TW202245128A - 用於低溫應用之靜電夾具組件 - Google Patents

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Abstract

本發明的實施例大體上關於適於使用在低溫應用中的靜電夾具組件。在一或多個實施例中，靜電夾具組件被提供及包括具有相對於底表面的基板支撐表面的靜電夾具、具有頂表面的冷卻板，其中冷卻板含有具有小於22 ppm的CTE的鋁合金、及固定靜電夾具的底表面與冷卻板的頂表面的接合層，其中接合層含有矽氧樹脂材料。

Description

用於低溫應用之靜電夾具組件
本發明的實施例大體上關於用於微電子製造的設備及處理，及更具體地關於使用在低溫應用中的具有靜電夾具組件的基板支撐組件。
可靠地生產奈米與更小的特徵對於半導體裝置的次世代超大型積體電路(VLSI)與極大型積體電路(ULSI)是一種關鍵技術挑戰。然而，隨著電路技術的極限之推進，VLSI與ULSI互連技術的縮減尺寸已經在處理能力上給出額外的要求。基板上的閘極結構的可靠形成對於VLSI與ULSI成功及對於持續努力以增加電路密度與個別基板和晶片的品質是重要的。
為了驅使降低製造成本，積體晶片(IC)製造者要求從每個經處理的矽基板得到更高的產量及更佳的裝置產率與效能。現行發展下經考察用於次世代裝置的一些製造製程需要在處理基板上的膜的同時，在高於300°C的溫度及高偏壓功率下的處理。高偏壓功率改善膜粗糙度及基板上的形貌。然而，當功率開啟時，高偏壓功率也提供熱能。
這些高溫與高功率製造製程中的一些製程執行在處理腔室中，此處理腔室利用靜電夾具以固定將在此腔室中處理的基板。習知的靜電夾具是包括冷卻板的基板支撐組件的部分。冷卻板接合至靜電夾具。利用於冷卻板與靜電夾具之間的接合的材料對於高溫、熱膨脹、及高能量場是敏感的。習知的靜電夾具由於前述因素的組合會經歷關於接合材料的問題。例如，接合材料會分層及完全失效，致使真空損失或基板支撐件中的移動。處理腔室必須被離線，以替換具有接合材料問題的靜電夾具，因而不期望地增加成本，同時降低處理產率。
在低溫應用中，冷卻板暴露至低溫流體以從基板移除熱。冷卻板可被冷卻至小於0°C的溫度，諸如從約-10°C至約-100°C或更低。在此低溫下，靜電夾具與冷卻板通常由於這些主體的界面之間的接合的分層而分離。藉由主體中的各種材料的熱膨脹係數中的差異所致使的這些主體中的熱應用而引起分層。標準黏附劑通常在零度以下的溫度下無法維持接合。
因此，有著對於適於使用在低溫應用中的改良基板支撐組件的需求。
本發明的實施例大體上關於適於使用在低溫應用中的靜電夾具(ESC)組件。ESC組件的設計利用管理藉由各種因素所產生的應力。冷卻ESC組件至使用在低溫應用中的溫度致使熱膨脹係數作為溫度的函數而改變。本文所敘述與論述的ESC組件可應付使用在低溫應用中的溫度，而沒有由於使用在ESC組件的部件內的具有類似CTE值之特定材料的破裂或分層。
在一或多個實施例中，提供一種靜電夾具組件且包括具有相對於底表面的基板支撐表面的靜電夾具、具有頂表面的冷卻板，其中冷卻板含有具有小於22 ppm的CTE的鋁合金、及固定靜電夾具的底表面與冷卻板的頂表面的接合層，其中接合層含有矽氧樹脂材料。
在一些實施例中，提供一種靜電夾具組件且包括具有相對於底表面的基板支撐表面的靜電夾具、含有鋁合金的冷卻板，鋁合金具有鋁與矽及具有小於22 ppm的CTE、及含有矽氧樹脂材料且安置在靜電夾具與冷卻板之間的接合層。
在其他實施例中，提供一種靜電夾具組件且包括具有相對於底表面的基板支撐表面的靜電夾具、含有鋁合金的冷卻板，鋁合金包括鋁與矽及具有小於22 ppm的CTE、及安置在靜電夾具與冷卻板之間的接合層，其中接合層含有矽氧樹脂層、含銦層、及安置在矽氧樹脂材料與含銦層之間的次要金屬層，其中次要金屬層含有鉬、鎢、鉻、及前述物的合金。
本發明的實施例大體上關於適於使用在低溫應用中的靜電夾具組件。在一或多個實施例中，靜電夾具組件使用在小於0°C的低溫處理溫度，及小於‑10°C、諸如約‑50°C、約‑80°C、或約‑100°C至約‑110°C、約‑120°C、約‑135°C、或約‑150°C。例如，靜電夾具組件使用在約‑50°C至約‑150°C的低溫處理溫度。
第1圖是範例電漿處理腔室100的剖面圖解視圖，顯示為設置成蝕刻腔室，具有基板支撐組件126。基板支撐組件126可使用在其他類型的處理電漿腔室中，例如電漿處理腔室、退火腔室、物理氣相沉積(PVD)腔室、化學氣相沉積(CVD)腔室、及離子佈植腔室、除此之外的腔室、及期望能夠控制用於表面或基板(諸如，基板)的處理均勻性之其他系統。控制用於基板支撐組件126的介電性質tan(δ)，例如介電損失，或ρ，例如在高溫範圍下的體積電阻，有利地使得能夠方位(azimuthal)處理控制，例如處理均勻性，用於安置在基板支撐組件126上的基板124。
電漿處理腔室100包括腔室主體102，具有圍住內部處理區110的側壁104、底部與蓋108。注射設備112耦接至腔室主體102的側壁104及/或蓋108。氣體分配盤114耦接至注射設備112以允許處理氣體被提供進入處理區110。注射設備112可為一或多個噴嘴或入口埠、或者噴淋頭。處理氣體及任何處理副產物透過形成在腔室主體102的側壁104或底部106中的排氣埠128而從處理區110移除。排氣埠128耦接至泵系統132，泵系統132包括節流閥及經利用以控制處理區110內的真空程度的泵。
處理氣體可經賦能以在處理區110內形成電漿。處理氣體可藉由至處理氣體的電容或感應耦合RF功率而被賦能。在第1圖所繪示的實施例中，複數個線圈116安置在電漿處理腔室100的蓋108之上且透過匹配電路118耦接至RF電源120。
基板支撐組件126安置在注射設備112之下的處理區110中。基板支撐組件126包括靜電夾具(ESC)174及冷卻板130。冷卻板130藉由基底板176支撐。基底板176藉由處理腔室的側壁104或底部106中的一者所支撐。基板支撐組件126可額外地包括加熱器組件(未示出)。此外，基板支撐組件126可包括設施板145及/或絕緣板(未示出)，安置在冷卻板130與基底板176之間以促進與基板支撐組件126的電氣、冷卻、及氣體連接。
冷卻板130由一或多種金屬材料所形成或者含有一或多種金屬材料。在一或多個實例中，冷卻板130含有一或多種鋁合金、一或多種鋁-矽合金、一或多種鋁-鉬合金、一或多種鋁-鉬-矽合金、及其他合金及/或複合材料，如本文進一步敘述與論述的。冷卻板130包括形成在其中的複數個冷卻通道138。冷卻通道138連接至熱交換流體源122。熱交換流體源122提供熱交換流體，諸如液體、氣體或液體與氣體的組合，其循環通過安置在冷卻板130中的一或多個冷卻通道138。流動通過鄰近冷卻通道138的流體可被隔離以能夠局部控制ESC 180與冷卻板130的不同區之間的熱交換，其助於控制基板124的橫向溫度輪廓。在一或多個實施例中，循環通過冷卻板130的冷卻通道138的熱交換流體將冷卻板130保持在溫度小於0°C，諸如約‑40°C至約‑100°C。
ESC 180包括安置在介電主體182中的一或多個吸附電極186。ESC 180的介電主體182具有基板支撐表面137及相對於基板支撐表面137的底表面133。ESC 180的介電主體182由陶瓷材料所製造，諸如氧化鋁(Al 2O 3)、氮化鋁(AlN)或其他合適材料。或者，介電主體182可由聚合物所製造，諸如聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、及類似物。
介電主體182任選地包括嵌入其中的一或多個電阻加熱器188。電阻加熱器188用以提升基板支撐組件126的溫度至適於處理安置在基板支撐組件126的基板支撐表面137上的基板124的溫度。電阻加熱器188耦接穿過設施板145至加熱器電源189。加熱器電源189可提供900瓦或更多功率至電阻加熱器188。控制器(未示出)用以控制加熱器電源189的操作，加熱器電源189通常設定以加熱基板124至預定溫度。在一或多個實施例中，電阻加熱器188包括複數個橫向分開的加熱區域，其中控制器使得電阻加熱器188的至少一區域相對於位於一或多個其他區域中的電阻加熱器188能夠被優先地加熱。例如，電阻加熱器188可同心地排列在複數個分開的加熱區域中。電阻加熱器188可保持基板124於適於處理的溫度，諸如約180°C至約500°C之間，諸如大於約250°C、諸如約250°C與約300°C之間。
在一或多個實施例中，ESC 180的介電主體182具有產生微區域效應的複數個加熱器。在此，微區域指稱ESC 180的分離地溫度可控區域，其中在ESC 180上可有著10個、約50個、約80個、或約100個微區域至約120個、約150個、約200個、或更多個微區域。高溫意於指稱超過約150°C的溫度，例如，大於300°C的溫度。本文敘述與論述的ESC組件的實例包括藉由接合層所分開的冷卻板與靜電夾具，接合層具有熱界面性質。ESC 180、接合層、與冷卻板130之間的熱界面的排列降低ESC 180中的微區域之間的溫度排洩(temperature drain)及熱塗抹(thermal smearing)。
ESC 180通常包括嵌入在介電主體182中的吸附電極186。吸附電極186可設置成單極或雙極電極，或其他適合佈置。吸附電極186透過RF濾波器耦接至吸附電源187，吸附電源187提供DC功率以將基板124靜電地固定至ESC 180的基板支撐表面137。RF濾波器防止用以在電漿處理腔室100內形成電漿(未示出)的RF功率損害電子設備或引起腔室外的電氣危害。
ESC 180的基板支撐表面137包括氣體通路(未示出)用以提供背側熱交換氣體至界定在基板124與ESC 180的基板支撐表面137之間的間隙空間。ESC 180也包括升舉銷孔洞用於容納升舉銷(未示出)以用於將基板124舉升至ESC 180的基板支撐表面137之上，以促進機器人傳送進出電漿處理腔室100。
接合層170安置在ESC 180之下及將ESC 180固定至冷卻板130。在其他實施例中，接合層170安置在ESC 180與下部板之間，下部板安置在ESC 180與冷卻板130之間，如將在之後進一步說明的。接合層170可具有導熱率在約0.1 W/mK與約5 W/mk之間。接合層170可由數個層所形成，此數個層補償ESC 180與基板支撐組件126的下方部分(諸如，例如冷卻板130)之間的不同熱膨脹。含有接合層170的多層可由不同的材料所形成且參照繪示個別實施例的後續圖示而論述。
在一或多個實施例中，ESC 180含有材料，此材料具有熱膨脹係數(CTE)小於15百萬分率(ppm)，諸如約5 ppm至約10 ppm。例如，ESC 180，諸如主體182，可含有氧化鋁、氮化鋁、或前述物的摻雜物。在一或多個實例中，ESC 180含有安置在其中的約50個加熱器至約200個加熱器。每個加熱器可獨立地能夠控制個別區域中的溫度。
第2圖描繪根據本文所敘述與論述的一或多個實施例之靜電夾具(ESC)組件200的剖面圖解側視圖。在一或多個實施例中，ESC組件200包括具有相對於底表面的工件支撐表面的ESC 180、具有頂表面的冷卻板130、及固定ESC 180的底表面與冷卻板130的頂表面之接合層170。接合層170含有或包括一或多種矽氧樹脂材料。冷卻板130含有鋁合金，具有CTE為小於24 ppm、小於22 ppm、或小於20 ppm。
在一或多個實施例中，鋁合金含有鋁、矽、及鋁之外的一或多種金屬。例如，其他金屬可為或包括鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、及/或前述物的任何組合。
在一些實施例中，鋁合金含有約25原子百分比(at%)、約30 at%、約40 at%、約50 at%、或約55 at%至約60 at%、約70 at%、約80 at%、約85 at%、約90 at%、約95 at%、或約99 at%的鋁。在一些實例中，鋁合金含有約80 at%、約82 at%、約85 at%、約88 at%、或約90 at%至約92 at%、約94 at%、約95 at%、約96 at%、約97 at%、約98 at%、或約99 at%的鋁。
鋁合金可含有約0.1 at%、約0.2 at%、約0.5 at%、約1 at%、約2 at%、約3 at%、約5 at%、約6 at%、或約8 at%至約10 at%、約12 at%、約15 at%、約20 at%、約25 at%、約30 at%、約35 at%、或約40 at%的矽。鋁合金可含有約25 at%、約30 at%、約35 at%、或約40 at%至約45 at%、或約50 at%的一或多種其他金屬(例如，鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯)。
在一或多個實例中，鋁合金含有鋁、矽、及選自鉬、鎢、鉻、或前述物的合金中的至少一金屬。例如，鋁合金含有約30 at%至約60 at%的鋁、約30 at%至約60 at%的鉬、及約5 at%至約30 at%的矽。在其他實例中，鋁合金(例如，4032 Al)含有約80 at%至約90 at%的鋁及約5 at%至約20 at%的矽。在進一步實例中，鋁合金(例如，6061 Al)含有至少95 at%的鋁、約0.5 at%至約2 at%的鎂、及約0.2 at%至約1.5 at%的矽。
鋁合金具有CTE為小於24 ppm，諸如小於22 ppm、小於20 ppm、及/或小於18 ppm。在一些實施例中，鋁合金具有CTE為約3 ppm、約4 ppm、約5 ppm、約6 ppm、約7 ppm、約8 ppm、或約9 ppm至約10 ppm、約12 ppm、約14 ppm、約15 ppm、約16 ppm、約18 ppm、約19 ppm、約20 ppm、約21 ppm、約22 ppm、約23 ppm、或約24 ppm。在一或多個實例中，鋁合金具有CTE為約4 ppm至約16 ppm。在其他實例中，鋁合金具有CTE為約5 ppm至約15 ppm。在一些實例中，鋁合金具有CTE為約7 ppm至約12 ppm。
冷卻板130可具有厚度為約0.1吋、約0.2吋、約0.25吋、約0.4吋、或約0.5吋至約0.6吋、約0.8吋、約1吋、約1.2吋、約1.5吋、約1.8吋、約2吋、或更大。在一或多個實例中，冷卻板130可具有厚度為約0.1吋至約2吋，諸如約0.5吋至約1.5吋或約0.25吋至約1吋。
在一或多個實施例中，接合層170可為或含有一種、兩種、或更多種的矽氧樹脂材料。在一些實施例中，接合層170的矽氧樹脂材料可為或包括一種或多種烷基苯基矽氧樹脂。範例烷基苯基矽氧樹脂可為或包括甲基苯基矽氧樹脂、乙基苯基矽氧樹脂、丙基苯基矽氧樹脂、丁基基矽氧樹脂、前述物的聚合物、前述物的彈性體、或前述物的任何組合。
矽氧樹脂材料通常具有小於150 ppm的CTE。例如，矽氧樹脂材料可具有CTE為約30 ppm、約50 ppm、或約80 ppm至約100 ppm、約120 ppm、或約145 ppm。矽氧樹脂材料可具有玻璃轉換為小於‑60°C。例如，矽氧樹脂材料可具有玻璃轉換為約‑100°C至約‑150°C。矽氧樹脂材料可具有楊氏模數為約0.5 MPa至約5 MPa。在一些實例中，矽氧樹脂材料具有楊氏模數為小於1 MPa，諸如約0.5 MPa、約0.6 MPa、或約0.7 MPa至約0.8 MPa、約0.9 MPa、或約0.95 MPa。
接合層170可具有厚度為約0.1 mm至約1.2 mm，諸如約0.3 mm至約0.9 mm、約0.4 mm至約0.8 mm、或約0.5 mm至約0.7 mm。
在數個實例中，接合層170含有商標名為NuSil ®的一或多種矽氧樹脂材料且商業上可從Avantor, Inc取得。範例NuSil ®矽氧樹脂可為或包括以下的一或多者：NuSil ®R3-2160雙組分黏附劑/含有矽氧樹脂彈性體的密封物，及可有用於約0°C至約-140°C的溫度下的應用中；NuSil ®R-2655及NuSil ®R-2560雙組分矽氧樹脂，有用於約0°C至約-115°C的溫度下的應用中；NuSil ®R-2949導熱雙組分黏附劑，有用於約0°C至約-115°C的溫度下的應用中；及NuSil ®R-2634導電矽氧樹脂黏附劑，有用於約0°C至約-140°C的溫度下的應用中。
第3圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之另一種靜電夾具(ESC)組件300的剖面圖解側視圖。在一或多個實施例中，ESC組件300包括ESC 180、含有鋁合金的冷卻板130，其中鋁合金含有鋁與矽且具有CTE小於22 ppm。接合膜302安置在ESC 180與冷卻板130之間。接合膜302可包括接合層170，其含有一或多種矽氧樹脂材料。
在一些實施例中，接合膜302進一步包括安置在接合層170與冷卻板130之間的次要金屬層160。次要金屬層160含有選自鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、及前述物的任何組合中的金屬。在一或多個實例中，範例鐵-鎳-鈷合金可為KOVAR ®合金且具有約53.4重量%的鐵、約29重量%的鎳、約17重量%的鈷、約0.2%的矽、約0.3%的鎂、約＜ 0.01%的碳。
次要金屬層160含有金屬鉬、鉬合金、金屬鎢、鎢合金、金屬鉻、或鉻合金。次要金屬層160可具有厚度為約3 mm至約12 mm，諸如約5 mm至約10 mm。次要金屬層160可具有CTE為小於12 ppm，諸如約3 ppm至約8 ppm。
在一或多個實施例中，接合膜302進一步含有安置在次要金屬層160與冷卻板130之間的含銦層150。含銦層150含有金屬銦或銦合金。含銦層具有厚度為約100 µm至約1,000 µm，諸如約200 µm至約500 µm、約250 µm至約450 µm、或約300 µm至約400 µm。
在一些實施例中，ESC組件300包括ESC 180、含有鋁合金的冷卻板130，其中鋁合金含有鋁與矽且具有小於22 ppm的CTE、及安置在ESC 180與冷卻板130之間的接合膜302。在一或多個實例中，接合膜302含有接合層170，接合層170含有一或多種矽氧樹脂材料、含銦層150、及安置在接合層170與含銦層150之間的次要金屬層160。次要金屬層160可為或包括鉬、鎢、鉻、及前述物的合金。
第4圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之冷卻板400的剖面圖解透視圖。在一或多個實施例中，描繪在第1～3圖中的冷卻板130可被用以作為替換或者以冷卻板400取代，如本文所敘述與論述的。在一些實施例中，冷卻板400具有主體410，其含有一個、兩個、或更多個內部通道402、一個、兩個、或更多個通道404、及一個、兩個、或更多個通路406。雖然描繪在第4圖中的冷卻板400繪示出一個通道402、兩個通道404、及四個通路406，冷卻板400可含有不同數量的通道402、通道404、及通路406的每一者。例如，雖然未示出，冷卻板400可具有1～3個通道402；1～4個通道404；及/或1～100個通路406。在一或多種組態中，內部通道402的每一者耦接至且與冷卻流體或熱交換流體呈流體連通，通道404的每一者耦接至且與處理氣體(例如，氦、氬、氖、二氮、或前述物的組合)呈流體連通，及通路406耦接至且與個別通道404呈流體連通。
冷卻板400具有主體410，其含有多個中間片或層的堆疊，此堆疊包括至少第一層412與第二層414，其中第一層412與第二層414各自獨立地含有彼此不同的金屬，及每種金屬具有不同CTE。在一或多個實施例中，第一層412可為或包括選自銅、銦、鎂、前述物的合金、及前述物的任何組合中的一或多種金屬，及第二層414可為或包括選自鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、一或多種鐵-鎳-鈷合金(KOVAR ®合金，如前面所敘述與論述的)、前述物的合金、及前述物的任何組合中的一或多種金屬。
在其他實施例中，冷卻板400包括含有第一層412與第二層414的交替多層的堆疊，及其中第一層412含有鋁合金與第二層414含有鉬。在一或多個實例中，鋁合金含有約5 at%至約40 at%、約8 at%至約20 at%、或約10 at%至約18 at%的矽。
雖然第4圖描繪冷卻板400帶有5個第一層412與5個第二層414，冷卻板400可具有各種不同數目的第一層412與第二層414的各者。冷卻板400可具有從1、2、3、4、5、8、10、15、18、19、或20層至22、約25、約30、約50、約80、或約100層之第一層412與第二層414的各者。例如，冷卻板400可具有(第一層412與第二層414的)堆疊，其含有約5個第一層412至約50個第一層412及約5個第二層414至約50個第二層414。在其他實例中，此堆疊含有約12個第一層412至約30個第一層412及約12個第二層414至約30個第二層414。
第一層412可具有厚度為約0.1 mm至約1 mm，諸如約0.2 mm至約0.5 mm。第二層414可具有厚度為約0.5 mm至約2.5 mm，諸如約0.8 mm至約1.2 mm。(第一層412與第二層414的)堆疊及/或冷卻板400可具有厚度為約8 mm至約35 mm，諸如約15 mm至約25 mm。在一些實例中，第一層412與第二層414在爐中以熱被連結或者接合在一起，或藉由熱與施加壓力以將它們在界面處密封地連結或接合。
本發明的實施例進一步作為實例且非限制地關於下列實例1～46中的任一者或多者。
實例1.一種靜電夾具組件，包含：具有相對於底表面的工件支撐表面的靜電夾具；具有頂表面的冷卻板，其中冷卻板包含具有熱膨脹係數(CTE)小於22百萬分率(ppm)的鋁合金；及固定靜電夾具的底表面與冷卻板的頂表面的接合層，其中接合層包含矽氧樹脂材料。
實例2.一種靜電夾具組件，包含：具有相對於底表面的工件支撐表面的靜電夾具；包含鋁合金的冷卻板，其中鋁合金包含鋁與矽且具有小於22 ppm的CTE；及安置在靜電夾具與冷卻板之間的接合膜，其中接合膜包含接合層，接合層包含矽氧樹脂材料。
實例3.一種靜電夾具組件，包含：具有相對於底表面的工件支撐表面的靜電夾具；包含鋁合金的冷卻板，其中鋁合金包含鋁與矽且具有小於22 ppm的CTE；及安置在靜電夾具與冷卻板之間的接合膜，其中接合膜包含：包含矽氧樹脂材料的接合層；含銦層；及安置在接合層與含銦層之間的次要金屬層，其中次要金屬層包含鉬、鎢、鉻、及前述物的合金。
實例4.根據實例1～3中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金包含約80原子百分比(at%)至約90 at%的鋁及約5 at%至約20 at%的矽。
實例5.根據實例1～4中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金包含鋁、矽、及選自由鉬、鎢、鉻、及前述物的合金所組成的群組中的至少一金屬。
實例6.根據實例1～5中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金包含約30 at%至約60 at%的鋁、約30 at%至約60 at%的鉬、及約5 at%至約30 at%的矽。
實例7.根據實例1～6中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金具有小於20 ppm的熱膨脹係數。
實例8.根據實例1～7中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金具有小於18 ppm的CTE。
實例9.根據實例1～8中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金具有約4 ppm至約16 ppm的CTE。
實例10.根據實例1～9中任一者的靜電夾具組件，其中冷卻板具有約0.1吋至約2吋的厚度。
實例11.根據實例1～10中任一者的靜電夾具組件，其中冷卻板具有約0.25吋至約1吋的厚度。
實例12.根據實例1～11中任一者的靜電夾具組件，其中冷卻板包含中間片或層的堆疊，堆疊包含至少第一層與第二層，其中第一層與第二層各自獨立地含有彼此不同的金屬，且各金屬具有不同CTE。
實例13.根據實例1～12中任一者的靜電夾具組件，其中第一層包含選自由銅、銦、鎂、前述物的合金、及前述物的任何組合所組成的群組中的一或多種金屬，及其中第二層包含選自由鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、及前述物的任何組合所組成的群組中的一或多種金屬。
實例14.根據實例1～13中任一者的靜電夾具組件，其中冷卻板包含交替層的堆疊，交替層包含第一層與第二層，及其中第一層包含鋁合金和第二層包含鉬。
實例15.根據實例1～14中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金包含約5 at%至約40 at%的矽。
實例16.根據實例1～15中任一者的靜電夾具組件，其中鋁合金包含約8 at%至約20 at%的矽。
實例17.根據實例1～16中任一者的靜電夾具組件，其中堆疊包含約5個第一層至約50個第一層及約5個第二層至約50個第二層。
實例18.根據實例1～17中任一者的靜電夾具組件，其中堆疊包含約12個第一層至約30個第一層及約12個第二層至約30個第二層。
實例19.根據實例1～18中任一者的靜電夾具組件，其中第一層具有約0.1 mm至約1 mm的厚度。
實例20.根據實例1～19中任一者的靜電夾具組件，其中第一層具有約0.2 mm至約0.5 mm的厚度。
實例21.根據實例1～20中任一者的靜電夾具組件，其中第二層具有約0.5 mm至約2.5 mm的厚度。
實例22.根據實例1～21中任一者的靜電夾具組件，其中第二層具有約0.8 mm至約1.2 mm的厚度。
實例23.根據實例1～22中任一者的靜電夾具組件，其中堆疊具有約8 mm至約35 mm的厚度。
實例24.根據實例1～23中任一者的靜電夾具組件，其中冷卻板包含形成在其中的複數個通道。
實例25.根據實例1～24中任一者的靜電夾具組件，其中接合層具有約0.1 mm至約1.2 mm的厚度。
實例26.根據實例1～25中任一者的靜電夾具組件，其中接合層具有約0.3 mm至約0.9 mm的厚度。
實例27.根據實例1～26中任一者的靜電夾具組件，其中接合層的矽氧樹脂材料包含烷基苯基矽氧樹脂。
實例28.根據實例1～27中任一者的靜電夾具組件，其中矽氧樹脂材料具有小於150 ppm的CTE。
實例29.根據實例1～28中任一者的靜電夾具組件，其中矽氧樹脂材料具有小於‑60°C的玻璃轉換。
實例30.根據實例1～29中任一者的靜電夾具組件，其中矽氧樹脂材料具有約‑100°C至約‑150°C的玻璃轉換。
實例31.根據實例1～30中任一者的靜電夾具組件，其中矽氧樹脂材料具有約0.5 MPa至約5MPa的楊氏模數。
實例32.根據實例1～31中任一者的靜電夾具組件，其中矽氧樹脂材料具有小於1 MPa的楊氏模數。
實例33.根據實例1～32中任一者的靜電夾具組件，其中靜電夾具包含氧化鋁、氮化鋁、或前述物的摻雜物。
實例34.根據實例1～33中任一者的靜電夾具組件，其中靜電夾具包含具有小於15 ppm的CTE之材料。
實例35.根據實例1～34中任一者的靜電夾具組件，其中靜電夾具包含具有約5 ppm至約10 ppm的CTE之材料。
實例36.根據實例1～35中任一者的靜電夾具組件，其中靜電夾具包含安置在其中的約50個加熱器至約200個加熱器，及其中各加熱器獨立地能夠控制個別區域中的溫度。
實例37.根據實例1～36中任一者的靜電夾具組件，其中接合膜進一步包含安置在接合膜與冷卻板之間的次要金屬層，及其中次要金屬層包含選自由鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、及前述物的任何組合所組成的群組中的金屬。
實例38.根據實例1～37中任一者的靜電夾具組件，其中次要金屬層包含金屬鉬、鉬合金、金屬鎢、鎢合金、金屬鉻、或鉻合金。
實例39.根據實例1～38中任一者的靜電夾具組件，其中次要金屬層具有約3 mm至約12 mm的厚度。
實例40.根據實例1～39中任一者的靜電夾具組件，其中次要金屬層具有約5 mm至約10 mm的厚度。
實例41.根據實例1～40中任一者的靜電夾具組件，其中次要金屬層具有小於12 ppm的CTE。
實例42.根據實例1～41中任一者的靜電夾具組件，其中次要金屬層具有約3 ppm至約8 ppm的CTE。
實例43.根據實例1～42中任一者的靜電夾具組件，其中接合膜進一步包含安置在次要金屬層與冷卻板之間的含銦層。
實例44.根據實例1～43中任一者的靜電夾具組件，其中含銦層包含金屬銦或銦合金。
實例45.根據實例1～44中任一者的靜電夾具組件，其中含銦層具有約100 µm至約1,000 µm的厚度。
實例46.根據實例1～45中任一者的靜電夾具組件，其中含銦層具有約200 µm至約500 µm的厚度。
儘管前述內容關於本發明的實施例，但在不背離本發明的基本範疇下可構想到其他與進一步實施例，及本發明的範疇由之後的申請專利範圍所決定。本文所述的所有文件藉由引用方式併入本文，包括任何優先權文件及/或達到與本文內容不一致的試驗步驟。如從前述的概要說明及特定實施例而顯而易見的，當本發明的形式已經被繪示及說明時，在不背離本發明的精神與範疇下可進行各種修改。因此，不欲本發明侷限於此。同樣地，用語「包含」被當作專利法下的用語「包括」的同義詞。同樣地，每當組成、元件、或元件的群組以過渡片語「包含」前綴時，理解到以過渡片語「基本上由……所組成」、「由……所組成」、「選自由……所組成的群組」、或「是」前綴於所提及的組成、元件、或多個元件的相同組成或元件的群組也被料想到，反之亦然。在此使用時，用語「約」指稱從所標稱數值的+/-10%的變動。將理解到此變動可被包括在本文所提供的任何數值中。
已經使用一組的數值上限與一組的數值下限來說明某些實施例與特徵。應領會到包括任兩個數值組合的範圍，例如，任意下限值與任意上限值的組合、任兩個下限值的組合、及/或任兩個上限值的組合也被料想到，除非有另外地指明。某些下限、上限及範圍出現在之後的申請專利範圍中。
100:電漿處理腔室 102:腔室主體 104:側壁 108:蓋 110:處理區 112:注射設備 114:氣體分配盤 116:線圈 118:匹配電路 120:RF電源 122:熱交換流體源 124:基板 126:基板支撐組件 128:排氣埠 130:冷卻板 132:泵系統 133:底表面 137:基板支撐表面 138:冷卻通道 145:設施板 150:含銦層 160:次要金屬層 170:接合層 176:基底板 180:ESC 182:介電主體 186:吸附電極 187:吸附電源 188:電阻加熱器 189:加熱器電源 200:ESC組件 300:ESC組件 302:接合膜 400:冷卻板 402:通道 404:通道 406:通路 410:主體 412:第一層 414:第二層
藉由參照其中的一些繪示在隨附圖式中的實施例，可獲得簡短總結於上之本發明的更具體的說明，使得本發明的上述特徵可以此方式被詳細地理解。然而，將注意到隨附圖式僅繪示範例實施例且因而不被當作限制本發明的範疇，本發明可允許其他等效實施例。
第1圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之含有具有靜電夾具組件的基板支撐組件的處理腔室的剖面圖解側視圖。
第2圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之靜電夾具組件的剖面圖解側視圖。
第3圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之另一種靜電夾具組件的剖面圖解側視圖。
第4圖描繪根據本文敘述與論述的一或多個實施例之冷卻板的剖面圖解透視圖。
為了易於理解，儘可能已使用相同的元件符號指代圖示中共通的相同元件。料想到一或多個實施例的元件與特徵可有利地併入其他實施例中。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
130:冷卻板
138:冷卻通道
170:接合層
180:ESC
200:ESC組件

Claims (20)

  1. 一種靜電夾具組件，包含： 一靜電夾具，具有相對於一底表面的一工件支撐表面； 一冷卻板，具有一頂表面，其中該冷卻板包含一鋁合金，該鋁合金具有小於22百萬分率(ppm)的一熱膨脹係數(CTE)；及 一接合層，固定該靜電夾具的該底表面與該冷卻板的該頂表面，其中該接合層包含一矽氧樹脂材料。
  2. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該鋁合金包含約80原子百分比(at%)至約90 at%的鋁及約5 at%至約20 at%的矽。
  3. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該鋁合金包含鋁、矽、及選自鉬、鎢、鉻、與前述物的合金所組成的群組中的至少一金屬。
  4. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該鋁合金包含約30 at%至約60 at%的鋁、約30 at%至約60 at%的鉬、及約5 at%至約30 at%的矽。
  5. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該鋁合金具有小於20 ppm的一熱膨脹係數。
  6. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該冷卻板包含多個中間片或層的一堆疊，該堆疊包含至少一第一層與一第二層，其中該第一層與該第二層各自獨立地含有彼此不同的一金屬，及各金屬具有一不同CTE。
  7. 如請求項6所述之靜電夾具組件，其中該第一層包含選自銅、銦、鎂、前述物的合金、與前述物的任何組合所組成之群組中的一或多種金屬，及其中該第二層包含選自鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、與前述物的任何組合所組成之群組中的一或多種金屬。
  8. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該冷卻板包含交替多層的一堆疊，交替多層的該堆疊包含一第一層與一第二層，及其中該第一層包含該鋁合金和該第二層包含鉬。
  9. 如請求項8所述之靜電夾具組件，其中該鋁合金包含約5 at%至約40 at%的矽。
  10. 如請求項8所述之靜電夾具組件，其中該堆疊包含約5個至約50個該第一層及約5個至約50個該第二層，其中該第一層具有約0.1 mm至約1 mm的一厚度，及其中該第二層具有約0.5 mm至約2.5 mm的一厚度。
  11. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該接合層的該矽氧樹脂材料包含烷基苯基矽氧樹脂。
  12. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該矽氧樹脂材料具有小於150 ppm的一CTE、小於-60°C的一玻璃轉換、及小於1 MPa的一楊氏模數。
  13. 如請求項1所述之靜電夾具組件，其中該靜電夾具包含安置在其中的約50個至約200個加熱器，及其中各加熱器能夠獨立地控制在一個別區域中的溫度。
  14. 一種靜電夾具組件，包含： 一靜電夾具，具有相對於一底表面的一工件支撐表面； 一冷卻板，包含一鋁合金，其中該鋁合金包含鋁與矽及具有小於22百萬分率(ppm)的一熱膨脹係數(CTE)；及 一接合膜，安置在該靜電夾具與該冷卻板之間，其中該接合膜包含一接合層，該接合層包含一矽氧樹脂材料。
  15. 如請求項14所述之靜電夾具組件，其中該接合膜進一步包含安置在該接合膜與該冷卻板之間的一次要金屬層，及其中該次要金屬層包含選自鉬、鎢、鉻、鐵、鎳、鈦、鋯、鐵-鎳-鈷合金、前述物的合金、與前述物的任何組合所組成之群組中的一金屬。
  16. 如請求項15所述之靜電夾具組件，其中該次要金屬層包含金屬鉬、一鉬合金、金屬鎢、一鎢合金、金屬鉻、或一鉻合金。
  17. 如請求項15所述之靜電夾具組件，其中該次要金屬層具有約3 mm至約12 mm的一厚度及小於12 ppm的一CTE。
  18. 如請求項15所述之靜電夾具組件，其中該接合膜進一步包含安置在該次要金屬層與該冷卻板之間的一含銦層。
  19. 如請求項18所述之靜電夾具組件，其中該含銦層包含金屬銦或一銦合金，及具有約100 μm至約1,000 μm的一厚度。
  20. 一種靜電夾具組件，包含： 一靜電夾具，具有相對於一底表面的一工件支撐表面； 一冷卻板，包含一鋁合金，其中該鋁合金包含鋁與矽及具有小於22百萬分率(ppm)的一熱膨脹係數(CTE)；及 一接合膜，安置在該靜電夾具與該冷卻板之間，其中該接合膜包含： 一接合層，包含一矽氧樹脂材料； 一含銦層；及 一次要金屬層，安置在該接合層與該含銦層之間，其中該次要金屬層包含鉬、鎢、鉻、及前述物的合金。
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