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TWI665328B - 用於電漿處理的多區域基座 - Google Patents

用於電漿處理的多區域基座 Download PDF

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TWI665328B
TWI665328B TW108104680A TW108104680A TWI665328B TW I665328 B TWI665328 B TW I665328B TW 108104680 A TW108104680 A TW 108104680A TW 108104680 A TW108104680 A TW 108104680A TW I665328 B TWI665328 B TW I665328B
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

一種用於加熱的基座的方法及設備被提供。在一個實施例中，加熱的基座包含主體，該主體包括陶瓷材料、封裝於該主體內的複數個加熱元件，及一或更多個槽，該等槽形成於該主體的表面中且鄰近複數個加熱元件的每一個，該等槽的至少一側由陶瓷板材包圍。

Description

用於電漿處理的多區域基座
在此揭示的實施例一般有關於半導體處理腔室，且更具體地有關於加熱支撐基座，該加熱支撐基座用於具有多區域溫度控制的半導體處理腔室。
半導體處理涉及許多不同的化學及物理處理，致使微小積體電路被產生於基板上。構成該積體電路的材料層是藉由化學氣相沉積、物理氣相沉積、磊晶生長及類者形成的。某些材料層係使用光阻遮罩及濕式或乾式蝕刻技術而圖案化。用於形成積體電路的基板可以是矽、砷化鎵、磷化銦、玻璃或其他合適的材料。
在積體電路的製造中，電漿處理通常用於各種材料層的沉積或蝕刻。電漿處理提供了許多優於熱處理的優勢。例如，電漿增強化學氣相沉積(PECVD)相較於類比熱處理所能達到的而言，允許沉積處理在較低的溫度及較高的沉積速率下進行。因此，PECVD是有利於具有嚴格熱預算的積體電路製造的，如非常大規模或超大規模積體電路(VLSI或ULSI)裝置的製造。
在這些處理中使用的處理腔室通常包括設置在其中以在處理時支撐該基板的基板支撐件或基座。某些處理中，基座可包括嵌入式加熱器，該嵌入式加熱器經適配以控制該基板的溫度及/或提供該處理中可使用的升高溫度。通常，基座可以由陶瓷材料製成，該陶瓷材料通常提供可期望的裝置製造結果。
然而，陶瓷基座產生了許多的挑戰。這些挑戰之一是多區域加熱及/或一或多個區域的精確溫度控制。此外，陶瓷材料相較於其他的材料(例如鋁)可能並不容易加工，並產生對於在其中形成槽的挑戰，該等槽用於電引線及/或用於嵌入式溫度感測裝置。
因此，所需要的是在多個區域中被溫度控制的基座。
在此提供了加熱基座的方法及設備。一個實施例中，該加熱基座包含主體，該主體包括含有陶瓷材料的主體，其中一或更多個槽形成在該主體的一或更多個表面中；陶瓷板材，該陶瓷板材包圍該槽的至少一側，以及複數個加熱元件，該等加熱元件封閉在該主體內。
在另一個實施例中，提供了用於半導體處理腔室的基座。該基座包含：包括陶瓷材料的主體，其中一或更多個槽形成於主體的主要表面上；陶瓷板材，該陶瓷板材耦合到該主要表面且包圍該等槽的至少一側；複數個加熱元件，該等加熱元件封閉在該主體內；空心軸，該空心軸包括耦合到該主體上的陶瓷材料，及介電插入件，該介電插入件具有複數個形成於其中的通道，該介電插入件設置在該空心軸中。
在另一個實施例中，提供了用於半導體處理腔室的基座。該基座包含：包括陶瓷材料的主體，其中一或更多個槽形成於主體的主要表面上；陶瓷板材，該陶瓷板材耦合到該主要表面且包圍該等槽的至少一側；複數個加熱元件，該等加熱元件封閉在該主體內；空心軸，該空心軸包括耦合到該主體上的陶瓷材料，及介電插入件，該介電插入件具有複數個形成於其中的通道，該介電插入件設置在該空心軸中，其中，在該介電插入件中的該等通道的至少一部分包括具有端點的彎曲部分，該端點終止於形成在該主體中的槽的至少一者之端點。
本揭示的實施例參考電漿腔室而在以下例示性地描述，儘管在此揭示的實施例可於其他腔室種類中及多個處理中利用。在一個實施例中，電漿腔室被用於電漿增強化學氣相沉積(PECVD)系統。可經適配以受益於本揭示的PECVD系統的範例包括PRODUCER® SE CVD系統、PRODUCER®GTTM CVD系統，或DXZ® CVD系統，所有該等系統都可購自於加利福尼亞州，聖塔克拉拉(Santa Clara, California)的應用材料公司。Producer® SE CVD系統腔室(例如200 mm或300mm)具有兩個隔離的處理區域，該等處理區域可用來將薄膜沉積在基板上，例如導電膜、氧化物膜，例如氧化矽膜、摻雜碳的矽氧化物及其他材料。儘管例示性實施例包含兩個處理區域，可以考慮到，在此揭示的實施例可有利地利用於具有單一處理區域或多於兩個處理區域的系統中。還可以考慮到，在此揭示的實施例可利地地用於其他電漿腔室中，包括蝕刻腔室、離子注入腔室、電漿處理腔室，及阻抗剝離腔室等等。可進一步考慮到的是，在此揭示的實施例可有利地利用於可從其他製造商取得的電漿處理腔室。
圖1是電漿系統100的局部剖面圖。電漿系統100通常包括處理腔室主體102，該處理腔室主體具有限定一對處理區域120A及120B的側壁112、底壁116及共用內部體積側壁101。每個處理區域120A～120B被類似地配置，且為了簡便起見，只有在處理區域120B中的元件將被描述。
基座128透過在系統100中的底壁116中形成的通道122而設置在處理區域120B中。基座128提供加熱器，該加熱器經適配以在其上表面支撐基板(未顯示)。基座128可包括加熱元件，例如阻抗性加熱元件，以在期望的處理溫度來加熱及控制基板溫度。替代地，基座128可以由遠端加熱元件加熱，例如燈具組件。
基座128藉由凸緣133而耦合至主幹126。主幹126將基座128耦合至電力出口或電力箱103。電力箱103可包括驅動系統，該驅動系統控制處理區域120B內的基座128的升高及移動。主幹126也包含電力介面，以將電能提供到基座128。電力箱103亦包括用於電力及溫度指示器的介面，例如熱電耦(thermocouple)介面。主幹126亦包括底座組件129，該底座組件經適配以可拆卸地將電力箱103耦合至其上。圓周環135顯示在電力箱103的上方。在一個實施例中，圓周環135是肩部，該肩部適配為機械停止件或登陸面，該機械停止件或登陸面經配置以提供底座組件129及電力箱103的上表面之間的機械介面。
桿130設置穿過通道124，該通道形成在處理區域120B的底壁116中，且該桿被利用以定位設置穿過基座128的基板升舉銷161。基板升舉銷161選擇性地將基板從該基座隔開，以促進用機器人(未顯示)交換基板，該機器人被利用以用於透過基板傳送端口160而將基板傳送進出處理區域120B。
腔室蓋104耦合至腔室主體102的頂部部分。蓋104容納一或更多個耦合至其上的氣體分配系統108。氣體分配系統108包括氣體入口通道140，該氣體入口通道透過噴頭組件142提供反應物及清潔氣體進入處理區域120B。噴頭組件142包括環形底板148，該環形底板具有設置在面板146中間的阻隔板144。射頻(RF)源165耦合至噴頭組件142。RF源165供電給噴頭組件142以促成噴頭組件142的面板146及加熱基座128之間產生電漿。在一個實施例中，RF源165可以是高頻射頻(HFRF)電源，例如一個13.56 MHz的RF產生器。在另一個實施例中，RF源165可包括HFRF電源及低頻射頻(LFRF)電源，例如300 kHz的RF產生器。可替代地，RF源可耦合至處理腔室主體102的其他部分，例如基座128，以促進電漿的產生。介電隔離器158被設置在蓋104及噴頭組件142之間，以防止傳導RF功率到蓋104。遮蔽環106可設置在基座128的周邊並在基座128的所需高度接合該基板。
可選擇地，冷卻通道147形成在氣體分配系統108的環形底板148中，以在操作期間冷卻環形底板148。傳熱流體，例如水、乙二醇、氣體，或類者，可以透過冷卻通道147而循環，使得底板148被保持在預定的溫度下。
腔室襯墊組件127被設置在處理區域120B內非常靠近腔室主體102的側壁101、112，以防止側壁101、112暴露在處理區域120B內的處理環境。襯墊組件127包括一個圓周泵送空腔125，該圓周泵送空腔耦合到泵送系統164，該泵送系統經配置以從處理區域120B排出氣體及副產物，及控制處理區域120B內的壓力。複數個排氣口131可形成在腔室襯墊組件127上。排氣口131經配置以用促進系統100內的處理之方式而允許從處理區域120B到圓周泵送空腔125的氣體流動。
圖2A～圖2D為基座的各種實施例的頂視圖，該基座可被用作為圖1的電漿系統100中的基座128。每個在圖2A～圖2D中所示的基座包括複數個可獨立加熱的區域。每個區域也可基於期望的溫度分佈而隨著所需來獨立地監控溫度度量並調整。
圖2A顯示了具有三個區的基座200A的頂表面，例如內部區域205，及中間區域210及外部區域215。在一個實施例中，每個區域205、210及215是同心的。作為範例，內部區域205可包括從該基座的中心算起之從0到約85毫米(mm)的半徑。作為另一範例，中間區域210可包括內半徑，該內半徑幾乎相同於內部區域205之外部周圍的半徑至大約123 mm的半徑。作為另一範例，外部區域215可以包括內半徑，該內半徑幾乎相同於中間區域210之外部周圍的半徑至大約150 mm或更大的半徑，例如大約170 mm，舉例而言，大約165 mm。
圖2B顯示基座200B，其中複數個區域220A～220C以圓餅狀繞著基座而延伸於區段中。每個區域220A、220B及220C可類似地或不同地加熱，取決於期望的處理條件。雖然基座200B包括三個區域，但區域的數量可大於或小於三個。
圖2C顯示基座200C，其中複數個區域220A～220C係提供為圓餅狀，類似圖2B中顯示的基座200B。然而，基座200C還包括內部區域205，類似於圖2A中所示的基座200A。內部區域205可以從基座200C的中心延伸到約50 mm或更大的半徑，例如約80 mm至約90 mm。
圖2D顯示了基座200D，其中複數個外部區域225A及225B包圍內部區域205。在一個實施例中，複數個外部區域225A及225B的每一個都是圓弧形的。在一些實施例中，複數個外部區域225A及225B的每一個的形狀幾乎為半圓。內部區域205可從基座200C的中心延伸到約50 mm或更大的半徑，例如約80 mm至約90 mm。
圖3是基座128的一個實施例的剖面圖，該基座可以用在圖1的電漿系統100中。基座128包括被配置為管狀部件或空心軸的主幹126。主幹126藉由凸緣133耦合到基座128。
基座128包括多區域加熱器，該多區域加熱器具有中心加熱器300A及顯示為300B的一或更多個外部加熱器。中心加熱器300A及外部加熱器300B可以被用來提供基座128上的多個獨立控制的加熱區域。例如，基座128可以包括配置為第一加熱區域305A的中心區域及顯示為305B及305C的一或更多個外部區域，該基座128可類似於圖2C中所示的基座200C。基座128也可在其中包括電極310，以用於在相鄰的處理區域中產生電漿。電極310可以是形成基座128之主體的導電板材或嵌入至第一部分315的網狀材料。類似地，每一個中心加熱器300A及外部加熱器300B可以是導線或嵌入在基座128的第一部分315中的其他電導體。
用於中心加熱器300A及外部加熱器300B，以及電極310的電引線，如導線，也透過主幹126提供。介電插入件320可被用於將主幹126內的電引線分離。例如，介電插入件320可由陶瓷材料製成，並在其中包括通道，該等通道沿著基座128的縱向軸A延伸。此外，溫度監控裝置330，例如彈性熱電耦，可透過介電插入件320拉線(routed)以監控基座128的各種區域。圖3中，溫度監控裝置330顯示於通道325A～325C中。沒有顯示在圖3的剖面圖中的其他通道可能包含電引線以用於連接到中心加熱器300A及外部加熱器300B，以及電極310。
介電插入件320內的通道325A～325C的至少一部分包括徑向向外彎曲的引導部335，顯示在通道325B及325C的端點，靠近於基座128並結束於基座128。引導部335允許溫度監控裝置330從介電插入件320插入且進入槽340中，該槽形成於基座128的第一部分315的側邊中。槽340的至少一個側邊以板材的形式被第二部分345包圍，該板材耦合至基座128的第一部分315。因此，通道325A～325C提供用於溫度監控裝置330從底座組件129的插入，並透過主幹126提供導引且進入基座128分別的槽330中。此舉提供了溫度監控裝置330的簡易替換，以及基座128內的溫度監控裝置330的測量位置之調整。
圖4A～圖4C是沿著圖3中的剖面線4-4取得的基座128之平面圖，該等平面圖顯示介電插入件的各種實施例。在圖4A～圖4C所示的介電插入件可在圖3的基座128中使用。
圖4A顯示特定介電插入件400A的平面(端)視圖，該介電插入件具有從其外部表面以U形在其中延伸而形成的複數個通道405A～405G。通道405A～405G延伸於介電插入件400A的整個長度。介電插入件400A亦包括中心通道410，該中心通道在該介電插入件的長度方向中延伸穿過該介電插入件。通道405A～405G及410的至少一部分包括電引線或終端，以提供電源(未顯示)及中心加熱器300A、外部加熱器300B，以及電極310之間的電連通。例如，對於用在電漿處理中的三區域加熱基座而言，分別設置在通道405E～405G中的電終端415A～415C，可由介電插入件400A提供。電終端415A～415C可以將電力提供給圖3中的中心加熱器300A及外部加熱器300B。RF返回終端420可設置在通道405A中。RF返回終端420可提供從電極310(圖3中顯示)至大地的電路徑，或替代地在分離RF調諧裝置被利用時，提供RF偏壓至電極310。終端425可設置在中心通道410中。終端425可為用於電終端415A～415C的共同返回或大地。終端415A～415C可經配置以用於交流(AC)電力或直流(DC)電力。最後，溫度監控裝置330可被設置在通道405B～405D中。某些實施例中，終端425及RF返回終端420的位置可以交換。此設計的優點可為增強的RF均勻性(亦即，更均勻的RF場，因為放置在中心)，且熱能量可更均勻地分佈。若需要的話，以虛線顯示於圖4A的附加孔430可被加入，以用於額外的終端及/或溫度監控裝置。
圖4B顯示具有複數個通道405A～405G的介電插入件400B，該介電插入件類似於圖4A中顯示的介電插入件400A。此實施例中，介電插入件400B具有圓周對稱設計。RF返回終端420被設置在中心通道410，且電終端415A～415C與溫度監控裝置330交替。可為用於電終端415A～415C的共同返回或大地的終端425被設置在外部通道中，例如通道405E。
單晶(monolithic)介電插入件400A或400B用於將該等終端彼此電性絕緣。雖然未顯示，但一或更多個通道405A～405G可為類似於中心通道410的孔。通道(亦即，溝槽或孔)的數量可以根據基座128中的所期望之區域數目而變化。當一或更多個終端包括小的橫截面及/或具有低的電性隔離要求時，多個終端可提供於單一通道中。在圖4A及圖4B所顯示的實施例中，通道405A～405G均勻地分佈在幾乎相等的徑向位置。然而，通道405A～405G可以非均勻的方式分佈、以不同的角度分佈，以及不同的徑向位置分佈。
圖4C顯示介電插入件400C，該介電插入件包括複數個介電質區段435。每個介電質區段435可以包括孔440，以用於電終端及溫度監控裝置(未顯示)，類似於圖4A及圖4B中所顯示的電終端415A～415C、RF返回終端420及終端425。每個介電質區段435可具有相同或不同的橫截面或形狀。一或更多個介電質區段435可包括對準特徵，以促進相鄰介電質區段435及/或主幹126的側壁之間的索引(indexing)及/或耦合。當安裝在主幹126中時，一或更多個介電質區段435可互相接觸，或縫隙可提供於其間。
圖5是基座128的一個實施例的分解剖面圖，該基座可用在圖1的電漿系統100中。作為範例，基座128包括三區域加熱器，該三區域加熱器具有中心區域500A、中間區域500B及外部區域500C，該等區域由分別的加熱元件505A、505B及505C所供電。在一個實施例中，基座128以及主幹126係由陶瓷材料所製成。
用於加熱元件505A、505B及505C的電力係透過介電插入件320而經由主幹126提供，該介電插入件可由陶瓷材料製成。介電插入件320包括複數個溝槽510，該等溝槽在其外部圓周壁向內延伸並超過其長度方向，在該介電插入件內，用於加熱元件505A、505B及505C的電終端515可為彼此電性隔離的。可為共同電性返回引線或大地的終端425設置在介電插入件320的中心通道410中。
溫度監控裝置518A及518B被設置在通道520A及520B中。溫度監控裝置518A及518B為彈性熱電耦(thermocouples)，該等熱電耦分別用於監視三區域加熱器的外部區域500C及中間區500B的溫度。中心溫度監控裝置525可透過介電插入件320提供，以監控中心區域500A。此外，RF返回終端420可透過介電插入件320提供，以用於基座128中的電極310。
溫度監控裝置518A及518B可插入至主幹126的遠端中並拉線穿過介電插入件320而同時被通道520A及520B引導。通道520A及520B包括引導部335，該引導部335包含彎曲表面530。彎曲表面530將延伸至主幹126中的溫度監控裝置518A及518B重新定向至分別的槽535A及535B中，該等槽形成於基座128的第一部分315中。槽535A及535B可形成在基座128的第一部分315的下表面540中。分別的槽(未顯示於圖5的剖面圖中)可被提供以用於中心溫度監控裝置525。
如上所述，基座128包括陶瓷材料。槽535A及535B可於第一部分315中形成，在陶瓷材料的燒結之前。也是由陶瓷材料所製成的基座128的第二部分345，接著可接合(bonded)到第一部分的下表面540。第一部分315及第二部分345可藉由低溫/低壓接合處理而接合在一起，該接合處理例如玻璃相位接合處理。由於燒結溫度可能導致槽535A及535B變形或塌陷，因此低溫/低壓接合處理提供了槽535A及535B之尺寸的維護。也是由陶瓷材料製成的主幹126亦可藉由低溫/低壓接合處理而接合到第二部分345。一旦接合完成時，介電插入件320可以插入至主幹126的內徑中。此後，終端及溫度監控裝置可安裝在該介電插入件的通道中。
相較於傳統加熱器，溫度監控裝置518A及518B在槽535A及535B內的放置提供了外部區域500C及中間區域500B的增強之溫度測量。例如，在傳統加熱器中，該加熱器的外部區域的溫度監控是基於監控嵌入在加熱器中的加熱元件之電阻。利用加熱元件的傳統電阻係數而在低溫下(例如，用於某些薄膜沉積處理中的低於約攝氏300度)監控溫度是困難的。然而，利用槽535A及535B以及相應的溫度監控裝置518A及518B，提供了比使用加熱元件的電阻係數所能提供的更精確之溫度測量。此增強的溫度監控在外部區域500C及中間區域500B中提供了更精確的溫度度量，尤其在低溫下。由溫度監控裝置518A及518B提供的溫度監控也可以在高溫或低溫下促進更快的溫度測量之響應時間，使得橫越基座128所期望的溫度分佈可以實現。橫越基座128的期望溫度分佈提供了基板上的期望溫度分佈，此舉增加了沉積在基板上的薄膜之均勻性。
圖6是基座600的另一個實施例的側邊剖面圖，該基座可用在圖1的電漿系統100中。作為範例，基座600包括三區域加熱器，該三區域加熱器具有中心區域605A、中間區域605B及外部區域605C，該等區域由分別的加熱元件610A、610B及610C所供電。在此實施例中，基座600的區域可為幾乎熱隔離的，以增強每個區域的調諧(tuning)。
在一個實施例中，基座600的每個區域可以包含具有不同熱特性的材料。例如，中心區域605A可包含具有第一熱導率值的陶瓷材料，而中間區域605B及/或外部區域605C可以包含具有第二導熱率值的陶瓷材料，該第二熱導率值不同於該第一熱導率值。某些實施例中，具有不同於第一及第二熱導率值的第三熱導率值的陶瓷材料可被用於該等區域的其中一個。具有不同熱導率值的陶瓷材料可隨著所需而用來建構基座600的區域。在另一個實施例中，縫隙622可提供於相鄰加熱元件之間以平滑區域之間的溫度梯度。縫隙622的大小(亦即，加熱元件之間的距離)可基於區域之間的期望之熱均勻化而選擇。
在另一個實施例中，熱檔片615可用於加熱元件610A及610B，以及610B及610C之間。熱檔片615沿圓周延伸並用於減少從一個區域到相鄰區域的熱傳導。熱檔片615可包含一或更多個空腔620，該等空腔形成於基座600的主體中，或一或更多個屏障625中。空腔620可為陶瓷材料中的簡單空間或空隙，且屏障625可為氧化鋁或其他材料，該材料不同於基座600的其餘部分之材料。雖然熱檔片615顯示於加熱元件之間，但熱檔片615可定位在基座600中的其他位置。
圖7是基座700的另一個實施例的側邊剖面圖，該基座可用於圖1的電漿系統100中。作為範例，基座700包含三區域加熱器，該三區域加熱器具有中心區域705A，中間區域705B及外部區域705C，該等區域由分別的加熱元件710A，710B及710C供電。在此實施例中，加熱元件可至少部分地重疊及/或定位在基座700內的不同高度。基座700內的加熱元件定位允許更多的設計彈性，例如加熱元件的尺寸及/或形狀的變化。縫隙715亦可用於相鄰加熱元件之間的垂直間距(Z方向)及相鄰加熱元件之間的橫向間隔(Y方向)之一者或兩者，類似於圖6中顯示的縫隙622。此外，加熱元件的高度可不同於圖7中所顯示的配置。例如，加熱元件710A可位於加熱元件710B及710C之一者或兩者的上方。另一實例中，加熱元件710A可與加熱元件710B或710C任一者共平面。
圖8A及圖8B為側邊剖面圖，該側邊剖面圖顯示基座800的另一個實施例的一部分，該基座可用於圖1的電漿系統100中。基座800包括加熱元件810，該加熱元件可類似於圖3中描述的外部加熱元件300B或圖5中描述的加熱元件505C。基座800亦包括槽805，該槽可類似於圖3中描述的槽340或圖5中描述的槽535A及/或535B。在此描述的基座的實施例包括槽805，此舉提供了溫度監控的彈性以及基座的增強之溫度監控。
在一個實施例中，如圖8A中所顯示，溫度監控裝置330被定位在槽805中(從主幹126的遠端(顯示於圖3及圖5))，並經放置而接觸槽805的外壁815。壁與溫度監控裝置330之間的接觸的優點包括更快的響應時間及可重複的讀取，因為溫度監控裝置330並非從表面隔開以藉由空氣或真空縫隙而測量。此配置在低溫應用中可為特別有用的(亦即，低於攝氏300度)，且在溫度控制迴路中也可能是有益的。
在另一個實施例中，如圖8B所顯示，溫度監控裝置330從槽805的壁間隔開來，使得沒有接觸提供於槽805的壁及溫度監控裝置330之間。某些實施例中，間距提供了槽805的壁及溫度監控裝置330之間的熱井(thermo well) 820。熱井820可引入阻抗，該阻抗可用於減震(damp)溫度變化。雖然間距可減少響應時間，但熱井820在高溫應用中可以是有利的。槽805的尺寸可經設計以使得熱井820幾乎為等溫的(isothermal)，以增加溫度讀取的準確性。
如所顯示地，槽805中的溫度監控裝置330之位置(包括槽340(圖3)及槽535A、535B(圖5))可基於該基座內的期望之測量位置來選擇。測量位置可基於所期望的響應時間、避免加熱元件的干擾，或其他原因而進行選擇。某些實施例中，溫度監控裝置330的端點可在一或更多個區域中位於中心或靠近中心。在其他實施例中，溫度監控裝置330的端點可在一或更多個區域中為偏離中心的。在介電插入件320的長度是已知時，使用特定長度的溫度監控裝置330的槽805內之溫度監控裝置330的精確定位是不複雜的。例如，當介電插入件320內的通道之長度是已知的，且基座800內的加熱元件810的位置是已知時，所需長度的溫度監控裝置330可插入到介電插入件320中，使得其端點係定位在槽805中所期望之位置。在另一個實例中，若期望與槽805的壁接觸，則溫度監控裝置330可製成一長度，該長度考量到介電插入件320內的通道之長度以及槽805的長度。利用介電插入件320，在此描述的基座的實施例亦簡化了溫度監控裝置330的替換，使得不同長度的溫度監控裝置330可被使用，若需要的話，以改變測量位置。
圖9A及圖9B分別是基座900A及900B的另一個實施例的側視圖，該等基座可用於圖1的電漿系統100中。每個基座900A及900B包含加熱器905，該加熱器可為如此處描述的多區域加熱器。每個基座900A及900B耦合到主幹126，該主幹可包括如圖3、圖4及圖5中描述的介電插入件320。
圖9A所顯示的實施例中，RF調諧裝置910可透過設置在介電插入件320中的終端而耦合到加熱器905。該終端可以耦合到圖3及圖5中顯示的電極310。RF調諧器910可促成基座900A/900B的「底部調諧」。RF調諧器910可以包括可調諧電容器920，例如真空電容器。可調諧電容器920可由致動器925而自動調諧，該致動器例如伺服馬達。在此配置中，供應到電漿的RF可藉由調整可調諧電容器920而變化，此舉可增強基板上的薄膜沉積特性。
在圖9B中顯示的實施例中，RF裝置915可透過設置在介電插入件320中的終端而耦合到加熱器905。該終端可耦合到圖3及圖5中顯示的電極310。RF裝置915可促成RF偏壓及/或提供夾持作用至基座900B。RF裝置915可包括RF產生器930及匹配電路935。RF裝置915可被用來形成電容耦合的電漿，該電漿可用來偏壓加熱器905上的基板。當RF裝置915與系統中的另一個RF源(例如圖1中顯示並描述的RF源165)結合時，離子密度及離子能量兩者皆可被調諧，此舉可增強基板上的薄膜沉積。某些實施例中，RF產生器930可包括不同於RF源165之頻率的頻率。某些實施例中，RF裝置可耦合至電極310，以提供靜電夾持作用至基座900B。
在此描述的基座之實施例提供了多區域加熱器，該多區域加熱器提供更準確的讀取，以及更廣泛的溫度測量。低溫測量也被增強，此舉增加了加熱器於低溫薄膜形成處理的適用性。
雖然前述內容係針對本揭示的實施例，但本揭示的其他及進一步實施例可在不背離其基本範疇下而設計，且其範疇是由隨後的請求項來決定。
100 電漿系統
101 側壁
102 處理腔室主體
103 電力箱
104 蓋
106 遮蔽環
108 氣體分配系統
112 側壁
116 底壁
120A 處理區域
120B 處理區域
122 通道
124 通道
125 圓周泵送空腔
126 主幹
127 腔室襯墊組件
128 基座
129 底座組件
130 桿
131 排氣口
133 凸緣
135 圓周環
140 氣體入口通道
142 噴頭組件
144 阻隔板
146 面板
147 冷卻通道
148 環形底板
158 介電隔離器
160 基板傳送端口
161 升舉銷
164 泵送系統
165 射頻(RF)源
200A 基座
200B 基座
200C 基座
200D 基座
205 內部區域
210 中間區域
215 外部區域
220A 區域
220B 區域
220C 區域
225A 外部區域
225B 外部區域
300A 中心加熱器
300B 外部加熱器
305A 第一加熱區域
305B 外部區域
305C 外部區域
310 電極
315 第一部分
320 介電插入件
325A 通道
325B 通道
325C 通道
330 溫度監控裝置
335 引導部
340 槽
345 第二部分
400A 介電插入件
400B 介電插入件
400C 介電插入件
405A 通道
405B 通道
405C 通道
405D 通道
405E 通道
405F 通道
405G 通道
410 中心通道
415A 電終端
415B 電終端
415C 電終端
420 RF返回終端
425 終端
430 附加孔
435 介電質區段
440 孔
500A 中心區域
500B 中間區域
500C 外部區域
505A 加熱元件
505B 加熱元件
505C 加熱元件
510 溝槽
515 電終端
518A 溫度監控裝置
518B 溫度監控裝置
520A 通道
520B 通道
525 中心溫度監控裝置
530 彎曲表面
535A 槽
535B 槽
540 下表面
600 基座
605A 中心區域
605B 中間區域
605C 外部區域
610A 加熱元件
610B 加熱元件
610C 加熱元件
615 熱檔片
620 空腔
622 縫隙
625 屏障
700 基座
705A 中心區域
705B 中間區域
705C 外部區域
710A 加熱元件
710B 加熱元件
710C 加熱元件
715 縫隙
800 基座
805 槽
810 加熱元件
815 外壁
820 熱井
900A 基座
900B 基座
905 加熱器
910 RF調諧裝置
915 RF裝置
920 可調諧電容器
925 致動器
930 RF 產生器
935 匹配電路
為了使本揭示的上述特徵能夠被詳細理解，在以上簡要總結的更具體之描述可參考實施例，某些實施例繪示在附圖中。然而應注意到，附圖僅繪示典型實施例，且因此不應被視為限制其範疇，因為在此揭示的實施例可承認其他同等有效的實施例。
圖1是電漿系統的實施例的局部剖面圖。
圖2A～圖2D是基座的各種實施例的頂視圖，該基座可作為圖1的電漿系統中的基座來利用。
圖3是基座的另一個實施例的剖面圖，該基座可用在圖1的電漿系統中。
圖4A～圖4C是沿著圖3中的剖面線4-4所取得的基座的平面圖，顯示了其介電插入件的各種實施例。
圖5是可在圖1的電漿系統中使用的基座的一個實施例的等角分解剖面圖。
圖6是可在圖1的電漿系統中使用的基座的另一個實施例的側邊剖面圖。
圖7是可在圖1的電漿系統中使用的基座的另一個實施例的側邊剖面圖。
圖8A及圖8B是顯示基座的另一個實施例的一部分的側邊剖面圖，該基座用於圖1的電漿系統中。
圖9A及圖9B是可在圖1的電漿系統中使用的基座的另一個實施例的側邊視圖。
為了促進理解，相同的參考符號在可能地方被用來指定圖式共有的相同元件。可考慮到，在一個實施例中揭示的元件可在沒有特別指明下而有利地利用於其他實施例。
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無
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無

Claims (20)

  1. 一種用於一半導體處理腔室的基座，該基座包含：
    一主體，該主體包含一陶瓷材料，其中一或更多個槽形成於該主體的一或更多個表面中；
    複數個加熱元件，該複數個加熱元件封閉在該主體內，其中該複數個加熱元件之各者由一縫隙分隔；及
    耦合到該主體的一軸，該軸具有形成於其中的複數個通道及一或更多個引導部，該一或更多個引導部將該複數個通道中的一個別通道與形成在該主體之一表面中的一槽對齊。
  2. 如請求項1所述之基座，其中該縫隙是一橫向縫隙。
  3. 如請求項1所述之基座，其中該縫隙是一垂直縫隙。
  4. 如請求項1所述之基座，其中該縫隙包括一熱檔片。
  5. 如請求項1所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者共平面。
  6. 如請求項1所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者於該主體內不同高度處。
  7. 如請求項1所述之基座，其中該槽包括一熱井。
  8. 如請求項1所述之基座，其中該槽在一側邊上被一板材包圍。
  9. 如請求項1所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者在該主體中形成一或更多個區域。
  10. 如請求項9所述之基座，其中該一或更多個區域是同心的。
  11. 一種用於一半導體處理腔室的基座，該基座包含：
    一主體，該主體包含一陶瓷材料；
    複數個加熱元件，該複數個加熱元件封閉在該主體內，其中該複數個加熱元件之各者由一縫隙分隔；及
    耦合到該主體的一空心軸，該空心軸具有形成於其中的複數個通道，其中該等通道之至少一部分包含一彎曲部分，該彎曲部分具有一端點，該端點終止於形成在該主體中的一槽處。
  12. 如請求項11所述之基座，其中該縫隙是一橫向縫隙。
  13. 如請求項11所述之基座，其中該縫隙是一垂直縫隙。
  14. 如請求項11所述之基座，其中該縫隙包括一熱檔片。
  15. 如請求項11所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者共平面。
  16. 如請求項11所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者於該主體內不同高度處。
  17. 如請求項11所述之基座，其中該槽包括一熱井。
  18. 如請求項11所述之基座，其中該槽在一側邊上被一板材包圍。
  19. 一種用於一半導體處理腔室的基座，該基座包含：
    一主體，該主體包含一陶瓷材料；
    複數個加熱元件，該複數個加熱元件封閉在該主體內形成該主體中的一或更多個區域，其中該複數個加熱元件之各者由一縫隙分隔；及
    耦合到該主體的一空心軸，該空心軸具有形成於其中的複數個通道，其中該等通道之至少一部分包含一彎曲部分，該彎曲部分具有一端點，該端點終止於形成在該主體中的一槽處。
  20. 如請求項19所述之基座，其中該複數個加熱元件之各者於該主體內不同高度處。
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