[发明专利]用于高温处理的具有金属结合背板的静电定位盘组件

说明书

静电定位盘组件包括上定位盘板、下定位盘板和背板。上定位盘板包含AlN或Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;且具第一热膨胀系数。下定位盘板包含具第二热膨胀系数的材料，第二热膨胀系数大致匹配第一热膨胀系数，下定位盘板由第一金属结合剂结合至上定位盘板。背板包含AlN或Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，且由第二金属结合剂结合至下定位盘板。

本申请是申请日为2016年1月15日、申请号为“201680028164.2”、发明名称为“用于高温处理的具有金属结合背板的静电定位盘组件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的一些实施例总体上涉及可用于高温处理的基材支撑组件和静电定位盘组件。

背景技术

静电夹盘广泛用于在处理腔室处理基材期间固持基材，诸如半导体晶片，以用于各种应用，诸如物理气相沉积、蚀刻或化学气相沉积。静电夹盘一般包括嵌入在单一夹盘主体内的一个或多个电极，该单一夹盘主体包括电介质或半导体陶瓷材料，跨该电介质或半导体陶瓷材料可产生静电夹持场。

静电夹盘较机械夹持装置与真空卡盘有数个优点。例如，静电夹盘可减少机械夹持引起的应力诱发的裂痕、允许更大面积的基材暴露出以供处理(很少或无边缘排除)，并可用于低压或高真空环境。此外，静电夹盘可更均匀将基材固持在夹持表面，以允许对基材温度的更大程度的控制。

用于制造集成电路的各种工艺可能需要高温和/或大温度范围来进行基材处理。然而，在蚀刻工艺中，静电夹盘通常以高达约120℃的温度范围操作。在约120℃以上的温度下，许多静电夹盘部件将开始因不同问题而故障，诸如脱夹、来自腐蚀性化学品的等离子体侵蚀、结合可靠度等。

发明内容

在一个实施例中，静电定位盘组件包括上定位盘板、下定位盘板和背板。上定位盘板由AlN或Al₂O₃组成且具第一热膨胀系数。下定位盘板由具第二热膨胀系数的材料组成并且由第一金属结合剂结合至上定位盘板，第二热膨胀系数大致匹配第一热膨胀系数。在实施例中，下定位盘板可由a)钼、b)Si、SiC与Ti的金属基质复合物或c)渗入AlSi合金的SiC多孔体组成。背板由AlN或Al₂O₃组成并且由第二金属结合剂结合至下定位盘板。

在一个实施例中，一种制造静电定位盘组件的方法包括形成AlN或Al₂O₃的上定位盘板。上定位盘板可具有第一热膨胀系数并且包括一个或多个加热元件和一个或多个电极，以静电固定基材。方法进一步包括利用第一金属结合剂，将下定位盘板结合至上定位盘板，下定位盘板具有第二热膨胀系数，第二热膨胀系数大致匹配第一热膨胀系数。方法进一步包括利用第二金属结合剂，将包含AlN或Al₂O₃的背板结合至下定位盘板。

在一个实施例中，基材支撑组件包括多层堆叠。多层堆叠可包括电气绝缘上定位盘板、由第一金属结合剂结合至上定位盘板的下定位盘板和由第二金属结合剂结合至下定位盘板的电气绝缘背板。上定位盘板可包括一个或多个加热元件和一个或多个电极，以静电固定基材。下定位盘板可包括分布在下定位盘板的底侧上面且与下定位盘板的中心相距多个不同距离的多个特征件，其中多个特征件中的每一个容纳紧固件。基材支撑组件进一步包括由紧固件耦接至多层堆叠的冷却板。每一紧固件可施加大致相等的紧固力，以耦接冷却板至多层堆叠，其中大致相等的紧固力有助于冷却板与多层堆叠之间的均匀热传递。

附图说明

在附图的图示中作为示例而非限制地描绘了本发明的实施例，在附图中以相同的附图标记代表相仿的元件。应注意本文提及的“一”或“一个”实施例不必然指称同一实施例，而是指至少一个。

图1绘示处理腔室的一个实施例的截面侧视图；

图2绘示基材支撑组件的一个实施例的分解图；