[发明专利]于基板处理系统中控制温度

说明书

领域

此述的实施例关于半导体制造设备与方法。详言之，此述的实施例关于用于半导体基板的等离子体处理腔室。

背景

50年来，集成电路上所形成的晶体管数目已大约每两年翻倍。预计此两年倍增趋势(亦已知为摩尔定律)会持续，而在当前正设计中的未来制造程序中，形成在半导体芯片上的器件会从目前20至30纳米的临界尺寸缩小至低于100埃。随着器件几何形状缩小，制造几何形状(fabrication geometry)增加。如数年前300mm晶片取代200mm晶片，300mm晶片将很快地被400mm晶片取代。随着大面积半导体基板的处理在复杂精密度上有所增加，用于逻辑芯片的进而更大型的制造几何形状可能触手可及。

处理条件中的均匀度对于半导体制造而言一直都是相当重要的，且随着器件的临界尺寸持续减少且制造几何形状增加，不均匀的容忍度也跟着减少。不均匀是由许多因素所造成，这些因素可能与器件属性、装备特征以及制造程序的化学及物理环境相关。当半导体制造产业随着摩尔定律进步，持续需要能够非常均匀地处理的制造程序与装备。

概述

此述的实施例提供一种用于处理半导体基板的设备，所述设备具有处理腔室、配置在所述处理腔室中的基板支撑件以及盖组件，所述盖组件包含耦合至电力源的导电气体分配器以及接触所述导电气体分配器的加热器。所述盖组件也可具有分区阻隔板，所述分区阻隔板耦合至导电气体分配器，且提供多重分开的路径以供处理气体进入处理腔室内部。气体帽盖件(gas cap)提供至各种气体路径的门户，且包括热控制导管用以循环流体。

电极可定位在导电气体分配器与处理腔室的主体之间。所述电极可以是调谐(tuning)电极，用以调整腔室中的等离子体条件，且所述电极可以是环绕一部分处理空间的环形构件。所述电极可耦合至调谐电路，所述调谐电路可以是LLC电路，所述LLC电路包含电子控制器，诸如可变电容器，所述电子控制器可用于调整处理腔室的接地路径。电子传感器可用于监视电极108的电条件，且可耦合至电子控制器以进行实时、闭路控制。

一或两个电极也可耦合至基板支撑件。一个电极可以是偏压电极，且可耦合至电力源。另一个电极可以是第二调谐电极，且可耦合至第二调谐电路，所述第二调谐电路具有第二电子传感器与第二电子控制器。

盖组件的加热器与热控制导管可用于控制基板处理期间导电气体分配器的温度，同时第一调谐电极与第二调谐电极可用于独立地控制沉积速率与厚度的均匀度。

附图简述

藉由参考实施例(一些实施例说明于附图中)，可获得于上文中简要总结的本发明的更特定的说明，而能详细了解上述的本发明的特征。然而应注意附图仅说明此发明的典型实施例，因而不应将所述等附图视为限制本发明的范畴，因为本发明可容许其它等效实施例。

图1是根据一个实施例的处理腔室100的示意剖面图。

图2是根据另一实施例的设备200的示意顶视图。

为了助于了解，如可能则使用相同的附图标记指定各图公共的相同元件。应考虑，一个实施例中揭露的器件可有利地用在其它实施例上，而无须特别记叙。

详细描述

此述的实施例提供一种用于处理半导体基板的设备。图1是根据一个实施例的处理腔室100的示意剖面图。处理腔室100特征在于腔室主体102、配置在腔室主体102内的基板支撑件104以及盖组件106，所述盖组件106耦合至腔室主体102并且将基板支撑件104包围在处理空间120中。通过开口126提供基板至处理空间120，传统上可使用门(door)将所述开口126密封以供处理。

盖组件106包含电极108，所述电极108配置成邻接腔室主体102且将腔室主体102与盖组件106的其它部件分开。电极108可以是环形或类似环的构件，且可以是环状电极。电极108可为绕着处理腔室100周围、环绕处理空间120的连续循环，或者，若期望的话，则可在选定的位置不连续。一对隔离器110与112接触电极108且将电极108与导电气体分配器114在电气上以及热上分开，所述一对隔离器中的每一者可以是诸如陶瓷或金属氧化物的介电材料，例如氧化铝和/或氮化铝。导电气体分配器114(所述导电气体分配器114可以是导电面板(face plate))热接触加热器116且可物理地接触加热器116。