高温微区静电吸盘制造技术

本文描述的实施方式提供了一种基板支撑组件。基板支撑组件具有第一陶瓷板，第一陶瓷板具有工件支撑表面和底表面。第一陶瓷板具有多个辅助加热器，每个辅助加热器形成多个微区。基板支撑组件具有第二陶瓷板，第二陶瓷板具有上表面和下表面。第一金属接合层设置在第一陶瓷板的底表面与第二陶瓷板的上表面之间。第三陶瓷板具有顶部部分和底部部分。第三陶瓷板具有主加热器。第二金属接合层设置在第二陶瓷板的下表面与第三陶瓷板的顶部部分之间。瓷板的下表面与第三陶瓷板的顶部部分之间。瓷板的下表面与第三陶瓷板的顶部部分之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高温微区静电吸盘
背景领域
[0001]本文描述的实施方式总体上涉及半导体制造，并且更具体地涉及具有多个微区加热器的高温基板支撑组件。

技术介绍

[0002]可靠地生产纳米特征与更小的特征是下一代超大规模集成电路(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI)半导体器件的一个关键的技术挑战。然而，随着电路科技的限制推进，VLSI与ULSI互连科技的尺寸缩小，且已对工艺能力产生额外的要求。在基板上可靠地形成栅极结构，对于VLSI与ULSI的成功和提升电路密度以及个体基板与管芯的质量的持续努力是重要的。
[0003]为了降低生产成本，集成电路(IC)生产商对于所处理的每个硅基板要求较高的产量以及较佳的器件良率与性能。对当前开发中的下一代器件正在探索的一些制造技术需要在基板上处理薄膜时在高于300摄氏度的温度和高偏压功率下进行处理。高偏压功率可改善基板上的薄膜粗糙度和形态。然而，高偏压功率还会产生热能，如果不加以控制，则可能不希望地限制了对材料和在处理基板时可以执行的处理的选择。
[0004]这些高温和高功率制造技术中的一些在处理腔室内执行，处理腔室利用静电吸盘将在其中处理的基板固定。常规的静电吸盘(ESC)是基板支撑组件的一部分，吸盘具有多个加热区，以确保整个ESC表面的处理均匀性。然而，由于热量以非计划的方式在相邻区域之间不希望地横向移动，所以相邻加热区之间的热涂抹或向外散热经常导致不希望的热量分布。因此，难以获得ESC的期望的热分布和处理结果。
[0005]因此，需要一种具有多个加热器的改进的基板支撑组件。<br/>
技术实现思路

[0006]本文描述的实施方式提供了基板支撑组件。基板支撑组件具有第一陶瓷板，第一陶瓷板具有工件支撑表面和底表面。第一陶瓷板具有多个辅助加热器，每个辅助加热器形成多个微区。基板支撑组件具有第二陶瓷板，第二陶瓷板具有上表面和下表面。第一金属接合层设置在第一陶瓷板的底表面与第二陶瓷板的上表面之间。第三陶瓷板具有顶部部分和底部部分。第三陶瓷板具有主加热器。第二金属接合层设置在第二陶瓷板的下表面与第三陶瓷板的顶部部分之间。
附图说明
[0007]可参考实施方式以更详细地理解以上简要总结的本专利技术的更特定描述的本专利技术的上述特征，附图中示出了实施方式中的一些。然而应注意到，附图仅示出本专利技术的典型实施方式，并且因此不应被视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他等效的实施方式。
[0008]图1是处理腔室的截面示意侧面图，所述处理腔室具有基板支撑组件的一个实施
例。
[0009]图1A是基板支撑组件的静电吸盘的示意性剖视图，示出了多个辅助加热器。
[0010]图2是根据一个示例的基板支撑组件的示意性局部侧视图。
[0011]图3是根据另一示例的基板支撑组件的示意性局部侧视图。
[0012]图4是根据又另一个示例的基板支撑组件的示意性局部侧视图。
[0013]为了促进理解，已尽可能使用相同的附图标记指示附图中共有的相同要素。已构想到，一个实施例中公开的要素可以有益地用于其他实施例中，而无需进一步的叙述。
具体实施方式
[0014]本文描述的实施方式提供了一种基板支撑组件，所述基板支撑组件能够使具有多个产生微区效应的加热器的静电吸盘(ESC)进行高温操作。此处，微区是指ESC的温度可离散控制区域，其中在以下公开的示例中，ESC上可能有50至150个或更多的微区。高温是指超过约150摄氏度的温度，例如，超过约300摄氏度的温度。下面提供的基板支撑组件的示例包括冷却板和静电吸盘，冷却板和静电吸盘被接合层和热界面层隔开。热界面层由玻璃形成，所述玻璃能够在整个热界面上产生介于约150℃至约260℃之间的温度梯度。静电吸盘和冷却基座之间的热界面的布置减少了静电吸盘中微区之间的温度消耗和热涂抹(thermal smearing)。
[0015]尽管下面在蚀刻处理腔室中描述了基板支撑组件，但是基板支撑组件可以用在其他类型的等离子体处理腔室中，诸如物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子注入腔室等、以及其中发生高温(即温度超过150摄氏度)处理的其他系统。
[0016]图1是示例性等离子体处理腔室100的截面示意图，示出为配置为蚀刻腔室，具有基板支撑组件126。基板支撑组件126可用于其他类型的处理等离子体的腔室，例如等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室和离子注入腔室等、以及其他需要具有控制表面或工件(诸如基板)处理均匀性的能力的系统。控制基板支撑组件126在升高的温度范围内的介电特性tan(δ)(即介电损耗)或ρ(即体积电阻率)，有利地使得能够在处理期间对设置在基板支撑组件126上的基板124进行方位角处理控制(即处理均匀性)。
[0017]等离子体处理腔室100包括腔室主体102，腔室主体102具有包围内部处理区域110的侧壁104、底部和盖108。注入设备112耦接至腔室主体102的侧壁104和/或盖108。气体面板114耦接至注入设备112，以允许将处理气体提供到处理区域110中。注入设备112可以是一个或多个喷嘴或入口，或者替代地可以是喷淋头。通过形成在腔室主体102的侧壁104或底部106中的排气口128，将处理气体以及任何处理副产物从处理区域110去除。排气口128耦接至泵送系统132，泵送系统132包括节流阀和泵用于控制处理区域110内的真空度。
[0018]可以给处理气体供电以在处理区域110内形成等离子体。可以通过将RF功率电容性或电感性地耦接到处理气体来给处理气体供电。在图1所描绘的实施例中，多个线圈116设置在等离子体处理腔室100的盖108上方，并且通过匹配电路118耦接到RF电源120。功率施加到将功率感应耦接到处理气体的多个线圈116，以在处理区域110内形成等离子体。
[0019]基板支撑组件126设置在注入设备112下方的处理区域110中。基板支撑组件126包括静电吸盘(ESC)174和冷却基座130。冷却基座130可以可选地由基底板176支撑。基底板
176由处理腔室100的侧壁104或底部106中的一者支撑。另外，基板支撑组件126可包括设置在冷却基座130和基底板176之间的设备板145和/或绝缘板(未示出)，以促进与基板支撑组件126的电连接、冷却连接和气体连接。
[0020]冷却基座130由金属材料或其他合适的材料形成。例如，冷却基座130可以由铝(Al)形成。冷却基座130包括在其中形成的冷却通道190。冷却通道190通过传递流体导管192连接到传热流体源122。传热流体源122提供诸如液体、气体或其组合之类的传热流体，所述传热流体循环通过冷却基座130中的冷却通道190。在一个实施例中，循环通过冷却基座130的冷却通道190的传热流体将冷却基座130维持在约30摄氏度至约120摄氏度之间的温度或低于90摄氏度的温度。
[0021]ESC 174包括设置在介电体175中的一个或多个吸附电极186。介电体175具有工件支撑表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基板支撑组件，包括：第一陶瓷板，所述第一陶瓷板具有工件支撑表面和底表面，所述第一陶瓷板具有多个辅助加热器，每个辅助加热器形成多个微区；第二陶瓷板，所述第二陶瓷板具有上表面和下表面；第一金属接合层，所述第一金属接合层设置在所述第一陶瓷板的所述底表面与所述第二陶瓷板的所述上表面之间；第三陶瓷板，所述第三陶瓷板具有顶部部分和底部部分，所述第三陶瓷板具有主加热器；以及第二金属接合层，所述第二金属接合层设置在所述第二陶瓷板的所述下表面与所述第三陶瓷板的所述顶部部分之间。2.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述主加热器具有四个分开控制的区。3.如权利要求2所述的基板支撑组件，其中所述第二陶瓷板进一步包括：腔，所述腔具有设置在其中的插入件，其中所述插入件配置成容纳紧固件。4.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包括：冷却基座，所述冷却基座具有上部部分，所述冷却基座的所述上部部分设置在所述第三陶瓷板的下方；以及界面垫片，所述界面垫片设置在所述第三陶瓷层与所述冷却板之间，其中所述界面垫片允许所述第三陶瓷板和所述冷却基座之间的温差高达300摄氏度，而不会使所述第三陶瓷板弯曲或破裂。5.如权利要求4所述的基板支撑组件，其中所述基板支撑组件被配置为在所述第三陶瓷板与所述冷却基座之间具有高达约300℃的最大温差。6.如权利要求4所述的基板支撑组件，其中所述冷却基座是RF电极。7.如权利要求4所述的基板支撑组件，其中所述界面垫片由石墨片、聚酰亚胺、金属、硅树脂或氟聚合物中的一者或多者制成。8.如权利要求4所述的基板支撑组件，其中所述界面垫片具有在约0.1mm至约2mm之间的范围内的厚度。9.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中第一金属接合件是RF电极，并且所述金属接合件耦接到RF电源。10.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述第一金属接合层可以具有在约0.025mm至约2mm之间的范围内的厚度。11.如权利要求9所述的基板支撑组件，其中所述第一金属接合层和所述第二金属接合层各自具有约0.1mm至约0.6mm的厚度。12.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中存...

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