在立式爐中移動(dòng)襯底的襯底載具系統(tǒng)和處理襯底的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例涉及立式爐中的制造工藝，并且特別涉及用于氧化材料或沉積材料的方法、用于在立式爐中承載襯底的襯底載具系統(tǒng)和立式低壓化學(xué)氣相沉積爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在立式爐中晶片可以在反應(yīng)器中的豎直站立舟(boat)中以水平位置涂布或氧化。可以利用自動(dòng)機(jī)械處理系統(tǒng)將晶片以水平位置加載到舟中和/或從舟中卸載。立式爐中的層沉積可以在舟中執(zhí)行。舟可以被定位在基座上并且利用升降機(jī)被輸送進(jìn)入和離開(kāi)反應(yīng)器。在膜沉積期間，在低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)標(biāo)準(zhǔn)豎直舟中，可以在舟支柱(例如，齒)上的三個(gè)或四個(gè)邊緣支撐區(qū)域上支撐晶片。在處于水平位置的舟中，由于沉積期間襯底材料的溫度加載，例如晶片的冷卻和加熱，可能發(fā)生由于晶片的重力影響和較高翹曲所致的塑性形變。這可能導(dǎo)致晶片操作期間的進(jìn)一步的問(wèn)題，并且晶片可能不再能夠被進(jìn)一步處理。此外，在高溫氧化工藝期間，當(dāng)過(guò)大的溫度改變，即溫度瞬變(delta)，在加熱、氧化或冷卻階段期間施加至晶片時(shí)可以產(chǎn)生滑移線(xiàn)。起始點(diǎn)更傾向于舟中的晶片支撐點(diǎn)，其通過(guò)晶片上的重力影響而生成。通過(guò)皮革條環(huán)(rand ring)等支撐晶片的特殊舟設(shè)計(jì)(例如，指狀舟)可以用于降低氧化期間重力對(duì)滑移線(xiàn)的產(chǎn)生的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一些實(shí)施例涉及一種用于氧化材料或沉積材料的方法。方法可以包括通過(guò)襯底載具承載多個(gè)襯底。方法可以進(jìn)一步包括將襯底載具插入立式爐中。多個(gè)襯底由襯底載具保持在預(yù)定位置中。多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)預(yù)定位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度小于20度。方法可以進(jìn)一步包括氧化多個(gè)襯底上的材料或?qū)⒉牧铣练e到多個(gè)襯底上。
[0004]—些實(shí)施例涉及一種用于在立式爐中承載襯底的襯底載具系統(tǒng)。襯底載具系統(tǒng)可以包括被配置成承載多個(gè)襯底的襯底載具。襯底載具系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括襯底載具支撐結(jié)構(gòu)，其被配置成沿著插入方向被插入立式爐中，并且將襯底載具沿基本上正交于插入方向的方向接收到襯底載具支撐結(jié)構(gòu)中的保持位置中。
[0005]—些實(shí)施例涉及一種立式低壓化學(xué)氣相沉積爐，其包括被配置成承載處于預(yù)定位置的多個(gè)襯底的襯底載具。多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)預(yù)定位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度小于20度。
[0006]—些實(shí)施例涉及一種用于在襯底上形成材料層的方法。方法可以包括將襯底插入立式爐中。襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度可以小于20度。方法可以進(jìn)一步包括在襯底上形成材料層。
【附圖說(shuō)明】
[0007]將在下文中僅通過(guò)示例的方式并且參照附圖來(lái)描述設(shè)備和/或方法的一些實(shí)施例，其中:
[0008]圖1示出了用于氧化材料或沉積材料的方法的流程圖；
[0009]圖2A至圖2D不出了根據(jù)各種實(shí)施例的襯底載具的不意圖不;
[0010]圖3A至圖3D不出了根據(jù)各種實(shí)施例的襯底載具系統(tǒng)的不意圖不;
[0011]圖4A至圖4B示出了根據(jù)各種實(shí)施例的襯底載具系統(tǒng)的俯視圖圖示；
[0012]圖5示出了豎直低壓化學(xué)氣相沉積爐的示意圖示；
[0013]圖6示出了用于在襯底上形成材料層的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)在將參照?qǐng)D示出一些示例實(shí)施例的附圖更加完整地描述各種示例實(shí)施例。在圖中，線(xiàn)、層和/或區(qū)的厚度可能為了清楚而被夸大。
[0015]因此，盡管示例實(shí)施例能夠有各種修改和備選形式，但其實(shí)施例通過(guò)示例的方式在圖中示出并且將在本文中詳細(xì)地描述。然而應(yīng)該理解的是，沒(méi)有意在將示例實(shí)施例限制為所公開(kāi)的特定形式，而是相反，示例實(shí)施例涵蓋落入公開(kāi)的范圍內(nèi)的所有修改、等同形式和備選形式。相同的附圖標(biāo)記遍及附圖的描述指代相同的或相似的元件。
[0016]應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件被稱(chēng)作“連接”或“耦合”至另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦合至另一元件或者可以存在中間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱(chēng)作“直接連接”或“直接耦合”至另一元件時(shí)，不存在有中間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞匯應(yīng)該以相同的方式解釋(例如，“之間”對(duì)“直接之間”、“鄰近”對(duì)“直接鄰近”等等)。
[0017]本文使用的術(shù)語(yǔ)是僅用于描述特定實(shí)施例的目的并且不意在限制示例實(shí)施例。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指出。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包含了”、“包括”和/或“包括了”當(dāng)在本文中使用時(shí)指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在。
[0018]除非另有限定，本文使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與示例實(shí)施例所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所通常理解的含義相同的含義。進(jìn)一步應(yīng)該理解的是，術(shù)語(yǔ)(例如，常用字典中所定義的那些術(shù)語(yǔ))應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，并且不應(yīng)該以理想化或過(guò)于正式的意義來(lái)解釋?zhuān)窃诒疚拿黠@如此限定。
[0019]圖1示出根據(jù)實(shí)施例的用于氧化材料或沉積材料的方法100的流程圖。
[0020]方法可以包括通過(guò)襯底載具承載110多個(gè)襯底。
[0021]方法可以進(jìn)一步包括將襯底載具插入120立式爐內(nèi)。多個(gè)襯底通過(guò)襯底載具保持在預(yù)定位置。多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度小于20度。
[0022]方法可以進(jìn)一步包括氧化130多個(gè)襯底上的材料或?qū)⒉牧铣练e到多個(gè)襯底上。
[0023]豎直方向可以基本上平行于立式爐的豎直軸或重力的方向。例如，豎直方向可以是一般向下的方向。例如，立式爐的豎直軸可以是引導(dǎo)工藝氣體的主流動(dòng)所沿著的預(yù)定方向。換言之，工藝氣體主要地流動(dòng)所沿著的預(yù)定方向。
[0024]由于襯底(例如，晶片)的在襯底被布置于立式爐中所在的襯底載具中的所提出的定位，可以降低或者最小化由于重力影響所致的晶片翹曲的影響。
[0025]在各種實(shí)施例中，方法100可以實(shí)施為在立式爐中的襯底或多個(gè)襯底上的低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)層的沉積的一部分。在其他實(shí)施例中，方法可以實(shí)施為在立式爐中的襯底或多個(gè)襯底上的材料的熱氧化的一部分。
[0026]襯底載具可以是被配置成將多個(gè)襯底保持在預(yù)定位置處的載具結(jié)構(gòu)。襯底的預(yù)定位置可以限定相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)相鄰襯底的位置、定向和/或距離。
[0027]例如，襯底或多個(gè)襯底可以被加載在襯底載具中使得多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度可以小于20度。例如，多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度可以小于3度。例如，多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度可以是大約0度。換言之，晶片可以被豎直地加載在襯底載具中。
[0028]立式爐可以是用于處理沿著基本上豎直方向插入的襯底的爐。例如，立式爐可以包括具有基本上平行于重力方向定向的對(duì)稱(chēng)軸或具有與重力方向小于10° (或小于3°或小于1° )的偏差的爐管。
[0029]例如，多個(gè)襯底可以是溫度敏感襯底晶片。例如，多個(gè)襯底可以是玻璃或塑料晶片。在其他實(shí)施例中，多個(gè)襯底可以是基于硅的半導(dǎo)體襯底、基于碳化硅的半導(dǎo)體襯底、基于砷化鎵的半導(dǎo)體襯底、基于氮化鎵的半導(dǎo)體襯底、基于氮化鋁鎵的半導(dǎo)體襯底或基于氮化鎵的半導(dǎo)體襯底。
[0030]襯底的主表面可以是襯底打算被處理的表面。例如，主表面上的結(jié)構(gòu)打算被氧化或材料打算被沉積在主表面上。襯底的主表面可以是基本上平坦的平面(例如，忽略歸因于制造工藝的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的不平度和溝槽)。例如，襯底的主表面的橫向尺寸可以比主表面上的結(jié)構(gòu)的最大高度大超過(guò)100倍(或超過(guò)1000倍或超過(guò)10000倍)。
[0031]襯底或晶片的例如使得多個(gè)襯底中的在預(yù)定位置中的一個(gè)位置處的襯底的主表面與豎直方向之間測(cè)得的角度可以小于20度(例如幾乎豎直)、小于3度(基本上豎直)或?yàn)榇蠹s0度(例如，豎直)的定位，可以導(dǎo)致例如在薄晶片和基于溫度敏感材料的晶片(例如，塑料和/或玻璃襯底)中的期望的效果。歸因于以上晶片定位(例如，幾乎豎直或基本上豎直或豎直的晶片定位)的影響，重力可以趨向于作用在邊緣而不會(huì)正交于晶片表面。這可以允許溫度敏感性襯底(例如，玻璃晶片和/或薄玻璃晶片)在半導(dǎo)體工藝周期中的進(jìn)一步處理。
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