TW202136573A - 具有整合式rf濾波器的基板支撐件 - Google Patents

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丹 馬霍爾
蘭奇玄 拉烏 林甘帕奇
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Abstract

基板支撐件包含主體、加熱元件、第一射頻濾波器、及第二射頻濾波器。主體係用以支撐一基板。加熱元件係至少部分實施於主體的第一部分中。第一射頻濾波器係連接至加熱元件的輸入端，並至少部分實施於主體的第二部分中，且係經第一穿孔連接至加熱元件。第二射頻濾波器係連接至加熱元件的輸出端，且至少部分實施於主體的第二部分中或第三部分中。

Description

具有整合式RF濾波器的基板支撐件
[相關案之交叉參考] 本申請案主張2019年12月6日申請之美國臨時申請案第62/944,441號的權利。上述申請案的全部揭示內容併入本文，以供參考。
本揭露內容相關於在處理期間用以支撐基板的基座。
本文所提供的背景技術描述目的在於概括性的呈現本揭露內容的脈絡。在此背景技術部分中所描述的範圍內，目前署名發明人的工作、以及申請時可能未以其他資格方式成為先前技術的描述實施態樣皆不明示性或暗示性地被承認為是與本揭露內容相對的先前技術。
基板支撐件（例如，基座或靜電卡盤）包含主體。靜電夾持及射頻（RF）電極以及一或多個加熱器元件係設置在主體內。電力係經基板支撐件外部的濾波器盒供應給加熱器元件。濾波器盒包含經由電纜連接到基板支撐件之支撐柱中的引線的濾波器。引線係連接到加熱元件。
濾波器盒中的濾波器係用以防止從RF電極通過加熱元件到接地的RF洩漏。RF洩漏可能由於加熱元件緊鄰RF電極、以及加熱元件與RF電極之間的RF耦合而發生。
本文提供基板支撐件，且該基板支撐件包含主體、加熱元件、第一射頻濾波器及第二射頻濾波器。主體係用以支撐基板。加熱元件係至少部分實施於主體的第一部分中。第一射頻濾波器係連接至加熱元件的輸入端，且至少部分實施於主體的第二部分中，且經由第一穿孔連接至加熱元件。第二射頻濾波器係連接至加熱元件的輸出端，且至少部分實施於主體的第二部分中或第三部分中。
在其他特徵中，第一部分係主體的一或更多第一層。第二部分係主體的一或更多第二層。第三部分係主體的一或更多第三層。
在其他特徵中，第一射頻濾波器係配置成濾除一或更多射頻。第二射頻濾波器係配置成濾除一或更多射頻。
在其他特徵中，第一射頻濾波器係配置成濾除一或更多第一射頻。第二射頻濾波器係配置成濾除一或更多第二射頻。該一或更多第一射頻不排除該一或更多第二射頻。
在其他特徵中，第一射頻濾波器包含第一電感器。第二射頻濾波器包含第二電感器。在其他特徵中，第一電感器與第二電感器係由以下其中至少一者形成：鎳合金、鉑合金、銠合金、銥合金、金鎳合金、銅鎳合金、銅鎢合金或鈀合金。在其他特徵中，第一射頻濾波器具有第一電容值。第二射頻濾波器具有第二電容值。
在其他特徵中，第一射頻濾波器包含具有第一電容值的第一電容器。第一電容器係與第一電感器並聯連接。第二射頻濾波器包含具有第二電容值的第二電容器，其中第二電容器係與該第二電感器並聯連接。第一電感器係與第一電容器並聯連接，該第一電容器係設置於基板支撐件外部。第二電感器係與第二電容器並聯連接，該第二電容器係設置於基板支撐件外部。
在其他特徵中，基板支撐件更包含：連接至第一電感器的第三電感器，其中第一電感器及第三電感器係設置成具有第一電容值。第四電感器連接至第二電感器，其中第二電感器及第四電感器係設置成具有第二電容值。
在其他特徵中，第一射頻濾波器包含具有第一電容值的第一電容器。第二射頻濾波器包含具有第二電容值的第二電容器。第一電容器包含實施於主體之兩層中的複數導電元件。第二電容器包含實施於主體之兩層中的複數導電元件。在其他特徵中，該主體包含夾持電極及射頻電極。
在其他特徵中，第一射頻濾波器包含第一電容器，且第二射頻濾波器包含第二電容器。在其他特徵中，第一電容器及該第二電容器係由以下至少一者形成：鎳合金、鉑合金、銠合金、銥合金、金鎳合金、銅鎳合金、銅鎢合金或鈀合金。
在其他特徵中，提供一種系統，該系統包含基板支撐件及電源。電源供應電力至加熱元件，且係藉由導電元件連接至加熱元件、第一射頻濾波器及第二射頻濾波器。在其他特徵中，系統更包含濾波器盒，該濾波器盒包含第一電容器及第二電容器。第一射頻濾波器包含第一電感器。第二射頻濾波器包含第二電感器。第一電容器係藉由第一穿孔連接至加熱元件的輸入端及第一電感器。第二電容器係藉由第二穿孔連接至加熱元件的輸出端及第二電感器。
在其他特徵中，提供一種系統，該系統包含基板支撐件，第一加熱元件，第一射頻濾波器，第二射頻濾波器及電源。基板支撐件包含複數層。第一加熱元件係實施於複數層的一或更多第一層中。第一射頻濾波器係實施於複數層的一或更多第二層中。第二射頻濾波器係實施於複數層的一或更多第三層中。第一射頻濾波器、加熱元件及第二射頻濾波器係串聯連接。電源供應電力至第一射頻濾波器，以加熱基板支撐件。電源接收從第二射頻濾波器返回的電力。
在其他特徵中，基板支撐更包含第二加熱元件、第三射頻濾波器、以及第四射頻濾波器。第二加熱元件、第三射頻濾波器、及第四射頻濾波器係串聯連接且接收來自電源的電力。
在其他特徵中，複數層的一或更多第二層不排除該複數層的一或更多第三層。在其他特徵中，第一射頻濾波器及第二射頻濾波器係實施於基板支撐件之該複數層的單一層中。在其他特徵中，第一射頻濾波器及第二射頻濾波器係實施在該複數層的三或五層中。
本揭露內容之其他可應用範圍將從詳細描述、申請專利範圍、及圖式變得明白。詳細描述及特定範例係僅用於說明的目的，且不意圖限制本揭露內容的範圍。
電力係經由RF濾波器盒饋送至基座中的加熱元件。RF濾波器盒係連接至基座且包含複數RF濾波器。RF濾波器通常包含具有大包絡的電感器及電容器。RF濾波器盒中的RF濾波器元件過大，並非用以整合至基座中，且/或並非以適於整合至基座中的材料形成。
RF濾波器盒通常係安裝在基座下，且經由電纜連接到基座。基座下的可用空間通常有限。這帶來了安裝及維護問題。此外，RF濾波器盒可能係RF輻射的主要來源。這起因於基座中RF電極與加熱元件之間的RF耦合。RF能量可從RF電極轉移到加熱元件，然後轉移到RF濾波器盒。另外，由於元件與用以將RF濾波器盒連接到基座之柔性電纜之間的近距離，RF濾波器盒中的RF輻射的可變性高。 RF可變性與耦合在RF電極與加熱元件之間的不同功率量有關，其改變RF輻射。 RF可變性亦與部件（例如，電纜）的位置上的變化有關，其改變電容值且因此改變RF輻射。此外，RF可變性可能由於RF元件製造的差異而存在。
本文中提出的範例包含具有整合式RF濾波器的基板支撑件。RF濾波器的尺寸制定及形成材料係適於在基板支撑件中實施、且過濾來自流過加熱元件之電流的高頻耦合。RF濾波器係針對每一加熱元件的每一輸入及輸出支腳而整合至基板支撐件中。因此，加熱元件的每一者具有複數濾波器。這防止對接地及/或對電源的RF洩漏。基板支撐件係製造成包含RF濾波器。
藉由將RF濾波器整合到基板支撐件中，基板支撐件外部的RF濾波器盒中不再需要用於加熱元件的RF濾波器。這樣釋出基板支撐件外部及/或下方的空間，以用於其他目的。在一些例示性實施例中，不使用RF濾波器盒，並且電力係直接供應至基板支撐件。在基板支撐件外部不需要額外的高RF濾波器。如此消除了經由RF濾波器盒對接地及/或電源的RF耦合，且消除了與RF濾波器盒相關的RF輻射可變性。在一些實施例中，整合式濾波器包含具有緊密公差的印刷元件，這進一步使RF輻射可變性最小化。
圖1顯示基板處理系統100，該基板處理系統100包含顯示為靜電卡盤的基板支撐件101。基板支撐件101可被配置為相同或相似於本文中所揭露之基板支撐件的任一者，包含圖2~6中所顯示者。儘管圖1顯示電容耦合電漿（CCP，capacitive coupled plasma）系統，但本文所揭露的實施例可用於變壓器耦合電漿（TCP，transformer coupled plasma）系統、電感耦合電漿（ICP，inductively coupled plasma）系統、及/或包含基板支撐件的其他系統及電漿源。實施例係可用於電漿增強化學氣相沉積（PECVD，plasma enhanced chemical vapor deposition）製程、化學增強電漿氣相沉積（CEPVD，chemically enhanced plasma vapor deposition）製程、原子層沉積（ALD，atomic layer deposition）製程、及/或基板溫度大於或等於450˚C的其他製程。在所顯示的範例中，基板支撐件101包含整體式各向異性主體102。主體102可由不同材料及/或不同的陶瓷組成物形成。主體102例如可包含鋁氮化物（AlN3 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、及/或鋁氧氮化物（AlON）。
基板處理系統100包含處理室104。基板支撐件101係被容置在處理室104內。處理室104亦容置例如上電極105的其他元件，且容納RF電漿。在操作期間，基板107係設置於基板支撐件101上且係被靜電夾持到基板支撐件101上。僅舉例而言，上電極105可包含引入及分佈氣體的噴淋頭109。噴淋頭109可包含桿部111，該桿部111包含連接到處理室104之頂部表面的一端。噴淋頭109整體上係圓柱形，且從桿部111的一相對端向外徑向延伸，該相對端係位於與處理室104之頂部表面隔開的位置處。噴淋頭109之面向基板的表面包含複數孔，製程氣體或吐淨氣體流過這些孔。或者，上電極105可包含傳導板，且氣體可以另一方式引入。
基板支撐件101可包含溫度控制元件（TCE，temperature control element），也稱為加熱元件。 舉例來說，圖1顯示包含加熱元件110的基板支撐件101。加熱元件110接收電力且加熱基板支撐件101。基板支撐件101亦包含RF濾波器114（標識為114A及114B）。RF濾波器114係連接到加熱元件110的入口支腳及出口支腳。 圖1的例示性加熱元件及RF濾波器配置係參照圖2於下文進一步加以描述。其他整合式加熱元件及RF濾波器的範例係參照圖3~6加以描述。在一實施例中，基板支撐件101包含一或更多氣體通道115，用於使背面氣體流到基板107的背面。
RF產生系統120產生且輸出RF電壓到基板支撐件101中的上電極105及一或更多下電極116。上電極105及基板支撐件101其中一者可為DC接地、AC接地、或處於浮動電勢（floating potential）。僅舉例而言，RF產生系統120可包含產生RF電壓的一或更多RF產生器122（例如，電容耦合電漿RF功率產生器、偏壓RF功率產生器、及/或其他RF功率產生器），該RF電壓係藉由一或更多匹配及分佈網路124饋送至上電極105及/或基板支撐件101。接收RF訊號、RF電壓及/或RF功率的電極稱為RF電極。舉例而言，顯示電漿RF產生器123、偏壓RF產生器125、電漿RF匹配網路127和偏壓RF匹配網路129。電漿RF產生器123可為產生例如6~10千瓦（kW）或更大功率的高功率RF產生器。偏壓RF匹配網路供應功率至RF電極（例如，RF電極116）。
氣體輸送系統130包含一或更多氣體源132-1、132-2、…及132-N（統稱為氣體源132），其中N係大於零的整數。氣體源132供應一或更多的前驅物及其氣體混合物。氣體源132亦可供應蝕刻氣體、載體氣體、及/或吐淨氣體。 亦可使用汽化前驅物。氣體源132係藉由閥134-1、134-2、…及134-N（統稱為閥134）及質量流量控制器136-1、136-2、…及136-N（統稱為質量流量控制器）連接至歧管140。歧管140的輸出被饋送至處理室104。僅舉例而言，歧管140的輸出被饋送至噴淋頭109。
基板處理系統100更包含加熱系統141，該加熱系統141包含可連接至加熱元件110的溫度控制器142。溫度控制器142控制電源144，電源144經由複數RF濾波器114其中一者向加熱元件110供電。儘管與系統控制器160分開顯示，但溫度控制器142可被實施為系統控制器160的一部分。基板支撐件101可包含複數溫度控制區，其中該等區的每一者包含溫度感測器及加熱元件。溫度控制器142可監控如溫度感測器所指示的溫度，並調整提供至加熱元件的電流、電壓及/或功率，以將溫度調整到目標溫度。電源144亦可提供電力（包含高電壓）至夾持電極131，以將基板107靜電夾持於基板支撐件101。夾持電極接收電力，以將基板107靜電夾持下到基板支撐件101，且可接收RF訊號、RF電壓及/或RF功率。電源144可藉由系統控制器160加以控制。
基板處理系統100更包含冷卻系統150，該冷卻系統150包含背面真空控制器152。背面真空控制器152可接收來自歧管140的氣體，且將氣體供應到通道115及/或泵158。這改善基板支撐件101與基板107之間的熱能傳遞。亦可提供背面氣體來改善基板外圍邊緣的淨化、及真空追蹤基板的位置。通道115可藉由一或更多注入埠加以饋送。 在一實施例中，包含複數注入埠，以改善冷卻。舉例而言，背面氣體可包含氦。
溫度控制器142可控制操作，且因此可控制加熱元件的溫度，且因此可控制基板（例如，基板107）的溫度。溫度控制器142基於來自處理室104內溫度感測器143的感測參數來控制供應給加熱元件的電流。藉由控制從一或更多氣體源132至氣體通道115的流動，背面真空控制器152控制用以以冷卻基板的背面氣體（例如，氦）到氣體通道115的流速。背面真空控制器152基於來自溫度感測器143的感測參數來控制供應至通道115的氣體之壓力及流速。在一實施例中，溫度控制器142及背面真空控制器152係實施為組合式單一控制器。
溫度感測器143可包含電阻式溫度裝置、熱電偶、數位溫度感測器及/或其他合適的溫度感測器。在沉積製程期間，基板107可在具有高功率電漿的情況下加熱。流過通道115的氣體可降低基板107的溫度。
閥156及泵158可用於從處理室104排出反應物。系統控制器160可控制基板處理系統100的元件，包含控制所供應之的RF功率位準、供應氣體的壓力及流速、RF匹配等。系統控制器160控制閥156及泵158的狀態。機器人164可用於將基板傳送到基板支撐件101上、以及從基板支撐件101上移除基板。舉例而言，機器人164可在基板支撐件101與裝載鎖166之間傳送基板。機器人164可藉由系統控制器160加以控制。系統控制器160可控制裝載鎖166的操作。
本文中所指之閥、氣泵、電源、RF產生器等可稱為致動器。本案中所指之加熱元件、氣體通道等可稱為溫度調整元件。
基板支撐件101可為包含單件主體102的分層及/或層狀結構。舉例而言，基板支撐件101包含複數層，該複數層包含介電質層、加熱元件層、具有穿孔的中間層、電感器層、電容器層等。複數層的組成和材料係於下文進一步加以描述。
在所顯示的範例中，電極116、131係設置於這些層的最上層中。加熱元件110係設置在該等層的另一層中。儘管顯示單一加熱元件110，惟在基板支撐件101中可包含任何數量的加熱元件。加熱元件可具有不同的尺寸、形狀，並提供相應的加熱模式，且可被分配給基板支撐件101的各加熱區。介電質層係設置在電極116、131與加熱元件110之間。RF濾波器114係設置在加熱元件層下的額外層中。
儘管圖1~6的基板支撐件係各顯示為具有某些特徵且不具有其他特徵，惟基板支撐件的每一者可加以修改，以包含本圖1~6中及本文所揭露之特徵的任何者。基板支撐件的加熱元件可對應於基板支撐件的個別加熱區。舉例而言，一基板支撐件可包含兩加熱元件，一內部加熱元件及一外部加熱元件。外部加熱元件可圍繞內部加熱元件。此提供環形的外部區域和圓形的內部區域。加熱元件可為圓形或具有其他幾何圖案。
圖2顯示圖1的基板支撐件101，其支撐基板200。基板支撐件101包含複數層，一些係利用數字標記202加以標識。層202包含電極116、131、加熱元件110、及RF濾波器114（顯示RF濾波器114A及114B）。RF濾波器114的每一者包含一或更多電感器及/或一或更多電容器。 在所顯示的範例中，RF濾波器114包含電感器204A、204B及電容器206A、206B其中的相應者。中間介電質層係設置在（i）電極116與131之間、（ii）電極116與加熱元件110之間、以及（iii）電感器204A、204B與電容器206A、206B之間。
電感器204A係與電容器206A並聯連接。電感器204B係與電容器206B並聯連接。電感器204A及電容器206A的第一端係連接到加熱元件110的第一端。電感器204A及電容器206A的第二端係經由第一導電元件210從電源（例如，電源144）接收電力。電感器204B與電容器206B的第一端係連接至加熱元件110的第二端。 電感器204B及電容器206B的第二端係經由第二導電元件212連接到電源144。導電元件210、212可從基板支撐件101穿過處理室壁213延伸到連接器214、216，這些連接器214、216係連接至電纜218、220。電纜218、220係連接到電源144。電纜218供應電力至第一RF濾波器114A。電纜220使來自第二RF濾波器114B的電力返回至電源144。
RF濾波器114在尺寸上比包含於RF濾波器盒中的習知RF濾波器小得多。RF濾波器114係連接到本文中所揭露之基板支撐件101及/或其他基板支撐件中的一或更多加熱元件。RF濾波器可具有諸多類型，且可具有不同的配置及導電元件圖案。包含在基板支撐件101或其他所揭露之基板支撐件中的RF濾波器可為帶阻濾波器、低通濾波器及/或高通濾波器。在一實施例中，複數高頻訊號（例如，13.56百萬赫茲（MHz）訊號和27.12MHz訊號）係提供至電極116及/或131。在基板支撐件101及/或其他所揭露的基板支撐件中包含的RF濾波器可操作為帶阻濾波器，且濾除高頻訊號。RF濾波器114可包含儲能濾波器（tank filter）、T型濾波器、L型濾波器、Pi型濾波器等。濾波器的每一者可包含一或更多電感器及一或更多電容器、僅單一電感器、僅單一電容器、或具有一些其他配置。儘管電感器204A、204B及電容器206A、206B係顯示為實施在單獨的對應層中，但電感器204A、204B及電容器206A、206B的每一者皆可在基板支撐件101的兩或更多層中實施。電感器204A、204B可為具有預定圖案的繞組元件（winding element）。
基板支撐件101的介電質層可由一或更多的陶瓷組成物形成，且可包含例如鋁氮化物（AlN3 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、及/或鋁氧氮化物（AlON）。電感器204A、204B及電容器206A、206B的導電部分可由一或更多鎳合金、一或更多鉑合金、一或更多銠合金、一或更多銥合金、一或更多金鎳合金、一或更多銅鎳合金、一或更多銅鎢合金及/或一或更多鈀合金形成。
電感器204A、204B及電容器206A、206B可利用諸多不同的製程形成在介電質層上。電感器204A、204B及電容器206A、206B可以焊接、銅焊、印刷及/或以其他方式形成在介電質層上。在一實施例中，電感器204A、204B係利用絲網印刷製程（silk screening process）形成。在另一實施例中，在覆層的形成期間，使用燒結製程。在一實施例中，電容器206A、206B係利用陶瓷材料及上述合金的一或更多者形成。對於電容器206A、206B的每一者，陶瓷材料係設置在電容器的兩導電元件之間。
在所顯示的範例中，內部及外部導電穿孔230、232係用於將加熱元件110連接至RF濾波器114。穿孔230、232及/或其他穿孔可用於將電感器204A、204B連接至電容器206A、206B。所述穿孔230、232及導電元件210、212可由一或更多鎳合金、一或更多鉑合金、一或更多銠合金、一或更多銥合金、一或更多金鎳合金、一或更多銅鎳合金、一或更多銅鎢合金及/或一或更多鈀合金形成。
圖3顯示基板支撐件300，其包含實施於單一層中之RF濾波器的導電元件。基板支撐件300包含具有複數層的主體301，該等層其中一些者係利用數字標記302加以標識。層302包含電極116、131、加熱元件304、及RF濾波器306、308。類似於圖2的基板支撐件101，介電質材料係設置在電極116、131、加熱元件304、及RF濾波器306、308的導電元件之間。加熱元件304係實施在單層中，且可具有任何的繞線圖案。加熱元件304可具有與圖6之加熱元件類似的繞線方式、或其他繞線方式。 儘管圖6的加熱元件係顯示為具有特定的圖案，惟加熱元件亦可具有其他的線圈及/或繞線圖案。
RF濾波器306、308的每一者係包含一或更多電感器的平面濾波器。在所顯示的範例中，RF濾波器306、308分別包含電感器310、312。電感器310、312係設置在單層中，且包含可在該層中繞線成任何圖案的導電元件。電感器310、312的導電元件係在第一端處連接到穿孔314、316，且在第二端處連接到導電元件318、320。穿孔314、316係連接到導電元件322、324。導電元件322、324的部分322A、324A 係連接到穿孔314、316，且定角度成向內指向部分322B、324B，部分322B、324B在支撐柱325中延伸。
基板支撐件300的介電質層可由一或更多的陶瓷組成物形成，且可包含例如鋁氮化物（AlN3 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、及/或鋁氮氧化物（AlON）。 電感器310、312的導電元件、穿孔314、316及導電元件322、324可由一或更多鎳合金、一或更多鉑合金、一或更多銠合金、一或更多銥合金、一或更多金鎳合金、一或更多銅鎳合金、一或更多銅鎢合金及/或一或更多鈀合金形成。 導電元件318及322係連接到第一電容器326，且導電元件320及324係連接到第二電容器328。
電容器326、328的導電部分可由銅形成。電容器326、328執行為RF濾波器，且係設置在RF濾波器盒330中，且係與電感器310、312並聯連接。電容器326、328及電感器310、312從電源144接收電力。
圖4顯示基板支撐件400，其包含實施在兩層中之RF濾波器的導電元件。基板支撐件400包含具有複數層的主體401，該等層其中一些者係利用數字標記402加以標識。層402包含電極116、131、加熱元件404、及RF濾波器406、408。類似於圖2的基板支撐件101，介電質材料係設置在電極116、131、加熱元件404、及RF濾波器406、408的導電元件之間。加熱元件404係實施在單層中，且可具有任何繞線圖案。加熱元件404可具有類似於圖6之加熱元件的繞線、或其他繞線圖案。
RF濾波器406、408的每一者包含一或更多電感器及/或一或更多電容器。在所顯示的範例中，RF濾波器406、408包含電感器410、412、414、416其中對應者。電感器410、412、414、416包含具有任何圖案的繞線且設置在對應層中。電感器410及412係在第一層中，且電感器414及416係在第二層中。電感器410、412係藉由穿孔418、420連接到電感器414、416。電感器410、414的導電元件可串聯連接。類似的，電感器412、416的導電元件可串聯連接。藉由設置在分別的疊層中，除了具有對應的電感值之外，電感器410及414還具有關聯的第一電容值，且共同用作第一電容器。類似的，除了具有對應的電感值之外，電感器412及416還具有關聯的第二電容值，且共同用作第二電容器。電感器410、412係藉由穿孔422、424連接到加熱元件404。電感器412、416係連接至延伸穿過支撐柱430的導電元件426、428。
基板支撐件400的介電質層可由一或更多的陶瓷組成物形成，且可以包含例如鋁氮化物（AlN3 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、及/或鋁氮氧化物（AlON）。電感器410、412的導電部分、穿孔418、420、422、424、及導電元件426、428可由一或更多鎳合金、一或更多鉑合金、一或更多銠合金、一或更多銥合金、一或更多金鎳合金、一或更多銅鎳合金、一或更多銅鎢合金及/或一或更多鈀合金形成。
圖5顯示基板支撐件500，其包含實施在三層中之RF濾波器的導電元件。基板支撐件500包含具有複數層的主體501，該等層其中一些者係利用數字標記502加以標識。層502包含電極116、131、加熱元件504及RF濾波器506、508。類似於圖2的基板支撐件101，介電質材料係設置在電極116、131、加熱元件504、及RF濾波器506、508的導電元件之間。加熱元件504係實施在單層中，且可具有任何繞線圖案。圖6中顯示加熱元件504的一範例。
RF濾波器506、508的每一者包含一或更多電感器及/或一或更多電容器。在所顯示的範例中，RF濾波器506、508包含電感器510、512（參考為入口電感器510及出口電感器512）及電容器514、516其中對應者。電感器510、512係實施在單層中。電容器514、516係實施在複數層中，包含第一導電層（包含第一導電元件520、522）及第二導電層（包含第二導電元件524、526）。
第一電感器510的第一端及第二導電元件524係連接到加熱元件504的第一端。 電感器510的第二端及第一導電元件520係連接到導電元件528。第一電感器510的第一端係經由穿孔530連接到第二導電元件524及導電元件528。第一電感器510的第二端係經由穿孔534連接到第一導電元件520。
第二電感器512的第一端及第二導電元件526係連接到加熱元件504的第二端。第二電感器512的第二端及第一導電元件522係連接到導電元件529。第二電感器512的第一端係經由穿孔532連接到第二導電元件526及導電元件529。第二電感器512的第二端係經由穿孔536連接到第一導電元件522。在圖6中顯示電感器510、512的範例。
基板支撐件600的介電質層可由一或更多的陶瓷組成物形成，且可包含例如鋁氮化物（AlN3 ）、鋁氧化物（Al2 O3 ）、及/或鋁氮氧化物（AlON）。 電感器510、512、電容器514、516的導電部分、穿孔530、532、534、536及導電元件520、522、524、526、528、529可由一或更多鎳合金、一或更多鉑合金、一或更多銠合金、一或更多銥合金、一或更多金鎳合金、一或更多銅鎳合金、一或更多銅鎢合金及/或一或更多鈀合金形成。
圖6為基板支撐件500的一部分的剖面俯視圖，其繪示加熱元件504及入口及出口電感器510、512的範例。顯示穿孔530、532、534、536。儘管針對加熱元件504及電感器510、512的每一者顯示單一繞線圖案，惟可實施其他的繞線圖案。
藉由在基板支撐件中包含整合式RF濾波器，以上所提供的範例使得對加熱元件的RF耦合最小化，且防止RF耦合電流從基板支撐件遞送至接地、及/或對加熱元件提供電力之電源的功率輸出。此容許例如供應至基板支撐件之RF電極及夾持電極的RF功率更有效率地被提供至電漿，而非被遞送至加熱元件的電源。此亦防止加熱元件的劣化。電極與加熱元件之間的RF耦合可能使加熱元件隨著時間劣化。
藉由將RF濾波器整合到基板支撐件中，以上所提供的範例減少基板支撐件外部用於RF濾波器元件的空間量。相較於習知基板支撐件及RF濾波器盒配置，整合式RF濾波器具有較低的RF輻射可變性，且提供增加的可靠性及可重複性。
上述內容本質上僅為說明性，且絕不意圖限制本揭露內容，其應用或用途。本揭露內容的廣泛教示可以諸多形式加以實施。因此，儘管本揭露內容包含特定的範例，惟本揭露內容的真實範圍不應受限於此，因為其他的修改將在研究圖式、說明書及所附之申請專利範圍後而變得顯而易見。應理解，在不改變本揭露內容的原理的情況下，方法中的一或更多步驟可以不同的順序（或同時）加以執行。進一步講，儘管實施例的每一者係如上描述為具有某些特徵，惟相關於本揭露內容之任何實施例所述之複數特徵的任何一或更多者可在任何其他實施例中實施、及/或與任何其他實施例的特徵組合（即使該組合未明確描述亦然）。換句話說，所描述的實施例不是互相排斥的，且一或更多實施例彼此的置換仍在本揭露內容的範圍內。
元件之間（例如，模組、電路元件、半導體層等之間）的空間及功能關係係使用諸多用語加以描述，包含「連接」、「接合」、「耦合」、「相鄰」、「接近」、「在之上」、「上方」、「下方」及「設置」。除非明確地描述為「直接」，否則當在以上揭露內容中描述第一元件與第二元件之間的關係時，該關係可為在第一元件和第二元件之間不存在其他中間元件的直接關係，亦可為在第一元件和第二元件之間存在一或更多中間元件（空間上或功能上）的間接關係。如本文中所使用，詞語「A、B及C其中至少一者」應解讀為意指邏輯「A或B或C」，其使用非排除性邏輯「或」，且不應解讀為意指「A的至少一者、B的至少一者、及C的至少一者」。
在一些實施方式中，控制器係系統的一部分，其可為上述範例的一部分。如此之系統可包含半導體處理設備，其包含一或複數處理工具、腔室或複數腔室、處理用平台或複數平台、及/或特定的處理元件（晶圓基座、氣流系統等）。這些系統可與電子元件整合，來控制半導體晶圓或基板處理之前、期間、及之後之這些系統的操作。該電子元件可稱為「控制器」，其可控制系統或系統的諸多元件或子部件。取決於處理需求及/或系統類型，控制器可程式設定成控制本文中所揭露之製程的任何者，包含處理器的傳送、溫度設定（例如，加熱及/或冷卻）、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻（RF）產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流速設定、流體傳送設定、位置及操作設定、晶圓進出與特定系統連接或接合之工具及其他轉移工具及/或裝載鎖的轉移。
廣義地講，控制器可定義為具有諸多積體電路，邏輯，記憶體，及/或軟體的電子元件，其接收指令、發布指令、控制操作、啟用清洗操作、啟用端點測量等。積體電路可包含儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器（DSP，digital signal processor）、定義為特殊用途積體電路（ASIC，application specific integrated circuit）的晶片、及/或執行程序指令（例如，軟體）的一或更多微處理器或微控制器。程序指令可為以諸多個別設定（或程式文件）之形式通訊至控制器的指令，其定義在半導體晶片上或針對半導體晶圓或針對系統執行特定製程所用的操作參數。在一些實施例中，操作參數可為由製程工程師為在以下者的製造期間實現一或更多處理步驟所定義之配方的一部分：一或更多層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓之晶粒。
在一些實施例中，控制器可為與系統整合、與系統耦合、與系統以其他方式網路聯結、或與系統以上述方式之組合而聯結之電腦的一部分，或耦接至該電腦。例如，控制器可位於「雲端」中，或者為工廠主機電腦系統的全部或一部分，這可容許晶圓處理的遠端存取。電腦可啟用對系統的遠端存取，以監控製造操作的當前進度、檢查過去製造操作的歷史、從過去複數製造操作檢查性能指標的趨勢，以改變當前處理的參數、設定當前處理之後的處理步驟、或開始新製程。在一些範例中，遠端電腦（例如服務器）可通過網路（可包含局域網路或網際網路）向系統提供製程配方。遠端電腦可包含使用者介面，其達成參數及/或設定的輸入或編程，這些參數及/或設定然後從遠端電腦通訊至系統。在一些範例中，控制器接收資料形式的指令，該指令為一或更多操作期間待執行之處理步驟的每一者指定參數。應理解，這些參數可特定針對待處理之製程的類型、及控制器與之接合或加以控制之工具的類型。因此，如上所述，控制器可為分佈式，例如藉由包含一或更多分散的控制器，這些分散的控制器係經由網路的方式連接在一起且朝著共同目標工作，例如本文所述的製程及控制。用於如此目的的分散控制器的範例將為腔室上的一或更多積體電路，其與位於遠端的（例如，在平台階層、或作為遠端電腦一部分的）一或更多積體電路通訊聯結，結合以控制腔室上的製程。
在無限制的情況下，例示性系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉淋洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清潔腔室或模組、斜角邊緣蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積（PVD）腔室或模組，化學氣相沉積（CVD）腔室或模組、原子層沉積（ALD）腔室或模組、原子層蝕刻（ALE）腔室或模組、離子注入腔室或模組、軌道腔室或模組、及在半導體晶圓的製造及/或加工中所關聯或所使用的任何其他半導體處理系統。
如上所述，取決於工具待執行的製程步驟或複數製程步驟，控制器可與其他工具電路或模組、其他工具元件、叢集工具、其他工具介面、相鄰工具、鄰近工具、分佈於工廠的工具、主電腦、另一控制器、或用於材料運輸而將晶圓容器攜帶往返於半導體製造工廠的工具位置及/或裝載埠的工具的一或更多者通訊。
100:基板處理系統 101:基板支撐件 102:主體 104:處理室 105:上電極 107:基板 109:噴淋頭 110:加熱元件 111:桿部 114A:RF濾波器 114B:RF濾波器 115:通道 116:電極 120:RF產生系統 122:RF產生器 123:RF產生器 124:網路 125:RF產生器 127:網路 129:網路 130:氣體輸送系統 131:電極 132:氣體源 132-1:氣體源 132-2:氣體源 132-N:氣體源 134:閥 134-1:閥 134-2:閥 134-N:閥 136:質量流量控制器 136-1:質量流量控制器 136-2:質量流量控制器 136-N:質量流量控制器 140:歧管 141:加熱系統 142:溫度控制器 143:溫度感測器 144:電源 150:冷卻系統 152:控制器 156:閥 158:泵 160:系統控制器 164:機器人 166:裝載鎖 200:基板 202:層 204A:電感器 204B:電感器 206A:電容器 206B:電容器 210:導電元件 212:導電元件 213:壁 214:連接器 216:連接器 218:電纜 220:電纜 230:穿孔 232:穿孔 300:基板支撐件 301:主體 302:層 304:加熱元件 306:RF濾波器 308:RF濾波器 310:電感器 312:電感器 314:穿孔 316:穿孔 318:導電元件 320:導電元件 322A:導電元件 322B:導電元件 324A:導電元件 324B:導電元件 325:支撐柱 326:電容器 328:電容器 330:RF濾波器盒 400:基板支撐件 401:主體 402:層 404:加熱元件 406:RF濾波器 408:RF濾波器 410:電感器 412:電感器 414:電感器 416:電感器 418:穿孔 420:穿孔 422:穿孔 424:穿孔 426:導電元件 428:導電元件 430:支撐柱 500:基板支撐件 501:主體 502:層 504:加熱元件 506:RF濾波器 508:RF濾波器 510:電感器 512:電感器 514:電容器 516:電容器 520:導電元件 522:導電元件 524:導電元件 526:導電元件 528:導電元件 529:導電元件 530:穿孔 532:穿孔 534:穿孔 536:穿孔
本揭露內容將從詳細描述及附圖變得更受完全理解，其中：
圖1係根據本揭露內容之範例的例示性基板處理系統的功能方塊圖，該基板處理系統包含射頻（RF）濾波器；
圖2係圖1的基板支撐件之範例的剖面側視圖；
圖3係根據本揭露內容之範例的另一基板支撐件的範例的剖面側視圖，該基板支撐件包含在單一層中實施之RF濾波器的導電元件；
圖4係根據本揭露內容之範例的另一基板支撐件的範例的剖面側視圖，該基板支撐件包含在兩層中實施之RF濾波器的導電元件；
圖5係根據本揭露內容之範例的另一基板支撐件的範例的剖面側視圖，該基板支撐件包含在三層中實施之RF濾波器的導電元件；以及
圖6係圖5的基板支撐件的一部分的剖面俯視圖，其繪示例示性的加熱元件、電感器及相應的穿孔。
在圖式中，參考數字可重複使用，以標識類似及/或相同元件。
101:基板支撐件
110:加熱元件
114A:RF濾波器
114B:RF濾波器
116:電極
131:電極
200:基板
204A:電感器
204B:電感器
206A:電容器
206B:電容器
210:導電元件
212:導電元件
213:壁
214:連接器
216:連接器
218:電纜
220:電纜
230:穿孔
232:穿孔

Claims (21)

  1. 一種基板支撐件，包含： 一主體，用以支撐一基板； 一加熱元件，至少部分實施於該主體的一第一部分中； 一第一射頻濾波器，連接至該加熱元件的一輸入端，且至少部分實施於該主體的一第二部分中，並經由一第一穿孔連接至該加熱元件；以及 一第二射頻濾波器，連接至該加熱元件的一輸出端，且至少部分實施於該主體的該第二部分中或一第三部分中。
  2. 如請求項1之基板支撐件，其中： 該第一部分係該主體的一或更多第一層； 該第二部分係該主體的一或更多第二層；以及 該第三部分係該主體的一或更多第三層。
  3. 如請求項1之基板支撐件，其中： 該第一射頻濾波器係配置成濾除一或更多射頻； 該第二射頻濾波器係配置成濾除該一或更多射頻。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板支撐件，其中： 該第一射頻濾波器係配置成濾除一或更多第一射頻； 該第二射頻濾波器係配置成濾除一或更多第二射頻；以及 該一或更多第一射頻不排除該一或更多第二射頻。
  5. 如請求項1之基板支撐件，其中： 該第一射頻濾波器包含一第一電感器；以及 該第二射頻濾波器包含一第二電感器。
  6. 如請求項5之基板支撐件，其中該第一電感器與該第二電感器係由以下至少一者形成：鎳合金、鉑合金、銠合金、銥合金、金鎳合金、銅鎳合金、銅鎢合金、或鈀合金。
  7. 如請求項5之基板支撐件，其中： 該第一射頻濾波器具有一第一電容值；以及 該第二射頻濾波器具有一第二電容值。
  8. 如請求項7之基板支撐件，其中： 該第一射頻濾波器包含具有該第一電容值的一第一電容器，該第一電容器係與該第一電感器並聯連接；以及 該第二射頻濾波器包含具有該第二電容值的一第二電容器，其中該第二電容器係與該第二電感器並聯連接。
  9. 如請求項7之基板支撐件，其中： 該第一電感器係與一第一電容器並聯連接，該第一電容器係設置於該基板支撐件外部；以及 該第二電感器係與一第二電容器並聯連接，該第二電容器係設置於該基板支撐件外部。
  10. 如請求項7之基板支撐件，更包含： 一第三電感器，連接至該第一電感器，其中該第一電感器及該第三電感器係設置成具有該第一電容值；以及 一第四電感器，連接至該第二電感器，其中該第二電感器及該第四電感器係設置成具有該第二電容值。
  11. 如請求項7之基板支撐件，更包含： 該第一射頻濾波器包含具有該第一電容值的一第一電容器； 該第二射頻濾波器包含具有該第二電容值的一第二電容器； 該第一電容器包含實施於該主體之兩層中的複數導電元件；以及 該第二電容器包含實施於該主體之兩層中的複數導電元件。
  12. 如請求項1之基板支撐件，其中該主體包含一夾持電極及一射頻電極。
  13. 如請求項1之基板支撐件，其中該第一射頻濾波器包含一第一電容器，且該第二射頻濾波器包含一第二電容器。
  14. 如請求項13之基板支撐件，其中該第一電容器及該第二電容器係由以下至少一者形成：鎳合金、鉑合金、銠合金、銥合金、金鎳合金、銅鎳合金、銅鎢合金或鈀合金。
  15. 一種系統，包含： 如請求項1之基板支撐件；以及 一電源，供應電力至該加熱元件，且該電源係藉由導電元件連接至該加熱元件、該第一射頻濾波器及該第二射頻濾波器。
  16. 如請求項15之系統，更包含一濾波器盒，該濾波器盒包含一第一電容器及一第二電容器，其中： 該第一射頻濾波器包含一第一電感器； 該第二射頻濾波器包含一第二電感器； 該第一電容器係藉由一第一穿孔連接至該加熱元件的該輸入端及該第一電感器；以及 該第二電容器係藉由一第二穿孔連接至該加熱元件的該輸出端及該第二電感器。
  17. 一種系統，包含： 一基板支撐件，該基板支撐件包含： 複數層； 一第一加熱元件，實施於該複數層的一或更多第一層中； 一第一射頻濾波器，實施於該複數層的一或更多第二層中；以及 一第二射頻濾波器，實施於該複數層的一或更多第三層中，其中該第一射頻濾波器、該加熱元件、及該第二射頻濾波器係串聯連接；以及 一電源，供應電力至該第一射頻濾波器，以加熱該基板支撐件，其中該電源接收從該第二射頻濾波器返回的電力。
  18. 如請求項17之系統，其中： 該基板支撐件更包含： 一第二加熱元件； 一第三射頻濾波器；以及 一第四射頻濾波器，且 該第二加熱元件、該第三射頻濾波器、及該第四射頻濾波器係串聯連接並接收來自該電源的電力。
  19. 如請求項17之系統，其中該複數層的該一或更多第二層不排除該複數層的該一或更多第三層。
  20. 如請求項17之系統，其中該第一射頻濾波器及該第二射頻濾波器僅實施於該基板支撐件之該複數層的其中一層中。
  21. 如請求項17之系統，其中該第一射頻濾波器及該第二射頻濾波器係實施在該複數層的三或五層中。
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