具有焊接板和加热器的基材支撑件的制作方法

文档序号:7223004
专利名称:具有焊接板和加热器的基材支撑件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于将一基材支撑于一基材处理室的基材支撑件。
技术背景在制造电子电路及显示器的过程中,半导体、介电材料及导电材料是形成于基材上(例如半导体晶片、陶瓷或玻璃基材)。而该些材料例如 是藉由化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、离子植入、氧化、 氮化及其它制程而形成。之后,沉积的基材材料会被蚀刻而形成特征结构, 例如栅极、孔洞、接触孔及内联机。这些制程一般是于处理室中进行, 而其实例是描述于共同受让给Kalyanam等人的美国专利第6491978号, 此处将其全文并入以作为参考。在此类制程中,基材是放置在基材支撑件 上并暴露于腔室的制程区域。支撑件通常包括一加热器,以在制程中进一 步调节基材的温度。通常藉由感应或电容耦合能源至制程气体,或是耦合 微波至制程气体,而使等离子于制程区域中形成,此等离子是处理基材而 在基材上沉积或蚀刻材料。因为对于形成在基材上的层及特征结构的尺寸要求渐渐朝向为具有较 小尺寸,故基材上的温度均一性必须更加一致,并且基材上的可允许的温 度范围亦变窄。举例来说,在CVD制程中,基材表面的温度变化会造成沉 积的CVD层具有多变异的厚度;随着沉积层变得较薄,因而对于此种厚度 变异的忍受范围变得更小。相似的,在蚀刻制程中,基材上不同的蚀刻速 率会造成在基材上蚀刻的特征结构具有不同的形状或尺寸。因此,期望基 材支撑件可以减小基材上的温度变异,而此温度变异可能造成制程异常。在制程当中,基材表面所需的更窄温度范围较难以习知的支撑件来达 成。习知的支撑件包括一由铝、不锈钢或陶瓷所制成的吸座,而其具有基 材承接面、多个真空端口及净化气体或热传气体导管,以及下方的支撑板。 金属座以及下方的支撑板是焊接在一起,因此焊接对接接头(butt joint)是穿过板的表面而与相邻的板接触。于一实施例中,电子束是聚焦至焊接 对接接头而将接头焊接至邻近的板。然而,此种习知支撑件通常无法提供 基材上所需的窄范围温度,此乃因为设置于气体及真空导管周围的电子束压力或是净化/热传气体由该些接头泄漏,而造成基材上温度的不均一分 布。在藉由焊接装配之后,通常会在板中导致局部应力产生,而在数个制 程循环之后造成支撑件的弯曲或变形。板的弯曲造成各板之间产生间隔, 而该些板由于具有不同厚度或间隔,因而使得自上方基材通过下方支撑板 的热传速率并不平均。习知支撑件的另一问题起因于其加热器和真空端口的配置。 一般来说, 单 一真空端口是设置于支撑件表面以支托住基材,而此是提供基材背侧一 非均匀或均匀的微弱真空吸引压力。因此,沿着支撑件的真空信道处的焊 接接点的真空压力泄漏所造成背侧压力的波动很有可能导致基材跳离开支 撑件。另外,紧邻于单一端口的过度吸力可能在制程中导致基材弯曲。未 适当放置的基材可能会使得与下方支撑件具有不良接触或具有 一 间隔的区 域产生温度变异。具有未适当置放于支撑板之间的内建式电阻加热器组件 的支撑件,可能会造成施加不均匀的热至上方基材,而在基材上出现非对 称的处理情形。


本发明的特征、实施例及优点可由上述说明、以及下方的附图和实施 例而更加了解,其中附图是绘示本发明的实例。然而,应了解本发明所能 采用的特征结构并非仅限于特定图式的内容,应包括这些特征的组合。图lA,绘示支撑件的侧面剖视图,其中组合板是利用硬焊组接,而基 材承接面具有真空沟槽及接触突出部;图1B,绘示图1A所示的支撑件的上视图,显示位于支撑件上表面的 真空沟槽及突出部的分布图样;图2,绘示图1A所示的支撑件的分解视图,显示在组合之前的三个板;图3,绘示制造该支撑组件的步骤流程图;图4,绘示两个硬焊板的概要透视图,其具有包括电阻加热组件的电 阻加热器,而电阻加热组件位于填充有电绝缘体的管中,且管与位于板上 而围绕管的沟槽之间亦具有热传导粉末。主要组件符号说明100 支撑件 102 基材承接面/上表面104 基材 106a 第一硬焊结合层106b 第二硬焊结合层 108 台座110(110a、 110b、 110c) 板 114 周围突出物122 (周边)环 124 周边区域126 边角 128 气体端口129(129a~b)供应管线 130(130a c)供应管线132(132a b)供应管线133密封边缘134突出部135台阶138凹陷部150沟槽152中央部位154中央区域156周围部位158周围部位164臂168沟槽170盘174真空端口178沟槽179升举孔■新月形部位190电阻加热器192电阻电线193螺旋194(中空)管195电绝缘体粉末196(196a--b)电阻加热组件197沟槽199热传导填料具体实施方式
基材支撑件100的示范实施例包括一用以支撑一基材104的基材承接 面(或是上表面)102,其是概要绘示于r图1A及1B」。基材支撑件100包括一台座108,而台座108是由多个板110所组成,例如 一顶板110a、 一中间板110b及一底板110c。板110a~110c及其界面控制传送至基材 104或自基材104传送出的热传速率。顶板110a、中间板110b及底板110c 是按照符合基材104的尺寸而制造的。举例来说,于一实施例中,基材104 为一半导体晶片,则顶板110a为一具有正圆柱形的圆盘,且中间板110b 及底板110c亦呈正圓柱形。本示范实施例的基材支撑件100是利用顶板、 中间板及底板110a~c来说明的,但对于其它熟悉此技术领域的人士亦可 采用较多或少的板数量。另外,板110a~c亦可包括非平面的横向连接板 (cross-plate),举例来说,板110a~c具有凹槽及脊(图中未示)而可 互相组配以形成单一的台座108。因此,本发明不应限制于此处所描述的 实施例。台座108亦包括一周围突出物114,其是延伸于基材承接面102的周 围,并用以承接一周边环122,而周围突出物114是使得周边环122下方 所提供的气体转向而围绕在基材104的周围,进而控制使沉积于基材104 的周边区域124进行。基材承接面102与周围突出物114之间的过渡区域 包括一室形边角126,其是呈拱形而降低边缘在等离子环境中的腐蚀敏感 性(susceptib'ility)。环122的直径通常相较于承接在基材承接面102上 的基材104的直径大约2~ 10%。气体(例如氦气、氮气或反应性气体) 是通过多个气体端口 128而提供至支撑件100的周围突出物114四周,而 气体端口 128的尾端是位于周围突出物114,藉此控制基材104于周边区 域124的沉积或处理速率。举例来说,可提供气体以除去来自基材104周 边区域124的沉积气体,进而预防材料沉积在基材104的背侧及边缘。亦 可因为其它因素而提供气体,例如控制基材边缘的沉积速率而改善沉积 品质。气体端口 128是经由供应管线129、 130、 132而连接至外部气体源 (图中未示)。举例来说,真空端口 174及气体端口 128可连接至分别位 于顶板110a、中间板110b、底板110c的一或多个顶端、中间及底部的供 应管线129 M29a b) 、 130 ( 130a c)及132 M32a b)。供应管线 129、 130、 132是彼此排为一列而用于提供气体、供应真空压力,或是允 许电连接至板110a c。气体端口 128的直径需够小,而降低在该些孔洞中气体的等离子辉光放电(glow discharge)。基材承接面102是为顶板110a的上表面,而其包括多个凸起及凹处。 基材承接面102包括一密封边缘133,其是沿着基材承接面102的周围而 延伸,并与放置于基材承接面102上的基材104直接接触,因而在基材承 接面102的周围形成密封。基材承接面102亦具有多个往外突出的突出部 134,以及接近基材承接面102中心处的中央高起台阶135。基材承接面 102更包括一凹陷部138,而凹陷部138是为一由密封边缘133所包围的 较低平面部位。凹陷部138在基材104后侧及支撑件100之间形成一间隔。 密封边缘133、突出部134以及中央高起台阶135是将基材104举高并支 撑基材104,而减少基材承接面102与上方基材104背侧的接触面积。接 触面积的降低亦会减少基材104于处理室中进行制程时,会于该些接触区 域形成的热点(hot spot)数目。突出部134彼此之间是相隔一距离,并分布在基材承接面102的凹陷 部138。于图中所示的实施例,突出部134是排列为同心圓,但亦可沿着 径向线而排列,或是为非对称排列。突出部134的数量、间隔、尺寸及整 体型态是可经选择而降低基材承接面102上的热点。另外,突出部134的 高度及间隔是由用于支撑基材104而施加的真空吸引力来判定,否则,突 出部134之间的基材104可能会呈现杯状或碗状。突出部134通常为圓柱 状,然而亦可采用其它形状,例如凹状、三角形或矩形。突出部134的 形状及高度是经选择而促进基材104下方气体的流动,举例来说,其可导 引气体至基材104下方的特定部位,或是调整真空吸引力而使基材104与 支撑件100之间具有良好的热传导性。于一实施例中,突出部134通常为 圓柱形。基材承接面102上的突出部134是分散于网状分布的凹陷沟槽150之 间,而沟槽150是延伸进入基材承接面102的上表面。 一般来说,基材承 接面102的上表面包括一中央部位152以及一周围部位156,其中,中央 部位152是位于基材104的中央区域154的下方,而周围部位156则位于 基材104的周围部位158下方。例如于一实施例中,凹陷沟槽150包括多 个彼此分隔的放射状臂164,其是由基材承接面102的中央部位152放射状往外延伸至周围部位156。在中央部位152,放射状臂164的终端连接 于一圓形沟槽168,而沟槽168中含有一真空端口 174。圓形沟槽168是 位于高起的盘170周围。通过真空端口 174而提供的真空压力是藉由圆形 沟槽168而分散进入放射状间隔设置的臂164。在基材承接面102的周围 部位156,放射状臂164的终端是连接于半圓形沟槽178。举例来说,所 示的实施例包括六个放射状臂164,其是相隔约60。而分布在基材承接面 102上。每一个放射状臂164的终端连接于基材承接面102的周围部位156 的半圆形沟槽178,每一个半圆形沟槽178是围绕一个升举孔179,其是 允许升举销(图中未示)穿过支撑件100的高起的新月形部位180,而升 举销是用以支撑基材104并密封住升举孔179。真空端口 174是通过分别通过顶板、中间板及底板110a~c的供应管 线129a、 130b、 132b而连接至真空连接器(图中未示),且真空连接器 会接着连接至一或多个真空泵。于组合件中,供应管路129a、 130b、 132b 是彼此排为一列,且在其边缘是为密封的,因此真空压力可以流经板 110a c而到真空端口 174,且压力并无过度损失。同样的,气体端口 128 是连接至分别通过顶板110a、中间板110b,及底板110c的供应管线129b、 130a,c、 132a,且该些供应管线是排为一列,并且在制造时将其边缘密封。 举例来说,供应管线129、 130、 132可彼此排为一列,并在其边缘施加硬 焊化合物而密封的。在将该些板110硬焊在一起之前,电阻加热器190可设置于其中之一 板110中,电阻加热器190包括一在施加电压于电阻之后而会产生热的电 阻。支撑件100亦包括加热器导线(图中未示),其是延伸出台座108而 传导电力至电阻加热器190。所产生热的量是与施加至电阻加热器190的 能量有关。电阻加热器190较佳是能够将基材104维持在温度约200 ~ 800 。C。电阻加热器190包括一或多个电阻加热组件196,其是由导电材料制 成,例如金属,举例为钨、钼、二硅化钼、铁、镍、铜、lnconel 、或 其合金、或其混合物。钼具有良好的热传导性及在非氧化环境抵抗腐蚀的 能力。加热器导线将电力传导至电阻加热器190,而导线可包括导体,例 如钼及镍,其是通过支撑件100中的信道。电阻加热器190可包括一个以上独立控制的第一及第二电阻加热组件 196a,b,其是成形而符合上方基材104的形状。于一实施例中,电阻加热 组件196a,b包括形成一同心圆(图中未示)图案的导线,而导线覆盖住一 符合上方基材104的形状及尺寸的区域。于另一实施例中,电阻加热组件 196a,b包括一网状的导电电线(图中未示),其是基本延伸于整个基材104 下方。在另一实施例中,如r图4」所示,电阻加热组件196a,b包括一圓柱 状的电阻电线192,其是巻绕而形成一螺旋193并置入一中空管194中。 管194接着填充电绝缘体粉末195,例如粉末状的氧化镁,而使巻绕的 电线192绝缘。含有电线192的管194是位于其中之一板110 (例如顶板 110a下侧)的沟槽197中。更进一步发现在管194与周围的沟槽197之 间或其周围的间隔处填充粉末状的热传导填料199,会基本增进电阻加热 器190提供的温度均一性。相信若不填充热传导填料199,则管194无法 与下方或周围的沟槽197的表面接触或是适当接触,而产生间隔及空隙, 其会造成电阻加热组件196a,b传送至周围板110a的热的极大变异。于一 实施例中,热传导填料199包括金属,例如不锈钢颗粒。另外,具选择性 的,颗粒可包括将不锈钢粉末与低熔点或熔化金属(例如镍、铟、锡、 铅等)混合,而使得颗粒在上述的硬焊热处理中变软或液化,热传导填料 199则包围在位于板110a的沟槽197的管194周围。于一实施例中,可独立控制的电阻加热组件196提供支撑件100不同 部位的独立加热情况。举例来说,电阻加热组件196a,b可以在支撑件100 的板110a的中央部位152和周围部位156形成至少二个同心圓,如r图 1A」所示。于一实施例中,两个可独立控制的电阻加热组件196a,b是各 自具有介于约2.5-5欧姆(ohm)的电阻,而可用于提供顶板110a的两 个同心区域的个别加热条件。电阻加热组件196a,b是连接不同的加热器导 线(图中未示),而导线往下延伸通过台座108而至外部电源供应器(图 中亦未示)。基材支撑件100亦可选择性包括多个热电耦(图中未示), 其尾端是接近基材104或触碰基材104,以监控支撑件100不同区域的温 度,并提供调整输送至独立加热区域的功率的基础。制造流程图的示范实施例是示于「图3」。于制造过程中,顶板、中间板、底板110a~c是分别由金属所制成,包括铝、阳极处理铝、不锈 钢、铁及市面可购得的合金,如"HAYNES242"、 "A卜6061"、 "SS 304"、 "SS 316"以及INCONEL。于一实施例中,板110a~c是由不锈钢制成, 藉由传统的机械加工技术而对原料板进行机械加工,而提供所需的沟槽、 突出部图案、端口以及供应管线,例如「图3』所示的流程图。举例来说, 板110a~c是由包含SS-316的不锈钢来进行机械加工而制成,而板110a~c 亦包括作为供应管线129、 130、 132的孔洞,以及作为加热器导线、升举 销、热电耦以及其它电源供应器或控制导线的孔洞。传统的机械加工技术 包括钻孔、切槽、研磨及CMC机械加工。在机械加工之后,板110是于 溶剂(如乙醇)中清洗以移除灰尘及颗粒,例如于振动超音波浴中。之后,硬焊化合物是施加于三个板110的至少一表面,通常为与另一 板110的界面接合的一界面,如r图3」所示。适当的硬焊化合物的熔化 温度应该低于板110的熔点。举例来说,当板110是由不锈钢所制成,则 硬焊化合物是经选择而具有小于不锈钢的熔点(例如至少20CTC )的熔化 温度。在制造过程中,硬焊化合物的浆液可以施加至板110之间,或是将 硬焊箔的薄板放置于板110之间。硬焊化合物通常包括一合金,而该合金 包括铝、铜、铟、铅、镁、镍、锡、硅及其合金。举例来说, 一适合的硬 焊化合物包括Cusin-1-ABATM,其是为一硬焊合金浆,并主要含有银及铜, 在775。C下熔化,而其可购自加州贝蒙特的WESGO公司。 一适合的硬焊 箔包括MBF-20硬焊箔—METGLAS ,其是为硅基硬焊箔,并含有硼、铁、 硅、铬及钴,而其熔点为约100(rc。板110在涂覆有硬焊化合物或是在其中含有硬焊箔之后,将其排为一 列而形成一组合件,藉此,供应管线129、 130、 132可通过板110而形成 连续信道,以连接至气体端口 128以及位于顶板110a上表面的真空端口 174,并通过电导线而提供电源至位于板110a c之间的电阻加热器190。 「图2」是显示在硬焊之前,排为一列的三个板110a c。接着将组合件加 热而使硬焊化合物软化并与金属板110a~c的各侧反应以形成第一及第二 硬焊结合层106a~b,如r图1AJ所示。组合件亦可于一硬焊炉中加热,或是于一硬焊热压机中加热并施加一适当压力至组合件上。板110a~c的 组合件是加热至足够高的温度,而使得硬焊化合物熔化,并使金属板 110a c连结在一起。接着,硬焊后的板110是于室温下冷却,以形成一 结合的组合件,也就是支撑件100的台座108。适合的硬焊方法及材料例 如描述于共同受让给Kholendenko等人的美国专利第6503368号(2000 年6月29日申请)、共同受让给Wang等人的美国专利第6583980号(2000 年8月18日申请)以及共同受让给Wang等人的美国专利第6490146号 (2001年8月13日),上述专利皆一并并入本文而作为参考。支撑件100的顶板110a藉由第一硬焊结合层106a而与中间板110b 结合,而中间板110b藉由第二硬焊结合层106b而与底板110c结合。在 基材处理期间,通常在板110a~c之间会出现温度差,此乃因为等离子所 产生的热,或是来自嵌设于台座108的电阻加热器190的热。而由本发明 发现,藉由硬化结合层106a,b而使板110a c彼此结合会大幅增进板 110a~c的界面接合处的热稳定性,而造成上方基材104上更均一的温度 分布。 一般来说,在基材104处理期间,基材104上方的等离子会使基材 104变热,而此热能会由基材104而消散至支撑件100。同时,电阻加热 器190亦被驱动而提供热至上方的基材104。由于皆是藉由通过支撑件100 而自基材104传导热或将热传导至基材104,因此支撑件100中会形成一 个温度梯度。而此温度梯度会造成在基材处理过程中,支撑件100的不同 板110a c具有不同温度,因而在板110a~c中产生热应力,而导致组合件 的弯曲。本发明的组合件的硬焊结合层106a,b藉由降低各个板之间的热传界 面的变化性而允许通过多个板110a~c的热传导是为均一的。在传统的电 子束焊接方法中,板之间的间隔会造成通过板的不均匀的热传速率,而此 可藉由本发明的构造而避免。相对的,硬焊结合层106a,b提供两个邻近板 110a c之间一个连续的平面层,因而在板之间呈现一连续的热界面。连续 的热界面提供一同质的热传导基质。在传统的电子束焊接模式中,电子束 对接接头相较于周围非接头区域而提供较佳的热传速率,因而造成基材 104背侧表面的热传梯度。相对的,本发明的硬焊结合层106a,b提供一具有均匀热传阻抗的薄片接合,因而具有较均一的热传速率。而另一优点是,由于硬焊结合层106a,b提供通过板110a c的真空及 气体供应管线129、 130、 132较佳的密封程度。因此,较少出现由于板 110a c之间的界面出现真空泄漏而导致真空压力损失的现象。相似的,硬 焊化合物在气体供应管线129、 130、 132周围形成紧密密封,可降低在接 合处的气体泄漏,因而预防上方基材104的温度不稳定性。根据本发明的基材支撑件100能够符合渐趋严谨的制程规格,举例来 说,支持集成电路与显示器制造的进展所要求的基材104上沉积厚度均一 性为约3% (1ct)。而此种制程规格需要在基材表面上维持更均一的温度 分布。本发明的支撑件100藉由提供与基材104较少的接触面积,并使基 材104与支撑件100的基材承接面102之间具有一间隔,而在此间隔容设 有一热传气体作为热緩沖物而提供更均一的基材温度,进而提供较佳的温 度均一性以及温度控制。由电阻加热器190的不均匀温度或是由电阻加热 器190至周围结构的不一致热传导情形所造成的局部热点或冷点,可藉由 上述的热緩沖物而变得均匀。本发明允许基材104以几近平坦的热分布情 形而加热。另外,电阻加热器190具有设置于两个区域(包括放射状分布 的内部区与外部区)的双重电阻加热组件196a,b,藉由个别控制两个区域 允许来自第 一及第二电阻加热组件196a,b的热可以被分别地调整,而进一 步补偿基材104上的温度变异。另夕卜,基材承接面102上方的凹陷部138以及凹陷的真空沟槽150的 网状分布亦协助维持基材104上良好的热分布,其是藉由保证通过真空端 口 174施加的真空力可均匀分布在基材104的背侧。真空端口 174的终端 连接于圆形沟槽178,其允许真空压力或真空的传送通过沟槽150的图样 而遍及基材104的整个背侧。于一实施例中,沟槽150的图样包括间隔设 置的网状分布沟槽150,其是起始于包含有真空端口 174的中央部位152 的内部圆形沟槽168,并沿着基材104而放射状延伸,而其终端则连接于 支撑件100的周围部位156的半圆形沟槽178。真空沟槽150的网状分布 提供抓持基材104的均一真空力,以预防基材104于制程当中滑落或跳离 开。再者,由于基材104是以其整个背侧表面均一分布的吸力而抓持住,因此基材104与支撑件100的基材承接面102之间有更均匀的热接触,而 在基材104与支撑件100之间提供较佳的热传导,因而使得基材104上的 温度更为一致。更有促进置放于支撑件100上的基材104的温度均一性的另一特征结 构,亦即由基材承接面102上方的凹陷部138往上延伸的多个突出部134。 突出部134提供与基材104接触并支撑基材104的实际接触表面,因而提 供相对于基材承接面102凹陷部138的非接触区的可控接触区,而与基材 104实际接触。于一实施例中,突出部134的数目为约10-约1000个, 或甚至为约20~ 100个,并具有0.05-0.5英寸的直径,或是甚至为0.10 英寸。于一实施例中,突出部134和密封边缘133具有例如为约20~ 100 微米的表面平坦度,以及约4 ~ 20微英寸的表面光洁度(surface finish), 以提供与上方基材104的底表面均一的热接触界面。当基材104具有变异 的平坦度或是弯曲或变形,而使得无法被支撑件100以一致的力量往下抓 持,则此时突出部134显得格外重要。当基材104弯曲,突出部134与网 状分布的沟槽150以及凹陷部138的组合允许在基材104背侧以一足够的 力量而往下抓持,而使基材104平坦并托持住基材104。突出部134之间的凹陷部138具有一相对于突出部134上表面的接触 区域的一深度,因此在基材104底部与凹陷部138之间提供一具间隔的区 域。亦发现凹陷部138的表面平坦度或是反射亮度(reflective shine)亦 对于基材104的温度均一性有极大影响。举例来说,高反射性的凹陷部138 或是具有多变异的反射亮度的凹陷部138会分别造成来自基材104上方部 位的热传速率降低或是不同。在一实施例中,凹陷部138是藉由喷珠处理 (bead blasting)而使表面粗糙化,而降低其表面反射程度或其反射变异 程度,以使基材104达到较佳的热传速率。 一适合的表面粗糙度为约2微 米(10微英寸)~ 80微米(400微英寸),或甚至为约4微米(20微英 寸)~ 16微米(80微英寸)。自突出部134的上表面算起的凹陷部138 深度为约25微米(0.001英寸)~250微米(0.010密尔)。亦确定突出部13的上表面接触区域与凹陷部138的非接触区域的比 例可用于判定用于提供基材104均一温度控制的电阻加热器190的内部及外部电阻加热组件196a,b所需的功率。另外,本发明的基材支撑件100 在其边缘亦具有净化或反应性气体,以防止沉积于基材104的周围边缘, 或是藉由导入促进或是降低基材104边缘沉积的气体,以调整基材104于 边缘的沉积而改善制程特性。上述支撑件100所具有的控温能力及控制沉积的特征结构是为独一无 二的,且相对于传统基材支撑件为更加有益的。在CVD制程当中,已得知 支撑件100提供一具有厚度均一性为2.3~3.5%的沉积层,相较于传统支 撑件,其仅可提供5~7%的沉积层厚度均一性。此显示出本发明的基材支 撑件可达到1-2倍的沉积薄膜均一性,其为非预期且惊人的结果。本发明是参照该些较佳实施例而说明如上,而熟悉此技术领域的人士 应可轻易从此获知其它的变异实施例。举例来说,支撑件100与其结合层 106a,b的其它断面配置及排列应为熟悉此技术领域知人士根据本发明而 可轻易得知。本发明的支撑件100可应用于多种腔室中,包括CVD、PVD、 离子植入、RTD,或是其它腔室。因此,本发明的申请专利范围的精神及 范围不应限制于说明书中所揭露的较佳实施例。
权利要求
1.一种基材支撑件,包括(a)顶板,包括多个供应管线以及一上表面,该上表面包括(i)多个往外突出的突出部,是分布在一凹陷部之间;(ii)网状分布的多个凹陷沟槽;(iii)真空端口,该真空端口的终端连接于该些凹陷沟槽,并连接至供应管线;以及(iv)多个气体端口,是连接至其它供应管线;(b)中间板,包括多个中间供应管线,该些中间供应管线与该顶板的该些供应管线排为一列,该中间板藉由第一硬焊结合层而与该顶板接合;以及(c)底板,包括多个底部供应管线,该些底部供应管线与该中间板的该些中间供应管线排为一列,该底板藉由第二硬焊结合层而与该中间板接合。
2. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该第一或第二硬焊结合层包 括硬焊化合物,该硬焊化合物包括铝、铜、铟、铅、镁、镍、锡、硅及其 合金至少其中之一。
3. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该上表面包括一中央部位以 及一周围部位,该些凹陷沟槽包括分隔设置的多个臂,该些臂是起始于包 含该真空端口的该中央部位的一圆形沟槽,并放射状地延伸跨过基材,而 该些臂的终端连接于该周围部位的半圓形沟槽。
4. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该些突出部是基本为圓柱形。
5. 如权利要求4所述的基材支撑件,其中是包括约10 ~约1000个该 些突出部。
6. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中在该些突出部的周围更包括 密封边缘。
7. 如权利要求6所述的基材支撑件,其中该些突出部及该密封边缘具 有约20 ~约100微米的表面平坦度,以及约4~约20微英寸的表面光洁 度(surface finish )。
8. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该凹陷部包括约2~约80微 米的表面粗糙度。
9. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该凹陷部自该些突出部的上 表面算起的深度为约25~250微米。
10. 如权利要求1所述的基材支撑件,其中该顶板的下表面的沟槽内 更包括电阻加热器。
11. 如权利要求10所述的基材支撑件,其中该电阻加热器包括第一 电阻加热组件,其设置在该顶板的一周围部位的周围;以及第二电阻加热 组件,其设置在该顶板的一中央部位的周围。
12. 如权利要求11所述的基材支撑件,其中该第一及第二电阻加热 组件各自包括二个同心线圈(concentric loop )。
13. 如权利要求12所述的基材支撑件,其中各该电阻加热组件是呈 螺旋线圏状,且包覆有电绝缘体粉末而位于一管中。
14. 如权利要求13所述的基材支撑件,其中该管是被该顶板的该沟 槽内的热传导填料所包覆住。
15. —种形成基材支撑件的方法,该方法包括(a) 形成包括一上表面的顶板,该上表面具有多个由一凹陷部延伸且 往外突出的多个突出部,该凹陷部位于网状分布的多个凹陷沟槽之间,且 多个顶部供应管线的终端连接于一真空端口以及多个气体端口;(b) 形成中间板,该中间板包括多个中间供应管线;(c) 形成底板,该底板包括多个底部供应管线;(d) 施加硬焊化合物至该顶板、该中间板以及该底板的至少二表面;(e) 将该顶板、该中间板以及该底板排为一列而形成一组合件,则该 些顶部供应管线、该些中间供应管线及该些底部供应管线是彼此排为 一列;(f) 加热该组合件至该硬焊化合物的熔化溫度;以及(g) 冷却该组合件,以在该顶板、该中间板以及该底板之间形成硬焊 接合。
16. 如权利要求15所述的方法,其中包括施加一具有熔化温度低于 该顶板、该中间板以及该底板的熔点的硬焊化合物。
17. 如权利要求15所述的方法,其中该硬焊化合物包括铝、铜、锢、 铅、镁、镍、锡、硅及其合金至少其中之一。
18. 如权利要求15所述的方法,其中包括形成多个凹陷沟槽,该些 凹陷沟槽包括分隔设置的多个臂,该些臂是由该顶板的一 中央部位放射状 地延伸至该顶板的一周围部位。
19. 如权利要求15所述的方法,其中包括形成多个为圓柱体的突出部。
20. 如权利要求15所述的方法,其中包括在该顶板的一下表面形成 一沟槽,以容设一电阻加热器,并在该些板硬焊在一起之前,将该电阻加热器置放入该沟槽。
21. —种基材支撑件,包括 金属板,包括(a) 上表面,包括具有约2~约80微米的表面粗糙度的凹陷部;(b) 多个突出部,该些突出部分布于该凹陷部,且一密封边缘是围绕 该凹陷部,该些突出部与该密封边缘各具有约20-约100微米的表面平坦 度,以及约4-约20微英寸的表面光洁度。(c) 网状分布的多个凹陷沟槽,该些凹陷沟槽是位于该顶板上;以及(d) 通过该金属板的多个供应管线,该些供应管线是连接至位于该顶 板上的一真空端口以及多个气体端口 ,而该真空端口的终端连接于一凹陷 沟槽。
22. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中更包括(1) 中间板,该中间板包括多个中间供应管线,该些中间供应管线是 与该金属板的该些供应管线排为 一列,该中间板藉由第 一硬焊结合层而与 该金属板接合;以及(2) 底板,包括多个底部供应管线,该些底部供应管线是与该中间板 的该些中间供应管线排为 一列,该中间板藉由第二硬焊结合层而与该中间 板接合。
23. 如权利要求22所述的基材支撑件,其中该第一或第二硬焊结合 层包括硬焊化合物,该硬焊化合物包括铝、铜、铟、铅、镁、镍、锡、硅 及其合金至少其中之一。
24. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中该上表面包括一中央部 位以及一周围部位,该些凹陷沟槽包括分隔设置的多个沟槽,该些沟槽是 起始于包含该真空端口的该中央部位的 一 圓形沟槽,并放射状地延伸跨过 基材,而该些沟槽的终端连接于该周围部位的半圓形沟槽。
25. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中该些突出部是为基本圓 柱形,而该些突出部的数量是介于约10~约1000个。
26. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中该金属板包括不锈钢。
27. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中该凹陷部自该些突出部 的上表面算起的深度为约25 ~约250微米。
28. 如权利要求21所述的基材支撑件,其中该金属板的下表面的沟 槽内更包括一 电阻加热器,该电阻加热器包括位于该金属板的周围部位的 周围的第一电阻加热组件,以及位于该金属板的中央部位的周围的第二电 阻加热器。
29. 如权利要求28所述的基材支撑件,其中该第一及第二电阻加热 组件各自包括二个同心线圈。
30. 如权利要求28所述的基材支撑件,其中各该电阻加热组件是包 括一螺旋线圈,且该螺旋线圈包覆有电绝缘体粉末而位于一管中。
31. 如权利要求30所述的基材支撑件,其中该管是被该金属板的上 侧的沟槽内的热传导填料所包覆住。
32. —种基材支撑件,包括 (a) 金属板,包括(i) 上表面,包括凹陷部、多个分布于该凹陷部的突出部、围绕该 凹陷部的密封边^彖,以及网状分布的多个凹陷沟槽;(ii) 多个通过该金属板的供应管线,该些供应管线连接至位于该上 表面的真空端口以及多个气体端口 ,该真空端口的终端连接于一凹陷沟槽;以及(iii)下表面,该下表面内具有一或多个沟槽;以及(b) 电阻加热器,位于该金属板的该下表面的一沟槽内,该电阻加热 器包括位于该金属板的周围部位的周围的第 一电阻加热组件,以及位于该 金属板的中央部位的周围的第二电阻加热器,各个该电阻加热组件是包覆 有电绝缘体粉末而位于一管中。
33. 如权利要求32所述的基材支撑件,该第一及第二电阻加热组件 各包括二个同心线圈,该些线圈是呈螺旋线圈状。
34. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中该管是被热传导填料所 包覆住。
35. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中更包括(1) 中间板,该中间板包括多个中间供应管线,该些中间供应管线是 与该金属板的该些供应管线排为 一列,该中间板藉由第 一硬焊结合层而与 该金属板接合;以及(2) 底板,包括多个底部供应管线,该些底部供应管线是与该中间板 的该些中间供应管线排为 一列,该底板藉由第二硬焊结合层而与该中间板 接合。
36. 如权利要求35所述的基材支撑件,其中该第一或第二硬焊结合 层包括硬焊化合物,该硬焊化合物包括铝、铜、铟、铅、镁、镍、锡、硅 及其合金至少其中之一。
37. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中该上表面包括中央部位 以及周围部位,该些凹陷沟槽包括分隔设置的多个沟槽,该些沟槽是起始 于包含该真空端口的该中央部位的圆形沟槽,并放射状地延伸跨过基材,而该些沟槽的终端连接于该周围部位的半圆形沟槽。
38. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中该些突出部的周围更包 括密封边缘,该些突出部与该密封边缘具有约20-约100微米的表面平坦 度,以及约4~约20微英寸的表面光洁度。
39. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中位于该些突出部之间的 该凹陷部具有约2~约80微米的表面粗糙度。
40. 如权利要求32所述的基材支撑件,其中该凹陷部自该些突出部 的上表面算起的深度为约25-约250微米。
全文摘要
本发明的基材支撑件包括一顶板、中间板及底板,其藉由硬焊而接合。顶板包括一上表面,其具有分布于凹陷部的多个往外突出的突出部、网状分布的凹陷沟槽、终端连接于凹陷沟槽的真空端口,以及多个气体端口。中间板具有多个中间供应管线,其与顶板相符的顶部供应管线排为一列。底板具有多个底部供应管线,并与中间板的中间供应管线排为一列。顶板与中间板藉由第一硬焊结合层而接合,而中间板与底板藉由第二硬焊结合层而接合。
文档编号H01L21/00GK101243542SQ200680030168
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者G-C·楚, H·莱姆, L·C-L·雷, M·S·杰克逊, S·P·乌莫蒂, X·J·袁 申请人:应用材料股份有限公司
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