具有射频隔离式加热器的静电吸盘制造技术

一种用于基板支撑组件的加热器组件，包含柔性主体。加热器组件进一步包含设置在柔性主体中的一或多个电阻式加热元件。加热器组件进一步包含第一金属层，第一金属层设置在柔性主体的顶表面上，并至少部分延伸至柔性主体的外侧壁上。加热器组件进一步包含第二金属层，第二金属层设置在柔性主体的底表面上，并至少部分延伸至柔性主体的外侧壁上，其中第二金属层在柔性主体的外侧壁处耦合至第一金属层，使得第一金属层与第二金属层包围柔性主体的外侧壁，并在柔性主体的外侧壁周围形成连续导电路径。

Electrostatic chuck with radio frequency isolation heater

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有射频隔离式加热器的静电吸盘
本文说明的实施方式一般涉及半导体制造，且更特定而言，涉及温度受控基板支撑组件及其使用方法。
技术介绍
随着对于集成电路的装置图案的特征尺寸变小，为了稳定且可重复的装置性能，这些特征的临界尺寸(CD)规格变成更为重要的准则。因为腔室不对称性(如腔室与基板温度、流导、与射频(RF)场)，在处理腔室内处理的基板上实现可允许的CD变异是困难的。在利用静电吸盘的工艺中，由于RF干扰，在基板表面上控制温度甚至更具有挑战性。例如，静电吸盘包含电阻式加热器组件，电阻式加热器组件暴露至来自RF产生器的RF信号。电阻式加热器组件变成对于RF信号的路径，防止RF信号均匀分布在静电吸盘表面上，并影响电阻式加热器组件的性能。加热器组件在蚀刻工艺期间内亦可暴露至化学物质，此将使得加热器组件劣化。
技术实现思路
本文说明的实施方式提供了具有加热器组件的基板支撑组件，此加热器组件受到保护而不受RF信号影响。在一个实施方式中，用于基板支撑组件的加热器组件，包含柔性主体，以及设置在柔性主体中的一或多个主电阻式加热元件。加热器组件进一步包含设置在柔性主体中的多个额外电阻式加热元件。加热器组件进一步包含第一金属层，第一金属层设置在柔性主体的顶表面上，并至少部分延伸至柔性主体的外侧壁上。加热器组件进一步包含第二金属层，第二金属层设置在柔性主体的底表面上，并至少部分延伸至柔性主体的外侧壁上，其中第二金属层在柔性主体的外侧壁处耦合至第一金属层，使得第一金属层与第二金属层包围柔性主体的外侧壁，并在柔性主体的外侧壁周围形成连续导电路径。在一个实施方式中，基板支撑组件包含金属冷却板、耦合至金属冷却板的加热器组件以及设置在加热器组件上的静电吸盘。加热器组件包含主体，主体包含上表面、下表面与外侧壁，其中主体的下表面设置在金属冷却板上。主体进一步包含设置在主体中的一或多个电阻式加热元件。主体进一步包含金属层，金属层设置在主体的上表面上，其中金属层沿着主体的外侧壁延伸至金属冷却板并耦合至金属冷却板，且其中金属层与金属冷却板一起包围加热器组件，并在加热器组件的外侧壁周围形成连续导电路径。静电吸盘包含陶瓷主体与设置在陶瓷主体中的电极。在一个实施方式中，方法包含：提供加热器组件，加热器组件包含主体，主体具有上表面、下表面与外侧壁，其中加热器组件进一步包含与设置在柔性主体中的多个加热组件。方法进一步包含：在加热器组件的上表面上设置第一金属层，其中第一金属层至少部分延伸至主体的外侧壁上。方法进一步包含：在加热器组件的下表面上设置第二金属层，其中第二金属层至少部分延伸至主体的外侧壁上。方法进一步包含：耦合第一金属层与第二金属层，使得第一金属层与第二金属层包围主体的外侧壁，并在主体的外侧壁周围形成连续导电路径。附图说明可参考多个实施方式以更特定地说明以上简要总结的更特定的说明，以更详细了解本专利技术的实施方式的上述特征，附图图标说明了其中一些实施方式。然而应注意到，附图仅说明本专利技术的一些实施方式，且因此不应被视为限制本专利技术的范围。图1为处理腔室的截面示意侧面图，此处理腔室具有基板支撑组件的一个实施方式；图2为详细图标基板支撑组件部分的部分截面示意侧面图；图3A至图3D为图标说明基板支撑组件内的空间可调谐式加热器与主电阻式加热器的各种位置的部分示意侧面图；图4为沿着图2剖面线3A-3A的截面图；图5为空间可调谐式加热器与主电阻式加热器的配线方案的图形绘示；图6为空间可调谐式加热器与主电阻式加热器的另一配线方案的图形绘示；图7为根据实施方式的将金属层设置到主体上的绘示。图8为根据一个实施方式的加热器组件的绘示。图9为根据另一实施方式的加热器组件的绘示。图10为根据又一实施方式的加热器组件的绘示。图11为根据实施方式的金属层的绘示。图12为根据实施方式的加热器组件的绘示。图13为一种用于处理加热器组件的方法的一个实施方式的流程图。图14为一种用于处理加热器组件的方法的另一实施方式的流程图。为了协助理解，已尽可能使用相同的元件符号标定图中共有的相同元件。已思及到，公开于一个实施方式中的要素，可无需进一步的叙述即可被有益地并入其他实施方式中。具体实施方式本文说明的实施方式提供了包含加热器组件的基板支撑组件，此加热器组件被金属包围。金属包围加热器组件，并在加热器组件周围提供连续导电路径。在实施方式中通过包围加热器组件，而屏蔽加热器组件以不受任何RF信号的影响。RF信号一般而言将对加热器组件中的电阻式加热器的操作，引入一定量的RF影响。RF信号对电阻式加热器的影响量在加热器组件周围附近可较大，而在加热器组件中心附近可较小。此种干扰可使电阻式加热器输出高于及(或)低于目标温度的加热温度，且因此可对生产工艺引入不确定性。通过将加热器组件包装在金属层或膜中，可减少或消除此种RF信号的RF影响。在加热器组件周围的金属层或膜可作为法拉第笼，并可在加热器组件周围提供连续导电路径。因此，在RF信号到达加热器组件时，此RF信号将在加热器组件周围流动，而非流动通过加热器组件的任何部分。使RF信号在加热器组件周围流动，可提升加热器组件输出的温度的精确性。此外，此可使得RF信号在加热器组件周围流动，亦可使得更均匀的RF功率分布被传递至基板支撑组件支撑的基板。再者，加热器组件可由柔性材料(如聚酰亚胺)组成，此种材料可容易受到腐蚀环境造成的侵蚀及(或)腐蚀的影响。通过以金属包围加热器组件，加热器组件可受到保护而不受到腐蚀环境(例如处理腔室内的化学物质与蚀刻化学物质)的影响。本文亦说明了包围加热器组件并在加热器组件周围提供连续导电路径的方法。在实施方式中，基板支撑组件包含多个加热区。每一加热区可由放置在此加热区中的加热元件来加热。基板支撑组件可包含两个至数百个加热区(例如在一些实施方式中包含150个加热区或200个加热区)。尽管下文将基板支撑组件说明为在蚀刻处理腔室中，但基板处理组件可被利用于其他类型的处理腔室中，如物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子注入腔室、与其他处理腔室，其中期望包围加热器组件并在加热器组件周围提供连续导电路径。亦思及的所包围的加热器组件亦可用于控制其他表面的温度，包含未用于半导体处理的表面。在一或多个实施方式中，基板支撑组件允许在工艺(如蚀刻、沉积、注入和类似工艺)期间内，基于调整基板温度以补偿腔室不均匀性(如温度、流导、电场(例如RF场)、等离子体化学物质和类似物)，来校正在所支撑基板边缘处的临界尺寸(CD)。此外，一些实施方式提供基板支撑组件，此基板支撑组件能够将基板上的温度均匀性控制在小于约摄氏正负0.3度。图1为示例性蚀刻处理腔室100的截面示意图，处理腔室100具有基板支撑组件126。如前述，基板支撑组件126可被利用于其他处理腔室中，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、离子注入腔室等等。此外，基板支撑组件126可被用于其他系统，其中期望具有控制表面或工件(如基板)的温度分布的能力。独立且局部地控制整个表面上的许多分立区域，有益地能够实现温度分布的方位性调谐、温度分布的中心至边缘调谐、以及减少局部温度粗糙度(如热点与冷点)。在一个实施方式中，处理腔室100包含接地腔室主体102。腔室主体102包含包围内部容积1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基板支撑组件的加热器组件，包含：柔性主体；一或多个电阻式加热元件，所述一或多个电阻式加热元件设置在所述柔性主体中；第一金属层，所述第一金属层设置在所述柔性主体的顶表面上，且所述第一金属层至少部分延伸至所述柔性主体的外侧壁上；以及第二金属层，所述第二金属层设置在所述柔性主体的底表面上，且所述第二金属层至少部分延伸至所述柔性主体的所述外侧壁上，其中所述第二金属层在所述柔性主体的所述外侧壁处耦合至所述第一金属层，使得所述第一金属层与所述第二金属层包围所述柔性主体的所述外侧壁，并在所述柔性主体的所述外侧壁周围形成连续导电路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.20 US 15/411,8961.一种用于基板支撑组件的加热器组件，包含：柔性主体；一或多个电阻式加热元件，所述一或多个电阻式加热元件设置在所述柔性主体中；第一金属层，所述第一金属层设置在所述柔性主体的顶表面上，且所述第一金属层至少部分延伸至所述柔性主体的外侧壁上；以及第二金属层，所述第二金属层设置在所述柔性主体的底表面上，且所述第二金属层至少部分延伸至所述柔性主体的所述外侧壁上，其中所述第二金属层在所述柔性主体的所述外侧壁处耦合至所述第一金属层，使得所述第一金属层与所述第二金属层包围所述柔性主体的所述外侧壁，并在所述柔性主体的所述外侧壁周围形成连续导电路径。2.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述柔性主体包含聚酰亚胺。3.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述第一金属层与所述第二金属层包含铝。4.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述第一金属层通过焊接耦合至所述第二金属层。5.如权利要求1所述的加热器组件，所述加热器组件进一步包含：金属环，所述金属环环绕所述柔性主体，其中所述第一金属层与所述第二金属层经由对所述金属环的各自焊接而耦合。6.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述第一金属层的直径与所述第二金属层的直径大于所述柔性主体的直径。7.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述第一金属层的第一部分与所述第二金属层的第一部分具有靠近所述第一金属层与所述第二金属层的中心的第一厚度，且所述第一金属层的第二部分与所述第二金属层的第二部分具有靠近所述第一金属层与所述第二金属层的外侧周边的第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。8.如权利要求1所述的加热器组件，其中所述加热器组件为基板支撑组件的部件，所述基板支撑组件包含所述加热器组件、金属冷却板以及静电吸盘，所述金属冷却板耦合至所述加热器组件的底表面，所述静电吸盘耦合至所述加热器组件的上表面。9.一种基板支撑组件，包含：金属冷却板；加热器组件，所述加热器组件耦合至所述金属冷却板，所述加热器组件包含：主体，所述主体包含上表面、下表面与外侧壁，其中所述主体的所述下表面设置在所述金属冷却板上；一或多个电阻式加热元件，所述一或多个电阻式加热元件设置在所述主体中；以及金属层，所述金属层设置在所述主体的所述上表面上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·班杰明森，肯·沙茨，德米特里·卢博米尔斯基，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US