[发明专利]平坦衬底边缘与开放体积接触的平衡途径和侧封

说明书

本发明提供了平坦衬底边缘与开放体积接触的平衡途径和侧封，具体提供了用于衬底处理系统的基座，其包括具有面向衬底的表面的基座主体。环形带布置在面向衬底的表面上，该表面构造成支撑衬底的径向外边缘。腔被限定在基座主体的面向衬底的表面中并且位于环形带的径向内侧。腔在衬底的底表面和基座主体的面向衬底的表面之间产生体积。多个排气孔通过基座主体并且与腔流体连通，以在处理期间使衬底的相对面上的压力平衡。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月28日提交的美国临时申请No.62/414,072的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地涉及用于衬底处理系统的基座。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在该背景技术部分中描述的程度上的目前提名的发明人的工作和在申请时可能无资格另外作为现有技术的描述的方面既未清楚地，也未隐含地被承认作为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于在衬底上沉积膜，蚀刻或处理在衬底上的膜，衬底例如半导体晶片。衬底处理系统通常包括处理室、气体分配装置和基座。在处理期间，衬底被布置在基座上。可以将不同的气体混合物引入处理室以处理膜。衬底加热和/或射频(RF)等离子体也可用于激活化学反应。

基座的承载环通常以沿着衬底的径向外边缘的窄带的形式接触衬底。通常，窄带的宽度为1.0mm至1.5mm。最小接触面积(MCA)销用于支撑衬底的中心区域。衬底中心处的MCA销将衬底的中心提升高于支撑衬底外边缘的窄带，从而产生衬底弯曲状态。换句话说，MCA销的顶表面被抬升高于由窄带限定的平坦表面。衬底边缘以切线或线接触接触承载环。这需要在输送和处理期间衬底和基座的精确对准。由于所需的精度和“现场”设置的限制，销和承载环通常不会充分地阻挡在衬底的背面上的沉积。由于与衬底的背面边缘的接触量也受到限制，所以这种方法在偏心衬底放置方面也不那么能耐受。

发明内容

一种用于衬底处理系统的基座，其包括：基座主体，其包括面向衬底的表面。布置在所述面向衬底的表面上的环形带被构造成支撑所述衬底的径向外边缘。腔被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧。所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积。多个排气孔通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡。

在其他特征中，带的宽度在4mm至12mm的范围内。带的宽度在5mm至9mm的范围内。带的宽度在6mm至7mm的范围内。带的表面粗糙度(Ra)在2至32的范围内。表面粗糙度(Ra)在2至24的范围内。表面粗糙度(Ra)在2至16的范围内。

在其他特征中，多个排气孔包括从基座主体的径向外侧径向向内延伸的第一排气部分和从第一排气部分的径向内边缘延伸到腔的第二排气部分。

在其他特征中，多个排气孔包括从基座主体的底侧朝向腔轴向延伸的第一排气部分和包括将第一排气部分连接到腔的多个孔的第二排气部分。

在其它特征中，带由选自导电材料的表面上形成的电介质涂层、未涂覆的导电材料、未涂覆的金属和未涂覆的电介质材料组成的材料制成。

在其他特征中，环被布置在衬底和带的径向外侧。环的顶表面布置在衬底的顶表面上方。环由电介质材料制成。

在其它特征中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。环包括径向设置在衬底的内部和下方的径向内表面以及径向设置在衬底外侧的径向外表面。环的顶表面平行于衬底的顶表面。环由电介质材料制成。

在其它特征中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。基座主体包括围绕其径向外边缘的环形凹口。环布置在环形凹口中。环的底表面位于衬底的底表面下方。环的顶表面位于衬底的顶表面下方。环由电介质材料制成。