[发明专利]具有改进的均匀性的半导体处理设备

说明书

本文所述的一个或多个实施例总体上涉及利用高射频(RF)功率来改进均匀性的半导体处理设备。半导体处理设备包括设置在基板支撑元件中的RF供能的主网和RF供能的次网。次RF网放置在主RF网下方。连接组件经配置以将次网耦合至主网。流出主网的RF电流被分配进入多个连接结。这样，即使在总RF功率/电流较高的情况下，因为RF电流散布到多个连接结，防止了主网上出现热点。据此，对基板温度和膜非均匀性具有较小的影响，从而允许使用高得多的RF功率，而不会在正被处理的基板上引起局部热点。

技术领域

本文描述的一个或多个实施例总体上涉及半导体处理设备，且更特定地，涉及利用高射频(RF)功率来改进均匀性的半导体处理设备。

背景技术

半导体处理设备通常包括适用于在支撑在工艺腔室的处理区域内的晶片或基板上执行各种沉积、蚀刻、或热处理步骤的工艺腔室。随着在晶片上形成的半导体装置尺寸减小，在沉积、蚀刻、和/或热处理步骤期间对热均匀性的需求大大增加。在处理期间，晶片中温度上的小变化可能影响在晶片上执行的这些通常与温度有关的工艺的晶片内(WIW)均匀性。

通常，半导体处理设备包括设置在晶片处理腔室的处理区域中的温度控制晶片支撑件。晶片支撑件包括温度控制支撑板和耦合至支撑板的轴。在处理腔室中的处理期间，将晶片放置在支撑板上。轴通常装设在支撑板的中心处。在支撑板内部，存在由诸如钼(Mo)之类的材料制成的传导网，以将RF能量分配至处理腔室的处理区域。传导网通常被焊接到含金属的连接元件，所述连接元件通常连接到RF匹配和RF发生器或接地。

随着提供到传导网的RF功率变高，通过连接元件的RF电流也变高。将含金属的连接元件耦合到传导网的每一个焊接接头具有有限的电阻，所述电阻会由于RF电流而产生热。这样，由于焦耳加热，在传导网被焊接到含金属的连接元件的点处温度急剧上升。在传导网和连接元件之间形成的接头处产生的热在接头附近的支撑板中产生较高的温度区域，而导致跨支撑板的支撑表面的非均匀温度。

据此，在本领域中需要通过改进将RF功率输送到设置在工艺腔室中的基板支撑件内的传导电极的降低来降低处理腔室内跨支撑板的温度变化。

发明内容

本文描述的一个或多个实施例总体上涉及利用高射频(RF)功率来改进均匀性的半导体处理设备。

在一个实施例中，半导体处理设备包括：热传导基板支撑件，所述热传导基板支撑件包括主网和次网；热传导轴，所述热传导轴包括传导杆，其中所述传导杆耦合至所述次网；以及连接组件，所述连接组件经配置以将所述次网电耦合至所述主网。

在另一实施例中，半导体处理设备包括：热传导基板支撑件，所述热传导基板支撑件包括主网和次网，其中所述次网在所述主网下方间隔开；热传导轴，所述热传导轴包括传导杆，其中所述传导杆通过焊接接头来耦合至所述次网；以及连接组件，所述连接组件包括多个金属柱，其中所述多个金属柱中的每一个经配置以经由连接结(connectionjunction)将所述次网电耦合到所述主网。

在另一实施例中，半导体处理设备包括：热传导基板支撑件，所述热传导基板支撑件包括主网、次网、和加热元件，其中所述次网在所述主网下方间隔开；热传导轴，所述热传导轴包括传导杆，其中所述传导杆通过焊接接头来耦合至所述次网；连接组件，所述连接组件包括多个金属柱，其中所述多个金属柱中的每一个经配置以经由连接结将所述次网电耦合到所述主网并且被物理耦合至所述次网的每一端；射频(RF)功率源，所述射频(RF)功率源经配置以将RF功率分配至所述次网和所述主网；以及交流电(AC)功率源，所述交流电(AC)功率源经配置以将AC功率分配到所述加热元件。

附图说明

为了可以详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施例来对本公开内容进行更特定的描述，以上对本发明进行了简要概述，其中一些示出于附图中。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的典型实施例，并因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效实施例。