KR20190126722A - 기판 지지 조립체를 위한 다중-구역 개스킷 - Google Patents

기판 지지 조립체를 위한 다중-구역 개스킷 Download PDF

Info

Publication number
KR20190126722A
KR20190126722A KR1020190050612A KR20190050612A KR20190126722A KR 20190126722 A KR20190126722 A KR 20190126722A KR 1020190050612 A KR1020190050612 A KR 1020190050612A KR 20190050612 A KR20190050612 A KR 20190050612A KR 20190126722 A KR20190126722 A KR 20190126722A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gasket
plate
zone
puck
zones
Prior art date
Application number
KR1020190050612A
Other languages
English (en)
Inventor
비제이 디. 파케
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20190126722A publication Critical patent/KR20190126722A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

기판 지지 조립체를 위한 개스킷은 표면 영역을 갖는 최상부 표면, 및 최상부 표면의 표면 영역을 함께 정의하는 복수의 구역들을 가질 수 있다. 복수의 구역들은 적어도, a) 개스킷 층들의 제1 스택을 포함하고 그리고 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 갖는 제1 구역, 및 b) 하나 이상의 개스킷 층들을 포함하고 그리고 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는 제2 구역을 포함할 수 있다.

Description

기판 지지 조립체를 위한 다중-구역 개스킷{MULTI-ZONE GASKET FOR SUBSTRATE SUPPORT ASSEMBLY}
[0001] 본 개시내용의 일부 실시예들은 일반적으로 다수의 열 전도도 프로파일들(thermal conductivity profiles)을 갖는 다중-구역 개스킷(multi-zone gasket)에 관한 것이고, 보다 상세하게는 그러한 다중-구역 개스킷을 포함하는 기판 지지 조립체(substrate support assembly)에 관한 것이다.
[0002] 정전 척들(electrostatic chucks)과 같은 기판 지지 조립체들은 다양한 응용들에 사용되는 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하는 동안 기판들(예를 들어, 반도체 웨이퍼들 등)을 유지하는 데 널리 사용된다. 프로세스들의 예들은 물리적 기상 증착, 에칭(etching), 화학 기상 증착, 원자 층 증착, 세정 등을 포함한다.
[0003] 집적 회로들의 제조에 사용되는 다양한 프로세스들은 기판 프로세싱을 위한 높은 온도들 및/또는 넓은 온도 범위들을 요구할 수 있다. 그러나, 에칭 프로세스들에서의 기판 지지 조립체들은 전형적으로 최대 약 120 ℃의 온도 범위에서 동작한다. 약 120 ℃ 초과의 온도에서는, 많은 정전 척들의 컴포넌트들이 디척킹(de-chucking), 부식성 화학물질로부터의 플라즈마 침식(plasma erosion), 본드 신뢰성(bond reliability) 등과 같은 다양한 문제들로 인해 고장나기 시작할 것이다.
[0004] 기판 지지 조립체들은 최적의 전력 설정을 갖는 가열 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 그러나, 기판 지지 조립체 내의 가열 엘리먼트들은 최적의 전력 설정들을 벗어나서 동작할 수 있으며, 이는 프로세싱 동안의 온도 변동의 원인이 될 수 있다.
[0005] 일 실시예에서, 다중-구역 개스킷은 표면 영역(surface area)을 갖는 최상부 표면(top surface)을 포함한다. 개스킷은 최상부 표면의 표면 영역을 함께 정의하는 복수의 구역들을 포함한다. 복수의 구역들은 개스킷 층들의 제1 스택을 포함하는 제1 구역을 포함하며, 제1 구역은 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 갖는다. 복수의 구역들은 하나 이상의 개스킷 층들을 포함하는 제2 구역을 추가로 포함하며, 제2 구역은 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는다.
[0006] 일 실시예에서, 기판 지지 조립체는 세라믹 플레이트(ceramic plate), 냉각 플레이트(cooling plate), 및 세라믹 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 다중-구역 개스킷을 포함한다. 세라믹 플레이트는 복수의 가열 구역들을 포함하며, 복수의 가열 구역들 각각은 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함한다. 개스킷의 최상부 표면은 세라믹 플레이트와 접촉하고, 개스킷의 최하부 표면은 냉각 플레이트와 접촉한다. 개스킷은 복수의 가열 구역들과 대략 정렬되는 복수의 구역들을 포함한다. 개스킷 내의 복수의 구역들은 개스킷 층들의 제1 스택을 포함하는 제1 구역, 및 하나 이상의 개스킷 층들을 포함하는 제2 구역을 포함한다. 제1 구역은 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 가지며, 제2 구역은 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는다.
[0007] 일 실시예에서, 기판 지지 조립체는 정전 퍽(electrostatic puck), 정전 퍽에 결합된 냉각 플레이트, 및 정전 퍽과 냉각 플레이트 사이에 압축된 개스킷을 포함한다. 정전 퍽은 하나 이상의 가열 엘리먼트들 및 기판을 정전기적으로 고정하기 위한 하나 이상의 전극들을 포함하는 전기 절연성의 상부 퍽 플레이트(upper puck plate), 제1 금속 본드(metal bond)에 의해 상부 퍽 플레이트에 본딩된 하부 퍽 플레이트(lower puck plate), 및 제2 금속 본드에 의해 하부 퍽 플레이트에 본딩된 전기 절연성의 백킹 플레이트(backing plate)를 포함한다. 개스킷은 복수의 구역들을 포함하며, 복수의 구역들의 제1 구역은 개스킷 층들의 제1 스택을 포함하고 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 가지며, 복수의 구역들의 제2 구역은 하나 이상의 개스킷 층들을 포함하며 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는다.
[0008] 본 개시내용의 실시예들은, 동일한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 나타내는 첨부된 도면들의 도면들에서, 제한이 아니라 예로서 도시되어 있다. 본 개시내용에서의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 상이한 언급들은 반드시 동일한 실시예일 필요는 없으며, 그러한 언급들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 주목해야 한다.
[0009] 도 1은 프로세싱 챔버의 일 실시예의 측단면도를 도시하고;
[0010] 도 2는 기판 지지 조립체의 일 실시예의 분해도를 도시하고;
[0011] 도 3은 정전 퍽 조립체의 일 실시예의 평면 단면도를 도시하고;
[0012] 도 4a는 기판 지지 조립체의 일 실시예의 측단면도를 도시하고;
[0013] 도 4b는 정전 퍽 조립체의 일 실시예의 사시도를 도시하고;
[0014] 도 5a는 일 실시예에 따른 정전 퍽 조립체의 측단면도를 도시하고;
[0015] 도 5b는 도 5a의 정전 퍽 조립체에 대응하는 정전 퍽 조립체의 일 실시예의 사시도를 도시하고;
[0016] 도 6a는 일 실시예에 따른 정전 퍽 조립체의 측단면도를 도시하고;
[0017] 도 6b는 도 5a의 정전 퍽 조립체에 대응하는 정전 퍽 조립체의 일 실시예의 사시도를 도시하고;
[0018] 도 7은 기판 지지 조립체를 제조하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하고;
[0019] 도 8은 기판 지지 조립체를 제조하기 위한 다른 프로세스의 일 실시예를 도시하고;
[0020] 도 9a는 다층, 다중-구역 개스킷의 일 실시예의 사시도를 도시하고;
[0021] 도 9b는 도 9a의 다층, 다중-구역 개스킷의 측단면도를 도시하고; 그리고
[0022] 도 10은 다층, 다중-구역 개스킷의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.
[0023] 본 개시내용의 실시예들은 기판 지지 조립체에 손상을 입히지 않고 최대 약 250 ℃의 온도들에서 동작할 수 있는 정전 퍽 조립체 및 기판 지지 조립체를 제공한다. 실시예들은 또한 다수의 상이한 열 전도도 프로파일들을 포함하는 다중-구역 개스킷을 제공한다. 다중-구역 개스킷은 다층 및 다중-구역 개스킷일 수 있다. 다층, 다중-구역 개스킷 내의 구역들 각각은 해당 특정 구역에 맞춰질 수 있는 상이한 열 전도도 프로파일을 가질 수 있다. 다층, 다중-구역 개스킷은 본원에 설명된 기판 지지 조립체와 함께 사용될 수 있고, 그리고/또는 다른 응용들에 사용될 수 있다.
[0024] 일 실시예에서, 정전 퍽 조립체는 금속 본드에 의해 하부 퍽 플레이트에 본딩된 전기 절연성의 상부 퍽 플레이트를 포함한다. 정전 퍽 조립체는 다른 금속 본드에 의해 하부 퍽 플레이트에 본딩된 백킹 플레이트를 더 포함한다. 금속 본드들은 각각 알루미늄 본드, AlSi 합금 본드 또는 다른 금속 본드일 수 있다. 상부 퍽 플레이트는 하나 이상의 가열 엘리먼트들 및 기판을 정전기적으로 고정하기 위한 하나 이상의 전극들을 포함한다. 상부 퍽 플레이트는 다수의 별개의 가열 구역들로 분할될 수 있으며, 가열 구역들 각각은 별개의 목표 온도로 독립적으로 가열될 수 있다. 하부 퍽 플레이트는 하부 퍽 플레이트의 중심으로부터 상이한 거리들로 하부 퍽 플레이트의 최하부측에 걸쳐 분포된 다수의 피쳐들(features)을 포함할 수 있으며, 여기서 피쳐들 각각은 체결구(fastener)를 수용한다. 백킹 플레이트는 하부 퍽 플레이트의 피쳐들에 대한 접근을 제공하는 홀들(holes)을 포함할 수 있다.
[0025] 정전 퍽 조립체는 (예를 들어, 체결구들에 의해) 정전 퍽 조립체에 결합된 냉각 플레이트를 더 포함하는 기판 지지 조립체 내의 컴포넌트이다. 체결구들은 각각 냉각 플레이트를 정전 퍽 조립체에 결합시키기 위해 대략 동일한 체결력(fastening force)을 인가할 수 있다. 이러한 대략 동일한 체결력은 냉각 플레이트와 정전 퍽 조립체 사이의 균일한 열 전달을 용이하게 한다.
[0026] 기판 지지 조립체는 정전 퍽 조립체와 냉각 플레이트 사이에 압축된 다층, 다중-구역 개스킷을 포함할 수 있다. 개스킷은 정전 퍽 조립체의 상부 퍽 플레이트 내의 가열 구역들의 개수와 동일한 개수의 구역들을 포함할 수 있다. 개스킷 내의 구역들 각각은 정전 퍽 조립체 내의 가열 구역들 중 하나와 일렬로 정렬될 수 있다. 개스킷의 상이한 구역들은 개스킷 층들의 상이한 스택들을 포함할 수 있다. 개스킷 층들의 각 스택은 개스킷의 해당 구역에 대한 열 전도도를 함께 정의하는 하나의 유형 또는 다수의 상이한 유형들의 개스킷 층들을 포함할 수 있다.
[0027] 기판 지지 조립체에 의해 지지된 기판 상에 사용되는 프로세스 또는 프로세스들에 따라, 온도 프로파일은 상이한 가열 구역들에 걸쳐 변할 수 있다. 예를 들어, 프로세스로부터의 플라즈마는 상이한 가열 구역들이 상이한 온도들로 가열되게 할 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 가열 엘리먼트들이 꺼지지 않게 하면서 프로세스에 대한 플라즈마 전력(plasma power)이 증가될 수 있게 한다. 결과적으로, 보다 높은 전력의 플라즈마가 프로세서들에서 사용될 수 있는 한편, 가열 엘리먼트들이 여전히 사용될 수 있게 하여, 프로세싱된 기판이 보다 높은 플라즈마 전력에 노출되는 동안도 프로세싱된 기판의 열 제어를 제공한다.
[0028] 일 예에서, 가열 구역은 120 ℃의 목표 온도를 가질 수 있고, 플라즈마는 가열 구역 내의 어떠한 가열 엘리먼트들도 켜지 않고 가열 구역이 120 ℃에 도달하게 할 수 있다. 가열 엘리먼트들이 사용되지 않으면, 해당 가열 구역의 온도는 거의 제어되지 않는다. 예를 들어, 플라즈마가, 가열 구역이 120℃ 초과인 온도를 갖게 하면, 온도를 목표 온도로 되돌리기 위해 해당 가열 구역 내의 가열 엘리먼트들의 전력이 감소될 수가 없다. 그러나, 높은 열 전도도를 갖는 구역을 가지는 개스킷이 가열 구역을 냉각 플레이트에 연결하는 데 사용되면, 냉각 플레이트는 가열 구역의 온도가 하강되게 할 수 있다(예를 들어, 50 내지 90 ℃까지 하강됨). 다음에, 가열 엘리먼트들이 프로세싱 동안 켜져서 가열 구역의 온도를 목표인 120 ℃가 되게 할 수 있다. 가열 엘리먼트들이 이러한 온도를 얻는데 사용되기 때문에, 가열 엘리먼트들의 전력은 프로세싱 동안 가열 구역의 온도가 목표 온도를 유지하도록 변동함에 따라 증가 및/또는 감소될 수 있다.
[0029] 실시예들에서, 다층, 다중-구역 개스킷 내의 구역들 각각은 개스킷이 삽입될 챔버에서 사용될 프로세스 또는 프로세스들을 고려해서 해당 구역에 맞춰진 열 전도도를 갖는다. 이것은 정전 퍽 조립체의 각 가열 구역 내의 가열 엘리먼트들이 최대 히터 전력의 약 10% 내지 90%의 히터 전력을 유지하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 최대 히터 전력이 1000 와트이면, 최대 히터 전력의 10% 내지 90%가 100 내지 900 와트가 될 것이다. 다른 실시예에서, 개스킷은 가열 엘리먼트들이 최대 히터 전력의 약 20% 내지 80%, 최대 히터 전력의 약 30% 내지 70%, 또는 최대 히터 전력의 약 40% 내지 60%의 히터 전력을 유지하게 할 수 있다. 각 구역에 대해 맞춤화된 유일한 열 전도도를 갖는 개스킷을 사용함으로써, 히터 전력은 구역들에 걸쳐 상이한 온도 프로파일들 및/또는 플라즈마 프로파일들을 갖는 경우에도 각 구역에 대해 최대 히터 전력의 목표 백분율로 유지될 수 있다.
[0030] 정전 퍽 조립체와 관련하여, 상부 퍽 플레이트는 AlN 또는 Al2O3와 같은 유전체로 구성될 수 있다. 하부 퍽 플레이트는 상부 퍽 플레이트에 대한 재료(예를 들어, Al2O3 또는 AlN)의 열팽창 계수와 대략 일치하는 열팽창 계수를 갖는 재료로 구성될 수 있다. 백킹 플레이트는 상부 퍽 플레이트와 동일한 재료로 구성될 수 있다. 백킹 플레이트를 사용하지 않으면, 상부 퍽 플레이트 및 하부 퍽 플레이트는 상부 퍽 플레이트와 하부 퍽 플레이트 사이의 본드에 의해 야기된 힘들로 인해 휘거나 뒤틀릴 수 있다. 예를 들어, 상부 퍽 플레이트는 최대 300 미크론의 볼록한 휨(convex bow)을 가질 수 있다. 휨은 정전 퍽 조립체가 균열되게 할 수 있고, 그리고/또는 웨이퍼와 같은 기판을 고정적으로 유지(예를 들어, 척킹)하는 정전 퍽 조립체의 능력을 손상시킬 수 있다. 추가적으로, 휨은 상부 퍽 플레이트를 하부 퍽 플레이트에 고정하는 금속 본드의 박리(delamination)를 야기할 수 있고, 진공 시일(vacuum seal)을 생성하는 능력을 감소시킬 수 있다.
[0031] 백킹 플레이트를 하부 퍽 플레이트의 최하부에 본딩시키는 것은 대략 동일한 힘이 백킹 플레이트의 최상부 및 최하부에 인가되게 할 수 있다. 백킹 플레이트의 최상부와 최하부 상의 힘들을 동일하게 함으로써, 상부 퍽 플레이트 및 하부 퍽 플레이트를 포함하는 정전 퍽 조립체의 휨이 거의 제거될 수 있다. 예를 들어, 정전 퍽 조립체의 휨은 약 0.3 mm 내지 0.1 mm 미만(예를 들어, 실시예들에서 약 0.05 mm 또는 50 미크론 이하)으로 감소될 수 있다. 정전 퍽 조립체의 휨의 감소는 기판들을 고정하는 정전 퍽 조립체의 능력을 향상시킬 수 있고, 균열(cracking)을 감소시키거나 제거할 수 있고, 상부 퍽 플레이트와 지지된 기판 사이의 시일을 향상시킬 수 있으며, 정전 퍽 조립체의 진공 시일을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트 상의 힘들(내부 응력)은 약 -98±7 메가파스칼(MPa)이고, 백킹 플레이트 상의 힘들은 약 -136±5 MPa이고, 하부 퍽 플레이트의 최상부 표면 상의 힘들은 약 80 MPa이며, 하부 퍽 플레이트의 최하부 표면 상의 힘들은 약 54 MPa이다. 양의 값은 압축력을 나타내고, 음의 값은 인장력을 나타낸다.
[0032] 도 1은 다층 정전 퍽 조립체(150) 및 그 내부에 배치된 다층, 다중-구역 개스킷(199)을 갖는 반도체 프로세싱 챔버(100)의 일 실시예의 단면도이다. 프로세싱 챔버(100)는 내부 용적부(interior volume)(106)를 둘러싸는 챔버 본체(chamber body)(102) 및 뚜껑(lid)(104)을 포함한다. 챔버 본체(102)는 알루미늄, 스테인리스강 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 챔버 본체(102)는 일반적으로 측벽들(108) 및 최하부(110)를 포함한다. 외측 라이너(outer liner)(116)는 챔버 본체(102)를 보호하기 위해 측벽들(108)에 인접하게 배치될 수 있다. 외측 라이너(116)는 플라즈마 또는 할로겐-함유 가스 내성 재료로 제조 및/또는 코팅될 수 있다. 일 실시예에서, 외측 라이너(116)는 산화알루미늄으로 제조된다. 다른 실시예에서, 외측 라이너(116)는 이트리아(yttria), 이트륨 합금 또는 그 산화물로 제조되거나 코팅된다.
[0033] 배기 포트(126)는 챔버 본체(102)에 정의될 수 있으며, 내부 용적부(106)를 펌프 시스템(pump system)(128)에 결합시킬 수 있다. 펌프 시스템(128)은 프로세싱 챔버(100)의 내부 용적부(106)의 압력을 배기하고 조절하는 데 이용되는 하나 이상의 펌프들 및 스로틀 밸브들(throttle valves)을 포함할 수 있다.
[0034] 뚜껑(104)은 챔버 본체(102)의 측벽(108) 상에 지지될 수 있다. 뚜껑(104)은 프로세싱 챔버(100)의 내부 용적부(106)에 대한 접근을 허용하도록 개방될 수 있으며, 폐쇄 동안 프로세싱 챔버(100)에 대한 시일을 제공할 수 있다. 가스 패널(gas panel)(158)은 프로세싱 챔버(100)에 결합되어, 뚜껑(104)의 일부인 가스 분배 조립체(130)를 통해 내부 용적부(106)에 프로세스 및/또는 세정 가스들을 제공할 수 있다. 프로세싱 챔버에서 기판들을 프로세싱하는 데 사용될 수 있는 프로세싱 가스들의 예들은, 특히, C2F6, SF6, SiCl4, HBr, NF3, CF4, CHF3, CH2F3, Cl2 및 SiF4와 같은 할로겐-함유 가스, 및 O2 또는 N2O와 같은 다른 가스들을 포함한다. 캐리어 가스들(carrier gases)의 예들은 N2, He, Ar, 및 프로세스 가스들에 불활성인 다른 가스들(예를 들어, 비반응성 가스들)을 포함한다. 가스 분배 조립체(130)는 가스 유동을 기판(144)의 표면으로 지향시키기 위해 가스 분배 조립체(130)의 하류 표면 상에 다수의 구멍들(132)을 가질 수 있다. 추가적으로, 가스 분배 조립체(130)는 가스들이 세라믹 가스 노즐을 통해 공급되는 중앙 홀을 가질 수 있다. 가스 분배 조립체(130)는 탄화규소, 산화이트륨 등과 같은 세라믹 재료에 의해 제조 및/또는 코팅되어, 할로겐-함유 화학물질들에 대한 내성을 제공하여 가스 분배 조립체(130)가 부식되는 것을 방지할 수 있다.
[0035] 내측 라이너(118)는 기판 지지 조립체(148)의 주변부 상에 코팅될 수 있다. 내측 라이너(118)는 외측 라이너(116)와 관련하여 논의된 것들과 같은 할로겐-함유 가스 내성 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 내측 라이너(118)는 외측 라이너(116)와 동일한 재료로 제조될 수 있다.
[0036] 기판 지지 조립체(148)는 가스 분배 조립체(130) 아래의 프로세싱 챔버(100)의 내부 용적부(106)에 배치된다. 기판 지지 조립체(148)는 정전 퍽 조립체(150)(또한 정전 퍽 또는 다층 스택으로도 지칭됨)를 포함한다. 정전 퍽 조립체(150)는 프로세싱 동안 기판(144)을 유지한다. 실시예들에서 설명된 정전 퍽 조립체(150)는 존슨-라벡(Johnsen-Rahbek) 및/또는 쿨롱(Coulombic) 정전 척킹에 사용될 수 있다.
[0037] 정전 퍽 조립체(150)는 상부 퍽 플레이트(192), 하부 퍽 플레이트(190) 및 백킹 플레이트(196)를 포함한다. 상부 퍽 플레이트(192)는 제1 금속 본드에 의해 하부 퍽 플레이트(190)에 본딩될 수 있고, 하부 퍽 플레이트(190)는 제2 금속 본드에 의해 백킹 플레이트(196)에 본딩될 수 있다. 상부 퍽 플레이트(192)는 200 ℃ 이상의 온도들에서 반도체 프로세스들에 사용 가능한 유전체 또는 전기 절연성 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192)는 약 20 ℃ 내지 약 500 ℃에서 사용 가능한 재료들로 구성된다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192)는 AlN 또는 Al2O3이다.
[0038] 하부 퍽 플레이트(190)는 상부 퍽 플레이트(192) 및/또는 백킹 플레이트(196)의 열팽창 계수와 일치(또는 대략 일치)되는 열팽창 계수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(190)는 AlSi 합금(AlSiSiC로 지칭됨)이 침투된 SiC 다공체이다. AlSiSiC 재료는, 예를 들어 반응성 에칭 환경들에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(190)는 Si, SiC 및 Ti(SiSiCTi)의 금속 매트릭스 복합체(metal matrix composite)이다. 대안적으로, 하부 퍽 플레이트(190)는 몰리브덴일 수 있다. AlN은 약 4.5 내지 5 ppm/℃(℃당 ppm)의 열팽창 계수를 가질 수 있다. AlSiSiC는 약 5 ppm/℃의 열팽창 계수를 가질 수 있다. 몰리브덴은 약 5.5 ppm/℃의 열팽창 계수를 가질 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192) 및 백킹 플레이트(196)는 AlN이고, 하부 퍽 플레이트(190)는 몰리브덴 또는 AlSiSiC이다. SiSiCTi의 금속 매트릭스 복합체는 약 8 ppm/℃의 열팽창 계수를 가질 수 있다. Al2O3는 약 8 ppm/℃의 열팽창 계수를 가질 수 있다. 따라서, Al2O3 상부 퍽 플레이트, SiSiCTi 하부 퍽 플레이트 및 Al2O3 백킹 플레이트를 갖는 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(190), 상부 퍽 플레이트(192) 및 백킹 플레이트(196)에 대한 열팽창 계수는 모두 약 8 ppm/℃일 수 있다.
[0039] 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192)는 내플라즈마성 세라믹 코팅(plasma resistant ceramic coating)일 수 있는 보호 층(136)으로 코팅된다. 보호 층(136)은 또한, 상부 퍽 플레이트(192), 상부 퍽 플레이트(192)와 하부 퍽 플레이트(190) 사이의 금속 본드, 백킹 플레이트(196) 및/또는 하부 퍽 플레이트(192)와 백킹 플레이트(196) 사이의 금속 본드의 수직 벽을 코팅할 수 있다. 보호 층(136)은 벌크 세라믹(bulk ceramic)(예를 들어, 세라믹 웨이퍼), 플라즈마 분사 코팅(plasma sprayed coating), 이온 보조 증착(ion assisted deposition; IAD)에 의해 증착된 코팅, 또는 다른 증착 기술들을 사용하여 증착된 코팅일 수 있다. 보호 층(136)은 Y2O3(이트리아 또는 산화이트륨), Y4Al2O9(YAM), Al2O3(알루미나), Y3Al5O12(YAG), YAlO3(YAP), 석영, SiC(탄화규소), Si3N4(질화규소), 사이알론(Sialon), AlN(질화알루미늄), AlON(산질화알루미늄), TiO2(티타니아), ZrO2(지르코니아), TiC(탄화티타늄), ZrC(탄화지르코늄), TiN(질화티타늄), TiCN(탄질화티타늄), Y2O3 안정화 ZrO2(YSZ) 등일 수 있다. 보호 층은 또한, Al2O3 매트릭스 내에 분산된 Y3Al5O12, Y2O3-ZrO2 고용체 또는 SiC-Si3N4 고용체와 같은 세라믹 복합체일 수 있다. 보호 층은 또한, 산화이트륨(또한 이트리아 및 Y2O3으로도 알려짐) 함유 고용체를 포함하는 세라믹 복합체일 수 있다. 예를 들어, 보호 층은 화합물 Y4Al2O9(YAM) 및 고용체 Y2-xZrxO3(Y2O3-ZrO2 고용체)으로 구성된 세라믹 복합체일 수 있다. 순수한 산화이트륨뿐만 아니라 산화이트륨 함유 고용체들은 ZrO2, Al2O3, SiO2, B2O3, Er2O3, Nd2O3, Nb2O5, CeO2, Sm2O3, Yb2O3 또는 다른 산화물들 중 하나 이상으로 도핑될 수 있다는 것에 주목하자. 또한, 순수한 질화알루미늄뿐만 아니라, ZrO2, Al2O3, SiO2, B2O3, Er2O3, Nd2O3, Nb2O5, CeO2, Sm2O3, Yb2O3 또는 다른 산화물들 중 하나 이상으로 도핑된 질화알루미늄이 사용될 수 있다는 것에 주목하자. 대안적으로, 보호 층은 사파이어 또는 MgAlON일 수 있다.
[0040] 기판 지지 조립체(148)는 백킹 플레이트(196)에 결합되는 냉각 플레이트(164)를 더 포함한다. 냉각 플레이트(164)는 히트 싱크(heat sink)로서 작용할 수 있는 열전도성 베이스(thermally conductive base)이다. 일 실시예에서, 냉각 플레이트(164)는 다수의 체결구들에 의해 정전 퍽 조립체(150)에 결합된다.
[0041] 기판 지지 조립체(148)는 정전 퍽 조립체(150)와 냉각 플레이트(164) 사이에 다층, 다중-구역 개스킷(199)을 더 포함한다. 정전 퍽 조립체(150)는 다수의 상이한 가열 구역들을 포함할 수 있다. 개스킷(199)은 또한 다수의 구역들을 포함할 수 있으며, 개스킷(199) 내의 구역들 각각은 정전 퍽 조립체(150) 내의 대응하는 가열 구역과 정렬(또는 대략 정렬)될 수 있다. 개스킷(199) 내의 구역들 각각은 해당 구역에 맞춰진 열 전도도를 가질 수 있다. 이것은 개스킷에 의해 정의되는 x-y 평면에서의 맞춤형 열 전도도 및/또는 x-y 평면에 직교하는 z-방향에서의 맞춤형 열 전도도를 포함할 수 있다.
[0042] 일 실시예에서, 기판 지지 조립체(148)는 장착 플레이트(mounting plate)(162) 및 페디스털(pedestal)(152)을 추가로 포함한다. 장착 플레이트(162)는 챔버 본체(102)의 최하부(110)에 결합되고, 유틸리티들(utilities)(예를 들어, 유체들, 전력 라인들, 센서 리드들(sensor leads) 등)을 냉각 플레이트(164) 및 정전 퍽 조립체(150)로 라우팅(routing)하기 위한 통로들을 포함한다. 냉각 플레이트(164) 및/또는 정전 퍽 조립체(150)는 기판 지지 조립체(148)의 측방향 온도 프로파일을 제어하기 위해 하나 이상의 선택적인 매립형 가열 엘리먼트들(176), 선택적인 매립형 열 격리기들(thermal isolators)(174) 및/또는 선택적인 도관들(168, 170)을 포함할 수 있다.
[0043] 도관들(168, 170)은 도관들(168, 170)을 통해 온도 조절 유체를 순환시키는 유체 소스(fluid source)(172)에 유체적으로 결합될 수 있다. 매립형 열 격리기들(174)은 일 실시예에서 도관들(168, 170) 사이에 배치될 수 있다. 매립형 가열 엘리먼트들(176)은 히터 전원(heater power source)(178)에 의해 조절된다. 도관들(168, 170) 및 매립형 가열 엘리먼트들(176)은 정전 퍽 조립체(150)의 온도를 제어하는 데 이용될 수 있고, 이에 의해 정전 퍽 조립체(150) 및 프로세싱될 기판(144)(예를 들어, 웨이퍼)을 가열 및/또는 냉각시킨다.
[0044] 일 실시예에서, 정전 퍽 조립체(150)는 별개의 온도들을 유지할 수 있는 2 개의 별도의 가열 구역들을 포함한다. 다른 실시예에서, 정전 퍽 조립체(150)는 별개의 온도들을 유지할 수 있는 4 개의 상이한 가열 구역들을 포함한다. 다른 개수의 가열 구역들이 또한 사용될 수 있다. 정전 퍽 조립체(150) 및 냉각 플레이트(164)의 온도는 제어기(195)를 사용하여 모니터링될 수 있는 하나 이상의 온도 센서들(138)을 사용하여 모니터링될 수 있다. 실시예들은 냉각 베이스가 약 60 ℃의 온도를 유지하는 동안 정전 퍽 조립체(150)가 최대 약 250 ℃의 온도들을 유지할 수 있게 한다. 따라서, 실시예들은 정전 퍽 조립체(150)와 냉각 플레이트(164) 사이에 최대 약 190 ℃의 온도 델타(temperature delta)가 유지될 수 있게 한다.
[0045] 정전 퍽 조립체(150)는 상부 퍽 플레이트(192)의 상부 표면에 형성될 수 있는 홈들, 메사들(mesas) 및 다른 표면 피쳐들과 같은 다수의 가스 통로들을 더 포함할 수 있다. 가스 통로들은 상부 퍽 플레이트(192)에 드릴(drill) 가공된 홀들을 통해 He와 같은 열 전달(또는 배면측) 가스의 소스(source)에 유체적으로 결합될 수 있다. 동작 시에, 배면측 가스는 제어된 압력으로 가스 통로들 내에 제공되어 상부 퍽 플레이트(192)와 기판(144) 사이의 열 전달을 향상시킬 수 있다.
[0046] 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192)는 척킹 전원(chucking power source)(182)에 의해 제어되는 적어도 하나의 클램핑 전극(clamping electrode)(180)을 포함한다. 클램핑 전극(180)(또한 척킹 전극으로도 지칭됨)은 프로세싱 챔버(100) 내에서 프로세스 및/또는 다른 가스들로부터 형성된 플라즈마를 유지하기 위해 매칭 회로(matching circuit)(188)를 통해 하나 이상의 RF 전원들(184, 186)에 추가로 연결될 수 있다. 하나 이상의 RF 전원들(184, 186)은 일반적으로 약 50 kHz 내지 약 3 GHz의 주파수 및 최대 약 10,000 와트의 전력을 갖는 RF 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, RF 신호가 금속 베이스에 인가되고, 교류(AC)가 히터에 인가되며, 직류(DC)가 클램핑 전극(180)에 인가된다.
[0047] 도 2는 정전 퍽 조립체(150), 냉각 플레이트(164), 다층, 다중-구역 개스킷(199) 및 페디스털(152)을 포함하는 기판 지지 조립체(148)의 일 실시예의 분해도를 도시한다. 정전 퍽 조립체(150)는 상부 퍽 플레이트(192)뿐만 아니라, 하부 퍽 플레이트(도시되지 않음) 및 백킹 플레이트(도시되지 않음)를 포함한다. 도시된 바와 같이, O-링(O-ring)(240)은 또한 일부 실시예들에서, 냉각 플레이트(164)의 최상부측의 둘레부를 따라 냉각 플레이트(164) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, O-링(240)은 냉각 플레이트(164)에 가황된다(vulcanized). 대안적으로, O-링(240)은 냉각 플레이트(164)에 대해 가황되지 않고 냉각 플레이트(164)의 최상부측 상에 배치될 수 있다.
[0048] 개스킷(199)은 다수의 구역들을 포함할 수 있으며, 구역들 각각은 다양한 재료들의 다수의 개스킷 층들로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 일부 구역들은 단일 개스킷 층을 포함할 수 있다. 개스킷 층들을 형성하는 데 사용될 수 있는 재료들의 예들은 그라포일(grafoil), 폴리이미드, 플루오로폴리머들(예를 들어, 퍼플루오로폴리머(PFP)들), 금속들(예를 들어, 알루미늄 포일(aluminum foil), 금 포일, 구리 포일 등과 같은 금속 포일들), 고무, 실리콘 등을 포함한다. 개스킷(299) 내의 하나 이상의 구역들에서 개스킷 층들에 사용 가능한 PFP들의 예들은 듀퐁(Dupont™)의 ECCtreme™, 듀퐁의 KALREZ®(예를 들어, KALREZ 8900) 및 다이킨(Daikin®)의 DUPRA™이다. 개스킷(299) 내의 하나 이상의 구역들에서 개스킷 층들에 사용될 수 있는 폴리이미드들의 예들은 Cirlex® 및 Kapton®이다. 상이한 유형들의 그라포일이 개스킷(299)의 다양한 개스킷 층들에 사용될 수 있다. 그라포일은 x-y 평면에서 약 100 내지 1200 W/m·K(미터 켈빈당 와트)(예를 들어, 약 140 내지 800 W/m·K)의 열 전도도를 가질 수 있으며, z-방향(x-y 평면에 직교함)에서 약 5 내지 150 W/m·K의 열 전도도를 가질 수 있다. x-y 평면 및 z-방향에서 목표 열 전도도를 갖는 그라포일이 선택될 수 있다.
[0049] 일 실시예에서, 개스킷(199)은 제1 개수의 개스킷 층들을 갖는 개스킷 층들의 제1 스택으로 구성된 제1 구역 및 제2 개수의 개스킷 층들을 갖는 개스킷 층들의 제2 스택으로 구성된 제2 구역을 포함한다. 개스킷(199)은 2 개 초과의 구역들을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 개스킷(199)은 제3 구역, 제4 구역, 제5 구역, 제6 구역 등을 포함할 수 있다. 각 구역은 특정 방향(예를 들어, z-방향)에서 별개의 평균 열 전도도를 갖는 맞춤형 개스킷 층 스택을 가질 수 있다.
[0050] 일 실시예에서, 제1 개스킷 층 스택 내의 하나 이상의 개스킷 층들은 제2 개스킷 층 스택의 임의의 개스킷 층들에 존재하지 않는 제1 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 개스킷(199) 및 각 개스킷 층 스택의 두께는 약 0.2 내지 2.0 mm일 수 있다. 일 실시예에서, 각 개스킷 층 스택의 최상부 층 및/또는 최하부 층은 그라포일로 구성된다. 일 실시예에서, 제1 개스킷 층 스택 및 제2 개스킷 층 스택 내의 하나 이상의 중간 개스킷 층들은 금속, 폴리이미드, 실리콘, 고무 및/또는 플루오로폴리머를 포함한다. 일 실시예에서, 각 개스킷 층은 개스킷(199)의 두께에 대해 약 3 밀(mil)의 두께를 갖는다.
[0051] 일 실시예에서, O-링(240)은 퍼플루오로폴리머(PFP) O-링이다. 대안적으로, 폴리이미드 O-링들과 같은 다른 유형들의 고온 O-링들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 단열 고온 O-링들이 사용된다. O-링(240)은 제1 두께의 제1 단차부 및 제2 두께의 제2 단차부를 갖는 단차형 O-링일 수 있다. 이것은 체결구들을 조이는 데 사용되는 힘의 양이 PFP O-링(240)의 설정된 양의 압축 후에 극적으로 증가하게 함으로써 체결구들의 균일한 조임을 용이하게 할 수 있다.
[0052] 추가의 O-링들(도시되지 않음)은 또한, 케이블들이 관통 연장되는 냉각 플레이트(164)의 중심의 홀(280) 주위에서 냉각 플레이트의 최상부측에 부착될 수 있다. 보다 작은 다른 O-링들은 또한, 다른 개구들 주위, 리프트 핀들(lift pins) 주위 등에서 냉각 플레이트(164)에 부착될 수 있다. O-링(240) 및/또는 개스킷(199)은 챔버 내부 용적부와 정전 퍽 조립체(150) 내의 내부 용적부들 사이에 진공 시일을 제공한다. 정전 퍽 조립체(150) 내의 내부 용적부들은 도관들 및 배선을 라우팅하기 위해 페디스털(152) 내의 개방 공간들을 포함한다.
[0053] 일 실시예에서, 냉각 플레이트(164)는 체결구들이 관통 삽입되는 다수의 피쳐들(242)을 추가로 포함한다. 개스킷이 사용되면, 개스킷은 피쳐들(242) 각각에 절결부들(cutouts)을 가질 수 있다. 체결구들은 피쳐들(242) 각각을 통해 연장되고, 하부 퍽 플레이트에 형성된 추가의 피쳐들 내에 삽입되는 체결구들(또는 추가의 체결구들)의 추가의 부분들에 부착될 수 있다. 예를 들어, 볼트(bolt)는 냉각 플레이트(164)의 피쳐(242)를 통해 연장되고, 하부 퍽 플레이트의 피쳐에 배치된 너트(nut) 내로 나사 결합될 수 있다. 냉각 플레이트(164) 내의 각 피쳐(242)는 하부 퍽 플레이트 내의 유사한 피쳐(도시되지 않음)에 일렬로 정렬될 수 있다.
[0054] 상부 퍽 플레이트(192)는 그 위에 위치결정된 기판의 형상 및 크기와 실질적으로 일치할 수 있는 환형 주변부를 갖는 디스크형 형상(disc-like shape)을 갖는다. 상부 퍽 플레이트(192)의 상부 표면은 외측 링(216), 다수의 메사들(210), 및 메사들(210) 사이의 채널들(208, 212)을 가질 수 있다. 상부 퍽 플레이트(192)는 또한 단차부(193)와 같은 추가의 피쳐들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(192)는 전기 절연성의 세라믹 재료에 의해 제조될 수 있다. 세라믹 재료들의 적합한 예들은 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3) 등을 포함한다.
[0055] 정전 퍽 조립체(150) 아래에 부착된 냉각 플레이트(164)는 디스크형 메인 부분(224), 및 메인 부분(224)으로부터 외측으로 연장되고 페디스털(152) 상에 위치결정된 환형 플랜지(annular flange)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 플레이트(164)는 알루미늄 또는 스테인리스강 또는 다른 적합한 재료들과 같은 금속에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 냉각 플레이트(164)는 정전 퍽 조립체(150)의 열팽창 계수와 일치하도록 알루미늄-실리콘 합금 침투 SiC 또는 몰리브덴과 같은 복합체 세라믹에 의해 제조될 수 있다. 냉각 플레이트(164)는 열 전달 특성들뿐만 아니라 양호한 강도 및 내구성을 제공해야 한다.
[0056] 도 3은 정전 퍽 조립체에 사용되는 하부 퍽 플레이트(300)의 일 실시예의 평면도를 도시한다. 하부 퍽 플레이트(300)는 하부 퍽 플레이트(190), 또는 본원에 설명된 임의의 다른 하부 퍽 플레이트에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하부 퍽 플레이트(300)는 정전 퍽 조립체에 의해 지지될 기판들 또는 웨이퍼들의 반경과 실질적으로 유사할 수 있는 반경(R3)을 갖는다. 하부 퍽 플레이트(300)는 다수의 피쳐들(305)을 추가로 포함한다. 피쳐들은 하부 퍽 플레이트(300)를 포함하는 정전 퍽 조립체가 장착되는 냉각 플레이트 내의 유사한 피쳐들과 일치할 수 있다. 각 피쳐(305)는 체결구를 수용한다. 예를 들어, 볼트(예를 들어, 스테인리스강 볼트, 아연 도금강 볼트 등)는 볼트의 헤드(head)가 헤드를 수용하기에 충분히 큰 개구의 내측에 있고 볼트의 샤프트(shaft)가 하부 퍽 플레이트(300)의 최하부측으로부터 연장되도록 각 피쳐 내에 배치될 수 있다. 볼트는 냉각 플레이트 내의 대응하는 피쳐에 배치된 너트에 조여질 수 있다. 대안적으로, 피쳐들(305)은 너트를 수용하도록 크기설정될 수 있고, 냉각 플레이트 내의 대응하는 피쳐에 의해 수용되는 볼트의 샤프트를 수용할 수 있는 홀을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 나선형 인서트(helical insert)(예를 들어, Heli-Coil®) 또는 다른 나사형 인서트(threaded insert)(예를 들어, 가압 끼워맞춤 인서트, 몰드내 인서트(mold-in insert), 캡티브 너트(captive nut) 등)가 피쳐들 중 하나 이상 내에 삽입되어 그것에 나사형 홀을 추가할 수 있다. 다음에, 냉각 플레이트의 내측에 배치되고 냉각 플레이트로부터 돌출된 볼트는 냉각 플레이트를 퍽에 고정하기 위해 나사형 인서트 내에 나사 결합될 수 있다. 대안적으로, 나사형 인서트들이 냉각 플레이트에 사용될 수 있다.
[0057] 피쳐들(305)은 체결구들의 보다 큰 열팽창 계수를 수용하기 위해 체결구들의 크기에 비해 약간 크게 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 체결구들은, 체결구들이 500 또는 600 ℃로 가열될 때 체결구들이 피쳐들 상에 힘을 가하지 않도록 크기설정된다.
[0058] 도시된 바와 같이, 피쳐들(305)의 다수의 세트들이 하부 퍽 플레이트(300)에 포함될 수 있다. 피쳐들(305)의 각 세트는 하부 퍽 플레이트의 중심으로부터 특정 반경 또는 거리에서 균등하게 이격될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 피쳐들(305)의 제1 세트는 반경(R1)에 위치되고, 피쳐들(305)의 제2 세트는 반경(R2)에 위치된다. 피쳐들의 추가의 세트들은 또한 추가의 반경들에 위치될 수 있다.
[0059] 일 실시예에서, 피쳐들은 하부 퍽 플레이트(300)를 포함하는 정전 퍽 조립체 상에 균일한 하중을 생성하도록 배치된다. 일 실시예에서, 피쳐들은 볼트가 대략 30 내지 70 제곱센티미터마다(예를 들어, 50 제곱센티미터마다) 위치되도록 배열된다. 일 실시예에서, 피쳐들의 3 개의 세트들이 12 인치 직경의 정전 퍽 조립체에 사용된다. 피쳐들의 제1 세트는 하부 퍽 플레이트(300)의 중심으로부터 약 4 인치에 위치될 수 있고, 약 4 개의 피쳐들을 포함한다. 피쳐들의 제2 세트는 하부 퍽 플레이트(300)의 중심으로부터 약 6 인치에 위치될 수 있고, 약 6 개의 피쳐들을 포함한다. 피쳐들의 제3 세트는 하부 퍽 플레이트(300)의 중심으로부터 약 8 인치에 위치될 수 있고, 약 8 개의 피쳐들을 포함한다. 대안적으로, 피쳐들의 2 개의 세트들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(300)는 2 개 내지 3 개의 상이한 반경들에 세트들로 배열된 약 8 개 내지 24 개의 피쳐들을 포함하며, 여기서 각 피쳐는 체결구를 수용한다.
[0060] 도 4a는 기판 지지 조립체(405)의 일 실시예의 측단면도를 도시한다. 기판 지지 조립체(405)는 금속 본드들에 의해 함께 본딩될 수 있는 상부 퍽 플레이트(415), 하부 퍽 플레이트(420) 및 백킹 플레이트(425)로 이루어진 정전 퍽 조립체(410)를 포함한다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415)는 제1 금속 본드(450)에 의해 하부 퍽 플레이트(420)에 본딩되고, 하부 퍽 플레이트(420)는 제2 금속 본드(455)에 의해 백킹 플레이트(425)에 본딩된다. 일 실시예에서, 확산 본딩이 금속 본딩의 방법으로서 사용된다. 그러나, 다른 본딩 방법들이 또한 금속 본드들을 생성하는 데 사용될 수 있다.
[0061] 상부 퍽 플레이트(415)는 AlN 또는 Al2O3과 같은 전기 절연성(유전체) 세라믹으로 구성된다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(425)는 상부 퍽 플레이트(415)와 동일한 재료로 구성된다. 이것은 상부 퍽 플레이트(415) 및 백킹 플레이트(425)에 의해 하부 퍽 플레이트(420) 상에 대략 일치하지만 반대인 힘들을 야기할 수 있다. 대략 일치하는 힘들은 상부 퍽 플레이트(415)의 휨 및 균열을 최소화하거나 제거할 수 있다.
[0062] 상부 퍽 플레이트(415)는 클램핑 전극들(427) 및 하나 이상의 가열 엘리먼트들(429)을 포함한다. 클램핑 전극들(427)은 척킹 전원(도시되지 않음)에 결합될 수 있고, 매칭 회로(도시되지 않음)를 통해 RF 플라즈마 전력 공급부(RF plasma power supply)(도시되지 않음) 및 RF 바이어스 전력 공급부(RF bias power supply)(도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 가열 엘리먼트들(429)은 상부 퍽 플레이트(415)를 가열하기 위해 히터 전원(도시되지 않음)에 전기적으로 연결된다.
[0063] 상부 퍽 플레이트(415)는 약 3 내지 10 mm의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415)는 약 3 내지 5 mm의 두께를 갖는다. 클램핑 전극들(427)은 상부 퍽 플레이트(415)의 상부 표면으로부터 약 0.3 내지 1 mm에 위치될 수 있으며, 가열 엘리먼트들(429)은 클램핑 전극들(427)의 약 2 mm 아래에 위치될 수 있다. 가열 엘리먼트들(429)은 약 10 내지 200 미크론의 두께를 갖는 스크린 인쇄된 가열 엘리먼트들(screen printed heating elements)일 수 있다. 대안적으로, 가열 엘리먼트들(429)은 상부 퍽 플레이트(415)의 약 1 내지 3 mm의 두께를 사용하는 저항성 코일들(resistive coils)일 수 있다. 그러한 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415)는 약 5 mm의 최소 두께를 가질 수 있다.
[0064] 일 실시예에서, 백킹 플레이트(425)는 상부 퍽 플레이트(415)의 두께와 대략 동일한 두께를 갖는다. 예를 들어, 상부 퍽 플레이트(415) 및 백킹 플레이트(425)는 각각 일 실시예에서 약 3 내지 5 mm의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(425)는 약 3 내지 10 mm의 두께를 갖는다.
[0065] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 상부 퍽 플레이트(415) 및 백킹 플레이트(425)의 두께와 동일하거나 그보다 큰 두께를 갖는다. 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 약 8 내지 25 mm의 두께를 갖는다. 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 상부 퍽 플레이트(415)의 두께보다 약 30% 내지 330% 큰 두께를 갖는다.
[0066] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)에 사용되는 재료는, 열 팽창 계수(CTE) 불일치를 최소화하고 열 사이클(thermal cycling) 동안 정전 퍽 조립체(410)를 손상시킬 수 있는 열-기계적 응력들을 회피하기 위해, 하부 퍽 플레이트(420) 재료에 대한 CTE가 전기 절연성의 상부 퍽 플레이트(415) 재료의 CTE와 실질적으로 일치하도록 적절하게 선택될 수 있다.
[0067] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 몰리브덴이다. 몰리브덴은, 예를 들어 정전 퍽 조립체(410)가 불활성 환경에서 사용될 경우, 하부 퍽 플레이트(420)에 사용될 수 있다. 불활성 환경들의 예들은 Ar, O2, N 등과 같은 불활성 가스들이 유동되는 환경들을 포함한다. 몰리브덴은, 예를 들어 정전 퍽 조립체(410)가 금속 증착을 위한 기판을 척킹할 경우에 사용될 수 있다. 몰리브덴은 또한 부식성 환경에서의 응용들(예를 들어, 에칭 응용들)을 위해 하부 퍽 플레이트(420)에 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)가 상부 퍽 플레이트(415)에 본딩된 후에, 하부 퍽 플레이트(420)의 노출된 표면들은 내플라즈마성 코팅으로 코팅될 수 있다. 플라즈마 코팅은 플라즈마 분사 프로세스를 통해 수행될 수 있다. 내플라즈마성 코팅은, 예를 들어 하부 퍽 플레이트의 측벽들 및 하부 퍽 플레이트(420)의 노출된 수평 단차부를 덮을 수 있다. 일 실시예에서, 내플라즈마성 코팅은 Al2O3이다. 대안적으로, 내플라즈마성 코팅은 상기의 보호 층(136)과 관련하여 설명된 재료들 중 임의의 것일 수 있다.
[0068] 일 실시예에서, 전기 전도성의 금속 매트릭스 복합체(MMC) 재료가 하부 퍽 플레이트(420)에 사용된다. MMC 재료는 금속 매트릭스, 및 이 매트릭스 전체에 걸쳐 매립 및 분산된 보강 재료(reinforcing material)를 포함한다. 금속 매트릭스는 단일 금속 또는 2 개 이상의 금속들 또는 금속 합금들을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 금속들은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 코발트(Co), 코발트-니켈 합금(CoNi), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 또는 이들의 다양한 조합들을 포함한다(그러나, 이에 제한되지 않음). 보강 재료는 MMC에 대해 원하는 구조적 강도를 제공하도록 선택될 수 있고, 또한, 예를 들어 열 전도도 및 CTE와 같은 MMC의 다른 특성들에 대해 원하는 값들을 제공하도록 선택될 수 있다. 사용될 수 있는 보강 재료들의 예들은 실리콘(Si), 탄소(C) 또는 탄화규소(SiC)를 포함하지만, 다른 재료들도 또한 사용될 수 있다.
[0069] 하부 퍽 플레이트(420)를 위한 MMC 재료는 바람직하게는 원하는 전기 전도도를 제공하고 정전 퍽 조립체(410)에 대한 동작 온도 범위에 걸쳐 상부 퍽 플레이트(415) 재료의 CTE와 실질적으로 일치하도록 선택된다. 일 실시예에서, 온도는 약 20 ℃ 내지 약 500 ℃의 범위일 수 있다. 일 실시예에서, CTE들을 일치시키는 것은 MMC 재료가 상부 퍽 플레이트(415) 재료에 또한 사용되는 적어도 하나의 재료를 포함하도록 MMC 재료를 선택하는 것에 기초한다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415)는 AlN을 포함한다. 일 실시예에서, MMC 재료는 AlSi 합금(본원에서는 AlSiSiC로 지칭됨)이 침투된 SiC 다공체를 포함한다.
[0070] MMC의 구성 재료들 및 조성물 백분율들은 바람직한 설계 목적들을 충족시키는 공학적 재료를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 하부 퍽 플레이트(420) 및 상부 퍽 플레이트(415)의 CTE들이 거의 일치하도록 MMC 재료를 적절하게 선택함으로써, 하부 퍽 플레이트(420)와 상부 퍽 플레이트(415) 사이의 계면에서의 열-기계적 응력들이 감소된다.
[0071] 정전 퍽 조립체(410)의 층들 사이의 열팽창 계수들을 일치시킴으로써, 하부 퍽 플레이트(420)를 상부 퍽 플레이트(415) 및 백킹 플레이트(425)에 본딩시킴으로써 야기된 응력이 최소화될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 전술한 바와 같은 금속 매트릭스 복합체 재료로 구성된다. 대안적으로, 하부 퍽 플레이트(420)는 SiSiCTi 또는 몰리브덴일 수 있다.
[0072] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트(420)는 내플라즈마성 세라믹 코팅(도시되지 않음)으로 코팅된 거친 외벽을 갖는다. 내플라즈마성 세라믹 코팅들은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 하기에서 보다 상세하게 논의된다.
[0073] 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415), 하부 퍽 플레이트(420) 및 백킹 플레이트(425)는 알루미늄을 포함하는 재료들을 포함한다. 예를 들어, 상부 퍽 플레이트(415) 및 백킹 플레이트(425)는 각각 Al2O3 또는 AlN으로 구성될 수 있고, 하부 퍽 플레이트(420)는 AlSiSiC로 구성될 수 있다.
[0074] 금속 본드(450)는 상부 퍽 플레이트(415)와 하부 퍽 플레이트(420) 사이의 본딩 영역에 배치되는 알루미늄 포일의 "중간층(interlayer)"을 포함할 수 있다. 유사하게, 금속 본드(455)는 하부 퍽 플레이트(420)와 백킹 플레이트(425) 사이의 본딩 영역에 배치되는 알루미늄 포일의 중간층을 포함할 수 있다. 알루미늄 포일과 상부 퍽 플레이트(415) 사이 및 알루미늄 포일과 하부 퍽 플레이트(420) 사이에 확산 본드를 형성하도록 압력과 열이 인가될 수 있다. 유사하게, 알루미늄 포일과 하부 퍽 플레이트(420) 사이 및 알루미늄 포일과 백킹 플레이트(425) 사이에 확산 본드를 형성하도록 압력과 열이 인가될 수 있다. 다른 실시예들에서, 확산 본드들은 상부 퍽 플레이트(415), 하부 퍽 플레이트(420) 및 백킹 플레이트(425)에 사용되는 재료들에 기초하여 선택된 다른 중간층 재료들을 사용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 본드들(450, 455)은 약 0.2 내지 0.3 mm의 두께를 갖는다.
[0075] 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415)는 본드를 형성하기 위해 중간층이 사용되지 않는 직접 확산 본딩을 사용하여 하부 퍽 플레이트(420)에 직접 본딩될 수 있다. 유사하게, 하부 퍽 플레이트(420)는 직접 확산 본딩을 사용하여 백킹 플레이트(425)에 직접 본딩될 수 있다.
[0076] 상부 퍽 플레이트(415)는 하부 퍽 플레이트(420) 및 백킹 플레이트(425)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트(415) 및 하부 퍽 플레이트(420)는 각각 약 300 mm의 직경을 가지며, 백킹 플레이트(425)는 약 250 mm의 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(425)는 상부 퍽 플레이트(415)의 직경의 약 75% 내지 85%인 직경을 갖는다. 베이스 플레이트(base plate)(495)의 에지(edge)는 상부 퍽 플레이트(415)의 직경과 유사한 직경을 가질 수 있다. 내플라즈마성 및 고온 O-링(445)은 상부 퍽 플레이트(415)와 베이스 플레이트(495) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 O-링(445)은 기판 지지 조립체의 내부와 프로세싱 챔버 사이에 진공 시일을 제공할 수 있다. O-링(445)은 퍼플루오로폴리머(PFP), 플루오로폴리머, 폴리이미드 등으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, O-링(445)은 SiC와 같은 무기 첨가제들(inorganic adders)을 갖는 PFP이다. O-링(445)은 교체 가능할 수 있다. O-링(445)은 열화되는 경우, 제거될 수 있고, 새로운 O-링이 상부 퍽 플레이트(415) 위로 신장되어 상부 퍽 플레이트(415)와 베이스 플레이트(495) 사이의 계면에서 상부 퍽 플레이트(415)의 둘레부에 배치될 수 있다. O-링(445)은 플라즈마에 의한 침식으로부터 금속 본드들(450, 455)을 보호할 수 있다.
[0077] 백킹 플레이트(425)는 유체 소스(도시되지 않음)와 유체 연통하는 하나 이상의 도관들(435)(또한 본원에서는 냉각 채널들(cooling channels)로도 지칭됨)을 갖는 냉각 플레이트(436)에 결합되고 그와 열적으로 연통하여 있다. 하부 퍽 플레이트(420) 및/또는 백킹 플레이트(425)는 체결구들을 수용하기 위한 다수의 피쳐들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 플레이트(436) 및/또는 베이스 플레이트(495)는 다수의 체결구들(도시되지 않음)에 의해 정전 퍽 조립체(410)에 결합된다. 체결구들은 너트 및 볼트 쌍들과 같은 나사형 체결구들일 수 있다. 하부 퍽 플레이트(420)는 체결구들을 수용하기 위한 다수의 피쳐들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 냉각 플레이트(436)는 마찬가지로 체결구들을 수용하기 위한 다수의 피쳐들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 베이스 플레이트(495)는 체결구들을 수용하기 위한 다수의 피쳐들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 피쳐들은 카운터 보어들(counter bores)을 갖는 볼트 홀들이다. 피쳐들은 하부 퍽 플레이트(420) 및 백킹 플레이트(425)를 통해 연장되는 관통 피쳐들일 수 있다. 대안적으로, 피쳐들은 관통 피쳐들이 아닐 수 있다. 일 실시예에서, 피쳐들은 슬롯(slot) 내에 삽입된 후에 90도 회전될 수 있는 t-형 볼트 헤드 또는 직사각형 너트를 수용하는 슬롯들이다. 일 실시예에서, 체결구들은 와셔들(washers), 그라프오일(graphoil), 알루미늄 포일, 또는 피쳐에 걸쳐 균등하게 체결구의 헤드로부터 힘들을 분배하기 위한 다른 하중 확산 재료들을 포함한다.
[0078] 냉각 플레이트(436)는 정전 퍽 조립체(410)로부터의 열을 흡수하기 위한 히트 싱크로서 작용할 수 있다. (도시된 바와 같은) 일 실시예에서, 다층, 다중-구역 개스킷(465)이 냉각 플레이트(436) 상에 배치된다. 개스킷(465)은 다수의 상이한 구역들을 가질 수 있으며, 구역들 각각은 적어도 하나의 방향에서 상이한 평균 열 전도도를 가질 수 있다. 개스킷(465)은 냉각 플레이트(436)로 가황되거나, 다른 방식으로 냉각 플레이트(436) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 개스킷(465) 내의 각 구역은 약 0.2 W/(m·K) 내지 약 150 W/(m·K)의 열 전도도를 갖는다. 개스킷(465) 내의 구역들 중 하나 이상은 상이한 개수의 개스킷 층들, 개스킷 층들 중 하나 이상에서의 상이한 재료, z-방향(즉, 개스킷(465)의 두께를 나타내는 방향)에서의 상이한 평균 열 전도도, 및/또는 개스킷 층들 중 하나 이상에 대한 x-y 평면에서의 상이한 열 전도도를 가질 수 있다. 개스킷(465)은 실시예들에서 개스킷(199)에 대응할 수 있다. 체결구들은 개스킷(465)을 압축하도록 조여질 수 있다. 체결구들은 낮은 열 전도도의 개스킷(465)을 균등하게 압축시키기 위해 대략 동일한 힘으로 조여질 수 있다. 개스킷(465)의 하나 이상의 구역들은 열 전달을 감소시켜 열 초크(thermal choke)로서 작용하고 그리고/또는 열 전도도를 증가시켜 열 도관(thermal conduit)으로서 작용할 수 있다. 일부 구역들은 열 초크들로서 작용할 수 있는 한편, 다른 구역들은 열 도관들로서 작용할 수 있다.
[0079] 일 실시예에서, 하나 이상의 O-링들(도시되지 않음)이 냉각 플레이트(164)의 외주부 및/또는 내주부에 배치될 수 있다. O-링(들)은 개스킷(465)에 부가하여 사용될 수 있다. 체결구들 전부는 O-링(들) 및/또는 개스킷을 압축하고 정전 퍽 조립체(410)의 백킹 플레이트(425)와 냉각 플레이트(436) 사이의 거리가 대략 균일하게 되도록 대략 동일한 힘으로 조여질 수 있다. 거리는 백킹 플레이트(425)와 냉각 플레이트(436) 사이의 계면 전체에 걸쳐서 대략 동일(균일)할 수 있다. 이것은 냉각 플레이트(436)와 백킹 플레이트(425) 사이의 열 전달 특성들이 개스킷(465)의 특정 구역 내에서 균일한 것을 보장한다.
[0080] 정전 퍽 조립체(410)는 실시예들에서 냉각 플레이트(436)보다 훨씬 더 높은 온도로 유지될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 정전 퍽 조립체(410)는 200 내지 300 ℃의 온도들로 가열될 수 있는 반면, 냉각 플레이트(436)는 약 120 ℃ 미만의 온도를 유지할 수 있다. 일 실시예에서, 정전 퍽 조립체(410)는 약 60 ℃ 이하의 온도로 냉각 플레이트(436)를 유지하면서, 최대 약 250 ℃의 온도로 가열될 수 있다. 따라서, 실시예들에서 정전 퍽 조립체(410)와 냉각 플레이트(436) 사이에서 최대 190 ℃가 유지될 수 있다. 정전 퍽 조립체(410) 및 냉각 플레이트(436)는 열 사이클 동안 독립적으로 자유롭게 팽창 또는 수축한다.
[0081] 일부 구역들에서, 개스킷(465)은 낮은 열 전도도(예를 들어, 약 2 W/m·K 미만)를 가져서, 가열된 정전 퍽 조립체(410)로부터 냉각된 냉각 플레이트(436)로의 열 전도 경로를 제한함으로써 열 초크로서 기능할 수 있다. 기판의 효율적인 가열을 제공하기 위해, 개스킷(465)의 일부 구역들에 대해 상부 퍽 플레이트(415)로부터 멀리 전도되는 열의 양을 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 구역들에서, 개스킷(465)은 중간 열 전도도(예를 들어, 약 2-20 W/m·K)를 가질 수 있다. 또 다른 구역들에서, 개스킷(465)은 높은 열 전도도(예를 들어, 대략 20-150 W/m·K)를 가질 수 있다.
[0082] 일 실시예에서, 냉각 플레이트(436)는 하나 이상의 스프링들(springs)(470)에 의해 베이스 플레이트(495)에 결합된다. 일 실시예에서, 스프링들(470)은 코일 스프링들이다. 스프링들(470)은 정전 퍽 조립체(410)에 대해 냉각 플레이트(436)를 가압하는 힘을 인가한다. 냉각 플레이트(436)의 표면은 정전 퍽 조립체(410)와 냉각 플레이트(436) 사이의 열 전달 특성들에 영향을 미치는 사전결정된 거칠기 및/또는 표면 피쳐들(예를 들어, 메사들)을 가질 수 있다. 추가적으로, 냉각 플레이트(436)의 재료는 열 전달 특성들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 냉각 플레이트(436)는 스테인리스강 냉각 플레이트(436)보다 양호하게 열을 전달할 것이다.
[0083] 일부 실시예들에서, 프로세싱 동안 정전 퍽 조립체(410)를 통해 지지된 기판으로 RF 신호를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 일 실시예에서, 정전 퍽 조립체(410)를 통한 이러한 RF 신호의 전송을 용이하게 하기 위해, RF 개스킷(490)이 베이스 플레이트(495) 상에 배치된다. RF 개스킷(490)은 베이스 플레이트(495)를 하부 퍽 플레이트(420)에 전기적으로 연결하고, 그에 따라 백킹 플레이트(425)를 지나 전도성 경로를 제공할 수 있다. RF 개스킷(490)의 포지션(position)으로 인해, 백킹 플레이트(425)의 직경은 하부 퍽 플레이트(420)의 직경 및 상부 퍽 플레이트(415)의 직경보다 작을 수 있다.
[0084] 일 실시예에서, 열 스페이서(thermal spacer)(485)는 RF 개스킷(490)에 인접하게 배치된다. 열 스페이서(485)는 베이스 플레이트(495)가 하부 퍽 플레이트(420)와 접촉하지 않게 되는 것을 보장하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, O-링(480)은 열 스페이서(485)에 인접하게 배치된다. O-링(480)은 실시예들에서 PFP O-링, 폴리이미드 O-링 또는 다른 유형의 O-링일 수 있다. O-링(480)은 진공 시일을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 장착 플레이트(440)는 베이스 플레이트(495) 아래에 배치되고 베이스 플레이트(495)에 결합된다.
[0085] 도 4b는 도 4a에 도시된 정전 퍽 조립체(410)의 최하부의 일 실시예의 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 상부 퍽 플레이트(415)는 하부 퍽 플레이트(420)의 제2 직경보다 큰 제1 직경을 갖는다. 백킹 플레이트(425)는 하부 퍽 플레이트(420)의 제2 직경보다 작은 제3 직경을 갖는다. 도 4a를 참조하여 이전에 언급된 바와 같이, 백킹 플레이트(425)는 RF 개스킷을 위한 공간을 제공하도록 하부 퍽 플레이트(420)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 추가적으로, 하부 퍽 플레이트(420)는 도 2 내지 도 4a를 참조하여 설명된 바와 같이 체결구들을 수용할 다수의 내측 피쳐들(도시되지 않음) 및 다수의 외측 피쳐들(498)을 포함할 수 있다. 백킹 플레이트(425)는 백킹 플레이트(425)가 외측 피쳐들(498)을 차단하지 않도록 크기설정될 수 있다. 백킹 플레이트(425)는 하부 퍽 플레이트(420)의 내측 피쳐들에 대한 접근을 제공하는 홀들(496)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 백킹 플레이트(425)는 설비들(facilities)에 대한 접근을 제공하기 위한 중앙 홀(492)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 백킹 플레이트(425)는 하부 퍽 플레이트(420)의 리프트 핀 홀들(lift pin holes)(499) 주위에 3 개의 홀들(494)을 포함한다.
[0086] 도 5a는 일 실시예에 따른 정전 퍽 조립체(510)의 측단면도를 도시한다. 도 5b는 정전 퍽 조립체(510)의 사시도를 도시한다. 특히, 정전 퍽 조립체(510)는 정전 퍽 조립체(510)의 특정 컴포넌트들을 보다 잘 나타내기 위해 거꾸로 도시되어 있다. 정전 퍽 조립체(510)는 정전 퍽 조립체(410)와 실질적으로 유사하다. 예를 들어, 정전 퍽 조립체(510)는 금속 본드(555)에 의해 하부 퍽 플레이트(520)에 본딩된 상부 퍽 플레이트(515)를 포함한다. 정전 퍽 조립체(510)는 다른 금속 본드(565)에 의해 백킹 플레이트(525)에 본딩된 하부 퍽 플레이트(520)를 더 포함한다. 추가적으로, 백킹 플레이트(525)는 설비들에 대한 접근을 제공하기 위한 중앙 홀(592)을 포함하고, 하부 퍽 플레이트(520)의 리프트 핀 홀들(599) 주위에 3 개의 홀들(594)을 더 포함한다. 백킹 플레이트(525)는 하부 퍽 플레이트(520)의 내측 피쳐들에 대한 접근을 제공하는 홀들(596)을 추가로 포함할 수 있다.
[0087] 정전 퍽 조립체(510)에서, 백킹 플레이트(525)는 하부 퍽 플레이트(520)의 직경과 실질적으로 유사한 직경을 갖는다. 이것은 상부 퍽 플레이트(515) 및 백킹 플레이트(525)에 의해 하부 퍽 플레이트(520)에 인가되는 힘들을 더욱 균등하게 한다. 그러나, 이러한 실시예에서는, 하부 퍽 플레이트를 베이스 플레이트에 전기적으로 연결하는 RF 개스킷을 배치할 공간이 없다. RF 신호를 위한 대체(alternate) 경로를 제공하기 위해, 백킹 플레이트(525)의 외측 측벽 및 금속 본드(565)는 전기 전도성 코팅(530)으로 코팅될 수 있다. 일 실시예에서, 전기 전도성 코팅(530)은 알루미늄 코팅과 같은 금속 코팅이다. 전기 전도성 코팅(530)은 스퍼터링(sputtering) 기술들, 저온 분사(cold spray) 기술들 또는 다른 금속 증착 기술들을 사용하여 도포될 수 있다. 일 실시예에서, 전기 전도성 코팅(530)은 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)에 의해 덮여 있다. 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)은 Y2O3(이트리아 또는 산화이트륨), Y4Al2O9(YAM), Al2O3(알루미나), Y3Al5O12(YAG), YAlO3(YAP), 석영, SiC(탄화규소), Si3N4(질화규소), 사이알론(Sialon), AlN(질화알루미늄), AlON(산질화알루미늄), TiO2(티타니아), ZrO2(지르코니아), TiC(탄화티타늄), ZrC(탄화지르코늄), TiN(질화티타늄), TiCN(탄질화티타늄), Y2O3 안정화 ZrO2(YSZ) 등일 수 있다. 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)은 또한, Al2O3 매트릭스 내에 분산된 Y3Al5O12, Y2O3-ZrO2 고용체 또는 SiC-Si3N4 고용체와 같은 세라믹 복합체일 수 있다. 실시예들에서, 전기 전도성 코팅(530) 및/또는 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)은 또한, 하부 퍽 플레이트(520), 금속 본드(555) 및/또는 상부 퍽 플레이트(515)의 외벽을 코팅할 수 있다. 일 실시예에서, 전기 전도성 코팅(530) 및 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)은 각각 약 5 내지 25 미크론의 두께를 갖는다.
[0088] 백킹 플레이트(525)는 하부 퍽 플레이트(520)의 직경과 실질적으로 유사한 직경을 가지기 때문에, 백킹 플레이트(525)는 체결구들을 수용하도록 구성된 하부 퍽 플레이트(520)의 피쳐들(도시되지 않음)을 덮는다. 따라서, 백킹 플레이트(525)는 하부 퍽 플레이트(520)의 피쳐들에 대한 접근을 제공하는 홀들(598)을 추가로 포함할 수 있다.
[0089] 일 실시예에서, 백킹 플레이트(525)를 도핑하여 백킹 플레이트(525)의 전기 전도도를 증가시킴으로써 RF 신호를 위한 전기 경로가 제공될 수 있다. 일 실시예에서, Sm 및/또는 Ce은 백킹 플레이트(525)를 도핑하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(525)는 약 1×109 옴 센티미터(10E9 Ohm·㎝) 미만의 전기 저항을 갖는다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트는 약 10E6 Ohm·cm 내지 10E7 Ohm·cm의 전기 저항을 갖는다. 그러한 실시예에서, 백킹 플레이트(525)의 외벽은 전기 전도성 코팅(530)에 의해 코팅되지 않을 수 있다. 그러나, 백킹 플레이트의 외벽은 여전히 내플라즈마성 세라믹 코팅(535)으로 코팅될 수 있다.
[0090] 도 6a는 일 실시예에 따른 정전 퍽 조립체(610)의 측단면도를 도시한다. 도 6b는 정전 퍽 조립체(610)의 사시도를 도시한다. 특히, 정전 퍽 조립체(610)는 정전 퍽 조립체(610)의 특정 컴포넌트들을 보다 잘 나타내기 위해 거꾸로 도시되어 있다. 정전 퍽 조립체(610)는 정전 퍽 조립체(410)와 실질적으로 유사하다. 예를 들어, 정전 퍽 조립체(610)는 금속 본드(655)에 의해 하부 퍽 플레이트(620)에 본딩된 상부 퍽 플레이트(615)를 포함한다. 정전 퍽 조립체(610)는 다른 금속 본드(667)에 의해 백킹 플레이트(670)에 본딩된 하부 퍽 플레이트(620)를 더 포함한다. 백킹 플레이트(670)는 설비들에 대한 접근을 제공하기 위한 중앙 홀(692)을 포함하고, 하부 퍽 플레이트(620)의 리프트 핀 홀들(699) 주위에 3 개의 홀들(694)을 더 포함한다. 백킹 플레이트(670)는 하부 퍽 플레이트(620) 내의 내측 피쳐들에 대한 접근을 제공하는 홀들(696)을 추가로 포함할 수 있다.
[0091] 정전 퍽 조립체(610)에서, 백킹 플레이트(670)는 하부 퍽 플레이트(620)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(670)는 백킹 플레이트(425)의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는다. 정전 퍽 조립체(610)는 금속 본드(665)에 의해 하부 퍽 플레이트(620)에 금속 본딩된 백킹 링(backing ring)(660)을 추가로 포함한다. 백킹 링(660)은 하부 퍽 플레이트(620)의 직경과 실질적으로 유사한 외경을 갖는다. 이것은 백킹 플레이트(670)와 백킹 링(660)의 조합 및 상부 퍽 플레이트(615)에 의해 하부 퍽 플레이트(620)에 인가되는 힘들을 더욱 균등하게 한다.
[0092] 백킹 플레이트(670)와 백킹 링(660) 사이의 공간은 하부 퍽 플레이트(620)를 베이스 플레이트에 전기적으로 연결시키는 RF 개스킷을 위한 공간(room)을 제공할 수 있다. 추가적으로, 체결구들을 수용하도록 구성된, 하부 퍽 플레이트(620)의 피쳐들(698)이 노출될 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 링(660), 금속 본드(665), 하부 퍽 플레이트(620), 금속 본드(655) 및/또는 상부 퍽 플레이트(615)의 외벽들은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 전술한 바와 같이 내플라즈마성 세라믹 코팅에 의해 코팅된다.
[0093] 도 7은 기판 지지 조립체를 제조하기 위한 프로세스(700)의 일 실시예를 도시한다. 프로세스(700)의 블록(704)에서, 상부 퍽 플레이트가 형성된다. 상부 퍽 플레이트는 클램핑 전극 및 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함하는 세라믹 디스크(ceramic disc)일 수 있다.
[0094] 블록(706)에서, 하부 퍽 플레이트가 형성된다. 일 실시예에서, 체결구들을 수용하도록 피쳐들이 하부 퍽 플레이트에 형성된다. 또한, 가스들을 유동시키도록 가스 홀들(예를 들어, He 홀들)이 하부 퍽 플레이트에 형성될 수 있다.
[0095] 일 실시예에서, 블록(707)에서, 금속 보호 코팅이 하부 퍽 플레이트에 도포된다. 예를 들어, 하부 퍽 플레이트가 몰리브덴인 경우, 금속 보호 코팅이 하부 퍽 플레이트에 도포될 수 있다. 금속 보호 코팅은 하부 퍽 플레이트의 재료가 플라즈마 또는 프로세싱 가스들에 노출되지 않게 되는 것을 보장하기 위해 도포될 수 있다. 금속 보호 코팅은 약 2 내지 10 미크론의 두께를 가질 수 있다.
[0096] 일 실시예에서, 금속 보호 코팅은 알루미늄 또는 Al 6061과 같은 알루미늄 합금이다. 일 실시예에서, 금속 보호 코팅은 전기 도금에 의해 하부 퍽 플레이트에 도포된다. 전기 도금은, 하부 퍽 플레이트의 외벽들, 최상부 및 최하부, 및 하부 퍽 플레이트에 드릴 가공된 홀들 및 피쳐들의 내벽들을 포함하는 하부 퍽 플레이트의 모든 표면들에 걸쳐 금속 보호 코팅이 형성되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 보호 코팅은 저온 분사 또는 스퍼터링과 같은 금속 증착 기술들에 의해 도포될 수 있다.
[0097] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트에 금속 보호 코팅을 도포하는 대신에 또는 그것에 부가하여, 금속 보호 플러그들(metal protective plugs)이 하부 퍽 플레이트에 드릴 가공된 홀들 내에 삽입된다. 예를 들어, 다수의 카운터 보어형 관통 홀들이 하부 퍽 플레이트에 드릴 가공될 수 있고, 알루미늄(또는 알루미늄 합금) 플러그들이 이들 홀들에 삽입될 수 있다. 플러그들은 가스들에 대한 노출로부터 가스 전달 영역(예를 들어, 홀들의 내부)을 보호할 수 있다. 그 후에, 금속 보호 코팅이 하부 퍽 플레이트 위에 도포될 수 있거나 도포되지 않을 수 있다.
[0098] 일 실시예에서, 하부 퍽 플레이트의 외벽은 이 외벽을 약 100 내지 200 마이크로인치의 거칠기(Ra)로 거칠어지도록 비드 블라스팅(bead blasting) 처리된다. 다음에, 외벽은 내플라즈마성 세라믹 코팅으로 플라즈마 분사될 수 있다. 내플라즈마성 세라믹 코팅은 실시예들에서 금속 보호 코팅 위에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 내플라즈마성 세라믹 코팅은 약 2 내지 10 미크론의 두께를 갖는다. 다른 실시예에서, 내플라즈마성 세라믹 코팅은 약 3 미크론의 두께를 갖는다.
[0099] 블록(708)에서, 백킹 플레이트가 형성된다. 하부 퍽 플레이트의 피쳐들 및/또는 가스 홀들에 대한 접근을 제공하기 위해 하나 이상의 홀들이 (예를 들어, 드릴 가공에 의해) 백킹 플레이트에 형성될 수 있다. 플러그들이 하부 퍽 플레이트의 홀들 내에 삽입되는 일 실시예에서, 가스 홈들이 (백킹 플레이트가 하부 퍽 플레이트와 접촉할) 백킹 플레이트의 상부측에 형성된다. 이러한 가스 홈들은 플러그들을 통해, 그런 다음 상부 퍽 플레이트의 홀들을 통해 유동되는 가스들에 대한 접근을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트의 홀들은 다공성 플러그를 포함한다. 가스 홈들 내로 유동되는 가스들을 위한 경로를 제공하기 위해 또한 홀들이 백킹 플레이트에 드릴 가공될 수 있다.
[00100] 블록(710)에서, 하부 퍽 플레이트는 제1 금속 본드를 사용하여 상부 퍽 플레이트에 금속 본딩된다. 블록(715)에서, 백킹 플레이트는 제2 금속 본드를 사용하여 하부 퍽 플레이트에 금속 본딩된다. 상부 퍽 플레이트, 하부 퍽 플레이트 및 백킹 플레이트를 포함하는 다층 스택은 정전 퍽 조립체를 형성할 수 있다.
[00101] 일 실시예에서, 제1 금속 본드는 상부 퍽 플레이트와 하부 퍽 플레이트 사이에 Al 또는 AlSi 합금의 금속 포일을 배치함으로써 형성된다. 일 실시예에서, 제2 금속 본드는 하부 퍽 플레이트와 백킹 플레이트 사이에 Al 또는 AlSi 합금의 추가의 금속 포일을 배치함으로써 형성된다. 금속 포일들은 일 실시예에서 두께가 약 50 미크론일 수 있다. 금속 포일, 상부 퍽 플레이트 및 하부 퍽 플레이트 사이에 제1 확산 본드를 형성하기 위해 그리고 추가의 금속 포일, 하부 퍽 플레이트 및 백킹 플레이트 사이에 제2 확산 본드를 형성하기 위해 압력 및 열이 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 상부 퍽 플레이트, 금속 포일, 하부 퍽 플레이트, 추가의 금속 포일 및 백킹 플레이트를 포함하는 스택이 형성된다. 다음에, 이러한 스택은 단일의 본딩 프로세스에서 제1 금속 본드 및 제2 금속 본드를 형성하도록 고온 프레싱될 수 있다.
[00102] 일 실시예에서, 블록(720)에서, 전기 전도성 코팅이 백킹 플레이트의 외벽에 도포된다. 전기 전도성 코팅은 또한 금속 본드들 위에 및/또는 하부 퍽 플레이트 위에 도포될 수 있다. 전기 전도성 코팅은 저온 분사, 스퍼터링 또는 다른 금속 증착 기술에 의해 도포된 금속 코팅일 수 있다. 일 실시예에서, 블록(725)에서, 내플라즈마성 세라믹 코팅이 전기 전도성 코팅 위에 도포된다. 내플라즈마성 세라믹 코팅은 플라즈마 분사, IAD 또는 다른 세라믹 증착 기술에 의해 도포될 수 있다.
[00103] 블록(730)에서, 열 개스킷이 냉각 플레이트에 적용된다. 열 개스킷은 본원의 실시예들에서 설명된 바와 같은 다층, 다중-구역 개스킷일 수 있다. 블록(735)에서, 냉각 플레이트는 정전 퍽 조립체에 고정된다. 일 실시예에서, 체결구들은 하부 퍽 플레이트 및/또는 냉각 플레이트의 피쳐들 내에 삽입된다. 일 실시예에서, 체결구들은 하부 퍽 플레이트가 상부 퍽 플레이트에 본딩되기 전에 하부 퍽 플레이트 내에 삽입된다. 그러한 실시예에서, 체결구들은 퍽 내에 영구적으로 매립될 수 있다. 다음에, 정전 퍽 조립체는 체결구들을 조임으로써(예를 들어, 하부 퍽 플레이트의 피쳐들로부터 돌출하는 볼트들을 냉각 플레이트의 피쳐들에 있는 너트들 내로 나사 결합시킴으로써) 냉각 플레이트에 결합될 수 있다.
[00104] 도 8은 기판 지지 조립체를 제조하기 위한 다른 프로세스(800)의 일 실시예를 도시한다. 프로세스(800)의 블록(804)에서, 테스트 기판 지지 조립체가 종래의 개스킷과 조립된다. 예를 들어, 프로세스(700)의 동작들이 수행될 수 있다. 그러나, 블록(730)에서, 본원의 실시예들에서 설명된 다층, 다중-구역 열 개스킷들 중 하나보다는 표준 열 개스킷이 사용될 수 있다.
[00105] 블록(806)에서, 테스트 기판 지지 조립체가 프로세싱 챔버 내에 삽입된다. 다음에, 블록(806)에서, 하나 이상의 테스트 런(test run)들이 목표 프로세스 또는 목표 프로세스들의 세트를 사용하여 수행될 수 있다. 특정 프로세스는 기판 지지 조립체의 각 구역에 대해 동일한 목표 온도를 가질 수 있거나 상이한 구역들에 대해 상이한 목표 온도들을 가질 수 있다. 블록(808)에서, 테스트 런들 동안, 기판 지지 조립체의 가열 구역들 각각 내의 가열 엘리먼트들의 전력 레벨들이 측정 및 기록된다. 이것은 기판 지지 조립체에 대한 온도 프로파일을 제공할 수 있다. 일 예에서, 온도 프로파일은, 일부 가열 구역들의 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 5% 내지 10%로 동작하고, 다른 가열 구역들의 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 50% 내지 60%로 동작하며, 또 다른 가열 구역들의 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 93% 내지 97%로 동작하는 것을 나타낼 수 있다. 상이한 프로세스들은 플라즈마를 사용할 수 있거나 사용하지 않을 수 있다. 추가적으로, 플라즈마를 사용하는 그 프로세스들의 경우, 플라즈마에 대한 전력 프로파일은 기판 지지 조립체의 가열 구역들 사이에서 변할 수 있다. 이것은 플라즈마가 일부 구역들을 다른 구역들보다 많이 가열하게 할 수 있어, 온도 프로파일에 영향을 미친다.
[00106] 테스트 기판 지지 조립체에 사용되는 열 개스킷의 열 전도도는 알려질 수 있다. 각 가열 구역의 가열 엘리먼트들은 최대 정격 전력(maximum power rating)을 가질 수 있다. 목표는 모든 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 약 10% 초과로 동작하고 최대 전력의 90% 미만으로 동작하도록 하는 것이다. 일 실시예에서, 목표는 모든 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 약 15% 초과로 동작하고 최대 전력의 85% 미만으로 동작하도록 하는 것이다. 일 실시예에서, 목표는 모든 가열 엘리먼트들이 최대 전력의 약 20% 초과로 동작하고 최대 전력의 80% 미만으로 동작하도록 하는 것이다.
[00107] 온도 프로파일은 전술한 목표를 달성할, 다층, 다중-구역 개스킷의 각 구역에 대한 목표 평균 열 전도도를 결정하는 데 사용될 수 있다. 개스킷의 구역들 각각은 기판 지지 조립체의 가열 구역과 대략 정렬될 수 있다. 개스킷은 가열 구역들을 포함하는 플레이트 또는 조립체(예를 들어, 정전 퍽 조립체)를 냉각 플레이트로부터 분리시킨다. 구역의 열 전도도를 증가시킴으로써, 냉각 플레이트와 해당 구역에서의 플레이트 또는 조립체 사이의 열 플럭스(thermal flux)가 증가된다. 유사하게, 구역의 열 전도도를 감소시킴으로써, 냉각 플레이트와 해당 구역에서의 플레이트 또는 조립체 사이의 열 플럭스가 감소된다. 따라서, 상기 예에서, 5% 내지 10%의 최대 전력 사용량(power usage)을 경험한 가열 구역에 대응하는 개스킷의 구역의 열 전도도는 종래의 개스킷의 열 전도도와 비교하여 증가될 수 있다. 이것은 가열 구역이 보다 신속하게 냉각되게 할 수 있고, 이는 가열 구역이 보다 높은 전력(예를 들어, 말하자면 최대 전력의 50% 내지 60%)으로 작동하게 할 것이다. 추가적으로, 상기 예에서, 93% 내지 97%의 최대 전력 사용량을 경험한 가열 구역에 대응하는 개스킷의 구역의 열 전도도는 종래의 개스킷의 열 전도도와 비교하여 감소될 수 있다. 이것은 가열 구역이 보다 느리게 냉각되게 할 수 있고, 이는 가열 구역이 보다 낮은 전력(예를 들어, 말하자면 최대 전력의 50% 내지 60%)으로 작동하게 할 것이다.
[00108] 블록(815)에서, 플레이트 또는 조립체(예를 들어, 정전 퍽 조립체)의 임의의 가열 구역들 내에 임의의 핫 스폿들(hot spots)이 존재하는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다. 유사하게, 특정 가열 구역에 대응하는 냉각 플레이트의 임의의 영역에 임의의 콜드 스폿들(cold spots)이 존재하는지 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다. 핫 스폿들은 x-y 평면(예를 들어, 개스킷의 표면 영역에 의해 정의되는 평면)에서 높은 열 전도도를 갖는 최상부 개스킷 층을 포함하는 특정 구역에 대해 개스킷의 다층 스택을 구성함으로써 해결될 수 있다. 콜드 스폿들은 x-y 평면(예를 들어, 개스킷의 표면 영역에 의해 정의되는 평면)에서 높은 열 전도도를 갖는 최하부 개스킷 층을 포함하는 특정 구역에 대해 개스킷의 다층 스택을 구성함으로써 해결될 수 있다. 일부 유형들의 그라포일은, 예를 들어 x-y 평면에서 약 400 내지 1200 W/m·K의 열 전도도를 가질 수 있다. 따라서, 하나의 구역 내의 개스킷 층들의 스택 내의 하나 이상의 개스킷 층들은 다른 구역 내의 개스킷 층들의 다른 스택 내의 대응하는 개스킷 층의 x-y 평면에서의 열 전도도와 상이한 x-y 평면에서의 열 전도도를 가질 수 있다.
[00109] 블록(820)에서, 개스킷 층들의 스택(또는 단일 개스킷 층)이 개스킷의 각 구역에 대해 결정된다. 각 구역은 개스킷 층들의 특유한 스택(또는 단일 개스킷 층)을 가질 수 있거나, 다른 구역 내의 개스킷 층들의 스택과 일치하는 개스킷 층들의 스택을 가질 수 있다. 개스킷 층들의 각각의 결정된 스택 또는 단일 개스킷 층은 대략적으로 개스킷의 특정 구역에 대한 목표 열 전도도를 갖는다. 구역에 대한 개스킷 층들의 스택 또는 단일 개스킷 층은 개스킷 층 스택을 모델링함으로써 결정될 수 있으며, 모델은 개스킷 층 스택의 각 층에 대해 적어도 하기의 것들을 고려한다: 두께, 재료, 및 선택된 재료의 열 전도도. 개스킷 층 스택의 모델은 또한 개스킷 층들 사이의 간극 저항(interstitial resistance)을 고려할 수 있다.
[00110] 목표 두께가 개스킷에 대해 결정될 수 있고, 각 구역에 대한 개스킷 층들의 스택은 대략 목표 두께를 가질 수 있다. 높은 열 전도도(예를 들어, 50 W/m·K 초과)를 가져야 하는 개스킷 층 스택은, 다른 개스킷 층들은 갖지 않고, 그라프오일의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 높은 열 전도도를 가져야 하는 개스킷 층 스택은 금속 포일(예를 들어, 알루미늄 포일)의 하나 이상의 층들 및 그라포일의 다수의 층들을 가질 수 있다. 예를 들어, 개스킷 층 스택은 그라포일의 최하부 층, 알루미늄 포일의 중간 층, 및 그라포일의 최상부 층을 포함할 수 있다. 낮은 열 전도도를 가져야 하는 개스킷 층 스택은 그라포일의 최하부 층, 폴리이미드 또는 플루오로폴리머의 중간 층, 및 그라포일의 최상부 층을 포함할 수 있다.
[00111] 일 실시예에서, 각 구역에 대한 개스킷 층들의 스택은 그라포일의 최상부 층 및 그라포일의 최하부 층을 갖는다. 그라포일은 매우 연질의 재료이고, (예를 들어, 정전 퍽 조립체의) 세라믹 플레이트 및 냉각 플레이트의 압축 시에 냉각 플레이트는 세라믹 플레이트 및 냉각 플레이트의 미세-틈새들(micro-crevices) 내로 압축될 것이기 때문에, 그라포일은 최상부 층 및 최하부 층으로서 사용될 수 있다. 그라포일은 또한 개스킷 층들의 스택 내의 임의의 다른 층들 사이의 중간 층으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 개스킷 층 스택은 최하부로부터 최상부로, 그라포일, 제2 재료, 그라포일, 제2 재료 또는 제3 재료, 그라포일 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 구역들은 그라포일로 구성된 단일 개스킷 층을 포함한다.
[00112] 블록(825)에서, 다층, 다중-구역 개스킷이 형성된다. 각 구역은 해당 구역에 대해 구성된 개스킷 층 스택(또는 일부 예들에서는 단일 개스킷 층)을 갖는다. 다음에, 상이한 구역들이 다층, 다중-구역 개스킷을 형성하도록 함께 끼워맞춰진다. 일 실시예에서, 상이한 구역들은 함께 본딩된다. 대안적으로, 상이한 구역들은 함께 압력 끼워맞춤(pressure fit)될 수 있다. 개스킷의 각 구역에 대해 개스킷 층들을 정렬시키고 적층하기 위해 정렬 핀들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 개스킷의 구역들 사이에 갭(gap)(예를 들어, 1 mm의 갭)이 있을 수 있다. 대안적으로, 개스킷의 상이한 구역들이 접촉할 수 있다. 블록(830)에서, 블록(730)에서 생성된 다층, 다중-구역 개스킷을 사용하여 프로세스(700)에서 기술된 바와 같이 기판 지지 조립체가 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 개스킷의 각 구역에 대한 상이한 개스킷 층들은 대응하는 가열 구역과 일렬로 정렬되기에 적절한 위치에서 냉각 플레이트 상에 적층된다. 다양한 구역들의 개스킷 층들은 이들이 서로 접촉하도록, 또는 구역들 사이에 갭이 있도록 형성될 수 있다.
[00113] 세라믹 플레이트(예를 들어, 정전 퍽 조립체)의 복수의 가열 구역들 각각의 가열 엘리먼트들은 정격 전력을 갖는다. 개스킷의 구역들 각각에 대해 맞춰진 평균 열 전도도는 대응하는 가열 구역들 각각의 하나 이상의 가열 엘리먼트들이 정격 전력의 20% 내지 80% 내에 유지되는 동안, 지지되는 기판을 목표 온도로 유지하게 한다.
[00114] 도 9a는 다층, 다중-구역 개스킷(900)의 일 실시예의 사시도를 도시한다. 도 9b는 도 9a의 다층, 다중-구역 개스킷(900)의 측단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 개스킷(900)은 4 개의 구역들을 포함한다. 4 개의 구역들은 도시된 예에서 대략 동심원의 구역들이다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 구역들은 (예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이) 동심원이 아닐 수 있다. 대안적으로, 구역들 중 일부는 동심원일 수 있는 한편, 다른 구역들은 동심원이 아니다. 도시된 4 개의 구역들은 제1 구역(905), 제2 구역(910), 제3 구역(915) 및 제4 구역(920)을 포함한다. 제1 구역(905), 제2 구역(910) 및 제3 구역(915)은 링 형상인 한편, 제4 구역(920)은 디스크 형상이다.
[00115] 제1 구역(905)은 5 개의 개스킷 층들을 포함한다. 제2 구역(910)은 또한 5 개의 개스킷 층들을 포함하지만, 제1 구역(905)과는 상이한 재료들 및/또는 두께들을 갖는다. 제3 구역은 9 개의 개스킷 층들을 포함하고, 제4 구역은 5 개의 개스킷 층들을 포함한다. 각 구역은 실시예들에서 임의의 개수의 개스킷 층들을 가질 수 있다. 각 구역은 z-방향에서 별개의 평균 열 전도도를 가질 수 있다. 구역들 중 임의의 구역 내의 하나 이상의 개스킷 층들은 또한 x-y 평면에서 특정 열 전도도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 각 구역은 0.2 W/m·K 내지 150 W/m·K의 z-방향에서의 열 전도도를 갖는다. 그라포일의 개별 층들은 x-y 평면에서 대략 140 W/m·K에서 1200 W/m·K까지의 열 전도도를 가질 수 있다. 개스킷(900)은 실시예들에서 약 0.2 내지 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 개스킷 층 스택 내의 각 개별 개스킷 층은 개스킷(900)의 두께에 대해 약 3 밀의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 그라포일 층들은 약 3 내지 40 밀의 두께를 가질 수 있다.
[00116] 도 10은 다층, 다중-구역 개스킷(1000)의 다른 실시예의 사시도를 도시한다. 개스킷(1000)은 4 개의 파이형 구역들(pie-shaped zones)(1005, 1010, 1015 및 1020)을 포함한다.
[00117] 이전의 설명은, 본 개시내용의 몇몇 실시예들의 양호한 이해를 제공하기 위해, 특정 시스템들, 컴포넌트들, 방법들 등의 예들과 같은 다수의 특정 세부사항들을 기술하고 있다. 그러나, 당업자에게는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들이 이들 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 본 개시내용을 불필요하게 모호하게 하는 것을 회피하기 위해, 잘 알려진 컴포넌트들 또는 방법들은 상세하게 설명되지 않거나 간단한 블록 다이어그램 형식으로 제시된다. 따라서, 기술된 특정 세부사항들은 단지 예시적인 것일 뿐이다. 특정 구현예들은 이러한 예시적인 세부사항들로부터 변화될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 고려될 수 있다.
[00118] 본 명세서 전체에 걸친 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은 그 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 개소들에 있어서의 문구 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 출현들은 모두 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 용어 "또는"은 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 본원에서 용어 "약" 또는 "대략"이 사용되는 경우, 이것은 제시된 공칭 값이 ±10% 내에서 정확하다는 것을 의미하는 것으로 의도된다.
[00119] 본원의 방법들의 동작들이 특정 순서로 도시 및 설명되어 있지만, 각 방법의 동작들의 순서는 특정 동작들이 역순으로 수행될 수 있거나 특정 동작이 다른 동작들과 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있도록 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 별개의 동작들의 명령들 또는 서브-동작들이 간헐적 및/또는 교번 방식으로 이루어질 수 있다.
[00120] 상기 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 많은 다른 실시예들은 상기 설명을 읽고 이해할 때 당업자에게 자명해질 것이다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구범위와 함께 그러한 청구범위에 주어지는 등가물들의 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (15)

  1. 표면 영역(surface area)을 갖는 최상부 표면; 및
    상기 최상부 표면의 표면 영역을 함께 정의하는 복수의 구역들을 포함하며,
    상기 복수의 구역들은,
    개스킷(gasket) 층들의 제1 스택을 포함하고 그리고 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 갖는 제1 구역; 및
    하나 이상의 개스킷 층들을 포함하고 그리고 상기 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는 제2 구역을 포함하는,
    개스킷.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택은 제1 개수의 개스킷 층들을 포함하고, 상기 제2 구역 내의 하나 이상의 개스킷 층들은 상기 제1 개수의 개스킷 층들과 상이한 제2 개수의 개스킷 층들을 포함하는,
    개스킷.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택 내의 적어도 하나의 개스킷 층은 상기 제2 구역 내의 하나 이상의 개스킷 층들에 존재하지 않는 제1 재료를 포함하는,
    개스킷.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 구역들은:
    상기 제1 방향에서 제3 평균 열 전도도를 갖는 제3 구역; 또는
    상기 제1 방향에서 제4 평균 열 전도도를 갖는 제4 구역
    중 적어도 하나를 더 포함하는,
    개스킷.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 개스킷은 약 0.2 내지 2.0 mm의 두께를 가지며, 상기 개스킷 층들의 제1 스택은 약 0.2 내지 2.0 mm의 두께를 갖는,
    개스킷.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 표면 영역에 직교하는,
    개스킷.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택의 최상부 개스킷 층 또는 최하부 개스킷 층 중 적어도 하나는 그라포일(grafoil)을 포함하는,
    개스킷.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택의 하나 이상의 중간 개스킷 층들은 금속, 폴리이미드(polyimide), 실리콘, 고무 또는 플루오로폴리머(fluoropolymer) 중 적어도 하나를 포함하는,
    개스킷.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 구역은 그라포일을 포함하는 단일 개스킷 층을 포함하는,
    개스킷.
  10. 복수의 가열 구역들을 포함하는 퍽(puck) ―상기 복수의 가열 구역들 각각은 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함함―;
    개스킷 ―상기 개스킷의 최상부 표면이 상기 퍽과 접촉하고, 상기 개스킷은 상기 복수의 가열 구역들과 대략적으로 정렬되는 복수의 구역들을 포함하며, 상기 복수의 구역들은,
    개스킷 층들의 제1 스택을 포함하고 그리고 제1 방향에서 제1 평균 열 전도도를 갖는 제1 구역; 및
    하나 이상의 개스킷 층들을 포함하고 그리고 상기 제1 방향에서 제2 평균 열 전도도를 갖는 제2 구역을 포함함―; 및
    냉각 플레이트 ―상기 개스킷의 최하부 표면이 상기 냉각 플레이트와 접촉함―를 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 개스킷은 상기 퍽과 상기 냉각 플레이트 사이에 압축되고, 상기 제1 방향은 상기 최상부 표면에 직교하며, 그리고 상기 개스킷은 약 0.2 내지 2.0 mm의 두께를 갖는,
    기판 지지 조립체.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 가열 구역들 각각의 하나 이상의 가열 엘리먼트들은 정격 전력(power rating)을 가지며, 상기 제1 평균 열 전도도는 상기 복수의 가열 구역들 중 제1 가열 구역의 하나 이상의 가열 엘리먼트들로 하여금 상기 정격 전력의 20% 내지 80% 내에 유지되는 동안, 지지되는 기판을 목표 온도로 유지하게 하며, 그리고 상기 제2 평균 열 전도도는 상기 복수의 가열 구역들 중 제2 가열 구역의 하나 이상의 가열 엘리먼트들로 하여금 상기 정격 전력의 20% 내지 80% 내에 유지되는 동안 상기 목표 온도 또는 대체(alternate) 목표 온도를 유지하게 하는,
    기판 지지 조립체.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택은 제1 개수의 개스킷 층들을 포함하고, 상기 제2 구역 내의 하나 이상의 개스킷 층들은 상기 제1 개수의 개스킷 층들과 상이한 제2 개수의 개스킷 층들을 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택의 최상부 개스킷 층 또는 최하부 개스킷 층 중 적어도 하나는 그라포일을 포함하며, 그리고 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에서 약 100 내지 1200 W/m·K(Watts per meter Kelvin)의 열 전도도를 갖는,
    기판 지지 조립체.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 개스킷 층들의 제1 스택의 하나 이상의 중간 개스킷 층들은 금속, 폴리이미드, 실리콘, 고무 또는 플루오로폴리머 중 적어도 하나를 포함하는,
    기판 지지 조립체.
KR1020190050612A 2018-05-02 2019-04-30 기판 지지 조립체를 위한 다중-구역 개스킷 KR20190126722A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/969,664 US10957572B2 (en) 2018-05-02 2018-05-02 Multi-zone gasket for substrate support assembly
US15/969,664 2018-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190126722A true KR20190126722A (ko) 2019-11-12

Family

ID=67212077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190050612A KR20190126722A (ko) 2018-05-02 2019-04-30 기판 지지 조립체를 위한 다중-구역 개스킷

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10957572B2 (ko)
JP (2) JP3222163U (ko)
KR (1) KR20190126722A (ko)
CN (2) CN110444505A (ko)
TW (2) TWM588356U (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10008404B2 (en) * 2014-10-17 2018-06-26 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck assembly for high temperature processes
US10008399B2 (en) 2015-05-19 2018-06-26 Applied Materials, Inc. Electrostatic puck assembly with metal bonded backing plate for high temperature processes
US10249526B2 (en) 2016-03-04 2019-04-02 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly for high temperature processes
US9850573B1 (en) * 2016-06-23 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Non-line of sight deposition of erbium based plasma resistant ceramic coating
US11289355B2 (en) 2017-06-02 2022-03-29 Lam Research Corporation Electrostatic chuck for use in semiconductor processing
JP7374103B2 (ja) 2018-01-31 2023-11-06 ラム リサーチ コーポレーション 静電チャック（ｅｓｃ）ペデスタル電圧分離
US11086233B2 (en) * 2018-03-20 2021-08-10 Lam Research Corporation Protective coating for electrostatic chucks
US10957572B2 (en) * 2018-05-02 2021-03-23 Applied Materials, Inc. Multi-zone gasket for substrate support assembly
US20230039670A1 (en) * 2020-01-13 2023-02-09 Lam Research Corporation Mixed metal baseplates for improved thermal expansion matching with thermal oxide spraycoat
US11482444B2 (en) * 2020-03-10 2022-10-25 Applied Materials, Inc. High temperature micro-zone electrostatic chuck
US11784080B2 (en) 2020-03-10 2023-10-10 Applied Materials, Inc. High temperature micro-zone electrostatic chuck
CN115315798A (zh) * 2020-03-31 2022-11-08 应用材料公司 高温微区静电吸盘
CN215925072U (zh) * 2020-09-24 2022-03-01 株式会社国际电气 基板处理装置
JP7368343B2 (ja) * 2020-12-11 2023-10-24 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材及びその製法
US12112971B2 (en) 2021-03-12 2024-10-08 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
JP2022143343A (ja) * 2021-03-17 2022-10-03 キオクシア株式会社 成膜装置、スパッタリングターゲット、および半導体装置の製造方法
US20220301914A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck for a plasma processing apparatus
CN115142128B (zh) * 2021-03-31 2024-06-07 苏州贝莱克金刚石科技有限公司 制备mpcvd单晶金刚石用的产品载台及其应用
JP7308330B2 (ja) 2021-05-10 2023-07-13 ピコサン オーワイ 基板処理装置及び方法
JP2023023820A (ja) * 2021-08-06 2023-02-16 株式会社フェローテックマテリアルテクノロジーズ ウエハ支持体
CN114658745A (zh) * 2022-03-09 2022-06-24 江苏金烨钛业有限公司 一种防松动多层金属垫片
CN116026485B (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 无锡卓瓷科技有限公司 一种半导体设备用陶瓷加热盘的测试装置

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305567A (en) 1977-08-29 1981-12-15 Rockwell International Corporation Valve stem seal
US4273148A (en) 1980-04-21 1981-06-16 Litton Industrial Products, Inc. Stem seal for a fire safe ball valve
US4776602A (en) 1987-08-05 1988-10-11 Dana Corporation Thermally conductive composite gasket
US5421594A (en) 1991-02-14 1995-06-06 Marine & Petroleum Mfg., Inc. Gasket
US5297806A (en) * 1991-08-08 1994-03-29 Dana Corporation Method of making multi-density composite gaskets
US5535090A (en) 1994-03-03 1996-07-09 Sherman; Arthur Electrostatic chuck
JPH09213781A (ja) 1996-02-01 1997-08-15 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及びそれを用いた処理装置
JPH11247998A (ja) * 1998-02-26 1999-09-14 Nippon Reinz Co Ltd 金属ガスケット
US6219219B1 (en) 1998-09-30 2001-04-17 Applied Materials, Inc. Cathode assembly containing an electrostatic chuck for retaining a wafer in a semiconductor wafer processing system
US6310755B1 (en) 1999-05-07 2001-10-30 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having gas cavity and method
US6409178B1 (en) 1999-06-09 2002-06-25 Dana Corporation Multiple layer gasket having selectively removable spacer layers and visual indicators
US6632512B1 (en) 1999-11-10 2003-10-14 Ibiden Co., Ltd. Ceramic substrate
KR20010111058A (ko) 2000-06-09 2001-12-15 조셉 제이. 스위니 전체 영역 온도 제어 정전기 척 및 그 제조방법
US6503368B1 (en) 2000-06-29 2003-01-07 Applied Materials Inc. Substrate support having bonded sections and method
JP3530481B2 (ja) 2000-10-31 2004-05-24 ジー・ピー・ダイキョー株式会社 樹脂製インテークマニホールド、及びその製造方法
JP2005090722A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Uchiyama Mfg Corp 多機能ガスケット
JP4278046B2 (ja) 2003-11-10 2009-06-10 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 ヒータ機構付き静電チャック
US7697260B2 (en) 2004-03-31 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Detachable electrostatic chuck
US20060096946A1 (en) 2004-11-10 2006-05-11 General Electric Company Encapsulated wafer processing device and process for making thereof
JP4783213B2 (ja) 2005-06-09 2011-09-28 日本碍子株式会社 静電チャック
US20080029032A1 (en) 2006-08-01 2008-02-07 Sun Jennifer Y Substrate support with protective layer for plasma resistance
TWI345285B (en) 2006-10-06 2011-07-11 Ngk Insulators Ltd Substrate supporting member
US8161906B2 (en) 2008-07-07 2012-04-24 Lam Research Corporation Clamped showerhead electrode assembly
US8194384B2 (en) 2008-07-23 2012-06-05 Tokyo Electron Limited High temperature electrostatic chuck and method of using
CN102160167B (zh) 2008-08-12 2013-12-04 应用材料公司 静电吸盘组件
US8147648B2 (en) * 2008-08-15 2012-04-03 Lam Research Corporation Composite showerhead electrode assembly for a plasma processing apparatus
US9048276B2 (en) 2010-05-28 2015-06-02 Axcelis Technologies, Inc. Matched coefficient of thermal expansion for an electrostatic chuck
JP6195519B2 (ja) 2010-08-06 2017-09-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 静電チャック及びその使用方法
US9969022B2 (en) 2010-09-28 2018-05-15 Applied Materials, Inc. Vacuum process chamber component and methods of making
US20120100379A1 (en) 2010-10-20 2012-04-26 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Fluoroelastomer bonding compositions suitable for high-temperature applications
US20130276980A1 (en) 2012-04-23 2013-10-24 Dmitry Lubomirsky Esc with cooling base
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
US9685356B2 (en) 2012-12-11 2017-06-20 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly having metal bonded protective layer
JP6080571B2 (ja) 2013-01-31 2017-02-15 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP6182082B2 (ja) 2013-03-15 2017-08-16 日本碍子株式会社 緻密質複合材料、その製法及び半導体製造装置用部材
JP6182084B2 (ja) 2013-03-25 2017-08-16 日本碍子株式会社 緻密質複合材料、その製法、接合体及び半導体製造装置用部材
CN105514016B (zh) * 2014-09-23 2019-10-29 北京北方华创微电子装备有限公司 承载装置及半导体加工设备
US10008404B2 (en) * 2014-10-17 2018-06-26 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck assembly for high temperature processes
JP2018071730A (ja) * 2016-11-02 2018-05-10 Nok株式会社 ガスケット
JP6343698B1 (ja) * 2017-04-19 2018-06-13 石川ガスケット株式会社 ガスケット及びその製造方法
US10957572B2 (en) * 2018-05-02 2021-03-23 Applied Materials, Inc. Multi-zone gasket for substrate support assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US20190341289A1 (en) 2019-11-07
JP2019194495A (ja) 2019-11-07
JP3222163U (ja) 2019-07-11
TWM588356U (zh) 2019-12-21
TW201947693A (zh) 2019-12-16
CN110444505A (zh) 2019-11-12
CN209747491U (zh) 2019-12-06
US10957572B2 (en) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10957572B2 (en) Multi-zone gasket for substrate support assembly
US11742225B2 (en) Electrostatic puck assembly with metal bonded backing plate
JP7242823B2 (ja) 高温処理用静電チャックアセンブリ
JP7232892B2 (ja) 高温プロセスのための基板支持アセンブリ