TW201633445A - 用於氮化鋁(aln)ｐｖｄ製程之氣冷之最小接觸面積(mca)之靜電吸盤(esc) - Google Patents

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Abstract

提供本揭露書的實施例包含靜電吸盤組件、處理腔室和保持基板之溫度的方法。在一個實施例中，提供有靜電吸盤組件，靜電吸盤組件包含靜電吸盤、冷卻板和氣體箱。冷卻板包含形成於冷卻板中的氣體通道。氣體箱係可操作的，以控制通過氣體通道的冷卻氣體之流量。

Description

用於氮化鋁(ALN)PVD製程之氣冷之最小接觸面積(MCA) 之靜電吸盤(ESC)
本揭露書的實施例大體關於半導體裝置的製造。更特別地，實施例關於在半導體裝置的製造期間冷卻靜電吸盤。
微機電系統(MEMS)是由半導體處理系統所製造的非常小的裝置，係用於在遍及世界的各種電子裝置中。氮化鋁(AlN)係在MEMS裝置中常用的材料，而物理氣相沉積(PVD)製程是用於在基板上大量製造優質MEMS裝置的偏好製造技術之一者。
在AlN PVD製程期間，基板被支撐在陶瓷靜電吸盤(ESC)上，陶瓷靜電吸盤係保持在約攝氏400度的溫度。為了可靠地製造MEMS裝置，製程在製程溫度中需要最小的變化。現存的ESC組件經設計以使用去離子水(DIW)冷卻系統，以最小化在AlN PVD製程中的溫度變化。然而，傳統的DIW冷卻系統尚未能在用於PVD腔室中的ESC於以高功率和高溫處理多個基板的製造運轉之過程中保持穩定的溫度。ESC的溫度在僅幾個 基板經歷AlN PVD製程，同時製造MEMS之後開始趨向上升。在製造運轉中被稍後繼續處理的基板相較於較早的基板係遭遇到較高的溫度。溫度急遽增加且此溫度的急遽變化影響沉積於基板上之膜的應力。此外，在攝氏400度和更高的溫度時，使用去離子水以冷卻ESC可能產生熱衝擊，破壞陶瓷ESC。因此，傳統的ESC的在攝氏400度和更高的溫度時，係不適合用以可靠地處理MEMS裝置。
因此，存在有一種改進的ESC之需求。
提供本揭露書的實施例包含靜電吸盤組件，處理腔室和保持基板的溫度之方法。在一個實施例中，提供有靜電吸盤組件，靜電吸盤組件包含靜電吸盤、冷卻板和氣體箱。冷卻板包含形成於冷卻板中的氣體通道。氣體箱係可操作的，以控制通過氣體通道的冷卻氣體之流量。
在另一個實施例中，提供有處理腔室，處理腔室包含腔室本體、氣冷的靜電吸盤組件和氣體箱。腔室本體具有多個壁、蓋和底部，腔室本體限定內側處理容積。氣冷的靜電吸盤組件係設置在腔室本體的處理容積中，氣冷的靜電吸盤組件具有冷卻板。冷卻板具有氣體通道，氣體通道具有第一端和第二端。氣體箱經配置以控制流動至在冷卻板中之氣體通道的第一端之冷卻氣體的流量，並從在冷卻板中之氣體通道的第二端接收冷卻氣體。
在另一實施例中，提供有用於冷卻氣冷的靜電吸盤組件之方法，方法包含供應冷卻氣體到氣體箱；通過耦合至靜電吸盤的冷卻板將冷卻氣體從氣體箱流出；從冷卻板將冷卻氣體流至氣體箱；及將冷卻氣體流動通過在氣體冷卻箱中的熱交換器以冷卻冷卻氣體。
100‧‧‧製程腔室
102‧‧‧磁控管陰極
104‧‧‧蓋組件
106‧‧‧接地框架
108‧‧‧腔室本體
110‧‧‧側壁
112‧‧‧底部
116
118‧‧‧處理容積
120‧‧‧靶材
122‧‧‧接地屏蔽件
124‧‧‧中央部分
126‧‧‧處理區域
128‧‧‧周邊部分
130‧‧‧接地屏蔽件組件
132‧‧‧氣體源
134‧‧‧腔室屏蔽件
136‧‧‧遮蔽框架
138‧‧‧存取埠
142‧‧‧天線
144‧‧‧功率源
150‧‧‧基板支撐件
152‧‧‧ESC
153‧‧‧介電本體
154‧‧‧來源
156‧‧‧偏壓電極
158‧‧‧吸盤電極
160‧‧‧舉升機構
162‧‧‧波紋管
164‧‧‧軸
166‧‧‧DC功率供應器
170‧‧‧冷卻板
172‧‧‧導管
174‧‧‧冷卻管線
176‧‧‧冷卻板
178‧‧‧氣體冷卻箱
180‧‧‧控制器
182‧‧‧記憶體
184‧‧‧中央處理單元
186‧‧‧支援電路
190‧‧‧基板
192‧‧‧泵送埠
194‧‧‧泵送裝置
210‧‧‧流量控制閥
212‧‧‧來源冷卻氣體出口
214‧‧‧來源冷卻氣體入口
220‧‧‧熱交換器
222‧‧‧氣體返回入口
224‧‧‧返回氣體出口
226‧‧‧恆溫器
230‧‧‧流量開關
232‧‧‧冷卻流體入口
234‧‧‧冷卻流體出口
250‧‧‧冷卻流體源
252‧‧‧ESC組件
260‧‧‧冷卻氣體源
310‧‧‧氣體冷卻通道
312‧‧‧第一端
320‧‧‧銅板
321‧‧‧磁控管陰極
322‧‧‧第二端
330‧‧‧開放區域
340‧‧‧SST板
400
410‧‧‧一段時間
420‧‧‧溫度變化
440‧‧‧線段
450‧‧‧線段
460‧‧‧線段
500
510‧‧‧操作
520‧‧‧操作
530‧‧‧操作
540‧‧‧操作
550‧‧‧操作
為使本發明的上述所載之特徵可被詳細理解的方式，本發明的一個更具體的實施方式可藉由參照實施例而獲得，一些實施例係描繪於附隨的圖式中。然而，應注意所附隨的圖式僅描繪本發明的通常實施例，且因此不被視為本發明之範圍的限制，因為本發明可允許其它有效果的實施例。
第1圖係具有氣冷的靜電吸盤之處理室的概要剖視圖。
第2圖係用於靜電吸盤之氣體冷卻配置的概要圖。
第3圖係用於在氣冷的靜電吸盤中之冷卻板的底部平面圖。
第4圖係描繪有用於氣冷的靜電吸盤在一段時間的溫度變化之圖，該段時間對應多個製造週期。
第5圖描繪用於冷卻氣冷的靜電吸盤之方法。
為便於理解，已儘可能的使用相同的元件符號，以指定共用於圖式之相同元件。應預期一個實施例之 元件和特徵可有利地併入其它實施例中而無需進一步載明。
然而，應注意附隨的圖式僅描繪本發明之示例性的實施例，且因此不被視為本發明之範圍的限制，因為本發明可允許其它等效的實施例。
使用AlN製造在PVD腔室中沉積的優質MEMS裝置的產出可藉由降低在PVD腔室中使用的靜電吸盤(ESC)之溫度變化而強化，靜電吸盤(ESC)用於支撐基板，AlN層係沉積在基板上。ESC的溫度變化可藉由以氣體冷卻ESC而減少。ESC組件及/或冷卻板利用具有受控氣流(N2或清潔的乾空氣(CDA)等等)之氣體冷卻配置及系統互鎖以確保氣體流並用以限制在ESC/基板上的溫度變化於約攝氏±7.5度內，ESC係支撐於冷卻板上。此外，具有高的溫度(諸如超過攝氏400度的溫度及甚至高達近攝氏1000度的溫度)之其他沉積應用已顯示受益於具有氣體冷卻以限制溫度變化在攝氏±7.5度內之ESC。
第1圖描繪示例性的製程腔室100(如，物理氣相沉積(PVD)或濺射製程腔室，或化學沉積腔室(CVD))。製程腔室100可以適合用於需要極小溫度變化之高溫操作。製程腔室100可以是適合於(例如)於微製造MEMS期間，在基板190上濺射沉積氮化鋁(AlN)材料之PVD腔室。然而，應理解製程腔室100可以是CVD 腔室或適合需要在其中處理的材料需要有限溫度變化之應用的其他腔室。
製程腔室100包含腔室本體108，腔室本體108具有在其中所界定的處理容積118。腔室本體108具有側壁110和底部112。製程腔室100的腔室本體108和相關部件的尺寸係未限制的，且大體係按比例高於待於其中所處理之基板190的尺寸。然而，因為任何合適的基板尺寸可以被處理，製程腔室100可相應地調整尺寸。合適的基板尺寸之例子包含具有200mm直徑、100mm直徑或450mm直徑的基板。
腔室蓋組件104係安裝在腔室本體108的頂部上。腔室本體108可由不銹鋼、鋁或其他合適的材料所製成。基板存取埠138係穿過腔室本體108的側壁110而形成，有助於將基板190傳送進出製程腔室100。存取埠138可被耦合至傳送腔室及/或基板處理系統的其他腔室。
基板支撐件150係設置在腔室本體108內側。基板支撐件150係可移動的，以控制基板支撐件150的頂部和腔室蓋組件104之間的間隔。基板支撐件150包含氣冷的靜電吸盤(ESC)152和冷卻板170，這兩者係在下面進一步地說明。
氣體源132係耦合至腔室本體108，以供應製程氣體至處理容積118內。在一個實施例中，製程氣體可包括惰性氣體、非反應性氣體及反應性氣體(若必要的 話)。可藉由氣體源132所提供的製程氣體的例子可包含(但不限於)氬氣(Ar)、氦(He)、氖氣(Ne)、氮(Kr)、氙(Xe)、氮氣(N2)、氧氣(O2)、氫氣(H2)、氨(NH3)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)及/或二氧化碳(CO2)等等。在一個實施例中，氣體源132供應N2和Ar至腔室容積內。
在處理氣體被引入至製程腔室100中之後，氣體被能量化以形成電漿。天線142(諸如一或多個感應線圈)可鄰近製程腔室100而設置。天線功率源140可以供應功率給天線142，以感應耦合能量(諸如RF能量)至製程氣體，以在製程腔室100中的基板支撐件150和蓋組件104之間所界定的製程區域中形成電漿。替代地或另外地，包括在基板190之下方的陰極和在基板190之上方的陽極之製程電極可被用以耦合RF功率以產生電漿。亦控制在製程腔室100中之其他部件的操作之控制器180可控制天線功率源140的操作。
泵送埠192係穿過腔室本體108之底部112而形成。泵送裝置194係耦接至處理容積118，以抽空並控制處理容積118中的壓力。泵送系統和腔室冷卻設計在適合熱預算需求(如-25C至+1000C)之溫度時達到高真空度(1E-8Torr或更小)和低升高速率(1000mTorr/分)。泵送系統經設計以提供製程壓力的精確控制。
蓋組件104大體包含靶材120和耦接至靶材120的接地屏蔽組件130。靶材120提供可在PVD製程期間被濺射和沉積至基板190之表面上的材料源。靶材120作為於DC濺射期間的電漿電路的陰極。
靶材120(或靶材板)可由使用在製程腔室100中之待形成的沉積層，或沉積層的元件所製成。高壓功率源(諸如功率源144)被連接至靶材120，以幫助從靶材120濺射材料。靶材120可由包含矽(Si)、鈦(Ti)金屬、鉭金屬(Ta)、鉿(Hf)、鎢(W)金屬、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁(Al)、上述金屬之合金、上述金屬之組合，或類似物之材料所製成。此外，於處理期間從靶材發射的電子可藉由靶材的n型或p型摻雜來控制。靶材可摻雜有導電元素(諸如硼(B))。在一個實施例中，靶材可包含Al合金，用於產生Al離子，Al離子與氮離子在基板190上結合，以形成AlN層。
靶材120大體包含周邊部分128和中央部分124。周邊部分128係設置在腔室的側壁110上。靶材120的中央部分124可具有稍微朝設置在基板支撐件150上之基板190的表面延伸之彎曲表面。靶材120和基板支撐件150之間的間隔係維持於約50mm和約150mm之間。應注意的是靶材120的尺寸、形狀、材料、配置和直徑可為特定的製程或基板要求而變化。靶材120亦可包含一起形成靶材之相鄰的瓦(tile)或分段的材料。
蓋組件104可進一步包括安裝在靶材120之上方的磁控管陰極102，磁控管陰極102在處理期間強化從靶材120濺射材料的效率。磁控管陰極321允許簡易和快速的製程控制及訂製的膜性質，同時確保一致的靶材腐蝕和遍及基板190之膜(諸如AlN)的均勻沉積。磁控管組件的例子包含線性磁控管、蛇形磁控管、螺旋磁控管、雙掌狀(double-digitated)磁控管、矩形化螺旋磁控管等等。
蓋組件104的接地屏蔽件組件130包含接地框架106和接地屏蔽件122。接地屏蔽件組件130亦可包含其他腔室屏蔽件構件、靶材屏蔽件部件、暗區(dark space)屏蔽件和暗區屏蔽件框架。接地屏蔽件122係藉由接地框架106而耦接至周邊部分128，接地框架106界定在處理容積118中之靶材120的中央部分之下方的上方處理區域126。接地框架106電絕緣接地屏蔽件122與靶材120，同時通過側壁110而提供到製程腔室100的腔室本體108之接地路徑。接地屏蔽件122限制於處理期間在上方處理區域126內所產生的電漿，並從所限制的靶材120之中央部分124驅逐靶材來源材料，藉此允許所驅逐的靶材來源被主要地沉積在基板表面上，而非腔室側壁110上。在一個實施例中，接地屏蔽件122可藉由一或多個工件片段及/或藉由在該領域中已知的製程(諸如焊接、膠合、高壓壓縮等)而結合之多個這些工件而形成。
控制器180被耦接至製程腔室100。控制器180包含中央處理單元(CPU)184、記憶體182和支援電路186。控制器180被用以控制製程順序、調節從氣體源132至製程腔室100之氣體流，並控制靶材120的離子轟擊。CPU 184可具有可用於工業設置中之通用計算機處理器之任何形式。軟體常式可被儲存在記憶體182(諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟或硬碟驅動器，或其他形式的數位儲存器)中。支援電路186係傳統地耦接至CPU 184且可包括快取、時脈電路、輸入/輸出子系統、功率供應器和類似物。當由CPU 184執行軟體常式時，軟體常式將CPU轉換成專用計算機(控制器)180，專用計算機(控制器)180控制製程腔室100，使得製程依據本發明而實施。軟體常式亦可被藉由第二控制器(圖未示)而儲存及/或藉由第二控制器(圖未示)而執行，第二控制器係位於製程腔室100遠端處。
在處理期間，材料係從靶材120濺射並沉積在基板190之表面上。靶材120和基板支撐件150係藉由功率源144而相對於彼此及/或相對於地面而偏壓，以維持從藉由氣體源132所供應之製程氣體所形成之電漿。來自電漿的離子被加速朝向靶材並撞擊靶材120，致使靶材料被從靶材120驅逐。被驅逐的靶材材料和反應性製程氣體一起在基板190上形成具有所欲成分之一層。RF、DC或快速切換脈衝DC功率供應器或它們的組合提供管狀靶材 偏壓，管狀靶材偏壓用於AlN材料之濺射成分和沉積速率之精確控制。
延伸通過腔室本體108之底部112的軸164耦接至舉升機構160。舉升機構160經配置以移動基板支撐件150於下方傳送位置和上方處理位置之間。波紋管162環繞軸164並耦合至基板支撐件150，以於軸164和基板支撐件150之間提供撓性密封，藉此保持對製程腔室100之處理容積118的真空完整性。
如上所討論的，基板支撐件150含有具有吸盤電極158之靜電吸盤(ESC)。ESC 152使用相反電荷的吸引，以於處理期間保持基板190的絕緣和導電兩者，且ESC 152藉由DC功率供應器166而供給功率。ESC 152包括鑲嵌於介電本體153內的吸盤電極158。DC功率供應器166可提供約200至約2000伏特的的DC夾持電壓至吸盤電極158。DC功率供應器166亦可包含藉由將DC電流導引至電極而用以控制吸盤電極158的操作，以夾持並解開基板190之系統控制器180。
在一些實施例中，亦希望在層沉積製程的不同階段期間，分別地施加偏壓至基板190。因此，偏壓可被從來源154(如，DC及/或RF源)提供至基板支撐件150中之偏壓電極156(或吸盤電極158)，使得基板190於沉積製程的一或多個階段期間，將被在電漿中形成之離子轟擊。
遮蔽框架136係設置在基板支撐件150的周邊區域上，且經配置以限制從靶材120濺射至基板表面的所欲部分之來源材料的沉積。腔室屏蔽件134可被設置於腔室本體108的內壁上，並具有朝內延伸至處理容積118之唇部，唇部經配置以支撐繞基板支撐件150而設置的遮蔽框架136。當基板支撐件150被升至用於處理的上方位置時，基板190的外側邊緣(設置在基板支撐件150上)係藉由遮蔽框架136而接合，且遮蔽框架136係舉升並遠離腔室屏蔽件134。當基板支撐件150是降低到鄰近基板傳送存取埠138之傳送位置時，遮蔽框架136係設置回到腔室屏蔽件134上。舉升銷(圖未示)係藉由傳送機器手臂或其它合適的傳送機構而選擇性地移動通過基板支撐件150，以舉升在基板支撐件150之上方的基板190，以促進基板190的存取。
如以上所討論的，基板支撐件150可包含冷卻板170。冷卻板170係設置成與ESC 152的下側接觸。冷卻板170被用以控制ESC 152的溫度，及因此控制設置在ESC 152上之基板190的溫度。冷卻板170可被耦接至ESC 152，或係為ESC 152的一部分。冷卻板170係藉由冷卻管線174而連接至氣體冷卻箱178。氣體冷卻箱178可提供主要熱傳送流體(諸如氣體)，主要熱傳送流體在回到氣體冷卻箱178之前係循環通過冷卻板170。可具有一或多個導管172設置在冷卻板170中。流過相鄰導管172之主要熱傳送流體可被隔離，以達到在ESC 152 和冷卻板170之不同區域之間的熱傳送的局部控制，此有助於控制基板190的側向溫度輪廓。導管172可連接至歧管(岐管連接至冷卻管線174)，或可各具有用於提供主要熱傳送流體進出冷卻板170之單獨的冷卻管線174。
冷卻板170可保持在ESC 152上之基板190的溫度低於膜可變得揮發並汙染製程腔室100的溫度。冷卻板170將ESC 152保持在用於由AlN PVD形成MEMS裝置之穩定的溫度範圍內。因此，冷卻板170降低了製造缺陷和停機時間，使製程腔室100免於腔室汙染及/或對ESC造成損壞。
第2圖是用於ESC 152之氣體冷卻配置200的高階概要圖。氣體冷卻配置200包含氣冷ESC組件252和氣體冷卻箱178。ESC組件252是基板支撐件150的一部分且ESC組件252係藉由冷卻管線174而連接至氣體冷卻箱178。ESC組件252包含ESC 152和冷卻板176。冷卻管線174可包含一或多條的冷卻氣體返回管線和一或多條冷卻氣體供應管線。在一個實施例中，冷卻管線174具有二條氣體返回管線和彼此流體獨立的二條對應的氣體供應管線。冷卻氣體供應管線提供主要熱傳送流體(於此亦稱為冷卻氣體)至氣冷的ESC組件252。當冷卻氣體行經氣冷的ESC組件252，並從氣冷的ESC組件252移除熱量時，冷卻氣體的溫度上升。冷卻氣體(現在被加熱)係藉由氣體返回入口222而從氣冷的ESC組件252經由冷卻管線174返回到氣體冷卻箱178。
可具有用於在氣體冷卻箱178中連接和移動流體的多個連接件。氣體冷卻箱178可具有來源冷卻氣體入口214和來源冷卻氣體出口212。冷卻氣體源260可提供冷卻氣體(諸如N2、He或其它合適的氣體)至來源冷卻氣體入口214。冷卻氣體可以約攝氏30度的溫度來提供。冷卻氣體在來源冷卻氣體入口214處進入氣體冷卻箱178並在來源冷卻氣體出口212處離開。來源冷卻氣體出口212係流體地附接到冷卻管線174且離開來源冷卻氣體出口212的冷卻氣體進入冷卻板176。冷卻氣體可具有適合用於藉由從氣冷的ESC組件252傳送熱至冷卻氣體而調節氣冷的ESC組件252之溫度的溫度。
氣體冷卻箱178可具有流量控制閥210。進入來源冷卻氣體入口214的冷卻氣體(N2)的流量係藉由流量控制閥210而控制。流量控制閥210可以是具有感測器之可變的氣體流量控制閥，感測器具有用以設定冷卻氣體的流動速率之數位輸入/輸出(I/O)埠。I/O埠可被附接控制器180。流量控制閥210可傳輸流量資訊及系統錯誤(諸如，若未存在用於冷卻氣體之流量的設定值時)至控制器180。控制器180可操作流量控制閥210，以調節冷卻氣體流出來源冷卻氣體出口212至氣冷的Esc252之流量。
氣體冷卻箱178亦可具有氣體返回入口222和返回氣體出口224。冷卻氣體將熱從氣冷的ESC組件252帶走。冷卻氣體經由冷卻管線離開氣冷的ESC組件 252並進入氣體冷卻箱178的氣體返回入口222。冷卻氣體離開氣體冷卻箱178的返回氣體出口224，且可以藉由冷卻氣體源260而回收或再利用。
氣體冷卻箱178可另外地具有冷卻流體入口232和冷卻流體出口234。冷卻流體源250可提供次要的冷卻流體(諸如去離子水(DIW)或其它合適的冷卻流體)至氣體冷卻箱178之冷卻流體入口232。次要的冷卻流體經由冷卻流體出口234離開氣體冷卻箱178。離開冷卻流體出口之次要的冷卻流體可藉由冷卻流體源250而被處理(諸如熱處理以移除熱量)、回收且甚至再利用。
氣體冷卻箱178可具有熱交換器220和可選的恆溫器226。熱交換器220可為非接觸的熱交換器或其它合適的非接觸的熱交換器(諸如殼管式熱交換器)。此外，氣體冷卻箱178可具有流量開關230。從氣冷的ESC組件252返回之冷卻氣體可被加熱至約攝氏200度的溫度。被加熱的冷卻氣體在氣體返回入口222處進入氣體冷卻箱178並通過熱交換器220。流量開關230亦可具有互鎖及IO埠，以感測次要的冷卻流體之流量並與控制器180通訊。流量開關調節從冷卻流體入口232進來並進入熱交換器220之次要的冷卻流體。熱交換器220亦可具有流量開關，流量開關具有用於感測次要的冷卻流體的互鎖，及用於與控制器180通訊的I/O埠。此外，熱交換器可具有熱開關(諸如雙金屬熱開關)在熱交換器220上，以感測過熱狀態(諸如當在熱交換器220中沒有次要的冷卻 流體的流量時)。熱交換器可以氟聚合物墊而與氣體冷卻箱178隔離，以最小化在熱交換器220和氣體冷卻箱178之間的熱傳送，並將RF功率與氣冷的ESC組件252隔離。熱交換器220可冷卻被加熱的冷卻氣體降低至約攝氏30度。現在被冷卻的冷卻氣體可從氣體冷卻箱178經由返回氣體出口224而被排出。在一個實施例中，控制器180監控恆溫器226並調節流量開關230和流量控制閥210，以一速率及適合將氣冷的ESC組件252保持在攝氏+/- 7.5度之所欲的階段點溫度內之溫度而提供冷卻氣體至冷卻板176。在一個例子中，所欲的階段點溫度可為約攝氏400度至約攝氏410度。
為達成在基板(圖未示)和冷卻板176之間的有效熱傳送，氣體冷卻通道310係存在於冷卻板176中。
第3圖係氣冷的靜電吸盤252之冷卻板176的底視平面圖。冷卻板176可由銅(Cu)、不銹鋼(SST)或其他導熱材料或材料的混合物而形成。在一個實施例中，氣體冷卻通道310可為在板(諸如銅板320)中形成的凹槽。銅板320可被硬焊或接合至氣冷的ESC組件252，或在氣冷的ESC組件252的形成中壓抵ESC 152。替代地，銅板320可在與ESC 152組裝前，被硬焊或接合至次要的板(諸如SST板340)，或壓抵次要的板。此外，導熱墊圈材料可被放置在銅板320之面和陶瓷ESC 152之背側(底側)之間，以更好地將熱量的熱傳送耦合至銅板320，並消除由不適當地熱耦合接觸所產生的溫度輪廓的 變化。冷卻板176可具有用於儀器設備及其他控制線路(諸如，導線)通過冷卻板176而至ESC 152之一或多個開放區域330。
在冷卻板176中的氣體冷卻通道310可具有第一端312和第二端322。冷卻管線174可附接至第一和第二端312、322。冷卻氣體可從冷卻管線174流至第一端312中，並離開第二端322。雖然冷卻板170被顯示具有單一氣體冷卻通道310，應理解冷卻板170可具有多個氣體冷卻通道310，每一氣體冷卻通道具有第一和第二端312、322，用以冷卻氣冷的ESC組件252。來自複數個氣體冷卻通道之個別的第一端部312可被附接至歧管或具有單獨的冷卻管線174。個別的第二端322可以被同樣地配置。
冷卻板170(具有形成作為在銅板320中之溝槽的氣體冷卻通道310且被硬焊至SST板340)增加了冷卻流體與ESC 152之間的表面接觸面積。所增加的表面接觸面積強化了ESC 152和冷卻板170之間的熱傳送。氣體冷卻通道310(形成作為在氣冷的ESC 252中之銅板320中的溝槽)可提供相較使用在傳統ESC中之傳統水冷卻管線較長的冷卻路徑(例如高達約86%長)。舉例來說，在類似尺寸的200mm之靜電吸盤中，氣體冷卻通道310可以大於約20.0英寸長，例如約23.1英寸長，而傳統的冷卻管線係大約12.4英寸長。因此，氣體冷卻通道310提供具有較大的接觸面積給氣冷的ESC組件252，以 更有效地移除來自設置於氣冷的ESC組件252上的基板之熱量。
在一個實施例中，較長的氣體冷卻通道310攜帶N2氣體以冷卻ESC 152。N2氣體可以是約攝氏30度且N2的流量係藉由可變的氣體流量控制閥210而控制。流量控制閥210(具有感測器，感測器具有數位輸出至控制器180)建立N2氣體的流率。從ESC排出的N2氣體是在約攝氏200度，且當通過熱交換器220時，在被排放至實驗室環境之前冷卻至攝氏30度。
第4圖係描繪有用於氣冷的靜電吸盤252在一段時間410的溫度變化420之圖，該段時間410對應多個製造週期。該圖描繪三個製造週期，其中第一基板係放置在製程腔室中、經處理、從製程腔室移除，接著第二和第三基板重複該週期。對ESC而言需要維持穩定的溫度。在第4圖中所示的圖之溫度週期實際上係試圖在沉積製程期間穩定ESC的溫度。當電漿被啟動時，由基板所吸收的額外的熱量傾向繼續加熱基板和ESC，並超過理想的溫度限制。氣冷的ESC 252調節溫度，以將溫度保持於理想的溫度範圍內。
線段440描繪加熱器的溫度。加熱器的溫度在約攝氏378度和約攝氏445度之間變化。當在處理期間基板係在腔室中時，加熱器的溫度是在約攝氏445度。當基板被移至處理腔室及/或從處理腔室移出時，用於加熱器溫度的線段440下降至近攝氏378度。
為了比較，線段450描繪了未經冷卻且運行經過用於三個基板之三個製造週期的傳統ESC之溫度。傳統ESC(非冷卻)的溫度於整個製造週期中升高。在僅3次運行之後，對傳統ESC而言，可看到溫度變化係高於所欲的處理設定點溫度之上約攝氏45度。此外，傳統ESC的溫度亦高於於處理前一個基板期間之傳統ESC之溫度約10度以上。若處理系統保持運行，傳統ESC將達到甚至更高的溫度，導致損壞的基板和製程的變化。
線段460描繪氣冷的ESC組件252之溫度。溫度升高相較於由線段450所示的溫度升高係較緩慢的多。氣冷的ESC組件252具有被控制在約390℃至405°C(±7.5℃)內的溫度變化。當處理三個基板時所示的溫度改變證明了當處理三個基板時可維持恆定的溫度，如藉由相當穩定化的溫度曲線而得證。穩定化的溫度曲線係表示較穩定的製程，較穩定的製程接著導致在基板中所製成之較一致品質的特徵(諸如MEMS)。
第5圖描繪示用於控制氣冷的ESC之溫度的方法。氣冷的ESC可經配置為類似於第2圖中所示之氣冷的ESC組件252。方法始於操作510，其中冷卻氣體被供應至氣體冷卻箱。冷卻氣體(諸如N2或其它合適的氣體)可藉由氣體源以約攝氏30度的溫度而供應。於操作520，冷卻氣體流至ESC的流量係以流量控制閥而調整，流量控制閥係設置於氣體冷卻箱內側。流量控制閥可具有I/O埠，並與控制器通訊。控制器可監控流量控制閥的錯 誤狀態並依據由控制器所處理的其他資訊而以閥調整冷卻氣體的流率。
於操作530，冷卻氣體被運行通過在ESC中之冷卻板。冷卻氣體離開流量控制閥，並從氣體冷卻出口離開氣體冷卻箱。從氣體冷卻出口，氣體進入在ESC之冷卻板中之氣體冷卻通道的第一端。氣體冷卻通道可為具有長度約23.1英吋之長度的溝槽。冷卻氣體係與ESC接觸且熱量從ESC被傳送至冷卻氣體。氣體冷卻通道具有第二端，現在被加熱的冷卻氣體通過第二端離開冷卻板。
於操作540，冷卻氣體係從ESC中的冷卻板返回至氣體冷卻箱。現在被加熱的冷卻氣體進入氣體冷卻箱的氣體返回入口。於操作550，冷卻氣體被運行通過氣體冷卻箱中之熱交換器，以冷卻冷卻氣體。熱交換器具有附接至控制器的恆溫器。控制器調整並監控用於冷卻流體的流量控制器。冷卻流體(諸如去離子水)進入熱交換器，以從冷卻氣體移除熱量。冷卻氣體以約攝氏30度離開熱交換器。冷卻氣體的溫度是適合用以從氣體冷卻箱排出至實驗室環境中，或為了冷卻或其他目的而被再利用。
雖然前面部分係涉及本發明的實施例，本發明的其它和進一步的實施例可經設計而不背離本發明的基本範圍，且本發明的範圍是藉由以下的申請專利範圍所決定。
150‧‧‧基板支撐件
152‧‧‧ESC
174‧‧‧冷卻管線
176‧‧‧冷卻板
178‧‧‧氣體冷卻箱
210‧‧‧流量控制閥
212‧‧‧來源冷卻氣體出口
214‧‧‧來源冷卻氣體入口
220‧‧‧熱交換器
222‧‧‧氣體返回入口
224‧‧‧返回氣體出口
226‧‧‧恆溫器
230‧‧‧流量開關
232‧‧‧冷卻流體入口
234‧‧‧冷卻流體出口
250‧‧‧冷卻流體源
252‧‧‧ESC組件
260‧‧‧冷卻氣體源

Claims (20)

  1. 一種靜電吸盤組件，包括：一靜電吸盤；一冷卻板，係設置與該靜電吸盤接觸，該冷卻板具有形成於該冷卻板中的一氣體通道；及一氣體箱，耦接至在該冷卻板中之該氣體通道之一第一端和一第二端，該氣體箱係可操作的，以控制通過該氣體通道的冷卻氣體之一流量。
  2. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中該氣體箱進一步包括：一流量控制閥，係可操作的，以控制通過該氣體通道的冷卻氣體之該流量。
  3. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中該氣體箱進一步包括：一熱交換器，經配置以控制藉由該氣體箱而輸送至該冷卻板之氣體通道的該冷卻氣體之溫度。
  4. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中該氣體箱係可操作的，以維持提供至該靜電吸盤之該冷卻氣體的溫度於約攝氏390度及約攝氏405度之間。
  5. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中該氣體箱係可操作的，以維持提供至該靜電吸盤之該冷卻氣體的溫度於攝氏+/-7.5度內。
  6. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中該冷卻板係由銅所製成。
  7. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中形成於該冷卻板中之該氣體通道包括一溝槽。
  8. 如請求項1所述之靜電吸盤組件，其中形成於該冷卻板中之該氣體通道對於一200mm ESC而言係至少約20.0英吋長。
  9. 一種處理腔室，包括：一腔室本體，具有多個壁、一蓋和一底部，該腔室本體限定一內側處理容積；一氣冷的靜電吸盤組件，設置在腔室本體的該處理容積中，該氣冷的靜電吸盤組件具有一冷卻板，該冷卻板具一有氣體通道，該氣體通道具有一第一端和一第二端；及一氣體箱，經配置以控制流動至在該冷卻板中之該氣體通道的該第一端之一冷卻氣體的一流量，並從在該冷卻板中之該氣體通道的該第二端接收該冷卻氣體。
  10. 如請求項9所述之處理腔室，其中該氣體箱進一步包括：一流量控制閥，係可操作的，以控制通過該氣體通道的冷卻氣體之該流量。
  11. 如請求項9所述之處理腔室，其中該氣體箱進一步包括：一熱交換器，經配置以控制藉由該氣體箱而輸送至該冷卻板之氣體通道的該冷卻氣體之溫度。
  12. 如請求項9所述之處理腔室，其中該氣體箱係可操作的，以維持提供至該靜電吸盤之該冷卻氣體的溫度，以限制該靜電吸盤的溫度於約攝氏400度及約攝氏410度之間。
  13. 如請求項9所述之處理腔室，其中該氣體箱係可操作的，以維持提供至該靜電吸盤之該冷卻氣體的一溫度於攝氏+/-7.5度內。
  14. 如請求項9所述之處理腔室，其中該冷卻板係由銅所製成。
  15. 如請求項9所述之處理腔室，其中形成於該冷卻板中之該氣體通道包括一溝槽。
  16. 如請求項9所述之處理腔室，其中形成於該冷卻板中之該氣體通道對於一200mm ESC而言係至少約20.0英吋長。
  17. 一種用於冷卻一氣冷的靜電吸盤組件之方法，該方法包括以下步驟：供應一冷卻氣體到一氣體箱；通過耦合至一靜電吸盤的一冷卻板將該冷卻氣體從 該氣體箱流出；從該冷卻板將該冷卻氣體流至該氣體箱；及將該冷卻氣體流動通過在該氣體冷卻箱中的一熱交換器以冷卻該冷卻氣體。
  18. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：在將該冷卻氣體從氣體冷卻箱排出之前，將從該靜電吸盤返回之該冷卻氣體流動通過一熱交換器。
  19. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：維持該靜電吸盤於攝氏+/-7.5度之一所欲的階段點溫度內。
  20. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：使用一物理氣相沉積製程而沉積AlN之一層於一基板上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI755659B (zh) * 2019-12-09 2022-02-21 天虹科技股份有限公司 降低氮化鋁的表面氧化物生成的方法與設備
TWI781067B (zh) * 2016-10-18 2022-10-11 美商得昇科技股份有限公司 用於工件處理之系統與方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013078098A1 (en) * 2011-11-23 2013-05-30 Lam Research Corporation Multi zone gas injection upper electrode system
US9132436B2 (en) 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
US9754769B2 (en) * 2015-09-15 2017-09-05 Lam Research Corporation Metrology methods to detect plasma in wafer cavity and use of the metrology for station-to-station and tool-to-tool matching
US10631370B2 (en) * 2015-10-30 2020-04-21 Ngk Insulators, Ltd. Member for semiconductor manufacturing apparatus, method for producing the same, and heater including shaft
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
CN106229284A (zh) * 2016-07-19 2016-12-14 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种点阵式控温静电吸附盘
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US11049755B2 (en) * 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
KR20210111874A (ko) * 2019-01-31 2021-09-13 램 리써치 코포레이션 프로세싱 챔버를 위한 냉각 시스템
KR102282145B1 (ko) * 2019-11-04 2021-07-29 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
US11594401B2 (en) * 2020-02-25 2023-02-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor wafer with wafer chuck having fluid guiding structure
JP7413112B2 (ja) 2020-03-24 2024-01-15 東京エレクトロン株式会社 基板載置台及び基板処理装置
CN116240503A (zh) * 2023-02-17 2023-06-09 航天材料及工艺研究所 一种新型电弧离子镀设备冷却方法及装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303288A (ja) * 1997-04-26 1998-11-13 Anelva Corp プラズマ処理装置用基板ホルダー
JP3980187B2 (ja) * 1998-07-24 2007-09-26 日本碍子株式会社 半導体保持装置、その製造方法およびその使用方法
KR20010111058A (ko) * 2000-06-09 2001-12-15 조셉 제이. 스위니 전체 영역 온도 제어 정전기 척 및 그 제조방법
JP4660926B2 (ja) 2001-01-09 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 枚葉式の処理装置
US7221553B2 (en) * 2003-04-22 2007-05-22 Applied Materials, Inc. Substrate support having heat transfer system
KR100508754B1 (ko) * 2003-12-22 2005-08-17 삼성전자주식회사 온도 컨트롤러 및 이를 갖는 식각 장치
US7697260B2 (en) * 2004-03-31 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Detachable electrostatic chuck
JP2006080222A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Hitachi Ltd ウエハ処理装置
KR20070021801A (ko) * 2005-08-19 2007-02-23 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조용 식각설비
US8226769B2 (en) 2006-04-27 2012-07-24 Applied Materials, Inc. Substrate support with electrostatic chuck having dual temperature zones
JP5069452B2 (ja) 2006-04-27 2012-11-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 二重温度帯を有する静電チャックをもつ基板支持体
JP2009054871A (ja) 2007-08-28 2009-03-12 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及び処理装置
US20090274590A1 (en) 2008-05-05 2009-11-05 Applied Materials, Inc. Plasma reactor electrostatic chuck having a coaxial rf feed and multizone ac heater power transmission through the coaxial feed
US8596336B2 (en) * 2008-06-03 2013-12-03 Applied Materials, Inc. Substrate support temperature control
JP2011530833A (ja) * 2008-08-12 2011-12-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 静電チャックアセンブリ
US8607926B2 (en) * 2009-04-21 2013-12-17 E I Du Pont De Nemours And Company Composite flame barrier laminate for a thermal and acoustic insulation blanket
DE102009045291A1 (de) * 2009-10-02 2011-04-07 Ers Electronic Gmbh Vorrichtung zur Konditionierung von Halbleiterchips und Testverfahren unter Verwendung der Vorrichtung
US8274017B2 (en) 2009-12-18 2012-09-25 Applied Materials, Inc. Multifunctional heater/chiller pedestal for wide range wafer temperature control
US8822876B2 (en) 2010-10-15 2014-09-02 Applied Materials, Inc. Multi-zoned plasma processing electrostatic chuck with improved temperature uniformity
JP6568879B2 (ja) * 2014-03-14 2019-08-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ スマートチャンバおよびスマートチャンバ構成要素

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI781067B (zh) * 2016-10-18 2022-10-11 美商得昇科技股份有限公司 用於工件處理之系統與方法
TWI755659B (zh) * 2019-12-09 2022-02-21 天虹科技股份有限公司 降低氮化鋁的表面氧化物生成的方法與設備

Also Published As

Publication number Publication date
KR102401492B1 (ko) 2022-05-23
CN107002222B (zh) 2021-04-06
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