襯底處理所用的舉升銷的製作方法
2023-05-07 11:14:51
專利名稱：襯底處理所用的舉升銷的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種半導體處理設備，且特別是有關於一種用於操作襯底的襯底 承載組件的舉升銷。
背景技術：
集成電路已演變成複雜的裝置，其可以在單一晶片上包括數以百萬計的組件(例 如，電晶體、電容器和電阻器)。晶片設計的演變不斷要求更快的電路和更高的電路密度。 對集成電路密度的需求使得必須縮小集成電路組件的尺寸。當集成電路組件的尺寸縮小時(例如，亞微米尺寸)，粒子汙染成為一個日益嚴重 的問題。粒子汙染來源之一就是用於使襯底與襯底承載座分隔開的舉升銷。舉升銷通常位 於穿設在襯底承載座的導引孔內。舉升銷將襯底承載於其頂端，並穿越導引孔移動以升降 襯底。目前問題在於，當舉升銷移動導引孔時，舉升銷與導引孔之間的接觸所產生的粒子。熱處理也是一個在矽晶圓或其它襯底上製造矽及其它半導體集成電路通常需要 的處理。在某些熱處理系統中(例如快速熱處理(RTP)處理、脈衝式輻射退火處理以及動 態表面退火(DSA)處理)，襯底承載組件可用於傳導熱量到襯底。公知位於襯底承載組件的 導引孔內的舉升銷無法均勻地將熱量傳導到襯底。公知舉升銷在傳導熱量至襯底時，不是 太快就是太慢，因而造成襯底表面產生熱點及冷點。因此，目前有需求一種用於襯底處理的 改良的襯底承載組件。
發明內容
因此，本發明的一個實施例是提供一種用於操作襯底承載座的承載表面上方的襯 底的舉升銷。舉升銷的銷杆包含截面，該截面具有交錯配置的至少三個等長邊與三個圓角。 銷頭位於銷杆的端部，其中銷頭具有凸出承載面，且凸出承載面大於銷杆的截面。平坦部位 於凸出承載面的中間區域上，用以直接接觸襯底。本發明的另一個實施例是提供一種襯底承載組件，其用以操作其上方的襯底。襯 底承載組件包含舉升銷組件，且舉升銷組件包含多個舉升銷，而每一個舉升銷包含銷杆。銷 杆的截面具有交錯配置的至少三個等長邊與三個圓角。銷頭位於銷杆的端部，其中銷頭具 有凸出承載面，且凸出承載面大於銷杆的截面。平坦部位於凸出承載面的中間區域上，用以 直接接觸襯底。襯底承載座具有多個銷孔洞，舉升銷可移動穿過銷孔洞而操作襯底。
為讓本發明的上述特徵更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分圖示如附圖 式。須注意的是，雖然所附圖式揭露本發明特定實施例，但其並非用以限定本發明之精神與 範圍，任何本領域一般技術人員可作出各種等效實施例。圖1圖示根據本發明一個實施方式的一種襯底承載組件。圖2圖示圖1中襯底承載組件的舉升銷的放大圖。
圖3圖示圖1中舉升銷與襯底接觸的放大圖。圖4圖示根據本發明一個實施方式的舉升銷位於銷孔洞內時的截面圖。圖5圖示舉升銷的上視圖。圖6圖示舉升銷的底視圖。
具體實施例方式以下的本發明的實施例是關於用於處理半導體襯底的襯底承載組件與舉升銷。當 將襯底放置在承載表面上或從承載表面上移開時，舉升銷操作襯底承載座的承載表面上方 的襯底。請參照圖1，其圖示根據本發明一個實施方式的一種襯底承載組件100。襯底承載 組件100安裝於處理半導體襯底的室中。襯底承載組件100包含襯底承載座102以及舉升 銷組件(具有超過3個舉升銷104)。襯底106為位於舉升銷104的頂部上。舉升銷104透 過銷孔洞102a而與襯底承載座102互動，以使襯底106相對於襯底承載座102而定位。襯 底承載座102可由陶瓷材料所製成。為了要減少粒子的產生與透過舉升銷104均勻加熱襯底106，舉升銷104的改良設 計分別圖示於圖2、圖3、圖4、圖5以及圖6中。請參照圖2，其圖示圖1中襯底承載組件100的舉升銷104的放大圖。舉升銷104 包含銷杆104b以及銷頭104a。銷頭104a為銷杆104b的端部以承載襯底106。銷頭104a 具有凸出承載面105a，而平坦部105b位於凸出承載面105a的中心頂端位置。在本實施例 中，凸出承載面105a與平坦部105b為大致圓形的區域，但其它形狀亦能適用。舉升銷104 通常由氧化鋁(alumina)或其它適合的材料所製成。舉升銷104的柱形外表面可以另外加 工處理以減少摩擦力與表面摩耗。例如，舉升銷104的柱形外表面可以為硬鉻電鍍(hard chromium plated)或經電解拋光，以減少摩擦力並使外表面增加硬度、光滑度又同時具有 抗刮痕與腐蝕的功能。請參照圖3，其圖示圖1中襯底承載組件的舉升銷與襯底接觸的放大圖。銷頭104a 的功能之一是將熱由襯底承載座102傳導到襯底106。凸出承載面105a的平坦部105b與 襯底106的底面106a接觸以作為傳熱的界面。平坦部105b的尺寸可以經過調整，使得適 當的熱量能均勻地傳導到襯底106而可避免造成襯底表面上的熱點及冷點產生的現象。在 本實施例中，平坦部105b的尺寸小於銷杆104b的截面。當平坦部105b接觸襯底106時， 凸出承載面105a與襯底106的底面106a的夾角約為5度。銷頭104a具有外徑107。銷頭 104a也具有從外徑107漸漸縮小至銷杆104b的漸縮部108。請參照圖4，其圖示根據本發明實施方式的一種舉升銷的銷杆104b位於襯底承載 座102的圓形銷孔洞102a內時的截面圖。銷杆104b截面的設計有助於減少銷杆104b與 銷孔洞102a內壁的接觸(相較於圓形截面)。在本實施例中，銷杆104b的截面設計為具 有三個圓角112的等邊三角形。截面設計的外圍由三個等長邊114與三個圓角112交錯配 置。三個圓角112為圓周110的部分。在其它的實施例中，銷杆104b的截面設計為多個等 長邊(例如4個等長邊)與多個圓角(例如4個圓角)交錯配置，而圓角也是圓周的一部 分。銷杆104b截面的設計減少舉升銷104與銷孔洞102a之間的摩擦與熱傳導，所以舉升 銷104能夠順暢地於銷孔洞102a內上下移動，並且熱量也能夠均勻地由襯底承載座102傳
4導至襯底106而不致於因接觸銷孔洞102a的內壁而造成熱量損失過大。由上述本發明實施方式可知，上述改良的舉升銷設計具有減少粒子的產生、改良 舉升銷頭與襯底承載座之間的熱傳導以避免襯底表面上產生熱點及冷點等優點。雖然本發明已以實施方式公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域的一 般技術人員，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作出各種修改，因此本發明的保護範圍 當以後附的權利要求所界定的為準。
權利要求
一種用於操作襯底承載座的承載表面上方的襯底的舉升銷，該舉升銷包含銷杆，包含截面，所述截面具有至少三個等長邊與三個圓角，且所述等長邊及所述圓角為交錯配置；銷頭，位於所述銷杆的端部，其中所述銷頭具有凸出承載面，且所述凸出承載面大於所述銷杆的所述截面；以及平坦部，位於所述凸出承載面的中間區域上，用以直接接觸所述襯底。
2.如權利要求1所述的舉升銷，其中所述圓角為圓周的一部分，且所述銷杆的所述截 面為具有三個圓角的等邊三角形。
3.如權利要求1所述的舉升銷，其中所述平坦部小於所述銷杆的所述截面。
4.如權利要求1所述的舉升銷，其中當所述平坦部接觸所述襯底時，所述凸出承載面 與所述襯底的底面之間的夾角約為5度。
5.如權利要求1所述的舉升銷，其中所述平坦部為圓形區域。
6.如權利要求1所述的舉升銷，其中所述凸出承載面為圓形區域。
7.如權利要求1所述的舉升銷，其中所述銷杆包含氧化鋁。
8.一種襯底承載組件，用以操作位於其上方的襯底，所述襯底承載組件包含舉升銷組件，包含多個舉升銷，且每一個所述舉升銷包含；銷杆，包含截面，所述截面具有至少三個等長邊與三個圓角，且所述等長邊及所述圓角 為交錯配置；銷頭，位於所述銷杆的端部，其中所述銷頭具有凸出承載面，且所述凸出承載面大於所 述銷杆的所述截面；以及平坦部，位於所述凸出承載面的中間區域上，用以直接接觸所述襯底；以及襯底承載座，具有多個銷孔洞，所述舉升銷可移動穿過所述些銷孔洞以操作所述襯底。
9.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述銷杆包含氧化鋁。
10.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述襯底承載座包含陶瓷材料。
11.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述圓角為圓周的一部分，且所述銷杆的 所述截面為具有三個圓角的等邊三角形。
12.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述平坦部小於所述銷杆的所述截面。
13.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中當所述平坦部接觸所述襯底時，所述凸出 承載面與所述襯底的底面之間的夾角約為5度。
14.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述平坦部為圓形區域。
15.如權利要求8所述的襯底承載組件，其中所述凸出承載面為圓形區域。全文摘要
本發明提供一種舉升銷以操作襯底承載座的承載表面上的襯底，並且將熱量均勻地由襯底承載座傳導到襯底。舉升銷包括銷杆，銷杆包含截面。截面具有交錯配置的至少三個等長邊與三個圓角。銷頭位於銷杆的端部，其中銷頭具有大於銷杆的截面的凸出承載面。平坦部位於凸出承載面的中間區域上，用以直接接觸襯底。
文檔編號H01L21/687GK101897015SQ200880120701
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月9日 優先權日2007年12月12日
發明者亞歷山大·N·萊內爾, 保拉·瓦迪維亞, 貝賀德札特·邁赫蘭 申請人:應用材料公司