CN100437968C - 高温静电夹盘 - Google Patents

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Abstract

一种适用于高温的静电夹盘，该静电夹盘具有可替换的膨胀组件，该膨胀组件起外部管道装置和隔热的作用，位于静电夹盘主体和导热装置之间。该膨胀组件可以容纳静电夹盘主体和导热装置之间的不同热应力，和/或限制静电夹盘组件和导热装置之间的直接热传导。该静电夹盘能够操作在高于200℃的温度，因而该静电夹盘可以用来用等离子体腐蚀材料，例如铂，这种材料需要高温才能挥发难挥发的腐蚀产物，还可用来进行常规的等离子体腐蚀、化学蒸气沉积、溅射、离子注入、灰化等。可取下固定的膨胀组件的新颖设计使得该静电夹盘可以按比例放大，用于较大的工件，可以通过更多的热循环提高耐用性，达到更经济的运行。

Description

高温静电夹盘
本分案申请是基于申请号为02815069.4、申请日为2002年6月5日、发明名称为“高温静电夹盘”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于处理基片例如半导体晶片的静电夹盘(ESC)。该静电夹盘用于在进行腐蚀或者沉积工艺的等离子体反应室中支承半导体基片。该ESC特别适用于用高温等离子体腐蚀低温下难挥发的材料例如铂。
背景技术
一般采用真空处理室来腐蚀基片上的材料和在基片上进行材料的化学蒸气沉积(CVD)，方法是向该真空室中输送腐蚀性气体或者沉积气体，并将高频(RF)场加到该气体上，将气体激发，形成等离子状态。在共有的美国专利No.4340462、4948458和5200232中公开了平行板互感耦合等离子体(TCP)和电子同步加速器共振(ECR)反应器的例子，该TCP也称为电感耦合等离子体(ICP)。该真空处理室一般设计为可以满足其中进行工艺的操作性能要求。因此一般定做或者特别设计特殊的等离子体发生源、真空泵装置以及与特殊处理室相关的基片支承装置，这样才能满足这些操作特性要求。
在操作期间，通常采用基片定位器将基片支承在真空室中的要求位置。常规的基片定位器包括机械夹具和静电定位器(ESC)。在共有的美国专利No.5262029、5880922、5671116中提出了机械夹具和ESC基片定位装置的例子。形为电极的基片定位装置可以将高频(RF)功率输送到真空室中，如美国专利No.4579618中所述。单极式的静电夹盘采用单一电极。例如，见美国专利No.4665463。双极式的静电夹盘利用两个带电荷电极之间的相互吸引力，该电极由绝缘层分开。例如见美国专利No.4692836和5055964。
在进行某些处理操作期间，可以利用基片定位装置冷却基片，该基片包括平面显示板和较小的基片。这种冷却的方法是将气体例如氦加到基片定位装置和基片的相对平面之间。例如见美国专利No.5160152、5238499、5350479和5534816。该冷却气体通常输送到基片定位装置的沟道中或者作成具有一定图案的沟槽中，并向基片施加反向压力。
真空处理室的基片支承装置通常装在真空室的底壁上，使得基片支承装置的维修和替换很困难，并且费时间。在美国专利No.4340462、4534816、4579618、4615755、4984458、5200232和5262029中已提出这种装在底部上的基片支承装置的例子。在共有的美国专利No.5820723和5948704中说明了悬臂式的支承装置。
已经提出装有夹持电极和加热部件的高温静电夹盘，用在化学沉积真空中。例如见美国专利No.5730803、5867359、5908334和5968273以及欧洲专利公告628644A2。在这些专利中，欧洲专利公告628644A2公开一种氮化铝静电夹盘装置，该静电夹盘装置具有经打孔而形成网的RF金属电极板和嵌入其中的加热器，该静电夹盘装置支承在氧化铝圆筒上，使得静电夹盘装置的外周超过该圆筒。美国专利No.5730803公开一种用氮化硅或者氧化铝做的静电夹盘装置，该静电夹盘具有用Mo、W、W-Mo做的栅电和嵌入在其中的Mo加热金属丝线圈，该静电夹盘装置由Mo隔热圆筒支承，该圆筒包围通过热油脂与静电夹盘装置热接触的铜或者铝水冷冷却板，这种隔热装置允许静电夹盘和冷却板之间发生不同的膨胀。美国专利No.5867359公开一种在约500℃温度下工作的静电夹盘，该静电夹盘包括焊接在铌电极相对两侧的蓝宝石层(单晶Al2O3)，该静电夹盘组件铜焊在金属底板上。美国专利No.5908334公开一种用在温度超过175℃的静电夹盘，该静电夹盘包括在单极电极或者双极电极两侧各有的聚酰亚胺膜，下部的聚酰亚胺膜本身粘接在不锈钢板上。美国专利No.5968273公开一种多层的静电夹盘装置，该装置包括氮化铝的顶层、电极、氮化铝层、金属板、加热器、金属板以及铝的复合物，该静电夹盘由一个圆筒支承，使得该静电夹盘装置的外周伸过该圆筒。
某些静电夹盘装置采用导热气体例如氦气来增强晶片支承装置相邻表面之间的热传导。例如，美国专利No.5155652公开一种分层的静电夹盘，这些层包括：上部的热解氮化硼层或者选择性的聚酰亚胺层、氧化铝、石英或者金钢沙；其中由氮化硼基片和热解石墨导电图案构成的静电图案层；其中由氮化硼基片和热解石墨导电图案构成的加热层；由KOVAR合金(NiCoFe合金，29％Ni、17％Co和55％Fe)作的散热底座。该散热底座包括在下部的水冷沟道和上表面的气室，该气室在静电夹盘变热期间保持在真空状态下，或者充入氦气，以帮助冷却由静电夹盘支承的晶片。美国专利No.5221403公开一种支承台，该支承台由支承晶片的上部部件和包含流体通道以便控制晶片温度的下部部件构成，该上部部件包括由聚酰亚胺片之间的铜电极和上下部件接触表面之间的用于输送导热气体的间隙构成的静电夹盘。
共有的美国专利No.5835334说明一种高温静电夹盘，氦气引入到下部铝电极和固定在下部铝电极上电极帽的接触表面之间，该电极帽包括阳极化的铝或者涂有金钢沙的钼。保护氧化铝环和O形密封环可以尽量降低在金属帽和下部极之间的冷却气体渗漏。该电极帽包括冷却沟道，以便循环冷却剂乙二醇、硅油、fluorinert或者水/甘醇混合物，下电极包括加热器，用于将静电夹盘加热到约100-350℃的温度。为了防止由于不同热膨胀造成的阳极化铝的破裂，电极帽保持在不大于200℃的温度。在涂金钢沙的钼电极帽的情况下，该静电夹盘可以用于较高的温度。
国际专利公告WO99/36956说明一种腐蚀铂电极层的等离子体工艺，其中可将基片加热到150℃以上，并用高密度腐蚀气体的电感耦合等离子体腐蚀铂层，该腐蚀气体包括氯气、氩气和选择性的BCl3、HBr或者其混合物。美国专利No.5930639还公开一种铂的腐蚀工艺，在这种工艺中铂形成一个高介电常数电容器的一个电极，用氧气等离子体腐蚀该铂金属。
虽然已提出各种想法来改进静电夹盘设计，以便用在高温上，但是这种高温将造成不同的热应变，这种应变对于使用的不同热膨胀系数的材料是有害的。在保持陶瓷原材料例如氮化铝和金属材料例如不锈钢或者铝之间的气密密封时，这会造成特别大的问题。因此在这种技术中需要改进的静电夹盘装置，这种装置能够满足对高温静电夹盘材料所需的热循环要求。具体是，为增加生产效率而使用大的工件和制作较大的显示装置时，需要一种能够接纳较大热膨胀的装置。
发明内容
本发明提供一种用在高温真空处理室中的基片支承装置。在优选实施例中，该支承装置是一个静电夹盘，该静电夹盘包括静电夹盘主体、导热装置和膨胀组件，该膨胀组件形成在前二者之间的外部管道部分。该静电夹盘主体包括静电夹持电极和选择性的加热部件，该电极适合于将基片例如半导体晶片固定在静电夹盘主体的外表面上。该导热装置通过一个密闭空间与静电夹盘主体分开，该封闭空间位于静电夹盘主体和导热装置的分开一定距离的表面之间。该导热装置适合于利用该封闭空间中的导热气体的热传导除去静电夹盘主体上的热量。
本发明还提供一种基片支承装置的膨胀组件，该组件可以容纳静电夹盘主体和导热装置的不同热膨胀。该膨胀组件装使静电夹盘主体的外周固定在导热装置上。按照优选实施例，该膨胀组件形成外部管道，该管道与静电夹盘主体、内部管道部分和导热装置一起密封该封闭空间。在静电夹盘主体和膨胀组件之间的真空封闭件可以在静电夹盘主体热循环期间保持该封闭空间的气密密封性。该密封件最好是可压缩的金属密封件，最好是C形环密封件。
按照优选实施例，该导热装置最好包括冷却板，该冷却板具有至少一个循环冷却剂的冷却通道，使静电夹盘主体保持在要求的温度，该封闭空间是环形空间，伸过静电夹盘主体下表面的至少50％。在此实施例中，导热装置包括供气通道，导热气体经此供气通道流到环形空间中。按照优选实施例，该静电夹盘主体包括在封闭空间和静电夹盘主体外表面之间延伸的气体通道。该气体通道可以配置成任何适当的形式。例如，如果静电夹盘主体的外部分趋向于比其中心部分更热，则气体通道可以靠近膨胀组件，使得从封闭空间流出的导热气体在处理期间流到基片外周部分的下表面。在优选实施例中，可以将基片可控地加热到80℃以上，最好加热到约200℃-350℃以上，或者更高。在优选实施例中，在静电夹盘主体和导热装置之间通过膨胀组件的热导传受到薄的环形部分的限制，该薄环形部分起膨胀连接件和隔热作用，使得通过控制封闭空间中的导热气体压力便可调节传导热量。在更优选的实施例中，可以利用膨胀组件的隔热作用，限制高温区域和低温区域的直接热传导，使得静电夹盘主体的外周和静电夹盘主体内部分之间的温差小于4-5℃，最好小于约2℃，该高温区包括静电夹盘主体，而低温区包括导热装置(即冷却板)。
按照优选实施例，静电夹盘主体包括金属材料例如铝或者其合金，或者包括陶瓷材料例如氮化铝。可以采用升降杆来升高和降低基片。例如，导热装置包括升降杆例如装在其上的用线绳驱动的升降杆。该升降杆可以移向静电夹盘主体和移离该静电夹盘主体，使得该升降杆可以通过在静电夹盘主体上的孔，使放在静电夹盘主体上的基片升高和下降。
膨胀组件包括适合于固定导热装置的下部安装法兰和也起隔热作用的膨胀连接件，例如可弯曲的金属部件。该膨胀连接件包括内环形部分，该内环形部分利用弯曲部分连接于下部法兰和焊接或者铜焊在上部安装法兰上，反之也行。该静电夹盘主体利用夹持装置例如连续的固定环或者分段的环固定于膨胀组件的上部安装法兰。利用密封件例如压缩在静电夹盘主体外周下表面和膨胀组件上部安装法兰顶表面之间的金属C形密封环可以在静电夹盘主体和上部安装法兰之间形成气密密封。该固定环可以用其热膨胀系数与静电夹盘主体材料的热膨胀系数相匹配的材料制作，以便尽量降低在静电夹盘主体热循环期间该固定环的应变。
该静电夹盘主体包括陶瓷的或者金属的管形部分，该管形部分从静电夹盘主体下侧的中心部分伸出，使得管形部分的外表面形成密封空间的壁，该管形部分受到支承，以浮动方式接触导热装置，在其间形成气密密封。该管形部分的内部包括将RF和DC电源输送到固定电极和将AC电源输送到加热元件的供电装置和/或用于检测静电夹盘主体温度的温度测量装置。
按照本发明的实施例，该静电夹盘是真空处理室的可替换静电夹盘，其中该静电夹盘包括连接于膨胀组件的静电夹盘主体。该静电夹盘包括电极，该电极具有可连接于电源的电触头，该电源可以向电极提供充分的电荷，使基片通过静电固定在静电夹盘主体的外表面上。按照本发明的实施例，该静电夹盘包括可以方便替换的膨胀组件和方便替换的静电夹盘主体，因而通过经济的维修可以增加静电夹盘的有效寿命。因此，本发明还提供一种适合于可卸地装在本发明静电夹盘主体和传热装置之间的膨胀组件。
本发明还提供一种在真空处理室中处理基片的方法，其中该基片用静电固定在静电夹盘主体上。该方法包括：向电极充电，将基片固定在本发明静电夹盘的外表面上；用静电夹盘主体中的加热元件加热基片；向封闭空间中输送导热气体，该气体经静电夹盘主体上的孔流到基片下表面和静电夹盘主体外表面之间的间隙中；利用输送到封闭空间内的导热气体的热传导控制静电夹盘主体和基片的温度；处理该基片。
按照优选实施例，该方法还包括将处理气体输送到真空室中，并通电激发该处理气体，形成等离子体，并在处理操作期间，用该等离子体腐蚀基片的露出表面。而且也可以在处理操作期间，在基片的外表面上进行涂层。可以用适当的方法例如将射频能量输送到天线，使该处理气体激发形成等离子体，该天线将射频能量电感耦合到真空室中。在处理操作期间，可以向嵌入到静电夹盘主体的加热元件送电，加热基片。在固定基片之前，可以用装在导热装置上的升降杆将基片下放到静电夹盘主体的外表面上，该升降杆穿过静电夹盘主体外部分的孔。为了从静电夹盘主体上取出热量，该方法还包括使液体冷却剂在导热装置中循环。利用温度传感器检测基片的温度变化，该传感器由导热装置支承，并穿过静电夹盘主体上的孔。在处理操作期间用等离子体腐蚀铂金属层的情况下，该基片被加热到200℃以上的温度。
按照该方法，通过多个热传导路径可以去除静电夹盘主体上的热量，由此可以在整个静电夹盘主体上达到要求的热量分布。另外，通过改变封闭空间中的传热气体的压力，可以调节经这些导热路径除去的热量。例如，因为在静电夹盘主体下侧中心部分上伸出的陶瓷或者金属管形部分将热量从静电夹盘主体传导到导热装置上，所以该方法包括调节封闭空间中导热气体的压力，使得从经第一导热路径去除的热量与经第二导热路径去除的热量和经第三导热路径去除的热量相平衡，第一导热路径由封闭空间中的导热气体形成，而第二导热路径由外部管道装置形成，第三导热路径由中心管延伸部分形成。
附图说明
下面参照附图要详细说明本发明，这些附图中相同部件用相同编号表示，这些附图是：
图1是横截面图，示出其中装有本发明高温静电夹盘组件的真空处理室；
图2是横截面图，示出其中装有本发明高温静电夹盘组件的另一真空处理室；
图3是圈2所示悬臂式基片支承装置的透视图；
图4是横截面图，示出本发明实施例的高温静电夹盘组件；
图5示出图4所示高温静电夹盘组件一部分的细节；
图6是切去一部分的透视图，示出图4所示的高温静电夹盘。
具体实施方式
本发明提供一种用在高温真空处理室中的基片支承装置。在优选实施例中，该支承装置是静电夹盘，用于在处理期间将基片例如半导体晶片固定在真空处理室例如等离子体腐蚀反应器中。然而该静电夹盘可以作其它用处，例如在化学蒸气沉积期间、溅射期间、离子注入期间以及剥离阻挡层等期间用于固定基片。
按照本发明的优选实施例，该静电夹盘包括固定电极和选择性加热部件，该加热部件可以用来使支承在静电夹盘上的基片保持在高于80℃的高温下(某些常规静电夹盘的上限温度是60℃)，最好保持在200℃以上的温度，例如250-500℃。例如可以在化学蒸气沉积或者用等离子体腐蚀材料期间，用该静电夹盘支承晶片，其时需要将晶片加热到约150℃和以上的温度。
为了达到这种高温而又不损坏该静电夹盘，本发明提供一种用于静电夹盘的膨胀组件。该静电夹盘设计，特别是膨胀组件的设计提供一种具有高温性能而组合件尺寸又小的静电夹盘。
按照优选实施例，膨胀组件形成外部管道部分，该管道部分在静电夹盘有效受热部分和静电夹盘有效冷却部分的分开的表面之间形成一个封闭空间。该封闭空间充满导热气体，从而可以将热量从静电夹盘的受热部分传到受冷部分。利用金属密封环例如C形密封环在膨胀组件和静电夹盘主体之间保持气密密封。由于这种配置，所以在静电夹盘的受热部分不需要采用任何弹性密封件，由此静电夹盘的受热部分可以工作在弹性密封件将受到破坏的高温条件下。另外，因为有膨胀组件的封闭空间和隔热部件，所以冷却板保持在足够低的温度，允许使用与膨胀组件表面和冷却板表面接触的价廉连接密封件。另外，膨胀组件的设计使得静电夹盘的全高度较小，这样便使静电夹盘可以与紧凑系统的密封要求(覆盖区域)相匹配。膨胀组件的另一优点是在静电夹盘的受热和受冷部分之间可以容纳热应变。再一优点是，本发明的静电夹盘可以按比例放大到容纳大于200mm例如300mm晶片工件。另外，可以将导热气体例如氦气输送到基片下面的靶区域，而不需要在静电夹盘内形成复杂的气体通道配置。
按照使用本发明静电夹盘的优选方法，可以利用等离子体腐蚀法除去基片上的难挥发腐蚀产物，其中利用静电夹盘加热基片。这种难挥发腐蚀产物是在用等离子体腐蚀贵金属例如Pt、Pd、Ru、Ir、它们的混合物以及ZrO2和HfO2期间形成的，该ZrO2和HfO2材料在研究中用作电容器电极或者采用高k介电材料的晶体管电极。这种难挥发腐蚀性产物保持在基片表面上，除非基片受到充分加热。例如在腐蚀铂期间形成的氯化铂在几毫乇的压力下，将基片加热到约200℃，可使使其挥发。用在低温腐蚀工艺中的常规静电夹盘不适合于这种高温环境，因为这些静电夹盘将受到损坏性的热循环，这种热循环将破坏气密密封件和/或使静电夹盘材料失效。另外，因为这种常规静电夹盘的水冷部分与静电夹盘的受热部分直接热接触，所以静电夹盘上的热量将使冷却流体沸腾，造成静电夹盘的不均匀冷却和/或不能允分冷却静电夹盘。本发明的静电夹盘由于采用膨胀组件装置，所以可以解决这些问题。
按照优选实施例，静电夹盘主体用具有要求电特性和/或热特性的金属材料或者陶瓷材料制造。例如，静电夹盘主体可以用铝或者铝合金制造。或者，该静电夹盘主体可以用一种或者多种陶瓷材料制造，该陶瓷材料包括：氮化物例如氮化铝、氮化硼和氮化硅；碳化物例如碳化硅和碳化硼；氧化物例如氧化铝等，这些陶瓷材料可以充填或者不充填填料，例如须状、纤维状等的颗粒物或者渗透金属例如硅。可以用各种方法形成陶瓷静电夹盘主体。例如，用粉末冶金方法，将陶瓷材料形成为一个单块主体，例如先压实粉末或者流铸粉末，将陶瓷粉末形成为静电夹盘主体形状，使固定电极、加热器和电源连接件嵌入到其中，然后烧结粉末，使静电夹盘主体硬化，或者，可以用陶瓷材料片形成静电夹盘主体，这些陶瓷片上有夹持电极加热器和电源连接线的导线图案，然后叠置这些片，绕结这些层，形成最后的静电夹盘主体。
下面参考图1-6说明本发明高温静电夹盘组件的一个例示性实施例。该高温静电夹盘组件具有一些优点，例如较好的高温功能，相对较低的功率要求、较长的使用寿命、简单的后侧冷却、制造成本低以及设计紧凑，并可以按比例放大到适合于较大的工件。
本发明与常规的静电夹盘组件相比，具有更好的高温性能和相对较低的功率需求，常规静电夹盘中，冷却板与静电夹盘形成一体。在这种常规静电夹盘装置中，最大操作温度局限于约60℃。为了增加最大操作温度，本发明的高温静电夹盘被设计为由两个部分组成的组件，包括静电夹盘部分例如陶瓷静电夹盘主体和导热装置例如冷却板，该陶瓷静电夹盘主体具有嵌入的静电夹持电极。另外，膨胀组件最好包括薄的可偏转的环形部分，该环形部分起着隔热的作用，该膨胀组件结合于静电夹盘，使静电夹盘部分与冷却板绝热。该隔热部分显著降低了热量从静电夹盘部分的边缘传达到冷却板，由此可以使静电夹盘部分达到约350℃或者更高温度，而不需要将相当大量的功率输送到嵌入静电夹盘主体中的加热元件上。
膨胀组件增加了高温静电夹盘的工作寿命。具体是，采用膨胀组件，静电夹盘部分可以显著发生热膨胀而不会损坏高温静电夹盘的其它部分。在静电夹盘和膨胀组件之间的可替换密封件进一步增加了高温静电夹盘的使用寿命。可以将膨胀组件作成为一个单一部件或者多件焊接的组件，该部件包括薄壁环形部分，该环形部分允许静电夹盘部分热膨胀和收缩，同时尽量减小了热量从静电夹盘部分传达到冷却板，该薄壁环形隔热部分可以容纳静电夹盘部分和冷却板之间的不同热膨胀，由此可以尽量降低高温静电夹盘组件中的应力，因而减小了高温静电夹盘组件过早失效的可能。另外，该隔热部分这样设计，使得可以降低高温静电夹盘组件中铜焊焊接部的应力。
与依靠静电夹盘部分中的复杂气体分配装置来恰当地冷却基片的常规静电夹盘组件相比，本发明的高温静电夹盘结构简单，这种结构可以选择性地以更需要冷却的基片部分作目标。例如，高温静电夹盘组件包括在静电夹盘部分和冷却板之间的封闭空间，该静电夹盘部分由输入该封闭空间的导热气体冷却，通过从封闭空间伸到静电夹盘部分外表面的通道，可将导热气体输送到基片的选择部分，可以控制基片的温度。在用于等离子体腐蚀的高温静电夹盘中，高温静电夹盘部分外周附近形成气流分布孔，以增强基片外部分的冷却。因此不需要复杂的气体分布结构，因为气体分布孔形成在静电夹盘部分支承表面上的要求位置。
与其它的高温静电夹盘组件相比，采用本发明高温静电夹盘的膨胀组件可以降低制造成本和/或简化高温静电夹盘的制造。具体是，因为隔热部件使热的静电夹盘部分与冷却板热绝缘，所以可以在与冷却板接触的位置采用标准的廉价弹性密封件。另外，可拆卸固定的膨胀组件允许替换在膨胀连接件和静电夹盘主体之间的高温真空密封件。
这样设计本发明的高温静电夹盘，使其形成较小的总高度，因而该静电夹盘可以用在用悬臂支承臂支承静电夹盘的真空室中。例如，图1-3示出真空处理室10、24的例子，本发明的高温静电夹盘组件装在这些真空处理室中。尽管参照图1-3所示的真空装置说明本发明，但是技术人员应当看到，本发明的高温静电夹盘组件可以用在需要用静电方法固定基片的任何真空处理室中。例如，本发明的高温静电夹盘组件可以用作处理室中基片支承装置的一部分，在这些处理室中，可以进行各种半导体的等离子体处理或者非等离子体处理操作例如腐蚀、沉集、阻挡层剥离等。
如图1所示，真空室10包括悬臂式基片支承装置12，该支承装置从真空室的侧壁伸向内部，一个高温静电夹盘14由该支承装置12支承。穿过各种管道(未示出)的通道18通向支承装置12的内部。该各种管道服务于高温静电夹盘，例如向夹持电极输送直流电、向夹持电极或者向在处理期间形成基片高频偏压的分开电极输送高频能量、向加热器输送交流电、驱动升降杆的内部线绳、输送冷却高温静电夹盘和/或基片的冷却剂、传送传感器或者检测装置的电信号等。
在所述实施例中，安装法兰20和支承臂22形成整体部件，该整体部件可以利用例如机械紧固件可拆卸地装在真空室的开口中，而O形环和高频屏蔽装置配置在法兰20和真空室两个相对表面之间。在图1所示的配置中，真空室中的气体可用真空泵23经开口21抽出。利用装在真空室顶部的能源装置(未示出)在真空室中产生等离子体。即，真空室的顶部被设计成可以支承各种类型的等离子体发生器，例如电容耦合等离子体发生器、电感耦合等离子体发生器、微波等离子体发生器、磁控管等离子体发生器、螺旋波等离子体发生器或者其它合适的等离子体发生器。另外，可以利用各种类型的供气装置，例如气体分布板(沐浴头)、一个或者多个气体环，和/或气体喷射器或者其它的合适输气装置，将处理气体引入到真空室中。
图2示出真空处理室24和其上安装静电夹盘组件28的悬臂式基片支承装置26。如图所示，基片30支承在装在基片支承装置26上的高温静电夹盘组件28上。该支承装置26位于支承臂32(示于图3)的一端，该支承壁又以悬臂方式固定，因而可以从真空室中取出整个基片支承装置和支承臂组件26/32，方法是将该组件穿过真空室24侧壁上的开孔(未示出)。可以利用适当的装置例如供气管34或者气体分布板将处理气体输送到真空室中，该气体可以利用天线38例如平面线圈激发，形成等离子状态，该线圈通过介电部件40电感耦合高频能量。该天线可以通过任何适当的装置例如常规高频发生器42和匹配网路44提供高频能量。在处理晶片期间，将导热气体例如氦经孔46输送到晶片的后侧，如图3所示。
在图1-3所示的真空室中。需要尽量减小高温静电夹盘的高度以便容易地从真空室10、24中取出包含高温静电夹盘的基片支承装置26。下面参考图4-6所示实施例说明本发明例示性高温静电夹盘的细节，该静电夹盘具有使用寿命长、制造成本低、维修和操作方便以及结构紧凑等优点。
图4示出本发明第一实施例的高温静电夹盘组件50，其中高温静电夹盘组件50装在真空处理室中悬臂式基片支承装置上，如参照图1-3所示。图6是切取一部分的透视图，示出高温静电夹盘50。该高温静电夹盘50是两部件构成的装置，包括静电夹盘主体56和导热装置58。该静电夹盘56包括夹持电极60、选择性加热部件62和中心管形延伸部66。膨胀组件64包括下部环形安装法兰68，该膨胀组件起隔热作用，形成外部管道装置，该下部环形安装法兰用螺栓(未示出)可卸下地固定于导热装置58，并由销钉70准直。上部环形安装法兰124用螺栓126可卸下地固定于环125，该螺栓用于将静电夹盘56固定于上部安装法兰124。该静电夹盘主体56最好用显示绝缘特性的陶瓷材料例如氮化铝制造。该膨胀组件64和导热装置58可以用导热金属例如铝、铜、钛及其合金制造。然而优选材料是导热的金属例如不锈钢、钴、镍、钼、锆或者它们的合金。按照另一种方式，膨胀组件64和导热装置可以用与其中处理半导体基片的真空室相容的任何材料制作。
导热装置58包括冷却通道72，冷却剂例如水或者其它冷却剂可以用适当管子输送到通道72中。可以用管形延伸部66的电源输送线将电能输送到夹持电极60和加热部件62。例如可以用杆67将高频能量和直流电输送到夹持电极，该杆与底部连接于带69。可以用管形延伸部66中的温度反馈组件71检测静电夹盘的温度。
封闭空间80形成在静电夹盘主体56和导热装置58的隔开一定距离的表面82和84之间。用气体管子76将导热气体例如氦气输送到封闭空间80。可以用装在连接件78上的光纤元件77检测静电夹盘主体上基片的温度。虽然可以采用任何形式升降杆组件例如采用气动式升降杆组件，但是按照优选实施例，可以用许多线绳驱动的升降杆升高和降低基片，各个升降杆包括装在孔79中连接件和线绳驱动的升降杆。装在导热装置58沟槽中的弹性密封件88可以在膨胀组件64和传热装置58之间形成真空密封。弹性密封件92在导热装置58的下表面和绝缘安装板94之间形成真空密封，而弹性密封件96在安装板94的下表面和基片支承装置的外壳54之间形成真空密封。绝缘的边缘环98(例如用氧化铝、氮化硅、石英等制作)覆盖在安装板94上，而绝缘聚焦环100(例如用氧化铝、碳化硅、氮化硅等制作)覆盖在边缘环98上，并围绕静电夹盘主体56。
图5示出静电夹盘主体56以及装在上面的膨胀组件64的细节。如图5所示，膨胀组件64包括下部安装法兰68、起膨胀连接件和隔热作用的内环形部分102、上部安装法兰124以及焊接点104。该内环减弱部分102通过弯曲部分101连接于下部法兰68，通过焊接点104连接于上部安装法兰124。该环形部分102和法兰68由环形空间108分开。该法兰68和内环部分102用单片金属例如不锈钢制作(例如用切削方法、铸造方法、锻压方法等制造)。
该静电夹盘主体56由夹持装置例如环125固定在上部安装法兰124上，该环由螺栓126可松开地固定于上部安装法兰。在上部安装法兰124的顶表面120和静电夹盘主体56的下表面122之间形成小的间隙。位于上部安装法兰的表面121和静电夹盘主体56的底表面122之间的C形环112可以保持封闭空间80的气密密封。
当静电夹盘主体56变热和膨胀时，静电夹盘主体56的外直径部分便压在固定环125上，并使膨胀连接件102可弹性地偏转。弯曲部分101和内环部分102发生弹性形变，从而可以容纳静电夹盘主体56的热膨胀和收缩。因此，可以尽量降低静电夹盘主体56上的机械应力。固定环125用与静电夹盘主体56的热膨胀相匹配的材料制作。
可以采用任何合适的升降杆装置例如气动升降杆组件或者上述的线绳驱动杆组件升高和降低该低衬。例如，升降杆组件包括许多升降杆132，各个升降杆用连接于外壳中可滑动升降杆支承件的线绳(未示出)使其升高和降低，该外壳嵌入到孔79中，使其保持气密密封。在共有的美国专利No.5796066中进一步说明这种线绳驱动的升降杆。升降杆的孔136的尺寸定为可以使升降杆132运动，在封闭空间80中的导热气体可以在升降杆132的四周流动，从而流到基片的下面，该基片悬在静电夹盘主体56的上面。
导热气体经气体通道76送入封闭空间80，在封闭空间中的气体可以保持在任何适当的压力下，例如保持在2-20乇的范围内。取决于基片的直径，可以用三个或多个升降杆132来升高和降低基片。如图4和5所示，可以形成另外的孔46，以便围绕基片的边缘分布气体。另外，这些孔可以通向静电夹盘主体上表面中的沟槽(未示出)，以便有助于在基片的下面分布气体。为了向夹持电极和加热元件提供电力，可以在管形延伸部66中提供电力输送装置。另外，可以用其中一个电气输送装置来传送静电夹盘组件温度传感器71和装在开孔77中的基片温度传感器(未示出)的电信号。
膨胀组件内环部件102的薄横截面使得高温静电夹盘组件的静电夹盘主体与其余部件形成热隔离。利用静电夹盘主体的热隔离和尽量降低由于热量传离静电夹盘主体造成的热损耗，该静电夹盘主体能够达到高到约350℃或者更高的温度，而不需要消耗相对较大的电能。另外，内环膨胀连接件和隔热装置102与弯曲部分101的形状允许该连接件进行膨胀和收缩，这种膨胀和收缩是处理基片期间由于热循环造成的。因此，因为可以尽量降低作用在高温静电夹盘组件上的焊接点上的热应力，所以可以期待高温静电夹盘具有长的工作寿命。
由于使静电夹盘组件与高温静电夹盘组件的其余部分热隔离，所以可以采用标准的廉价弹性材料来形成与导热装置密封的真空密封件。这种真空密封件可以采用廉价的材料例如VITON制造。该静电夹盘主体可以用焙烧陶瓷材料层和金属化的材料层制造。例如共有的美国专利No.5880922说明一种制造陶瓷静电夹盘主体的适用方法。例如，这些层包括形成单极电极或者双极电极(该电极也起高频偏压电极的作用)的导电层，这些导电层夹陶瓷层中间。在其它的陶瓷层之间配置加热部件例如一个或者多个螺旋形加热部件。在静电夹盘主体上还装有用于将功率输送到夹持电极和加热元件的各种馈送连接线。
尽管已参照优选实施例详细说明本发明，但是技术人员可以看出，可以进行各种改变和采用等效的实施例，而不超出本发明的范围。

Claims (24)

1.一种真空处理室，用于处理半导体基片，所述处理室包括一个静电夹盘，该静电夹盘包括：
静电夹盘主体，包括静电夹持电极和选择性加热部件，该电极适合于用静电将基片固定在静电夹盘主体的外表面上；
导热装置，该导热装置通过静电夹盘主体和导热装置的隔开表面之间的封闭空间而与静电夹盘主体分开，该导热装置适合于用封闭空间中的导热气体的热传导除去静电夹盘主体的热量；
膨胀组件，将静电夹盘主体的外周连接到导热装置，该膨胀组件可以接纳静电夹盘组件和导热装置的不同的热膨胀，其中该膨胀组件可松开地连接到该静电夹盘主体。
2.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该膨胀组件包括可形变的环形部分。
3.如权利要求2所述的真空处理室，其特征在于，该可形变的环形部分限制热量在静电夹盘组件和导热装置之间直接传导，由此起隔热作用。
4.如权利要求2所述的真空处理室，其特征在于，该膨胀组件还包括第一和第二安装法兰；该可形变的环部分由弯曲部分连接于其中一个安装法兰。
5.如权利要求2所述的真空处理室，其特征在于，该膨胀组件还包括第一和第二安装法兰；该可形变的环形部分用铜焊或高温焊连接于其中一个法兰。
6.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该膨胀组件通过夹持装置可松开地连接到静电夹盘主体。
7.如权利要求6所述的真空处理室，其特征在于，该夹持装置压着静电夹盘主体的外边缘，并压紧静电夹盘主体和膨胀组件之间的金属密封件。
8.如权利要求7所述的真空处理室，其特征在于，该金属密封件是C形环密封件。
9.如权利要求6所述的真空处理室，其特征在于，该夹持装置包括固定环。
10.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该导热装置包括冷却板，该冷却板具有至少一个其中流动冷却剂的冷却通道，以使静电夹盘主体保持在要求的温度，该封闭空间是一个环形空间，该环形空间伸过至少50％的静电夹盘主体下表面，该导热装置包括使导热气体流入该封闭空间的供气通道。
11.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该膨胀组件形成该封闭空间的外壁，并在静电夹盘主体热循环期间保持静电夹盘主体和导热装置的气密密封。
12.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘主体包括在该密封空间和静电夹盘主体外表面之间延伸的气体通道，该气体通道选择性地靠近膨胀组件配置，并在处理期间，将导热气体从封闭空间输送到基片外周的下表面。
13.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘主体包括金属材料或者陶瓷材料。
14.如权利要求13所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘主体包括陶瓷材料，该陶瓷材料选自一组材料，这组材料包括氮化铝、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、氧化铝以及它们的混合物。
15.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘还包括陶瓷的或者金属的管形部分，该管形部分从静电夹盘主体下侧面的中夹部分伸出，该管形部分的外表面形成封闭空间的壁；该管形部分的内部选择性包括向夹持电极输送电荷的装置，向加热部件输送电流的装置和/或检测静电夹盘主体温度的装置；该管形部件的内部选择性通向大气压。
16.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，所述加热部件包括一个螺旋式加热器，所述静电夹盘还包括一个向该加热部件供电的装置。
17.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘还包括温度反馈组件，用于监测该静电夹盘主体的温度。
18.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，还包括升降杆组件，可操作地升降基片，该升降杆组件包括多个升降杆，该升降杆垂直地运动通过静电夹盘主体中的多个开孔。
19.一如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘安装在悬臂式基片支承装置上，该支承装置可通过处理室侧壁上的开孔从处理室移出。
20.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，处理气体通过气体供应管输送到处理室内部，气体分配板，一个或多个气体环以及/或者一个或多个气体喷射器以及该处理气体被一个天线激发成等离子态，该天线通过一个绝缘部件连接于射频能量。
21.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该真空处理室包括一真空泵，连接到该处理室底部的一个开孔，并且，通过位于处理室顶部的磁控管、螺旋波、电容耦合、电感耦合或微波能源，使等离子区产生于静电夹盘上方的一个空间。
22.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该真空处理室为等离子刻蚀室、化学气相沉积室、溅射室、离子注入室或抗剥离反应室。
23.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，该静电夹盘包括一个加热部件，将支承在静电夹盘上的一个晶片加热到250-500℃。
24.如权利要求1所述的真空处理室，其特征在于，还包括：
一个绝缘边缘环；以及
一个绝缘聚焦环，覆盖所述绝缘边缘环并围绕着静电夹盘主体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103904014A (zh) * 2012-12-31 2014-07-02 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘和反应腔室

Families Citing this family (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3870824B2 (ja) * 2001-09-11 2007-01-24 住友電気工業株式会社 被処理物保持体、半導体製造装置用サセプタおよび処理装置
US20040045813A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-11 Seiichiro Kanno Wafer processing apparatus, wafer stage, and wafer processing method
AU2003287837A1 (en) 2002-12-20 2004-07-14 Vortek Industries Ltd Methods and systems for supporting a workpiece and for heat-treating the workpiece
JP2005276886A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Nikon Corp 静電チャックおよび露光装置
US7452427B2 (en) * 2004-12-01 2008-11-18 Deft, Inc. Corrosion resistant conversion coatings
US20080314320A1 (en) * 2005-02-04 2008-12-25 Component Re-Engineering Company, Inc. Chamber Mount for High Temperature Application of AIN Heaters
US7789962B2 (en) * 2005-03-31 2010-09-07 Tokyo Electron Limited Device and method for controlling temperature of a mounting table, a program therefor, and a processing apparatus including same
US7479457B2 (en) * 2005-09-08 2009-01-20 Lam Research Corporation Gas mixture for removing photoresist and post etch residue from low-k dielectric material and method of use thereof
US20070169703A1 (en) * 2006-01-23 2007-07-26 Brent Elliot Advanced ceramic heater for substrate processing
US7826724B2 (en) * 2006-04-24 2010-11-02 Nordson Corporation Electronic substrate non-contact heating system and method
KR100702846B1 (ko) * 2006-05-16 2007-04-03 삼성전자주식회사 이온주입설비의 정전척 크리닝장치
US7501605B2 (en) * 2006-08-29 2009-03-10 Lam Research Corporation Method of tuning thermal conductivity of electrostatic chuck support assembly
CN101711481B (zh) * 2006-10-18 2013-01-09 汤姆森特许公司 使用预测数据精选进行视频编码的方法和装置
WO2008058397A1 (en) 2006-11-15 2008-05-22 Mattson Technology Canada, Inc. Systems and methods for supporting a workpiece during heat-treating
JP5660753B2 (ja) * 2007-07-13 2015-01-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ プラズマエッチング用高温カソード
WO2009042137A2 (en) 2007-09-25 2009-04-02 Lam Research Corporation Temperature control modules for showerhead electrode assemblies for plasma processing apparatuses
US8022718B2 (en) * 2008-02-29 2011-09-20 Lam Research Corporation Method for inspecting electrostatic chucks with Kelvin probe analysis
JP5718809B2 (ja) 2008-05-16 2015-05-13 マトソン テクノロジー、インコーポレイテッド 加工品の破壊を防止する方法および装置
US8194384B2 (en) * 2008-07-23 2012-06-05 Tokyo Electron Limited High temperature electrostatic chuck and method of using
JP5188584B2 (ja) * 2008-12-25 2013-04-24 株式会社アルバック 静電チャック用のチャックプレートの製造方法
US20100177454A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Component Re-Engineering Company, Inc. Electrostatic chuck with dielectric inserts
JP5088331B2 (ja) * 2009-01-26 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置用の構成部品及び熱処理装置
WO2010101191A1 (ja) * 2009-03-03 2010-09-10 東京エレクトロン株式会社 載置台構造、成膜装置、及び、原料回収方法
US8313612B2 (en) * 2009-03-24 2012-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for reduction of voltage potential spike during dechucking
TWI538094B (zh) * 2009-03-31 2016-06-11 蘭研究公司 用以處理盤狀物品的裝置
US8501631B2 (en) 2009-11-19 2013-08-06 Lam Research Corporation Plasma processing system control based on RF voltage
KR20120116923A (ko) * 2009-11-30 2012-10-23 램 리써치 코포레이션 각진 측벽을 가진 정전 척
JP5416570B2 (ja) * 2009-12-15 2014-02-12 住友電気工業株式会社 加熱冷却デバイスおよびそれを搭載した装置
CN102387655B (zh) * 2010-09-06 2015-10-21 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 用于等离子体设备的下电极及等离子体设备
CN102468208B (zh) * 2010-11-16 2015-07-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 卡盘和半导体处理装置
CN102465283B (zh) * 2010-11-16 2013-12-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种卡盘和半导体处理装置
WO2012080278A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-21 Mapper Lithography Ip B.V. Lithography system and method of processing substrates in such a lithography system
JP5609663B2 (ja) * 2011-01-18 2014-10-22 旭硝子株式会社 ガラス基板保持手段、およびそれを用いたｅｕｖマスクブランクスの製造方法
US9337067B2 (en) 2011-05-13 2016-05-10 Novellus Systems, Inc. High temperature electrostatic chuck with radial thermal chokes
US9673037B2 (en) 2011-05-31 2017-06-06 Law Research Corporation Substrate freeze dry apparatus and method
US9117867B2 (en) * 2011-07-01 2015-08-25 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck assembly
US10586686B2 (en) 2011-11-22 2020-03-10 Law Research Corporation Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery
JP6112016B2 (ja) * 2011-12-14 2017-04-12 株式会社ニコン 基板ホルダ及び基板貼り合わせ装置
US9842725B2 (en) 2013-01-31 2017-12-12 Lam Research Corporation Using modeling to determine ion energy associated with a plasma system
US10325759B2 (en) 2012-02-22 2019-06-18 Lam Research Corporation Multiple control modes
US9390893B2 (en) 2012-02-22 2016-07-12 Lam Research Corporation Sub-pulsing during a state
US10157729B2 (en) 2012-02-22 2018-12-18 Lam Research Corporation Soft pulsing
US9368329B2 (en) 2012-02-22 2016-06-14 Lam Research Corporation Methods and apparatus for synchronizing RF pulses in a plasma processing system
US9502216B2 (en) 2013-01-31 2016-11-22 Lam Research Corporation Using modeling to determine wafer bias associated with a plasma system
US9320126B2 (en) 2012-12-17 2016-04-19 Lam Research Corporation Determining a value of a variable on an RF transmission model
US9114666B2 (en) 2012-02-22 2015-08-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for controlling plasma in a plasma processing system
US10128090B2 (en) 2012-02-22 2018-11-13 Lam Research Corporation RF impedance model based fault detection
US9295148B2 (en) 2012-12-14 2016-03-22 Lam Research Corporation Computation of statistics for statistical data decimation
US9530620B2 (en) 2013-03-15 2016-12-27 Lam Research Corporation Dual control modes
US9171699B2 (en) 2012-02-22 2015-10-27 Lam Research Corporation Impedance-based adjustment of power and frequency
US9462672B2 (en) 2012-02-22 2016-10-04 Lam Research Corporation Adjustment of power and frequency based on three or more states
US9197196B2 (en) 2012-02-22 2015-11-24 Lam Research Corporation State-based adjustment of power and frequency
JP5989593B2 (ja) * 2012-04-27 2016-09-07 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材
US9408288B2 (en) 2012-09-14 2016-08-02 Lam Research Corporation Edge ramping
CN103794538B (zh) * 2012-10-31 2016-06-08 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘以及等离子体加工设备
US9043525B2 (en) 2012-12-14 2015-05-26 Lam Research Corporation Optimizing a rate of transfer of data between an RF generator and a host system within a plasma tool
US9155182B2 (en) 2013-01-11 2015-10-06 Lam Research Corporation Tuning a parameter associated with plasma impedance
US9779196B2 (en) 2013-01-31 2017-10-03 Lam Research Corporation Segmenting a model within a plasma system
US9620337B2 (en) 2013-01-31 2017-04-11 Lam Research Corporation Determining a malfunctioning device in a plasma system
US9142438B2 (en) * 2013-02-28 2015-09-22 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for clamping and declamping a substrate
US9107284B2 (en) 2013-03-13 2015-08-11 Lam Research Corporation Chamber matching using voltage control mode
US9119283B2 (en) 2013-03-14 2015-08-25 Lam Research Corporation Chamber matching for power control mode
US9668373B2 (en) 2013-03-15 2017-05-30 Applied Materials, Inc. Substrate support chuck cooling for deposition chamber
US9859145B2 (en) 2013-07-17 2018-01-02 Lam Research Corporation Cooled pin lifter paddle for semiconductor substrate processing apparatus
US9502221B2 (en) 2013-07-26 2016-11-22 Lam Research Corporation Etch rate modeling and use thereof with multiple parameters for in-chamber and chamber-to-chamber matching
CN104377155B (zh) * 2013-08-14 2017-06-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘以及等离子体加工设备
JP2015109249A (ja) * 2013-10-22 2015-06-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9594105B2 (en) 2014-01-10 2017-03-14 Lam Research Corporation Cable power loss determination for virtual metrology
JP6293499B2 (ja) 2014-01-27 2018-03-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 真空処理装置
US9368370B2 (en) * 2014-03-14 2016-06-14 Applied Materials, Inc. Temperature ramping using gas distribution plate heat
CN105431924B (zh) * 2014-04-09 2020-11-17 应用材料公司 用于解决具有改良的流动均匀性/气体传导性的可变的处理容积的对称腔室主体设计架构
US10950421B2 (en) 2014-04-21 2021-03-16 Lam Research Corporation Using modeling for identifying a location of a fault in an RF transmission system for a plasma system
US11302520B2 (en) 2014-06-28 2022-04-12 Applied Materials, Inc. Chamber apparatus for chemical etching of dielectric materials
US10325800B2 (en) * 2014-08-26 2019-06-18 Applied Materials, Inc. High temperature electrostatic chucking with dielectric constant engineered in-situ charge trap materials
US9536749B2 (en) 2014-12-15 2017-01-03 Lam Research Corporation Ion energy control by RF pulse shape
JP6609425B2 (ja) 2015-06-17 2019-11-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US9805963B2 (en) 2015-10-05 2017-10-31 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with thermal choke
JP6697363B2 (ja) * 2015-10-30 2020-05-20 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材、その製法及びシャフト付きヒータ
JP6960737B2 (ja) * 2017-01-23 2021-11-05 株式会社日立ハイテク 真空処理装置
CN107808848A (zh) * 2017-11-28 2018-03-16 北京北方华创微电子装备有限公司 静电卡盘以及半导体设备
US10306776B1 (en) 2017-11-29 2019-05-28 Lam Research Corporation Substrate processing system printed-circuit control board assembly with one or more heater layers
JP7083463B2 (ja) 2018-02-23 2022-06-13 株式会社日立ハイテク 真空処理装置
JP6873178B2 (ja) * 2019-03-26 2021-05-19 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材、その製法及び成形型
RU191199U1 (ru) * 2019-04-26 2019-07-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Блок фиксации нагреваемой подложки в вакуумной камере с плоско-пружинными зажимами фиксирующих керамических пластин
US11610792B2 (en) * 2019-08-16 2023-03-21 Applied Materials, Inc. Heated substrate support with thermal baffles
CN115461856A (zh) 2020-04-29 2022-12-09 应用材料公司 用于均匀性改善的加热器盖板
CN112002658B (zh) * 2020-08-25 2024-06-21 北京北方华创微电子装备有限公司 加热器和加热基座
CN112011778B (zh) * 2020-08-26 2022-08-16 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体工艺设备中的卡盘组件及半导体工艺设备
CN112133619B (zh) * 2020-09-22 2023-06-23 重庆臻宝科技股份有限公司 下部电极塑封夹具及塑封工艺
JP7482746B2 (ja) 2020-10-19 2024-05-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム、及びメンテナンス方法
US11598006B2 (en) * 2021-01-08 2023-03-07 Sky Tech Inc. Wafer support and thin-film deposition apparatus using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882411A (en) * 1996-10-21 1999-03-16 Applied Materials, Inc. Faceplate thermal choke in a CVD plasma reactor
US5930639A (en) * 1996-04-08 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Method for precision etching of platinum electrodes
US5948704A (en) * 1996-06-05 1999-09-07 Lam Research Corporation High flow vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
EP1111661A2 (en) * 1999-12-22 2001-06-27 Lam Research Corporation High temperature electrostatic chuck

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340462A (en) 1981-02-13 1982-07-20 Lam Research Corporation Adjustable electrode plasma processing chamber
JPS5986260A (ja) * 1982-11-10 1984-05-18 Hitachi Ltd ゲ−トタ−ンオフサイリスタ
GB2147459A (en) 1983-09-30 1985-05-09 Philips Electronic Associated Electrostatic chuck for semiconductor wafers
US4692836A (en) 1983-10-31 1987-09-08 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Electrostatic chucks
US4579618A (en) 1984-01-06 1986-04-01 Tegal Corporation Plasma reactor apparatus
US4534816A (en) 1984-06-22 1985-08-13 International Business Machines Corporation Single wafer plasma etch reactor
US4615755A (en) 1985-08-07 1986-10-07 The Perkin-Elmer Corporation Wafer cooling and temperature control for a plasma etching system
US5262029A (en) 1988-05-23 1993-11-16 Lam Research Method and system for clamping semiconductor wafers
JPH02250198A (ja) 1989-03-24 1990-10-05 Tdk Corp テープカセット自動販売機
US4948458A (en) 1989-08-14 1990-08-14 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma
JP3129452B2 (ja) 1990-03-13 2001-01-29 富士電機株式会社 静電チャック
US5238499A (en) 1990-07-16 1993-08-24 Novellus Systems, Inc. Gas-based substrate protection during processing
US5055964A (en) 1990-09-07 1991-10-08 International Business Machines Corporation Electrostatic chuck having tapered electrodes
US5200232A (en) 1990-12-11 1993-04-06 Lam Research Corporation Reaction chamber design and method to minimize particle generation in chemical vapor deposition reactors
US5155652A (en) 1991-05-02 1992-10-13 International Business Machines Corporation Temperature cycling ceramic electrostatic chuck
US5350479A (en) 1992-12-02 1994-09-27 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck for high power plasma processing
EP0628644B1 (en) 1993-05-27 2003-04-02 Applied Materials, Inc. Improvements in or relating to susceptors suitable for use in chemical vapour deposition devices
US5511799A (en) 1993-06-07 1996-04-30 Applied Materials, Inc. Sealing device useful in semiconductor processing apparatus for bridging materials having a thermal expansion differential
US5535090A (en) 1994-03-03 1996-07-09 Sherman; Arthur Electrostatic chuck
US5691876A (en) 1995-01-31 1997-11-25 Applied Materials, Inc. High temperature polyimide electrostatic chuck
US5671116A (en) 1995-03-10 1997-09-23 Lam Research Corporation Multilayered electrostatic chuck and method of manufacture thereof
US5534816A (en) 1995-04-14 1996-07-09 Delco Electronics Corporation Programmable transducer amplifier circuit
US5708556A (en) * 1995-07-10 1998-01-13 Watkins Johnson Company Electrostatic chuck assembly
US5730803A (en) 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body
US5796066A (en) 1996-03-29 1998-08-18 Lam Research Corporation Cable actuated drive assembly for vacuum chamber
US5820723A (en) 1996-06-05 1998-10-13 Lam Research Corporation Universal vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
JPH1064983A (ja) 1996-08-16 1998-03-06 Sony Corp ウエハステージ
US5835334A (en) 1996-09-30 1998-11-10 Lam Research Variable high temperature chuck for high density plasma chemical vapor deposition
US6034863A (en) * 1997-11-12 2000-03-07 Applied Materials, Inc. Apparatus for retaining a workpiece in a process chamber within a semiconductor wafer processing system
EP1048064A1 (en) 1998-01-13 2000-11-02 Applied Materials, Inc. Etching methods for anisotropic platinum profile
US6159055A (en) * 1998-07-31 2000-12-12 Applied Materials, Inc. RF electrode contact assembly for a detachable electrostatic chuck

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930639A (en) * 1996-04-08 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Method for precision etching of platinum electrodes
US5948704A (en) * 1996-06-05 1999-09-07 Lam Research Corporation High flow vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
US5882411A (en) * 1996-10-21 1999-03-16 Applied Materials, Inc. Faceplate thermal choke in a CVD plasma reactor
EP1111661A2 (en) * 1999-12-22 2001-06-27 Lam Research Corporation High temperature electrostatic chuck

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103904014A (zh) * 2012-12-31 2014-07-02 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘和反应腔室
CN103904014B (zh) * 2012-12-31 2016-12-28 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘和反应腔室

Also Published As

Publication number Publication date
IL159497A0 (en) 2004-06-01
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KR20040015763A (ko) 2004-02-19
EP1399963B1 (en) 2007-03-07
WO2003003448A2 (en) 2003-01-09
JP2005516379A (ja) 2005-06-02
RU2004102206A (ru) 2005-02-27
CN1941317A (zh) 2007-04-04
CN1537328A (zh) 2004-10-13

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