TWI509732B - 具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤 - Google Patents
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Description
本申請案主張2012年4月24日所申請之美國臨時申請案第61/637,500號以及2013年3月8日所申請之美國臨時申請案第61/775,372號的利益,該等申請案全部內容在此以引用之方式併入本文。
本發明之實施例關於半導體處理設備的領域,且具體地,關於具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤,以及製造此種靜電夾盤的方法。
在電漿處理腔室中,例如電漿蝕刻或電漿沉積腔室,腔室元件的溫度通常是在處理期間要控制的重要參數。例如,基板夾具(通常稱為夾盤或托架)的溫度可受控制,以在處理製作方法期間將工件加熱/冷卻至各種受控的溫度(例如為了控制蝕刻速率)。類似的,噴頭/上電極、腔室襯墊、擋板、製程配套元件、或其他元件的溫度在處理製作方法期間也可受控制,以影響處理。傳統上,散熱器及/或熱源是耦接於處理腔室,以維持腔室元件的溫度在所欲的溫度。通常,
耦接於腔室元件的至少一熱轉移流體迴路是用來提供加熱及/或冷卻功率。
熱轉移流體迴路中的長接線長度,以及與此種長接線長度有關的大的熱轉移流體體積對於溫度控制反應時間是有害的。重點使用(Point-of-use)系統是用以減少流體迴路長度/體積的一種機構。但是,實體空間侷限不利地限制了此種重點使用系統的功率負載。
隨著電漿處理趨勢持續地增加RF功率位準而且也增加工件直徑(現在通常具有300mm,且現在正在發展450mm系統),滿足快速反應時間與高功率負載兩者的溫度及/或RF控制與分配,在電漿處理領域中是有利的。
在一態樣中,一種具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤(ESC),該ESC包括:一頂部介電層;一上金屬部,該上金屬部設置於該頂部介電層之下;一第二介電層,該第二介電層設置於複數像素化的電阻式加熱器之上,且該第二介電層是部分由該上金屬部所圍繞;一第三介電層,該第三介電層設置於該第二介電層之下,在該第三介電層與該第二介電層之間具有一邊界;複數通孔,該等通孔設置於該第三介電層中;一匯流排條功率分配層,該匯流排條功率分配層設置於該等複數通孔之下並且耦接於該等複數通孔,其中該等複數通孔將該等複數像素化的電阻式加熱器電性耦接至該匯流排條功率分配層;一第四介電層,該第四介電層設置於該匯流排條功率分配層之下,在該第四介電層與該第三介電層之間具有一邊界;及一金屬底座,該金屬底座設置於該第四介電層之下,其中該金屬底座包括複數高功率加熱器元件容納在其中。在另一態樣中,一種製造一靜電夾盤(ESC)的方法,該方法包括:將高功率加熱器元件安裝進一金屬底座中的殼體中;將一底部板材焊接至該金屬底座,以容納該等高功率加熱器元件於其中;藉由電漿噴塗或弧陽極處理,在該金屬底座上形成一第一介電層;在該第一介電層上形成一金屬層,且從該金屬層形成一匯流排條功率分配層;在該匯流排條功率分配層上且在該第一介電層的曝露部分上形成一第二介電層;在該第二介電層中形成複數通孔洞,以曝露該匯流排條功率分配層;利用金屬來充填該等通孔洞,以形成
複數導電通孔;形成複數像素化的電阻式加熱器,該等複數像素化的電阻式加熱器設置於該等複數導電通孔之上且電性耦接於該等複數導電通孔;在該等複數像素化的電阻式加熱器上形成一第三介電層;在該第三介電層上形成一上金屬部,且該上金屬部是部分圍繞該第三介電層;及在該上金屬部上形成一頂部介電層。在又一態樣中,一種蝕刻系統,包括:一腔室,該腔室耦接於一排氣裝置、一氣體進入裝置、一電漿點火裝置、與一偵測器;一運算裝置,該運算裝置耦接於該電漿點火裝置;一電壓源,該電壓源耦接於一寬大夾具,該夾具包括一靜電夾盤(ESC),該ESC設置於該腔室中並且包括:一頂部介電層;一上金屬部,該上金屬部設置於該頂部介電層之下;一第二介電層,該第二介電層設置於複數像素化的電阻式加熱器之上,且該第二介電層是部分由該上金屬部所圍繞;一第三介電層,該第三介電層設置於該第二介電層之下,在該第三介電層與該第二介電層之間具有一邊界;複數通孔,該等通孔設置於該第三介電層中;一匯流排條功率分配層,該匯流排條功率分配層設置於該等複數通孔之下並且耦接於該等複數通孔,其中該等複數通孔將該等複數像素化的電阻式加熱器電性耦接至該匯流排條功率分配層;一第四介電層,該第四介電層設置於該匯流排條功率分配層之下,在該第四介電層與該第三介電層之間具有一邊界;及一金屬底座,該金屬底座設置於該第四介電層之下,其中該金屬底座包括複數高功率加熱器元件容納在其中。
100‧‧‧靜電夾盤(ESC)
102‧‧‧晶圓或基板
104‧‧‧構架
106‧‧‧電漿噴塗塗層
108‧‧‧主要加熱器
110‧‧‧輔助加熱器
200‧‧‧ESC部分
202‧‧‧晶圓或基板
204‧‧‧陶瓷層
206‧‧‧電阻式加熱器元件
208‧‧‧黏著層
210‧‧‧金屬底座
212‧‧‧夾盤電極
220‧‧‧部分
221‧‧‧固體陶瓷板材
222、224、242‧‧‧RF路徑
240A‧‧‧ESC部分
240B‧‧‧ESC部分
300‧‧‧ESC
302‧‧‧晶圓或基板
304‧‧‧介電層
306‧‧‧開放區域
308‧‧‧上金屬部
310‧‧‧介電層
312‧‧‧電阻式加熱器
314‧‧‧介電層
316‧‧‧邊界
318‧‧‧通孔
320‧‧‧匯流排條功率分配層
322‧‧‧介電層
324‧‧‧邊界
326‧‧‧金屬底座
328‧‧‧高功率加熱器元件或升能器
330‧‧‧底部板材
400‧‧‧ESC部分
402A‧‧‧介電層
402B‧‧‧介電板材
404‧‧‧金屬底座
406‧‧‧狹縫
408‧‧‧加熱器
500A‧‧‧ESC部分
500B‧‧‧ESC部分
502‧‧‧金屬底座部分
504‧‧‧電漿噴塗介電層
506‧‧‧多孔插座
508‧‧‧路徑
552‧‧‧金屬底座部分
554‧‧‧固體陶瓷頂部
556‧‧‧多孔插座
558‧‧‧路徑
560‧‧‧電漿噴塗介電層
562‧‧‧黏著層
600‧‧‧電性方塊圖
602‧‧‧配置
700‧‧‧系統
702‧‧‧腔室
704‧‧‧樣本夾具
706‧‧‧排氣裝置
708‧‧‧氣體進入裝置
710‧‧‧電漿點火裝置
712‧‧‧運算裝置
714‧‧‧電壓源
716‧‧‧偵測器
800‧‧‧電腦系統
802‧‧‧處理器
804‧‧‧主要記憶體
806‧‧‧靜態記憶體
808‧‧‧網路介面裝置
810‧‧‧視訊顯示單元
812‧‧‧文字數字輸入裝置
814‧‧‧游標控制裝置
816‧‧‧信號產生裝置
818‧‧‧次要記憶體
820‧‧‧網路
822‧‧‧軟體
826‧‧‧處理邏輯
830‧‧‧匯流排
831‧‧‧機器可存取儲存媒體
根據本發明之一實施例,第1圖例示靜電夾盤(ESC)的部分的橫剖面視圖,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之另一實施例,第2圖例示各種靜電夾盤的部分的橫剖面視圖,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之另一實施例,第3圖例示靜電夾盤的部分的橫剖面視圖,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之另一實施例,第4圖例示靜電夾盤的部分的橫剖面視圖,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之另一實施例,第5A圖例示靜電夾盤的部分的橫剖面視圖,注重在電漿噴塗配置,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之另一實施例,第5B圖例示靜電夾盤的部分的橫剖面視圖,注重在固體陶瓷頂部配置,靜電夾盤是配置來支撐晶圓或基板。
根據本發明之各種實施例,第6圖為電性方塊圖,包括了用於靜電夾盤(ESC)之電阻式輔助加熱器的12x13配置。
根據本發明之一實施例,第7圖例示一系統,在該系統中可容納具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤。
根據本發明之一實施例,第8圖例示一範例電腦系統的方塊圖。
敘述了具有增強射頻(RF)及溫度均勻性的靜電夾盤,以及製造此種靜電夾盤的方法。在下面的敘述中,提出多種具體細節,例如具體的夾盤材料規範,以提供本發明之實施例的通盤了解。對於本領域中熟習技藝者將是顯而易知的,本發明之實施例可不用這些具體細節來實作。在其他例子中,熟知的態樣,例如夾盤所支撐的晶圓存在時的蝕刻處理,並未詳細敘述,以避免不必要地模糊本發明之實施例。另外,可了解到,圖式中顯示的各種實施例是例示表示,且不需要依尺寸繪製。
在此所述的一或更多個實施例是關於具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤,或關於包括具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤之系統。
為了提供文章脈絡,藉由靜電夾盤的晶圓夾持已經在蝕刻處理期間用來提供溫度控制。取決於應用,晶圓被夾持至具有散熱器或加熱器(或兩者)的陶瓷或多層表面。因為固有的不均勻性與輔助硬體(例如,升舉銷、RF/DC電極等),陶瓷表面溫度並非均勻。此不均勻性會轉移給晶圓,影響蝕刻處理。傳統的夾盤設計是注重在冷卻劑佈局最佳化以及引入多個(多達4區)加熱器。此種夾盤設計對於解決與輔助硬體(例如,升舉銷、RF/DC電極等)相關的問題或由輔助硬體所導致的問題並沒有用。
在一實施例中,為了解決利用傳統方法的上述問題,敘述了具有極佳溫度均勻性的下一代(超過4區)蝕刻腔室ESC。在一實施例中,如同下面更詳細敘述的,在此所
述的夾盤可以達成多個熱要求,包括一或更多個Al2
O3
型的12吋定位盤、溫度性能高達130C、利用電漿在攝氏65/65/45度時溫度均勻性≦0.5C。在此所述的實施例是關於具有主動溫度控制的下一代蝕刻腔室ESC。
根據本發明之各種實施例,第1-5A與5B圖繪示靜電(ESC)結構或其部分。
參見第1圖,ESC 100是配置來支撐晶圓或基板102。ESC的構架104可包括例如鋁。電漿噴塗塗層106(例如陶瓷層)是包括在構架104的各種表面上。包括主要加熱器108,以及輔助加熱器110。
參見第2圖,如同橫剖面透視圖所示,ESC部分200是配置來支撐晶圓或基板202。其上將放置晶圓或基板202的陶瓷層204,是設置於複數電阻式加熱器元件206上(舉例來說),且陶瓷層204是由黏著層208固持在適當位置處。金屬底座210支撐複數電阻式加熱器元件206,並且可為RF加熱的。也可包括選擇性的夾盤電極212,如同第2圖所繪示。
再次參見第2圖,ESC的部分220具有固體陶瓷板材221,如同橫剖面透視圖所示,ESC的部分220是提供來例示ESC內的RF路徑222與224。RF路徑242另外例示在ESC的部分240B中(部分240B也可配置成如同240A所示),同樣也如同第2圖的橫剖面透視圖所示。可了解到,在某些實施例中,所示的ESC部分220、240A與240B可配置成具有僅僅固體陶瓷板材的配置(如同所示),或者可包括電漿噴塗塗層,電漿噴塗塗層上黏著有固體陶瓷板材,如同下面
相關於第5B圖所更詳細敘述的。
參見第3圖,如同橫剖面透視圖所示,ESC 300是配置來支撐晶圓或基板302。介電層304(例如電漿噴塗介電層)提供一支撐,在支撐上放置晶圓或基板302。開放區域306提供冷卻通道,例如用於背側的氦(He)冷卻。介電層304設置於上金屬部308之上,例如,上金屬部308可提供用於RF波的波導。介電層310(例如電漿噴塗或弧氧化層)設置於複數像素化的電阻式加熱器312之上,且介電層310是部分由上金屬部308所圍繞。額外的介電層314設置於介電層310之下,在介電層314與介電層310之間具有一邊界316。包括有通孔318,來將複數像素化的電阻式加熱器312耦接至匯流排條功率分配層320。介電層322設置於匯流排條功率分配層320之下,在介電層314與介電層322之間具有一邊界324。上述特徵是設置於金屬底座326之上。金屬底座326容納高功率加熱器元件或升能器328。也可包括焊接的底部板材330,如同第3圖所繪示。
根據本發明之一實施例,靜電夾盤(ESC)具有一或更多個(高達8個)主要加熱器,以提供基線溫度控制。為了提供溫度分配的微調,大量的輔助加熱器是設置於ESC表面的附近。為了減少RF相關的不均勻性,所有加熱器都位於鋁籠內,鋁籠同時作用為RF屏蔽與RF輸送路徑。因此,在一實施例中,可以達成具有改良的射頻均勻性及/或改良的溫度均勻性的蝕刻處理。
在一特定實施例中,在此所述的夾盤可以達成多個
溫度均勻性要求,包括下述的一或更多個:(1)對於加熱器佈局:利用4區加熱器設計來解決多個階段之間的處理溫度斜線變化、RF耦接;(2)對於機台匹配:傳統的ESC/噴頭/邊緣HW中的微妙改變會導致局部的熱/冷點與多陣列,從45個到高達169個均等的加熱器是另外需要來匹配機台之間的溫度不均勻。
在一實施例中,相關於第3圖所述的ESC 300可藉由先安裝高功率加熱器元件或升能器328進入金屬底座326中來加以製造。底部板材330之後焊接至定位。介電層322之後藉由例如電漿噴塗或弧氧化方法來加以沉積。金屬層之後藉由例如網印來形成,以提供匯流排條功率分配層320,匯流排條功率分配層320可傳送電流至像素化的電阻式加熱器312。之後沉積介電層314,以覆蓋介電層324。通孔洞之後形成在介電層314中,以曝露匯流排條功率分配層320。之後執行金屬沉積來充填通孔洞,形成通孔318。替代地,通孔318可在形成像素化的電阻式加熱器312的同時被充填。之後沉積介電層310,隨後沉積上金屬部308。上金屬部308是形成來提供金屬底座的邊緣。之後形成介電層304,以覆蓋所有上述的層。選擇性地,多個特徵可機械加工進入介電層304中,以修改與ESC 300的晶圓介面。
參見第4圖,如同橫剖面透視圖所示,ESC部分400是配置來支撐晶圓或基板。ESC 400的特徵或頂部介電層可藉由例如包括沉積的介電層(例如Al2
O3
)402A來提供,例如藉由電漿噴塗。替代地,或額外地,可包括介電板材402B(例
如Al2
O3
板材)。兩種選擇都繪示在第4圖中。金屬底座404(例如鋁(Al)底座)是包括在介電層402A及/或介電板材402B之下。狹縫406可包括在金屬底座404中,以提供熱中斷。纜線加熱器408可容納在金屬底座404中。金屬底座404可另外包括到冷卻底座的路徑,如同第4圖所繪示。
根據本發明之一實施例,第5A圖繪示ESC部分500A,如同橫剖面透視圖所示,注重在電漿噴塗配置。ESC部分500A包括金屬底座部分502,例如鋁底座,金屬底座部分502具有電漿噴塗介電層504設置於其上。電漿噴塗層可包括介電材料,例如(但不限於)氧化鋁(Al2
O3
)、氧化釔(Y2
O3
)或高性能材料(HPM,high performance material)。多孔插座506設置於金屬底座部分502中,且多孔插座506提供用於晶圓或基板冷卻的路徑508,例如藉由氦流動來冷卻。路徑508設置通過電漿噴塗介電層504。
根據本發明之一實施例,第5B圖繪示ESC部分500B,如同橫剖面透視圖所示,注重在固體陶瓷頂部配置。ESC部分500B包括金屬底座部分552,例如鋁底座。固體陶瓷頂部554(例如Al2
O3
板材)設置於金屬底座部分552之上。在一實施例中,固體陶瓷頂部554設置於電漿噴塗介電層560之上,如同第5B圖所繪示。電漿噴塗介電層560可包括介電材料,例如(但不限於)氧化鋁(Al2
O3
)、氧化釔(Y2
O3
)或高性能材料(HPM)。在該實施例中,固體陶瓷頂部554可藉由黏著層562而耦接於電漿噴塗介電層560。多孔插座556設置於金屬底座部分552中,且多孔插座556提供用於晶圓
或基板冷卻的路徑558,例如藉由氦流動來冷卻。路徑558設置通過固體陶瓷頂部554,以及電漿噴塗介電層560(如果存在的話)。
在一實施例中,在此所述的夾盤的機械態樣包括ESC本身、重新設計給額外的24-26個濾波器的陰極組件、電性與RF濾波器、至輔助加熱器的功率傳送系統。在一實施例中,在此所述的夾盤的通訊/切換邏輯態樣包括具有現有之硬體的介面。在一實施例中,在此所述的夾盤的軟體態樣包括具有I-4溫度資料的介面,及/或與電性次組件通訊的介面。在一實施例中,在此所述的夾盤的主要加熱器包括雙區加熱器。在一實施例中,在此所述的夾盤的功率要求是利用輔助加熱器來解決。
在一實施例中,在此所述的夾盤的ESC類型態樣包括一或更多個下述:庫倫的(coulombic)、大約92%的鋁複合物、薄陶瓷、可能是可交換/可消耗、接地的冷卻板材(具有RF加熱的夾持電極及/或印刷RF電極)。在一實施例中,最大RF功率的規格是最大大約2kW且大約13.56MHz。在一實施例中,最大氦氣壓力的規格是大約10Torr。在一實施例中,針對接腳至電極介面,RF電流限制是要符合每一接腳大約20A。在一實施例中,內部/外側加熱器電阻是大約在90C,130C,25A,160V,150C(內部)13A,150V,150C(外側)。
在一實施例中,在此所述的夾盤的輔助加熱器包括大約45個加熱器,且最高達144-169個(12x12或13x13的配置)。以大約92%鋁、最小局部1度C加熱、最大4度C
加熱以及45個加熱器的加熱器的評估功率是大約3W(高純度為4W),因為加熱器之間有6度C差異。在一實施例中,反饋包括2個感測器,來用於雙區主要加熱器。在一實施例中,RF濾波是根據每個加熱器平均3W、DC 294V、169個加熱器(~168Ω)總共1.75Amp。作為一範例,第6圖為根據本發明之一實施例的電性方塊圖600。參見第6圖,提供電阻式輔助加熱器的12x13配置602作為一範例。
具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤可包括在適於提供蝕刻電漿至用於蝕刻之樣本附近的處理設備中。例如,根據本發明之一實施例,第7圖例示一種系統,該系統中可容納具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤。
參見第7圖,用於實行電漿蝕刻處理的系統700包括腔室702,腔室702配備有樣本夾具704。排氣裝置706、氣體進入裝置708、與電漿點火裝置710耦接於腔室702。運算裝置712耦接於電漿點火裝置710。系統700可額外包括耦接於樣本夾具704的電壓源714以及耦接於腔室702的偵測器716。運算裝置712也可耦接於排氣裝置706、氣體進入裝置708、電壓源714以及偵測器716,如同第7圖所繪示。
腔室702與樣本夾具704可包括反應腔室與樣本定位裝置,反應腔室適於包含離子化氣體(亦即電漿),且樣本定位裝置將樣本帶至靠近於離子化氣體或從離子化氣體射出的帶電種。排氣裝置706可為適於將腔室702排氣與去壓力的裝置。氣體進入裝置708可為適於將反應氣體射入腔室702中的裝置。電漿點火裝置710可為適於將從反應氣體獲得
的電漿加以點火的裝置,反應氣體是由氣體進入裝置708射入至腔室702中。偵測裝置716可為適於偵測一處理操作的結束點的裝置。在一實施例中,系統700包括腔室702、樣本夾具704、排氣裝置706、氣體進入裝置708、電漿點火裝置710以及偵測器716,相似於或相同於Applied Materials®
AdvantEdge系統上所使用的導體蝕刻腔室或相關腔室。
本發明之實施例可提供作為電腦程式產品或軟體,電腦程式產品或軟體可包括機器可讀取媒體,機器可讀取媒體上面有儲存指令,該等指令可用於編程電腦系統(或其他電子裝置),以執行根據本發明之程序。機器可讀取媒體包括任何用於以機器(例如電腦)可讀取的形式來儲存或傳送資訊的機制。例如,機器可讀取(例如,電腦可讀取)媒體包括機器(例如電腦)可讀取儲存媒體(例如,唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等)、機器(例如電腦)可讀取傳送媒體(電性、光學、聲學或其他形式的傳送信號(例如,紅外線信號、數位信號等))等。
第8圖例示以電腦系統800之範例形式的機器的圖示表示,在機器內可執行指令集,以使機器執行在此所述的任何一或更多個方法。在替代的實施例中,機器可連接至(例如以網路連接至)區域網路(LAN,Local Area Network)、內部網路、外部網路、或網際網路中的其他機器。該機器可操作有在客戶端-伺服器網路環境中的伺服器或客戶端機器的性能,或者操作作為同級間(或分散式)網路環境中的同級機
器。該機器可為個人電腦(PC)、平板PC、機上盒(STB,set-top box)、個人數位助理(PDA)、手機、上網設備、伺服器、網路路由器、交換器或橋接器、或者任何可以(序列地或其他方式)執行指令集的機器,該指令集界定該機器所進行的動作。另外,雖然僅例示單一機器,用語「機器」也應該當成是包括任何大量的機器(例如電腦),該等機器個別地或聯合地執行指令集(或多個指令集),以執行在此所述的任何一或更多個方法。在一實施例中,電腦系統800適於使用作為相關於第7圖所述的運算裝置712。
範例電腦系統800包括處理器802、主要記憶體804(例如,唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(DRAM)(例如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等)、靜態記憶體806(例如,快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等)、以及次要記憶體818(例如,資料儲存裝置),這些組件透過匯流排830來彼此通訊。
處理器802代表一或更多個通用目的處理裝置,例如微處理器、中央處理單元、或類似者。更具體地,處理器802可為複雜指令集運算(CISC,complex instruction set computing)微處理器、精簡指令集運算(RISC,reduced instruction set computing)微處理器、超長指令字(VLIW,very long instruction word)微處理器、實施其他指令集的處理器、或實施多個指令集的組合的處理器。處理器802也可為一或更多個特殊目的處理裝置,例如特殊應用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)、數位信號處理器(DSP)、網路
處理器、或類似者。處理器802是配置來執行用於執行在此所述之操作的處理邏輯826。
電腦系統800可另外包括網路介面裝置808。電腦系統800也可包括視訊顯示單元810(例如,液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT))、文字數字輸入裝置812(例如鍵盤)、游標控制裝置814(例如滑鼠)、以及信號產生裝置816(例如揚聲器)。
次要記憶體818可包括機器可存取儲存媒體(或更具體地,電腦可讀取儲存媒體)831,機器可存取儲存媒體831上面儲存有一或更多個指令集(例如軟體822),該等指令集可實施在此所述的任何一或更多個方法或功能。在電腦系統800執行軟體822的期間,軟體822也可(全部或至少部分地)儲存在主要記憶體804及/或處理器802內,主要記憶體804及處理器802也構成機器可讀取儲存媒體。軟體822可另外透過網路介面裝置808經由網路820來傳送或接收。
雖然機器可存取儲存媒體831在一範例實施例中是顯示為單一媒體,用語「機器可讀取儲存媒體」應該當成是包括儲存有一或更多個指令集的單一媒體或多個媒體(例如,集中式或分散式資料庫,及/或相關的快取與伺服器)。用語「機器可讀取儲存媒體」也應該當成是包括可以儲存或編碼指令集來給機器執行,並且導致機器執行本發明之任何一或更多個方法的任何媒體。用語「機器可讀取儲存媒體」因此應該當成是包括(但不限於)固態記憶體、以及光學與磁性媒體。
因此,已經揭露具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤,以及製造此種靜電夾盤的方法。在一實施例中,具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤(ESC)包括頂部介電層。上金屬部設置於該頂部介電層之下。第二介電層設置於複數像素化的電阻式加熱器之上,且該第二介電層是部分由上金屬部所圍繞。第三介電層設置於第二介電層之下,在第三介電層與第二介電層之間具有一邊界。複數通孔設置於第三介電層中。匯流排條功率分配層設置於複數通孔之下並且耦接於複數通孔。複數通孔將複數像素化的電阻式加熱器耦接於匯流排條功率分配層。第四介電層設置於匯流排條功率分配層之下,在第四介電層與第三介電層之間具有一邊界。金屬底座設置於第四介電層之下。金屬底座包括複數高功率加熱器元件容納在其中。
300‧‧‧ESC
302‧‧‧晶圓或基板
304‧‧‧介電層
306‧‧‧開放區域
308‧‧‧上金屬部
310‧‧‧介電層
312‧‧‧電阻式加熱器
314‧‧‧介電層
316‧‧‧邊界
318‧‧‧通孔
320‧‧‧匯流排條功率分配層
322‧‧‧介電層
324‧‧‧邊界
326‧‧‧金屬底座
328‧‧‧高功率加熱器元件或升能器
330‧‧‧底部板材
Claims (20)
- 一種具有增強射頻及溫度均勻性的靜電夾盤(ESC),該ESC包括:一頂部介電層;一上金屬部,該上金屬部設置於該頂部介電層之下;一第二介電層,該第二介電層設置於複數像素化的電阻式加熱器之上,且該第二介電層是部分由該上金屬部所圍繞;一第三介電層,該第三介電層設置於該第二介電層之下,在該第三介電層與該第二介電層之間具有一邊界;複數通孔,該等通孔設置於該第三介電層中;一匯流排條功率分配層,該匯流排條功率分配層設置於該等複數通孔之下並且耦接於該等複數通孔,其中該等複數通孔將該等複數像素化的電阻式加熱器電性耦接至該匯流排條功率分配層;一第四介電層,該第四介電層設置於該匯流排條功率分配層之下,在該第四介電層與該第三介電層之間具有一邊界;及一金屬底座,該金屬底座設置於該第四介電層之下,其中該金屬底座包括複數高功率加熱器元件容納在其中。
- 如請求項1所述之ESC,其中該頂部介電層包括複數表面特徵設置在其中。
- 如請求項2所述之ESC,其中該頂部介電層的該等表面特徵提供用於該ESC的冷卻通道。
- 如請求項1所述之ESC,其中該頂部介電層是配置來支撐其上的一晶圓或基板。
- 如請求項1所述之ESC,其中該頂部介電層包括一噴塗介電材料。
- 如請求項1所述之ESC,進一步包括:一固體陶瓷板材,該固體陶瓷板材設置於該頂部介電層上。
- 如請求項6所述之ESC,其中該固體陶瓷板材是配置來支撐其上的一晶圓或基板。
- 如請求項1所述之ESC,其中該上金屬部提供用於射頻(RF)波的一波導。
- 如請求項1所述之ESC,進一步包括:一底部板材,該底部板材設置於該金屬底座之下並且焊接至該金屬底座。
- 一種製造一靜電夾盤(ESC)的方法,該方法包括:將高功率加熱器元件安裝進一金屬底座中的殼體中;將一底部板材焊接至該金屬底座,以容納該等高功率加熱器元件於其中;藉由電漿噴塗或弧陽極處理,在該金屬底座上形成一第一介電層;在該第一介電層上形成一金屬層,且從該金屬層形成一匯流排條功率分配層;在該匯流排條功率分配層上且在該第一介電層的曝露部分上形成一第二介電層; 在該第二介電層中形成複數通孔洞,以曝露該匯流排條功率分配層;利用金屬來充填該等通孔洞,以形成複數導電通孔;形成複數像素化的電阻式加熱器,該等複數像素化的電阻式加熱器設置於該等複數導電通孔之上且電性耦接於該等複數導電通孔;在該等複數像素化的電阻式加熱器上形成一第三介電層;在該第三介電層上形成一上金屬部,且該上金屬部是部分圍繞該第三介電層;及在該上金屬部上形成一頂部介電層。
- 如請求項10所述之方法,其中形成該頂部介電層包括使用一電漿噴塗技術。
- 如請求項10所述之方法,進一步包括:在該頂部介電層的一頂部表面中機械加工複數表面特徵。
- 如請求項10所述之方法,進一步包括:將一固體陶瓷板材黏著至該頂部介電層。
- 一種蝕刻系統,包括:一腔室,該腔室耦接於一排氣裝置、一氣體進入裝置、一電漿點火裝置、與一偵測器;一運算裝置,該運算裝置耦接於該電漿點火裝置;一電壓源,該電壓源耦接於一寬大夾具,該夾具包括一靜電夾盤(ESC),該ESC設置於該腔室中並且包括: 一頂部介電層;一上金屬部,該上金屬部設置於該頂部介電層之下;一第二介電層,該第二介電層設置於複數像素化的電阻式加熱器之上,且該第二介電層是部分由該上金屬部所圍繞;一第三介電層,該第三介電層設置於該第二介電層之下,在該第三介電層與該第二介電層之間具有一邊界;複數通孔,該等通孔設置於該第三介電層中;一匯流排條功率分配層,該匯流排條功率分配層設置於該等複數通孔之下並且耦接於該等複數通孔,其中該等複數通孔將該等複數像素化的電阻式加熱器電性耦接至該匯流排條功率分配層;一第四介電層,該第四介電層設置於該匯流排條功率分配層之下,在該第四介電層與該第三介電層之間具有一邊界;及一金屬底座,該金屬底座設置於該第四介電層之下,其中該金屬底座包括複數高功率加熱器元件容納在其中。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,其中該ESC的該頂部介電層包括複數表面特徵設置在其中,其中該頂部介電層的該等表面特徵提供用於該ESC的冷卻通道。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,其中該ESC的該頂部介電 層是配置來支撐其上的一晶圓或基板。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,其中該ESC的該頂部介電層包括一噴塗介電材料。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,該ESC進一步包括:一固體陶瓷板材,該固體陶瓷板材設置於該頂部介電層上,其中該固體陶瓷板材是配置來支撐其上的一晶圓或基板。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,其中該ESC的該上金屬部提供用於射頻(RF)波的一波導。
- 如請求項14所述之蝕刻系統,該ESC進一步包括:一底部板材,該底部板材設置於該ESC的該金屬底座之下並且焊接至該金屬底座。
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