支撑单元和包括该支撑单元的基板处理设备制造技术

本发明专利技术涉及支撑单元和包括该支撑单元的基板处理设备。该基板处理设备包括：腔室，其具有用于处理基板的处理空间；支撑单元，其在处理空间内支撑基板；气体供应单元，其将工艺气体供应到处理空间中；和等离子体源，其基于处理空间内的工艺气体产生等离子体。支撑单元包括：支撑板，基板放置在该支撑板上；聚焦环，其布置成围绕由支撑板所支撑的基板；和温度控制单元，其调节聚焦环的温度。温度控制单元可以包括：第一加热器，其布置成在聚焦环下方加热聚焦环并布置成与聚焦环相对；和冷却构件，其设置在第一加热器下方。

Support unit and substrate treatment equipment including the support unit

The invention relates to a support unit and a substrate processing device including the support unit. The substrate processing equipment includes: a chamber, which has a processing space for processing the substrate; a support unit which supports the substrate in the processing space; a gas supply unit which supplies process gas to the processing space; and a plasma source, which generates plasma based on process gas in the processing space. The supporting unit includes a supporting plate, a base plate placed on the supporting plate, a focusing ring arranged around a base plate supported by the supporting plate, and a temperature control unit which adjusts the temperature of the focusing ring. The temperature control unit may include: a first heater arranged under the focusing ring to heat the focusing ring and arranged opposite to the focusing ring; and a cooling member arranged under the first heater.

【技术实现步骤摘要】
支撑单元和包括该支撑单元的基板处理设备
本文描述的专利技术构思的实施方式涉及支撑单元和包括该支撑单元的基板处理设备。
技术介绍
为了制造半导体器件，通过诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入和薄膜沉积以及清洁工艺等各种工艺在基板上形成期望的图案。其中，从形成在基板上的层去除选定的加热区的蚀刻工艺包括湿法蚀刻工艺和干法蚀刻工艺。其中，使用等离子体的蚀刻装置用于干法蚀刻工艺。通常，在腔室的内部空间中形成电磁场以形成等离子体。电磁场将在腔室中提供的工艺气体激发成为等离子体状态。等离子体是指气体电离的状态，同时包括离子、电子和自由基。等离子体由于显著高温、强电场或射频电磁场而产生。半导体的制造工艺包括使用等离子体的蚀刻工艺。蚀刻工艺随着包含在等离子体中的离子粒子与基板碰撞而得以进行。图1是示出基板处理设备1的截面图。参考图1，典型地，支撑单元2在通过使用等离子体对基板“W”执行蚀刻过程的基板处理设备1内部支撑基板，该支撑单元2包括：支撑板3，在其上放置基板；和聚焦环4，其沿支撑板3的周向布置并支撑基板“W”的边缘区域。通常，调节支撑板3的温度的加热器5和冷却构件6设置到支撑单元2上，但是调节聚焦环4的温度的元件没有设置到支撑单元2上。通常，仅通过与支撑板3接触来调节聚焦环4的温度，但仅通过与支撑板3的简单接触可能难以适当地调节聚焦环4的温度。
技术实现思路
本专利技术构思的实施方式提供了能够精确地调节聚焦环的温度的设备。本专利技术构思的实施方式提供了能够均匀处理基板的设备。本专利技术构思的实施方式提供了能够提高用于基板的工艺的再现性的设备。本专利技术构思提供了一种用于处理基板的基板处理设备。根据本专利技术构思的示例性实施方式，基板处理设备包括：腔室，其具有用于处理基板的处理空间；支撑单元，其在处理空间内支撑基板；气体供应单元，其将工艺气体供应到处理空间中；和等离子体源，其基于处理空间内的工艺气体产生等离子体。支撑单元包括：支撑板，基板放置在该支撑板上；聚焦环，其布置成围绕由支撑板所支撑的基板；和温度控制单元，其调节聚焦环的温度。温度控制单元包括：第一加热器，其布置成在聚焦环下方加热聚焦环并布置成与聚焦环相对；第二加热器，其安装在第一加热器下方与第一加热器相对的位置处；和冷却构件，其设置在第二加热器下方。支撑单元还可以包括主体，其以环形定位在聚焦环下方，并且冷却构件可以设置在主体内部。第一加热器和第二加热器可以设置在主体中。支撑单元还可以包括传热片，其介于聚焦环和主体之间并且具有比主体的传热速率更高的传热速率。支撑单元还可以包括传热片防护件，其围绕传热片的内表面和外表面。传热片防护件可以与主体一体地设置。根据示例性实施方式，聚焦环可以具有底表面，其呈阶梯式以在底表面的内部区域和外部区域之间形成高度差，其中主体的顶表面可以呈阶梯式以与聚焦环的底表面接合。传热片防护件可以包括：内部防护件，其围绕内部片的内表面和外表面；和外部防护件，其围绕外部片的内表面和外表面。温度控制单元可以包括：温度测量构件，其测量聚焦环的温度；和控制器，其根据由温度测量构件测量的温度来控制第一加热器、第二加热器和冷却构件。当由温度测量构件测量的聚焦环的温度小于特定温度范围时，控制器可以升高第一加热器的温度，升高冷却构件的温度，并且升高第二加热器的温度。当由温度测量构件测量的聚焦环的温度高于特定温度范围时，控制器可降低第一加热器的温度，降低冷却构件的温度并降低第二加热器的温度。聚焦环可以包括硅(Si)、碳化硅(SiC)、石英、氧化钇(Y2O3)中的至少一者，并且主体可以是石英、氧化钇(Y2O3)和氧化铝(Al2O3)中的至少一者。另外，本专利技术构思提供了一种用于在用于处理基板的处理空间中支撑基板的支撑单元。根据本专利技术构思的示例性实施方式，支撑单元包括：支撑板，基板放置在该支撑板上；聚焦环，其布置成围绕由支撑板所支撑的基板；和温度控制单元，其调节聚焦环的温度。温度控制单元包括：第一加热器，其布置成在聚焦环下方加热聚焦环并布置成与聚焦环相对；第二加热器，其安装在第一加热器下方与第一加热器相对的位置处，和冷却构件，其设置在第二加热器下方。支撑单元还可以包括主体，其以环形定位在聚焦环下方，并且冷却构件可以设置在主体内部。第一加热器和第二加热器可以设置在主体中。支撑单元还可以包括传热片，其介于聚焦环和主体之间并具有比主体的传热速率高的传热速率。支撑单元还可以包括传热片防护件，其围绕传热片的内表面和外表面。支撑单元还可以包括支撑板加热构件，其加热支撑板。所述支撑板可以包括：静电卡盘，其具有其上放置基板的顶表面；以及下主体，其设置在静电卡盘下方并且具有供冷却流体在其中流动的冷却管线。冷却构件可以包括冷却流体通道，其供冷却流体在其中流动并形成在主体中。温度控制单元可以包括：温度测量构件，其测量聚焦环的温度；和控制器，其根据由温度测量构件测量的温度来控制第一加热器、第二加热器和冷却构件。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术构思的示例性实施方式，本专利技术构思的以上和其它目的和特征将变得显而易见。图1是示出典型基板处理设备的截面图；图2是示出根据本专利技术构思的实施方式的基板处理设备的截面图；图3是示出图2的支撑单元的一部分的截面图；和图4是示出根据本专利技术构思的另一实施方式的支撑单元的一部分的截面图。具体实施方式在下文中，将参考附图更详细地描述本专利技术构思的实施方式。本专利技术构思的实施方式可以以各种形式进行修改，并且本专利技术构思的范围不应被解释为受到以下描述的本专利技术构思的实施方式的限制。提供本专利技术构思的实施方式用于对本领域技术人员更完全地描述本专利技术构思。因此，附图中的部件的形状等被夸大以强调更清楚的说明。在下文中，将根据本专利技术构思的实施方式描述通过使用等离子体来蚀刻基板的基板处理设备。然而，本专利技术构思不限于此，而是可应用于具有用于支撑基板的边缘区域同时围绕支撑板(其上放置基板)的聚焦环的各种装置。另外，根据本专利技术构思的实施方式，静电卡盘将被描述为支撑单元的示例。然而，本专利技术构思不受限制，而支撑单元可以通过机械卡合或真空来支撑基板。图2是示出根据本专利技术构思的实施方式的基板处理设备的截面图。图3是示出图2的支撑单元200的一部分的截面图。参考图2和图3，基板处理设备10通过使用等离子体处理基板“W”。例如，基板处理设备10可以对基板“W”执行蚀刻过程。基板处理设备10包括腔室100、支撑单元200、气体供应单元300、等离子体源400和排气单元500。腔室100具有用于处理基板“W”的处理空间。腔室100包括壳体110、盖120和衬层130。壳体110具有内部空间，该内部空间具有敞开的顶表面。壳体110的内部空间被提供作为用于执行基板处理过程的处理空间。壳体110包括金属。壳体110可以包括铝(Al)。壳体110可以接地。壳体110在其底表面中形成有排气孔102。排气孔102与排气管线151连接。由工艺产生的反应副产物和滞留在壳体110的内部空间中的气体可以通过排气管线151排出到外部。通过排气处理，壳体110的内部压力降低到特定压力。盖120覆盖壳体110的敞开的顶表面。盖120设置为板状以密封壳体110的内部空间。盖120可以包括介电质窗口。衬层130设置在壳体110内部。衬层130具有内部空间，该内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：腔室，所述腔室具有用于处理所述基板的处理空间；支撑单元，所述支撑单元在所述处理空间内支撑所述基板；气体供应单元，所述气体供应单元将工艺气体供应到所述处理空间中；和等离子体源，所述等离子体源基于所述处理空间内的所述工艺气体产生等离子体，其中所述支撑单元包括：支撑板，所述基板放置在所述支撑板上；聚焦环，所述聚焦环布置成围绕由所述支撑板所支撑的所述基板；和温度控制单元，所述温度控制单元调节所述聚焦环的温度，并且其中所述温度控制单元包括：第一加热器，所述第一加热器布置成在所述聚焦环下方加热所述聚焦环并布置成与所述聚焦环相对；和冷却构件，所述冷却构件设置在所述第一加热器下方。

【技术特征摘要】
2017.05.12 KR 10-2017-00590041.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：腔室，所述腔室具有用于处理所述基板的处理空间；支撑单元，所述支撑单元在所述处理空间内支撑所述基板；气体供应单元，所述气体供应单元将工艺气体供应到所述处理空间中；和等离子体源，所述等离子体源基于所述处理空间内的所述工艺气体产生等离子体，其中所述支撑单元包括：支撑板，所述基板放置在所述支撑板上；聚焦环，所述聚焦环布置成围绕由所述支撑板所支撑的所述基板；和温度控制单元，所述温度控制单元调节所述聚焦环的温度，并且其中所述温度控制单元包括：第一加热器，所述第一加热器布置成在所述聚焦环下方加热所述聚焦环并布置成与所述聚焦环相对；和冷却构件，所述冷却构件设置在所述第一加热器下方。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述支撑单元还包括主体，所述主体设置成环形并位于所述聚焦环下方，以及其中所述冷却构件设置在所述主体内部。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述温度控制单元还包括第二加热器，所述第二加热器在所述第一加热器和所述冷却构件之间安装在与所述第一加热器相对的位置处。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一加热器和所述第二加热器设置在所述主体中。5.根据权利要求2所述的设备，其中所述支撑单元还包括传热片，所述传热片介于所述聚焦环和所述主体之间，以及其中所述传热片具有比所述主体的传热速率更高的传热速率。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述支撑单元还包括传热片防护件，所述传热片防护件围绕所述传热片的内表面和所述传热片的外表面。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述传热片防护件被设置为被所述主体附带。8.根据权利要求5所述的设备，其中所述聚焦环具有底表面，所述底表面呈阶梯式以在所述底表面的内部区域和外部区域之间形成高度差，其中所述主体的顶表面呈阶梯式以与所述聚焦环的所述底表面接合，并且，其中所述传热片包括：与所述内部区域对应的内部片；和与所述外部区域对应的外部片。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述传热片防护件包括：内部防护件，所述内部防护件围绕所述内部片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈真宇，金炯俊，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR