用于穩(wěn)定化高溫沉積的氣冷式基板支撐件的制作方法
【專利摘要】本公開內(nèi)容的實(shí)施方式提供用于穩(wěn)定基板溫度的設(shè)備及方法，通過：流動(dòng)冷卻氣體流至基板支撐件中的冷卻通道的入口，使用熱交換器從冷卻通道的出口接收冷卻氣體流，以及釋放冷卻氣體至最近環(huán)境，例如清潔室或微環(huán)境。
【專利說明】
用于穩(wěn)定化高溫沉積的氣冷式基板支撐件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開內(nèi)容的實(shí)施方式涉及用于處理半導(dǎo)體基板的設(shè)備及方法。更特定地，本公 開內(nèi)容的實(shí)施方式涉及用于在高溫處理期間穩(wěn)定基板溫度的設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在一些半導(dǎo)體處理中，欲處理的基板的溫度通常由接合至基板支撐件的吸熱器 (例如，大型熱傳導(dǎo)主體)維持。傳統(tǒng)上，使用于高溫物理氣相沉積(PVD)的吸熱器不會(huì)主動(dòng) 冷卻，因?yàn)檫@些PVD腔室中的溫度太高以至于傳統(tǒng)冷卻劑會(huì)在吸熱器冷卻通道中沸騰。由于 傳統(tǒng)PVD方法通常包含相當(dāng)短的沉積時(shí)間（例如，10秒的數(shù)量級(jí)），負(fù)載于基板上的熱可通過 基板下方相對(duì)大的吸熱器而消散。然而，隨著PVD方法中沉積時(shí)間的延長(zhǎng)(例如，成為上百秒 至上千秒的范圍），非主動(dòng)式冷卻基板支撐件無法消散負(fù)載于欲處理的基板上的熱，而導(dǎo)致 欲沉積的薄膜的處理偏差和劣化。針對(duì)持久的PVD處理，已使用G A LDE:NT傳熱液體或 其它類似的高沸點(diǎn)冷卻劑來冷卻基板支撐件。然而，這些高沸點(diǎn)冷卻劑不僅昂貴而且易于 熱分解，并且可變成腐蝕性的和/或釋放例如HF和氟光氣的有害氣體。
[0003] 因此，需要改進(jìn)的用于針對(duì)高溫PVD處理的控制基板溫度的設(shè)備及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開內(nèi)容一般涉及用于在高溫處理期間于處理腔室中控制基板溫度的設(shè)備及 方法。
[0005] 本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式提供基座組件?；M件包含:靜電卡盤，所述靜電卡 盤具有基板支撐表面;底板，所述底板接合至靜電卡盤且具有形成于底板中的冷卻通道；以 及冷卻組件，所述冷卻組件經(jīng)由入口通路和出口通路連接至冷卻通道。所述冷卻組件包含： 用于產(chǎn)生冷卻氣體流的栗、耦接在栗和入口通路之間的流控制器、以及耦接至出口通路的 熱交換器。
[0006] 本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施方式提供用于處理半導(dǎo)體基板的設(shè)備。所述設(shè)備包含： 腔室主體和基座組件，所述腔室主體界定處理體積，所述基座組件用于在處理期間支撐一 個(gè)或多個(gè)基板。所述基座組件包含:靜電卡盤和底板，所述靜電卡盤具有基板支撐表面并且 設(shè)置于處理體積之中，所述底板接合至靜電卡盤，其中底板具有形成于底板中的冷卻通道。 所述設(shè)備進(jìn)一步包含:冷卻組件，所述冷卻組件經(jīng)由入口通路和出口通路連接至基座組件 的冷卻通道。所述冷卻組件設(shè)置于處理體積外部。所述冷卻組件包括:用于產(chǎn)生冷卻氣體流 的栗、耦接在栗和入口通路之間的流控制器、以及耦接至出口通路的熱交換器。
[0007] 本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施方式提供用于控制欲處理的基板的溫度的方法。所述方 法包含以下步驟:在處理腔室中于基板支撐件上處理基板;供應(yīng)冷卻氣體流，以冷卻形成于 基板支撐件中的通道以控制基板的溫度;流動(dòng)冷卻氣體流通過熱交換器離開冷卻通道；以 及釋放冷卻氣體流返回到圍繞處理腔室的環(huán)境中。在一個(gè)實(shí)施方式中，基板支撐件可為靜 電卡盤。
【附圖說明】
[0008] 因此，以上簡(jiǎn)要總結(jié)的本公開內(nèi)容的上述特征可被詳細(xì)的理解的方式、對(duì)本公開 內(nèi)容更加特定的描述可以通過參考實(shí)施方式獲得，所述實(shí)施方式中的一些示出于附圖之 中。然而，值得注意的是，所述附圖僅示出了本公開內(nèi)容的典型的實(shí)施方式，而由于本公開 內(nèi)容可允許其它等效的實(shí)施方式，所述附圖因此并不會(huì)被視為對(duì)本公開內(nèi)容范圍的限制。
[0009] 圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的物理氣相沉積腔室的截面示意圖。
[0010] 圖2為高溫處理期間用于溫度控制的示意性基板支撐件。
[0011] 圖3為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的用于溫度控制的方法的流程圖。
[0012] 為了便于理解，已在盡可能的情況下使用相同的參考數(shù)字指定這些附圖中共通的 相同元件。可以考慮到的是，一個(gè)實(shí)施方式中的多個(gè)元件可有利地整合于其他它實(shí)施方式， 而無須贅述。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本公開內(nèi)容的實(shí)施方式涉及用于在高溫處理期間穩(wěn)定基板溫度的設(shè)備及方法。更 特定地，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式使用開回路(open loop)空氣循環(huán)用于冷卻高溫基板支撐 件的通道。本公開內(nèi)容的實(shí)施方式提供用于穩(wěn)定基板溫度的設(shè)備及方法，通過:流動(dòng)冷卻氣 體流至基板支撐件中的冷卻通道的入口，使用熱交換器從冷卻通道的出口接收冷卻氣體 流，以及釋放已冷卻的冷卻氣體到環(huán)境。栗可耦接至冷卻通道的入口，以從圍繞處理腔室的 環(huán)境(例如，從安置處理腔室的清潔室)抽取空氣。熱交換器可相鄰于處理腔室放置，以便無 須延伸至建物外部的排放線。
[0014] 本公開內(nèi)容的實(shí)施方式允許使用清潔室中的空氣為冷卻氣體，并且使已使用的冷 卻氣體能夠直接釋放至環(huán)境，而不會(huì)升高清潔室環(huán)境的溫度并且不會(huì)釋放潛在危險(xiǎn)的熱排 放冷卻氣體，例如在大于200°C的溫度下的排放冷卻氣體到最近圍繞處理腔室的工作/維持 區(qū)域。
[0015] 可使用本公開內(nèi)容的實(shí)施方式以在實(shí)施延長(zhǎng)的時(shí)間周期的高溫處理期間穩(wěn)定基 板溫度。例如，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式證實(shí)了控制基板溫度接近約400攝氏度并且針對(duì)處理 時(shí)間至超過1000秒而不會(huì)觸發(fā)欲沉積的薄膜的熱感應(yīng)處理偏差及劣化的能力?？墒褂帽竟?開內(nèi)容的實(shí)施方式以冷卻使用于物理氣相沉積(PVD)腔室、等離子體增強(qiáng)PVD腔室、蝕刻腔 室、或其它合適的腔室中的高溫基板支撐件。本公開內(nèi)容的實(shí)施方式使用惰性氣體或空氣 當(dāng)作用于高溫基板支撐件中溫度控制的冷卻流體。
[0016] 圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的物理氣相沉積腔室100的截面示意圖。處 理腔室100包含具有側(cè)壁104的腔室主體102、腔室底部106、以及封閉內(nèi)部體積110的蓋組件 108?；M件120在處理期間設(shè)置于內(nèi)部體積110中以支撐基板112。可設(shè)置處理套件114于 內(nèi)部體積110中。處理套件114可至少包含沉積環(huán)116和接地屏蔽118，放置沉積環(huán)116以覆蓋 基座組件120,放置接地屏蔽118以覆蓋側(cè)壁104的內(nèi)部表面104a。
[0017] 蓋組件 108-般包含革巴標(biāo)背板（target backing plate)122、祀標(biāo)（target)124、以 及磁控管126?？赏ㄟ^腔室壁104支撐靶標(biāo)背板122。陶瓷環(huán)封口 128可設(shè)置于靶標(biāo)背板122和 腔室壁104之間。陶瓷環(huán)封口 128功能如同腔室主體102和靶標(biāo)背板122之間的真空封口以及 電氣隔離器(electrical isolator)兩者。上方屏蔽環(huán)130設(shè)置于祀標(biāo)124和接地屏蔽118之 間。上方屏蔽環(huán)130有意地設(shè)置靠近但不觸碰靶標(biāo)124,以限制圍繞靶標(biāo)124及背板122的側(cè) 面的等離子體點(diǎn)火，因而防止來自靶標(biāo)124及背板122的側(cè)壁的重新沉積材料的任何飛濺。
[0018] 靶標(biāo)124可通過電源132相對(duì)于接地(例如，腔室102)以RF和/或DC電源偏壓。從氣 源134經(jīng)由管道136供應(yīng)氣體(例如，氬)至內(nèi)部體積110。氣源134可包括反應(yīng)性氣體或非反 應(yīng)性氣體。等離子體由基板112和靶標(biāo)124之間的氣體形成。等離子體內(nèi)的離子被加速朝向 靶標(biāo)124并造成材料由靶標(biāo)124去除。去除的靶標(biāo)材料沉積于基板112上。在處理期間，蓋組 件108、上方屏蔽環(huán)130、接地屏蔽118、沉積環(huán)116以及覆蓋環(huán)133約束形成于內(nèi)部體積110中 的等離子體至基板112上方的區(qū)域。
[0019] 耗損的處理氣體以及副產(chǎn)物由處理腔室100穿過排放口 138被排放，排放口 138接 收耗損的處理氣體并引導(dǎo)耗損的處理氣體至連接至一個(gè)或多個(gè)排放栗142的排放管道140。
[0020] 基座組件120可以可移動(dòng)地設(shè)置覆蓋于腔室底部106。在一個(gè)實(shí)施方式中，基座組 件120可包含基板支撐件144、底板146、接地板148以及氣體冷卻組件150?；逯渭?46、 底板146以及接地板148可堆迭在一起而形成接合至中央軸件152的碟狀主體。提升機(jī)構(gòu)154 可耦接至基座組件120的中央軸件152,以將基座組件120在用于處理的上方位置和用于基 板裝載/卸載的下方位置之間移動(dòng)。
[0021] 基板支撐件144具有用于支撐位于基板支撐件144上的基板112的上表面156。在一 個(gè)實(shí)施方式中，基板支撐件144可為靜電卡盤，所述靜電卡盤包含具有嵌入介電主體中的電 極158的介電主體。介電主體典型地由高熱傳導(dǎo)性介電材料制成，例如熱分解氮化硼、氮化 鋁、氮化硅、氧化鋁或等效材料。電極158可耦接至電源160,電源160提供電力至電極158以 控制卡緊力(chucking force)。
[0022] 基板支撐件144可包含一個(gè)或多個(gè)加熱元件149以維持基板支撐件144和基板112 在所期望的溫度下。在一個(gè)實(shí)施方式中，加熱元件149可為嵌入電極158下方的基板支撐件 144中的電阻性加熱器。加熱元件149可耦接至電源147。為了在短時(shí)間的沉積處理期間維持 所期望的溫度，在高能沉積期間當(dāng)基板支撐件144和基板112的溫度升高高于初始溫度設(shè)定 點(diǎn)時(shí)，可調(diào)低或關(guān)閉加熱元件149。當(dāng)沉積時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，可需要額外的冷卻以維持所期望的 溫度。
[0023] 基板支撐件144可通過擴(kuò)散結(jié)合或其它結(jié)合方法接合至底板146,以在底板146和 基板支撐件144之間提供良好的熱傳導(dǎo)。底板146可功能如同吸熱器以在處理期間維持基板 支撐件144和基板112中的溫度穩(wěn)定性。底板146可由具有適合匹配覆蓋的基板支撐件144的 熱屬性的材料制成。例如，底板146可包括陶瓷和金屬(例如鋁或碳化硅)的合成物?？蛇x地， 底板146可完全由金屬制成，例如不銹鋼、銅或鋁。
[0024] 接地板148可為基板支撐件144和底板146提供支撐。接地板148典型地由金屬材料 制成，例如不銹鋼或鋁。底板146可從接地板148移除以便利于基板支撐件144和底板146的 更輕易的替換和維持。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施方式中，底板146可包含冷卻通道162?？赏ㄟ^將溫度調(diào)節(jié)流體流過冷 卻通道162而主動(dòng)控制、冷卻或加熱底板146的溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，冷卻通道162可穿 過通路164、166連接至氣體冷卻組件150。通路164、166可穿過中央軸件152的內(nèi)部體積152a 設(shè)置，以連接底板146中的冷卻通道162和設(shè)置于腔室主體102外部的氣體冷卻組件150。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施方式中，冷卻組件150經(jīng)配置以使用來自處理腔室100的環(huán)境的空氣當(dāng) 作冷卻流體。冷卻組件150可包含入口 168及出口 170,入口 168從處理腔室100外部最近的環(huán) 境抽取空氣以冷卻，出口 170輸出穿過冷卻通道162回到環(huán)境的循環(huán)空氣。入口 168及出口 170均開口至處理腔室100外部最近的環(huán)境，例如設(shè)置處理腔室的清潔室、或微環(huán)境。冷卻組 件150可包含栗以驅(qū)動(dòng)空氣穿過冷卻通道162。冷卻組件150可包含熱交換器，以在釋放空氣 至環(huán)境前恢復(fù)回到大氣溫度的空氣的溫度。冷卻組件150中的熱交換器使感受器組件16能 夠使用來自最近環(huán)境的空氣被冷卻〇,而無須額外管路以從冷卻通道傳送熱空氣至外部環(huán) 境。
[0027] 可選地，壓縮氣源169(例如，壓縮清潔干空氣(CDA)或氮)可耦接至入口 169作為氣 源用于冷卻通道162。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓縮氣源169可為瓶裝的⑶A或氮。在另一個(gè)實(shí)施 方式中，壓縮氣源169可為通過來自低溫液態(tài)氮槽供應(yīng)的安置系統(tǒng)的CDA或氮的現(xiàn)有供應(yīng)。 [0028]通過控制器172控制處理腔室100中實(shí)施的處理，控制器172執(zhí)行具有指令集的程 式碼以操作腔室100的部件，以便于在處理腔室100中處理基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器 172可主動(dòng)控制基板支撐件146的溫度。例如，控制器172可連接至放置以量測(cè)基板112和/或 基板支撐件144的溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器174。溫度傳感器174顯示為嵌入基板支撐 件144中。可選地，一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器174可放置于其它位置，或?yàn)榉墙佑|式感應(yīng)器?？?制器172可根據(jù)由傳感器174所量測(cè)的溫度傳送控制信號(hào)至冷卻組件150,以調(diào)整冷卻處理。 例如，控制信號(hào)可包含控制通過冷卻通道162的冷卻流體的壓力和/或流動(dòng)速率的信號(hào)。
[0029] 圖2為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的基座組件120的截面示意圖，展示了冷卻 組件150的細(xì)節(jié)。冷卻組件150可通過通路164、166連接至底板146中的冷卻通道162。冷卻通 道162可以以一種配置形成于底板146中，所述配置促進(jìn)了底板146內(nèi)均勻的溫度。通路164、 166可為適于傳輸熱流體(例如于高至約200攝氏度溫度下的空氣流)的管輸送(tubing)。通 路164、166可為娃管輸送或金屬管輸送。
[0030] 冷卻組件150可包含栗202?？墒褂美?02以從最近環(huán)境(例如，清潔室中的環(huán)境)穿 過入口 168抽取空氣，并將所抽取的空氣經(jīng)由通路164栗送至冷卻通道162?？蛇x地，栗202可 連接至用于傳遞惰性氣體至冷卻通道162的惰性氣源。流控制器204可耦接至栗202以調(diào)整 由栗202輸出的壓力和/或流動(dòng)速率。在一個(gè)實(shí)施方式中，流控制器204可連接至系統(tǒng)控制器 172并由系統(tǒng)控制器172所控制。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制器172可使用流控制器204控 制空氣流的流動(dòng)速率和/或壓力，以響應(yīng)設(shè)置于基座組件120中的溫度傳感器174所量測(cè)的 基板112或基板支撐件144的溫度。例如，若基座組件120或基板112的溫度較靶標(biāo)溫度高，則 可增加空氣流的流動(dòng)速率和/或壓力，且若基座組件120或基板112的溫度較靶標(biāo)溫度低，則 可減低空氣流的流動(dòng)速率和/或壓力。
[0031] 在流經(jīng)冷卻通道162時(shí)，熱交換在底板146和空氣流動(dòng)之間發(fā)生。在處理期間，當(dāng)基 座組件120維持在升高的溫度下時(shí)，空氣流的溫度由熱交換而增加。結(jié)果，經(jīng)過通路166離開 的空氣流可處于高至約200攝氏度的溫度下。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施方式中，冷卻組件150包含熱交換器206,熱交換器206耦接至通路166 以在釋放空氣流返回到環(huán)境(例如清潔室中的環(huán)境)前降低空氣流的溫度。熱交換器206可 包含連接于出口通路166及出口 170之間的氣體通路210。熱交換器206可耦接至冷卻流體源 208。從冷卻通道162離開的高溫空氣流穿過出口 170進(jìn)入熱交換器206,以在進(jìn)入返回到環(huán) 境(例如清潔室中的環(huán)境)前冷卻下來。在一個(gè)實(shí)施方式中，熱交換器206可降低空氣流的溫 度至約室溫，使得從冷卻通道162排放空氣。通過從冷卻通道冷卻排放空氣，本公開內(nèi)容的 實(shí)施方式提供用于操作及維持員工的安全環(huán)境。冷卻排放空氣也防止了任何潛在的對(duì)圍繞 構(gòu)件的損壞。冷卻排放空氣也防止了圍繞處理腔室的大氣溫度所不期望的改變。
[0033]熱交換器206允許冷卻組件150至基座組件120的空氣冷卻，而無須流動(dòng)路徑以引 導(dǎo)排放熱空氣離開放置處理腔室的建物(building)。
[0034] 在一個(gè)實(shí)施方式中，可放置速動(dòng)開關(guān)熱切斷（snap switch thermal cutoff )212 以接觸熱交換器206作為安全裝置，以防止熱交換器206過熱。例如，當(dāng)冷卻水流動(dòng)至熱交換 器206被中斷時(shí)，熱交換器206可最終過熱，潛在地達(dá)到超過200 °C的溫度。過熱可損壞熱交 換器206及冷卻組件150中的圍繞構(gòu)件，并導(dǎo)致熱排放氣體被釋放至最近環(huán)境而不安全。當(dāng) 熱交換器206的溫度超過預(yù)先確定的數(shù)值時(shí)，可關(guān)閉或觸發(fā)關(guān)閉速動(dòng)開關(guān)熱切斷212。
[0035] 冷卻組件150還可包含流監(jiān)測(cè)器214以監(jiān)測(cè)冷卻氣體的流動(dòng)并確保冷卻氣體的流 動(dòng)不被中斷。中斷冷卻氣體的流動(dòng)將導(dǎo)致處理偏差，如基板過熱而無適當(dāng)?shù)乩鋮s。當(dāng)冷卻氣 體的流動(dòng)被中斷時(shí)，流監(jiān)測(cè)器214可提供指示，例如警報(bào)。
[0036] 冷卻組件150可進(jìn)一步包含針對(duì)用于熱交換器206的冷卻水回路的流監(jiān)測(cè)器216， 以確保有足夠的冷卻水流動(dòng)經(jīng)過熱交換器206。
[0037] 圖3為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式的在處理期間用于控制基板溫度的方法 300的流程圖。在方塊310中，欲處理的基板放置于處理腔室中的基板支撐件上。處理腔室可 為圖1的處理腔室100或其它合適的腔室。基板支撐件可為上述基座組件120或基板112。在 處理期間，基板可從靶標(biāo)溫度偏離，例如被處理環(huán)境加至過熱，例如處理等離子體?？删S持 基板溫度在一大于約200攝氏度的溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，可維持基板溫度于約400攝氏 度與約450攝氏度之間。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述處理可為持續(xù)長(zhǎng)至1000秒的物理氣相沉積 處理。
[0038] 在方塊320中，可栗送冷卻氣體流至基板支撐件，以冷卻基板并維持基板于靶標(biāo)溫 度。冷卻氣體流可為從放置處理腔室的環(huán)境（即，清潔室或微環(huán)境)抽取的空氣流。可選地， 冷卻氣體流可為來自惰性氣體來源的惰性氣體。通過使用冷卻氣體或冷卻空氣，本公開內(nèi) 容的實(shí)施方式使冷卻和溫度控制能夠在高于水的沸點(diǎn)或多數(shù)傳統(tǒng)冷卻流體的分解溫度的 溫度范圍。例如，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式使物體的冷卻和溫度控制能夠在高于約200攝氏度 的溫度，例如約400攝氏度與約450攝氏度之間。在一個(gè)實(shí)施方式中，可調(diào)整冷卻氣體的流動(dòng) 速率和/或壓力以調(diào)整基板支撐件和基板的溫度。例如，可增加冷卻氣體的流動(dòng)速率和/或 壓力以減低基板支撐件和基板的溫度，且可降低冷卻氣體的流動(dòng)速率和/或壓力以降低基 板支撐件和基板的溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過調(diào)整流控制器以調(diào)整冷卻氣體的流動(dòng) 速率和/或壓力，所述流控制器耦接至用于產(chǎn)生冷卻氣體流的栗。在一個(gè)實(shí)施方式中，可調(diào) 整流控制器以響應(yīng)量測(cè)基板的溫度傳感器的測(cè)量。
[0039]在方塊330中，通過熱交換器接收于冷卻通道中被加熱的排放冷卻氣體。可鄰近處 理腔室放置熱交換器(如圖2中的熱交換器206)相，使得排放冷卻氣體在進(jìn)入熱交換器前不 會(huì)曝露于環(huán)境(例如清潔室或微環(huán)境)下?？赏ㄟ^冷卻流體(例如水)冷卻熱交換器。在熱交 換器中冷卻排放冷卻氣體。在一個(gè)實(shí)施方式中，可在熱交換器中冷卻排放冷卻氣體至約室 溫。
[0040] 在方塊340中，在熱交換器中冷卻后，冷卻后釋放排放冷卻氣體至放置處理腔室所 的環(huán)境(例如清潔室或微環(huán)境）。由于排放冷卻氣體由熱交換器冷卻，可直接釋放排放冷卻 氣體至清潔室，而不會(huì)實(shí)質(zhì)上影響清潔室或微環(huán)境的溫度。
[0041] 雖然以上討論的是PVD腔室，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式可使用于任何熱負(fù)載可通過 足量氣體流經(jīng)基座而抵消的基座類型基板支撐件?？蛇x地，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式可使用 于半導(dǎo)體處理外部，例如太陽能電池制造，其中，處理期間在基板支撐件上的基板曝露于熱 下并且需要溫度控制。
[0042] 雖然上述內(nèi)容為本公開內(nèi)容的實(shí)施方式，但是可在不脫離本公開內(nèi)容的基本范圍 的情況下，設(shè)計(jì)本公開內(nèi)容的其它和進(jìn)一步的實(shí)施方式，并且本公開內(nèi)容的范圍由以下的 權(quán)利要求來確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基座組件，所述基座組件包括： 靜電卡盤，所述靜電卡盤具有基板支撐表面； 底板，所述底板接合至所述靜電卡盤且具有形成于所述底板中的冷卻通道；以及 冷卻組件，所述冷卻組件經(jīng)由入口通路和出口通路連接至所述冷卻通道，其中所述冷 卻組件包括： 入口，所述入口耦接至氣源； 出口，所述出口開口至處理腔室外部的最近環(huán)境，所述底板設(shè)置于所述處理腔室中； 流控制器，所述流控制器耦接在所述入口和所述入口通路之間；以及 熱交換器，所述熱交換器耦接至所述出口通路。2. 如權(quán)利要求1所述的基座組件，其中，所述氣源包括栗，以從所述最近環(huán)境抽取空氣。3. 如權(quán)利要求2所述的基座組件，其中，所述冷卻組件進(jìn)一步包括冷卻液體源，所述冷 卻液體源耦接至所述熱交換器，且所述熱交換器實(shí)施液體和氣體熱交換。4. 如權(quán)利要求1所述的基座組件，進(jìn)一步包括控制器，所述控制器耦接至所述流控制器 其中，所述控制器傳送控制信號(hào)至所述流控制器以調(diào)整冷卻氣體流的流動(dòng)速率和壓力。5. -種用于處理半導(dǎo)體基板的設(shè)備，所述設(shè)備包括： 腔室主體，所述腔室主體界定處理體積； 基座組件，所述基座組件用于在處理期間支撐一個(gè)或多個(gè)基板，其中所述基座組件包 括： 靜電卡盤，所述靜電卡盤具有基板支撐表面并被設(shè)置于所述處理體積中；以及 底板，所述底板接合至所述靜電卡盤，其中所述底板具有形成于所述底板中的冷卻通 道；以及 冷卻組件，所述冷卻組件經(jīng)由入口通路和出口通路連接至所述基座組件的所述冷卻通 道，其中所述冷卻組件設(shè)置于所述處理體積外部，并且所述冷卻組件包括： 入口，所述入口耦接至氣源； 出口，所述出口開口至所述腔室主體外部的最近環(huán)境； 流控制器，所述流控制器耦接在所述入口和所述入口通路之間；以及 熱交換器，所述熱交換器耦接至所述出口通路。6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述冷卻組件鄰近所述腔室主體設(shè)置。7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述氣源包括以下之一:栗，以從所述腔室主體外部 的所述最近環(huán)境抽取空氣、壓縮的氣源以及現(xiàn)有系統(tǒng)氣源。8. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述冷卻組件進(jìn)一步包括冷卻液體源，所述冷卻液 體源耦接至所述熱交換器，且所述熱交換器實(shí)施液體和氣體熱交換。9. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括控制器，所述控制器耦接至所述冷卻組件其中 所述控制器傳送控制信號(hào)至所述冷卻組件以調(diào)整冷卻氣體流的流動(dòng)速率和/或壓力。10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括耦接至所述控制器的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感 器，且所述控制器根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的測(cè)量來調(diào)整冷卻氣體流的所述流動(dòng)速 率和/或所述壓力。11. 一種用于控制欲處理的基板的溫度的方法，所述方法包括以下步驟： 在處理腔室中于基板支撐件上處理基板； 供應(yīng)冷卻氣體流，以冷卻形成于所述基板支撐件中的通道以控制所述基板的溫度； 流動(dòng)所述冷卻氣體流穿過熱交換器離開所述冷卻通道；以及 釋放所述冷卻氣體流返回到圍繞所述處理腔室的環(huán)境。12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，供應(yīng)冷卻氣體流包括:從圍繞所述處理腔室的所 述環(huán)境抽取空氣流。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，處理所述基板包括:維持所述基板的溫度在約400 攝氏度與約450攝氏度之間。14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，處理所述基板包括:在所述基板上形成物理氣相 沉積持續(xù)長(zhǎng)于約1 〇〇〇秒的一段時(shí)間。15. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括:通過一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器測(cè)量所述基板 溫度，并調(diào)整所述冷卻氣體流的所述流動(dòng)速率和/或壓力。
【文檔編號(hào)】H01L21/203GK105993062SQ201580007946
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】布賴恩·韋斯特, 邁克爾·S·考克斯, 吳正勛
【申請(qǐng)人】應(yīng)用材料公司