高温衬底基座模块及其组件制造技术

本发明专利技术涉及高温衬底基座模块及其组件。半导体衬底处理装置包括：半导体衬底能在其中被处理的真空室；工艺气体通过其从工艺气体源供给到真空室的处理区域的喷头模块。衬底基座模块包括：台板；杆，其具有限定杆的圆柱形内部区域的侧壁、下表面和支撑台板的上端；和适配器，其具有限定适配器的圆柱形内部区域的侧壁和支撑杆的上表面。杆的下表面包括与位于杆的侧壁中相应的气体通道以及位于适配器的上表面中的环形气体通道中的气体出口流体连通的气体入口。适配器的上表面包括位于气体出口的径向内侧的内槽和位于内槽的径向外侧的外槽。内槽和外槽在其中具有相应的O形环以便在处理期间形成真空密封。台板包括至少一个台板气体通道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，并且可以发现在可操作以在半导体衬底的上表面上沉积薄膜的等离子体增强化学气相沉积处理装置中的特定用途。
技术介绍
半导体衬底处理装置用于通过包括蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、脉冲沉积层(PDL)、等离子体增强脉冲沉积层(PEPDL)处理和抗蚀剂去除的技术处理半导体衬底。半导体衬底处理装置的一种类型是包括含有上电极和下电极的反应室的等离子体处理装置，其中在电极之间施加射频(RF)功率，以将工艺气体激发成用于处理反应室中的半导体衬底的等离子体。
技术实现思路
本专利技术公开了一种用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，所述装置包括在杆的下表面和支承所述杆的适配器的上表面之间具有最小安装区的高温衬底基座模块。所述半导体衬底处理装置包括：真空室，其包括半导体衬底能在其中被处理的处理区域；喷头模块，工艺气体通过该喷头模块从工艺气体源供给到所述真空室的所述处理区域；以及衬底基座模块。所述衬底基座模块包括：台板，其具有上表面，该上表面构造成在处理期间将半导体衬底支承在其上；杆，其由陶瓷材料制成，所述杆具有限定所述杆的圆柱形内部区域的侧壁、下表面以及支撑所述台板的上端；和适配器，其具有限定所述适配器的圆柱形内部区域的侧壁和连接到所述杆的下表面的上表面。所述杆的下表面包括至少一个气体入口，所述至少一个气体入口与位于所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通。所述至少一个气体入口与位于所述适配器的上表面的环形气体通道中的至少一个气体出口流体连通，所述适配器的上表面包括位于所述至少一个气体出口径向内侧的内槽和位于
所述内槽的径向外侧的外槽。所述内槽具有内O形环，以便在处理期间在所述适配器的所述圆柱形内部区域和所述至少一个气体出口之间形成内真空密封。所述外槽具有在其中的外O形环，以便在处理期间在围绕所述适配器的侧壁的区域和所述至少一个气体出口之间形成外真空密封。所述台板包括与所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通的至少一个台板气体通道，当在处理期间半导体衬底支承在所述台板的上表面上时，背部气体能通过所述杆的侧壁中的相应的气体通道被供给至所述半导体衬底下方的区域。本文还公开的是半导体衬底处理装置的高温衬底基座模块。高温衬底基座模块包括所述高温衬底基座模块包括：台板，其具有上表面，该上表面被配置为在处理期间将半导体衬底支承在其上；以及杆，其具有限定其圆柱形内部区域的侧壁、下表面和支撑所述台板的下端。所述杆的下表面被配置为连接到适配器的上表面。所述杆的下表面包括环形气体通道，所述环形气体通道在其中包括至少一个气体入口，其中所述至少一个气体入口与位于所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通，并且当所述杆连接到适配器时，所述杆的下表面中的所述至少一个气体入口被配置成与所述适配器的上表面中的至少一个气体出口流体连通。所述台板包括与所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通的至少一个台板气体通道，在处理期间当半导体衬底被支承在所述台板的上表面上时，通过所述杆的侧壁中的相应的气体通道能将背部气体供给至所述半导体衬底下方的区域。本文还公开了一种半导体衬底处理装置的高温衬底基座模块的适配器。适配器被配置为支撑在所述半导体衬底处理装置的真空室中的所述衬底基座模块的杆。所述适配器包括：侧壁，其限定所述适配器的圆柱形内部区域，和上表面，其被配置成连接到杆的下表面。所述适配器的上表面包括环形气体通道，所述环形气体通道包括与位于所述适配器的侧壁的相应的气体通道流体连通的至少一个气体出口。当所述适配器的上表面连接至所述杆的下表面时，所述至少一个气体出口被配置为与所述杆的下表面中的至少一个气体入口流体连通。所述适配器的上表面包括位于所述至少一个气体出口的径向内侧的内槽和位于所述内槽的径向外侧的外槽。所述内槽被配置成当所述适配器被连接到所述杆时，在其内包括内O形环，使得在处理期间在所述
适配器的所述圆柱形内部区域和所述至少一个气体出口之间形成内真空密封。所述外槽被配置成当所述适配器被连接到所述杆时，在其内包括外O形环，使得在处理期间在围绕所述适配器的侧壁的区域和所述至少一个气体出口之间形成外真空密封。具体而言，本专利技术的一些方面可以阐述如下：1.一种用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，其包括在杆的下表面和支撑所述杆的适配器的上表面之间具有最小安装区的高温衬底基座模块，所述半导体衬底处理装置包括：真空室，其包括半导体衬底能在其中被处理的处理区域；喷头模块，工艺气体通过该喷头模块从工艺气体源供给到所述真空室的所述处理区域；以及所述衬底基座模块，其包括：台板，其具有构造成在处理期间支承半导体衬底在其上的上表面；所述杆，其由陶瓷材料制成，所述杆具有限定所述杆的圆柱形内部区域的侧壁、下表面以及支撑所述台板的上端；和适配器，其具有限定所述适配器的圆柱形内部区域的侧壁和连接到所述杆的下表面的上表面，所述杆的下表面包括至少一个气体入口，所述至少一个气体入口与位于所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通，所述至少一个气体入口与位于所述适配器的上表面的环形气体通道中的至少一个气体出口流体连通，所述适配器的上表面包括位于所述至少一个气体出口径向内侧的内槽和位于所述内槽的径向外侧的外槽，所述内槽具有在其内的内O形环，以便在处理期间在所述适配器的圆柱形内部区域和所述至少一个气体出口之间形成内真空密封，并且所述外槽在其内具有外O形环，以便在处理期间在围绕所述适配器的侧壁的区域和所述至少一个气体出口之间形成外真空密封；其中，所述台板包括与所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通的至少一个台板气体通道，当在处理期间半导体衬底支承在所述台板的上表面上时，背部气体能通过所述杆的侧壁中的相应的气体通道被供给至所述半导体衬底下方的区域。2.根据条款1所述的半导体衬底处理装置，其中所述适配器的上表面中的所述环形气体通道在所述适配器的外槽的径向内部中形成，并且所述外O
形环位于所述外槽的径向外部。3.根据条款1所述的半导体衬底处理装置，其中：(a)所述杆的下表面包括与所述适配器的上表面中的环形气体通道相邻的环形气体通道，其中所述杆的所述至少一个气体入口与在所述适配器的上表面中的所述环形气体通道以及在所述杆的下表面中的所述环形气体通道流体连通；(b)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述杆的内槽中，并且所述杆的下表面包括与所述适配器的外槽相邻的外槽，其中所述外O形环的一部分在所述杆的外槽中；(c)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述杆的内槽中，并且所述杆的下表面包括与所述适配器的外槽相邻的外槽，其中所述外O形环的一部分在所述杆的外槽中，所述杆的下表面还包括与所述适配器的上表面中的所述环形气体通道相邻的环形气体通道，其中，所述杆的所述至少一个气体入口在所述杆的所述环形气体通道中，并且所述杆的所述环形气体通道与所述适配器的所述环形气体通道流体连通；或者(d)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，其包括在杆的下表面和支撑所述杆的适配器的上表面之间具有最小安装区的高温衬底基座模块，所述半导体衬底处理装置包括：真空室，其包括半导体衬底能在其中被处理的处理区域；喷头模块，工艺气体通过该喷头模块从工艺气体源供给到所述真空室的所述处理区域；以及所述衬底基座模块，其包括：台板，其具有构造成在处理期间支承半导体衬底在其上的上表面；所述杆，其由陶瓷材料制成，所述杆具有限定所述杆的圆柱形内部区域的侧壁、下表面以及支撑所述台板的上端；和适配器，其具有限定所述适配器的圆柱形内部区域的侧壁和连接到所述杆的下表面的上表面，所述杆的下表面包括至少一个气体入口，所述至少一个气体入口与位于所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通，所述至少一个气体入口与位于所述适配器的上表面的环形气体通道中的至少一个气体出口流体连通，所述适配器的上表面包括位于所述至少一个气体出口径向内侧的内槽和位于所述内槽的径向外侧的外槽，所述内槽具有在其内的内O形环，以便在处理期间在所述适配器的圆柱形内部区域和所述至少一个气体出口之间形成内真空密封，并且所述外槽在其内具有外O形环，以便在处理期间在围绕所述适配器的侧壁的区域和所述至少一个气体出口之间形成外真空密封；其中，所述台板包括与所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通的至少一个台板气体通道，当在处理期间半导体衬底支承在所述台板的上表面上时，背部气体能通过所述杆的侧壁中的相应的气体通道被供给至所述半导体衬底下方的区域。...

【技术特征摘要】
2015.05.12 US 14/710,1511.一种用于处理半导体衬底的半导体衬底处理装置，其包括在杆的下表面和支撑所述杆的适配器的上表面之间具有最小安装区的高温衬底基座模块，所述半导体衬底处理装置包括：真空室，其包括半导体衬底能在其中被处理的处理区域；喷头模块，工艺气体通过该喷头模块从工艺气体源供给到所述真空室的所述处理区域；以及所述衬底基座模块，其包括：台板，其具有构造成在处理期间支承半导体衬底在其上的上表面；所述杆，其由陶瓷材料制成，所述杆具有限定所述杆的圆柱形内部区域的侧壁、下表面以及支撑所述台板的上端；和适配器，其具有限定所述适配器的圆柱形内部区域的侧壁和连接到所述杆的下表面的上表面，所述杆的下表面包括至少一个气体入口，所述至少一个气体入口与位于所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通，所述至少一个气体入口与位于所述适配器的上表面的环形气体通道中的至少一个气体出口流体连通，所述适配器的上表面包括位于所述至少一个气体出口径向内侧的内槽和位于所述内槽的径向外侧的外槽，所述内槽具有在其内的内O形环，以便在处理期间在所述适配器的圆柱形内部区域和所述至少一个气体出口之间形成内真空密封，并且所述外槽在其内具有外O形环，以便在处理期间在围绕所述适配器的侧壁的区域和所述至少一个气体出口之间形成外真空密封；其中，所述台板包括与所述杆的侧壁中的相应的气体通道流体连通的至少一个台板气体通道，当在处理期间半导体衬底支承在所述台板的上表面上时，背部气体能通过所述杆的侧壁中的相应的气体通道被供给至所述半导体衬底下方的区域。2.根据权利要求1所述的半导体衬底处理装置，其中所述适配器的上表面中的所述环形气体通道在所述适配器的外槽的径向内部中形成，并且所述外O形环位于所述外槽的径向外部。3.根据权利要求1所述的半导体衬底处理装置，其中：(a)所述杆的下表面包括与所述适配器的上表面中的环形气体通道相邻的环形气体通道，其中所述杆的所述至少一个气体入口与在所述适配器的
\t上表面中的所述环形气体通道以及在所述杆的下表面中的所述环形气体通道流体连通；(b)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述杆的内槽中，并且所述杆的下表面包括与所述适配器的外槽相邻的外槽，其中所述外O形环的一部分在所述杆的外槽中；(c)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述杆的内槽中，并且所述杆的下表面包括与所述适配器的外槽相邻的外槽，其中所述外O形环的一部分在所述杆的外槽中，所述杆的下表面还包括与所述适配器的上表面中的所述环形气体通道相邻的环形气体通道，其中，所述杆的所述至少一个气体入口在所述杆的所述环形气体通道中，并且所述杆的所述环形气体通道与所述适配器的所述环形气体通道流体连通；或者(d)所述杆的下表面包括与所述适配器的内槽相邻的内槽，其中所述内O形环的一部分在所述杆的内槽中，并且所述杆的下表面包括与所述适配器的外槽相邻的外槽，其中所述外O形环的一部分在所述杆的外槽中，所述杆的所述至少一个气体入口位于所述杆的外槽的径向内部内，其中所述杆的外槽的径向内部形成与所述适配器的所述环形气体通道流体连通的环形气体通道，并且所述外O形环在所述杆的外槽的径向外部内。4.根据权利要求1所述的半导体衬底处理装置，其中所述半导体衬底处理装置包括：(a)RF能量源，其适于在所述处理区域中将所述工艺气体激发成等离子体状态；(b)控制系统，其被配置为控制由所述半导体衬底处理装置执行的工艺；和/或(c)非暂时性计算机机器可读介质，其包括用于控制所述半导体衬底处理装置的程序指令。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：特洛伊·艾伦·戈姆，蒂莫西·托马斯，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US