CN103891417B - 具有腔室壁温度控制的等离子体反应器 - Google Patents

具有腔室壁温度控制的等离子体反应器 Download PDF

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Abstract

于此提供一种用于处理基板的设备。于一些实施例中，设备包含：第一导电本体，绕处理腔室的内部容积中的基板支撑件而设置；第一导电环，具有内缘及外缘，该内缘耦接至第一导电本体的第一端，该外缘自内缘径向向外而设置；第二导电本体，耦接至第一导电环的外缘，并具有至少一部分设于第一导电环上，其中第二导电环的至少一部分和第一导电环部分地界定第一导电环上的第一区域；及加热器，经配置成加热第一导电本体、第二导电本体及第一导电环。

Description

具有腔室壁温度控制的等离子体反应器
技术领域
本发明的实施例大体关于基板处理设备。
背景技术
基板处理系统，如等离子体反应器，可用以于基板上沉积、蚀刻或形成层。有益于控制此基板处理的方面的一个参数为用以处理基板的等离子体反应器的壁温度。
因此，发明人于此提供基板处理系统的实施例，这些实施例可提供基板处理系统的衬垫或腔室壁的改良温度控制。
发明内容
于此提供一种用于处理基板的设备。于一些实施例中，用于处理基板的设备可包含：第一导电本体，绕处理腔室的内部容积中的基板支撑件而设置；第一导电环，具有内缘及外缘，该内缘耦接至第一导电本体的第一端，该外缘自内缘径向向外而设置；第二导电本体，耦接至第一导电环的外缘，并具有至少一部分设于第一导电环上，其中第二导电环的至少一部分和第一导电环部分地界定第一导电环上的第一区域；及加热器，经配置成加热第一导电本体、第二导电本体及第一导电环。
于一些实施例中，基板处理设备可包含：处理腔室，具有内部容积及设置于内部容积中的基板支撑件；第一导电本体，绕处理腔室的内部容积中的基板支撑件而设置；第一导电环，具有内缘及外缘，该内缘耦接至第一导电本体的第一端，该外缘自内缘径向向外而设置；第二导电本体，耦接至第一导电环的外缘，并具有至少一部分设于第一导电环上，其中第二导电本体的至少一部分及第一导电环部分地界定第一导电环上的第一区域；及加热器，经配置成加热第一导电本体、第二导电本体及第一导电环。
于一些实施例中，基板处理设备可包含：处理腔室，具有内部容积及设置于内部容积中的基板支撑件；第一导电本体，绕处理腔室的内部容积中的基板支撑件而设置；第一导电环，具有内缘及外缘，内缘耦接至第一导电本体的第一端，该外缘自内缘径向向外而设置；第二导电本体，耦接至第一导电环的外缘，并具有至少一部分设于第一导电环上，第二导电本体具有设于第二导电本体中并与内部容积隔开的第一通道，其中第二导电本体的至少一部分及第一导电环部分地界定第一导电环上的第一区域；及第三导电本体，耦接至第一导电本体的与第一端相对的第二端，其中第三导电本体、第一导电环及第一导电本体部分地界定设于第一区域下的第二区域，且其中第三导电本体将第一导电本体电性地耦接至处理腔室的壁并将第一导电本体与处理腔室的壁热去耦；第四本体，在第二导电本体外部并且绕第二导电本体而设置，并具有第二通道以使冷却剂流经第二通道；及加热器，设于第二导电本体的第一通道中并经配置成加热第一导电本体、第二导电本体及第一导电环。
本发明的其他和进一步的实施例说明于下。
附图说明
简短摘要于发明内容及详细讨论于具体实施方式中的本发明的实施例可通过参考描绘于附图中的本发明的说明性实施例而了解。然而，应注意附图仅说明此发明的典型实施例，且不应被视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效的实施例。
图1描述了依据本发明的一些实施例的等离子体反应器的概要图。
图2描述了依据本发明的一些实施例，描述于图1中的等离子体反应器的一部分的概要图。
图3描述了依据本发明的一些实施例的腔室衬垫的概要图。
图4A-4D分别描述了依据本发明的一些实施例的腔室衬垫的立体图、俯视图、侧视图及剖视图。
图4E-4G分别描述了依据本发明的一些实施例，描述于图4A-4D中的腔室衬垫的帽体的侧视图、俯视图、侧剖视图及部分视图。
为帮助理解，尽可能的使用相同的元件符号以指定共用于附图中的相同元件。这些附图并未按比例绘制且可为清晰的目的而简化。亦应考量一个实施例的元件及特征可有益地并入于其他的实施例中，而毋须进一步的详述。
具体实施方式
于此揭露一种用于处理基板的设备。本发明设备的优点为可通过控制基板处理系统的温度而帮助减少于处理期间于基板上的瑕疵及/或颗粒形成。于此所述的基板处理系统的一或多个组件的温度控制可进一步改良于基板处理系统中的等离子体特性，如等离子体密度及/或等离子体通量。所述的改良的温度控制可有益地导致改良的处理良率、每次运行的稳定度、较高的产出，或如下所讨论的类似优点。
图1描述了依据本发明的一些实施例的感应耦合等离子体反应器(反应器100)的概要侧视图。反应器100可单独使用，或作为集成半导体基板处理系统的一个处理模块，或群集工具而使用，集成半导体基板处理系统如可自加利福尼亚州的圣克拉拉的应用材料公司取得的集成半导体晶圆处理系统。可有利地受益于依据本发明的实施例的改变的合适等离子体反应器的例子包含感应耦合等离子体蚀刻反应器(如半导体设备的衬垫)或其他感应耦合等离子体反应器(如)或同样可自应用材料公司取得的类似产品。上面所列举的半导体设备仅作为说明，并且其他的蚀刻反应器及非蚀刻设备(如CVD反应器，或其他半导体处理设备)亦可依据本发明的教示而适当地修改。举例来说，可配合于此所揭露的本发明方法的合适的示例性等离子体反应器可见于由Todorow等人于2010年6月23所提出，名称为“INDUCTIVELY COUPLED PLASMA APPARATUS(感应耦合等离子体设备)”的美国专利申请案第12/821,609号，或由S.Banna等人于2010年6月23所提出，名称为“DUAL MODE INDUCTIVELY COUPLED PLASMA REACTOR WITH ADJUSTABLE PHASE COILASSEMBLY(具有可调相位线圈组件的双模感应耦合等离子体反应器)”的美国专利申请案第12/821,636号。
反应器100一般包含：具有导电本体(壁)130及盖体120(如，室顶)的处理腔室104，导电本体(壁)130及盖体120一起界定出内部容积105；基板支撑件116，设于内部容积105内，具有基板115设于基板支撑件116上；感应耦合等离子体设备102及控制器140。壁130一般耦接至电性接地134，且于反应器100被配置成感应耦合等离子体反应器的实施例中，盖体120可包括面对反应室100的内部容积105的介电材料。于一些实施例中，基板支撑件116可经配置为阴极，该阴极经由匹配网络124而耦接至偏压电源122。偏压电源122可示例地作为在约13.56MHz的频率时(此频率适于产生连续功率或脉冲功率任一者)，高达约1000W(但不限于约1000W)的电源，虽然其他的频率及功率亦可提供给特定的应用所需。于其他实施例中，电源122可为DC电源或脉冲DC电源。于其他实施例中，电源122可适于提供多种频率，或者一或多个第二源(未显示)可经由相同的匹配网络124或一或多个不同的匹配网络(未显示)而耦接至基板支撑件116，以提供多种频率。
反应器100可包含一或多个组件以管理反应器100中的温度及/或控制反应器100中的等离子体分布，如图1至图4A-4D中所示。举例来说，一或多个组件可包含第一导电本体160，第一导电本体160于处理腔室102的内部容积105中绕基板支撑件116而设置。举例来说，第一导电本体160是导电的且可为阴极套筒(如环绕基板支撑件116的套筒)以影响在内部容积105及/或邻近于基板支撑件116处的等离子体行为。第一导电本体160可具有任何合适的形状，以提供所期望的等离子体行为，举例来说，如圆柱状或类似形状。第一导电本体160可包含第一端162及第二端164。
于一些实施例中，反应器100可包括设于处理腔室104内的衬垫101，以管理反应器100中的温度及/或控制反应器100中的等离子体分布。衬垫101一般可包括第二导电本体174及导电环166，第二导电本体174具有形成于第二导电本体174的第一端111中的第一通道180，导电环166耦接至第二导电本体174的第二端113。于一些实施例中，导电环166可具有耦接至第一导电本体160的第一端162的内缘168。作为替代，于一些实施例中，内缘168可设置成在第一端162处或接近第一端162处紧邻于，或安置于，或抵靠于导电本体160上。导电环166的内缘168可相对第一导电本体160而设置，使得导电环166和第一导电本体160之间并无间隙存在。导电环166的外缘170可自导电环166的内缘168径向向外设置。导电环166可为等离子体屏或类似物，且可影响处理腔室102的内部容积105中及/或邻近基板支撑件116的等离子体的行为。举例来说，导电环166可包含数个开口172，数个开口172穿过导电环166设置以将内部容积105的第一区域107流体地耦接至内部容积105的第二区域109。举例来说，如图1中所示，第一区域107可位于基板支撑件116上，且第二区域109可邻近基板支撑件116及/或位于基板支撑件116下。于一些实施例中，第一区域107可为位于基板支撑件116上的处理容积，且第二区域109可为邻近基板支撑件116及/或位于基板支撑件116下的排气容积。
第二导电本体174耦接至导电环166的外缘170。第二导电本体174的至少一部分176可设于导电环166上(如，可自导电环166朝盖体120延伸，如图1和图3中所示)。导电环166和第二导电本体174的至少一部分176可部分地限制或界定导电环166上的第一区域107。举例来说，导电环166、第二导电本体174的至少一部分176及盖体120可一同界定第一区域107，如图1中所示。第二导电本体174可为腔室衬垫。举例来说，第二导电本体174可经配置以于腔室壁130的至少部分处作为衬垫，并可包含一或多个开口(未显示)，如帮助于内部容积105的处理气体进入的开口及/或基板115进入内部容积105的开口。举例来说，图3描述了腔室壁130中对应于流量阀开口的开口。
第二导电本体174可用以将热量自加热器178传送至第二导电本体174面向内部容积的表面，及导电环166和第一导电本体160面向内部容积的表面。举例来说，加热器178可经配置成加热第一导电本体160、第二导电本体174及导电环166。加热器178可为任何合适的加热器，如电阻式加热器或类似物，且可包括单个加热元件或数个加热元件。于一些实施例中，加热器178可提供约摄氏100度至约摄氏200度，或约摄氏150度的温度。发明人发现提供这些温度帮助减少与氟处理相关的记忆效应。
第二导电本体174可包含第一通道180，第一通道180设于第二导电本体174中并与第一区域107隔开。举例来说，如图1-3中所示，第一通道可设于邻近于盖体120的第二导电本体174的至少一部分176的一端，并可延伸入第二导电本体174。如图1中所示，加热器178可设于第一通道180中。举例来说，加热器178可为电阻式加热器，且于一些实施例中，可装进于鞘中，如不锈钢或类似物中。于一些实施例中，加热器可位于上衬垫的中间附近。将加热器178设置于未太远离且未太接近于冷却剂通道可帮助平衡热损失及温度均匀性。
参照图3，于一些实施例中，第二导电本体174可包括向内面向脊187，向内面向脊187具有第一通道189及第二通道191，第二通道191形成于向内面向脊187中并邻近于第二导电本体174的顶端部分193而设置。当第一通道189和第二通道191存在时，第一通道189和第二通道191经配置成允许密封件或O型环设置于第一通道及第二通道的一者或两者中，以于安装时帮助增加衬垫101和其他反应器的组件间的密封。
图4A-4D分别描述了依据本发明的一些实施例的衬垫101的立体图、俯视图、侧视图及剖视图。于下描述的衬垫101的尺寸有利地允许衬垫101适用于反应器，举例来说，如于上所述的反应器100。
参照图4A，于一些实施例中，帽体401可设置于通道180的上方，藉此覆盖通道180。于一些实施例中，帽体401可包括向外延伸舌片402，以容置一或多个电性馈通孔410。电性馈通孔410帮助传输电力至加热器178(显示于图1中)。于一些实施例中，衬垫101可包括向外延伸凸缘412，向外延伸凸缘412设于衬垫101的上端处并具有数个通孔408形成于向外延伸凸缘412中，以帮助衬垫101安装于反应器中。
于一些实施例中，一或多个开口406、410、404可形成于导电本体中，以帮助处理气体、温度监控设备(如，高温计、热耦计或类似物)及/或基板进入衬垫101内的区域。于一些实施例中，衬垫101的底端418可包含向下延伸特征结构416。当特征结构416存在时，特征结构416可于衬垫101安装于反应器中时定位衬垫101，举例来说，使得开口设置于衬垫101和处理腔室的排气系统之间以将真空泵136耦合至处理腔室的内部容积105。
参照图4B，于一些实施例中，凸缘412可具有约25.695英寸至约25.705英寸的外径420。数个穿孔408经配置以与处理腔室的其他组件接合，以帮助于处理腔室内安装衬垫101。于一些实施例中，数个穿孔408的第一组穿孔421绕凸缘412而设置，使得第一组穿孔421的共用螺栓圆周424具有约24.913英寸至约24.923英寸的直径425。于一些实施例中，第一组穿孔421可具有约0.005至约0.015英寸的直径。
于一些实施例中，数个穿孔408的第二组穿孔432可具有约0.215英寸至约0.225英寸的直径436。于一些实施例中，第二组穿孔432可设置于共用螺栓圆周424上。于一些实施例中，数个穿孔408的第三组穿孔433可具有约0.395英寸至约0.405英寸的直径。
于一些实施例中，数个穿孔434可形成于邻近导电环166的内缘168处，以帮助衬垫安装于处理腔室中。于这些实施例中，数个穿孔434可绕导电环166对称地设置，使得于数个穿孔434中每个穿孔间的角度437为约44度至约46度。于一些实施例中，数个穿孔434的每个皆具有约0.327英寸至约0.336英寸的直径。于一些实施例中，导电环166可具有约14.115至约14.125英寸的内径419。
参照图4C，于一些实施例中，第二导电本体174可具有约7.563英寸至约7.573英寸的高度440，此高度是自特征结构416的底端443至凸缘412的底端447所测得。于一些实施例中，凸缘412可具有约0.539英寸至约0.549英寸的厚度444。于一些实施例中，特征结构416的底端可具有凹口部分448，以帮助与处理腔室内的其他组件接合。
开口404经配置成允许基板进入衬垫101内的区域。于一些实施例中，开口404可具有适合帮助基板的进出的厚度441和宽度442。于一些实施例中，开口可形成于第二导电本体174中，使得开口404的顶端448可具有自凸缘412的底端447算起约3.375英寸至约3.385英寸的距离446。
参照图4D，于一些实施例中，第二导电本体174可具有约22.595英寸至约22.605英寸的外径449。于一些实施例中，第二导电本体174可具有约21.595英寸至约21.605英寸的内径450。于一些实施例中，脊187可向内延伸至内径454，内径454为约19.695英寸至约19.705英寸。
于一些实施例中，特征结构416可具有约1.563英寸至约1.573英寸的高度452。于一些实施例中，导电环166的厚度451可为约0.130英寸至约0.140英寸。
于一些实施例中，通道180可具有约3.007英寸至约3.017英寸的深度453。于一些实施例中，通道180可形成于第二导电本体174中，使得通道180的中央轴456的直径455可为约22.100英寸至约22.110英寸。于一些实施例中，通道180可包括具有约0.270英寸至约0.280英寸的厚度458的下部部分。于一些实施例中，通道180可包括上部部分459，上部部分459经配置成允许帽体401(说明于下)的顶端环适配于通道180的上部部分459内。
图4E-4G分别描述了依据本发明的一些实施例的衬垫101的帽体401的侧剖视图、俯视图及部分俯视图。
参照图4E，帽体401一般包括顶端环460和底端环461，底端环461耦接至顶端环460的底端463。于一些实施例中，帽体401可具有约2.940英寸至约2.950英寸的总高度462。底端环461经配置成适配于通道180的底端部分457内(说明于上)。于一些实施例中，顶端环460具有约0.42英寸至约0.44英寸的厚度464。举例来说，于一些实施例中，帽体的底端环416具有约22.365英寸至约22.375英寸的外径462。于一些实施例中，底端环416具有约21.835英寸至约21.845英寸的内径463。
参照图4F，顶端环460经配置成适配于通道180的上部部分459内(说明于上)。于一些实施例中，顶端环460可包括约22.795英寸至约22.805英寸的外径465。于一些实施例中，顶端环460可包括约21.495英寸至约21.505英寸的内径466。于一些实施例中，向外延伸舌片402可自帽体401的中央468延伸至约14.03英寸至约14.05英寸的距离467。
参照图4G，于一些实施例中，向外延伸舌片402包括板体497，该板体497于邻近于舌片402的端部处耦接至舌片402。当板体497存在时，板体497紧固一或多个电性馈通孔(显示于图4B中的电性馈通孔410)，以帮助提供电力至加热器(显示于图3中的加热器178)。
于一些实施例中，板体497可具有约1.99英寸至约2.01英寸的长度466。于一些实施例中，板体497可具有约0.545英寸至约0.555英寸的宽度467。于一些实施例中，四个通孔478A-D可穿越板体497而形成，以帮助将板体耦接至舌片402。于一些实施例中，四个通孔478A-D的各者可形成于邻近板体497的各角落处。
第一馈通孔485及第二馈通孔486可形成于板体497的内部部分487中，并分别耦接至形成于舌片402中的第一导管488和第二导管489。第一导管488和第二导管489的各者促成自第一馈通孔485和第二馈通孔486至加热器(显示于图3中的加热器178)的路径，以帮助提供电力至加热器。
回头参照图1，第三导电本体182可设置邻近于第一导电本体160的与第一端162相对的第二端164处。于一些实施例中，第三导电本体182可耦接至第一导电本体160的与第一端162相对的第二端164。第三导电本体182、导电环166及第一导电本体160可接合或部分地界定设置于内部容积105的第一区域107下的第二区域109。发明人发现控制一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面的温度可用以减少形成于基板115上的瑕疵及/或颗粒。举例来说，发明人发现若一或多个组件的面向内部容积的表面的温度未受控制，则与基板115交互作用而形成的各种物质(如，处理气体、等离子体物质及/或副产物)可能形成于面向内部容积的表面上。于处理期间，各种物质可能自面向内部容积的表面剥离并污染基板115。于一些实施例中，如当使用含氟(F)气体时，腔室102可能需要单独的等离子体清洁，以移除形成于面向内部容积的表面上的含氟物质。然而，于基板间的处理时间及/或闲置时间期间，一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面的改良温度控制可减少此种清洁的需求，并可延长用于反应器100的清洁间的平均时间。进一步而言，沿着一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面的温度变化可导致形成于处理腔室102中的等离子体中的不均匀性。因此，相较于传统的处理腔室，本发明的实施例可帮助沿着一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面的温度更均匀，藉此而可导致于处理腔室102中形成更均匀的等离子体。此外，本发明提供于腔室内更均匀的RF接地路径，藉此帮助等离子体的均匀性。
于一些实施例中，第三导电本体182可帮助控制一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面上的温度。举例来说，发明人发现当第一导电本体160的第二端164直接耦接至如位于腔室102的底部的腔室壁130时，面向内部容积的表面的温度可能因为腔室壁130的急剧热损失而难以控制。举例来说，腔室壁130可作为散热鳍片运作，因而导致于一或多个组件160、166及/或174的面向内部容积的表面上的温度变化。故，发明人提供第三导电本体182以改善面向内部容积的表面上的温度控制。举例来说，第三导电本体182可防止第一导电本体160直接接触处理腔室的壁130。故，第三导电本体182可防止因传送至腔室壁130而产生的热损失，并且反之可帮助于一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面附近更均匀的温度分布。于此所述的导电本体和导电环可由任何合适的处理相容的材料所制成，如铝(T6 6061)或类似材料。于一些实施例中，材料可如通过电镀而处理及/或涂层，或具有钇涂层沉积于材料上。
进一步而言，第一导电本体160可通过第三导电本体182而保持与处理腔室102的腔室壁130电性耦接。然而，透过第三导电本体182的存在，第一导电本体160可与处理腔室102的腔室壁130热去耦。
温度控制可进一步地通过在第二导电本体174外部并且绕第二导电本体174设置的第四本体184而提供。举例来说，如图1中所示，第四本体184可设置于腔室壁130上，并位于邻近盖体120的第二导电本体174的至少一部分下。于一些实施例中，第四本体184可为设置于第二导电本体174的凸缘和腔室壁130间的环或间隔件。举例来说，如图所示，第四本体可绕第二导电本体174于邻近第一通道180和加热器178的位置处而设置。作为替代方案，第四本体184可位于绕第二导电本体174的任何合适位置，以改善一或多个组件160、166、174及/或182的温度控制。
第四本体184可包含第二通道186以使冷却剂流经第二通道186。举例来说，冷却剂可结合加热器178而作用，以将所期望温度提供至一或多个组件160、166、174及/或182的内部表面。冷却剂可包含任何合适的冷却剂，如乙二醇、水或类似物的一或多个。冷却剂可通过冷却剂源188而提供至第二通道186。冷却剂可于约摄氏65度的温度提供，或依据待执行的处理的其他合适的温度提供。举例来说，加热器178和冷却剂可结合作用以便向一或多个组件160、166、174及/或182的内部表面提供摄氏约100度至约200度，或约150度的温度。
一或多个组件160、166、174及/或182可包含额外的特征结构以于处理腔室102中改善温度控制、等离子体均匀性及/或处理良率。举例来说，第二导电本体174的开口，如作为帮助处理气体及/或基板进入的开口，可经电镀。举例来说，第一导电本体160、第二导电本体174、第三导电本体182及/或导电环166的成分可经选择以改善热传导。举例来说，于一些实施例中，第一导电本体160、第二导电本体174、第三导电本体182及/或导电环166可包括铝(Al)，且于一些实施例中，为电镀铝或类似物。举例来说，一或多个组件160、166、174及/或182可制成单一件以改善热传导。举例来说，于一些实施例中，第二导电本体174和导电环166可以单一件而制成。作为替代方案，一或多个组件160、166、174及/或182可由多个独立件并使用合适的紧固件彼此耦合而制成，以提供具有好的热接触的稳健连接，如螺钉、夹具、弹簧或类似物中的一或多个。于一些实施例中，涂层可形成于一或多个组件160、166、174及/或182的面向内部容积的表面上，以限制不然可能会促进颗粒沉积于基板115上及/或瑕疵形成于基板115中的腐蚀及/或黏着。举例来说，于一些实施例中，非导电涂层可形成于第二导电本体174和导电环166的表面上(如，面向内部容积的表面)。于一些实施例中，非导电涂层可包括一或多个氧化钇(Y2O3)或类似物。
回到图1，于一些实施例中，盖体120可为实质平坦。腔室104的其他修改可具有其他种类的盖体，如圆顶形盖体或其他形状。感应耦合等离子体设备102一般设于盖体120上且经配置成将RF功率感应耦合至处理腔室104中。感应耦合等离子体设备102包含设于盖体120上的第一线圈110及第二线圈112。每一线圈的相对位置、直径比例及/或于每一线圈中的匝数皆可依需求而调整，以经由控制每一线圈的电感而控制如待形成的等离子体的轮廓或密度。第一线圈110和第二线圈112的每一个经由RF馈送结构106，透过匹配网络114而耦接至RF电源108。RF电源108可示例性地适于以自50kHz至13.56MHz范围的可调整频率而产生高达约4000W(但不限于约4000W)，虽然其他的频率和功率亦可依特定的应用的需求而提供。
于一些实施例中，功率分配器103(如分压电容器)可设置于RF馈送结构106和RF电源108之间，以控制提供至第一和第二线圈各者的RF功率的相对量。举例来说，如图1中所示，功率分配器103可设于衬垫中，将RF馈送结构106耦接至RF电源108，以控制提供至每一线圈的RF功率量(藉此帮助控制与第一线圈和第二线圈相对应的区域中的等离子体特性)。于一些实施例中，功率分配器103可纳入至匹配网络114中。于一些实施例中，流过功率分配器103后，RF电流流动至RF馈送结构106，RF电流于此处分配至第一线圈110和第二RF线圈112。作为替代方案，分裂RF电流可直接馈送至各第一和第二RF线圈的每一者。
加热器元件121可设置于盖体120的顶端上，以帮助加热处理腔室104的内部。加热器元件121可设置于盖体120及第一和第二线圈110、112之间。于一些实施例中，加热器元件121可包含电阻式加热元件且可被耦接至电源123(如AC电源)，电源123经配置成提供足够能量以将加热器元件121的温度控制在介于摄氏约50度至约100度间。于一些实施例中，加热器元件121可为开断加热器。于一些实施例中，加热器元件121可包括不间断加热器(如环形加热器)，藉此帮助于处理腔室104内形成均匀等离子体。
于操作期间，基板115(如半导体晶圆或其他适于等离子体处理的基板)可置于基板支撑件116上，且处理气体可自气体分配盘138经过入口端口126而供应，以于处理腔室104内形成气体混合物150。举例来说，在引入处理气体之前，一或多个组件160、166、174及/或182可通过(举例来说)如上所讨论的加热器178和冷却剂而控制，以使得面向内部容积的表面处于约摄氏100至200度间或约摄氏150度的温度。气体混合物150可通过自等离子体源108施加功率至第一线圈110及第二线圈112而于处理腔室104中点燃成为等离子体155。于一些实施例中，来自偏压源122的功率亦可被提供至基板支撑件116。于腔室104的内部内的压力可使用节流阀127和真空泵136而控制。腔室壁130的温度可使用流经壁130的含有液体的导管(图未示)而控制。
基板115的温度可通过稳定基板支撑件116的温度而控制。于一些实施例中，来自气源148的氦气可经由气体导管149而提供至界定于基板115的背侧和设置于基板支撑表面中的沟槽(图未示)间的通道。氦气用以帮助于基板支撑件116和基板115间的热传导。于处理期间，基板支撑件116可通过于基板支撑件内的电阻式加热器(图未示)而加热至稳态温度，且氦气可帮助基板115的均匀加热。使用此热控制，基板115可示例性地维持在介于摄氏0度和500度之间的温度。
控制器140包括中央处理单元(CPU)144、用于CPU 144的存储器142及用于CPU 144的支持电路146，且控制器140帮助控制反应器100的组件以及控制如于此所讨论的形成等离子体的方法。控制器140可为可使用于工业设定中用于控制各种腔室的任何形式的通用计算机处理器及子处理器的一者。CPU 144的存储器142或计算机可读介质可为一或多个随时可用存储器(如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其他形式的数字储存器，不论是本地或远端)。支持电路146耦接至CPU 144以采用传统方式支持处理器。这些电路包含高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路及子系统，及类似物。存储器142储存可被执行或调用以采用于此所述的方式来控制反应器100的操作的软件(源代码或目标码)。软件例程亦可藉位于由CPU 144所控制的硬件远端的第二CPU(图未示)而储存及/或执行。
虽然上述内容是关于本发明的实施例，本发明的其他和进一步的实施例可经设计而不背离本发明的基本范围。

Claims (16)

1.一种用于处理基板的设备，包括：
第一导电本体，经调整尺寸以绕处理腔室的内部容积中的基板支撑件而设置；
第一导电环，具有内缘及外缘，所述内缘耦接至所述第一导电本体的第一端，所述外缘自所述内缘径向向外而设置；
第二导电本体，耦接至所述第一导电环的所述外缘，并具有至少一部分设于所述第一导电环上，其中所述第二导电本体的所述至少一部分及所述第一导电环部分地界定所述第一导电环上的第一区域；
第三导电本体，耦接至所述第一导电本体的与所述第一端相对的第二端以防止所述第一导电本体直接接触所述处理腔室的壁，其中所述第三导电本体、所述第一导电环及所述第一导电本体部分地界定设于所述第一区域下的第二区域；及
加热器，经配置成加热所述第一导电本体、所述第二导电本体及所述第一导电环。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导电环还包括：
数个开口，穿过所述第一导电环设置以将位于所述基板支撑件的处理表面上的所述第一区域流体地耦接至所述第二区域。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二导电本体还包括：
第一通道，与所述第一区域隔开，其中所述第一通道设于所述第二导电本体中并绕所述第一区域而设置，且其中所述加热器设于所述第一通道中。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导电本体、所述第二导电本体、所述第三导电本体及所述第一导电环的每一个皆包括铝(Al)。
5.如权利要求1所述的设备，还包括：
非导电涂层，形成于所述第二导电本体和所述第一导电环的面对所述第一区域的表面上。
6.如权利要求1所述的设备，还包括：
第四本体，在所述第二导电本体外部并且绕所述第二导电本体而设置，并具有第二通道以使冷却剂流经所述第二通道。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二导电本体和所述第一导电环以单一件而制成。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导电本体还包括：
数个开口，穿过所述第一导电环设置以将位于所述基板支撑件的处理表面上的所述第一区域流体地耦接至设置在所述第一导电环下的所述第二区域。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第二导电本体还包括：
第一通道，与所述第一区域隔开，其中所述第一通道设于所述第二导电本体中并绕所述第一区域而设置，且其中所述加热器设于所述第一通道中。
10.一种基板处理设备，包括：
处理腔室，具有内部容积以及设置于所述内部容积内的基板支撑件；以及
设置于所述处理腔室的内部容积内的如前述权利要求6所述的用于处理基板的设备。
11.如权利要求10所述的基板处理设备，其特征在于，所述第一导电本体经由所述第三导电本体电性耦合至所述处理腔室的壁，并且经由所述第三导电本体与所述处理腔室的壁热去耦。
12.如权利要求10所述的基板处理设备，还包括：
冷却剂源，提供所述冷却剂至所述第四本体的所述第二通道。
13.如权利要求10所述的基板处理设备，还包括：
感应耦合等离子体设备，设于所述处理腔室的室顶上，所述感应耦合等离子体设备具有耦合至RF电源的第一RF线圈及第二RF线圈。
14.一种基板处理设备，包括：
处理腔室，具有内部容积以及设置于所述内部容积内的基板支撑件；以及
设置于所述处理腔室的内部容积内的如前述权利要求1-5，7-9中任一项所述的用于处理基板的设备。
15.如权利要求14所述的基板处理设备，其特征在于，所述第一导电本体经由所述第三导电本体电性耦合至所述处理腔室的壁，并且经由所述第三导电本体与所述处理腔室的壁热去耦。
16.如权利要求14所述的基板处理设备，还包括：
感应耦合等离子体设备，设于所述处理腔室的室顶上，所述感应耦合等离子体设备具有耦合至RF电源的第一RF线圈及第二RF线圈。
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