[發明專利]具有抗蝕性絕熱層的溫度受控襯底夾持器

有效

• 申請號: 200710151862.4
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101154612A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 塚本雄二
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李劍

相關申請的交叉引用

該申請與以下申請相關：2005年9月27日提交的題為“Method?andSystem?for?Temperature?Control?of?a?Substrate”的未決美國專利申請No.10/551,236(律師案卷號No.277768US)；與本申請同日提交的題為“High?Temperature?Substrate?Holder?with?Non-homogeneous?Insulation?Layerfor?a?Substrate?Processing?System”的未決美國專利申請No.11/XXX,XXX(ES-098)(律師案卷號No.295001US)；與本申請同日提交的題為“Method?for?Multi-step?Temperature?Control?of?a?Substrate”的未決美國專利申請No.11/XXX,XXX(ES-112)(律師案卷號No.295000US)；以及與本申請同日提交的題為“High?Rate?Method?for?Stable?Temperature?Control?ofa?Substrate”的未決美國專利申請No.11/XXX,XXX(ES-113)(律師案卷號No.295005US)。這些申請的全部內容通過引用整體結合于此。

技術領域

本發明涉及用于襯底的溫度控制的系統，更具體而言涉及用于襯底的溫度控制的襯底夾持器。

背景技術

在半導體制造和處理中已知的是，各種工藝(例如包括刻蝕和沉積工藝)明顯依賴于襯底的溫度。由此，控制襯底溫度并且可控地調節襯底溫度的能力就變成半導體處理系統的基本要求。襯底的溫度由許多工藝確定，包括但不限于襯底與等離子體的相互作用、化學工藝等，以及與周圍環境的輻射性和/或傳導性熱交換。向襯底夾持器的上表面提供適當的溫度可用于控制襯底的溫度。

發明內容

本發明涉及用于控制襯底溫度的系統。

根據本發明的一個方面，一種用于在處理系統中支撐襯底的襯底夾持器包括具有第一溫度的溫度受控支撐基座、與溫度受控支撐基座相對并且被配置為支撐襯底的襯底支撐、以及耦合到襯底支撐并且被配置為將襯底支撐加熱到高于第一溫度的第二溫度的一個或多個加熱元件。抗蝕性絕熱體被置于溫度受控支撐基座和襯底支撐之間，其中抗蝕性絕熱體包括被配置為抗含鹵素氣體腐蝕的材料組分。

本發明的另一方面涉及一種用于在處理系統中支撐襯底的襯底夾持器，包括具有第一溫度的溫度受控支撐基座、與溫度受控支撐基座相對并且被配置為支撐襯底的襯底支撐、以及耦合到襯底支撐并且被配置為將襯底支撐加熱到高于第一溫度的第二溫度的一個或多個加熱元件。絕熱體被置于溫度受控支撐基座和襯底支撐之間，該絕熱體包括用于抗含鹵素氣體腐蝕的裝置。

附圖說明

在附圖中：

圖1給出了根據本發明實施例的襯底處理系統的框圖；

圖2A給出了根據本發明實施例的襯底夾持器的示意性橫截面圖；

圖2B圖示了襯底夾持器的熱導率和襯底溫度的示例性分布特性；

圖3給出了根據本發明另一個實施例的襯底夾持器的示意性橫截面圖；

圖4給出了根據本發明另一個實施例的襯底夾持器的示意性橫截面圖；

圖5給出了根據本發明另一個實施例的襯底夾持器的示意性橫截面圖；

圖6給出了根據本發明另一個實施例的襯底夾持器的示意性橫截面圖；

圖7A和7B圖示了溫度的示例性時間描記線(time?trace)；以及圖8圖示了根據本發明實施例的調節襯底溫度的方法的流程圖。

具體實施方式

在下面的描述中，出于說明而不是限制的目的，闡述了特定的細節，例如用于襯底處理系統的襯底夾持器的具體幾何形狀以及各種部件和工藝的描述。然而，應當理解，在脫離這些特定細節的其他實施例中也可以實踐本發明。

根據本發明的實施例，圖1中示出了材料處理系統1，其包括具有襯底夾持器20和支撐在其上的襯底25的處理工具10。襯底夾持器20被配置為提供用于調節襯底溫度的溫度控制元件。另外，溫度控制元件可以空間布置以確保均勻的或非均勻的襯底溫度。控制器55耦合到處理工具10和襯底夾持器20，并且被配置為監視、調節和控制襯底溫度，這將在下面進一步討論。