具有等离子体限制特征的基板支撑基座制造技术

提供了一种用于加热的基板支撑基座的方法及装置。在一个实施例中，该加热的基板支撑基座包括：主体，包括陶瓷材料；多个加热元件，封装在该主体内。柱耦合至该主体的底面。多个加热器元件、顶电极及屏蔽电极安置在该主体内。该顶电极安置在该主体的顶面附近，而该屏蔽电极安置在该主体的该底面附近。导电杆被安置成穿过该柱且耦合至该顶电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有等离子体限制特征的基板支撑基座背景
本文中所公开的实施例总体上涉及具有等离子体限制特征的基板支撑基座。
技术介绍
半导体处理涉及能够在基板上产生微小集成电路的许多不同的化学及物理工艺。构成集成电路的材料层是由化学气相沉积、物理气相沉积、外延成长等等所产生的。使用光刻胶掩模及湿或干蚀刻技术来图案化材料层的某些部分。用以形成集成电路的基板可以是硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其他适当材料。在制造集成电路时，等离子体工艺通常用于沉积或蚀刻各种材料层。等离子体处理相对于热处理提供了许多优点。例如，与类似的热工艺所能实现的相比，等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)允许在较低温下且以较高的沉积速率执行沉积工艺。因此，PECVD对于具有严格热预算的集成电路制造而言(例如对于非常大规模或超大规模集成电路(VLSI或ULSI)设备制造而言)是有利的。用在这些工艺中的处理腔室一般包括安置于其中以在处理期间支撑基板的基板支撑件或基座，以及具有用于将工艺气体引进处理腔室的面板的喷淋头。等离子体由两个RF电极所产生的，其中面板用作顶电极。在某些工艺中，基座可包括嵌入式加热器及嵌入式金属网以充当底电极。工艺气体流过喷淋头，且等离子体在两个电极之间产生。在传统的系统中，RF电流穿过等离子体从喷淋头顶电极流至加热器底电极。RF电流将经过基座中的镍RF杆，且通过基座结构在内腔室壁中返回。长的RF路径导致RF功率损失。然而，更重要的是，长的镍RF杆具有高电感，这造成高的底电极电势，该高的底电极电势进而可能促进底腔室点燃(即寄生等离子体产生)。因此，存在等离子体处理腔室中的改良的RF返回路径的需要。
技术实现思路
提供了一种用于加热的基板支撑基座的方法及装置。在一个实施例中，该加热的基板支撑基座包括：主体，包括陶瓷材料；多个加热元件，封装在该主体内。柱耦合至该主体的底面。多个加热器元件、顶电极及屏蔽电极安置在该主体内。该顶电极安置在该主体的顶面附近，而该屏蔽电极安置在该主体的该底面附近。导电杆被安置穿过该柱且耦合至该顶电极。附图说明为了可详细理解本公开的上述特征的方式，可参照实施例获得上文所简要概括的更具体的描述，实施例中的一些绘示于所附附图中。然而，要注意的是，所附附图仅绘示典型的实施例，且因此不要被视为其范围的限制，因为本文中所公开的实施例可接纳其他同等有效的实施例。图1为等离子体系统的一个实施例的部分横截面图。图2为多区加热器的一个实施例的示意俯视图，该多区加热器可用作图1的等离子体系统中的基座。图3为接地件的一个实施例的示意侧视图，该接地件可用在图1的等离子体系统中的基座中。图4A为多区加热器的一个实施例的横截面示意图，该多区加热器可用在图1的等离子体系统中。图4B为多区加热器的第二实施例的横截面示意图，该多区加热器可用在图1的等离子体系统中。图5为多区加热器的一个实施例的横截面示意图，该多区加热器具有用于具有顶部RF馈送的等离子体系统的缩短的RF杆。图6为具有顶部RF馈送路径的多区加热器的一个实施例的横截面示意图。图7为具有底部RF馈送路径的多区加热器的一个实施例的横截面示意图。图8A-8D绘示顶电极多区加热器的各种实施例。图9为具有底部网RF路径的多区加热器的一个实施例的横截面示意图。图10为多区加热器的又另一实施例的横截面示意图，该多区加热器具有底部网RF路径的第二实施例。图11为多区加热器的又另一实施例的横截面示意图，该多区加热器具有底部网RF路径的第三实施例。为了促进了解，已使用了相同参考标号(于可能处)以指定附图中共有的相同元件。可以预期的是，于一个实施例中所公开的元件可有益地利用在其他实施例上而不用特别记载。具体实施方式本公开的实施例参照等离子体腔室而说明性地描述于下文，但是本文中所述的实施例可用在其他腔室类型中及多重工艺中。在一个实施例中，等离子体腔室用在等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)系统中。尽管示例性实施例包括两个处理区域，设想的是，本文中所公开的实施例可用于在具有单一处理区域或多于两个处理区域的系统中得利。也设想的是，本文中所公开的实施例可用于在包括物理气相沉积(PVD)腔室、原子层沉积(ALD)腔室、蚀刻腔室等的其他等离子体腔室中得利。图1为处理腔室100的部分横截面图。处理腔室100一般包括处理腔室主体102，该处理腔室主体具有定义一对处理区域120A及120B的腔室侧壁112、底壁116及共享的内侧壁101。处理区域120A-B中的每一个被类似地配置，且为了简要起见，仅将描述处理区域120B中的组件。基座128通过通路122安置在处理区域120B中，该通路形成于处理腔室100中的底壁116中。基座128提供加热器，该加热器被适配为将基板(未示出)支撑在其上表面上。基座128可包括加热元件(例如电阻式加热元件)以将基板温度加热且控制到期望的工艺温度。或者，可由远程加热元件(例如灯组件)加热基座128。基座128由凸缘133耦合至柱126。柱126将基座128耦合至电力出口或电箱103。电箱103可包括驱动系统，该驱动系统控制处理区域120B内的基座128的高度及移动。柱126也包含电力接口以向基座128提供电力。例如，柱126可具有用于从电箱103向安置在基座128中的一个或更多个加热器提供电力的电气接口。柱126也可包括被适配为可分离地耦合至电箱103的基底组件129。圆周环135被图示为在电箱103上方。在一个实施例中，圆周环135为被适配作为机械止动件或连接盘(land)的肩部，所述机械止动件或连接盘被配置为提供基底组件129与电箱103的上表面之间的机械接口。杆130被安置穿过形成于处理区域120B的底壁116中的通路124，且用于定位被安置穿过基座128的基板升降销161。基板升降销161选择性地将基板与基座隔开，以促进用机器人(未示出)进行基板的交换，该机器人用于通过基板传输端口160将基板传输进出处理区域120B。腔室盖104耦合至腔室主体102的顶端部分。盖104接纳耦合至其的一个或更多个气体分布系统108。气体分布系统108包括气体入口通路140，该气体入口通路将反应物及清洁气体穿过喷淋头组件142递送到处理区域120B中。喷淋头组件142包括环状基底板148，该环状基底板具有相对于面板146安置在中间的区隔板144。射频(RF)源165耦合至喷淋头组件142。此配置称为RF馈送路径的顶部馈送。面板146可充当RF源165的顶电极。RF源165向喷淋头组件142供电以促进在喷淋头组件142的面板146与加热的基座128之间产生等离子体。在一个实施例中，RF源165可以是高频射频(HFRF)电源，例如13.56MHzRF产生器。在另一实施例中，RF源165可包括HFRF电源及低频射频(LFRF)电源，例如300kHzRF产生器。或者，RF源可耦合至处理腔室主体102的其他部分(例如基座128)以促进等离子体产生。介电绝缘体158安置在盖104与喷淋头组件142之间，以防止将RF电力传导至盖104。遮蔽环106可安置在基座128的周边上，该遮蔽环106在基座128的期望高度处接合基板。可选地，冷却通道147形成于气体分布系统108的环状基底板148中以在操作期间冷却环状基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板支撑基座，包括：陶瓷主体，具有顶面及底面；柱，耦合至所述主体的所述底面；顶电极，安置在所述主体内，所述顶电极安置在所述主体的所述顶面附近；屏蔽电极，安置在所述主体内，所述屏蔽电极安置在所述主体的所述底面附近；导电杆，安置成穿过所述柱且耦合至所述顶电极；以及多个加热器元件，安置在所述主体内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.22 US 62/326,5881.一种基板支撑基座，包括：陶瓷主体，具有顶面及底面；柱，耦合至所述主体的所述底面；顶电极，安置在所述主体内，所述顶电极安置在所述主体的所述顶面附近；屏蔽电极，安置在所述主体内，所述屏蔽电极安置在所述主体的所述底面附近；导电杆，安置成穿过所述柱且耦合至所述顶电极；以及多个加热器元件，安置在所述主体内。2.如权利要求1所述的基板支撑基座，还包括：接地网，安置在所述主体内，所述接地网安置在所述主体的所述底面附近；以及接地管，安置成穿过所述柱且耦合至所述接地网，所述接地管具有内中空部分，其中所述导电杆被安置成穿过所述接地管的所述内中空部分。3.如权利要求2所述的基板支撑基座，还包括：加热器电力供应线路，耦合至所述加热器元件，其中所述加热器电力线路被安置成穿过所述柱。4.如权利要求3所述的基板支撑基座，其中所述加热器电力供应线路被安置成穿过所述接地管的所述内中空部分。5.如权利要求3所述的基板支撑基座，其中所述加热器电力供应线路被安置在所述接地管的所述内中空部分外面。6.如权利要求3所述的基板支撑基座，其中所述杆为具有圆柱形形状的RF管，其中所述加热器电力供应线路被安置在所述RF管内。7.如权利要求1所述的基板支撑基座，其中所述杆具有安置在与所述顶电极相对的末端处的电容器，其中所述杆通过所述电容器耦合至接地，其中所述电容器被配置为用于变化所述杆的阻抗。8.一种半导体处理腔室，包括：主体，具有侧壁、盖和底部，其中所述侧壁、盖及底部定义内部处理环境；喷淋头组件，具有面板，所述面板向RF源提供阴极；以及基座，安置在所述处理环境中，所述基座包括：柱；主体，包括陶瓷材料，所述主体具有顶面及底面，其中所述底面耦合至所述柱；电极，封装在所述主体内，所述电极安置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林兴，周建华，E·P·哈蒙德四世，Z·J·叶，Z·苏，J·赵，J·C·罗查阿尔瓦雷斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US