[发明专利]用于氮化铝(ALN)PVD工艺的气冷的最小接触面积(MCA)的静电吸盘(ESC)

说明书

提供本公开内容的实施方式，包含一种静电吸盘组件、一种处理腔室和一种保持基板温度的方法。在一个实施方式中，提供有静电吸盘组件，静电吸盘组件包含静电吸盘、冷却板和气体箱。冷却板包含形成于冷却板中的气体通道。气体箱可操作以控制通过气体通道的冷却气体的流量。

公开内容的背景

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及半导体器件的制造。尤其是，实施方式涉及在半导体器件的制造期间冷却静电吸盘。

背景技术

微机电系统(MEMS)是由半导体处理系统所制造的非常小的器件，用于在遍及世界的各种电子器件中。氮化铝(AlN)是在MEMS器件中常用的材料，而物理气相沉积(PVD)工艺是用于在基板上大量制造优质MEMS器件的偏好制造技术之一。

在AlN PVD工艺期间，基板被支撑在陶瓷静电吸盘(ESC)上，陶瓷静电吸盘保持在约400摄氏度的温度。为了可靠地制造MEMS器件，工艺在工艺温度中需要最小的变化。现存的ESC组件经设计以使用去离子水(DIW)冷却系统，以最小化在AlN PVD工艺中的温度变化。然而，传统的DIW冷却系统尚未能在用于PVD腔室中的ESC于以高功率和高温处理多个基板的制造运转的过程中保持稳定的温度。ESC的温度在仅几个基板经历AlN PVD工艺，同时制造MEMS之后开始趋向上升。在制造运转中被稍后继续处理的基板相较于较早的基板遭遇到较高的温度。温度急剧增加且此温度的急剧变化影响沉积于基板上的膜的应力。此外，在400摄氏度和更高的温度时，使用去离子水以冷却ESC可能产生热冲击，破坏陶瓷ESC。因此，传统的ESC的在400摄氏度和更高的温度时，不适合用以可靠地处理MEMS器件。

因此，存有一种改进的ESC的需求。

发明内容

提供本公开内容的实施方式，包含一种静电吸盘组件，一种处理腔室和一种保持基板的温度的方法。在一个实施方式中，提供一种静电吸盘组件，静电吸盘组件包含静电吸盘、冷却板和气体箱。冷却板包含形成于冷却板中的气体通道。气体箱可操作以控制通过气体通道的冷却气体的流量。

在另一个实施方式中，提供处理腔室，处理腔室包含腔室主体、气冷的静电吸盘组件和气体箱。腔室主体具有壁、盖和底部，腔室主体限定内部处理容积。气冷的静电吸盘组件设置在腔室主体的处理容积中，气冷的静电吸盘组件具有冷却板。冷却板具有气体通道，气体通道具有第一端和第二端。气体箱经构造以控制至在冷却板中的气体通道的第一端的冷却气体的流量，并从在冷却板中的气体通道的第二端接收冷却气体。

在另一实施方式中，提供有用于冷却气冷的静电吸盘组件的方法，方法包含供应冷却气体到气体箱；通过耦接至静电吸盘的冷却板将冷却气体从气体箱流出；使冷却气体从冷却板流至气体箱；以及使冷却气体流动通过在气体冷却箱中的热交换器以冷却冷却气体。

附图说明

以上本发明的详述特征能够被具体理解的方式、本发明更特定描述可以通过参照实施方式而获得，实施方式中的一些实施方式绘示于附图中。然而，应注意，附图仅绘示本发明的典型实施方式，因而不应视为对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其它有效的实施方式。

图1具有气冷的静电吸盘的处理室的示意剖视图。

图2用于静电吸盘的气体冷却布置的示意图。

图3用于在气冷的静电吸盘中的冷却板的底部平面图。

图4描绘关于气冷的静电吸盘在对应于多个制造周期的一段时间的温度变化的图。

图5图示用于冷却气冷的静电吸盘的方法。

为了便于理解，尽可能地，使用了相同的附图符号，以指示附图中共通的相同元件。考虑到，一个实施方式的元件和特征在没有特定描述下可有益地并入其它实施方式中。