[发明专利]用于颗粒和金属性能增强的ESC陶瓷侧壁修饰

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月1日提交的美国临时申请No.62/357,513的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地涉及用于保护衬底支撑件的陶瓷层的侧壁的系统和方法。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。目前所命名的发明人的工作，在该背景技术部分以及本说明书的在申请时不会以其他方式被认为是现有技术的方面中描述的程度上，既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上进行的示例性工艺包括但不限于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻和/或其它蚀刻、沉积或清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件(诸如基座、静电卡盘(ESC)等)上。在蚀刻期间，可以将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且等离子体可用于引发化学反应。

诸如ESC之类的衬底支撑件可以包括布置成支撑晶片的陶瓷层。例如，在处理期间，晶片可以被夹持到陶瓷层。可以使用接合层将陶瓷层结合到衬底支撑件的基板上，该接合层可以包含包括但不限于具有填料的硅树脂、环氧基体材料等的材料。基板可以包括冷却的铝基板。

发明内容

衬底处理系统的衬底支撑件包括基板和布置在基板上的陶瓷层。陶瓷层包括下表面、配置为支撑衬底的上表面、和围绕从下表面延伸到上表面的陶瓷层的周边的侧壁，并且陶瓷层包括第一材料。在基板和陶瓷层之间设置接合层。在陶瓷层的侧壁上形成保护层。保护层之后包括与第一材料不同的第二材料。

在其它特征中，第二材料是基于非氧化铝的材料。第二材料是氧化钇喷涂。第二材料比所述第一材料具有对等离子体更大的耐性(resistance)。保护层的厚度在0.005”至0.010”之间。

在其它特征中，保护层从侧壁的邻近下表面的底部边缘延伸到侧壁的邻近上表面的顶部边缘。保护层从所述侧壁的邻近所述下表面的底部边缘延伸到距离所述侧壁的邻近所述上表面的顶部边缘预定距离处。所述预定距离为距所述顶部边缘至少0.001”。

在另外的特征中，侧壁的与上表面相邻的顶部边缘被倒角。保护层的厚度在所述侧壁的与所述下表面相邻的底部边缘和所述侧壁的邻近所述上表面的顶部边缘中的至少一者处逐渐减小。保护层的厚度保护层的厚度从介于0.005”至0.010”逐渐减小到0.001”。在基板和陶瓷层的下表面之间的接合层的周边周围布置有保护密封件，并且保护密封件不延伸到陶瓷层的下表面上。

一种形成用于衬底处理系统的衬底支撑件的方法包括：提供基板；在基板上沉积接合层；以及在基板上布置陶瓷层。陶瓷层包括下表面、配置为支撑衬底的上表面、和围绕从下表面延伸到上表面的陶瓷层的周边的侧壁，并且陶瓷层包括第一材料。该方法还包括以下中的至少一个步骤：在陶瓷层的侧壁上形成保护层，保护层之后包括不同于第一材料的第二材料；抛光陶瓷层的侧壁；以及酸蚀刻陶瓷层的侧壁。

在其它特征中，第二种材料是基于非氧化铝的材料。形成所述保护层包括在所述陶瓷层的所述侧壁上施加氧化钇喷涂。所述第二材料比所述第一材料具有对等离子体更大的耐性。

在其它特征中，抛光陶瓷层的侧壁包括将侧壁抛光至小于30微英寸的表面粗糙度。抛光陶瓷层的侧壁包括将侧壁抛光至小于10微英寸的表面粗糙度。

在另外的其它特征中，酸蚀刻陶瓷层的侧壁包括酸蚀刻侧壁以去除侧壁的玻璃相材料的外部部分。

根据详细描述、权利要求书和附图，本公开的其它适用范围将变得显而易见。详细描述和具体实施例仅仅是为了说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

本发明的一些方面具体可描述如下：

1.一种用于衬底处理系统的衬底支撑件，所述衬底支撑件包括：

基板；

布置在所述基板上的陶瓷层，其中所述陶瓷层包括下表面、配置为支撑衬底的上表面、和围绕从所述下表面延伸到所述上表面的所述陶瓷层的周边的侧壁，并且其中所述陶瓷层包括第一材料；

设置在所述基板和所述陶瓷层之间的接合层；和

形成在所述陶瓷层的所述侧壁上的保护层，其中所述保护层之后包括与所述第一材料不同的第二材料。

2.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述第二材料是基于非氧化铝的材料。

3.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述第二材料是氧化钇喷涂。