專利名稱：襯底保持設備的制作方法
技術領域：
當通過CVD在村底上形成鴒(W)膜或氮化鈦(TiN)膜 時，該處理在300。C至600。C的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行。同樣在該情況下，精 確、均勻的襯底溫度控制是確定薄膜的諸如電特性和膜厚度分布之類 的多種特性的重要因素。在襯底直徑增加時，更重要的是使襯底溫度 均勻，用于維持和提高產(chǎn)量。作為與該問題相關聯(lián)的技術，例如，日本專利特開 No.2000-299288說明一種等離子體處理設備。在該設備中，由電阻加 熱器所加熱的臺架經(jīng)由熱傳導片材熱聯(lián)接至冷卻夾套。來自臺架的熱 經(jīng)由冷卻夾套散到室外。日本專利特開No.2000-299371說明 一種在靜 電卡盤和冷卻基件之間設有可變形片材的靜電卡盤裝置。圖2B是沿著圖2A的線i - i得到的剖視圖；
在該實施例中，靜電卡緊板105采用單極卡緊方法。襯底 保持機構(gòu)105形成盤狀電介質(zhì)板并包括單電極部分106。根據(jù)單極卡 緊方法，電極部分106電連接至靜電卡緊DC電源(未示出)，所述 靜電卡緊DC電源經(jīng)由導體桿(未示出)將靜電卡緊DC電壓施加至 該電極部分106，以便電極部分106接收具有預定電壓值的正電壓或 負電壓。靜電卡緊板105由諸如陶瓷材料的電介質(zhì)材料制成。在施加 電壓時，電極部分106就會產(chǎn)生靜電力以通過靜電卡緊保持村底103。 在該實施例中，靜電卡緊板105的卡緊方法不限于單極方法，而可以 替代地采用雙極靜電卡盤。幾乎環(huán)形的二氧化硅環(huán)構(gòu)件109布置成圍繞靜電卡緊板 105的外側(cè)面。二氧化硅環(huán)構(gòu)件109將屏蔽件lll設置在浮動狀態(tài)中。 此外，室屏蔽件113布置成圍繞二氧化硅環(huán)構(gòu)件109的外側(cè)面。用作 浮動電位的屏蔽件111形成在二氧化硅環(huán)構(gòu)件109的上表面上。用作片材式熱傳導構(gòu)件的熱傳導片材(以下將稱為熱傳導 片材)107安裝在靜電卡緊板105的下表面上以與其接觸。用作加熱 機構(gòu)的加熱器單元133布置在熱傳導片材107的下表面上以與其接觸。 加熱襯底103的加熱器127和131布置在加熱器單元133中。熱傳導 片材107具有使由加熱器單元133產(chǎn)生的熱有效地傳導至靜電卡緊板 105的功能。熱傳導片材107的凸起117a和凹部117b可以通過才莫制、 或通過使用粘接劑等粘接而一體地形成。用作惰性氣體通道的氣體通道125b形成以延伸通過堆疊 有盤狀熱傳導片材107b和環(huán)狀熱傳導片材部分107a的一部分。
0041同樣如圖2B中所示，熱傳導片材107具有在其外周邊部 分上的凸起117a和在其內(nèi)周邊部分上的凹部117b。更具體地，熱傳 導片材107的外周邊部分處的凸起117a通過在盤狀熱傳導片材107b 上堆疊環(huán)狀熱傳導片材部分107a而形成，并且與靜電卡緊板105的下 表面接觸。熱傳導片材107的內(nèi)周邊部分處的凹部117b形成不重疊環(huán) 狀熱傳導片材部分107a且不與靜電卡緊板105接觸的間隙。[00421在該實施例中，熱傳導片材107只是因為襯底103和靜電 卡緊板105是圓形的而也是圓形的，其可以是矩形的或橢圓形的。
0043如上所述，形成在熱傳導片材107中的氣體通道125b與 靜電卡緊板105的氣體出口 (在外周邊側(cè)上)125a相通。在圖2B中， 熱傳導片材107的凸起117a優(yōu)選具有例如0.2mm至0.6mm的厚度 Dl，并且熱傳導片材107優(yōu)選具有例如2mm或更少的整個厚度D2。熱傳導片材的功能將參照圖3A和3B以及圖4A和4B說明用于使熱傳導片 材107的上表面的外和內(nèi)周邊部分分別形成凸起和凹部的原因。圖3A 是示出作為比較示例的熱傳導片材的未加熱狀態(tài)的視圖，并且圖3B 是示出作為比較示例的熱傳導片材的加熱狀態(tài)的視圖。圖4A是示出 該實施例的熱傳導片材的未加熱狀態(tài)的視圖，以及圖4B是示出該實 施例的熱傳導片材的加熱狀態(tài)的視圖。
0045在圖3A中所示的比較示例中，熱傳導片材107'形成盤并 且是平的，以便整個表面與靜電卡緊板105的下表面接觸。本發(fā)明人 所進行的深入研究證明，如圖3B中所示，加熱和非加熱之間的溫差 導致加熱器單元133在靜電卡緊板105與熱傳導片材107'的接觸界面 上的凸出畸變。即，加熱器單元133的熱應變使熱傳導片材107'的外 周邊部分上有一部分不與靜電卡緊板105接觸。因為這樣，熱沒有從 熱傳導片材107'均勻地傳導至靜電卡緊板105，使得襯底103的溫度 分布不均勻。而且，加熱器單元133的熱應變導致氣體從形成在熱傳 導片材107'的外周邊部分中的氣體通道125b泄漏。將參照圖8和9說明使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的襯底保持 設備所得到的襯底溫度分布的實驗結(jié)果。如圖8中所示，襯底保持設備200除了設有與圖l所示襯 底保持設備100中相同的氣體出口 125a以外，還設有與在襯底103 的下表面的中心處的空間102相通的氣體出口 (在內(nèi)周邊側(cè)上)123a。 多個探測襯底溫度的熱電偶101布置在襯底103的整個表面上。根據(jù)本發(fā)明的襯底保持設備如果將布置在諸如濺射設備、 干法刻蝕設備、等離子灰化器(pl asma asher)設備、CVD設備、或 液晶顯示器制造設備之類的等離子體處理設備的處理室中，則該襯底 保持設備也可以采用。
[0075雖然已經(jīng)參照典型實施例說明本發(fā)明，但應理解本發(fā)明不受 所公開的典型實施例限制。下述權利要求的范圍將與最廣泛解釋一致， 從而包含所有這些修改和等同結(jié)構(gòu)以及功能。
權利要求
1.一種襯底保持設備，包括構(gòu)造成保持襯底的襯底保持機構(gòu)；加熱機構(gòu)；以及熱傳導構(gòu)件，所述熱傳導構(gòu)件插入所述襯底保持機構(gòu)和所述加熱機構(gòu)之間以與所述襯底保持機構(gòu)和所述加熱機構(gòu)接觸，并將由所述加熱機構(gòu)產(chǎn)生的熱傳導至所述襯底保持機構(gòu)，其中所述熱傳導構(gòu)件具有向所述襯底開口的凹進的截面。
2. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中多個彈性鎖定構(gòu)件將所述襯 底保持機構(gòu)的外邊緣固定至所述加熱機構(gòu)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述襯底保持機構(gòu)通過靜電 力卡緊且保持所述襯底。
4. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述熱傳導構(gòu)件通過在盤狀 片材部分上堆疊中心被鉆孔的環(huán)狀片材部分而形成，并包括位于外周 邊部分上的凸起和位于內(nèi)周邊部分上的凹部。
5. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述熱傳導構(gòu)件通過在矩形 片材部分上堆疊中心被鉆孔的框狀片材部分而形成，并包括位于外邊 緣上的凸起和位于中心處的凹部。
6. 根據(jù)權利要求4所述的設備，其中所述襯底保持機構(gòu)在其上表面中設有凹槽，當布置所述村底時所 迷凹槽相對于所述襯底的下表面形成一空間，以及所述熱傳導構(gòu)件的所述外周邊部分上的凸起包括與所述凹槽相連 通的氣體通道，所述氣體通道向所述襯底的下表面下方的所述空間供 應惰性氣體。
7. 根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述凹槽和所述氣體通道形 成在所述襯底保持機構(gòu)的外周邊側(cè)和/或中心。
8. 根據(jù)權利要求6所述的設備，其中可伸展的彈性柱形構(gòu)件形成 在所述氣體通道的內(nèi)壁部分上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種襯底保持設備，其包括構(gòu)造成保持襯底的襯底保持機構(gòu)；加熱機構(gòu)；以及熱傳導構(gòu)件，該熱傳導構(gòu)件插入襯底保持機構(gòu)和加熱機構(gòu)之間以與它們接觸，并將由加熱機構(gòu)產(chǎn)生的熱傳導至襯底保持機構(gòu)，其中熱傳導構(gòu)件具有向襯底開口的凹進的截面。
文檔編號H01L21/00GK101582388SQ200910139060
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2008年5月16日
發(fā)明者池田真義, 澀谷陽介, 田中洋, 金子一秋 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司