[發明專利]用于平板處理設備的溫度控制基座

在審

• 申請號: 201980043559.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN112352064A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 蘇希爾·安瓦爾;吉萬·普拉卡什·塞奎拉
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458;C23C16/46;C23C16/505;H01J37/32
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本文所述的實施方式提供改善沉積膜層或蝕刻膜層的一致性的基板支撐組件。每個基板支撐組件包括單流向流體與雙流向流體中的一者，通過基板支撐件的底板使多余的熱量可被移除，和/或將將熱量提供至基板支撐件以維持預定的支撐件溫度。預定的支撐件溫度是基于工藝參數而設置的溫度，使得在處理期間，基板的均勻溫度分布可獨立于等離子體的強度而被維持，導致沉積膜層具有改善的膜層厚度一致性，或是蝕刻膜層具有改善的一致性。

技術領域

本公開內容的實施方式大致涉及處理腔室，例如為等離子體增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)腔室。更確切的說，本公開內容的實施方式是涉及用于處理腔室的基板支撐組件。

背景技術

化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)與等離子體增強化學氣相沉積大體用于在基板上沉積薄膜，例如是用于平板顯示器的透明基板。化學氣相沉積與等離子體增強化學氣相沉積一般是通過將前驅物氣體或氣體混和物導入含有基板的真空腔室中而完成。前驅物氣體或氣體混和物通常是往下導引，而通過位于腔室頂部附近的擴散器(diffuser)。擴散器擺設在基板上方，而基板則位于加熱的基板支撐件上方一小段距離的位置，使得擴散器與前驅物氣體或氣體混和物可通過來自基板支撐件的輻射熱而被加熱。基板支撐件是被加熱到一個預定的溫度，用以將基板加熱到所需的溫度范圍中。在等離子體增強化學氣相沉積的期間，是通過從耦接至腔室的一個或多個射頻源而施加射頻功率到腔室中，以將腔室內的前驅物氣體或氣體混和物通電(例如，激發)形成等離子體。在一個處理溫度的范圍內，已激發的前驅物氣體或氣體混和物會進行反應而在基板的表面上形成材料膜層。基板位于加熱的基板支撐件上，而反應期間所產生的揮發性副產物(by-products)則通過排氣系統以從腔室中抽離。

由化學氣相沉積與等離子體增強化學氣相沉積處理進行處理的平板一般較為大型，通常都超過370毫米××470毫米。因此，特別是與200毫米與300毫米的半導體晶片處理所使用的基板支撐件相比，是運用內嵌電阻加熱元件(resistive heating elements)的基板支撐件而將尺寸相對較大的基板加熱至所需的溫度范圍中。然而，在處理期間由于等離子體的強度，電阻式加熱的基板支撐件的溫度會上升，且電阻式加熱的基板支撐件的溫度分布變得不均勻，導致基板的溫度超出所需的溫度范圍外以及基板的不均勻溫度分布。基板的溫度超出所需的溫度范圍外以及基板的不均勻溫度分布造成沉積的膜層具有不一致的厚度。

因此，具有將基板支撐組件進行改良的需求，以改善沉積膜層或待蝕刻膜層的一致性。

發明內容

在一個實施方式中，提出一種支撐組件。支撐組件包括底板、中間板與頂板。底板包括供應管道(supply channel)，具有配置與熱交換器(heat exchanger)的流體供應導管(fluid supply conduit)可耦接的供應入口(supply inlet)；回流管道(returnchannel)，具有配置與熱交換器的流體回流導管(fluid return conduit)可耦接的回流出口(return outlet)；流體耦接至供應管道的一對供應旁通管道(supply bypasschannel)；流體耦接至回流管道的一對回流旁通管道(return bypass channel)；多個卷繞導管(coiled conduits)；以及穿過底板設置的氣體通道(gas passage)的第一部分。每個卷繞導管包括連接至供應旁通管道中的一者的卷繞管道入口，以及連接回流旁通管道中的一者的卷繞管道出口。中間板設置在底板與頂板之間。頂板包括可操作以支撐基板的表面；多個氣體管道(gas channel)，每個氣體管道具有暴露在表面上的銷(pin)；以及噴射器歧管(ejector manifold)，耦接至每個氣體管道以及耦接至穿過中間板設置的氣體通道的第二部分，氣體通道。