KR20220079650A - 통합된 베벨 퍼지 기능 및 후면을 갖는 웨이퍼 가열기 - Google Patents

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KR20220079650A
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테자스 울라비
비제이 디. 파르케
나빈 쿠마르 나가라자
산지브 발루자
수라짓 쿠마르
드리티만 수바 카시압
아슈토시 아가왈
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하는 복수의 본딩된 플레이트들을 포함하는 기판 지지부들 및 기판 지지부들을 형성하는 방법들이 설명된다. 단일 컴포넌트 지지 바디는 외측 주변 에지, 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는다. 포켓은 최상부 표면에 형성되고, 최하부 표면, 깊이 및 외측 주변 에지를 갖는다. 퍼지 링은 외측 주변 에지로부터 일정 거리만큼 이격되며, 바디 두께 내에서 퍼지 가스 라인과 유체 연통하는, 최상부 표면 내의 적어도 하나의 개구를 포함한다.

Description

통합된 베벨 퍼지 기능 및 후면을 갖는 웨이퍼 가열기
[0001] 본 명세서에 설명되는 실시예들은 일반적으로, 공간적으로 분리된 다수의 웨이퍼 프로세싱 툴들을 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시예들은 개선된 후면 퍼지 기능을 갖는 웨이퍼 페디스털 가열기들에 관한 것이다.
[0002] 반도체 웨이퍼 프로세싱 챔버, 이를테면 ALD(atomic layer deposition) 챔버에서, 웨이퍼 후면 압력 제어 및 에지 퍼지는 프로세싱을 위한 장점들을 제공한다. 웨이퍼 후면 압력 제어는 웨이퍼의 개선된 온도 균일성을 제공할 수 있다. 에지 퍼징은 웨이퍼의 후면 및 곡선형 에지 상의 증착을 방지할 수 있다.
[0003] 종래의 후면 압력 제어는 웨이퍼 에지 부근의 페디스털 표면 상의 밀봉 밴드를 이용하여 달성된다. 가스 유동 경로는 웨이퍼 뒤의 포켓으로 그리고 밀봉 밴드 내로 페디스털을 통해 진행된다. 압력 제어는, 유량을 제어하고, 압력을 측정하며, 챔버를 우회하는 펌프로의 유동 경로를 갖는 컴포넌트를 이용하여 행해진다.
[0004] 종래의 에지 퍼지는 몇 개(a couple)의 상이한 기법들에 의해 달성될 수 있다. 가스는 페디스털 내의 라인을 통해 전달되며, 순환 채널, 페디스털의 둘레부 부근의 플레넘(plenum) 중 어느 하나, 또는 둘 모두의 조합을 통해 웨이퍼 에지 아래의 에지들에 분배될 수 있다. 이러한 기법은 가스의 유동을 지향시키기 위해 웨이퍼 주위로 진행되는 에지 링 설계를 요구한다. 에지 링은 페디스털 또는 별개의 컴포넌트에 통합될 수 있다. 에지 퍼지 기법들은 유동이 웨이퍼의 에지 주위에 얼마나 잘 분산될 수 있는지에 기반하여 효율성이 제한된다.
[0005] 후면 압력 제어 및 에지 퍼징 둘 모두를 위해, 페디스털에 놓인 임의의 피처들은 다른 설계 컴포넌트들 및 목표들에 영향을 줄 것이다. 예컨대, 가스 분배 채널을 페디스털에 놓는 것은 요구되는 설계 타협들로 인해 그 페디스털을 이용하여 달성될 수 있는 온도 균일성에 부정적인 영향을 줄 것이다. 따라서, 후면 압력 제어 및 에지 퍼징을 위한 개선된 장치에 대한 필요성이 당업계에 존재한다.
[0006] 따라서, 개선된 후면 퍼징 기능을 갖는 웨이퍼 페디스털 가열기들에 대한 필요성이 존재한다.
[0007] 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은, 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하는 복수의 본딩(bond)된 플레이트들을 포함하는 기판 지지부들에 관한 것이다. 단일 컴포넌트 지지 바디는, 바디 두께를 정의하는 외측 주변 에지, 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는다. 지지 바디의 최상부 표면에 포켓이 형성된다. 포켓은 최하부 표면, 깊이 및 외측 주변 에지를 갖는다. 퍼지 링은 외측 주변 에지로부터 일정 거리만큼 이격된다. 퍼지 링은 바디 두께 내에서 퍼지 가스 라인과 유체 연통하는, 최상부 표면 내의 적어도 하나의 개구를 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 부가적인 실시예들은, 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 본딩된 최상부 플레이트 및 최하부 플레이트를 포함하는 기판 지지부들에 관한 것이다. 최상부 플레이트는 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는다. 최상부 플레이트를 통해 최하부 표면으로 연장되는 복수의 개구들을 갖는 최상부 표면에 퍼지 링이 형성된다. 최하부 플레이트는 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는다. 최하부 플레이트는, 최상부 플레이트를 통해 퍼지 링으로 연장되는 복수의 개구들과 정렬되게 최상부 표면에 형성된 채널을 갖는다. 최하부 플레이트의 최상부 표면은 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 최상부 플레이트의 최하부 표면에 본딩된다.
[0009] 본 개시내용의 추가적인 실시예들은 기판 지지부를 제조하는 방법들에 관한 것이다. 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최상부 플레이트가 형성된다. 최상부 플레이트를 통해 최하부 표면으로 연장되는 복수의 개구들을 갖는 최상부 표면에 퍼지 링이 형성된다. 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최하부 플레이트가 형성된다. 최하부 플레이트는, 최상부 플레이트를 통해 퍼지 링으로 연장되는 복수의 개구들과 정렬되도록 최하부 플레이트의 외측 주변 에지로부터 일정 거리만큼 이격되게 최상부 표면에 형성된 채널을 갖는다. 최하부 플레이트의 최상부 표면은 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 최상부 플레이트의 최하부 표면에 본딩된다.
[0010] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 더 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들이 본 개시내용의 통상적인 실시예들만을 예시하는 것이므로, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 기판 지지부의 단면도를 예시한다.
[0012] 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 기판 지지부의 단면도를 예시한다.
[0013] 도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 기판 지지부의 단면도를 예시한다.
[0014] 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 기판 지지부의 분해된 부분 단면도를 예시한다.
[0015] 도 5는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 본딩 이후의 도 4의 기판 지지부의 부분 단면도를 예시한다.
[0016] 도 6은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 복수의 기판 지지부들을 갖는 기판 지지 조립체의 개략도를 예시한다.
[0017] 본 개시내용의 여러가지 예시적인 실시예들을 설명하기 전에, 본 개시내용이 다음의 설명에 기재되는 구성 또는 프로세스 단계들의 세부사항들로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시내용은 다른 실시예들이 가능하며, 다양한 방식들로 실시되거나 수행될 수 있다.
[0018] 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "기판"이라는 용어는 프로세스가 작용하는 표면 또는 표면의 일부를 지칭한다. 문맥상 명확하게 달리 표시되지 않는 한, 기판에 대한 언급이 또한 기판의 일부만을 지칭할 수 있다는 것이 당업자들에 의해 또한 이해될 것이다. 부가적으로, 기판 상에 증착하는 것에 대한 언급은 베어 기판(bare substrate), 및 하나 이상의 막들 또는 피처들이 상부에 증착되거나 형성되어 있는 기판 둘 모두를 의미할 수 있다.
[0019] 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "기판"은 막 프로세싱이 제조 프로세스 동안 수행되는 임의의 기판 또는 기판 상에 형성된 재료 표면을 지칭한다. 예컨대, 프로세싱이 수행될 수 있는 기판 표면은 애플리케이션에 따라, 재료들, 이를테면 실리콘, 실리콘 산화물, 변형된 실리콘(strained silicon), SOI(silicon on insulator), 탄소 도핑된 실리콘 산화물들, 비정질 실리콘, 도핑된 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비소, 유리, 사파이어, 및 임의의 다른 재료들, 이를테면 금속들, 금속 질화물들, 금속 합금들, 및 다른 전도성 재료들을 포함한다. 기판들은 반도체 웨이퍼들을 제한 없이 포함한다. 기판들은, 기판 표면을 폴리싱, 에칭, 환원, 산화, 수산화, 어닐링, UV 경화, e-빔 경화 및/또는 베이킹하기 위해 전처리 프로세스에 노출될 수 있다. 기판의 표면 그 자체 상의 직접적인 막 프로세싱에 부가하여, 본 개시내용에서, 개시된 막 프로세싱 단계들 중 임의의 막 프로세싱 단계는 또한, 아래에서 더 상세히 개시되는 바와 같이, 기판 상에 형성된 하부층에 대해 수행될 수 있으며, "기판 표면"이라는 용어는 문맥상 표시되는 바와 같이 그러한 하부층을 포함하도록 의도된다. 따라서, 예컨대, 막/층 또는 부분적인 막/층이 기판 표면 상에 증착된 경우, 새롭게 증착된 막/층의 노출된 표면은 기판 표면이 된다.
[0020] 본 개시내용의 실시예들은 다수의 동작 온도들(예컨대, 150℃ 내지 550℃)에서 웨이퍼 상에 균일한 온도 분포들을 제공하기 위한 페디스털 가열기 설계들에 관한 것이다.
[0021] 일부 실시예들은 양극성 정전 척(ESC)을 갖는 페디스털 가열기 아키텍처를 제공한다. 일부 실시예들은 유리하게, 통합된 웨이퍼 후면 가스 능력들 및 베벨 퍼지 능력들을 제공한다. 일부 실시예들에 따르면, 양극성 ESC는 후면 퍼지 유동 용량을 증가시킨다. 일부 실시예들의 양극성 ESC는 진공 척을 사용하여 다른 설계들에 비해 더 높은 베벨 퍼지 유동을 허용한다.
[0022] 일부 실시예들은 다수의 가열 구역들(예컨대, 3개의 구역들)을 갖는 페디스털 가열기를 제공한다. 일부 실시예들에서, 다중-구역 가열기는 가열기 중심 및 에지에 대한 국부적인 프로파일 튜닝을 허용한다.
[0023] 일부 실시예들은 확산 본딩 에지 링을 제공한다. 일부 실시예들의 확산 본딩 에지 링은 증가된 열 균일성 및 증가된 퍼지 효율을 제공한다. 일부 실시예들에서, 확산 본딩 에지 링(ER)은 베벨 퍼지 효율을 개선시키기 위해 갭 제어들을 개선시킨다.
[0024] 도 1을 참조하면, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은 단일 컴포넌트 바디(102)로 형성된 복수의 본딩된 플레이트들(110, 120)을 포함하는 기판 지지부들(100)에 관한 것이다. 컴포넌트 바디(102)는 바디(102)의 두께(T)를 정의하는 외측 주변 에지(104), 최상부 표면(106) 및 최하부 표면(108)을 갖는다.
[0025] 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 기판 지지부(100)의 단일 컴포넌트 바디(102)의 부분 단면도를 도시한다. 지지 바디(102)의 최상부 표면(106)에 포켓(112)이 형성된다. 포켓(112)은 최하부 표면(114), 깊이(D) 및 외측 주변 에지(116)를 갖는다. 도 2에 예시된 실시예에서, 포켓(112)의 외측 부분은 최하부 표면(114)으로부터 외측 주변 에지(116)로 전환되는 경사진 면(118)을 갖는다. 포켓(112)의 외측 주변 에지(116)는 바디(102)의 외측 주변 에지(104)로부터 거리(DE)에 위치된다.
[0026] 퍼지 링(140)은 포켓(112)의 외측 주변 에지(116)로부터 거리(DP)만큼 이격된다. 퍼지 링(140)의 최외측 에지까지의 거리(DP)가 측정된다. 일부 실시예들에서, 퍼지 링(140)은 바디(102)의 외측 주변 에지(104)로부터 일정 거리만큼 이격된다. 퍼지 링은 포켓(112)의 최하부 표면(114)에 적어도 하나의 개구(142)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 퍼지 링(140)은 바디(102)의 중심 축(103) 주위로 연장되는 단일 개구(142)를 포켓(112)의 최하부 표면(114)에 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 애퍼처들(도시되지 않음)이 개구(142)의 최하부 표면(144)에 형성된다.
[0027] 포켓(112)의 최하부 표면(114)은 바디(102)의 최상부 표면(106)의 일부 또는 연장부이다. 일부 실시예들의 퍼지 링(140)은 바디(102)의 최상부 표면(106)에 적어도 하나의 개구(142)를 포함한다. 퍼지 링(140)의 개구(142)는 바디(102)의 두께(T) 내에서 퍼지 가스 라인(146)과 유체 연통한다. 일부 실시예들에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 퍼지 가스 라인(146)은 바디(102) 내의 순환 가스 라인(147)과 유체 연통하고, 순환 가스 라인(147)은, 개구(142)와 유체 연통하는 플레넘(148)과 유체 연통한다.
[0028] 도 1을 다시 참조하면, 일부 실시예들에서, 중공 샤프트(150)가 지지 바디(102)의 최하부 표면(108)에 연결된다. 중공 샤프트(150)는 내측 표면(152a)과 외측 표면(152b) 사이에 정의된 두께를 갖는 측벽들(152)을 갖는다. 일부 실시예들에서, 샤프트(150)는, 바디(102)를 지지하고, 중공 구역(151) 내에 부가적인 컴포넌트들(예컨대, 전력 라인들, 퍼지 가스)을 포함하도록 구성된다.
[0029] 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 기판 지지부(100)는 정전 척으로서 구성된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전극들(160)은 바디(102) 두께 내에 있으며, 정전 척을 형성하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전극들(160)은 바디(102)의 최상부 표면(106)으로부터 전극 깊이(DESC)에 위치된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전극들(160)은 단극성 정전 척으로서 구성된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전극들(160)은 양극성 정전 척으로서 구성된다. 하나 이상의 전극들(160)은 정전 척으로서 작용하도록 전극들을 분극화하기 위해 하나 이상의 전력 공급부들(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
[0030] 일부 실시예들에서, 기판 지지부(100)는 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함한다. 일부 실시예들의 바디(102)는 기판(161)을 더 균일하게 가열시키기 위한 복수의 가열 엘리먼트들을 포함한다. 최상부 표면(162) 및 외측 주변 에지(163)를 갖는 기판(161)이 도 3에 도시된다. 도 3에 예시된 실시예는 3개의 가열 엘리먼트들, 즉 1차 가열 엘리먼트(164), 내측 구역 가열 엘리먼트(166) 및 외측 구역 가열 엘리먼트(168)를 갖는다. 당업자는 임의의 적합한 수의 가열 엘리먼트들이 존재할 수 있으며, 본 개시내용의 범위가 설명된 3개의 엘리먼트들로 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다.
[0031] 일부 실시예들의 1차 가열 엘리먼트(164)는 최상부 표면(106) 아래에 제1 깊이(D1)(또한 1차 가열 엘리먼트 깊이로 지칭됨)로 포지셔닝된다. 일관성을 위해, 본 명세서에서 언급된 깊이 측정들은 바디의 최상부 표면(106)에 대한 것이다. 그러나, 당업자는 언급된 깊이들이 포켓(112)의 최하부 표면(114)으로부터 측정될 수 있고, 측정들 사이의 차이가 최상부 표면(106)과 최하부 표면(114) 사이의 거리와 동일하다는 것을 인식할 것이다.
[0032] 일부 실시예들에서, 제1 깊이(D1)는 바디(102)의 두께(T)의 약 50% 이상이다. 일부 실시예들에서, 제1 깊이(D1)는 바디(102)의 두께(T)의 약 55%, 60%, 65%, 70%, 75% 또는 80% 이상이다. 일부 실시예들에서, 바디(102)는 약 10 mm 내지 약 30 mm의 범위, 또는 약 15 mm 내지 약 25 mm의 범위 또는 약 20 mm의 두께(T)를 갖는다.
[0033] 도 3에 도시된 실시예는 최상부 표면(106)으로부터 제2 깊이(D2)로 바디(102) 내에 위치된 내측 구역 가열 엘리먼트(166)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 깊이(D2)는 제1 깊이(D1)와 상이하고; D1보다 크거나 작다. 일부 실시예들의 제2 깊이(D2)는, 내측 구역 가열 엘리먼트(166)가 바디(102)의 최하부 표면(108)에 더 가깝도록 제1 깊이(D1)보다 크다. 일부 실시예들에서, 제2 깊이(D2)는 내측 구역 가열 엘리먼트(166)가 최상부 표면(106)에 더 가깝도록 제1 깊이(D1)보다 작다.
[0034] 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트(166)는 바디(102) 내에서 샤프트(150)의 측벽(152) 위에 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트(166)는 샤프트(150)의 측벽(152) 위에 중심설정된다. 당업자는 내측 구역 가열 엘리먼트(166)가 예시된 위치로 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트(166)는 최상부 플레이트의 중심과 정렬되도록 포지셔닝된다. 이러한 방식으로 사용되는 바와 같이, 최상부 플레이트의 중심은 중심 축, 및/또는 중심 축(103)으로부터 측정된 최상부 표면(106)의 반경의 최대 약 50%까지 연장되는 중심 축 주위의 구역을 지칭한다. 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트(166)는 중심 축(103) 또는 그 부근에서 하나 이상의 높은 열 손실 구역들과 정렬되게 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 높은 열 손실 구역들은, 열 플럭스가 프로세스 요건들에 기반하여, 미리 결정된 백분율만큼 주변 구역(예컨대, 대상 구역의 외경에서 시작하는 내경을 갖는 구역)의 열 플럭스를 초과하는 구역들(예컨대, 5 내지 25 mm의 범위의 양만큼 내경보다 큰 외경을 가짐)이다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 백분율은 110% 내지 300%의 범위에 있다.
[0035] 일부 실시예들의 바디(102)는 최상부 표면(106)으로부터 제3 깊이(D3)에 외측 구역 가열 엘리먼트(168)를 갖는다. 일부 실시예들의 제3 깊이(D3)는 제1 깊이(D1)보다 크다. 일부 실시예들에서, 제3 깊이(D3)는 제1 깊이(D1) 및/또는 제2 깊이(D2)와 상이하다. 일부 실시예들에서, 제3 깊이(D3)는 제2 깊이(D2)와 대략 동일하다. 이러한 방식으로 사용되는 바와 같이, "대략 동일한 깊이"라는 용어는 개개의 구역들의 깊이가 평균 깊이에 대해 ±10%, ±5%, ±2% 또는 ±1% 내에 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 깊이들(D1, D2 및/또는 D3)을 설명 할 때 "상이한"이라는 용어는 최대 ±10%, ±5%, ±2% 또는 ±1%를 의미한다. 일부 실시예들에서, 외측 구역 가열 엘리먼트(168)는 1차 가열 엘리먼트(164)보다 기판 지지부(100)의 중심 축(103)으로부터 더 멀리 연장된다. 일부 실시예들에서, 외측 구역 가열 엘리먼트(168)의 외측 단부는 1차 가열 엘리먼트(164)의 외측 단부보다 중심 축(103)으로부터 더 멀리있다. 일부 실시예들에서, 외측 구역 가열 엘리먼트(168)의 내측 단부는 프로세싱될 기판(161)의 외측 주변 에지(163)보다 중심 축(103)에 더 가깝다.
[0036] 예시된 실시예들은 3개의 가열 엘리먼트들(164, 166, 168)을 갖는다. 당업자는 더 많거나 더 적은 가열 엘리먼트들이 바디(102)에 통합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 일부 실시예들에서, 2개의 가열 엘리먼트들, 즉 1차 가열 엘리먼트(164) 및 내측 구역 가열 엘리먼트(166)가 존재한다. 일부 실시예들에서, 2개의 가열 엘리먼트들, 즉 1차 가열 엘리먼트(164) 및 외측 구역 가열 엘리먼트(168)가 존재한다. 일부 실시예들에서, 4개 이상의 가열 엘리먼트들, 즉 1차 가열 엘리먼트(164), 내측 구역 가열 엘리먼트(166), 외측 구역 가열 엘리먼트(168) 및 하나 이상의 중간 구역 가열 엘리먼트들(도시되지 않음)이 존재한다. 일부 실시예들의 중간 구역 가열 엘리먼트들은 내측 구역 가열 엘리먼트 또는 외측 구역 가열 엘리먼트와 상이한 깊이를 갖는다. 일부 실시예들에서, 중간 구역 가열 엘리먼트들은 내측 구역 가열 엘리먼트(166) 및 외측 구역 가열 엘리먼트(168)와 대략 동일한 깊이를 갖는다.
[0037] 일부 실시예들에서, 기판 지지부(100)의 샤프트(150)는 1차 가열 엘리먼트 전력 라인(165), 내측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인(167) 및 외측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인(169)을 더 포함하며, 이들은 중공 샤프트(151)를 통해 바디(102)로 라우팅된다. 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인(167)은 내측 구역 가열 엘리먼트(166) 및 외측 구역 가열 엘리먼트(168) 둘 모두에 전력을 공급한다. 일부 실시예들에서, 내측 구역 가열 엘리먼트(166) 및 외측 구역 가열 엘리먼트(168)는 점퍼 와이어(jumper wire)(도시되지 않음)에 의해 연결된다. 예시된 실시예에서, 전력 소스들(171, 172, 173)은 1차 가열 엘리먼트 전력 라인(165), 내측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인(167) 및 외측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인(169)에 각각 연결된다. 전력 소스들(171, 172, 173)은 당업자에게 알려진 임의의 적합한 전력 소스들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 전력 소스는 하나 초과의 가열 엘리먼트에 전력을 제공한다.
[0038] 도 2를 다시 참조하면, 기판 지지부(100)의 일부 실시예들은 포켓(112)의 최상부 표면(106) 또는 최하부 표면(114) 상에 형성된 복수의 메사(mesa)들(175)을 갖는다. 일부 실시예들에서, 메사들(175)은 퍼지 링(140) 내에 형성된다. 일부 실시예들의 메사 높이는 웨이퍼와 가열기 사이의 증가된 열 커플링을 제공하도록 튜닝된다. 메사들(175)의 최상부 표면은 기판(161)에 대한 국부적인 지지 표면으로서 작용한다. 일부 실시예들에서, 메사들(126)은 약 10 μm 내지 약 40 μm의 범위, 또는 약 12.5 μm 내지 약 35 μm의 범위, 또는 약 15 μm 내지 약 30 μm의 높이(h)를 갖는다.
[0039] 하나 이상의 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 지지부(100)의 바디(102)는 바디(102) 내에 하나 이상의 온도 센서들(136)을 더 포함한다. 일부 실시예들의 온도 센서들(136)은 1차 가열 엘리먼트(164), 내측 구역 가열 엘리먼트(166) 또는 외측 구역 가열 엘리먼트(168), 또는 부가적인 가열 엘리먼트들(도시되지 않음)에 대한 개별적인 전력 세팅들을 제어하기 위해 피드백 회로와 함께 사용된다.
[0040] 다시 도 2를 참조하면, 기판 지지부(100)의 하나 이상의 실시예들은, 1차 가열 엘리먼트(114)에 전력을 공급하기 위한 구성, 내측 구역 가열 엘리먼트(116)에 전력을 공급하기 위한 구성, 외측 구역 가열 엘리먼트(118)에 전력을 공급하기 위한 구성, 바디(102)의 온도를 측정하기 위한 구성, 기판(120)을 지지 표면(104)에 정전기적으로 척킹시키기 위해 바디(102) 내의 하나 이상의 전극들(128)에 전력을 공급하기 위한 구성, 및/또는 퍼지 링(140)에 연결되고 그리고 그와 유체 연통하는 진공 소스 또는 퍼지 가스 소스를 제어하기 위한 구성으로부터 선택된 하나 이상의 구성들을 포함하는 제어기(138)를 포함한다.
[0041] 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은 단일 컴포넌트 지지 바디(102)를 형성하도록 본딩된 최상부 플레이트(120) 및 최하부 플레이트(110)를 포함하는 기판 지지부들(100)에 관한 것이다. 본 개시내용의 일부 실시예들은 다수의 플레이트들로 제조된 기판 지지부들(100)을 형성하는 방법들에 관한 것이다. 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 기판 지지부(100)를 형성하기 위한 다수의 플레이트들의 조립체를 예시한다. 도 4에서 사용되는 음영은, 최상부 플레이트(120) 컴포넌트들 및 최하부 플레이트(110) 컴포넌트들을 나타내기 위한 예시적인 목적들을 위한 것이다. 음영은 임의의 특정 재료들을 의미하지 않는다.
[0042] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(120)는 제1 최상부 플레이트(121) 및 제2 최상부 플레이트(122)를 포함한다. 제1 최상부 플레이트(121)는, 기판 지지부(100)의 바디(102)의 최상부 표면(106)이 될 최상부 표면(121a)을 갖는다. 제1 최상부 플레이트(121)는 최상부 표면(121a)에 형성된 포켓(112) 및 최하부 표면(121b)을 갖는다. 퍼지 링(140a)은 제1 최상부 플레이트(121)를 통해 연장된다.
[0043] 제2 최상부 플레이트(122)는 최상부 표면(122a) 및 최하부 표면(122b)을 갖는다. 일부 실시예들의 제2 최상부 플레이트(122)의 최상부 표면(122a)은 최상부 플레이트(120)를 형성하기 위해 제1 최상부 플레이트(121)의 최하부 표면(121b)에 본딩된다. 일부 실시예들의 제2 최상부 플레이트(122)는 제1 최상부 플레이트(121) 내의 퍼지 링(140a)과 정렬된 복수의 개구들(140b)을 갖는다. 도 4에 예시된 실시예는 개구(140b)가 도시된 제2 최상부 플레이트(122)의 일부를 도시한다. 당업자는, 이러한 실시예의 제2 최상부 플레이트(122)가 복수의 원형으로 배열된 개구들(140b)을 가지며, 어떠한 개구(140b)도 발생하지 않은 경우 취해진 단면도에서는 중실형(solid) 컴포넌트로서 나타날 것이라는 것을 인식할 것이다.
[0044] 일부 실시예의 제2 최상부 플레이트(122)는 최상부 표면(122a)에 형성된 하나 이상의 전극들(160)을 포함한다. 제2 최상부 플레이트(122)가 단일 컴포넌트 최상부 플레이트(120)를 형성하기 위해 제1 최상부 플레이트(121)에 본딩될 때, 전극들(160)은 바디 내에 둘러싸이거나 또는 제1 최상부 플레이트(121)와 제2 최상부 플레이트(122) 사이에 개재된다. 일부 실시예들의 제2 최상부 플레이트(122)는 전극들에 대한 전기 연결들을 포함한다.
[0045] 일부 실시예들의 최하부 플레이트(110)는 도 4에 예시된 바와 같이, 최상부 표면(110a) 및 최하부 표면(110b)을 갖는다. 최하부 표면(110b)은 바디(102)의 최하부 표면(108)이 된다. 예시된 최하부 플레이트(110)는 3개의 플레이트들, 즉 제1 최하부 플레이트(111), 제2 최하부 플레이트(112) 및 제3 최하부 플레이트(113)를 포함한다.
[0046] 제1 최하부 플레이트(111)는 최상부 표면(110a) 및 최하부 표면(111b)을 갖는다. 제1 최상부 플레이트(111)의 최상부 표면(110a)에 채널(148a)이 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 채널(148)은 제2 최상부 플레이트(122) 내의 복수의 개구들(140b)과 정렬되어, 제1 최하부 플레이트(111)가 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 제2 최상부 플레이트(122)에 본딩될 때, 채널(148a)은 플레넘(148)이 된다.
[0047] 일부 실시예들에서, 제2 최하부 플레이트(112)는 최상부 표면(112a) 및 최하부 표면(112b)을 갖는다. 1차 가열 엘리먼트(164)가 단일 컴포넌트 최하부 플레이트를 형성하기 위해 제1 최하부 플레이트(111)의 최하부 표면(111b)과 제2 최하부 플레이트(112) 사이에 개재되도록 1차 가열 엘리먼트(164)가 제2 최하부 플레이트(112)의 최상부 표면(112a)에 형성된다.
[0048] 도 4에 예시된 실시예에서, 최하부 플레이트(110)는 최상부 표면(113a) 및 최하부 표면(113b)을 갖는 제3 최하부 플레이트(113)를 더 포함한다. 제3 최하부 플레이트(113)의 최하부 표면(113b)은, 본딩 시에 단일 컴포넌트 플레이트가 형성될 때, 바디(102)의 최하부 표면(108)이 된다. 일부 실시예들의 제3 최하부 플레이트(113)는, 단일 컴포넌트 최하부 플레이트(110)가 형성될 때, 가열 엘리먼트가 제2 최하부 플레이트(112)의 최하부 표면(112b)과 제3 최하부 플레이트(113) 사이에 개재되도록, 최상부 표면(113a)에 형성된 외측 구역 가열 엘리먼트(168) 또는 내측 구역 가열 엘리먼트(도 4에 도시되지 않음) 중 하나 이상을 포함한다.
[0049] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(120)는 제1 최상부 플레이트(121) 및 제2 최상부 플레이트(122)를 본딩함으로써 형성되고, 최하부 플레이트(110)는 제1 최하부 플레이트(111) 및 제2 최하부 플레이트(112), 그리고 선택적으로는 제3 최하부 플레이트(113)를 본딩함으로써 형성된다. 일단 최상부 플레이트 및 최하부 플레이트 각각이 형성되면, 최상부 플레이트는 단일 컴포넌트 기판 지지 바디(102)를 형성하기 위해 최하부 플레이트에 본딩될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인접한 플레이트들에 대한 플레이트들 중 임의의 플레이트의 본딩은 플레이트들을 단일 컴포넌트로 융합시키기 위해, 상승된 온도들에서 발생한다.
[0050] 도 6을 참조하면, 본 개시내용의 일부 실시예들은 기판 지지 조립체들(200)에 관한 것이다. 기판 지지 조립체(200)는 중앙 허브(202)에 연결된 복수의 기판 지지부들(100)을 포함한다. 도 6에 예시된 실시예는 중앙 허브(202)에 연결된 2개의 기판 지지부들(100)을 도시한다. 일부 실시예들에서, 중앙 허브(202)에 연결된 3개, 4개, 5개 또는 6개의 기판 지지부들(100)이 존재한다. 일부 실시예들의 기판 지지부들(100)은 회전 대칭 조립체(200)를 생성하기 위해 중앙 허브(202)의 주변부 주위에 동일하게 이격된다.
[0051] 본 명세서 전반에 걸쳐 "하나의 실시예", "특정한 실시예들", "하나 이상의 실시예들" 또는 "일 실시예"에 대한 참조는, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 피처, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸친 다양한 장소들에서의 "하나 이상의 실시예들에서", "특정한 실시예들에서", "하나의 실시예에서" 또는 "일 실시예에서"와 같은 어구들의 출현들은 반드시 본 개시내용의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정한 피처들, 구조들, 재료들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
[0052] 본 명세서의 개시내용이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자들은, 설명된 실시예들이 단지 본 개시내용의 원리들 및 애플리케이션들의 예시일 뿐이라는 것을 이해할 것이다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시내용의 방법 및 장치에 대해 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내에 있는 수정들 및 변형들을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판 지지부로서,
    바디 두께를 정의하는 외측 주변 에지, 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하는 복수의 본딩(bond)된 플레이트들;
    상기 지지 바디의 최상부 표면에 형성된 포켓(pocket) ― 상기 포켓은 최하부 표면, 깊이 및 외측 주변 에지를 가짐 ―; 및
    상기 외측 주변 에지로부터 일정 거리만큼 이격된 퍼지 링(purge ring)을 포함하며,
    상기 퍼지 링은 상기 바디 두께 내에서 퍼지 가스 라인과 유체 연통하는, 상기 최상부 표면 내의 적어도 하나의 개구를 포함하는, 기판 지지부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 바디의 최하부 표면에 연결된 중공 샤프트를 더 포함하는, 기판 지지부.
  3. 제2항에 있어서,
    정전 척을 형성하도록 구성된, 상기 최상부 표면으로부터 전극 깊이로 상기 바디 두께 내에 하나 이상의 전극들을 더 포함하는, 기판 지지부.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 최상부 표면 아래에서 제1 깊이로 상기 바디 두께 내에 1차 가열 엘리먼트를 더 포함하는, 기판 지지부.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 깊이와 상이한 제2 깊이로 상기 바디 두께 내에 내측 구역 가열 엘리먼트를, 그리고 상기 최상부 표면으로부터 상기 제1 깊이와 상이한 제3 깊이로 상기 바디 두께 내에 외측 구역 가열 엘리먼트를 더 포함하는, 기판 지지부.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중공 샤프트를 통해 최상부 플레이트로 라우팅되는, 1차 가열 엘리먼트 전력 라인, 내측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인, 및 외측 구역 가열 엘리먼트 전력 라인을 더 포함하는, 기판 지지부.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 퍼지 링 내에서 상기 최상부 표면 상에 형성된 복수의 메사(mesa)들을 더 포함하는, 기판 지지부.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메사들은 약 10 μm 내지 약 40 μm의 범위의 높이를 갖는, 기판 지지부.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바디 두께 내에 하나 이상의 온도 센서들을 더 포함하는, 기판 지지부.
  10. 기판 지지부로서,
    최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최상부 플레이트 ― 상기 최상부 플레이트를 통해 상기 최하부 표면으로 연장되는 복수의 개구들을 갖는 상기 최상부 표면에 퍼지 링이 형성됨 ―; 및
    최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최하부 플레이트를 포함하며,
    상기 최하부 플레이트는 상기 최상부 플레이트를 통해 상기 퍼지 링으로 연장되는 복수의 개구들과 정렬되게 상기 최상부 표면에 형성된 채널을 갖고, 상기 최하부 플레이트의 최상부 표면은 단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 상기 최상부 플레이트의 최하부 표면에 본딩되는, 기판 지지부.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 최상부 플레이트는 제1 최상부 플레이트 및 제2 최상부 플레이트를 포함하며,
    상기 제1 최상부 플레이트는 상기 제1 최상부 플레이트를 통해 연장되는 상기 퍼지 링을 갖고, 상기 제2 최상부 플레이트는 상기 제2 최상부 플레이트를 통해 연장되는 복수의 개구들을 갖고, 상기 복수의 개구들은 상기 제1 최상부 플레이트 내의 상기 퍼지 링과 정렬되고, 상기 제1 최상부 플레이트 및 상기 제2 최상부 플레이트는 단일 컴포넌트 최상부 플레이트를 형성하기 위해 본딩되는, 기판 지지부.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 최상부 플레이트는 적어도 하나의 전극을 가지며,
    상기 적어도 하나의 전극은, 상기 적어도 하나의 전극이 상기 제1 최상부 플레이트와 상기 제2 최상부 플레이트 사이에 개재되도록 상기 제2 최상부 플레이트의 최상부 표면에 형성되는, 기판 지지부.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 최하부 플레이트는 제1 최하부 플레이트 ― 상기 제1 최하부 플레이트는 상기 최상부 표면에 형성된 채널을 가짐 ― 및 제2 최하부 플레이트 ― 상기 제2 최하부 플레이트는 상기 제2 최하부 플레이트의 최상부 표면에 형성된 1차 가열 엘리먼트를 가짐 ― 를 포함하여, 단일 컴포넌트 최하부 플레이트를 형성하기 위해 상기 제1 최하부 플레이트와 상기 제2 최하부 플레이트 사이에 상기 1차 가열 엘리먼트가 개재되는, 기판 지지부.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 최하부 플레이트는 제3 최하부 플레이트를 더 포함하며,
    상기 제3 최하부 플레이트는 상기 제3 최하부 플레이트의 최상부 표면에 형성된 외측 구역 가열 엘리먼트를 갖고, 상기 최하부 플레이트는, 단일 컴포넌트 최하부 플레이트를 형성하기 위해 상기 제3 최하부 플레이트와 상기 제2 최하부 플레이트 사이에 상기 외측 구역 가열 엘리먼트가 개재되도록 상기 제2 최하부 플레이트의 최하부 표면에 본딩되는, 기판 지지부.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 최상부 플레이트 및 상기 최하부 플레이트는 상기 플레이트들을 융합시키기 위해, 상승된 온도들에 의해 본딩되는, 기판 지지부.
  16. 기판 지지부를 제조하는 방법으로서,
    최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최상부 플레이트를 형성하는 단계 ― 상기 최상부 플레이트를 통해 상기 최하부 표면으로 연장되는 복수의 개구들을 갖는 상기 최상부 표면에 퍼지 링이 형성됨 ―;
    최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 최하부 플레이트를 형성하는 단계 ― 상기 최하부 플레이트는, 상기 최상부 플레이트를 통해 상기 퍼지 링으로 연장되는 복수의 개구들과 정렬되도록 상기 최하부 플레이트의 외측 주변 에지로부터 일정 거리만큼 이격되게 상기 최상부 표면에 형성된 채널을 가짐 ―; 및
    단일 컴포넌트 지지 바디를 형성하기 위해 상기 최하부 플레이트의 최상부 표면을 상기 최상부 플레이트의 최하부 표면에 본딩하는 단계를 포함하는, 기판 지지부를 제조하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 최상부 플레이트를 형성하는 단계는 단일 컴포넌트를 형성하기 위해 제1 최상부 플레이트를 제2 최상부 플레이트에 본딩하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 최상부 플레이트는 상기 제1 최상부 플레이트를 통해 연장되는 상기 퍼지 링을 갖고, 상기 제2 최상부 플레이트는 상기 제2 최상부 플레이트를 통해 연장되는 복수의 개구들을 갖고, 상기 복수의 개구들은 상기 제1 최상부 플레이트 내의 상기 퍼지 링, 상기 제1 최상부 플레이트 및 상기 제2 최상부 플레이트와 정렬되는, 기판 지지부를 제조하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 최상부 플레이트는 적어도 하나의 전극을 가지며,
    상기 적어도 하나의 전극은, 상기 적어도 하나의 전극이 상기 제1 최상부 플레이트와 상기 제2 최상부 플레이트 사이에 개재되도록 상기 제2 최상부 플레이트의 최상부 표면에 형성되는, 기판 지지부를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 최하부 플레이트를 형성하는 단계는 단일 컴포넌트를 형성하기 위해 제1 최하부 플레이트를 제2 최하부 플레이트에 본딩하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 최하부 플레이트는 상기 최상부 표면에 형성된 채널을 갖고, 상기 제2 최하부 플레이트는 상기 제2 최하부 플레이트의 최상부 표면에 형성된 1차 가열 엘리먼트를 가져서, 상기 제1 최하부 플레이트와 상기 제2 최하부 플레이트 사이에 상기 1차 가열 엘리먼트가 개재되는, 기판 지지부를 제조하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 최하부 플레이트를 형성하는 단계는 단일 컴포넌트를 형성하기 위해 제3 최하부 플레이트를 상기 제2 최하부 플레이트에 본딩하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제3 최하부 플레이트는 상기 제3 최하부 플레이트의 최상부 표면에 형성된 외측 구역 가열 엘리먼트를 갖고, 상기 제3 최하부 플레이트는, 상기 제3 최하부 플레이트와 상기 제2 최하부 플레이트 사이에 상기 외측 구역 가열 엘리먼트가 개재되도록 상기 제2 최하부 플레이트의 최하부 표면에 본딩되는, 기판 지지부를 제조하는 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220352006A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Asm Ip Holding B.V. Susceptors with film deposition control features
US20230114751A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 Applied Materials, Inc. Substrate support
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Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPH07153706A (ja) * 1993-05-27 1995-06-16 Applied Materials Inc サセプタ装置
US6040011A (en) * 1998-06-24 2000-03-21 Applied Materials, Inc. Substrate support member with a purge gas channel and pumping system
US6544340B2 (en) * 2000-12-08 2003-04-08 Applied Materials, Inc. Heater with detachable ceramic top plate
JP4331427B2 (ja) 2001-10-03 2009-09-16 住友電気工業株式会社 半導体製造装置に使用される給電用電極部材
US6730175B2 (en) * 2002-01-22 2004-05-04 Applied Materials, Inc. Ceramic substrate support
US6866746B2 (en) * 2002-01-26 2005-03-15 Applied Materials, Inc. Clamshell and small volume chamber with fixed substrate support
JP3970714B2 (ja) * 2002-08-01 2007-09-05 日本特殊陶業株式会社 複合ヒータ
JP3979264B2 (ja) * 2002-10-24 2007-09-19 住友電気工業株式会社 半導体製造装置用セラミックスヒーター
JP5478065B2 (ja) * 2005-08-17 2014-04-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ロウ付けプレートおよび抵抗ヒーターを有する基板サポート
US8540819B2 (en) * 2008-03-21 2013-09-24 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic heater
US10242890B2 (en) * 2011-08-08 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Substrate support with heater
US9490150B2 (en) * 2012-07-03 2016-11-08 Applied Materials, Inc. Substrate support for substrate backside contamination control
WO2016014138A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 Applied Materials, Inc. Tunable temperature controlled substrate support assembly
JP6530220B2 (ja) * 2015-03-30 2019-06-12 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及びその制御方法、並びに、静電チャック及びその制御方法
JP6697997B2 (ja) 2016-09-30 2020-05-27 新光電気工業株式会社 静電チャック、基板固定装置

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