用于在等离子体处理设备执行等离子体处理时控制处理或腔室部件温度的部件和系统。第一传热流体通道设置于部件中、等离子体处理腔室内设置的工作表面下方，使得该第一通道在该工作表面的第一温度区域下方的第一长度可包括与该第一通道在该工作表面的第二温度区域下方的第二长度不同的传热系数(h)或传热面积(A)。在实施例中，不同的传热系数或传热面积设置成温度区域的函数，以使对该第一温度区域与该第二温度区域的温度控制更为独立。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例一般地涉及等离子体处理设备，且更具体地涉及在等离子体处理 腔室内处理工件期间控制温度的方法。
技术介绍
在等离子体处理腔室(诸如等离子体蚀刻或等离子体沉积腔室)中，腔室部件的温度通常都是处理期间要控制的重要参数。举例而言，衬底固定座(通称为夹具或台座)的温度可以受到控制，以在处理配方期间将工件加热/冷却至各种受控制温度(例如以控制蚀刻率)。同样地，在处理配方期间，喷头/上电极或其它部件的温度也可受控制，以影响处理(例如蚀刻率均匀性)。通常，等离子体处理腔室的设计中的各种限制都需要将传热介质引导至温度受控制部件，以致于在部件的非期望的部分内产生传热。举例而言，当处理气体分布喷头或工件夹具具有可独立受控以分隔开设定点温度或更好地管理区域间的相异热负荷的多个区域时，用以控制第一温度区域(也即，目标区域)的传热介质也可在到目标温度区域或离开目标温度区域的途中行进至接近第二温度区域(也即，旁侧区域)。因此，独立驱动多个温度区域会在区域之间产生明显的串扰、以及在旁侧区域内产生明显的温度不均匀性。
技术实现思路
用于在等离子体处理设备执行等离子体处理时控制处理或腔室部件温度的部件和系统。在某些实施例中，具有工作表面的等离子体处理腔室部件设置于等离子体处理腔室内。第一传热流体通道设置于该部件中该工作表面下方，使得该第一通道在该工作表面的第一区域下方的第一长度可包括与该第一通道在该工作表面的第二区域下方的第二长度不同的传热系数h或传热面积A。举例而言，当该第二长度位于该第一长度的下游时，该第一长度具有比第二长度较低的传热系数h，以使得第一传热流体对第一区域温度的影响比第一传热流体对第二区域的影响小(例如降低的传热率)。在实施例中，不同的传热系数或传热面积设置成温度区域的函数，以使对第一温度区域与第二温度区域的温度控制更为独立。在另一实施例中，当部件包括设置在工作表面的第一区域下方的第二传热流体通道时，在第二通道的长度上的传热系数或传热面积大于在第一通道的第一长度上的传热系数或传热面积，以使得经过第二通道的第二传热流体对于第一区域温度的影响会比经过第一通道的第一长度的第一传热流体更大。在示例性实施例中，当该部件是衬底夹具或处理气体喷头时，该工作表面为圆形且该第一区域包括圆形工作表面的环形部分，该环形部分围绕该第二区域。在某些实施例中，传热流体通道的长度设计成调节传热系数或传热面积中的一者。在特定实施例中，经由在通道第一长度周围结合阻热材料套部，以增加相对于第二长度的热阻值，在第一长度上的传热系数比第二长度上的传热系数低。在另ー实施例中，第一通道的第一长度设置于该工作表面下方沿着第一长度比沿着第二长度较大的距离处，和/或比第二传热流体通道长度更大的距离处。另外或替代地，断热器(例如排空空间或非金属材料)可另设置于第一通道与沿着第一长度的至少一部分的工作表面之间，以增加相对于第二长度的热阻值。 在实施例中，例如经由在第二长度上而不在第一长度上结合鳍部，在第一长度上的传热面积比在第二长度上的传热面积小。实施例包括等离子体处理腔室(诸如等离子体蚀刻或等离子体沉积系统)，等离子体处理腔室具有耦接至散热器和/或热源的温度受控制部件。该温度受控制部件系通过第一传热流体回路而耦接至第一散热器/热源，该第一流体回路经过分别内嵌在温度受控制部件的第一区域与第二区域中的通道的第一长度与第二长度。温度受控制部件通过第二传热流体回路而进ー步耦接至第二散热器/热源，该第二流体回路仅通过内嵌在第一区域中的通道长度。第一通道的第一长度具有的传热系数或传热面积不同于第二长度和/或第二通道的传热系数或传热面积。附图说明本专利技术的实施例已具体被提出、且在说明书的总结部分中已被明确要求权利。然而，本专利技术的实施例(关于构造与操作方法两者)以及本专利技术的对象、特征和优势皆可通过參照上述详细说明以及阅读附图而被了解，其中图IA为根据本专利技术的实施例的温度受控制等离子体处理腔室部件的布局图，该部件包括具有多个温度区域的工作表面；图IB与图IC为根据本专利技术的实施例的图IA所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的平面图，示出在第一区域中的工作表面温度变化；图2A根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的A-A’线的截面图；图2B根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的B-B ’线的截面图；图3A根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的A-A’线的截面图；图3B根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的B-B ’线的截面图；图4A根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的A-A’线的截面图；图4B根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的B-B ’线的截面图；图5A根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的A-A’线的截面图；图5B根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的B-B ’线的截面图；图6A根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔室部件的A-A’线的截面图；图6B根据本专利技术的实施例而示出沿着图I中所示的温度受控制等离子体处理腔 室部件的B-B ’线的截面图；图7图示根据本专利技术的实施例的等离子体蚀刻系统的示意图，该离子体蚀刻系统包括温度受控制处理气体喷头；以及图8图示根据本专利技术的实施例的等离子体蚀刻系统的示意图，该离子体蚀刻系统包括温度受控制衬底支撑夹具。具体实施例方式在下述详细说明中，提出各种具体细节以供透彻理解本专利技术的实施例。然而，本领域技术人员应了解可在没有这些具体细节的情况下实施其它实施例。在其它实例中，已知方法、程序、部件与电路都没有详细说明，以免混淆本专利技术。在本文中，术语“耦接”与“连接”、以及所述术语的衍生语用以描述部件之间的结构关系。应了解这些术语并非代表彼此同义。相反，在特定实施例中，“连接”可以用于指两个或两个以上组件彼此直接物理或电气接触。“耦接”可以用于表示两个或两个以上组件彼此直接或间接(利用在组件之间的其它中间组件)物理或电气接触，和/或两个或两个以上组件彼此共同操作或互相作用(例如有因果关系)。本文中所描述的是等离子体腔室部件，该部件包括第一传热流体通道，其中，设置于该部件的目标温度区域外部的通道的一部分设计为具有比设置于该部件的目标区域内的第一通道的一部分更小的传热系数h或传热面积A。通过降低传热系数h和/或传热面积A，可降低流经目标区域外部的第一通道部分的传热流体对于在目标区域外部的部件的工作表面温度的影响，即便在目标温度区域外部的热力学驱动カAT为最大。这对于包括第二温度受控制区域的等离子体腔室部件特别有利(其中第一传热流体通道经过该第二温度受控制区域而接近目标区域)。因此，在第二区域中工作表面的温度与第一传热流体通道较少地相关，且可提升第二区域内表面温度的均匀性。在实施例中，温度受控制等离子体处理腔室部件包括工作表面，该工作表面设置于等离子体处理腔室内，诸如在图7与图8中将进ー步说明的等离子体蚀刻系统。图IA为根据本专利技术的实施例的示例性温度受控制等本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：科坦·马哈德斯瓦拉萨瓦米，卡洛·贝拉，拉瑞·D·艾利萨迦，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：
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