[发明专利]极端均匀加热基板支撑组件

说明书

本文中所述的实施方式提供了一种实现跨工件表面的温度均匀性的基板支撑组件。在一个实施例中，提供了一种基板支撑组件，所述基板支撑组件包括主体。所述主体由陶瓷制作。所述主体具有工件支撑表面及安装表面。所述工件支撑表面及粘合吸盘主体表面具有小于10微米的平坦度。第一加热器被设置在底表面上在所述主体外部。粘合层被设置在所述第一加热器之上，其中所述粘合层是电绝缘的，且冷却基部具有由金属制作的主体。所述冷却主体具有上冷却主体表面及下冷却主体表面，其中所述上冷却主体表面的平坦度小于约10微米。

背景技术

技术领域

本文中所述的实施方式总体上涉及半导体制造，且更详细而言涉及温度受控的基板支撑组件及使用所述基板支撑组件的方法。

相关技术的描述

随着器件图案的特征尺寸变得越来越小，这些特征的临界尺度(CD)要求对于稳定及可重复的器件性能而言变成是越来越重要的准则。由于腔室不对称性(诸如腔室及基板的温度、流导、及RF场)，难以实现跨在处理腔室内处理的基板的可允许的CD变化。

在利用静电吸盘的过程中，由于基板下方的吸盘的不均匀构造，跨基板的表面的温度控制的均匀性甚至是更有挑战性的。例如，静电吸盘的一些区域具有气孔，而其他区域具有相对于气孔侧向偏移的升降杆孔。又其他的区域具有夹持电极，而其他区域具有相对于夹持电极侧向偏移的加热器电极。因为静电吸盘的结构可以侧向及方位地变化，吸盘与基板之间的热传递的均匀性是复杂的且非常难以获得，从而跨吸盘表表面造成局部热点及冷点，这从而造成沿着基板表面的处理结果的不均匀性。

吸盘与基板之间的热传递的侧向及方位均匀性进一步被静电吸盘所安装到的常规基板支撑件中常用的热传递方案复杂化。不均匀性产生了跨基板控制蚀刻速率的特定问题。详细而言，跨基板的温度的不均匀性使得难以在形成在基板中具有小的临界尺度的器件图案时控制从基板的中心到边缘的具有选择性的蚀刻。

因此，需要改进的基板支撑组件。

发明内容

本文中所述的实施方式提供了一种实现跨工件表面的温度均匀性的基板支撑组件。在一个实施例中，提供了一种基板支撑组件，所述基板支撑组件包括主体。所述主体由陶瓷制作。所述主体具有工件支撑表面及安装表面。所述工件支撑表面及粘合吸盘主体表面具有小于约10微米的平坦度。至少一个第一加热器被设置在底表面上在所述主体外部。粘合层被设置在所述第一加热器之上，其中所述粘合层是电绝缘的，且冷却基部具有由金属制作的主体。所述冷却主体具有上冷却主体表面及下冷却主体表面，其中所述上冷却主体表面的平坦度小于约10微米。

在另一个示例中，提供了一种基板支撑组件，所述基板支撑组件包括静电吸盘、至少一个第一加热器、绝缘层、及轴。所述静电吸盘包括由陶瓷制作的吸盘主体。所述吸盘主体具有嵌入的高电压夹持电极。所述吸盘主体具有工件支撑表面及粘合吸盘主体表面。所述工件支撑表面及粘合吸盘主体表面具有小于约10微米的平坦度。所述第一加热器被设置在所述粘合吸盘主体表面上在所述吸盘主体外部。所述绝缘层被设置在所述第一加热器之上。所述第一加热器具有被修整为实现比所述第一加热器的相邻部分要高的期望电阻的一部分，以便提供期望的温度输出。所述陶瓷轴具有引线，所述引线连接到嵌入在所述静电吸盘中的所述夹持电极。

本文中所述的其他实施方式提供了一种处理腔室，所述处理腔室具有基板支撑组件，所述基板支撑组件实现跨工件表面的侧向及方位均匀性。所述处理腔室具有腔室主体，所述腔室主体具有壁、底部、及盖，所述壁、所述底部、及所述盖封围内部容积。基板支撑组件被设置在所述内部容积中。所述基板支撑组件具有静电吸盘，所述静电吸盘具有由陶瓷制作的主体。所述主体具有工件支撑表面及安装表面。所述工件支撑表面及粘合吸盘主体表面具有小于10微米的平坦度。多个加热器被设置在底表面上在所述主体外部，其中所述加热器被布置在多个区中。粘合层被设置在所述多个加热器上方，其中所述粘合层是电绝缘的，且冷却基部具有由金属制作的主体。所述冷却主体具有上冷却主体表面及下冷却主体表面，其中所述上冷却主体表面的平坦度小于约10微米。