[发明专利]用于等离子体设备的基座组件

说明书

用于反应器系统的基座组件可以提供各种等离子体控制益处。根据各种实施例，基座组件包括主体、加热器元件、第一电极和第二电极。主体可以具有顶表面、侧表面和底表面，其中顶表面是衬底支撑表面。加热器元件可以嵌入主体内。第一和第二电极也可以嵌入基座组件的主体内，第一电极设置在加热器元件和主体的顶表面之间。第二电极通常可以靠近侧表面和底表面中的至少一个设置。

技术领域

本发明总体涉及具有基座组件的半导体处理或反应器系统，尤其涉及具有便于等离子体控制的基座组件的电容耦合反应器系统。

背景技术

反应室可用于处理其中的衬底(例如在半导体衬底上沉积各种材料层)。例如，可以将衬底放置在反应室内的基座上，并且可以将衬底和基座中的一个或两个加热到期望的温度设定点。在示例衬底处理过程中，一种或多种反应物气体可以通过加热的衬底，导致在衬底表面上沉积材料薄膜。在随后的沉积、掺杂、光刻、蚀刻和其他过程中，这些层可以制成集成电路。

半导体处理通常包括等离子体处理(例如等离子体清洁、等离子体蚀刻或等离子体增强沉积)。等离子体处理通常包括产生一种或多种反应物气体的等离子体，该等离子体有助于清洁、膜沉积和/或蚀刻。然而，常规的等离子体设备经常导致在反应室内不希望的位置无意中产生寄生等离子体。这种寄生等离子体可能具有各种不利影响，例如沉积膜的厚度均匀性降低和/或反应器表面/壁上的膜残留物沉积。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

根据各种实施例，本文公开了一种用于反应器系统的基座组件。根据各种实施例，基座组件包括主体、加热器元件、第一电极和第二电极。主体可以具有顶表面、侧表面和底表面，其中顶表面是衬底支撑面。加热器元件可以嵌入主体内。第一和第二电极也可以嵌入基座组件的主体内，第一电极设置在加热器元件和主体的顶表面之间。第二电极通常可以靠近侧表面和底表面中的至少一个设置。

在各种实施例中，第二电极包括网状材料。基座组件的主体的块体材料可以是陶瓷材料。根据各种实施例，第二电极配置为电接地以抑制侧表面和底表面中的至少一个周围的寄生等离子体，而第一电极配置为在顶表面上方可操作地产生处理等离子体。第二电极可以靠近底面延伸，使得加热器元件设置在第一电极和第二电极之间。

根据各种实施例，本文还公开了一种包括电容耦合等离子体配置的反应器系统。反应器系统可以包括基座组件和壳体。基座组件可以包括上述特征，并且壳体可以包括上部和下部。壳体还可以限定室，基座组件设置在该室中。基座组件的主体通常可以将室分成上室和下室，上室限定在壳体的上部和基座组件主体的顶表面之间，下室限定在基座组件主体的底表面和壳体的下部之间。反应器系统还可以包括设置在基座组件主体的顶表面上方的第三电极。

反应器系统还可以包括以RF功率电耦合的RF发生器，其向第一电极和第三电极中的一个提供通信，而第一电极和第三电极中的另一个电接地，从而在第一电极和第三电极之间可操作地产生电场，以在基座组件主体的顶表面上方产生处理等离子体。根据各种实施例，第二电极电接地以可操作地抑制侧表面和底表面中的至少一个周围的寄生等离子体。第三电极可以与壳体的下部电绝缘。在各种实施例中，RF发生器是第一RF发生器，反应器系统还包括第二RF发生器。第一电极可以包括第一区域和第二区域，并且第一RF发生器可以RF功率电耦合，提供与第一区域的通信，第二RF发生器可以RF功率单独电耦合，提供与第二区域的通信。