基片定位装置制造方法及图纸

一种在将材料淀积于基片上的过程中使用的定位装置，该定位装置包括： 一第一板； 一在将材料淀积于基片上的过程中支承基片的第二板，基片支承于该第二板与第一板相对的一侧上； 多个设置于第一板与第二板之间的热电装置，这些热电装置同时与第一板和第二板保持热联系；以及 一控制各热电装置在材料淀积于基片上的过程中产生足以基本保持所需基片温度的热能的装置， 其中，一部分热能通过第二板传递到基片，一部分热能通过第一板传递离开热电装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及材料淀积工艺，尤其是涉及用于将材料淀积于基片上定位装置。相关技术讨论半导体装置部分是通过将不同材料淀积于一基片上而形成的。汽相淀积是众所周知的一种将材料淀积于基片上的工艺。为了进行汽相淀积，将基片安装于真空室中的一定位装置上。将待淀积材料置于真空室中的一支架上。基片首先被加热，然后使其无源冷却。在基片冷却后，将待淀积材料加热到足以使其汽化的高温。汽化后的材料被吸到冷的基片上，在基片上形成一个涂层。在将基片拆离定位装置之前再次使其无源冷却。整个汽相淀积过程，包括无源冷却所需的时间，可能要花几个小时。然而，现有的汽相淀积工艺可能产生特性不一的涂层。不一致的特性通常是因在基片表面区域上的材料的淀积不均匀而造成的。例如，不均匀性可包括，淀积材料在整个基片上的厚度和密度不均匀。不均匀性可发生在一个组块内的不同的基片之间，以及单块基片的不同区域之间。不均匀性对于将材料在大表面积的基片上淀积来说尤为棘手。例如，这种厚度和密度的不均匀性所造成的不一致的特性，对汽相淀积的金属、半导体或绝缘材料来说可包括不一致的电子特性，对汽相淀积的诸如硒之类的辐射敏感材料来说可包括不一致的辐射敏感性特性，对汽相淀积的性能特性很容易随温度而变的材料来说包括不一致的热特性。汽相淀积材料的厚度和密度的不均匀性的起因可以是基片定位装置的变形和汽相淀积工艺过程中的温度控制不够。定位装置的变形可以是因刚性连接于一起而形成定位装置的构件具有不同的热膨胀系数而造成的。在前后两个汽相淀积过程之间进行高温升华来清洁定位装置，这所导致的温度梯度可造成不同的热膨胀，导致定位装置构件的变形。定位装置的变形可造成定位装置与基片之间热接触的不均匀，导致淀积在基片上的材料的厚度和密度的不均匀性。在汽相淀积工艺过程中对基片温度控制不够也可导致淀积材料的厚度和密度不均匀。更具体地说，沿基片表面的温度变化可使基片不同区域内的材料的淀积有差异。在不同汽相淀积过程中的温度变动可使同一组块内的不同基片之间的淀积有差异。而且，温度变化可影响汽相淀积材料的性能特性。例如，诸如硒之类的辐射敏感材料，其敏感特性可以作为施加于材料上的熔化温度的函数而变化。不准确的温度控制可造成温度偏离于合适的熔化温度窗口，导致不一致的敏感性特性。专利技术概要鉴于使用现有的诸如汽相淀积之类的淀积工艺进行材料淀积可能造成不一致的特性，本专利技术旨在一种基片定位装置和实现改进的淀积工艺的方法。在一实施例中，本专利技术的定位装置和方法采用一种在淀积工艺过程中有源加热和冷却基片的装置，以加强单块基片上和不同基片之间的温度控制，并响应温度变化而实现快速的温度调节。另一个优点是，本专利技术的定位装置和方法所提供的有源冷却可加速整个淀积过程。该定位装置和方法还采用一种减小定位装置在淀积过程中因热梯度而变形的定位装置结构。通过减小定位装置对变形的敏感性和改善温度控制，本专利技术的定位装置和方法能使材料的淀积具有更一致的特性。在第一实施例中，本专利技术提供一种在将材料淀积于基片上的过程中使用的定位装置，该定位装置包括一第一板；一在将材料淀积于基片上的过程中支承基片的第二板，基片支承于该第二板与第一板相对的一侧上；多个设置于第一板与第二板之间的热电装置，这些热电装置同时与第一板和第二板保持热联系；以及一控制各热电装置在材料淀积于基片上的过程中产生足以基本保持所需基片温度的热能的装置，其中，一部分热能通过第二板传递到基片，一部分热能通过第一板传递离开热电装置。在第二实施例中，本专利技术提供一种将材料淀积于基片上的方法，该方法包括提供一第一板和一第二板；在第一板和第二板之间提供多个热电装置，这些热电装置与第一板和第二板保持热联系；将基片设置在第二板与第一板相对的表面上；将材料淀积于基片上；以及控制各热电装置在材料淀积于基片上的过程中产生足以基本保持所需基片温度的热能，其中，热能通过第二板传递到基片，热能通过第一板传递离开热电装置。在第三实施例中，本专利技术提供一在将材料淀积于基片上的过程中支承基片的定位装置，该定位装置包括一第一板；一在将材料淀积于基片上的过程中支承基片的第二板，基片支承于该第二板与第一板相对的一侧上；一邻接于第二板并与第一板相对而设置的第三板，该第三板具有一接纳基片的第一孔；以及一邻接于第三板并与第二板相对而设置的第四板，该第四板具有一暴露基片以便淀积材料的第二孔，其中，第四板遮住一部分基片以防被淀积，并保持基片抵靠于第二板。本专利技术的定位装置和方法的优点将在下面的描述中部分地被阐明，并可部分地通过该描述而趋明了，也可以通过本专利技术的实施而得到理解。本专利技术的装置和方法的优点将通过书面的描述和权利要求以及附图中具体表明的装置而得以实现和完成。然而，应予理解的是，前面的大致描述和后面的详细描述都仅仅是示例性的和说明性的，而不对请求保护的本专利技术有所限制。附图简述附图说明图1是按照本专利技术的用于将材料淀积于基片上的定位装置的立体分解图；图2是按照本专利技术的图1所示的定位装置的一部分的立体分解图，其中进一步示出了一温度控制装置；图3是按照本专利技术的用于控制图2所示的温度控制装置的一示例系统的功能方框图；图4是按照本专利技术的图2所示的定位装置的一部分的侧视分解图，它经过改动后而具有一相变材料；图5是按照本专利技术的图2所示的定位装置的一部分的立体分解图，它经过改动后而具有一液体冷却系统。较佳实施例详述图1是按照本专利技术的用于将材料淀积于基片上的定位装置10的立体分解图。如图1所示，定位装置10具有一第一板12、一邻接于第一板而设置的第二板14、一邻接于第二板并与第一板相对而设置的第三板16和一邻接于第三板并与第二板相对而设置的第四板18。整个定位装置10可以安装在真空室内的一支承台(未示出)上。第三板16形成一用于接纳基片22的第一孔20。第一孔20用于使基片22定位于定位装置10内。基片22安装在第一孔20内，并由第二板14支承。第四板18具有一第二孔24，该孔使基片22的一部分暴露用于通过例如汽相淀积来进行材料的淀积。第二孔24的尺寸小于基片22。因此，第四板18遮住一小部分基片22以防受淀积，并用于保持基片抵靠第二板14。进一步如图1所示，第三板16可以用例如多个分别设置在第三板和第二板上螺钉孔26、28安装于第二板14。但是，第三板16最好用少量的螺钉安装于第二板14，从而能快速拆卸第三板，以便在前后两个淀积过程之间按需要进行升华处理。第一和第二板12、14通过多个附加的螺钉孔(图1中未示出)而安装在一起。用来连接第一和第二板12、14以及第二和第三板14、16的螺钉可以具有弹簧垫片，以更易于吸收板12、14、16在淀积过程中的热膨胀和收缩。第一、第二和第三板12、14、16最好由同一种材料制成，诸如铝。这样，通过螺钉连接于一起的第一、第二和第三板12、14、16可具有相同的热膨胀系数。因此，第一、第二和第三板12、14、16可一起膨胀和收缩，在淀积过程中不容易变形而造成不均匀性。第四板18用于在将基片置于第三板16的孔20内之后罩住和保持基片22。因此，第四板18可以与定位装置10相分离，以便放置新的基片22。可以在将基片22置于第一孔20内后，用例如一凸轮脱扣器或弹簧加载机构将第四板18的周边可拆地夹持于定位装置10。该凸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在将材料淀积于基片上的过程中使用的定位装置，该定位装置包括一第一板；一在将材料淀积于基片上的过程中支承基片的第二板，基片支承于该第二板与第一板相对的一侧上；多个设置于第一板与第二板之间的热电装置，这些热电装置同时与第一板和第二板保持热联系；以及一控制各热电装置在材料淀积于基片上的过程中产生足以基本保持所需基片温度的热能的装置，其中，一部分热能通过第二板传递到基片，一部分热能通过第一板传递离开热电装置。2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，它还包括一用于感应至少一个能表示在将辐射敏感材料淀积于基片上的过程中基片温度的参数的温度感应装置，其中，控制装置响应感应装置所感应到的参数而控制各热电装置。3.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，各热电装置是珀尔帖效应热电装置，控制装置控制施加于各珀尔帖效应热电装置上的电流的极性来加热和冷却基片。4.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，热电装置在第一板和第二板一个表面上配置成一阵列。5.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，它还包括一邻接于第二板并与第一板相对而设置的第三板，该第三板具有一接纳基片的第一孔；以及一邻接...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·哈姆斯，R·J·福斯，J·L·特赖斯，T·D·尼文，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：