用于平板处理设备的温度控制基座制造技术

本文所述的实施方式提供改善沉积膜层或蚀刻膜层的一致性的基板支撑组件。每个基板支撑组件包括单流向流体与双流向流体中的一者，通过基板支撑件的底板使多余的热量可被移除，和/或将将热量提供至基板支撑件以维持预定的支撑件温度。预定的支撑件温度是基于工艺参数而设置的温度，使得在处理期间，基板的均匀温度分布可独立于等离子体的强度而被维持，导致沉积膜层具有改善的膜层厚度一致性，或是蚀刻膜层具有改善的一致性。膜层具有改善的一致性。膜层具有改善的一致性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平板处理设备的温度控制基座


[0001]本公开内容的实施方式大致涉及处理腔室，例如为等离子体增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)腔室。更确切的说，本公开内容的实施方式是涉及用于处理腔室的基板支撑组件。

技术介绍

[0002]化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)与等离子体增强化学气相沉积大体用于在基板上沉积薄膜，例如是用于平板显示器的透明基板。化学气相沉积与等离子体增强化学气相沉积一般是通过将前驱物气体或气体混和物导入含有基板的真空腔室中而完成。前驱物气体或气体混和物通常是往下导引，而通过位于腔室顶部附近的扩散器(diffuser)。扩散器摆设在基板上方，而基板则位于加热的基板支撑件上方一小段距离的位置，使得扩散器与前驱物气体或气体混和物可通过来自基板支撑件的辐射热而被加热。基板支撑件是被加热到一个预定的温度，用以将基板加热到所需的温度范围中。在等离子体增强化学气相沉积的期间，是通过从耦接至腔室的一个或多个射频源而施加射频功率到腔室中，以将腔室内的前驱物气体或气体混和物通电(例如，激发)形成等离子体。在一个处理温度的范围内，已激发的前驱物气体或气体混和物会进行反应而在基板的表面上形成材料膜层。基板位于加热的基板支撑件上，而反应期间所产生的挥发性副产物(by-products)则通过排气系统以从腔室中抽离。
[0003]由化学气相沉积与等离子体增强化学气相沉积处理进行处理的平板一般较为大型，通常都超过370毫米
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470毫米。因此，特别是与200毫米与300毫米的半导体晶片处理所使用的基板支撑件相比，是运用内嵌电阻加热元件(resistive heating elements)的基板支撑件而将尺寸相对较大的基板加热至所需的温度范围中。然而，在处理期间由于等离子体的强度，电阻式加热的基板支撑件的温度会上升，且电阻式加热的基板支撑件的温度分布变得不均匀，导致基板的温度超出所需的温度范围外以及基板的不均匀温度分布。基板的温度超出所需的温度范围外以及基板的不均匀温度分布造成沉积的膜层具有不一致的厚度。
[0004]因此，具有将基板支撑组件进行改良的需求，以改善沉积膜层或待蚀刻膜层的一致性。

技术实现思路

[0005]在一个实施方式中，提出一种支撑组件。支撑组件包括底板、中间板与顶板。底板包括供应管道(supply channel)，具有配置与热交换器(heat exchanger)的流体供应导管(fluid supply conduit)可耦接的供应入口(supply inlet)；回流管道(return channel)，具有配置与热交换器的流体回流导管(fluid return conduit)可耦接的回流出口(return outlet)；流体耦接至供应管道的一对供应旁通管道(supply bypass channel)；流体耦接至回流管道的一对回流旁通管道(return bypass channel)；多个卷绕
导管(coiled conduits)；以及穿过底板设置的气体通道(gas passage)的第一部分。每个卷绕导管包括连接至供应旁通管道中的一者的卷绕管道入口，以及连接回流旁通管道中的一者的卷绕管道出口。中间板设置在底板与顶板之间。顶板包括可操作以支撑基板的表面；多个气体管道(gas channel)，每个气体管道具有暴露在表面上的销(pin)；以及喷射器歧管(ejector manifold)，耦接至每个气体管道以及耦接至穿过中间板设置的气体通道的第二部分，气体通道。
[0006]在另一个实施方式中，提出一种支撑组件。支撑组件包括底板，以及耦接至底板的顶板。顶板包括可操作以支撑基板的表面。底板包括供应管道，具有配置与热交换器的流体供应导管可耦接的供应入口；一对回流旁通管道，通过导管的导管出口而流体耦接至供应管道，其中导管具有耦接至供应管道的导管入口；以及耦接至回流旁通管道的一对回流管道。每个回流管道具有配置与热交换器的流体回流导管可耦接的回流出口。
[0007]在又一个实施方式中，提出一种腔室。此腔室包括扩散板(diffuser plate)，具有穿过其设置的多个气体通道；耦接至扩散板的射频功率源；以及相对于扩散板设置的支撑组件。支撑组件包括底板、中间板以及顶板。底板包括供应管道，具有配置与热交换器的流体供应导管可耦接的供应入口；回流管道，具有配置与热交换器的流体回流导管可耦接的回流出口；流体耦接至供应管道的一对供应旁通管道；流体耦接至回流管道的一对回流旁通管道；多个卷绕导管；以及穿过底板设置的气体通道的第一部分。每个卷绕导管包括连接至供应旁通管道中的一者的卷绕管道入口，以及连接至回流旁通管道中的一者的卷绕管道出口。中间板设置在底板与顶板之间。顶板包括可操作以支撑基板的表面；多个气体管道，每个气体管道具有暴露在表面上的销；以及喷射器歧管，耦接至每个气体管道以及耦接至穿过中间板设置的气体通道的第二部分，气体通道。
附图说明
[0008]为了可以理解本公开内容的上述特征的细节，通过参照一些绘示在附图内的实施方式，可得到本公开内容(简单总结于上)的更确切的描述。然而，应当注意的是这些附图仅绘示出例示性的实施方式，因此不应当被视为限制其范围，并容许其他等效的实施方式。
[0009]图1为一实施方式中等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统的一个实施方式的示意截面图。
[0010]图2A为一实施方式中基板支撑组件的顶部展开视图，以及图2B为基板支撑组件的底部展开视图。
[0011]图2C为一实施方式中基板支撑组件的负(negative)透视图。
[0012]图2D与图2E为一实施方式中基板支撑组件的负透视放大图。
[0013]图2F至图2H为一实施方式中基板支撑组件的示意截面图。
[0014]图3A为一实施方式中基板支撑组件的顶部展开视图。
[0015]图3B为一实施方式中基板支撑组件的温度控制系统的负透视图。
[0016]为了便于理解，在可能的情况下使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可预期到的是，一个实施方式中的元件以及特征可以有益地结合至其他实施方式中，而无须进一步的叙述。
具体实施方式
[0017]本文中所述的实施方式提出可改善沉积膜层，或待蚀刻膜层的一致性的基板支撑组件。每个基板支撑组件包括单流向流体与双流向流体中的一者，流体通过基板支撑件的底板使多余的热量可被移除，和/或将热量提供至基板支撑件以维持预定的支撑件温度。预定的支撑件温度是基于工艺参数而设置的温度，使得在处理期间，基板的均匀温度分布可独立于等离子体的强度而被维持，导致沉积膜层具有改善的膜层厚度一致性，或是蚀刻膜层具有改善的一致性。
[0018]图1为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室100的一个实施方式的示意截面图，可购自位于圣克拉拉(加利福尼亚州)的应用材料公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种支撑组件，包括：底板，所述底板包括：供应管道，具有配置与热交换器的流体供应导管可耦接的供应入口；回流管道，具有配置与所述热交换器的流体回流导管可耦接的回流出口；一对供应旁通管道，流体耦接至所述供应管道；一对回流旁通管道，流体耦接至所述回流管道；多个卷绕导管，所述卷绕导管的每个包括：卷绕管道入口，连接至所述供应旁通管道中的一者；和卷绕管道出口，连接至所述回流旁通管道中的一者；和气体通道的第一部分，穿过所述底板而设置；和中间板，设置在所述底板与顶板之间，所述顶板包括：表面，可操作以支撑基板；多个气体管道，所述气体管道的每个具有暴露在所述表面上的销；和喷射器歧管，耦接至所述气体管道的每个以及耦接至穿过所述中间板设置的所述气体通道的第二部分，所述气体通道。2.根据权利要求1所述的组件，其中当所述热交换器与所述供应管道以及所述回流管道耦接时，所述热交换器可操作以从所述流体供应导管通过所述供应管道、所述供应旁通管道、所述多个卷绕导管、所述回流旁通管道、所述回流管道，并通过所述流体回流导管回到所述热交换器而将流体进行循环。3.根据权利要求2所述的组件，其中耦接至所述热交换器的控制器可操作以控制所述流体的循环，而维持预定支撑件温度。4.根据权利要求3所述的组件，其中设置在所述底板内的热电偶是耦接至所述控制器。5.根据权利要求1所述的组件，其中所述中间板至少是铸造、焊接、锻造、热等静压、与烧结至所述底板的其中一者。6.根据权利要求1所述的组件，其中所述顶板至少是铸造、焊接、锻造、热等静压、与烧结至所述中间板的其中一者。7.根据权利要求1所述的组件，其中所述中间板将所述底板从所述顶板分离。8.根据权利要求1所述的组件，其中所述气体通道是耦接至歧管，且其中：升举气体输送槽，耦接至所述歧管，所述升举气体输送槽可操作以将升举气体输送通过所述气体通道、所述喷射器歧管、所述多个气体管道，以及所述销以将基板从所述顶板的所述表面推离；和真空泵，耦接至所述歧管，所述真空泵可操作以通过所述气体通道、所述喷射器歧管、所述多个气体管道，以及所述销而产生吸力，以将基板固持在所述顶板的所述表面上。9.根据权利要求1所述的组件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏希尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：