[发明专利]用于注射器至基板的空隙控制的装置及方法

说明书

所描述为用于处理半导体晶圆的装置及方法，其中在晶圆表面及气体分配组件之间的空隙保持一致且具有已知的厚度。晶圆放置于基座组件内且该组件使用致动器被举起往气体分配组件。可通过产生晶圆下方及/或上方的流体轴承，以举起该晶圆往气体分配组件。

本申请是申请日为“2014年02月20日”、申请号为“201480009192.0”、题为“用于注射器至基板的空隙控制的装置及方法”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

本发明的实施例大致上与处理基板的装置及方法相关。特别地，本发明的实施例涉及在处理期间，控制注射器组件及基板之间的空隙的装置及方法。

对基于空间的原子层沉积(ALD)而言，化学注射器及产品基板之间的空隙必须保持在0.1及2mm之间，以适当分开反应前体(reactive precursor)。随着处理室的尺寸增加以适应更大尺寸的基板及更大量的批次负载，所欲空隙变得更难控制。

因此，本领域中需要空间原子层沉积期间能够维持紧密控制空隙的方法及装置。

发明内容

本发明的实施例涉及处理室，包含气体分配组件、基座组件及至少一个致动器。该基座组件放置于该气体分配组件的下方，且包含顶部表面、底部表面、内直径区域及外直径区域。该至少一个致动器放置于该基座的下方以推动该基座往该气体分配组件。

在一些实施例中，该基座组件的顶部表面包含至少一个凹部以支持晶圆的边缘。在一个或更多个实施例中，该基座组件的顶部表面的该凹部采用一尺寸，该尺寸使得支持在该凹部的晶圆实质上与该基座组件的顶部表面共平面。

在一个或更多个实施例中，该至少一个致动器的每一者包含轴承，该轴承位于该致动器的顶部以接触该基座组件的底部表面。在一些实施例中，该轴承是机械型态的轴承，该轴承与该基座组件的底部表面形成物理接触。在一些实施例中，该轴承是非接触流体型态的轴承，仅流体与该基座组件的底部表面形成接触。

在一些实施例中，该气体分配组件更包含参考垫，该参考垫与该致动器上的该轴承相对。一个或更多个实施例更包含感应器以量测该基座组件及该气体分配组件间的接触压力。一些实施例更包含反馈电路与该感应器及该等致动器通讯。

在一些实施例中，该基座组件更包含绕着该基座组件的外周边的边缘环，且该等致动器及该等轴承经放置以接触该边缘环。在一个或更多个实施例中，该基座组件更包含绕着该基座组件的内周边的支持环。一些实施例更包含至少一个致动器及轴承经放置以在靠近内直径区域接触该支持环。

在一些实施例中，其中至少三个致动器及轴承被绕着该基座组件的外直径区域放置。

一个或更多个实施例更包含位于该基座组件的下方的加热组件。在一些实施例中，该加热组件包含数个发热灯(lamp)以引导辐射能量往该基座组件的底部表面。

本发明的其他实施例涉及处理室，包含气体分配组件及位于该气体分配组件的下方的基座组件。该基座组件包含顶部表面、底部表面、内直径区域及外直径区域。顶部表面包含至少一个凹部以支持晶圆的边缘，及与该凹部流体通讯的至少一个通道，以提供在该凹部的底部部分的气体流动，使得当晶圆位于该凹部中时，该气体流动产生流体轴承以推动晶圆往该气体分配组件。

在一些实施例中，该气体分配组件更包含通道以径向地引导气体流动，使得当晶圆位于该凹部中时，除了在晶圆下方的流体轴承外，径向气体流动在晶圆上方产生流体轴承。

本发明的进一步实施例涉及在处理室中处理晶圆的方法。在基座组件的顶部表面上放置晶圆于凹部中，该晶圆具有顶部表面及底部表面。使用至少一个位于该基座组件下方的致动器，提供往上引导力至该基座组件以举起该基座组件往气体分配组件，而在该基座组件的顶部表面及该气体分配组件之间设置空隙。该晶圆及基座组件在该气体分配组件下通过，该气体分配组件包含数个实质平行的气体通道以引导气体流动往该基座组件的顶部表面。