用于基板处理腔室部件的热辐射阻挡层的利记博彩app
【专利说明】用于基板处理腔室部件的热辐射阻挡层
[0001]发明背景发明领域
[0002]本发明的实施方式涉及用在腔室与腔室部件中的热阻挡层(thermal barrier)，所述腔室与腔室部件用于在基板上的电子装置制造中的热处理。
[0003]现有技术的描述
[0004]基板处理腔室通常用于半导体制造中，以便在基板上制造电子装置。这些腔室包括加热器，所述加热器一般是呈碟状(disk-shaped)主体的形式，所述碟状主体由陶瓷材料所制作，且所述加热器包括嵌于所述碟状主体中的加热元件。加热器用以支撑基板，且加热元件用以将基板加热至期望温度，以助于基板上的电子装置制造处理，所述处理包括沉积、注入(implantat1n)、或蚀刻。这些加热器(以及嵌于加热器中的加热元件)一般被构造成施加均匀的热能至陶瓷主体的基板接收表面，所述表面一般是碟状主体的上表面。
[0005]大量能量被施加至加热器的加热元件，且施加至加热元件的热通常借助辐射、传导、和/或对流传递至基板。然而，大部分施加至加热元件的能量通过碟状主体的背面(与基板接收表面相对)以及碟状主体的次表面(侧面)损失。此损失的能量通常从这些表面辐射至安装加热器的腔室。自这些表面损失的能量可能通过释放原本将用以加热基板的热能而减损处理效能。损失的能量也可能被其他腔室部件吸收，且这些腔室部件中的一些部件需要维持在远低于加热器温度和/或基板温度的温度，以避免在这些腔室部件上的沉积。因此，这些腔室部件必须由冷却流体冷却，以移除由加热器辐射的热能。因此，传统加热器提供对转换成热能的电力的不充分使用，且周围腔室部件的加热需要辅助的冷却设备与方法以移除此过量的热，这两者皆对拥有成本产生影响。进一步而言，由在腔室中所执行的处理加热的腔室部件的表面(诸如腔室侧壁)可能使此热能损失至周围环境。此损失的能量进一步减少制造处理的效能且可能增加拥有成本。
[0006]因此，存在对一种热辐射阻挡层的需要，此阻挡层应用于腔室部件以减少热能损失。
【发明内容】
[0007]在此提供用于减少基板支撑件加热器与相关腔室部件的热损失的方法与设备。在一个实施方式中，基板支撑件加热器可包括碟状主体，且涂层、膜、箔、或片作为辐射阻挡层耦接至所述碟状主体的至少一个主表面。辐射阻挡层也可以涂层、膜、箔、或片的形式耦接至碟状主体的次表面(侧面)。可利用辐射阻挡层以反射热能和/或使碟状主体外侧的热传递最小化。辐射阻挡层改善碟状主体的至少一个主表面的热均匀度达至少2倍(factor)。所述涂层、膜、箔、或片可包含含纪(Y)材料，诸如纪稳定化的氧化错(ZrO2)。所述涂层、膜、箔、或片可包含诸如妈钛矿(Perovskite)之类的氧化物矿物物种(oxide mineralspecies)。所述涂层、膜、箔、或片可以是借助烧结、等离子体喷涂、电子束沉积、物理气相沉积、与前述技术的组合附着至碟状主体的表面的单层或多层。所述涂层、膜、箔、或片可包含纳米材料与纳米级的元素材料(nano-sized elemental material)与化合物。所述涂层、膜、箔、或片可包括具不同性质的多个层，所述性质诸如厚度、密度、辐射率(emissivity)、与前述性质的组合。
[0008]在一个实施方式中，提供一种基板支撑件加热器。所述基板支撑件加热器包括:加热器主体，具有接收基板的第一表面以及与第一表面相对的第二表面；加热元件，设置在所述加热器主体中且介于第一表面与第二表面之间；心柱，耦接至所述加热器主体的第二表面；以及热阻挡层，设置在所述加热器主体的第二表面上，其中所述热阻挡层包括涂层、片或箔。
[0009]在另一实施方式中，提供一种沉积腔室。所述沉积腔室包括:内部空间，由所述腔室的一个或更多个侧壁所界定；以及基板支撑件加热器，设置在所述内部空间中。所述基板支撑件加热器包括:加热器主体，具有接收基板的第一表面以及与第一表面相对的第二表面；加热元件，设置在所述加热器主体中且介于第一表面与第二表面之间；心柱，耦接至所述加热器主体的第二表面；以及热阻挡层，设置在所述加热器主体的第二表面上，其中所述热阻挡层包括涂层、片或箔。
[0010]附图简单说明
[0011]参考实施方式(一些实施方式绘示于附图中)可得到上述简要总结的本发明的更具体的说明，而以此方式可详尽地了解前述的本发明的特征。然而，应注意，附图仅绘示本发明的典型的实施方式，因此不应被视为对本发明的范围的限制，因本发明可准许其他等效的实施方式。
[0012]图1是沉积系统的示意剖面图。
[0013]图2是图1的基板支撑件加热器的简化剖面图。
[0014]图3是图2的加热器主体与热阻挡层的放大的局部剖面图。
[0015]图4A是基板支撑件加热器的另一实施方式的侧面剖面图。
[0016]图4B是图4A的基板支撑件加热器的一部分的放大剖面图。
[0017]图4C是图4A的基板支撑件加热器的一部分的放大剖面图。
[0018]图5是可用于图1的沉积系统中的基板支撑件加热器的另一实施方式的简化剖面图。
[0019]图6是可用于图1的沉积系统中的基板支撑件加热器的另一实施方式的简化剖面图。
[0020]为助于了解，已尽可能使用相同的附图标记来标示各图所共有的相同元件。应考虑一个实施方式中公开的元件可有利地用于其他实施方式而无需特别详述。
[0021]具体描沐
[0022]在此提供用于基板支撑件加热器与相关腔室部件的方法与设备，所述基板支撑件加热器与相关腔室部件具有减少的能量损失。本发明的实施方式提供使用所述基板支撑件加热器的设备、方法与系统，所述基板支撑件加热器用于在大于约400摄氏度的温度下于侵蚀性等离子体(corrosive plasma)环境中在基板上沉积膜以及相关的清洁处理。
[0023]图1是沉积系统100的示意剖面图。沉积系统100可被配置成借助在化学气相沉积(CVD)处理、等离子体增强CVD(PECVD)处理、或原子层沉积(ALD)处理中的前驱物流体的解离(dissociat1n)而在基板上以薄膜的形式沉积材料。沉积系统100包括反应器腔室105、设置在反应器腔室105的内部空间中的气体分配喷头115和基板支撑件加热器110。射频(RF)电源提供射频电力至反应器腔室105，以用于等离子体增强处理。使用真空系统以在反应器腔室105的内部空间中维持特定压力，且也从反应器腔室105的内部空间移除气态副产物与废气。
[0024]图中显示基板支撑件加热器110位于处理位置，在所述处理位置，所述基板支撑件加热器110以与气体分配喷头115呈相对的关系支撑基板120。基板支撑件加热器110耦接至升降系统125，所述升降系统125将基板支撑件加热器110朝气体分配喷头115的方向移动，以及移动基板支撑件加热器110远离气体分配喷头115。升降板130也可耦接至升降系统125。升降系统125可起到将基板支撑件加热器110降至基板传递通口 135附近的位置的作用，所述基板传递通口 135形成在反应器腔室105的主体140中。升降系统125也可将升降板130抬升从而致动升降杆145以将基板120与基板支撑件加热器110隔开，其中机械叶片(未图示)可将基板120传递通过基板传递通口 135。
[0025]操作中，从一个或更多个气源提供前驱物气体至盖板150，所述盖板150设置在反应器腔室105的主体140上。使前驱物气体流至空隙空间(interstitial volume) 155，所述空隙空间形成在盖板150的下表面与气体分配喷头115的上表面之间。随后使前驱物气体流过开口 160，这些开口 160形成于气体分配喷头115中。使用RF电源以将气体分配喷头115相对于基板支撑件加热器110中的电极162偏压，从而在介于基板120与气体分配喷头115的下表面之间的处理空间165中产生前驱物气体的等离子体。盖板150和气体分配喷头115可借助绝缘构件167而与反应器腔室105的主体140绝缘。前驱物气体在处理空间165中被解离，且物种被沉积在基板120的上表面上以在所述上表面上形成电子装置。
[0026]沉积处理期间，由嵌入的加热元件170将基板120加热至期望温度。可将基板120的温度维持在约200摄氏度至约700摄氏度的温度(或更高的温度)以助于基板120上的沉积。基板支撑件加热器110的不期望有沉积的其他部分由沉积环175遮蔽。此外，将接近基板支撑件加热器110 (以及处理空间165)的反应器腔室105的其他部件维持在低温(例如低于约100摄氏度)条件下，以防止在这些部件上的沉积。
[0027]为了助于隔离来自基板支撑件加热器110中的加热元件17