TW202301411A - 將處理環境擴展到基板直徑之外的基板邊緣環 - Google Patents

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Abstract

本文提供了用於在處理腔室中使用的基板支撐件的實施例。在一些實施例中，一種基板支撐件包括：介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有給定直徑的基板的第一側並且包括設置在該第一側中的環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的內徑和大於該給定直徑的外徑，其中該介電質板包括夾持電極；插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中；以及邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上。

Description

將處理環境擴展到基板直徑之外的基板邊緣環
本發明的實施例大體而言係關於基板處理系統，並且更特定言之係關於用於基板處理系統的基板支撐件。
基板處理系統通常包括處理腔室，該處理腔室用於在設置於其中的一或多個基板執行所需製程，諸如蝕刻製程。射頻(Radio frequency, RF)功率往往在蝕刻製程中使用，該等蝕刻製程例如需要非常高深寬比的孔來製作觸點或需要深溝槽來鋪設用於電通路的基礎設施。RF功率可用於電漿產生和/或用於在正在被處理的基板上創建偏置電壓，以從本體電漿(bulk plasma)中吸引離子。靜電卡盤用於靜電地保持基板，以在處理期間控制基板溫度。靜電卡盤通常包括嵌入在介電質板中的電極。處理腔室可包括邊緣環，該邊緣環設置在基板周圍以導引基板或保護靜電卡盤的周邊免於電漿暴露中。
發明人已觀察到，當邊緣環的高度由於基板處理期間的離子轟擊而降低時，由偏置RF功率源創建的鞘層中的等勢線在邊緣環附近變得傾斜，從而導致製程漂移。邊緣環與介電質板之間的溫差可能導致與介電質板和製程氣體相比，邊緣環與製程氣體之間的不均勻化學反應，從而導致製程漂移。為了減少鞘層的等勢線的傾斜（並由此減少轟擊到基板上的離子的軌跡的傾斜），RF功率可以獨立地耦合至邊緣環以控制鞘層。較多的到邊緣環的RF功率使鞘層擴展，並且較少的RF功率使鞘層收縮。隨著邊緣環被蝕刻，邊緣環變得更薄，從而在邊緣環的壽命內需要更多的RF功率來減少鞘層的傾斜。然而，增加的到邊緣環的RF功率也增加了邊緣環的蝕刻速率，並且增加了邊緣環溫度和離子通量，此可能會導致製程漂移。此外，在高溫下操作的習知邊緣環可能會黏到下伏部件，從而需要人工移除和更換邊緣環，此增加了處理停機時間並降低了基板生產量。
因此，發明人已經提供了改進的基板支撐件的實施例。
本文提供了用於在處理腔室中使用的基板支撐件的實施例。在一些實施例中，一種用於在基板處理腔室中使用的基板支撐件包括：介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有給定直徑的基板的第一側並且包括設置在該第一側中的環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的內徑和大於該給定直徑的外徑，其中該介電質板包括夾持電極；插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中；以及邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上。
在一些實施例中，一種用於在基板處理腔室中使用的基板支撐件包括：介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有給定直徑的基板的第一側並且包括設置在該第一側中的環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的內徑和大於該給定直徑的外徑，其中該介電質板包括一或多個夾持電極；插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中，其中該插入環的厚度小於該介電質板的厚度；以及邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上。
在一些實施例中，一種用於處理基板的處理腔室包括：腔室主體，該腔室主體具有基板支撐件，該基板支撐件設置在該腔室主體的內部體積內，其中該基板支撐件包括：冷卻板；介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有給定直徑的基板的第一側並且包括設置在該第一側中的環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的內徑和大於該給定直徑的外徑，其中該介電質板包括夾持電極；插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中；以及邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上，並且其中該介電質板包括設置在該邊緣環下方的一或多個背側氣體通道。
下面描述本揭露案的其他及進一步的實施例。
本文提供了用於在基板處理腔室中使用的基板支撐件及邊緣環的實施例。該基板支撐件包括介電質板，該介電質板具有用於支撐具有給定直徑的基板的支撐表面。該基板支撐件包括邊緣環，該邊緣環設置在介電質板上並被配置為圍繞基板。單個電源可以耦接至基板支撐件，以便以類似的功率密度向與基板和邊緣環對應的位置提供電力。單個電源可被配置為以一或多種頻率或波形提供電力。如此，設置在基板周圍的邊緣環有利地將處理環境擴展到基板直徑的給定直徑之外，從而最小化基板邊緣處的製程漂移。邊緣環和介電質板可以有利地與彼此熱隔離，或者具有獨立的背側氣體通道以提供邊緣環和介電質板的獨立溫度控制。插入環有利地設置在介電質板中的環形凹槽中，在基板與邊緣環之間的間隙下方的位置處，以保護介電質板。
第1圖圖示了根據本揭露案的至少一些實施例的具有基板支撐件的處理腔室（例如，電漿處理腔室）的示意性側視圖。在一些實施例中，電漿處理腔室是蝕刻處理腔室。然而，被配置用於不同製程的其他類型的處理腔室亦可以使用本文所述的基板支撐件的實施例，或經修改以使用本文所述的基板支撐件的實施例。
處理腔室或腔室100係真空腔室，該真空腔室適當地適於在基板處理期間維持腔室內部體積120內的次大氣壓。腔室100包括由蓋104覆蓋的腔室主體106，該蓋包封位於腔室內部體積120的上半部分中的處理體積119。腔室100亦可包括一或多個屏蔽件105，該一或多個屏蔽件包圍各種腔室部件以防止此類部件與離子化的處理材料之間的不希望的反應。腔室主體106和蓋104可由金屬製成，諸如鋁製成。腔室主體106可經由耦接至接地115而接地。
基板支撐件124設置在腔室內部體積120內，以例如支撐和保持基板122（諸如半導體晶圓）或其他可靜電保持的此類基板。基板支撐件124通常可包括基座150（下面參照第2圖至第5圖更詳細地描述）。基座150包括設置在基底組件136上的介電質板152。在一些實施例中，如第1圖所示，基板支撐件124包括用於支撐基座150的支撐軸112。在一些實施例中，如下面關於第5圖所示和論述的，基座150可經由基底組件136直接耦接至腔室主體106。基板支撐件124包括設置在介電質板152上的邊緣環185（下面參考第2圖至第3圖更詳細地描述）。
介電質板152包括一或多個夾持電極154，該一或多個夾持電極被配置為將基板122靜電夾持至介電質板152。該一或多個夾持電極154亦可將邊緣環185靜電夾持至介電質板152。
支撐軸112提供導管，以向基座150提供例如背側氣體、製程氣體、流體、冷卻劑、電力等。在一些實施例中，支撐軸112耦接至升降機構113，例如致動器或馬達，該升降機構提供基座150在上部處理位置（如第1圖所示）與下部處理位置（未示出）之間的豎直移動。伸縮軟管組件110圍繞支撐軸112設置，並且耦接在基座150與腔室100的底表面126之間以提供撓性密封，該撓性密封允許基座150豎直運動，與此同時防止腔室100內的真空損失。伸縮軟管組件110亦包括下部伸縮軟管凸緣164，該下部伸縮軟管凸緣與O形環165或其他合適的密封元件接觸，該等密封元件與底表面126接觸以幫助防止腔室真空的損失。
在一些實施例中，支撐軸112促進將背側氣體供應141、夾持電源140和RF源（例如，RF電漿電源170和偏置電源117）耦接至基座150。在一些實施例中，偏置電源117包括一或多個RF偏置電源。在一些實施例中，由RF電漿電源170供應的RF能量可具有約400 kHz至超過40 MHz的頻率。背側氣體供應141設置在腔室主體106的外部，並向基座150供應熱傳遞氣體。在一些實施例中，RF電漿電源170和偏置電源117經由相應的RF匹配網路（僅圖示了RF匹配網路116）耦接至基座150。在一些實施例中，基板支撐件124可替代地包括AC、DC或RF偏置電源。在一些實施例中，AC、DC或RF偏置電源可以是脈衝的。在一些實施例中，如第5圖所示和所述，支撐軸112不耦接至升降機構113，而是固定地耦接至腔室主體106。
腔室100可包括第二升降器130。第二升降器130可包括安裝在平臺108上的升降銷109，該平臺連接至軸111，該軸耦接至用於升高和降低第二升降器130的第二升降機構132，使得邊緣環185可以放置在基座150上或從基座150上移除。在一些實施例中，每個升降銷109不安裝至共用平臺，而是可獨立控制的。在一些實施例中，第二升降器130可耦接至升降銷121，該升降銷被配置為將基板122升高或降低至基座150上或離開基座150。第二升降器130可包括複數個用於獨立控制升降銷109或升降銷121的升降機構。基座150可以包括通孔以接納升降銷109或升降銷121中的一或多者。
伸縮軟管組件131耦接在第二升降器130與底表面126之間，以提供撓性密封件，該撓性密封件在第二升降器130的豎直運動期間維持腔室真空。在一些實施例中，如第1圖所示，第二升降器130設置在支撐軸112的外部。在一些實施例中，第二升降器130設置在支撐軸112的內部或徑向向內設置。
在一些實施例中，基座150包括氣體分配通道138，該氣體分配通道從基座150的下表面（例如，基底組件136的底表面）延伸至基座150的上表面中的各種開口。氣體分配通道138被配置為向基座150的頂表面提供背側氣體，諸如氮氣(N)或氦氣(He)以充當熱傳遞介質。氣體分配通道138經由氣體導管142與背側氣體供應141流體連通，以在使用期間控制基座150的溫度和/或溫度分佈。在一些實施例中，氣體分配通道138被配置為提供氣壓以獨立於介電質板152的溫度進行邊緣環185的熱傳遞和溫度控制。
腔室100耦接至真空系統114並與其流體連通，該真空系統包括用於排空腔室100的節流閥（未圖示）和真空泵（未圖示）。可以藉由調節節流閥和/或真空泵來調節腔室100內部的壓力。腔室100亦耦接至製程氣體供應118並與其流體連通，該製程氣體供應118可以向腔室100供應一或多種製程氣體來處理設置在該腔室中的基板。
腔室100包括狹縫閥144，以促進將基板122轉移進和轉移出腔室內部體積120。在一些實施例中，轉移機器人（未圖示）被配置為轉移基板122。轉移機器人亦可有利地被配置為將邊緣環185轉移進和轉移出腔室內部體積120以進行更換。在一些實施例中，轉移機器人可被配置為在正或負約50微米的可重複性內將邊緣環185和基板122放置到腔室內部體積120中。狹縫閥144可耦接至蓋104或腔室主體106。
在操作中，例如，可在腔室內部體積120中產生電漿102以執行一或多個製程。電漿102可以藉由將來自電漿電源（例如，RF電漿電源170）的功率經由一或多個靠近或位於腔室內部體積120內的夾持電極耦合到製程氣體以點燃製程氣體並產生電漿102來產生。可以從偏置電源（例如，偏置電源117）向基座150提供偏置功率，以將離子從電漿102吸引向基板122。偏置電源117可以向邊緣環185和介電質板152供應偏置功率。例如，偏置電源117可包括由邊緣環185和介電質板152兩者共享的單個電源。
第2圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的適合用作基板支撐件124的基板支撐件的橫截面示意性局部側視圖。基板支撐件124包括介電質板152，該介電質板具有被配置為支撐具有給定直徑的基板122的第一側222和與第一側222相對的第二側224。介電質板152包括設置在第一側222中的環形凹槽204。環形凹槽204具有小於給定直徑的內徑和大於給定直徑的外徑。在一些實施例中，給定直徑為約11吋至約13吋，例如，基板122可以是300 mm直徑的半導體晶圓等。在一些實施例中，介電質板152由氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al 2O 3)等製成。在一些實施例中，介電質板152的厚度為約3 mm至約12 mm。在一些實施例中，介電質板152的厚度為約5 mm至約10 mm。
在一些實施例中，加熱元件216設置在介電質板152中，以將介電質板152加熱至合適的溫度。在一些實施例中，加熱元件216徑向向外延伸超過環形凹槽204，並位於設置在介電質板152上的邊緣環185下方。加熱元件216可以耦接至電源252，以向加熱元件216供電。在一些實施例中，電源252是交流(AC)電源。在一些實施例中，溫度探針可以嵌入在邊緣環185內或以其他方式耦接至邊緣環185，以藉由控制由電源252施加到加熱元件216的功率來監測和控制邊緣環185的溫度。
介電質板152包括一或多個嵌入在介電質板中的夾持電極154。該一或多個夾持電極154可以是單極或雙極的。在一些實施例中，該一或多個夾持電極154包括上部電極210、下部電極212和複數個柱214，該複數個柱電耦合上部電極210和下部電極212。上部電極210和下部電極212可包括網、箔、板等。在一些實施例中，上部電極210、下部電極212和複數個柱214中的至少一者由鉬製成。在一些實施例中，該一或多個夾持電極154從環形凹槽204徑向向外延伸並位於邊緣環185下方，以將邊緣環185電夾持至介電質板152。在一些實施例中，該上部電極210設置在距離該第一側222小於1.0 mm處，以有利地減少電弧放電。在一些實施例中，下部電極212設置在距離第二側224小於1.0 mm處，以有利地減少電弧放電。
插入環206設置在介電質板152的環形凹槽204中。在一些實施例中，插入環206由矽(Si)、氮化矽(SiN)、碳化矽(SiC)、氧化矽(SiO 2)或石英製成。在一些實施例中，插入環206的寬度經定大小為基本上匹配環形凹槽204。在一些實施例中，如第2圖所示，插入環206與邊緣環185分離。在一些實施例中，邊緣環185由與插入環206不同的材料製成。插入環206的厚度通常小於介電質板152的厚度。在一些實施例中，插入環206的厚度為約3 mm至約11 mm。在一些實施例中，插入環206的上表面218與介電質板152的上表面或第一側222共面。
邊緣環185通常可包括帶有中心開口的平圓盤。邊緣環185的厚度可以類似於基板122的厚度。在一些實施例中，邊緣環185的厚度為約650微米至約1300微米。邊緣環185設置在介電質板152上，例如，在介電質板152的外部處，並被配置為圍繞基板122。在一些實施例中，邊緣環185由陶瓷材料製成。在一些實施例中，邊緣環185由矽(Si)、碳化矽(SiC)、二氧化矽(SiO 2)或氮化矽(SiN)製成。邊緣環185的內徑大於給定直徑並且小於環形凹槽204的外徑，使得邊緣環185設置在插入環206的一部分上。在一些實施例中，邊緣環的內徑為約297 mm至約302 mm。在一些實施例中，邊緣環的外徑為約350 mm至約450 mm。在一些實施例中，邊緣環185的外徑大於介電質板的外徑。
邊緣環185的內徑大於給定直徑導致在其間形成間隙208。在一些實施例中，間隙208的寬度312有利地較小，使得邊緣環185的內徑比給定直徑大約0.5 mm至約1.0 mm。設置在間隙208下方的插入環206有利地保護介電質板152在處理期間免受電漿的影響。具有小寬度的間隙208有利地減少或最小化在基板122與邊緣環185之間的界面上方的鞘的等勢線（或轟擊離子的軌跡）的傾斜。減少或最小化的傾斜有效地將處理環境擴展到基板122的給定直徑之外，從而導致基板122上的蝕刻均勻性增加。具有小寬度的間隙208亦減少了電漿102對插入環206的離子轟擊，從而延長了插入環206的壽命。
第3圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的基板支撐件124的示意性局部側視圖。在一些實施例中，環形凹槽204的寬度314為約2 mm至約4 mm。在一些實施例中，基板122在環形凹槽204上重疊約0.5 mm至約1.5 mm。在一些實施例中，邊緣環185在環形凹槽204上重疊約0.5 mm至約1.5 mm。在一些實施例中，環形凹槽204的深度316為約4 mm至約10 mm。在使用中，來自電漿102的離子轟擊插入環206和邊緣環185。第3圖描繪了一些離子轟擊後的插入環206，其中插入環206的上表面不再與介電質板152的上表面共面。插入環206和邊緣環185根據需要定期更換。
在一些實施例中，氣體分配通道138包括第一氣體分配通道138a，該第一氣體分配通道在基板122的支撐表面下方從介電質板152的第二側224延伸至第一側222。在一些實施例中，氣體分配通道138包括第二氣體分配通道138b，該第二氣體分配通道在邊緣環185下方從介電質板152的第二側224延伸至第一側222。複數個第二氣體分配通道138b流體耦合至在介電質板152與邊緣環185之間的界面。第一氣體分配通道138a和第二氣體分配通道138b被配置為向介電質板152的頂表面提供背側氣體，諸如氮氣(N)或氦氣(He)以充當熱傳遞介質。在一些實施例中，第一氣體分配通道138a與基板支撐件124內的第二氣體分配通道138b流體獨立，以向基板122和邊緣環185提供獨立的溫度控制。
返回參考第2圖，在一些實施例中，基底組件136包括冷卻板220，該冷卻板耦接至介電質板152的第二側224。冷卻板220包括冷卻通道228，該冷卻通道被配置為循環冷卻劑以冷卻介電質板152。在一些實施例中，冷卻通道228設置在介電質板152和邊緣環185下方。在一些實施例中，冷卻板220由導電材料，例如鋁(Al)製成。在一些實施例中，冷卻板220擱置在基底組件136的絕緣板226上。在一些實施例中，絕緣板226由氧化鋁(Al 2O 3)或諸如聚苯硫醚(polyphenylene sulfide; PPS)的聚合物製成。在一些實施例中，接合層248設置在冷卻板220與介電質板152之間，並被配置為增強它們之間的熱耦合。在一些實施例中，接合層248具有約0.2 W/mK至約1.2 W/mk的導熱率。
冷卻板220的對應於基板122的內部區域和對應於邊緣環185的外部區域可具有共用或獨立的冷卻通道。在一些實施例中，冷卻板220可包括設置在內部區域與外部區域之間的熱障。可以使用單獨的熱交換器來允許內部區域和外部區域的不同溫度控制設定點。
在一些實施例中，腔室100包括電源，例如偏置電源117，該電源被配置為向基板122和邊緣環185提供電力。在一些實施例中，偏置電源117電耦合至冷卻板220，以在基板122和邊緣環185上產生類似的偏置電壓。在操作中，施加在冷卻板220上的偏置電源117在基板122與電漿102之間以及邊緣環185與電漿102之間創建鞘層。結果，來自電漿102的離子被吸引到被偏置的基板122，並且離子垂直於鞘層內的等勢線加速穿過鞘層。基板122和邊緣環185上相似的偏置電壓最小化基板122和邊緣環185上方的鞘層的等勢線的傾斜。當邊緣環185由於處理導致鞘層的形狀在基板122的邊緣附近彎曲而隨時間推移侵蝕時，可以更換邊緣環185。在一些實施例中，基板122和邊緣環185可以具有獨立的電源以提供對偏置電壓的獨立控制。
下部邊緣環232可繞絕緣板226設置，並由不同於絕緣板226的材料製成。該下部邊緣環232被配置為保護該絕緣板226的外邊緣免受無意的電漿放電。在一些實施例中，下部邊緣環232由陶瓷材料，例如氧化鋁(Al 2O 3)製成。在一些實施例中，下部邊緣環232設置在介電質板152的外周邊部分下方。在一些實施例中，下部邊緣環232設置在邊緣環185下方。
在一些實施例中，石英環230繞介電質板152和邊緣環185設置。在一些實施例中，石英環230包括帶凹口的上部內邊緣244，該帶凹口的上部內邊緣被配置為支撐邊緣環185的外邊緣246。在一些實施例中，邊緣環升降機構250被配置為選擇性地升高或降低邊緣環185，以促進邊緣環185的更換。在一些實施例中，邊緣環升降機構250是第二升降機構132。在一些實施例中，邊緣環升降機構250包括一或多個銷，該一或多個銷延伸穿過第二邊緣環234和石英環230中的開口以直接提升邊緣環185，例如在邊緣環185的外邊緣246處提升邊緣環。或者，邊緣環升降機構250'被配置為選擇性地升高或降低石英環230，以升高或降低設置在石英環上的邊緣環185，以促進邊緣環185的更換。在一些實施例中，邊緣環升降機構250'包括一或多個銷，該一或多個銷延伸穿過第二邊緣環234中的開口。在一些實施例中，石英環230擱置在第二邊緣環234上。第二邊緣環234可耦接至邊緣環升降機構250，以升高或降低石英環230。第二邊緣環234圍繞介電質板152、冷卻板220、邊緣環232和絕緣板226中的至少一者設置。在一些實施例中，第二邊緣環234由石英製成。
第4圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的基板支撐件的橫截面示意性局部側視圖。在一些實施例中，如第4圖所示，插入環206和邊緣環185構成單一主體。在此類實施例中，插入環206和邊緣環185可以一起進行更換。在一些實施例中，插入環206和邊緣環185由相同的材料製成。
第5圖描繪根據本揭露案的至少一些實施例的具有基板支撐件124的處理腔室（腔室100）的一部分的示意性側視圖。在一些實施例中，基座150可經由基座組件136直接耦接至腔室主體106。基座組件136可包括基底板502，該基底板耦接至腔室主體106。在一些實施例中，絕緣板226擱置在基底板502上。在一些實施例中，基底板502與腔室主體106一起限定了腔室100的下部體積506。在一些實施例中，在使用期間，下部體積506可以處於大氣壓力下。
一或多個供應510耦接至基板支撐件124，並包括背側氣體供應141、夾持電源140、RF電漿電源170、偏置電源117中的一或多者。在一些實施例中，一或多個供應510經由一或多個延伸穿過下部體積506的導管耦接至基板支撐件124。
在一些實施例中，基板支撐件124包括邊緣環升降機構250，該邊緣環升降機構包括一或多個升降銷，該一或多個升降銷用於選擇性地將邊緣環185升高或降低到介電質板152上或從該介電質板離開。在一些實施例中，邊緣環升降機構250延伸穿過基底板502、下部邊緣環232、冷卻板220和介電質板152中的一或多者。在一些實施例中，基板支撐件124包括基板升降器520，該基板升降器包括一或多個升降銷，該一或多個升降銷用於選擇性地將基板122升高或降低到介電質板152上或離開該介電質板。
在一些實施例中，基板支撐件124可包括繞在基座150設置的襯墊504。在一些實施例中，襯墊504和基底板502中的一或多者在使用期間接地。在一些實施例中，襯墊504包括內壁503和外壁505，該內壁和該外壁在它們之間限定環形通道512。在一些實施例中，內壁503和外壁505耦接至襯墊504的下板507。在一些實施例中，下板507包括一或多個耦接至真空系統114的開口514。
儘管前面是針對本揭露案的實施例，但是在不脫離本揭露案的基本範疇的情況下，可以設計本揭露案的其他及進一步的實施例。
100:處理腔室/腔室 102:電漿 104:蓋 105:屏蔽件 106:腔室主體 108:平臺 109:升降銷 110:伸縮軟管組件 111:軸 112:支撐軸 113:升降機構 114:真空系統 115:接地 116:RF匹配網路 117:偏置電源 118:製程氣體供應 119:處理體積 120:腔室內部體積 121:升降銷 122:基板 124:基板支撐件 126:底表面 130:第二升降器 131:伸縮軟管組件 132:第二升降機構 136:基底組件 138:氣體分配通道 138a:第一氣體分配通道 138b:第二氣體分配通道 140:夾持電源 141:背側氣體供應 142:氣體導管 144:狹縫閥 150:基座 152:介電質板 154:夾持電極 164:下部伸縮軟管凸緣 165:O形環 170:RF電漿電源 185:邊緣環 204:環形凹槽 206:插入環 208:間隙 210:上部電極 212:下部電極 214:柱 216:加熱元件 218:上表面 220:冷卻板 222:第一側 224:第二側 226:絕緣板 228:冷卻通道 230:石英環 232:邊緣環 234:第二邊緣環 244:上部內邊緣 246:外邊緣 248:接合層 250:邊緣環升降機構 250':邊緣環升降機構 252:電源 312:寬度 314:寬度 316:深度 502:基底板 503:內壁 504:襯墊 505:外壁 506:下部體積 507:下板 510:供應 512:環形通道 514:開口 520:基板升降器
藉由參考附圖中描繪的本揭露案的說明性實施例，可以理解上面簡要總結並且下面更詳細論述的本揭露案的實施例。然而，附圖僅圖示了本揭露案的典型實施例，因此不應被認為是對範疇的限制，因為本揭露案可以允許其他同等有效的實施例。
第1圖圖示了根據本揭露案的至少一些實施例的具有基板支撐件的處理腔室的示意性側視圖。
第2圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的基板支撐件的橫截面示意性局部側視圖。
第3圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的基板支撐件的示意性局部側視圖。
第4圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的基板支撐件的橫截面示意性局部側視圖。
第5圖描繪了根據本揭露案的至少一些實施例的具有基板支撐件的處理腔室的一部分的示意性側視圖。
為了促進理解，在可能的情況下，使用相同的附圖標記來表示附圖中共用的元件。附圖不是按比例繪製的，並且為了清楚起見可以簡化。一個實施例的元件和特徵可以有益地結合到其他實施例中，而無需進一步敘述。
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
100:處理腔室/腔室
102:電漿
104:蓋
105:屏蔽件
106:腔室主體
108:平臺
109:升降銷
110:伸縮軟管組件
111:軸
112:支撐軸
113:升降機構
114:真空系統
115:接地
116:RF匹配網路
117:偏置電源
118:製程氣體供應
119:處理體積
120:腔室內部體積
121:升降銷
122:基板
124:基板支撐件
126:底表面
130:第二升降器
131:伸縮軟管組件
132:第二升降機構
136:基底組件
138:氣體分配通道
138a:第一氣體分配通道
138b:第二氣體分配通道
140:夾持電源
141:背側氣體供應
142:氣體導管
144:狹縫閥
150:基座
152:介電質板
154:夾持電極
164:下部伸縮軟管凸緣
165:O形環
170:RF電漿電源
185:邊緣環

Claims (20)

  1. 一種用於在一基板處理腔室中使用的基板支撐件，包括： 一介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有一給定直徑的一基板的一第一側並且包括設置在該第一側中的一環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的一內徑和大於該給定直徑的一外徑，其中該介電質板包括一或多個夾持電極； 一插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中；以及 一邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的一內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上。
  2. 如請求項1所述之基板支撐件，其中以下中的至少一者： 該邊緣環由矽、碳化矽、二氧化矽或氮化矽製成；或者 該插入環由矽、氮化矽、碳化矽或氧化矽製成。
  3. 如請求項1所述之基板支撐件，其中該介電質板包括一或多個背側氣體通道，該一或多個背側氣體通道流體耦合至在該介電質板與該邊緣環之間的一界面。
  4. 如請求項1所述之基板支撐件，其中該插入環和該邊緣環構成一單一主體。
  5. 如請求項1所述之基板支撐件，其中以下中的至少一者： 該邊緣環的一內徑為約297 mm至約302 mm；或者 該邊緣環的一外徑為約350 mm至450 mm。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之基板支撐件，進一步包括一冷卻板，該冷卻板耦接至該介電質板的與該第一側相對的一第二側，其中該冷卻板包括被配置為循環一冷卻劑的冷卻通道。
  7. 如請求項1至5中任一項所述之基板支撐件，進一步包括一加熱元件，該加熱元件設置在該介電質板中。
  8. 如請求項1至5中任一項所述之基板支撐件，其中該邊緣環的一厚度為約650微米至約1300微米。
  9. 如請求項1至5中任一項所述之基板支撐件，其中該插入環的一厚度為約3毫米至約11毫米。
  10. 如請求項1至5中任一項所述之基板支撐件，其中該邊緣環包括具有一中心開口的一平圓盤。
  11. 一種用於在一基板處理腔室中使用的基板支撐件，包括： 一介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有一給定直徑的一基板的一第一側並且包括設置在該第一側和與第一側相對的一第二側中的一環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的一內徑和大於該給定直徑的一外徑，其中該介電質板包括一或多個夾持電極； 一插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中，其中該插入環的一上表面與該介電質板的一上表面共面；以及 一邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的一內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上。
  12. 如請求項11所述之基板支撐件，其中該一或多個夾持電極包括一上部電極、一下部電極，以及將該上部電極耦接至該下部電極的複數個柱。
  13. 如請求項12所述之基板支撐件，其中該一或多個夾持電極從該環形凹槽徑向向外延伸並位於該邊緣環下方。
  14. 如請求項11至13中任一項所述之基板支撐件，進一步包括一氣體分配通道，該氣體分配通道從該介電質板的該第二側延伸至該第一側。
  15. 如請求項11至13中任一項所述之基板支撐件，其中該邊緣環由與該插入環不同的一材料製成。
  16. 一種用於處理一基板的處理腔室，包括： 一腔室主體，該腔室主體具有一基板支撐件，該基板支撐件設置在該腔室主體的一內部體積內，其中該基板支撐件包括： 一介電質板，該介電質板具有被配置為支撐具有一給定直徑的一基板的一第一側並且包括設置在該第一側中的一環形凹槽，其中該環形凹槽具有小於該給定直徑的一內徑和大於該給定直徑的一外徑，其中該介電質板包括一或多個夾持電極； 一冷卻板，該冷卻板耦接至該介電質板； 一插入環，該插入環設置在該介電質板的該環形凹槽中；以及 一邊緣環，該邊緣環設置在該介電質板上，其中該邊緣環的一內徑大於該給定直徑並且小於該環形凹槽的該外徑，使得該邊緣環設置在該插入環的一部分上，並且其中該介電質板包括設置在該邊緣環下方的氣體分配通道。
  17. 如請求項16所述之處理腔室，進一步包括一電源，該電源被配置為向該基板和該邊緣環提供電力。
  18. 如請求項16至17中任一項所述之處理腔室，進一步包括一石英環，該石英環繞該介電質板設置，其中該石英環   被配置為支撐該邊緣環的一外邊緣。
  19. 如請求項16至17中任一項所述之處理腔室，進一步包括一邊緣環升降機構，該邊緣環升降機構用於經由一或多個升降銷選擇性地升高或降低該邊緣環。
  20. 如請求項19所述之處理腔室，其中該一或多個升降銷被配置為延伸穿過該介電質板。
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