TWI864069B - 邊緣環以及具有其之熱處理設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種邊緣環和具有邊緣環的熱處理設備。邊 緣環包含具有環形形狀的主體。主體包含：基板支撐部件，配置成支撐基板的底部表面的邊緣；外帶，設置於基板支撐部件的外部，且具有一頂部表面，所述頂部表面高於基板支撐部件的頂部表面且平行於由基板支撐部件支撐的基板的頂部表面；外側壁，設置於外帶的外部；以及凹槽部件，設置於基板支撐部件與外帶之間。

Description

邊緣環以及具有其之熱處理設備

本發明涉及一種邊緣環和具有所述邊緣環的熱處理設備，且更確切地說，涉及一種在熱處理期間改善基板的溫度均勻性的邊緣環，以及具有所述邊緣環的熱處理設備。

當在熱處理程序中處理基板時，基板接觸腔室內的邊緣環，且因此由邊緣環支撐。接著，使用安置於基板上方的加熱源加熱基板的頂部表面，且在加熱完成之後，冷卻基板。此處，邊緣環直接接觸基板，以在加熱和冷卻期間與基板進行熱交換，從而根據環境溫度的改變靈敏性地改變溫度。由邊緣環支撐的基板的邊緣區可與氣體供應相鄰，所述氣體供應供應程序氣體以與程序氣體反應，所述程序氣體根據程序氣體在一個方向(例如在單個平面方向)上的流動而比基板的中心區相對更少加熱，且導致基板與邊緣環之間的溫度偏差，從而導致基板的邊緣區的中心區之間的溫度不均勻性，且難以確保基板的溫度均勻性。在基板的快速熱處理(rapid thermal processing；RTP)中，溫度不均勻性 可能更嚴重。

確切地說，在程序基板具有微裝置結構的情況下，微裝置之間可能出現溫度不均勻性，且因此，品質可能根據微裝置而改變，從而降低產品的可靠性。

此外，當基板的中心區與邊緣區之間的溫度偏差嚴重時，可能發生基板的扭曲和/或翹曲，可能發生聚焦誤差，且良率可能降低。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

韓國專利公開案第10-2005-0017782號

本發明提供一種在熱處理期間支撐具有改善的溫度均勻性的基板的邊緣環以及具有所述邊緣環的熱處理設備。

根據示例性實施例，一種邊緣環包含：主體，具有環形形狀，其中主體包含：基板支撐部件，配置成支撐基板的底部表面的邊緣；外帶，設置於基板支撐部件的外部，且具有一頂部表面，所述頂部表面高於基板支撐部件的頂部表面且平行於由基板支撐部件支撐的基板的頂部表面；外側壁，設置於外帶的外部；以及凹槽部件，設置於基板支撐部件與外帶之間。

凹槽部件可包含：底板，設置於比外帶更低的高度；內側壁，從底板的頂部表面突出；以及連接側壁，配置成將外帶連 接到底板。

連接側壁可具有配置成將外帶的頂部表面連接到底板的頂部表面的內部表面，且內部表面可至少部分地具有一區域，在所述區域中隨著內部表面的高度降低，內部表面接近內側壁。

內側壁的上部末端可具有與由基板支撐部件支撐的基板的頂部表面相同的高度，或具有比基板的頂部表面更高的高度。

底板可設置於一高度處，所述高度小於由基板支撐部件支撐的基板的頂部表面的高度。

邊緣環可更包含由構成主體的元素中的任一種的氧化物製成且塗布於主體的至少一部分上的塗層。

塗層可具有在400奈米到1,500奈米範圍內選擇的厚度。

根據另一示例性實施例，一種熱處理設備包含：腔室，具有其中執行熱處理程序的內部空間；根據示例性實施例的邊緣環，所述邊緣環設置於腔室的內部空間中；加熱源，安置於邊緣環上方，以向由邊緣環支撐的基板提供熱能；氣體供應部件，設置於腔室的一側處，以供應程序氣體；以及排氣部件，設置於腔室的另一側處以面向氣體供應部件，從而排出腔室內的剩餘氣體。

加熱源可具有比基板的面積更大的面積，且加熱源的至少一部分可設置於邊緣環的凹槽部件上方，以向凹槽部件提供熱能。

熱處理設備可更包含使邊緣環旋轉的旋轉支撐部件，且旋轉支撐部件可包含支撐環，邊緣環支撐於所述支撐環上。

10:基板

100:邊緣環

110:主體

111:基板支撐部件

111a:板

111b:支撐頂端

112:外帶

113:外側壁

114:凹槽部件

114a:底板

114b:內側壁

114c:連接側壁

120:塗層

200:熱處理設備

210:腔室

220:加熱源

230:氣體供應部件

240:排氣部件

250:旋轉支撐環

251:支撐環

252:底板

A-A':線

通過結合附圖進行的以下描述可更詳細地理解示例性實施例，在所述附圖中：圖1是示出根據示例性實施例的邊緣環的視圖。

圖2是示出根據示例性實施例的邊緣環的修改實例的視圖。

圖3是示出根據示例性實施例的包含塗層的邊緣環的視圖。

圖4是用於解釋根據示例性實施例的通過邊緣環改善基板的溫度均勻性的視圖。

圖5是示出根據另一示例性實施例的熱處理設備的視圖。

下文中，將參看附圖更詳細地描述具體實施例。然而，本發明可以不同的形式體現，且不應解釋為限於本文中所闡述的實施例。確切地說，提供這些實施例使得本發明將是透徹且完整的，且這些實施例將向所屬領域的技術人員完整地傳達本發明的範圍。在描述中，相同元件用相同附圖標號表示。在圖式中，出於說明清楚起見而放大層和區的尺寸。相同附圖標號在全文中指代相同元件。

圖1是示出根據示例性實施例的邊緣環的視圖。此處，圖1的(a)是邊緣環的透視圖，且圖1的(b)是沿線A-A'截取 的邊緣環的橫截面視圖。

參考圖1，根據示例性實施例的邊緣環可包含具有環形形狀的主體110。主體110可包含：基板支撐部件111，支撐基板10的底部表面的邊緣；外帶112，設置於基板支撐部件111的外部，且具有一頂部表面，所述頂部表面高於基板支撐部件111的頂部表面且平行於由基板支撐部件111支撐的基板10的頂部表面；外側壁113，設置於外帶112的外部；以及凹槽部件114，設置於基板支撐部件111與外帶112之間。

根據示例性實施例的邊緣環100可以是用於快速熱處理(RTP)裝置中的邊緣環100，所述快速熱處理裝置通過使用利用光的輻射能量加熱基板10。

主體110可具有環形形狀，且配置成支撐基板10的底部表面的邊緣。主體可包含基板支撐部件111、外帶112、外側壁113以及凹槽部件114。

基板支撐部件111可支撐基板10的底部表面的邊緣，且安置於主體110的最內側處。此處，基板支撐部件111可提供支撐表面，基板10可穩定地支撐於所述支撐表面上，且設置為具有環形形狀的板111a。基板10可支撐於從板111a的頂部表面突出的支撐頂端上。

外帶112可設置於基板支撐部件111的外部，且具有頂部表面，所述頂部表面高於基板支撐部件111的頂部表面且平行於支撐於基板支撐部件111上的基板10的頂部表面。此處，當基 板支撐部件111具有支撐頂端111b時，支撐頂端111b的上端表面可以是基板支撐部件111的頂部表面。外帶112可安置於基板支撐部件111的外部，以誘導程序氣體的流動。外帶112可具有與支撐於基板支撐部件111上的基板10的頂部表面平行的頂部表面，以形成與基板10的頂部表面平行的程序氣體的流動。此處，外帶112的頂部表面可具有與基板的頂部表面相同的高度，且通過彼此相對的氣體供應部件230和排氣部件240將程序氣體沿著外帶112的頂部表面誘導到基板10的頂部表面，從而在基板10上形成層流。

外側壁113可設置於外帶112的外部，以在邊緣環100支撐於旋轉支撐環250的支撐環251上時誘導邊緣環100的對準，且防止邊緣環100在左方向和右方向上(或水平方向上)移動(或搖晃)。舉例來說，外側壁113可從外帶112向下延伸，以用作覆蓋支撐環251的側壁的側壁蓋，且通過將外側壁113鉤連於支撐環251的側壁上來防止邊緣環100在左方向和右方向上移動。

凹槽部件114可設置於基板支撐部件111與外帶112之間，以界定比外帶112的頂部表面和基板10的頂部表面更低的空間。凹槽部件114可具有帶有底部表面和兩個側壁的凹槽形狀。沿著外帶112的頂部表面(或表面)移動的程序氣體可引入到凹槽部件114中，且接著充分加熱。接著，由於通過對流加熱的程序氣體的上升和程序氣體的連續引入而被加熱的加熱程序氣體可從凹槽部件114排放，以沿著基板10的頂部表面流動。

因此，程序氣體可在充分加熱之後供應到基板10。因此，可防止基板10的邊緣由於程序氣體而溫度降低。因此，基板10的中心區與邊緣區之間的溫度偏差可最小化，以改善基板10的溫度均勻性。

凹槽部件114可包含：底板114a，設置於比外帶112更低的高度處；內側壁114b，從底板114a的頂部表面突出；以及連接側壁114c，將外帶112連接到底板114a。底板114a可設置於比外帶112更低的高度處，以提供凹槽部件114的底部表面，且底板的頂部表面可安置成低於外帶112的頂部表面和基板10的頂部表面中的每一個。

內側壁114b可從底板114a的頂部表面突出，且設置於底板114a與基板支撐部件111之間以將凹槽部件114與基板支撐部件111進行區分，且與底板114a和連接側壁114c一起界定凹槽(或內部空間)。此處，內側壁114b可設置成連接側壁114c。舉例來說，內側壁114b可具有從底板114a突出的肋形狀，使得僅連接其下部末端。

連接側壁114c可設置於外帶112與底板114a之間，以將外帶112連接到底板114a，且通過外帶112與底板114a之間的高度差提供側壁。此處，連接側壁114c可設置成面向外側壁113以及內側壁114b，且可與外側壁113和外帶112一起圍繞支撐環251。因此，支撐環251的至少一部分可插入(裝配)到由外側壁113、外帶112以及連接側壁114c界定的空間中，使得邊緣環100 通過旋轉支撐部件250的支撐環251來支撐。

圖2是示出根據示例性實施例的邊緣環的修改實例的視圖。此處，圖2的(a)示出邊緣環的實例，圖2的(b)示出其中底板安置成低於基板支撐部件的邊緣環，圖2的(c)示出其中基板支撐部件包含支撐頂端的邊緣環，以及圖2的(d)示出其中內側壁為傾斜的邊緣環。

參考圖2，連接側壁114c可具有將外帶112的頂部表面連接到底板114a的頂部表面的內部表面，且內部表面可至少部分地具有(或包含)隨著內部表面高度降低而接近內側壁114b的區域。舉例來說，連接側壁114c的內部表面可以是傾斜的或圓形的，使得外帶的頂部表面112與內部表面之間的高度差隨著內部表面接近內側壁114b而增加。也就是說，連接側壁114c的內部表面可如圖2的(d)中所示朝向主體110的內部(或內側壁)向下傾斜，或可被圓化以逐漸減小連接側壁114c的內部表面從外帶112的頂部表面到底板114a的頂部表面的傾斜度。此處，連接側壁114c整體上可以是傾斜的或圓形的(也就是說，連接側壁的所有內部表面和外部表面)，或僅連接側壁114c的內部表面可以是傾斜的或圓形的。或者，連接側壁114c的內部表面整體上可以是傾斜的或圓形的，或可以是部分傾斜的或圓形的。

在這種情況下，程序氣體可沿著連接側壁114c的內部表面穩定地誘導到凹槽部件114的內部空間(或凹槽)，凹槽部件114的內部空間的體積可增加，且可在凹槽部件114的內部空間中有 效地加熱程序氣體。當連接側壁114c垂直安置(或具有直角)時，程序氣體可僅通過凹槽部件114的內部空間與外部空間之間的氣壓差而引入到凹槽部件114的內部空間中。此處，當程序氣體填充到凹槽部件114的內部空間中以減小凹槽部件114的內部空間與外部空間之間的氣壓差時，程序氣體可能不能適當地引入到凹槽部件114的內部空間中，且因此可能不能充分加熱，且接著流動到基板10。然而，當連接側壁114c的內部表面以與上文所描述相同的形狀傾斜或圓化時，可沿著連接側壁114c的內部表面以及凹槽部件114的內部空間與外部空間之間的氣壓差來誘導程序氣體，且因此有效地引入到凹槽部件114的內部空間中，且還在凹槽部件114的內部空間中充分加熱。因此，有可能有效地防止基板10的邊緣區的溫度受未充分加熱的程序氣體而相對降低。

內側壁114b的上部末端可具有等於或高於由基板支撐部件111支撐的基板10的頂部表面的高度。當內側壁114b的上部末端比由基板支撐部件111支撐的基板的頂部表面更低時，程序氣體的至少一部分可能不會被內側壁114b阻擋，且因此儘管由於凹槽部件114而導致的電流下降，也可能不會將其引入到凹槽部件114的內部空間中，且因此，程序氣體的一部分可直接流動到基板10的頂部表面。因此，由於程序氣體由於直接流動到基板10的頂部表面而未充分加熱，因此基板10的邊緣區的溫度可能相對降低。

然而，在此實施例中，當內側壁114b的上部末端具有與 由基板支撐部件111支撐的基板10的頂部表面相同的高度或比基板10的頂部表面更高時，程序氣體在流動到基板10的頂部表面之前可能受到由於凹槽部件114而導致的下降電流阻擋。因此，程序氣體可能未充分加熱，且防止程序氣體流動到基板10的頂部表面。因此，有可能防止基板10的邊緣區的溫度由於未充分加熱的程序氣體的供應而相對降低。

此處，外帶112的頂部表面可安置於與基板10的頂部表面相同的高度處，且內側壁114b的上部末端可安置於與基板10的頂部表面相同的高度處。在這種情況下，通過由於凹槽部件114而導致電流下降，程序氣體可被內側壁114b阻擋，且氣體供應部件230的供應孔和排氣部件240的排放孔可沿著基板10的頂部表面(即，外帶的頂部表面、內側壁的上部末端以及基板的頂部表面)面向彼此，以在基板10上有效地產生層流。

底板114a可設置於比由基板支撐部件111支撐的基板10的頂部表面更低的高度處。也就是說，程序氣體可在界定於比基板10的頂部表面低的高度處的空間中加熱，且接著流動通過內側壁114b，以沿著基板10的頂部表面流動。因此，程序氣體可很好地在基板10上反應。當底板114a安置於與基板10的頂部表面相同的高度處或安置成比基板10的頂部表面更高時，程序氣體可在界定為比基板10的頂部表面更高的空間中加熱，且可能難以允許程序氣體沿著內側壁114b移動到更高位置以沿著基板10的頂部表面流動。因此，程序氣體可能不會在基板10上有效地反應。因 此，底板114a可設置成比由基板支撐部件111支撐的基板10的頂部表面更低，使得在加熱之後流動通過內側壁114b的程序氣體沿著基板10的頂部表面流動，以在基板10上有效地反應。

底板114a可設置成比支撐基板10的基板支撐部件111更低，凹槽部件114的內部空間的體積可增加，且邊緣環100的主體的表面面積可增加。當凹槽部件114的內部空間的體積增加時，大量的程序氣體可有效地加熱，且當主體110的表面面積增加時，邊緣環100的暴露表面面積與質量的比率可增加，以減小加熱期間的徑向溫度梯度。另外，當主體110的表面面積增加時，由於表面面積的增加，邊緣環100的方位角熱導率可通過增加的質量而改善。在根據示例性實施例的邊緣環100中，邊緣環100的方位角和徑向變形可減小，且邊緣環100與基板10之間的熱交換的均勻性可提高，以改善熱處理均勻性。

圖3是示出根據示例性實施例的包含塗層的邊緣環的視圖。

參考圖3，根據示例性實施例的邊緣環100可更包含由構成主體110的元素中的任一種的氧化物製成且塗布於主體110的至少一部分上的塗層120。

塗層120可塗布(或塗覆)於主體110的至少一部分上，且可由構成主體110的元素中的任一種的氧化物製成。舉例來說，塗層120可在經過處理的主體110的清潔過程之後通過濕式和/或乾式方法形成，或可形成於主體110的整個表面或一部分上。因 此，主體110的特定區的厚度可增加或減小。

在示例性實施例中，塗層120可塗布於主體110的至少一部分上，使得邊緣環100在機械硬度和熱導率方面增加。同時，塗層120可減小邊緣環100的熱變形和化學損壞，且邊緣環100可具有對污染與顆粒和強抵抗力。

舉例來說，由氧化物製成的塗層120可具有耐高溫性和高硬度，且還可具有即使在大約600。℃或大於600。℃的高溫下也不會劣化的物理特性和化學特性。因此，可防止由邊緣環100支撐的基板10和邊緣環100在高溫下彼此接合，且可最小化在基板10和/或邊緣環100上出現的劃痕的發生。此外，基板10和/或邊緣環100的劃痕的發生可最小化，以抑制或防止顆粒的發生。

塗層120的厚度可在大約400奈米到大約1,500奈米範圍內選擇且可根據程序條件在大約400奈米到大約1,500奈米範圍內選擇。當塗層120的厚度小於大約400奈米時，塗層120可能不能適當地用作保護層，以減小對主體110的損壞，且可能不能提供邊緣環100的足夠的機械硬度。此外，由於主體110未充分塗布，因此邊緣環100可能對污染物和顆粒不具有強抵抗力。

另一方面，當塗層120的厚度大於大約1,500奈米時，邊緣環100可具有足夠的機械硬度。然而，邊緣環100的整體厚度可增加，以允許上部表面的位置整體上更高，且可能不能有效地形成程序氣體的層流。此外，由於邊緣環100的較大厚度，可能難以將旋轉支撐部件250接合到支撐環251，且難以允許邊緣環 100旋轉，且凹槽部件114的凹槽(或空間)的體積還可能減小。此外，由於邊緣環100的熱導率顯著增加，使得加熱的邊緣環100的溫度轉移到基板10的邊緣區，所以基板10的邊緣區的溫度甚至可高於基板10的中心區的溫度。由於在主體110上塗布塗層120時增加塗層120的厚度花費了大量時間(也就是說，塗層的沉積速率或塗布速率降低)，當塗層120的厚度大於大約1,500奈米時，在製造邊緣環100時不必要的時間可能增加。此外，由於不必要的塗布時間而產生不必要的成本。

主體110可包含構成基板10的元素，且塗層120可由構成基板10的元素的氧化物製成。舉例來說，主體110可由碳化矽(SiC)製成，且塗層120可以是氧化矽膜(SiOx)。主體110可包含構成基板10的元素，且因此由具有與基板10的熱容量類似的熱容量的材料製成。當基板10是矽(Si)基板時，主體110可由碳化矽(SiC)製成以處理Si基板。此處，主體110可通過燒結粉末材料且接著機械處理燒結的粉末材料來形成。

當基板10是Si基板時，塗層120可以是由氧化矽製成的氧化矽膜(SiOx)。此外，由於對於用於測量基板10的溫度的頻率範圍內的輻射是透明的，且能夠傳輸可能影響溫度測量的散射輻射熱的主體110被塗布，所以邊緣環100可製造成相對於輻射熱是不透明的。此外，由於材料的特性，由碳化矽(SiC)製成的主體110在其表面上可具有細小間隙，且由於機械處理而產生的顆粒可保留在主體110的表面上。在這種情況下，當在處理期間 在細小間隙中捕獲剩餘材料時，剩餘材料可能不會排出到排氣部件240，而是與程序氣體一起引入以充當顆粒，且由於機械處理而殘留在主體110的表面上的顆粒可與程序氣體一起引入到基板10上。

然而，當由碳化矽(SiC)製成的主體110塗布有塗層120時，可填充細小間隙以通過排氣部件240有效地排出剩餘材料，從而防止或抑制由於剩餘材料殘留在邊緣環100的表面上而導致的顆粒作用，且還由於機械處理而殘留在主體110的表面上的顆粒可一起塗布，以防止由於機械處理而殘留在主體110的表面上的顆粒在處理期間與程序氣體一起引入到基板10上。此外，塗層120是使用由氧化矽製成的氧化矽膜(SiOx)形成，塗層120可僅通過氧化設置於主體110的表面上的矽(Si)而容易地形成，且塗層120可共用與主體110相同的元素(即，矽元素)，以改善主體110和塗層120的接合。

當塗層120的厚度小於大約400奈米時，因為由於機械處理而殘留在主體110的表面上的顆粒未完全塗布，所以塗層120可形成為具有在大約400奈米到大約1,500奈米範圍內選擇的厚度，以完全塗布(或塗覆)由於機械處理而保留在主體的表面上的顆粒。

圖4是用於解釋根據示例性實施例的通過邊緣環改善基板的溫度均勻性的視圖。此處，圖4的(a)示出根據現有技術的邊緣環，圖4的(b)示出具有豎直的連接側壁的邊緣環，以及圖 4的(c)示出具有傾斜的連接側壁的邊緣環。

參考圖4，在根據現有技術的不具有凹槽部件114的邊緣環中，如圖4的(a)中所示，基板10的邊緣區的溫度是不均勻的。然而，如圖4的(b)和圖4的(c)中所示，如果設置凹槽部件114，那麼邊緣區的溫度可以是均勻的。

因此，根據示例性實施例的邊緣環100可誘導程序氣體流動通過凹槽部件114，使得程序氣體在凹槽部件114中充分加熱之後流動到基板10，以防止基板10的邊緣區的溫度因程序氣體而相對降低，從而允許基板10的邊緣區的溫度均勻。因此，基板10的中心區與邊緣區之間的溫度偏差可最小化，以改善基板10的溫度均勻性。因此，可防止基板10的扭曲和/或翹曲，以提高產品的良率。

圖5是示出根據另一示例性實施例的熱處理設備的視圖。

將參考圖5描述根據另一示例性實施例的熱處理設備。在根據另一示例性實施例的邊緣環的描述中，將省略與根據前述實施例的邊緣環重複的描述。

根據另一示例性實施例的熱處理設備200可包含：腔室210，具有其中執行熱處理程序的內部空間；根據示例性實施例的邊緣環100，設置於腔室210的內部空間中；加熱源220，安置於邊緣環100上方以向由邊緣環100支撐的基板10提供熱能；氣體供應部件230，設置於腔室210的一側處以供應程序氣體；以及排氣部件240，設置於腔室210的另一側處以面向氣體供應部件 230，從而排出腔室210中的剩餘氣體。

腔室210可具有內部空間，在所述內部空間中執行熱處理程序，界定處理空間且形成程序氣氛。舉例來說，由石英製成的窗可設置於腔室210的頂部表面中，且加熱源220可安置於窗上。

邊緣環100可設置在腔室210的內部空間中，以支撐腔室210內的基板10。邊緣環100可以是根據示例性實施例的邊緣環，且具有凹槽部件114，以防止基板10的邊緣區的溫度因程序氣體而降低，從而允許基板10的邊緣區的溫度均勻。

加熱源220可安置於邊緣環100上方，以向由邊緣環100支撐的基板10提供熱能。此處，加熱源220可將輻射能量提供到腔室210的內部空間，且將輻射能量轉移到基板10以加熱基板。

舉例來說，加熱源220可包含設置於邊緣環100上方的多個燈。多個燈中的每一個可包含鹵素燈，且可產生通過腔室210的窗引入到腔室210的內部空間中的輻射熱。此外，多個燈可佈置在多個區中，所述區一起分類成幾個控制組，且燈可通過溫度控制演算法來控制，以控制基板10的溫度。

氣體供應部件230可設置於腔室210的一側處，以供應程序氣體。此處，氣體供應部件230可供應溫度低於熱處理程序中的溫度的程序氣體。也就是說，在執行熱處理程序時，氣體供應部件230可將程序氣體供應到腔室210的內部空間(腔室的窗與基板之間的空間)中。在程序氣體供應到腔室210的內部空間 中之後，沒有反應而保留在基板10上的剩餘氣體可通過排氣部件240排出(或排放)。

排氣部件240可設置於腔室210的另一側處以面向氣體供應部件230，從而排出腔室210內的剩餘氣體。此處，排氣部件240的排氣孔可界定為面向氣體供應部件230的注入孔。線性氣流可由氣體供應部件230的注入孔和排氣部件240的排氣孔形成。舉例來說，腔室210內的剩餘氣體可通過連接到真空泵(未示出)的排出口穿過排氣部件240的排氣孔排出。

此處，外帶112的頂部表面、內側壁114b的上部末端(表面)以及基板10的頂部表面可安置於同一高度處，以分別提供基本上平坦的頂部表面(或表面)。氣體供應部件230的注入孔和排氣部件240的排氣孔可設置於平坦頂部表面的延伸線上(即，與外帶的頂部表面、內側壁的上部末端表面以及基板的頂部表面相交的線)，以面向彼此。因此，可允許穿過平坦頂部表面的程序氣體的平緩流動，且可在基板10上形成層流。

根據另一示例性實施例的熱處理設備200可以是快速熱處理(RTP)設備。

加熱源220可具有比基板10的面積更大的面積，且加熱源220的至少一部分可設置於邊緣環100的凹槽部件114上方，以向凹槽部件114提供熱能。在另一示例性實施例中，由於引入到凹槽部件114中的程序氣體必須加熱，所以加熱源220可設置於邊緣環100以及在其上直接執行熱處理的基板上方。對此，加 熱源220可具有比基板10的面積更大的面積，且設置於邊緣環100的上方。此處，加熱源220可至少設置於邊緣環100的凹槽部件114上方，且因此，可有效地加熱引入到凹槽部件114中的程序氣體。因此，有可能防止基板10的邊緣區的溫度因未充分加熱的程序氣體而降低。舉例來說，燈可安置於邊緣環100的凹槽部件114上方。此處，可將多個燈當中安置於凹槽部件114上方的燈分組在一起。

根據另一示例性實施例的熱處理設備200可更包含使邊緣環100旋轉的旋轉支撐部件250，且旋轉支撐部件250可包含支撐環251，邊緣環100支撐於支撐環251上。

旋轉支撐部件250可包含支撐環251，邊緣環100支撐於支撐環251上，以允許所支撐的邊緣環100旋轉。支撐環251可支撐邊緣環100，且具有環形形狀或圓柱形形狀。可支撐邊緣環100以包圍支撐環251。舉例來說，支撐環251可由石英製成，且矽可塗布(或塗覆)作為阻擋來自加熱源220的輻射的遮罩，這可能干擾基板10的溫度測量。因此，支撐環251在高溫計的頻率範圍內可以是不透明的。

旋轉支撐部件250可使所支撐的邊緣環100旋轉，使得基板10旋轉。此外，旋轉支撐部件250可允許邊緣環100和/或基板10上升(或垂直移動)。舉例來說，旋轉支撐部件250可允許基板10在執行熱處理程序時旋轉。此處，基板10可以大約每分鐘90次的速率旋轉，且耦接到驅動系統(未示出)的支撐環251 可旋轉以允許邊緣環100旋轉。此處，旋轉支撐部件250可更包含支撐支撐環251的底板252，且驅動系統(未示出)可設置於底板252上。

程序氣體可平行於基板10的頂部表面設置。程序氣體可不垂直於基板10的頂部表面朝向基板10的頂部表面供應，而是平行於基板10的頂部表面在基板10的橫向方向(或從側表面)供應。因此，可在基板10上形成層流。也就是說，程序氣體可沿著基本上平坦的頂部表面平行於基板10的頂部表面流動，所述頂部表面由外帶112的頂部表面、內側壁114b的上部末端(表面)以及基板10的頂部表面界定，且剩餘氣體可在基板10上反應之後通過排氣部件240安置。因此，可通過氣體的流動在基板上形成層流。

此外，凹槽部件114可相對於邊緣環100的中心軸線對稱地設置。程序氣體可從基板10的一側供應，以平行於基板10的頂部表面穿過基板10的頂部表面。然而，由於邊緣環100在執行熱處理程序時旋轉，所以用於在基板10上進行均勻熱處理的凹槽部件114可相對於邊緣環100的中心軸線對稱安置。舉例來說，凹槽部件114可沿著邊緣環的基板支撐部件111的圓周界定，且具有環形形狀的凹槽可在主體110中界定。在這種情況下，即使邊緣環100旋轉，由於凹槽部件114設置於供應程序氣體的方向上，所以在凹槽部件114中充分加熱的空氣可轉移到基板10。因此，即使當基板10旋轉時，也可在基板10上執行均勻熱處理。

在根據另一示例性實施例的熱處理設備200中，結構形狀可通過形狀的改變而與基板10直接接觸的面積來最優化。此外，塗層120可設置於主體110的表面上，以提高邊緣環100的機械硬度和熱導率。此外，可減小邊緣環100的熱變形和化學損壞，可提供對污染物和顆粒的強抵抗力。此外，程序氣體可被引入到邊緣環100的凹槽部件114中，且經加熱以確保與大氣環境匹配的程序氣體流動。因此，可最小化基板10的溫度偏差，且可最小化由於大氣環境的匹配而導致的熱損失。

如上文所描述，可誘導程序氣體的流動通過凹槽部件，使得在凹槽部件中加熱程序氣體以流動到基板，從而防止基板的邊緣區的溫度因程序氣體而相對降低，從而最小化基板的中心區與邊緣區之間的溫度偏差，且改善基板的溫度均勻性。因此，可防止基板的扭曲和/或翹曲，以提高產品的良率。另外，如氧化膜的塗層可形成於邊緣環上，以增加機械硬度和熱導率，減小熱變形和化學損壞，且對污染物和顆粒具有強抵抗力。此外，加熱源可設置於凹槽部件上方，以有效地加熱引入到凹槽部件中的程序氣體。

在以上描述中使用的術語“_~在...上”包含在與上部和下部部分相對的位置處的直接接觸和間接接觸。也有可能不僅定位整個上部表面或整個下部表面，且還可定位部分上部表面或下部表面，且其用於在位置上與上部或下部表面相對或直接接觸的意思。

根據示例性實施例的邊緣環可誘導程序氣體的流動通過 凹槽部件，使得在凹槽部件中加熱程序氣體以流動到基板，從而防止基板的邊緣區的溫度被程序氣體相對降低，從而最小化基板的中心區與邊緣區之間的溫度偏差，且改善基板的溫度均勻性。因此，可防止基板的扭曲和/或翹曲，以提高產品的良率。

另外，如氧化膜的塗層可形成於邊緣環上，以增加機械硬度和熱導率，減小熱變形和化學損壞，且對污染物和顆粒具有強抵抗力。

此外，根據示例性實施例的熱處理設備可將加熱源設置於凹槽部件的上方，以有效地加熱引入到凹槽部件中的程序氣體。

雖然已經參看其若干示例實施例描述了實施例，但是這些實施例並不限於前述實施例，且因此，應理解，可由所屬領域的技術人員設計將落入本發明的原理的精神和範圍內的許多其它修改和實施例。因此，本發明的實際保護範圍將通過所附申請專利範圍的技術範圍確定。

10:基板

100:邊緣環

110:主體

111:基板支撐部件

112:外帶

113:外側壁

114:凹槽部件

114a:底板

114b:內側壁

114c:連接側壁

A-A':線

Claims (8)

1. 一種邊緣環，包括：主體，具有環形形狀，其中所述主體包括：基板支撐部件，配置成支撐基板的底部表面的邊緣；外帶，設置於所述基板支撐部件的外部，且具有一頂部表面，所述頂部表面高於所述基板支撐部件的頂部表面且平行於由所述基板支撐部件支撐的所述基板的頂部表面；外側壁，設置於所述外帶的外部；以及凹槽部件，設置於所述基板支撐部件與所述外帶之間，其中所述凹槽部件包括：底板，設置於比所述外帶低的高度處；內側壁，從所述底板的頂部表面突出；以及連接側壁，配置成將所述外帶連接到所述底板，其中所述內側壁的上部末端具有與由所述基板支撐部件支撐的所述基板的所述頂部表面相同的高度，或具有比所述基板的所述頂部表面更高的高度。
2. 如請求項1所述的邊緣環，其中所述連接側壁具有配置成將所述外帶的所述頂部表面連接到所述底板的所述頂部表面的內部表面，以及所述內部表面至少部分地具有一區域，在所述區域中隨著所述內部表面的高度降低，所述內部表面接近所述內側壁。
3. 如請求項1所述的邊緣環，其中所述底板設置於一高度處，所述高度小於由所述基板支撐部件支撐的所述基板的所述頂部表面的高度。
4. 如請求項1所述的邊緣環，更包括由構成所述主體的元素中的任一種的氧化物製成且塗布於所述主體的至少一部分上的塗層。
5. 如請求項4所述的邊緣環，其中所述塗層具有在400奈米到1,500奈米範圍內選擇的厚度。
6. 一種熱處理設備，包括：腔室，具有其中執行熱處理程序的內部空間；如請求項1到請求項5中任一項所述的邊緣環，所述邊緣環設置於所述腔室的所述內部空間中；加熱源，安置於所述邊緣環上方，以向由所述邊緣環支撐的所述基板提供熱能；氣體供應部件，設置於所述腔室的一側處，以供應程序氣體；以及排氣部件，設置於所述腔室的另一側處以面向所述氣體供應部件，從而排出所述腔室內的剩餘氣體。
7. 如請求項6所述的熱處理設備，其中所述加熱源具有比所述基板的面積更大的面積，且所述加熱源的至少一部分設置於所述邊緣環的所述凹槽部件上方，以向所述凹槽部件提供熱能。
8. 如請求項6所述的熱處理設備，更包括使所述邊緣環旋轉的旋轉支撐部件，且 所述旋轉支撐部件包括支撐環，所述邊緣環支撐於所述支撐環上。

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