TW202303837A - 低溫微區靜電卡盤連接器組件 - Google Patents

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Abstract

本揭示的實施例大致上涉及適用於低溫應用的基板支撐件組件的低溫微區連接組件。在一個或多個實施例中，低溫微區連接組件具有第一端，該第一端具有微區連接器。第二端具有插座連接。法蘭設置在微區連接器與插座連接之間。並且線束在第一端處耦合到微區連接器、延伸通過法蘭並且在第二端處耦合到插座連接。

Description

低溫微區靜電卡盤連接器組件
本揭示的實施例大致上涉及用於微電子製造的設備和處理，並且更具體地涉及用於低溫應用的具有靜電卡盤組件的基板支撐件組件。
可靠地生產奈米和更小的特徵是半導體裝置的下一代超大型積體電路(VLSI)和極大型積體電路(ULSI)的關鍵技術挑戰之一。然而，隨著電路技術的極限被推進，VLSI和ULSI互連技術的縮小尺寸對處理能力提出了額外的要求。在基板上可靠地形成閘極結構對於VLSI和ULSI的成功和對於繼續努力增加單獨的基板和晶片的電路密度和品質非常重要。
為了降低製造成本，積體晶片(IC)製造商要求處理的每個矽基板都具有更高的生產量及更好的裝置良率和效能。目前正在開發的下一代裝置正在探索的一些製造技術需要在溫度低於0°C甚至低至-200°C的真空下進行處理，同時處理設置在基板支撐件上的基板上的薄膜。
其中一些低的(有時是低溫的(低於-153°C))溫度製造技術在處理腔室中執行，處理腔室利用靜電卡盤來固定在腔室內的正在處理的基板。傳統的靜電卡盤具有用於夾持基板的電極，並且是基板支撐件組件的一部分，基板支撐件組件包括加熱器和冷卻板，以更精確地控制在基板處的處理溫度。傳統的靜電卡盤具有許多用於將功率耦合到加熱器和電極的電連接器。例如，示例性傳統的靜電卡盤可具有用於將功率耦合到加熱器和電極的150多個連接器。
在低溫應用中，低溫流體在冷卻板中循環，以從基板去除熱能。冷卻板可以在處於大氣壓力下的基板支撐件組件的一部分中，而具有加熱器的靜電卡盤處於真空壓力下。靜電卡盤的電連接器必須通過基板支撐件組件中的真空壓力和大氣壓力兩者。冷卻板可以被冷卻到低於0°C(諸如從約-10°C到約-100°C或更低)的溫度。在這樣低的溫度下，由靜電卡盤加熱的電連接器可能在其上有結露形成，或甚至在冷卻板上結冰。由於腐蝕和電短路，在電連接器處的結露會導致基板支撐件組件的電連接和其他部件的故障模式。
因此，需要一種適用於低溫應用的改進的基板支撐件組件。
本揭示的實施例大致上涉及適用於低溫應用的基板支撐件組件的低溫微區連接組件。在一個或多個實施例中，低溫微區連接組件具有第一端，該第一端具有微區連接器。低溫微區連接組件的第二端具有插座連接。法蘭設置在微區連接器與插座連接之間。線束在第一端處耦合到微區連接器。線束延伸通過法蘭並且在第二端處耦合到插座連接。
在一個或多個實施例中，揭示了一種配置為在低於0°C的溫度下操作的基板支撐件組件。基板支撐件組件具有靜電卡盤、冷卻板及低溫微區連接組件。靜電卡盤具有與底表面相對的工件支撐表面。冷卻板具有頂表面、底表面及延伸通過頂表面和底表面的空腔。冷卻地方的空腔在底表面處具有凹陷台階。接合膜設置在靜電卡盤與冷卻板之間。接合膜包括接合層，接合層包括矽膠材料。可選的設施板耦合到冷卻板的底表面。低溫微區連接組件具有第一端，第一端具有微區連接器。低溫微區的第二端具有插座連接。法蘭設置在微區連接器與插座連接之間。線束在第一端處耦合到微區連接器。線束延伸通過法蘭並且在第二端處耦合到插座連接。
在一個或多個實施例中，揭示了一種低溫處理腔室。低溫處理腔室具有腔室主體，腔室主體具有包圍內部處理區域的側壁、底部及蓋。基板支撐件組件設置在內部處理區域中。揭示了配置為在低於0°C的溫度下操作的基板支撐件組件。基板支撐件組件具有靜電卡盤、冷卻板及低溫微區連接組件。靜電卡盤具有與底表面相對的工件支撐表面。冷卻板具有頂表面、底表面及延伸通過頂表面和底表面的空腔。冷卻地方的空腔在底表面處具有凹陷台階。接合膜設置在靜電卡盤與冷卻板之間。接合膜包括接合層，接合層包括矽膠材料。可選的設施板耦合到冷卻板的底表面。低溫微區連接組件具有第一端，第一端具有微區連接器。低溫微區的第二端具有插座連接。法蘭設置在微區連接器與插座連接之間。線束在第一端處耦合到微區連接器。線束延伸通過法蘭並且在第二端處耦合到插座連接。
本揭示的實施例大致上涉及適用於低溫應用的基板支撐件組件。本文使用的低溫處理溫度是指低於0°C的溫度。在一個或多個實施例中，基板支撐件組件具有耦合到靜電卡盤的冷卻板，靜電卡盤具有輔助加熱器，用於在低於0°C和低於-10°C的低溫處理溫度下進行離散溫度控制，諸如約-50°C、約-80°C、約-100°C至約-110°C、約-120°C、約-135°C、約-150°C或約-200°C的溫度。例如，基板支撐件組件在約-50°C至約-150°C的低溫處理溫度下使用。
基板支撐件組件具有主要加熱器和複數個輔助加熱器。基板支撐件組件具有低溫微區連接組件，低溫微區連接組件獨特地配置為操作輔助加熱器。低溫微區連接組件能夠對設置在靜電卡盤上時對經歷低溫處理的基板處的溫度進行離散控制。低溫微區連接組件包括數個電連接器、法蘭或絕緣器塊及墊圈，以將輔助加熱器連接到設置在基板支撐件組件內部的控制板。法蘭和墊圈的佈置允許低溫微區連接組件從真空環境延伸到大氣環境，並且可以在各種溫度範圍上使用，而不會在低溫微區連接組件上或在基板支撐件組件內形成結露。低溫微區連接組件使由於基板支撐件組件的電部件中的結露而引起的腐蝕和短路最小化。因此，低溫微區連接組件延長了基板支撐件組件的使用壽命和可靠性。
圖1是具有基板支撐件組件126的示例性低溫處理腔室100 (示出配置為蝕刻腔室)的橫截面示意圖。基板支撐件組件126可用於其他類型的處理電漿腔室，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)腔室和離子注入腔室等，以及期望能夠控制表面或基板(諸如基板)的處理均勻性的其他系統。對介電特性tan(δ)(例如介電損耗)或ρ(例如基板支撐件組件126在升高溫度範圍處的體積電阻率)的控制有利地致能對設置在基板支撐件組件126上的基板124的方位角處理控制(例如處理均勻性)。
低溫處理腔室100包括腔室主體102，腔室主體102具有包圍內部處理區域110的側壁104、底部及蓋108。注入設備112耦合到腔室主體102的側壁104及/或蓋108。氣體面板114耦合到注入設備112，以允許將處理氣體提供到內部處理區域110中。注入設備112可以是一個或多個噴嘴或入口端口，或者可選地是噴頭。處理氣體連同任何處理副產物從內部處理區域110藉由形成在腔室主體102的側壁104或底部106中的排氣端口128去除。排氣端口128耦合到泵送系統132，其包括用於控制內部處理區域110內的真空度的節流閥和泵。
可激發處理氣體，以在內部處理區域110內形成電漿。可藉由將RF功率電容地或電感地耦合到處理氣體，來激發處理氣體。在圖1描繪的實施例中，複數個線圈116設置在低溫處理腔室100的蓋108上方，並且藉由匹配電路118耦合到RF電源120。對複數個線圈116供電，以將功率電感地耦合到處理氣體，以在內部處理區域110內形成電漿。
基板支撐件組件126設置在注入設備112下方的內部處理區域110中。基板支撐件組件126包括靜電卡盤(ESC)174和冷卻板130。冷卻板130由基座板176支撐。基座板176由低溫處理腔室100的側壁104或底部106中之一者支撐。基板支撐件組件126可額外包括加熱器組件(未顯示)。此外，基板支撐件組件126可包括設置在冷卻板130與基座板176之間的設施板145及/或絕緣器板(未示出)，以促進與基板支撐件組件126的電連接、冷卻連接及氣體連接。
冷卻板130由一種或多種金屬材料形成或以其他方式包含一種或多種金屬材料。在一個或多個示例中，冷卻板130包含一種或多種鋁合金、一種或多種鋁矽合金、一種或多種鋁鉬合金、一種或多種鋁鉬矽合金及其他合金，及/或如本文進一步所描述和討論的複合材料。冷卻板130包括形成在其中的複數個冷卻通道190。冷卻通道190連接到傳熱流體源122。傳熱流體源122提供傳熱流體(例如液體、氣體或其組合)，其循環通過設置在冷卻板130中的一個或多個冷卻通道190。可以將流過相鄰冷卻通道190的流體隔離，以致能對在ESC 174與冷卻板130的不同區域之間的傳熱的局部控制，這有助於控制基板124的橫向溫度分佈。在一個或多個實施例中，循環通過冷卻板130的冷卻通道190的傳熱流體將冷卻板130維持在低於0°C的溫度，諸如約-40°C至約-100°C。
ESC 174大致上包括嵌入於介電主體175中的夾持電極186。夾持電極186可以配置為單極電極或雙極電極，或其他合適的佈置。夾持電極186藉由RF濾波器耦合到夾持電源187，夾持電源187提供DC功率，以將基板124靜電地固定到ESC 174的基板支撐件表面137。RF濾波器防止用於在低溫處理腔室100內形成電漿(未示出)的RF功率損壞電裝備或在腔室外造成電危害。
ESC 174的基板支撐件表面137包括氣體通道(未示出)，用於向界定在基板124與ESC 174的基板支撐件表面137之間的間隙空間提供背面傳熱氣體。ESC 174還包括用於容納提升銷(未示出)的提升銷孔，用於將基板124提升到ESC 174的基板支撐件表面137上方，以促進進出低溫處理腔室100的機器人傳送。
接合層150設置在ESC 174下方並且將ESC 174固定到冷卻板130。在其他實施例中，如將在下文進一步描述的，接合層150設置在ESC 174與較低板之間，該較低板設置在ESC 174與冷卻板130之間。接合層150可具有介於約0.1W/mK與約5W/mk之間的熱導率。接合層150可由補償在ESC 174與基板支撐件組件126的下層部分(諸如例如冷卻板130)之間的不同熱膨脹的若干層形成。包含接合層150的層可由不同材料形成，並且參考隨後的附圖進行討論，該等附圖說明分開的實施例。
ESC 174包括用於夾持基板的一個或多個電極186。電極186設置在ESC 174的介電主體175中。ESC 174的介電主體175具有基板支撐件表面137和與基板支撐件表面137相對的底表面133。ESC 174的介電主體175由陶瓷材料製成，諸如氧化鋁(Al 2O 3)、氮化鋁(AlN)或其他合適的材料。或者，介電主體175可由聚合物製成，諸如聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚芳基醚酮等。
介電主體175可選地包括嵌入在其中的一個或多個主要電阻加熱器188。主要電阻加熱器188用於將基板支撐件組件126的溫度升高到合適處理設置在基板支撐件組件126的基板支撐件表面137上的基板124的溫度。主要電阻加熱器188藉由設施板145耦合到加熱器電源189。加熱器電源189可向主要電阻加熱器188提供900瓦或更多功率。控制器(未示出)用於控制加熱器電源189的操作，加熱器電源189大致上設定為將基板124加熱到預定溫度。在一個或多個實施例中，主要電阻加熱器188包括複數個橫向分開的加熱區域，其中控制器使得主要電阻加熱器188的至少一個區域能夠相對於位於一個或多個其他區域中的主要電阻加熱器188被優先加熱。例如，主要電阻加熱器188可同心地佈置在複數個分開的加熱區域中。在一個示例中，主要電阻加熱器188佈置在四個同心的主要加熱器區域中，諸如第一主要加熱器區域、第二主要加熱器區域、第三主要加熱器區域及第四主要加熱器區域。主要電阻加熱器188可將基板124維持在合適處理的溫度，諸如在約180°C至約500°C之間，諸如大於約250°C，諸如在約250°C至約300°C之間。
在一個或多個實施例中，ESC 174的介電主體175具有產生微區效應的複數個輔助加熱器140。輔助加熱器140在小的離散位置中形成溫度控制，即ESC 174上的微區。在本文，微區是指ESC 174的離散溫度可控制區域，其中在ESC 174上可能有10個、約50個、約80個或約100個微區至約120個、約150個、約200個或更多個微區。輔助加熱器140的數量可以比主要電阻加熱器188的數量大一個數量級。輔助加熱器140用於將ESC 174的溫度控制在微觀位凖，諸如正負攝氏5度，而主要電阻加熱器188將ESC 174的溫度控制在宏觀位凖。微區由輔助加熱器140進行溫度控制。
輔助加熱器140可配置成一種圖案，該圖案用於沿著基板支撐件組件126的表面有效地產生熱分佈。該圖案可以對中點對稱，同時在孔中和孔周圍提供間隙用於升降銷或其他機械連接、流體連接或電連接。輔助加熱器140佈置在複數個單元中，即微區中。預期的是，每個輔助加熱器140佔據相應的單個微區。
每個輔助加熱器140都具有終止於端子的電阻器。當電流進入一個端子並且存在另一端子時，電流穿過電阻器的導線並且產生熱能。由電阻器釋放的熱量與通過其中的電流的平方成正比。功率設計密度可以在約1瓦/單元至約100瓦/單元之間，諸如10瓦/單元。
每個輔助加熱器140可由控制器142控制。控制器142可打開單個輔助加熱器140；或組合在一起的複數個輔助。以這種方式，可以在沿著形成在ESC 174中的微區的獨立位置處精確地控制溫度，這樣的獨立位置不限於諸如本領域已知的同心環。儘管所示的圖案由較小的單元組成，但該圖案可替代地具有更大及/或更小的單元、延伸到邊緣、或具有其他形式，以形成150個或更多個離散微區。
在一個或多個示例中，ESC 174包含設置在其中的約50個至約200個加熱器。每個加熱器可獨立啟用以控制相應區域中的溫度。微區連接器201使得在低溫環境中能夠連接輔助加熱器140。圖2描繪了根據本文描述和討論的一個或多個實施例的具有微區連接器201的基板支撐件組件126的橫截面示意性側視圖。微區連接器201配置為在約0°C至約-140°C的溫度下在基板支撐件組件126中操作。
圖2描繪了根據本文描述和討論的一個或多個實施例的具有低溫微區連接組件200的基板支撐件組件126的橫截面示意性側視圖。應理解的是，圖2僅描繪了沿著外周邊且僅位於低溫微區連接組件200所在的一個位置處的基板支撐件組件126的一部分。還應理解的是，基板支撐件組件126可具有複數個低溫微區連接組件200，例如，每個輔助加熱器140至少一個低溫微區連接組件200。
基板支撐件組件126可具有在設施板145與ESC 174之間延伸的第一側壁272。在一些示例中，第一側壁272是設施板145的一部分。墊圈264設置在第一側壁272與ESC 174之間。墊圈264在第一側壁272與ESC 174之間提供氣密密封。第二側壁276可在設施板145與基座板176之間延伸。在一些示例中，第二側壁276是基座板176的一部分。墊圈266設置在第二側壁276與設施板145之間。墊圈266在第二側壁276與設施板145之間提供氣密密封。基板支撐件組件126的各種部件(諸如接合層150、冷卻板130及印刷電路(PC)板270)設置在側壁(第一側壁272和第二側壁276)的內側。第一側壁272和第二側壁276從處理環境偵測基板支撐件組件126的各種部件。
接合層150將ESC 174的底部237固定到冷卻板130的頂表面292。接合層150包括矽膠接合劑256、鉬接合劑254和銦接合劑252。空腔242延伸通過冷卻板130和通過接合層150，以暴露ESC 174的底部237。空腔242與輔助加熱器140的複數個連接器204中的一個或多個連接器的位置對齊。
低溫微區連接組件200在第一端291處具有複數個連接器204，並且在遠離第一端292的第二端293處具有插座連接206。低溫微區連接組件200包括微區連接器201、法蘭210及線束(wiring harness)226。低溫微區連接組件200可額外包括一個或多個加熱器280，諸如加熱器282、284。加熱器280設置在冷卻板130下方。下文將進一步討論加熱器280。低溫微區連接組件200設置在基板支撐件組件126內，並且從在第一端291處的ESC 174藉由冷卻板130和設施板145延伸到在第二端293處的基座板176中。
微區連接器201可由低溫相容材料形成，諸如可在低於200°C的溫度下使用的材料。微區連接器201可由聚醯亞胺、氧化鋁、陶瓷或其他合適的材料形成。微區連接器201具有複數個連接器204。在一個示例中，微區連接器201具有25個至100個連接器204，諸如50個連接器204。
連接器204可耦合到複數個對應的加熱器連接器202並與之接合。加熱器連接器202耦合到輔助加熱器140。在一個示例中，每個加熱器連接器202耦合到相應的輔助加熱器140，使得在輔助加熱器140與每個連接器204之間存在有一對一的對應關係。以這種方式，可在相應的連接器204上提供對每個輔助加熱器140的單獨控制。亦即，一個連接器204向一個輔助加熱器140提供功率和控制。在另一示例中，每個微區連接器201可處理複數個加熱器連接。例如，在具有150個加熱器的基板支撐件組件126中，可以存在三個等間距的微區連接器201，每個微區連接器201耦合到50個加熱器。
暫時轉到圖3，圖3描繪了說明微區連接器201的連接方案的ESC 174的示意性底視圖。ESC 174的底表面133可具有沿著ESC 174的底表面133的周邊372設置的複數個加熱器接口310。用於控制和供電主要電阻加熱器188的主要加熱器接口340可位於ESC 134的中心399。連接器204可在ESC 174的底表面133上的加熱器接口310處分組。每個加熱器接口310可用作向輔助加熱器140提供功率的連接。在一個示例中，每個加熱器接口310具有分別控制約10個至約50個輔助加熱器140的約10個至約50個連接器204。在一個示例中，ESC 174具有分組到三個加熱器接口310的150個輔助加熱器140。例如，第一加熱器連接301可操作第一組50個輔助加熱器140，第二加熱器連接302可操作第二組50個輔助加熱器140，而第三加熱器連接303可操作第三組50個輔助加熱器140。第一加熱器連接301、第二加熱器連接302及第三加熱器連接303允許對多達150個輔助加熱器140的單獨控制。每個加熱器接口310具有對應於相應的輔助加熱器140的數個加熱器連接器202。在一個示例中，每個加熱器接口310具有50個單獨的加熱器連接器202，向分開的輔助加熱器140提供功率。然而，應理解的是，可存在多於或少於150個輔助加熱器140，並且因此可存在用於輔助加熱器140的更多或更少的加熱器接口310。
返回到圖2，連接器204和加熱器連接器202可以是允許跨連接器204和加熱器連接器202進行選舉連接的類型。在一個示例中，連接器204是母的並且加熱器連接器202是公的，例如插座和銷。在另一示例中，連接器204是公的並且加熱器連接器202是母的。連接器204與加熱器連接器202配合，從而向輔助加熱器140提供電連接性。
冷卻板130具有底表面294和頂表面292。冷卻板130具有從頂表面292延伸到底表面294的複數個空腔242。冷卻板130具有沿著冷卻板130的底表面294在空腔242處形成的凹陷台階232。凹陷台階232延伸到底表面294中的深度235。
法蘭210設置在冷卻板130的凹陷台階232中。法蘭210的高度與深度235基本上相似，並且法蘭210的尺寸設計成裝配在凹陷台階232中，使得法蘭210的底表面與冷卻板130的底表面294基本上共面。或者，法蘭210可略微延伸超過冷卻板130的底表面294。在又一替代方案中，法蘭210可略微向內凹入冷卻板130的底表面294。法蘭210由具有低導熱率的材料形成。法蘭210可由絕熱材料形成，諸如氧化鋁、聚醯亞胺、諸如聚苯硫醚的熱塑性塑膠、金屬、矽膠、高溫聚醯亞胺(諸如VESPEL ®和MELDIN ®)或其他合適的絕熱材料。法蘭210可另外由電絕緣材料形成。
法蘭210具有延伸通過法蘭210的一個或多個密封引線220，諸如第一引線222和第二引線224。密封引線220可包含50個或更多個單獨的連接。例如，密封引線220可以是在諸如聚醯亞胺絕緣的絕緣護套中捆在一起的50個電纜的線捆。密封引線220延伸通過法蘭210。密封引線220以這樣的方式延伸通過法蘭210，使得諸如液體或氣體的流體不能沿著密封引線220通過法蘭210。密封引線220配置為防止流體傳輸通過法蘭210。密封引線220耦合到微區連接器201。密封引線220包含延伸通過微區連接器201的每個連接。例如，密封引線220可包含用於控制輔助加熱器140的50個或更多個有線連接。
在一些示例中，密封引線220配置為可去除地連接到及連接自第一引線222和第二引線224，諸如銷連接器，以幫助安裝。在其他示例中，密封引線220與第一引線222和第二引線224一體化，以確保良好的連接性。在又一示例中，密封引線220延伸通過法蘭220並且配置為可去除地連接到線束226。在又一示例中，密封引線220延伸通過法蘭220並且一體化地成為線束226的一部分。為了幫助組裝，第一引線222和第二引線224可以足夠長，以允許微區連接器201連接到輔助加熱器140，而法蘭220沒有凹陷台階232。或者，第一引線222和第二引線224可以剛性地附接到微區連接器201和法蘭220兩者，使得將法蘭220推入凹陷台階232中會推動微區連接器201，以與輔助加熱器140建立連接。應理解的是，在用於組裝微區連接器組件200的任何一種佈置中，功能不會改變，而其他便於組裝的佈置可同樣合適。
密封件262設置在法蘭210與設施板145之間。密封件262在法蘭210與設施板145之間提供氣密密封。因此，跨密封件262可以存在壓力差。例如，在密封件262的一側上可以是真空壓力，而在密封件262的另一側上可以是大氣壓力。
設施板145可具有延伸通過設施板145的一個或多個通道245。提供通道245以允許來自靜電卡盤174和基板支撐件組件126的其他部件的電纜延伸到基板支撐件組件126的基座板176中。密封引線220延伸到通道245中並且與線束226耦合。
PC板270可耦合到設施板145。例如，PC板270可藉由一個或多個支架271耦合到設施板145。PC板270設置在基座板176內。PC板270可以是可程式化邏輯控制器，或配置為控制ESC 174的操作和部件的其他合適的硬體。在一個示例中，PC板270控制輔助加熱器140。線束226延伸到PC板270處的插座連接206，用於藉由微區連接器201將PC板270與輔助加熱器140電耦合。
基板支撐件組件126提供在真空處理環境中，用於處理設置在ESC 174上的基板。然而，應注意的是，基板支撐件組件126的部分處於大氣壓力下。例如，第一內部部分248處於真空壓力下，而第二內部部分244處於大氣壓力下。複數個墊圈/密封件262、264、266提供必要的密封，用於在第二內部部分244處於大氣壓力下時將第一內部部分248維持在真空下。此外，空腔242可流體耦合到第一內部部分248，使得空腔242處於真空壓力下。例如，法蘭210在凹陷台階232中不與冷卻板130密封，使得第一內部部分248中的真空延伸到在法蘭210與ESC 174之間的空腔242中。或者，法蘭210可用O形環、墊圈或其他合適的密封件與冷卻板130密封。
此外，真空處理環境維持在低溫溫度以處理基板。例如，基板支撐件組件126可操作以在低於0°C和低於-10°C的溫度下處理基板，諸如約-50°C、約-80°C、約-100°C至約-110°C、約-120°C、約-135°C、約-150°C或約-200°C的溫度。
當空氣冷卻到其露點或水蒸氣飽和到無法容納更多水時，就會發生結露。水是否結露取決於水蒸氣的分壓和溫度。如果物體的溫度低於該壓力下的沸點(或昇華點)，則水將結露。結果是，水會在低溫真空腔室中結露並且導致電短路、腐蝕或其他危害。低溫微區連接組件200防止結露導致電短路和其他危害。低溫微區連接組件200的法蘭210在空腔242與第二內部部分244之間產生密封，以防止在從PC板270向輔助加熱器140提供功率和控制的低溫微區連接組件200上形成結露。
低溫微區連接組件200設計成用於處理就緒條件下的低溫處理腔室100。例如，低溫微區連接組件200的第一端291處於真空壓力下，而同時低溫微區連接組件200的第二端293處於大氣壓力下。在一個示例中，低溫微區連接組件200的連接器204可經受溫度低於處於大氣環境中的PC板270處的低溫微區連接組件200的插座連接206的真空環境。低溫微區連接組件200將PC板270與輔助加熱器140電耦合。
在一些示例中，低溫微區連接組件200可額外地或可選地包括一個或多個加熱器280。例如，第一加熱器282可設置在基板支撐件組件126的第二內部部分244的空間中的法蘭210上。在另一示例中，第二加熱器284可設置在基板支撐件組件126的第二內部部分244的空間中的面向法蘭210的PC板270上。低溫微區連接組件200可使用第一加熱器282及/或第二加熱器284，以防止在從PC板270向輔助加熱器140提供功率和控制的低溫微區連接組件200上形成結露。
有利地，具有或不具有加熱器280的低溫微區連接組件200防止PC板270受潮。由低溫微區連接組件200減少PC板270處的受潮防止PC板270處的電短路，防止PC板270處的電連接的腐蝕，並且延長PC板270的維護操作之間的壽命。
儘管前述內容係針對本揭示的實施例，但在不脫離其基本範疇的情況下可設想其他和進一步的實施例，並且其範疇是由所附申請專利範圍來決定。如從前述一般描述和具體實施例顯而易見的，雖然已經說明和描述了本揭示的形式，但可以在不背離本揭示的精神和範疇的情況下進行各種修改。如本文所用，術語「約」是指與標稱值相差+/-10％。將理解的是，這樣的變化能包括在本文提供的任何值中。
已經使用一組數字上限和一組數字下限來描述某些實施例和特徵。應理解的是，除非另有說明，預期範圍包括任何兩個值的組合，例如任何下限值與任何上限值的組合、任何兩個下限值的組合及/或任何兩個上限值的組合。某些下限、上限及範圍出現在以下的一個或多個請求項中。
100:低溫處理腔室 102:腔室主體 104:側壁 108:蓋 110:內部處理區域 112:注入設備 114:氣體面板 116:線圈 118:匹配電路 120:RF電源 122:傳熱流體源 124:基板 126:基板支撐件組件 128:排氣端口 130:冷卻板 132:泵送系統 133:底表面 137:基板支撐件表面 140:輔助加熱器 142:控制器 145:設施板 150:接合層 174:ESC 175:介電主體 176:基座板 186:電極 187:夾持電源 188:主要電阻加熱器 189:加熱器電源 190:冷卻通道 200:低溫微區連接組件 201:微區連接器 202:加熱器連接器 204:連接器 206:插座連接 210:法蘭 220:密封引線 222:第一引線 224:第二引線 226:線束 232:凹陷台階 235:深度 237:底部 242:空腔 244:第二內部部分 245:通道 248:第一內部部分 252:銦接合劑 254:鉬接合劑 256:矽膠接合劑 262:密封件 264:墊圈 266:墊圈 270:PC板 271:支架 272:第一側壁 276:第二側壁 280:加熱器 282:加熱器 284:加熱器 291:第一端 292:頂表面 293:第二端 294:底表面 301:第一加熱器連接 302:第二加熱器連接 303:第三加熱器連接 310:加熱器接口 340:主要加熱器接口 372:周邊 399:中心
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵的方式，可以藉由參考實施例，來獲得對以上簡要概括的本揭示的更具體的描述，其中一些實施例在附圖中示出。然而，要注意的是，附圖僅示出示例性實施例，而因此不應被視為對其範圍的限制，可允許其他同等有效的實施例。
圖1描繪了根據本文所描述和討論的一個或多個實施例的包含具有靜電卡盤的基板支撐件組件的處理腔室的橫截面示意性側視圖。
圖2描繪了根據本文所描述和討論的一個或多個實施例的具有低溫微區連接組件的基板支撐件組件的橫截面示意性側視圖。
圖3描繪了根據本文所描述和討論的一個或多個實施例的說明微區連接器的連接方案的靜電卡盤的示意性底視圖。
為了促進理解，已在可能的情況下使用了相同的元件符號，來表示附圖共有的相同元件。預期的是，一個或多個實施例的元件和特徵可有益地結合在其他實施例中。
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
126:基板支撐件組件
130:冷卻板
137:基板支撐件表面
140:輔助加熱器
145:設施板
150:接合層
174:ESC
175:介電主體
176:基座板
186:電極
188:主要電阻加熱器
190:冷卻通道
200:低溫微區連接組件
201:微區連接器
202:加熱器連接器
204:連接器
206:插座連接
210:法蘭
220:密封引線
222:第一引線
224:第二引線
226:線束
232:凹陷台階
235:深度
237:底部
242:空腔
244:第二內部部分
245:通道
248:第一內部部分
252:銦接合劑
254:鉬接合劑
256:矽膠接合劑
262:密封件
264:墊圈
266:墊圈
270:PC板
271:支架
272:第一側壁
276:第二側壁
280:加熱器
282:加熱器
284:加熱器
291:第一端
292:頂表面
293:第二端
294:底表面

Claims (20)

  1. 一種低溫微區連接組件，包括： 一第一端，該第一端具有一微區連接器； 一第二端，該第二端具有一插座連接； 一法蘭，該法蘭設置在一第一側上的該微區連接器與一第二側的該插座連接之間；及 一線束，該線束在該第一端處耦合到該微區連接器，該線束延伸通過該法蘭，並且該線束在該第二端處耦合到該插座連接，其中該線束在該第一端與該第二端之間與該法蘭密封，並且該法蘭適用於維持從該法蘭的該第一側到該第二側的一壓力差。
  2. 如請求項1所述之低溫微區連接組件，其中該微區連接器具有約10個至約50個連接器。
  3. 如請求項1所述之低溫微區連接組件，其中該法蘭由一絕緣材料形成。
  4. 如請求項3所述之低溫微區連接組件，其中該法蘭由氧化鋁、聚醯亞胺或一熱塑性塑膠中的一種形成。
  5. 如請求項1所述之低溫微區連接組件，進一步包括： 一密封引線，該密封引線延伸通過該法蘭，其中該密封引線以防止流體沿著該密封引線通過該法蘭的方式來密封到該法蘭。
  6. 一種配置為在低於0°C的溫度下操作的基板支撐件組件，該基板支撐件組件包括： 一靜電卡盤，該靜電卡盤具有與一底表面相對的一工件支撐表面； 一冷卻板，該冷卻板包括： 一頂表面； 一底表面；及 一空腔，該空腔延伸通過該頂表面和該底表面，其中該空腔在該底表面處具有一凹陷台階； 一接合層，該接合層設置在該靜電卡盤與該冷卻板之間，其中該接合層包括一矽膠材料； 一設施板，該設施板耦合到該冷卻板的該底表面；及 一低溫微區連接組件，該低溫微區連接組件包括： 一第一端，該第一端具有耦合到該靜電卡盤的該底表面的一微區連接器； 一第二端，該第二端具有設置在該設施板中的一插座連接； 一法蘭，該法蘭設置在該冷卻板中，並且該法蘭設置在該微區連接器與該插座連接之間；及 一線束，該線束在該第一端處耦合到該微區連接器，該線束延伸通過該法蘭，並且該線束在該第二端處耦合到該插座連接。
  7. 如請求項6所述之基板支撐件組件，進一步包括： 一密封引線，該密封引線延伸通過該法蘭，其中該密封引線配置為防止流體傳輸通過該法蘭。
  8. 如請求項7所述之基板支撐件組件，進一步包括： 一PC板，該PC板耦合到該設施板，其中該插座連接電耦合到該PC板。
  9. 如請求項7所述之基板支撐件組件，其中該微區連接器具有約10個至約50個連接器。
  10. 如請求項7所述之基板支撐件組件，其中該法蘭由一絕緣材料形成。
  11. 如請求項10所述之基板支撐件組件，其中該空腔延伸通過該接合層並且暴露該靜電卡盤的該底部，並且其中該微區連接器設置在該空腔中。
  12. 如請求項11所述之基板支撐件組件，其中該法蘭設置在該空腔的該凹陷台階中。
  13. 一種低溫處理腔室，包括： 一腔室主體，該腔室主體具有包圍一內部處理區域的側壁、一底部及一蓋； 一基板支撐件組件，該基板支撐件組件設置在該內部處理區域中，該基板支撐件組件配置為在低於0°C的溫度下操作，該基板支撐件組件包括： 一靜電卡盤，該靜電卡盤具有與一底表面相對的一工件支撐表面； 一冷卻板，該冷卻板包括： 一頂表面； 一底表面；及 一空腔，該空腔延伸通過該頂表面和該底表面，其中該空腔在該底表面處具有一凹陷台階； 一接合膜，該接合膜設置在該靜電卡盤與該冷卻板之間，其中該接合膜包括一接合層，該接合層包括一矽膠材料； 一設施板，該設施板耦合到該冷卻板的該底表面；及 一低溫微區連接組件，該低溫微區連接組件包括： 一第一端，該第一端具有耦合到該靜電卡盤的該底表面的一微區連接器； 一第二端，該第二端具有設置在該設施板中的一插座連接；及 一法蘭，該法蘭設置在該冷卻板中，並且該法蘭設置在該微區連接器與該插座連接之間；及 一密封件，該密封件在該法蘭與該設施板之間，該密封件可操作以維持在該低溫微區連接組件的該第一端與該第二端之間的一壓力差。
  14. 如請求項13所述之低溫處理腔室，其中該基板支撐件組件進一步包括： 一密封引線，該密封引線延伸通過該法蘭，其中該密封引線配置為防止流體傳輸通過該法蘭。
  15. 如請求項14所述之低溫處理腔室，進一步包括： 一PC板，該PC板耦合到該設施板，其中該插座連接電耦合到該PC板。
  16. 如請求項14所述之低溫處理腔室，其中該法蘭由一絕緣材料形成，並且該法蘭設置在該空腔的該凹陷台階中。
  17. 如請求項16所述之低溫處理腔室，其中該空腔延伸通過該接合層並且暴露該靜電卡盤的該底部，並且其中該微區連接器設置在該空腔中。
  18. 如請求項14所述之低溫處理腔室，其中該低溫微區連接的該第一端相對於該低溫微區連接組件的該第二端處於真空壓力下。
  19. 如請求項14所述之低溫處理腔室，進一步包括： 一加熱器，該加熱器設置在該冷卻板下方。
  20. 如請求項13所述之低溫處理腔室，進一步包括： 一密封件，該密封件形成在該法蘭與該設備板之間。
TW111115924A 2021-05-10 2022-04-27 低溫微區靜電卡盤連接器組件 TW202303837A (zh)

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