[發明專利]具有改良的熱耦合以用于熱敏感處理的靜電吸盤

在審

• 申請號: 201980080012.0
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN113169111A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 邦妮·T·基亞;羅斯·馬歇爾;松下智治;蔡振雄
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/324;H01L21/67;H01L21/687
• 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

本文提供了具有改善ESC與基板之間的熱耦合的內部氣體通道的靜電吸盤(ESC)的實施方式，以及包含該靜電吸盤的基板支撐件和處理腔室。在一些實施方式中，靜電吸盤包括電極、介電體與氣體分配通道，該介電體具有圓盤形狀并覆蓋該電極，該介電體包含中心區域和周圍區域，且該介電體包含下表面與上表面，該下表面具有中心開口，該上表面在該中心區域中具有第一開口以及在該周圍區域中具有多個第二開口，其中該上表面包含多個突部，且該多個第二開口中的各者的直徑大于25.0密耳，氣體分配通道從下表面延伸到上表面，以在介電體內限定氣室。

技術領域

本公開內容的實施方式一般涉及基板處理設備，且更特定言之涉及在處理設備中使用的基板支撐件。

背景技術

沉積腔室(如物理氣相沉積(PVD)腔室)常用于在基板上形成薄膜層。沉積處理需要高真空壓力。在沉積處理期間，通常使用靜電吸盤將基板靜電地固持在基板支撐件上。靜電吸盤通常包括介電體，介電體具有設置在其中的一個或多個電極。靜電吸盤可具有一個或多個加熱器，加熱器經嵌入以在將基板放置在靜電吸盤上時提供與基板的熱耦合。

然而，發明人已經觀察到某些沉積處理是高度溫度敏感的。因此，發明人提供了一種改良的設備，該設備用于經由物理氣相沉積來沉積材料，其中在靜電吸盤和基板之間具有改善的熱耦合。

發明內容

本文提供了具有改善ESC與基板之間的熱耦合的內部氣體通道的靜電吸盤(ESC)的實施方式，以及包含該靜電吸盤的基板支撐件和處理腔室。在一些實施方式中，靜電吸盤包括電極、介電體、氣體分配通道及加熱器，該介電體具有圓盤形狀并覆蓋該電極，該介電體包含中心區域和周圍區域，且該介電體包含下表面與上表面，該下表面具有中心開口，該上表面在該中心區域中具有第一開口以及在該周圍區域中具有多個第二開口，其中該上表面包含多個突部，且該多個第二開口中的各者的直徑大于25.0密耳(mil)，所述氣體分配通道從該下表面延伸到該上表面以限定該介電體內的氣室，所述氣體分配通道包含第一通道、多個徑向通道與多個第二通道，該第一通道從該中心開口延伸到該第一開口，該多個徑向通道從該第一通道延伸到設置在該周圍區域中的環形通道，該多個第二通道從該環形通道延伸到該多個第二開口；及該加熱器設置在該介電體中。

在一些實施方式中，基板支撐件包括空心(hollow)軸和基座，該基座包含殼體、介電體、氣室及一個或多個加熱元件，該殼體耦接至該空心軸，該介電體覆蓋電極，該介電體耦接到該殼體且包括上表面與下表面，該上表面在該介電體的中心區域中具有第一開口以及在該介電體的周圍區域中具有多個第二開口，該下表面具有中心開口，該氣室包含第一通道、多個徑向通道與多個第二通道，該第一通道從該中心開口延伸到該第一開口，該多個徑向通道從該第一通道延伸到設置在該周圍區域中的環形通道，該多個第二通道從該環形通道延伸到該多個第二開口，其中該多個第二通道從該環形通道到該多個第二開口的長度大于120.0密耳，及該一個或多個加熱元件設置在該介電體中。

在一些實施方式中，處理腔室包括腔室主體、基板支撐件、加熱器、氣體導管及氣體分配通道，該基板支撐件設置在該腔室主體內且具有耦接至空心軸的基座，該基座具有介電體，該介電體覆蓋電極，該介電體包含上表面與下表面，該上表面經配置接收基板，且該上表面在該介電體的中心區域中具有第一開口以及在該介電體的周圍區域中具有多個第二開口，該下表面具有中心開口，其中該多個第二開口中的各者的直徑大于25.0密耳，該加熱氣器設置在該介電體中，該氣體導管從設置在該腔室主體外部的氣體供應源延伸到該中心開口，及所述氣體分配通道從該中心開口延伸到該多個第二開口，所述氣體分配通道與該氣體導管流體連通。在一些實施方式中，處理腔室可以是物理氣相沉積(PVD)處理腔室。

下面描述本公開內容的其他和進一步的實施方式。

附圖說明

本公開內容的實施方式已簡要概述于前，并在以下有更詳盡的討論，可以通過參考所附附圖中繪示的本公開內容的示例性實施方式以作了解。然而，所附附圖僅繪示了本公開內容的典型實施方式，而由于本公開內容可允許其他等效的實施方式，因此所附附圖并不會視為本公開內容范圍的限制。