[发明专利]具有用于温度控制的流体区域的工件支撑

说明书

背景技术

多种类型的处理室可用于处理不同类型的工件。例如，工件可包括玻璃板、薄膜、带、太阳能板、镜子、液晶显示器、半导体晶片等等。例如，许多不同类型的处理室可用于在制造集成电路芯片期间，处理半导体晶片。加工室可用于对晶片退火，实施化学气相沉积、物理气相沉积、等离子蚀刻和化学蚀刻处理、热处理、表面工程和其它处理。这些类型的处理室通常包括用于将工件保持在室内的工件支撑。

在许多处理中，期望在处理期间控制工件的温度。例如，如果工件的温度是一致的，并且以期望的速率增加和降低到期望的最大值和最小值，可以优化处理工艺。

在过去，工件支撑已经用于加热工件、冷却工件、或另外的对工件温度的控制。在都通过参考的方式并入本申请中的美国专利No.5,609,720、美国专利No.5,761,023和公开号为H1-251735的日本专利申请No.S63-78975(1998)中，公开具有限定环形通道的上表面的工件支撑，该环形通道充满在不同压力下的感应气体，该感应气体接触工件的底面，用于控制工件的温度。

例如，美国专利No.5,761,023公开具有多个压力区域的工件支撑，该多个压力区域提供在支撑的上表面。密封区域提供在两个不同的区域之间，以允许在两个区域中的不同气压。更高的气压提供于对应于工件的期望更大的热传递的区域。以这种方式，当工件接受处理时，可以控制工件的温度，其中，处理可以影响工件的温度。

虽然已经做了多种尝试去设计工件支撑，这种工件支撑能够将保持在工件支撑上的工件的温度控制为不一致，但是仍存在多种不足和缺点。因此，需要进一步提高能够在处理室内控制工件的温度的工件支撑。

发明内容

总体上，本公开涉及用于在处理室中保持工件的工件支撑、用于在处理室中控制工件温度的处理方法以及工件处理系统。根据本公开，工件支撑包括多个流体区域，该多个流体区域在工件支撑和工件之间供应流体比如气体，用于在区域内影响工件的温度。根据本公开，至少某些区域不是轴对称的，以这种方式，可以沿着工件的方位角在不同的位置控制工件的温度，其中，例如，由于引发不一致热流量的处理，温度的不规律可以发生。

例如，在一个实施方式中，本公开涉及包括限定工件接收表面的工件支撑的一种工件支撑。工件接收表面用于接收和保持工件，比如半导体晶片。然而，应当理解，任何合适的工件可以保持在根据本公开的工件支撑上。

工件支撑包括分隔成多个流体区域的工件接收表面。每一个流体区域与对应的流体供应连通，用于包括在单个流体区域的工件接收表面和工件的对应的表面部分之间的被加压流体。当流体供给每一个流体区域，每一个流体区域都被加压。流体区域被分开，从而每一个流体区域构造成独立于其它区域被加压。此外，至少某些区域在工件接收表面具有不同的方位角。这个结构可以允许独立地调节在每一个方位角区域的温度，以便通过校正不一致方位角的处理的影响，实现期望的在工件表面上的控制温度分布。

例如，在一个实施方式中，工件接收表面可以包括具有外围带的外周区。外围带可以划分成具有不同方位角位置的流体区域。例如，外围带可以划分成大约2个区域到大约12个区域，比如大约3个区域到大约12个区域。在一个实施方式中，工件支撑还可以包括位于工件接收表面中心的流体区域。位于中心的流体区域可以具有圆形或多边形的外形，并被外围带环绕。

具有不同的方位角位置的流体区域可以都具有基本上相同的外形和表面面积。例如，当沿着外围带定位时，外围带可以划分成相等的部分。然而，在其它的实施方式中，具有不同的方位角位置的流体区域可以有不同的尺寸和外形。

如上所述，流体区域可以独立地运行。例如，在一个实施方式中，流体区域可以由脊条分开，脊条与位于工件支撑上的工件形成密封。

在一个实施方式中，工件支撑可以包括形成对工件的静电吸力的静电卡盘。在这个实施方式中，例如，工件支撑可以包括至少一个嵌入合适的电介质材料中的金属电极。每一个电极被封装在电介质材料内，而且，工件支撑可以与直流电源连通，用于将电压应用于封装电极。

根据本公开制成的工件支撑可以与任何合适的处理室配合使用。在一个实施方式中，例如，工件支撑可以位于处理室中，该处理室与等离子体供应连通以供应等离子体给室。例如，等离子体供应可以用于在处理室内在工件上进行等离子体增强化学气相沉积。然而，应当理解，工件支撑可以用在处理室中，在该处理室中，实施其它的处理，比如退火、离子蚀刻、等离子蚀刻，等等。