[其他]具有密封组件的可拆卸的静电吸座

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来将基板固持在处理腔室中的静电吸座(electrostaticcchuck)，以及其相关的制造方法。

背景技术

在诸如半导体晶圆或显示器的类的基板处理期间，基板是被放置在处理腔室内的支撑座上，同时将处理腔室维持在适当的处理条件下。在一典型处理中，以激发气体来处理基板(例如，蚀刻或沉积材料于基板上)，或执行其它工作(例如，清洁腔室内表面)。处理期间，将一处理气体引入到处理腔室内，此时处理腔室一般维持在低压甚至真空状态。以RF或微波能量将处理气体激发，被激发的气体一般含有高度腐蚀性的物种，例如化学蚀刻剂以及已激发的离子性或自由基物种。同时，这些激发气体在高温时，通常会形成等离子。

腔室内的支撑座上一般包括有静电盘(electrostaticc puck)，其中嵌埋有电极，用以偏压固持于支撑座上的基板。陶瓷材料制成的静电盘具有良好、可耐激发工艺气体腐蚀性的特性，且即使在超过摄氏数百度高温的工艺温度下仍可维持其结构完整性。也可透过RF偏压电力来偏压静电盘中的电极，以激发腔室内的处理气体使其可对基板进行处理。上述的支撑座也包括一平台，用以支撑腔室内的静电盘，并能用以升高或下降静电盘和基板的高度。此平台也提供可保护连接电线、气体管道、和其它与支撑座相连的结构所需的保护性外壳。此平台典型是由金属制成，使得可在平台上轻易地做出连接端口及结构。静电盘与平台间的接口可包括一热交换板，其一般维持在比腔室环境更高的气压下。

静电盘被连接到一包含有金属渗露性多孔陶瓷材料的复合底板上。此复合底板经由设置在底板周围的孔，而可机械性地将静电盘固定在复合底板上。静电盘被连接到复合底板上形成一可拆卸的结构，使其可轻易地从平台上拆下以进行清洁或更换。此底板也具有良好的导热性以便能迅速有效的移除因等离子所产生的热。同时，底板也提供静电盘整体面积的温度控制，从大面积的平台到小面积的静电盘的温度控制。

但是，由于在复合底板下表面进行的预处理本身多变性的原因，因此很难在拆下的静电盘与平台间维持气密式密封(gas-tight seal)。由于其金属渗露性结构的孔充填性、多孔性或表面的金属涂层本身多变，使其表面粗糙度也随的具有多变性。因为热交换板接口所处的气压较腔室本体来得高，因此需要良好的气密式密封。此接口上有空气或氮气用以进行良好的热交换，且最好是不让这些气体逸散进入腔室的周围环境。形成静电盘下表面的复合底板包含一复合的陶瓷与金属材料，其具有会造成表面粗糙且即使加上O形环仍无法提供充分气密效果的随机的多孔性。此外，当施加过量高转矩力到固定件上以将静电盘组件夹钳在平台上好维持充分的真空密封在接口间时，会导致底板的陶瓷结构上出现细微裂缝，也会导致由O形环所提供的真空密封随着加热和冷却循环而逐渐被破坏。

因此，需要一种可在静电盘与平台间提供良好气密式密封的系统，同时也需要在盘组件与平台间达到良好、均匀的热传速率。

发明内容

一种可连接到一处理腔室内的可拆卸的静电吸座，包含一静电盘；一底板，位在该静电盘下方；和一密封组件，连接到该底板的底表面上。该静电盘包含一陶瓷主体，该陶瓷主体包含一嵌埋于其中的电极、一基板承接表面和一环形凸缘。该底板具有一周围凸架(peripheral ledge)，延伸超过该陶瓷主体的环形凸缘。该密封组件包含一密封板和同心密封环。

一种制造一静电吸座的方法，包含以下步骤：形成一包含有一嵌埋电极的陶瓷主体的静电盘，该陶瓷主体具有一基板承接表面、一底表面和一环形凸缘；形成一包含有多孔陶瓷的底板，该多孔陶瓷具有一周围凸架、顶表面和底表面；形成一密封组件，其包含一密封板和一密封环。该底板的顶表面被固持抵靠在该静电盘底表面上，使得该底板的周围凸架延伸超过该静电盘陶瓷主体的环形凸缘，且该密封组件的位置抵靠在该底板的底表面上，且一熔融金属可渗入到该底板的多孔陶瓷内和陶瓷主体、底板和密封组件的间隙之间。此可透过金属键结而将陶瓷主体结合至底板上，并以金属渗入该底板的多孔陶瓷内且将密封组件结合至底板的底表面上。

一种用来在处理腔室的静电吸座与平台间形成气密式密封的密封组件，该密封组件包含一D形的密封板，其具有一平坦边缘连接到一半圆形(semicircular)周边；和一密封环，包含一与该密封板同心的圆形环，其中每一该密封板与该密封环的表面平坦值都低于约200微米。

附图说明】

通过参照附图来详细描述优选的实施方案，本发明的上述目的和其它优点将会变得更加显而易见，其中：

图1为静电吸座与平台的实施方式的放大图，示出其间的一密封组件；