[发明专利]具有经共轴馈送的共轴射频馈给与多区交流加热器电源输送的等离子体反应器静电卡盘

说明书

相关申请

本发明主张在2008年5月5日申请的美国临时申请案案号：61/126,611以及在2008年6月19日申请的美国申请案案号：12/142,640的优先权。

背景技术

对于直径300mm的晶片而言，需要可移动的阴极或晶片支撑座，因为藉此可将工件或半导体晶片与顶盖之间的间隙或距离调整多达数英寸。有此需求的其中一个原因是：对于既定工序，通过改变晶片到顶盖之间的间隙，可改善一些工艺参数。另一项需求是能够有效率地将射频偏压功率耦接至阴极。再一项需求是通过数对供应线及回流交流电导体将交流功率传输至位于阴极内独立的内侧及外侧加热器组件。另一项需求是设置供给和回流导管，以传送氦气到阴极的晶片支撑表面背侧的冷却通道。还一项需求是设置供给与回流导管，以输送冷却剂至阴极中的冷却剂通路。设置导体以传输高压直流功率至位于阴极中的静电夹持(卡盘)电极也是必须的。各种导管以及电导体必须在电性上与传输至阴极的高射频功率兼容，同时容许在数英寸(例如4英寸)的大范围上控制阴极的轴向位移。

发明内容

在此提供用于等离子体反应器腔室内的工件支撑座。此支撑座包括：具有工件支撑表面的绝缘盘；位于所述绝缘盘下方的导电板；以及位于所述导电板下方的轴向移位共轴射频路径组件，其中所述绝缘盘包含多个电机构以及多个热传媒通道。所述共轴射频路径组件包括：中心导体、接地的外侧导体以及隔离所述中心导体与所述外侧导体的管状绝缘体，由此所述绝缘盘、所述平板以及所述共轴射频路径组件组成可动组件，而所述可动组件的轴向移动是由举升伺服机构控制。多个导管轴向地延伸经过所述中心导体，且耦接至所述热传媒机构。多个电导体轴向地延伸经过所述管状绝缘体，且连接至所述电机构。

附图说明

以上仅为简短概括说明，为使上述本发明的示范性实施例可被实现及详细地被理解，可参照呈现在图式中的实施例，以获得本发明更具体的叙述。然而，为了避免模糊本发明，在此并未讨论一些特定的熟知工序。

图1表示根据一个实施例的等离子体反应器。

图2为图1的等离子体反应器的晶片支撑座的剖面正视图。

图3为图2的晶片支撑座的顶部局部放大图。

图4为沿图2的线4-4的剖面图。

图5为沿图2的线5-5的剖面图。

为使容易理解，图中共同的相同组件尽可能以相同的标号表示。应理解在一实施例中的组件或特征结构可以有益地被应用在其它实施例中而无须进一步的记载。然而，应注意，图中仅表示本发明的示范性实施例，因此并不应被视为本发明的限制，因为发明允许其它等效的实施例。

具体实施方式

请参照图1，等离子体反应器具有由圆柱状侧壁102、顶盖104及底板106所限定的腔室100，底板106的周缘与侧壁102契合。顶盖104可为气体分配板，该气体分配板接收来自处理气体供应器108的处理气体。等离子体射频电源可由各个内线圈天线110及外线圈天线112而感应耦接至腔室100，内线圈天线110及外线圈天线112经由各个射频阻抗匹配组件118、120连接至各个射频电源产生器114、116。为了使射频功率由线圈天线110、112能穿过顶盖104感应耦合并感应耦接至腔室100内，顶盖或气体分配板104可由非导电材料制成。替代地，或是附加地，将由另一射频产生器122及阻抗匹配器124产生的射频等离子体电源自顶部电极126电容性地耦合。为了使来自线圈天线110和112的射频功率感应耦接至腔室100内，顶部电极126可为本领域已知的法拉第遮蔽件(Faraday shield)的形式，其由外部导体环128及多个导电触指130所构成，且导电触指130从外部导体环128径向地向内延伸。或者，在没有线圈天线110、112的情况下，顶盖104可由金属制成并作为顶部电极，该顶部电极经由阻抗匹配124连接至射频产生器122。侧壁104及底板106可由金属制成并电性接地。真空泵132可通过底板106而将腔室100抽真空。