(gè)基片，可以將本發(fā)明 的交替取向排列中的短間隔減小到短于機(jī)械手限制。例如，首先以器件側(cè)向上 的方式裝載基片，隨后以器件側(cè)向下的方式裝載基片，或首先以器件側(cè)向下的 方式裝載基片，隨后以器件側(cè)向上的方式裝載基片。
即使根據(jù)本申請(qǐng)描述了垂直批量加工室，預(yù)計(jì)可以在任何適當(dāng)取向的批量 加工室中使用本發(fā)明。
雖然前面集中在本發(fā)明的實(shí)施例，不偏離本發(fā)明的基本范圍可以設(shè)計(jì)出本 發(fā)明的其它和額外實(shí)施例，由權(quán)利要求確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于加工多個(gè)基片的方法，包括將該多個(gè)基片放置在批量加工室的內(nèi)部體積內(nèi)，其中以基本平行的方式排列該多個(gè)基片，并且將該多個(gè)基片的至少一部分以器件側(cè)向下的方式放置；以及使一種或幾種加工氣體流過該多個(gè)基片。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放置該多個(gè)基片包括使該多 個(gè)基片中的每一個(gè)的器件側(cè)向下。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放置該多個(gè)基片包括交替改 變?cè)摱鄠€(gè)基片的器件側(cè)的方向。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，放置該多個(gè)基片還包括交替 改變?cè)摱鄠€(gè)基片的間隔，其中器件側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基片之間的間隔大于 背側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基片之間的間隔。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，放置該多個(gè)基片包括為了提高批量加工室內(nèi)的基片裝載而減小背側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基片之間的間隔。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，放置該多個(gè)基片包括 將該多個(gè)基片裝載在基片支撐組件內(nèi)；以及 將該基片支撐組件移入到批量加工室的內(nèi)部體積內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將基片支撐組件設(shè)置成在多 個(gè)支撐槽縫中接收該多個(gè)基片，該多個(gè)支撐槽縫中的每一個(gè)包括具有向下傾斜 接收表面的三個(gè)或多個(gè)支撐齒。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使一種或多種加工氣體流過 包括與該多個(gè)基片基本平行地使該一種或多種加工氣體流過。
9. 一種用于加工半導(dǎo)體基片的方法，包括將多個(gè)基片裝載到設(shè)置成以基本平行方式支撐該多個(gè)基片的基片支撐組 件，其中將該多個(gè)基片中的每一個(gè)的器件側(cè)定向?yàn)槊嫦蛳噜徎钠骷?cè)； 將該基片組件放置在由批量加工室確定的加工體積內(nèi)；以及 使一種或多種加工氣體流入到該加工體積內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將該多個(gè)基片與水平方向基本平行地放置。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該多個(gè)基片之間的間隔是可變的。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，器件側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基片之間的間隔大于背側(cè)彼此面向的兩個(gè)相鄰基片之間的間隔。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該基片支撐組件具有每一個(gè)設(shè)置成在基本水平取向上接收基片的多個(gè)基片支撐槽縫。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該多個(gè)支撐槽縫中的每一個(gè)包括具有設(shè)置成在基片邊緣附近接收基片的向下傾斜接收表面的三個(gè)或幾 個(gè)支撐齒。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使一種或多種加工氣體流入包括與該多個(gè)基片基本平行地使該一種或多種加工氣體流入。
16. —種批量加工室，包括 確定加工體積的室體；以及 基片支撐組件，包括三個(gè)或幾個(gè)支撐柱；以及 從該三個(gè)或幾個(gè)支撐柱延伸的多個(gè)支撐齒，其中該多個(gè)支撐齒形成設(shè)置成 支撐在其中的多個(gè)基片的多個(gè)槽縫，并且該多個(gè)支撐齒的至少一部分具有設(shè)置成接收基片的傾斜表面。
17. 如權(quán)利要求16的批量加工室，其特征在于，將該多個(gè)槽縫的至少一部分設(shè)置成以器件側(cè)向下的方式支撐基片。
18. 如權(quán)利要求16的批量加工室，其特征在于，沿該三個(gè)或多個(gè)支撐柱中的每一個(gè)均勻分布該多個(gè)支撐齒。
19. 如權(quán)利要求16的批量加工室，其特征在于，沿該三個(gè)或多個(gè)支撐柱中的每一個(gè)交替間隔地分布該多個(gè)支撐齒。
20. 如權(quán)利要求16的批量加工室，其特征在于，還包括 耦合到該室體的一側(cè)的設(shè)置成向加工體積提供一種或幾種加工氣體的注入組件；以及在與該注入組件相對(duì)側(cè)耦合到該室體的排氣組件。
全文摘要
本發(fā)明一般提供用于在批量加工室內(nèi)多個(gè)基片的加工的裝置和方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供用于加工多個(gè)基片的方法，包括將該多個(gè)基片放置在批量加工室的內(nèi)部體積內(nèi)，其中以基本平行的方式排列該多個(gè)基片，以及將該多個(gè)基片的至少一部分以器件側(cè)向下的方式放置，以及使一種或幾種加工氣體流過該多個(gè)基片。
文檔編號(hào)F27D5/00GK101345186SQ20081012656
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者梅伊特·馬哈賈尼, 黃宜喬 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司