[发明专利]用于基板处理腔室部件的热辐射阻挡层

说明书

提供一种用于基板支撑件加热器及相关腔室部件的设备，所述基板支撑件加热器及相关腔室部件具有减少的能量损失。在一个实施方式中，提供一种基板支撑件加热器。所述基板支撑件加热器包括：加热器主体，具有接收基板的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；加热元件，被配置在加热器主体中且介于第一表面与第二表面之间；以及热阻挡层，被设置在加热器主体的第二表面上，其中热阻挡层包括第一层与第二层，所述第二层设置在所述第一层上。

发明背景

发明领域

本发明的实施方式涉及用在腔室与腔室部件中的热阻挡层(thermal barrier)，所述腔室与腔室部件用于在基板上的电子装置制造中的热处理。

现有技术的描述

基板处理腔室通常用于半导体制造中，以便在基板上制造电子装置。这些腔室包括加热器，所述加热器一般是呈碟状(disk-shaped)主体的形式，所述碟状主体由陶瓷材料所制作，且所述加热器包括嵌于所述碟状主体中的加热元件。加热器用以支撑基板，且加热元件用以将基板加热至期望温度，以助于基板上的电子装置制造处理，所述处理包括沉积、注入(implantation)、或蚀刻。这些加热器(以及嵌于加热器中的加热元件)一般被构造成施加均匀的热能至陶瓷主体的基板接收表面，所述表面一般是碟状主体的上表面。

大量能量被施加至加热器的加热元件，且施加至加热元件的热通常借助辐射、传导、和/或对流传递至基板。然而，大部分施加至加热元件的能量通过碟状主体的背面(与基板接收表面相对)以及碟状主体的次表面(侧面)损失。此损失的能量通常从这些表面辐射至安装加热器的腔室。自这些表面损失的能量可能通过释放原本将用以加热基板的热能而减损处理效能。损失的能量也可能被其他腔室部件吸收，且这些腔室部件中的一些部件需要维持在远低于加热器温度和/或基板温度的温度，以避免在这些腔室部件上的沉积。因此，这些腔室部件必须由冷却流体冷却，以移除由加热器辐射的热能。因此，传统加热器提供对转换成热能的电力的不充分使用，且周围腔室部件的加热需要辅助的冷却设备与方法以移除此过量的热，这两者皆对拥有成本产生影响。进一步而言，由在腔室中所执行的处理加热的腔室部件的表面(诸如腔室侧壁)可能使此热能损失至周围环境。此损失的能量进一步减少制造处理的效能且可能增加拥有成本。

因此，存在对一种热辐射阻挡层的需要，此阻挡层应用于腔室部件以减少热能损失。

发明内容

在此提供用于减少基板支撑件加热器与相关腔室部件的热损失的方法与设备。在一个实施方式中，基板支撑件加热器可包括碟状主体，且涂层、膜、箔、或片作为辐射阻挡层耦接至所述碟状主体的至少一个主表面。辐射阻挡层也可以涂层、膜、箔、或片的形式耦接至碟状主体的次表面(侧面)。可利用辐射阻挡层以反射热能和/或使碟状主体外侧的热传递最小化。辐射阻挡层改善碟状主体的至少一个主表面的热均匀度达至少2倍(factor)。所述涂层、膜、箔、或片可包含含钇(Y)材料，诸如钇稳定化的氧化锆(ZrO₂)。所述涂层、膜、箔、或片可包含诸如钙钛矿(Perovskite)之类的氧化物矿物物种(oxide mineral species)。所述涂层、膜、箔、或片可以是借助烧结、等离子体喷涂、电子束沉积、物理气相沉积、与前述技术的组合附着至碟状主体的表面的单层或多层。所述涂层、膜、箔、或片可包含纳米材料与纳米级的元素材料(nano-sized elemental material)与化合物。所述涂层、膜、箔、或片可包括具不同性质的多个层，所述性质诸如厚度、密度、辐射率(emissivity)、与前述性质的组合。

在一个实施方式中，提供一种基板支撑件加热器。所述基板支撑件加热器包括：加热器主体，具有接收基板的第一表面以及与第一表面相对的第二表面；加热元件，设置在所述加热器主体中且介于第一表面与第二表面之间；心柱，耦接至所述加热器主体的第二表面；以及热阻挡层，设置在所述加热器主体的第二表面上，其中所述热阻挡层包括涂层、片或箔。