[发明专利]衬底保持设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种均匀地控制衬底温度的衬底保持设备。

背景技术

近年来，在半导体制造中集成密度变得很高。对于较高的集成电路生产率，衬底温度必须在良好再现性的情况下被精确且均匀地控制。

例如，在通过溅射形成铝(Al)薄膜时，为了将Al埋入微孔中，该处理在400℃至500℃的温度范围内执行。为了在该温度范围内将Al埋在微孔中而不形成空穴，要求精确、均匀的温度控制。

当通过CVD在衬底上形成钨(W)膜或氮化钛(TiN)膜时，该处理在300℃至600℃的温度范围内执行。同样在该情况下，精确、均匀的衬底温度控制是确定薄膜的诸如电特性和膜厚度分布之类的多种特性的重要因素。在衬底直径增加时，更重要的是使衬底温度均匀，用于维持和提高产量。

作为与该问题相关联的技术，例如，日本专利特开No.2000-299288说明一种等离子体处理设备。在该设备中，由电阻加热器所加热的台架经由热传导片材热联接至冷却夹套。来自台架的热经由冷却夹套散到室外。日本专利特开No.2000-299371说明一种在静电卡盘和冷却基件之间设有可变形片材的静电卡盘装置。

即使借助上述传统技术，也难于精确且均匀地控制衬底温度。尤其，在包括加热机构的衬底保持设备中，热应变可能在加热时发生并降低衬底保持机构、热传导构件和加热机构之间的粘接。于是，不能精确且均匀地维持衬底温度。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而作出的，并且得到了一种可以精确且均匀地控制衬底温度的衬底保持设备。

为了解决上述问题，提供一种衬底保持设备，其包括：构造成保持衬底的衬底保持机构；加热机构；以及热传导构件，所述热传导构件插入衬底保持机构和加热机构之间以与所述衬底保持机构和所述加热机构接触，并将由加热机构产生的热传导至衬底保持机构，其中热传导构件具有向衬底开口的凹进的截面。

根据本发明，插入衬底保持机构和加热机构之间的热传导构件具有凹进的截面。即使加热机构发生热应变，也可以维持加热机构、热传导构件和衬底保持机构之间的粘接。因此，可以精确且均匀地控制衬底温度。

本发明的其它特征将从以下参照附图的典型实施例说明而变得清楚。

附图说明

图1示出根据本发明的实施例的衬底保持设备的布置；

图2A是示出该实施例的热传导片材的俯视图；

图2B是沿着图2A的线i-i得到的剖视图；

图3A是示出作为比较示例的热传导片材的未加热状态的视图；

图3B是示出作为比较示例的热传导片材的加热状态的视图；

图4A是示出该实施例的热传导片材的未加热状态的视图；

图4B是示出该实施例的热传导片材的加热状态的视图；

图5是示出在该实施例的静电卡紧板的外周边部分处的板簧的布局的视图；

图6是示出该实施例的板簧的剖视图；

图7A是示出实施例的热传导片材的俯视图；

图7B是沿着图7A的线ii-ii得到的剖视图；

图8是示出在实施例的实验中采用的衬底保持设备的布置的视图；

图9是示出在相应的实验条件下的衬底温度分布的图表；

图10是形成在图4A中所示的热传导片材中的气体通道的放大图；

图11A是微波纹管的俯视图；以及

图11B是该微波纹管的侧视图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明实行本发明的实施例。应注意，以下待说明的实施例仅仅是执行本发明的示例，并且应该依据实施本发明的设备的布置和多种条件在需要的时候被修正和修改，并且本发明不受以下实施例限制。

【设备的布置】

将参照图1说明根据本发明的一个实施例的衬底保持设备100的总体布置。图1是示出根据本发明的该实施例的衬底保持设备的布置的视图。如图1中所示，衬底保持设备100包括用于保持衬底103的衬底保持机构105、布置在衬底保持机构105下方的加热机构133、以及插入衬底保持机构105与加热机构133之间的热传导构件107。