可调谐温度受控的基板支撑组件制造技术

本申请提供了一种可调谐温度受控的基板支撑组件。本文所描述的实现方式提供一种基板支撑组件，所述基板支撑组件允许对静电夹盘与加热组件之间的热传递的横向调谐与方位角调谐两者。基板支撑组件包含：主体，具有基板支撑表面和下表面；一个或更多个主电阻加热器，设置在主体中；多个空间可调谐加热器，设置在主体中；以及空间可调谐加热器控制器，耦接至多个空间可调谐加热器，所述空间可调谐加热器控制器配置成用于独立地控制多个空间可调谐加热器中的一者相对于多个空间可调谐加热器中的另一者的输出。

【技术实现步骤摘要】
可调谐温度受控的基板支撑组件本申请是PCT国际申请号为PCT/US2015/029725、国际申请日为2015年5月7日、进入中国国家阶段的申请号为201580001486.3，题为“可调谐温度受控的基板支撑组件”的专利技术专利申请的分案申请。背景
本文所描述的实现方式大体而言关于半导体制造，并且更特定地关于温度受控的基板支撑组件以及使用所述温度受控的基板支撑组件的方法。
技术介绍
随着器件图案的特征尺寸变得更小，对这些特征的临界尺度(criticaldimension；CD)的要求成为获得稳定且可重复的器件性能的更重要的标准。由于腔室的不对称性(诸如，腔室和基板温度、流导和RF场)，跨在处理腔室内经处理的基板的可允许的CD变化难以实现。在利用静电夹盘的工艺中，由于基板下方的夹盘的非均匀的构造，跨基板的表面的温度控制的均匀性更具挑战性。例如，静电夹盘的一些区域具有气孔，而其他区域具有从这些气孔横向地偏离的升举销孔。另一些区域具有夹持电极，而其他区域具有从这些夹持电极横向地偏离的加热器电极。由于静电夹盘的结构在横向和方位角两者上都可能变化，因此夹盘与基板之间的热传递的均匀性是复杂且非常难以获得的，造成跨夹盘表面的局部热点和冷点，从而导致沿基板的表面的处理结果的非均匀性。在静电夹盘被装配至的常规的基板支撑件中通常使用的热传递方案使夹盘与基板之间的热传递的横向和方位角上的均匀性进一步复杂化。例如，常规的基板支撑件通常仅具有边缘至中心的温度控制。因此，在利用常规的基板支撑件的热传递特征时可能无法补偿静电夹盘内的局部热点和冷点。因此，需要一种改善的基板支撑组件。专利
技术实现思路
本文所描述的实现方式提供一种基板支撑组件，所述基板支撑组件允许对静电夹盘与加热组件之间的热传递的横向调谐与方位角调谐两者。基板支撑组件包含：主体，具有基板支撑表面和下表面；一个或更多个主电阻加热器，设置在主体中；多个空间可调谐加热器，设置在主体中；以及调谐加热器控制器，耦接至多个空间可调谐加热器，所述调谐加热器控制器配置成用于独立地控制多个空间可调谐加热器中的一者相对于多个空间可调谐加热器中的另一者的输出。在一个实施例中，基板支撑组件包含：基板冷却基座，具有穿过所述基板冷却基座而形成的槽缝；主体，具有基板支撑表面和下表面；一个或更多个主电阻加热器，设置在主体中；多个空间可调谐加热器，设置在主体中；以及可调谐加热器控制器，耦接至多个空间可调谐加热器，所述调谐加热器控制器配置成用于独立地控制多个空间可调谐加热器中的一者相对于多个空间可调谐加热器中的另一者的输出。在又一实施例中，提供一种用于控制工件的温度的方法。所述方法包括以下步骤：将功率施加至形成在基板支撑件中的主电阻加热器；将功率提供至多个空间可调谐加热器，其中，由调谐加热器控制器单独地控制至每一个空间可调谐加热器的功率；处理基板支撑件上的工件；以及响应于工艺条件或工艺配方的变化来改变提供至单独的空间可调谐加热器的功率。附图说明因此，为了可详细地理解本专利技术的上述特征的方式，可通过参照实现方式进行对上文简要概述的本专利技术的更特定的描述，在所附附图中图示实现方式中的一些。然而，应当注意，所附附图仅图示本专利技术的典型实现方式，并且因此不视为对本专利技术的范围的限制，因为本专利技术可允许其他同等有效的实现方式。图1是具有基板支撑组件的一个实施例的处理腔室的横截面示意性侧视图；图2是详述基板支撑组件的多个部分的部分横截面示意性侧视图；图3A至图3E是图示基板支撑组件内的空间可调谐加热器和主电阻加热器的各个位置的部分示意性侧视图；图4A是沿图2的剖面线A-A截取的横截面视图；图4B至图4D是图示空间可调谐加热器的替代布局的、沿图2的剖面线A-A截取的横截面视图；图5是用于空间可调谐加热器和主电阻加热器的布线简图的图形描绘；图6是用于空间可调谐加热器及主电阻加热器的替代布线简图的图形描绘；图7是配置成用于图6中所描绘的布线简图的基板支撑组件的底部透视图；图8是配置成用于图6中所描绘的布线简图的冷却基座的底部透视图；图9是用于利用基板支撑组件来处理基板的方法的一个实施例的流程图；以及图10是用于将静电夹盘连接至控制器的插接连接器的横截面视图。为了促进理解，在可能的情况下，已使用完全相同的元件符号来指定诸图共有的完全相同的元件。构想了一个实现方式中公开的元件可有益地用于其他实现方式而无需特别陈述。具体实施方式本文所描述的实现方式提供一种基板支撑组件，所述基板支撑组件允许对包含所述基板支撑组件的静电夹盘的温度的横向调谐与方位角调谐两者，进而允许对在所述基板支撑组件上经处理的基板的横向温度轮廓的横向调谐与方位角调谐两者。此外，基板支撑组件还使得基板上的局部热点或冷点能够被基本上消除。本文还描述了用于对基板支撑组件上经处理基板的横向温度轮廓的调谐的方法。尽管下文中描述了蚀刻处理腔室中的基板支撑组件，但是可在其他类型的等离子体处理腔室中利用所述基板支撑组件，其他类型的等离子体处理腔室诸如，物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子植入腔室等、以及需要对横向温度轮廓进行方位角调谐的其他系统。还构想了空间可调谐加热器还可用于控制其他表面的温度，其他表面包括不用于半导体处理的那些表面。在一个或更多个实施例中，基板支撑组件通过允许利用基板温度来补偿腔室非均匀性(诸如，温度、流导、电场、等离子体密度等)来允许在真空工艺(诸如，蚀刻、沉积、植入等)期间对基板边缘处的临界尺度(CD)变化的校正。此外，一些实施例已证明了将跨基板的温度均匀性控制到小于约±0.3摄氏度的能力。图1是具有基板支撑组件126的示例性蚀刻处理腔室100的横截面示意图。如上文所讨论，基板支撑组件126可用于其他处理腔室中，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植入腔室等，以及需要用于控制表面或工件(诸如，基板)的温度轮廓的能力的其他系统。对跨表面的许多分立区域的温度的独立和局部的控制有益地实现了对温度轮廓的方位角调谐、对温度轮廓的中心至边缘调谐以及局部温度突点(诸如，热点和冷点)的减少。处理腔室100包括接地的腔室主体102。腔室主体102包括封围内部容积124的壁104、底部106和盖108。基板支撑组件126设置在内部容积124中，并且在处理期间在所述基板支撑组件126上支撑基板134。处理腔室100的壁104包括开口(未示出)，可穿过所述开口利用机器人将基板134移送进和移送出内部容积124。泵送端口110形成在腔室主体102的壁104或底部106中的一者中，并且流体地连接至泵送系统(未示出)。利用泵送系统来维持处理腔室100的内部容积124内的真空环境，同时移去处理副产物。气体面板112经由穿过腔室主体102的盖108或壁104中的至少一者而形成的一个或更多个入口端口114而将工艺气体和/或其他气体提供至处理腔室100的内部容积124。在内部容积124内激励由气体面板112提供的工艺气体以形成等离子体122，所述等离子体122用于处理设置在基板支撑组件126上的基板134。可由RF功率来激励工艺气体，所述RF功率经电感耦合至来自定位在腔室主体102外部的等离子体施加器120的工艺气体。在图1中所描绘的实施例中，等离子体施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板支撑组件，包含：主体，所述主体具有基板支撑表面和下表面；多个可调谐加热器，所述多个可调谐加热器设置在所述主体中；控制器，所述控制器耦接至所述多个可调谐加热器，所述控制器配置成用于独立地控制所述多个可调谐加热器中的每一个可调谐加热器相对于所述多个可调谐加热器中的另一者的输出，其中所述控制器包含：电控制器，其中，所述电控制器配置成用于单独地将可控功率提供至每一个可调谐加热器；以及光学控制器，所述光学控制器连接至外部控制器，并且配置成用于将指令传输至所述电控制器以便向每一个可调谐加热器供电。

【技术特征摘要】
2014.07.23 US 62/028,260;2014.07.24 US 62/028,6931.一种基板支撑组件，包含：主体，所述主体具有基板支撑表面和下表面；多个可调谐加热器，所述多个可调谐加热器设置在所述主体中；控制器，所述控制器耦接至所述多个可调谐加热器，所述控制器配置成用于独立地控制所述多个可调谐加热器中的每一个可调谐加热器相对于所述多个可调谐加热器中的另一者的输出，其中所述控制器包含：电控制器，其中，所述电控制器配置成用于单独地将可控功率提供至每一个可调谐加热器；以及光学控制器，所述光学控制器连接至外部控制器，并且配置成用于将指令传输至所述电控制器以便向每一个可调谐加热器供电。2.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述主体是静电夹盘。3.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述控制器具有RF过滤器，所述RF过滤器将所述控制器与所述可调谐加热器隔离。4.如权利要求3所述的基板支撑组件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·D·帕克，S·E·巴巴扬，K·马赫拉切夫，Z·郭，P·R·萨默，D·A·马洛尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US