The present invention relates to a temperature-controlled window of a plasma treatment chamber component, in particular to a temperature-controlled dielectric window of an inductively coupled plasma treatment chamber comprising a dielectric window forming a top wall of the plasma treatment chamber in which at least the first and second channels are provided. The liquid circulation system includes a cold liquid source circulating in the first closed loop not connected with the channel fluid, a hot liquid source circulating in the second closed loop connected with the channel fluid, and a first and second heat exchangers. The cold liquid passes through the first heat exchanger at a controlled flow rate, and the temperature of the hot liquid is regulated by heat transfer with the cold liquid through the first heat exchanger and then through the inlet of the first passage. The cold liquid passes through the second heat exchanger at a controlled flow rate, and the temperature of the hot liquid is regulated by heat transfer with the cold liquid through the second heat exchanger and then through the inlet of the second passage.
【技术实现步骤摘要】
等离子体处理腔室部件的温度受控窗
本公开涉及等离子体处理腔室的窗的温度控制。更具体地，本公开涉及通过使热液体循环通过窗中的通道且单独地控制每个通道中的热液体的温度来进行窗的温度控制。
技术介绍
等离子体处理装置用于借助包括蚀刻、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、离子注入和去胶的技术来处理衬底。在等离子体处理中使用的一种等离子体处理装置包括电感耦合等离子体（ICP）腔室，其具有将处理气体激励成等离子体状态以处理腔室中的衬底的一个或多个RF线圈形式的RF天线。由于缩小的特征尺寸和新材料的实现，要求等离子体处理装置改进以控制等离子体处理的条件。在ICP腔室中，陶瓷窗将腔室与诸如RF天线或RF线圈等RF源分隔开。陶瓷窗材料的易碎本质对所使用的RF功率提出了限制，因为随着RF功率增加，进入陶瓷窗的热通量增加。热通量导致产生温度梯度，并且因此导致陶瓷窗的内部应力。而且，热通量的分布可具有高度的非均匀分布，这加剧了热应力问题。
技术实现思路
在一实施例中，利用液体循环系统来控制电感耦合等离子体处理腔室的介电窗的温度。窗包括其中的至少第一和第二通道，第一和第二通道中的每...
【技术保护点】
1.一种电感耦合等离子体处理腔室的温度受控介电窗，其包括：形成所述等离子体处理腔室的顶壁的介电窗，该介电窗中具有至少第一和第二通道，所述第一和第二通道中的每一个都具有使温度受控液体在所述通道中循环的入口和出口；以及液体循环系统，其具有在不与所述通道流体连通的第一闭环中循环的冷液体源、在与所述通道流体连通的第二闭环中循环的热液体源，以及至少第一和第二换热器；所述第一换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源和所述第一通道的入口，以使冷液体以可控流速通过所述第一换热器并且随着热液体通过所述第一换热器且随后通过所述第一通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度；所述第二换热器...
【技术特征摘要】
2013.02.01 US 13/756,9861.一种电感耦合等离子体处理腔室的温度受控介电窗，其包括：形成所述等离子体处理腔室的顶壁的介电窗，该介电窗中具有至少第一和第二通道，所述第一和第二通道中的每一个都具有使温度受控液体在所述通道中循环的入口和出口；以及液体循环系统，其具有在不与所述通道流体连通的第一闭环中循环的冷液体源、在与所述通道流体连通的第二闭环中循环的热液体源，以及至少第一和第二换热器；所述第一换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源和所述第一通道的入口，以使冷液体以可控流速通过所述第一换热器并且随着热液体通过所述第一换热器且随后通过所述第一通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度；所述第二换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源和所述第二通道的入口，以使冷液体以可控流速通过所述第二换热器并且随着热液体通过所述第二换热器且随后通过所述第二通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度。2.如权利要求1所述的温度受控介电窗，其中:所述第一闭环包括主线路、与所述主线路和所述第一换热器流体连通的第一分支线路、与所述主线路和所述第二换热器流体连通的第二分支线路、沿着所述第一和第二分支线路的阀、以及使来自所述第一和第二换热器的冷液体返回到冷液体源的返回线路，所述液体循环系统包括控制系统，所述控制系统接收来自嵌入到所述介电窗中的热电偶的信号以及来自测量通过所述第一和第二换热器的冷液体的流速的控制阀的信号，以及所述控制系统操作所述控制阀以控制通过所述第一和第二换热器的冷液体的流速。3.如权利要求1所述的温度受控介电窗，其中所述介电窗包括陶瓷材料制顶板和陶瓷材料制底板，所述顶板具有在其下表面中的所述第一和第二通道，并且所述顶板和底板通过共烧或者通过粘合而连结。4.如权利要求3所述的温度受控介电窗，其中所述第一和第二通道具有0.01至0.03英寸的高度以及1至2英寸的宽度。5.如权利要求1所述的温度受控介电窗，其中所述热液体是介电液体并且所述冷液体是水。6.如权利要求1所述的温度受控介电窗，还包括覆在所述介电窗的上表面上的歧管，所述歧管具有水平对齐并与所述入口和出口垂直对准的流道以及水平对齐并与所述介电窗的所述上表面中的安装孔垂直对准的安装孔。7.如权利要求1所述的温度受控介电窗，其中所述介电窗包括在所述介电窗中央的镗孔，所述镗孔被构造成接纳气体喷射器，所述气体喷射器将处理气体输送到所述等离子体处理腔室中。8.如权利要求2所述的温度受控介电窗，其中所述介电窗还包括第三、第四和第五通道，所述液体循环系统包括第三、第四和第五换热器；所述第三换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源以及所述第三通道的入口，使得冷液体以可控流速通过所述第三换热器并且随着热液体通过所述第三换热器并且随后通过所述第三通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度；所述第四换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源和所述第四通道的入口，使得冷液体以可控流速通过所述第四换热器并且随着热液体通过所述第四换热器且随后通过所述第四通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度；所述第五换热器连接至所述冷液体源、所述热液体源和所述第五通道的入口，使得冷液体以可控流速通过所述第五换热器并且随着热液体通过所述第五换热器且随后通过所述第五通道的入口而通过与冷液体进行换热来调节热液体的温度；所述第一闭环还包括：与所述主线路和所述第三换热器流体连通的第三分支线路、与所述主线路和所述第四换热器流体连通的第四分支线路、与所述第五换热器流体连通的第五分支线路、沿着所述第三、第四和第五分支线路的阀以及使来自所述第三、第四和第五换热器的冷液体返回到所述冷液体源的返回线路，所述控制系统接收来自嵌入到所述介电窗中的热电偶的信号以及来自测量通过所述第三、第四和第五换热器的冷液体的流速的控制阀的信号，以及所述控制系统操作所述控制阀以控制通过所述第三、第四和第五换热器的冷液体的流速。9.如权利要求8所述的温度受控介电窗，其中所述换热器以垂直阵列排布，通过共同线路来供给热液体到所述垂直阵列的上端处的入口，冷液体供...
【专利技术属性】
技术研发人员：马特·布舍，亚当·梅斯，迈克尔·康，艾伦·龙尼，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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