本發(fā)明涉及具有改進的熱特性的晶圓基座。

背景技術：

半導體集成電路(IC)工業(yè)已經歷了快速發(fā)展。在IC的發(fā)展過程中，通常增大了功能密度(即，在每個芯片面積內的互連器件的數量)，同時縮小幾何尺寸(即，使用制造工藝可以得到的最小組件(或線))。這種按比例縮小工藝的通常提高了生產效率并降低了相關成本的優(yōu)點。然而，這種按比例縮小工藝還伴隨著增加了設計和制造包括這些IC的器件的復雜性，并且為了實現這些進步，需要在器件設計方面具有相似的發(fā)展。

例如，外延是一種用于沉積材料的常用技術，經常用于制造集成電路，對其改進的時機已經成熟。外延可以用于生長半導體晶體以及其他晶體結構。在傳統的氣相外延工藝中，加熱目標材料，以及提供含半導體的氣體。如果適當地保持環(huán)境，半導體以可控的方式沉淀出氣體且沉淀至目標上。特別地，沉淀/沉積的速率取決于目標材料的表面溫度以及外延室內的氣體或多種氣體的供給率。外延可以產生高度均勻厚度的層；然而，一旦設計節(jié)點縮小，在一種技術中可以完全接受的微小偏差則可能是臨界缺陷。因此，雖然傳統的外延沉積的系統和技術已經足以滿足先前的設計，但是它們可能不能滿足下一代集成電路的需要。為了繼續(xù)滿足不斷增加的設計需求，需要在本領域和其他領域的進一步進步。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種襯底保持器件，包括：基本圓形的第一表面，具有通過所述基本圓形的第一表面限定的周邊；多個接觸區(qū)域，設置在所述周邊處；以及多個非接觸區(qū)域，設置在所述周邊 處并且與所述多個接觸區(qū)域穿插，其中，所述非接觸區(qū)域的每一個內的所述第一表面延伸經過所述接觸區(qū)域的每一個內的所述第一表面。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域均包括設置在所述第一表面上方的接觸表面。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域均包括設置在所述第一表面上方的接觸表面；其中，對于每個所述接觸表面，徑向向外部分高于徑向向內部分。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域均包括設置在所述第一表面上方的接觸表面；還包括從每個所述非接觸區(qū)域中的第一表面延伸并且從每個所述接觸區(qū)域內的所述相應接觸表面延伸的第二表面。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域均包括設置在所述第一表面上方的接觸表面；還包括從每個所述非接觸區(qū)域中的第一表面延伸并且從每個所述接觸區(qū)域內的所述相應接觸表面延伸的第二表面；其中，所述第二表面終止在與保持的襯底的頂面共平面的垂直位置處。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域包括：第二表面，以約90°的角度從所述第一表面延伸；以及接觸表面，從所述第二表面延伸。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域包括：第二表面，以約90°的角度從所述第一表面延伸；以及接觸表面，從所述第二表面延伸；其中，對于每個所述接觸表面，徑向向外部分高于徑向向內部分。

在上述襯底保持器件中，其中，所述多個接觸區(qū)域中的每一個的弧長基本等于所述多個非接觸區(qū)域的每一個的弧長。

在上述襯底保持器件中，其中，所述第一表面是具有尖端的錐形，所述尖端與保持的襯底的中心對準，并且其中，所述尖端離所述保持的襯底的距離比所述第一表面的周邊離所述保持的襯底的距離更遠。

根據本發(fā)明的另一個方面，提供了一種外延系統，包括：基座；加熱 元件；入口，用于供給氣體；以及外延室，圍繞所述基座、所述加熱元件和所述入口，其中，所述基座包括徑向布置的多個接觸區(qū)域，并且所述多個接觸區(qū)域與徑向布置的多個非接觸區(qū)域交錯。

在上述外延系統中，其中，所述基座進一步包括底表面，所述多個接觸區(qū)域和所述多個非接觸區(qū)域圍繞所述底表面布置。

在上述外延系統中，其中，所述基座進一步包括底表面，所述多個接觸區(qū)域和所述多個非接觸區(qū)域圍繞所述底表面布置；其中，所述多個接觸區(qū)域中的每個區(qū)域包括設置在所述底表面上方的接觸表面。

在上述外延系統中，其中，所述基座進一步包括底表面，所述多個接觸區(qū)域和所述多個非接觸區(qū)域圍繞所述底表面布置；其中，所述多個接觸區(qū)域中的每個區(qū)域包括設置在所述底表面上方的接觸表面；其中，對于所述每個所述接觸表面，徑向向外部分高于徑向向內部分。

在上述外延系統中，其中，所述基座進一步包括底表面，所述多個接觸區(qū)域和所述多個非接觸區(qū)域圍繞所述底表面布置；其中，所述多個接觸區(qū)域中的每個區(qū)域包括設置在所述底表面上方的接觸表面；其中，所述基座還包括從每個所述非接觸區(qū)域內的所述底表面延伸并且從每個所述接觸區(qū)域內的所述相應接觸表面延伸的圓柱形表面。

在上述外延系統中，其中，所述基座進一步包括底表面，所述多個接觸區(qū)域和所述多個非接觸區(qū)域圍繞所述底表面布置；其中，每個所述非接觸區(qū)域內的所述底表面延伸經過每個所述接觸區(qū)域內的所述底表面。

根據本發(fā)明的又一個方面，提供了一種器件，包括：基底部分，具有基本圓形的第一表面和從所述第一表面延伸的圓柱形表面；以及環(huán)形部分，設置在基底部分內并且具有由所述基底部分限定的接觸表面。

在上述器件中，其中，所述接觸表面是曲線的。

在上述器件中，其中，所述接觸表面是平面的。

在上述器件中，其中，所述環(huán)形部分限定了所述基底部分和所述環(huán)形部分之間的氣隙。

在上述器件中，其中，所述基底部分的材料與所述環(huán)形件部分的材料不同。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，通過以下詳細描述可最好地理解本發(fā)明的各個方面。應該強調的是，根據工業(yè)中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，可以任意地增加或減小各種部件的尺寸。

圖1是根據本發(fā)明的各個方面的外延系統的示意圖。

圖2是根據本發(fā)明的各個方面的觀察的外延工藝的熱特性的繪圖。

圖3是根據本發(fā)明的各個方面的基座的一部分的截面圖。

圖4是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨接觸環(huán)的基座的一部分的截面圖。

圖5是根據本發(fā)明的各個方面的具有三面接觸環(huán)的基座的一部分的截面圖。

圖6是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨接觸環(huán)的基座的一部分的截面圖。

圖7A和圖7B是根據本發(fā)明的各個方面的具有環(huán)形接觸表面的基座的一部分的截面圖。

圖8是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨環(huán)形接觸環(huán)的基座的一部分的截面圖。

圖9A和圖9B是根據本發(fā)明的各個方面的具有暴露的接觸區(qū)域的基座的一部分的截面圖。

圖10A和圖10B是根據本發(fā)明的各個方面的具有暴露的環(huán)形接觸區(qū)域的基座的一部分的截面圖。

具體實施方式

本發(fā)明總體涉及IC器件制造，并且更具體地涉及用于外延沉積的具有改良的熱均勻性的系統和技術。

以下公開內容提供了許多用于實現本公開的不同特征的許多不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅僅是實例并不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方 或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接觸的方式形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。

而且，為了便于描述，在此可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空間相對術語以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉，那么表述為在其它元件或部件“下面”或“下方”的元件將會定向為在其他元件或部件“之上”。因此，示例性術語“在…下面”可以包括在…之上和在…之下的方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，并且在此使用的空間相對描述符可以同樣地作出相應的解釋。

圖1是根據本發(fā)明的各個方面的外延系統100的示意圖。外延系統100僅是集成電路制造工具的一個實例，其中，工件或襯底的溫度影響結果的質量。本發(fā)明的原理同樣適用于廣泛的制造工具。為了清楚和更好地示出本發(fā)明的構思，已經簡化了圖1。

外延系統100是可操作地實施外延工藝并且因此在襯底102上沉積晶體、多晶和/或非晶材料。合適的襯底102包含任何用于半導體制造中的工件。例如，襯底102可以包括塊狀硅?？蛇x地，襯底102可以包括諸如晶體結構的硅或鍺的元素(單元素)半導體；諸如硅鍺、碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦、和/或銻化銦的化合物半導體；或它們的組合。襯底102也可以具有絕緣體上硅(SOI)結構并且因此可以包括絕緣體，諸如半導體氧化物、半導體氮化物、半導體氮氧化物、半導體碳化物和/或其他合適的絕緣體材料。使用注氧隔離(SIMOX)、晶圓接合和/或其他合適的方法制造SOI結構。在一些實施例中，襯底102是掩模襯底并且包括諸如石英、LTEM玻璃、碳化硅、氧化硅和/或氧化鈦的非半導體材料。

在外延系統100的中心室104內實施外延工藝。包括過濾的大氣控制 保持環(huán)境具有極低水平的微粒和氣態(tài)分子污染(“AMC”)，而微粒和氣態(tài)分子污染可能會損壞襯底102。通過在中心室104內產生微環(huán)境，可以在比周圍設施更干凈的環(huán)境中進行外延工藝。中心室104的密封構造也可以幫助保持壓力或溫度并且有助于包含工藝氣體。

襯底102在通過設計為防止中心室104的環(huán)境免受污染的一系列鎖和門之后可以到達中心室104。一旦接收襯底102，其被裝載到在外延生長工藝期間保持的襯底102處于原位的基座106中。因此，基座106將認為是用于集成電路制造中的襯底保持器件的實例。其他實例包括晶圓卡盤和轉移機構，并且本發(fā)明的原理同樣適用于這些器件。

除了保持襯底102之外，基座106也可以在外延工藝期間通過影響襯底102的溫度來實施更復雜的作用。為了更全面地理解，現將更詳細地描述示例性外延工藝。在外延期間，將襯底102加熱至合適的溫度(在低溫實例中約650℃并且在高溫實例中約1200℃)，并且中心室104可以包括多個為了實現該目的的不同加熱機構。在一些實施例中，中心室104包括針對襯底102的前表面116(經受外延生長的表面)和/或后表面118的一個或多個紅外線燈108。此外或可選地，中心室104可包括靠近襯底102設置的一個或多個感應加熱線圈120。感應加熱線圈120可以與基座106分隔開或可集成至基座106本體內。盡管紅外和感應加熱是一些最常用的加熱技術，但是本發(fā)明的原理不限于這些實例。

一旦加熱襯底102，便在襯底102上提供各種氣體。在一個實例中，從橫跨襯底102的前表面116的入口提供含半導體前體的氣體122(例如，SiH₄、Si₂H₆、SiHCl₃等)。在襯底102周圍提供第二氣體，即，載氣124(例如，H₂、N₂等)。在一些實例中，向上穿過基座106的端口提供載氣124。氣體反應，并且在襯底102的前表面116處以有序的晶體結構沉積前體氣體122的半導體。載氣124可以催化前體氣體122的反應，并且可以攜帶產生的產物離開襯底102。剩余的氣體和產生的氣態(tài)產物通過排氣端口126排出。

參照圖1以及參照圖2，通過實驗已經確定，在許多外延系統100和其他制造工具中，盡管均勻地分布加熱元件，但是，襯底102仍被不均勻 地加熱。圖2是根據本發(fā)明的各個方面的觀察的外延工藝的熱特性的繪圖200。特別的，在前表面116處測得的襯底102的溫度(表示為沿軸202的標準化溫度)從襯底的中間向外徑向地延伸下降(如圖2的軸204和圖1的箭頭128所示)。然后，溫度在靠近襯底102和基座106之間的接觸點急劇升高(如圖1的圓130所示)?？梢酝ㄟ^使用某些載氣124加劇這種效果。例如，線206表示在外延工藝中利用氫氣(H₂)作為載氣124測得的溫度曲線并且示出在接觸點處的適度升高。相反，線208表示在外延工藝中利用氮氣(N₂)作為載氣124測得的溫度曲線并且具有更急劇的溫度升高。因為外延工藝通常對溫度敏感，所以，接觸點130引起的高峰可對在襯底102上生長的外延材料的量具有難以接受地巨大影響。由于這個原因和其他原因，下面的實施例描述了旨在降低襯底102和基座106之間的接觸點出的熱傳導的替代基座配置。

圖3是根據本發(fā)明的各個方面的基座300的部分的截面圖。基座300適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座300示出為具有保持的襯底102，該襯底102通過半透明的圖表示以避免模糊基座300的細節(jié)。基座300可以包括任何合適的材料，并且在許多實施例中，選擇基座300的材料以限制熱傳遞同時抵抗高溫。例如，基座300可以包括石墨、碳化硅、石英和/或其他合適的材料，并且在示例性實施例中，包括碳化硅涂覆的石墨。

基座300包括具有圓形的第一表面302(即，圓盤)。在一些實施例中，第一表面302是具有尖端(未示出)的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準且離保持的襯底102的距離比離圓形表面302的外周的距離更遠。也就是說，第一表面302可以在第一表面302的外邊緣處朝向保持的襯底102向上傾斜。

除了固體接觸區(qū)域，基座300包括多個接觸區(qū)域310，多個接觸區(qū)域310徑向地布置在第一表面302的外周處并且與非接觸區(qū)312交錯布置，并且還徑向地布置在第一表面302的周邊。假設在基座300和保持的襯底102之間具有足以固定襯底102的接觸，基座300可以包括任何數量的接觸區(qū)域310。接觸區(qū)域310和非接觸區(qū)域312可以具有任何合適的長度(從 技術方面而言，弧長)，并且在一些示例性實施例中，接觸區(qū)域310和非接觸區(qū)域312可被選擇為具有基本相等的弧長。同樣地，接觸區(qū)域310可以以任何間隔布置并且可以沿著第一表面302的周邊均勻或不均勻地布置。在一個示例性實施例中，六十個接觸區(qū)域310繞第一表面302的周邊布置，具有六十個介于中間的非接觸區(qū)域312。在各種其他示例性實施例中，基座300包括二至六十的接觸區(qū)域310和相同數目的非接觸區(qū)域312。

在接觸區(qū)域310的每一個內，第二表面304從第一表面302基本垂直上升，并且朝向保持的襯底102。第二表面304以約或稍大于90°的角度與第三表面306相遇。該第三表面306用作基座300和保持的襯底102之間的接觸表面。為了降低接觸面積，第三表面306可以稍向上延伸使得徑向向外的部分高于徑向向內的部分。第三表面306徑向向外延伸穿過保持的襯底102的周邊至基座300的外部區(qū)域。在示出的實施例中，由圓柱形的第四表面308部分地限定基座的外部區(qū)域，其向上延伸向保持的襯底102。該配置可以有助于保持的襯底102在基座300上的適當對準。第四表面308可以在垂直方向上延伸通過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面(例如，前表面116)基本共平面的高度終止。

在非接觸區(qū)域312內，第一表面302比在接觸區(qū)域310中更遠地徑向延伸，使得在這些區(qū)域312中的第一表面302延伸通過襯底102至基座300的外部區(qū)域。在示出的實施例中，在非接觸區(qū)域312中的第一表面302延伸至第四表面308并且以約90°的角度與第四表面308交叉。

基座300相對于可比較的具有固體接觸區(qū)域的基座具有若干優(yōu)勢。例如，由于非接觸區(qū)域312，減小了保持的襯底102的與基座300接觸的表面面積。進而，降低了仍兩從基座300傳遞至保持的襯底102。此外，非接觸區(qū)域312可以允許諸如載氣124的氣體在襯底102和基座300之間流動，進而調節(jié)襯底102的溫度。應當理解，這些優(yōu)勢僅是示例性的，并且對于任何特定的實施例沒有要求優(yōu)勢。

在一些實施例中，通過將接觸部分與基座的剩余分隔開來降低熱傳導。例如，圖4是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨接觸環(huán)的基座400的一部分的截面圖?；?00適用于與任何集成電路制造工具(包括參照圖1描 述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座400示出為具有保持的襯底102，其被半透明的圖表示以避免模糊基座400的細節(jié)。

與先前的實例相反，基座400具有兩個單獨的部分，基底部分402和接觸環(huán)404?；撞糠?02和接觸環(huán)404之間的界面可以被配置為降低傳遞至接觸環(huán)404并且因此至襯底102的熱量。為了增強這種效果，基底部分402和接觸環(huán)404可以包括不同的材料。例如，雖然基底部分402和接觸環(huán)404分別可包括石墨、碳化硅、石英和/或其他合適的材料，在一個實施例中，基底部分402包括碳化硅涂覆的石墨，而接觸環(huán)404是純碳化硅。因為襯底102的重量不會以其對基底部分402的方式將剪切力施加在接觸環(huán)404上，所以，在一些實施例中，更好的絕緣材料可用于形成接觸環(huán)404，即使這些材料易碎。

基座400的基底部分402包括具有圓形的第一表面406。在一些實施例中，第一表面406是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離圓形表面406的外周的距離更遠。第一表面406可以延伸超過保持的襯底102的周邊至基座400的外部區(qū)域，在示出的實施例中，基底部分402包括第二圓柱形表面408。示例性第二表面408從第一表面406基本垂直上升向保持的襯底102，并且可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

接觸環(huán)404位于基底部分402內并且具有布置成在第一表面406的周邊處于基底部分402的第一表面406和第二表面408相接觸的兩個表面410和412。接觸環(huán)404還可以具有第三表面414，第三表面414從基底部分402的第一表面406基本垂直上升并且朝向保持的襯底102。第三表面414以約或稍大于90°的角度與第四表面416相遇。第四表面416用作基座400和保持的襯底102之間的接觸點。因此，為降低接觸面積，第四表面416可以稍向上延伸，使得徑向向外的部分高于徑向向內的部分。因為保持的襯底102與接觸環(huán)404相接觸并且由于接觸環(huán)404和基底部分402之間的界面，可以降低傳遞至襯底102的熱能。

雖然在圖4中示出的接觸環(huán)404具有四面剖面，在進一步實施例中， 接觸環(huán)404具有不同的配置，諸如三面剖面或圓形剖面。例如，圖5是根據本發(fā)明的各個方面的具有三面接觸環(huán)的基座500的一部分的截面圖?；?00適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座500示出為具有保持的襯底102，其由半透明的圖表示以避免模糊基座500的細節(jié)。

基座500是兩部分器件，類似于基座400的實施例，其中，接觸環(huán)504具有三個表面而不是四個表面，并且其中接觸環(huán)504的接觸表面從基底部分的第一表面向上延伸。在這個方面，類似于圖4的基座400，基座500具有兩個單獨的部分，基底部分502和接觸環(huán)504，基底部分502和接觸環(huán)504可以包括不同的材料。例如，雖然基底部分502和接觸環(huán)504可以包括石墨、碳化硅、石英和/或其他合適的材料，但是在一個實施例中，基底部分502包括碳化硅涂覆的石墨，而接觸環(huán)504是純碳化硅。

基座500的基底部分502可以類似于基座400的基底部分402。例如，基底部分502可以包括具有圓形的第一表面506。在一些實施例中，第一表面506是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離圓形表面506的外周的距離更遠。第一表面506可以延伸超過保持的襯底102的周邊至基座500的外部區(qū)域，在示出的實施例中，基底部分502包括圓柱形的第二表面508。示例性第二表面508從第一表面506基本垂直上升向保持的襯底102，并且可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

接觸環(huán)504位于基底部分502內并且具有布置成在第一表面506的周邊處與基底部分502的第一表面506和第二表面508相接觸的兩個表面510和512。然而，除了從表面506垂直上升的垂直表面，接觸環(huán)504具有從基底部分502的第一表面506延伸的接觸表面514。這增加了接觸環(huán)504和保持的襯底102之間接觸點處的角度。因此，接觸表面514向上延伸，使得徑向向外的部分高于徑向向內的部分。類似于圖4的實例，因為保持的襯底102與接觸環(huán)504相接觸并且由于接觸環(huán)504和基底部分502之間的界面，因此可以降低傳遞至襯底102的熱能。

圖6是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨接觸環(huán)的基座600的一部分的截面圖?；?00適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座600示出為具有保持的襯底102，襯底102由半透明的圖表示以避免模糊基座600的細節(jié)。

基座600也具有基底部分602和接觸環(huán)604。在先前的實例中，基底部分和接觸環(huán)之間的邊界可以降低傳遞至接觸環(huán)并且因此至襯底102的熱量。通過限制基底部分602和接觸環(huán)604之間的物理接觸可以在基座600中進一步增強這個效果，如下文更詳細地討論?；撞糠?02和接觸環(huán)604可分別包括石墨、碳化硅、石英和/或其他合適的材料，并且在一個實施例中，基底部分602包括碳化硅涂覆的石墨，而接觸環(huán)604是純碳化硅。

基座600的基底部分602包括具有圓形的第一表面606。在一些實施例中，第一表面606是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離第一表面606的周邊的距離更遠。第一表面606可以延伸超過保持的襯底102的周邊至基座600的外部區(qū)域，在示出的實施例中，基底部分602包括圓柱形的第二表面608。示例性第二表面608從第一表面606基本垂直上升朝向保持的襯底102，并且可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

接觸環(huán)604位于基底部分602內并且具有布置成形成具有矩形截面的環(huán)形面的兩組平行表面(包括接觸表面610)。由于接觸環(huán)604的表面不與基底部分602的表面對準，因此明顯地減小了基底部分602和接觸環(huán)604之間的界面處的表面面積。以這種方式將基底部分602與接觸環(huán)604分隔開可以降低傳遞至接觸環(huán)604并且至襯底102的熱量。此外，在基底部分602和接觸環(huán)604之間可以形成絕緣氣隙，從而進一步降低了熱傳遞。

在進一步實例中，為了使保持的襯底102絕緣，使用各種不同的接觸表面形狀。圖7A和圖7B是根據本發(fā)明的各個方面的具有環(huán)形接觸表面的基座700的一部分的截面圖。基座700適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座700示出為具有保持的襯底102，襯底102由半透明的圖表示以避免模糊基座700 的細節(jié)?；?00可以包括任何合適的材料，并且在各種實施例中，基座700包括石墨、碳化硅、石英、碳化硅涂覆的石墨和/或其他合適的材料。

基座700包括具有圓形的第一表面702。在一些實施例中，第一表面702是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離表面702的周邊的距離更遠。第一表面702在靠近襯底102的外邊緣處與限定環(huán)形面的一部分的第二曲線表面704相遇。在圖7A的示出實施例中，第二表面704限定了約四分之一的環(huán)形面。在圖7B的示出實施例中，第二表面704限定了整個環(huán)形面并且限定了基座700的環(huán)形面和內表面之間的氣隙。這些僅是在兩個極端條件下的實例，并且在進一步實施例中，第二表面704限定了落在圖7A的四分之一環(huán)形面和圖7B的整個環(huán)形面之間的環(huán)形面的各種部分。在這些實例的每一個中，第二曲線表面704接觸保持的襯底102。包括曲線接觸表面而不是平坦表面可以減小基座700和襯底102之間的接觸面積并且可以提高襯底102周圍的更好氣體循環(huán)。此外，圖7B的實例中存在的氣隙可以進一步絕緣襯底102。

在任何這些配置中，在包括圓柱形的第二表面704的示出的實施例中，第二表面704可以延伸超過保持的襯底102的周邊至基座700的外部區(qū)域，。示例性第二表面704可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

在兩部分基座配置中可利用環(huán)形的接觸表面。例如，圖8是根據本發(fā)明的各個方面的具有單獨的環(huán)形接觸環(huán)的基座800的一部分的截面圖?；?00適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座800示出為具有保持的襯底102，襯底102由半透明的圖表示以避免模糊基座800的細節(jié)。

類似于先前的實例，基座800具有基底部分802和接觸環(huán)804。基底部分802和接觸環(huán)804的每一個可以包括石墨、碳化硅、石英和/或其他合適的材料，并且在一個實例中，基底部分802包括碳化硅涂覆的石墨，而接觸環(huán)804是純碳化硅?；?00的基底部分802包括具有圓形的第一表面806，其在一些實施例中是略呈錐形。第一表面806可以延伸超過保持的襯底102的周邊至基座800的外部區(qū)域，在示出的實施例中，基底部分 802包括第二圓柱形表面808。示例性第二表面808從第一表面806基本垂直上升朝向保持的襯底102，并且可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

接觸環(huán)804位于基底部分802內并且具有限定環(huán)形面的單個曲線表面810。曲線表面810接觸襯底102、基底部分802的第一表面806和基底部分802的第二表面808。在一些實施例中，接觸環(huán)804的表面810限定了接觸環(huán)804和基底部分802之間的氣隙。以這種方式配置，基座享有許多以上描述的優(yōu)勢。例如，接觸環(huán)804和基底部分802之間的最小接觸面積可以降低從基底部分802的熱傳遞，并且氣隙可以進一步絕緣接觸環(huán)804。

在一些實施例中，接觸表面向內移動以促進在接觸表面和襯底102周圍的氣流。圖9A和圖9B是根據本發(fā)明的各個方面的具有暴露的接觸區(qū)域的基座900的一部分的截面圖?；?00適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座900示出為具有保持的襯底102，襯底102由半透明的圖表示以避免模糊基座900的細節(jié)?；?00可以包括任何合適的材料，諸如石墨、碳化硅、石英、碳化硅涂覆的石墨、和/或其他合適的材料。

參照圖9A，基座900包括具有圓形的第一表面902。在一些實施例中，第一表面902是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離第一表面902的周邊的距離更遠。第二表面904從第一表面902基本垂直上升并且朝向保持的襯底102。第二表面904以約或稍大于90°的角度與第三表面906相遇。第三表面906用作基座900和保持的襯底102之間的接觸表面。為了降低接觸面積，第三表面906可以稍微向上延伸使得徑向向外的部分高于徑向向內的部分。

與先前的實施例相反，第三表面906未延伸至基座900的外部區(qū)域。反而，第四表面908從第三表面朝向基座900的主體向后延伸。這樣產生了額外的暴露面積并且可以幫助調節(jié)第三表面906的溫度。可以與第一表面902基本共平面(或共圓錐)的第五表面910從第四表面908延伸至基座900的外部區(qū)域，在示出的實施例中，其包括第六圓柱形表面912。示例性第六表面912從第一表面902基本垂直上升向保持的襯底102，并且 可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表面基本共平面的高度終止。

該布置具有將接觸表面(即，第三表面906)從基座的外部區(qū)域向內移動的效果并且將繞接觸表面的更多表面面積暴露于工藝氣體。因為接觸表面(即，第三表面906)沒有外部區(qū)域，因此在襯底102的周邊處不需要發(fā)生第三表面906和襯底102之間的接觸。例如，在圖9B的實施例中，其在其他方面與圖9A的實施例基本相似，第三表面906相對于襯底102向內移動以與襯底102的內部區(qū)域接觸。因為減小了接觸表面的半徑，所以也減小第三表面906和襯底102之間的接觸面積。這樣可具有降低傳遞至襯底102的熱量的效果。

圖10A和圖10B是根據本發(fā)明的各個方面的具有暴露的環(huán)形接觸區(qū)域的基座1000的一部分的截面圖?；?000適用于與任何集成電路制造工具(包括參考圖1描述的外延系統100)一起使用。在上下文中，基座1000示出為具有保持的襯底102，襯底102由半透明的圖表示以避免模糊基座1000的細節(jié)?；?000可以包括任何合適的材料，諸如石墨、碳化硅、石英、碳化硅涂覆的石墨、和/或其他合適的材料。

先參照圖10A，基座1000包括具有圓形的第一表面1002。在一些實施例中，第一表面1002是具有尖端的略呈錐形，該尖端與保持的襯底102的中心對準并且離保持的襯底102的距離比離第一表面1002的周邊的距離更遠。第二曲線表面1004從第一表面1002上升。在圖10A的示出實施例中，第二表面1004限定了大約一半的環(huán)形面。第二曲線表面1004接觸保持的襯底102，并且它的形狀可以降低基座1000和襯底102之間的接觸面積并且可以促進襯底102周圍的更好氣體循環(huán)。

在示出的實施例中，第二表面1004未延伸至基座1000的外部區(qū)域。反而，第二表面1004與可以與第一表面1002共平面(或共圓錐)的第三表面1006相遇，第三表面1006從第二表面1004延伸至基座1000的外部區(qū)域。在示出的實施例中，基座的外部區(qū)域由第四圓柱形表面1008部分地限定，該外部區(qū)域向上延伸向并且經過保持的襯底102。第四表面1008可以在垂直方向上延伸經過保持的襯底102，或可以在與襯底102的最高表 面(例如，前表面116)基本上共平面的高度終止。

因為接觸表面(即，第二表面1004)沒有外部區(qū)域，因此在襯底的周邊處不需要發(fā)生第二表面1004和襯底102之間的接觸。例如，在圖10B的實施例中，其與圖10A的實施例基本相似，第二表面1004相對于襯底102向內移動。因為減小了接觸表面的半徑，所以也減小了第二表面1004和襯底之間的接觸面積。這樣可具有降低傳遞至襯底102的熱量的影響。

前述公開提供了許多示例性實施例和許多代表性優(yōu)勢。為了簡潔，僅僅已經描述了相關部件的有限數量的組合。然而，應當理解，任何實例的部件可以與任何其他實例的部件相組合。此外，應當理解，這些優(yōu)勢是非限制性的并且特定優(yōu)勢不是任意特定實施例的特征或所必須的。

因此，本發(fā)明提供了一種用于外延的系統和器件，該系統和器件對經受外延工藝的襯底提供了更均勻地加熱。在一些實施例中，提供了襯底保持器件。器件包括具有限定周邊的基本圓形的第一表面表面、設置在周邊處的多個接觸區(qū)域、以及還設置在周邊處的多個非接觸區(qū)域。接觸區(qū)域與非接觸區(qū)域穿插設置。在每個非接觸區(qū)域內，第一表面延伸經過第一表面結束于每個接觸區(qū)域內的位置。在一些這種實施例中，多個接觸區(qū)域中的每一個區(qū)域包括設置在第一表面上方的接觸表面。在一些這種實施例中，每個接觸表面具有高于徑向向內部分的徑向向外部分。在一些這種實施例中，器件還包括從每個非接觸區(qū)域中的第一表面延伸并且從接觸區(qū)域中的接觸表面延伸的第二圓柱形表面。

在進一步實施例中，提供了一種外延系統。該系統包括基座、加熱元件、用于供給氣體的入口以及圍繞基座、加熱元件和入口的外延室?；◤较虿贾貌⑶遗c多個徑向布置的非接觸區(qū)域交錯的多個接觸區(qū)域。在一些這種實施例中，基座還包括底表面，接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域繞底表面布置，并且每個接觸區(qū)域包括設置在底表面上方的接觸表面。在一些這種實施例中，每個接觸表面具有高于徑向向內部分的徑向向外部分。

在又進一步實施例中，提供了一種器件，該器件包括基底部分和環(huán)形部分?；撞糠志哂谢緢A形的第一表面和從第一表面延伸的圓柱形表面，以及環(huán)形部分設置在基底部分內并且具有通過基底部分限定的接觸表面。 在一些這種實施例中，接觸表面是曲線的，然而，在一些這種實施例中，接觸表面是平面的。在一些這種實施例中，基底部分包括與環(huán)形部分的材料不同的材料。

上面概述了若干實施例的特征，使得本領域的技術人員可以更好地理解本發(fā)明的各方面。本領域的技術人員應該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎來設計或修改用于實施與本文所介紹實施例相同的目的和/或實現相同優(yōu)勢的其他工藝和結構。本領域的技術人員也應該意識到，這種等同構造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本為他們可以做出多種變化、替換以及改變。