一种基座以及包括该基座的半导体处理设备的制作方法

文档序号:15347650发布日期:2018-09-04 22:57阅读:128来源:国知局

本实用新型的实施例涉及一种基座以及包括该基座的半导体处理设备。



背景技术:

集成电路制造中的硬掩模(Hardmask)工艺中,需要同时使用射频(RF)和直流(DC)电源以及高温的工艺环境,从而刻蚀靶材并且使得其沉积到基片上。在28nm工艺中,一般使用低频(如13MHz)和低气压RF即可满足工艺需求。

目前随着集成电路制造产业的发展,14/16nm工艺也逐渐走上了历史的舞台,在硬掩模领域中,成膜需要更大的密度,因此,不得不引进甚高频(如60MHz)和高气压以及更高的工艺温度来满足工艺需求,而且需要在基座上加射频功率。随着硬件的复杂化,增加了许多需要解决的问题。



技术实现要素:

根据本实用新型的实施例提供一种基座以及包括该基座的半导体处理设备,基座中的加热器与射频电极电位隔离,从而加热器不受射频电源的影响。另外,加热器以及与其连接的线路可以接地,减少了系统内滤波器的使用。

根据本实用新型的一个实施例提供一种基座,用于承载被加工工件,其中,所述基座包括依次层叠设置的加热器、隔离层和射频电极,所述隔离层为绝缘材料,以将所述加热器和所述射频电极二者电位隔离。

在一些示例中,所述加热器被配置为接地。

在一些示例中,所述加热器和所述隔离层之间设置有第一气体通道,所述第一气体通道与供气管路连通,所述供气管路用于向所述第一气体通道通入惰性气体;所述隔离层和所述射频电极之间设置有第二气体通道,所述隔离层中设有将所述第一气体通道和所述第二气体通道连通的连接通道。

在一些示例中,所述加热器与所述隔离层相对的面上均匀设置有呈同心圆分布的多条第一环形凹槽,以及将所述多条第一环形凹槽相互连通的第一径向凹槽;所述第一环形凹槽和所述第一径向凹槽形成所述第一气体通道。

在一些示例中,所述射频电极与所述隔离层相对的面上均匀设置有呈同心圆分布的多条第二环形凹槽,以及将所述多条第二环形凹槽相互连通的第二径向凹槽;所述第二环形凹槽和所述第二径向凹槽形成所述第二气体通道。

在一些示例中,所述加热器、所述隔离层和所述射频电极之间的接触面密封贴合,用于将所述惰性气体密封在所述第一气体通道和所述第二气体通道内。

在一些示例中,所述加热器内设置有第三气体通道,所述第三气体通道与供气管路连通,所述供气管路用于向所述第三气体通道通入惰性气体;所述射频电极内设置有第四气体通道,所述隔离层中设有连接通道,所述第三气体通道和所述第四气体通道通过所述连接通道相连通。

在一些示例中,所述加热器和所述隔离层之间以及所述隔离层和所述射频电极之间通过烧结或电镀方式连接。

根据本实用新型的另一个实施例提供一种半导体处理设备,包括腔室和射频源,其中,在所述腔室中设置有上述任一项所述的基座,所述射频源用于向所述基座中的所述射频电极提供射频功率。

在一些示例中,所述腔室为物理气相沉积腔室。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例,而非对本实用新型的限制。

图1是根据本实用新型实施例的一种基座的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的基座中背吹通道的结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的一种包括基座的半导体处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义,本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。

在一种包括加热基座的处理设备中,加热器与处理设备的下电极为一体结构。该处理设备中的工艺腔室内只能施加DC功率,不存在射频的隔离问题,整体结构比较简单。然而,现在的很多加工工艺中有对于射频功率引入的需求,如果在该处理设备中引入射频功率,那么由于加热器没有屏蔽接地外壳,会导致加热器下方会启辉。

在另外一种包括加热基座的处理设备中,加热基座集成了射频引入部件,从而可以施加射频功率。此外,配合射频功率的引入,在基座上还加入了隔离层和屏蔽层,以满足工艺中加射频功率的要求。例如,该处理设备的基座部分包括加热器主体(其为悬浮的)。另外,射频引入线、热电偶、加热丝都连接在加热器主体上。因此,加热器主体端就成为射频端,与射频电极为一体结构。为了防止射频在腔室下方启辉,还需要在加热器主体下方设置接地屏蔽,而加热器主体和接地屏蔽之间设置隔离陶瓷,以隔离射频端(加热器主体)和地(接地屏蔽),防止在腔室下方起辉。另外,为了密封真空,还在加热器主体与隔离陶瓷之间以及隔离陶瓷与接地屏蔽之间设置O形环,防止加热器内漏。另外,由于O形环一般采用弹性材料制成,为了防止加热器温度过高时烧毁附近的O形环,还需要在O形环附近设置O形环冷却水路。

上述可加射频的加热基座为一个三明治结构,射频电极和加热器(一体结构)为最上层。因为射频电极、热电偶、加热丝都为金属,因此射频功率会通过热电偶和加热丝干扰供电和测试设备,因此要加入滤波器。也就是说,基座中加热器的加热丝、热电偶、冷却水路、射频引入线都是一个电位,为防止射频干扰,因此要在加热丝、热电偶端都加入滤波器,无形增加了基座集成盒的尺寸及成本。因此,上述基座中的下电极(射频电极)负载复杂,加偏压(Bias)后不利于工艺调控。此外,上述基座中的三明治结构有两层密封圈(O形环),在安装中存在内漏风险,且其中一个O形环紧挨着加热器,存在被烧毁的危险。

本实用新型的实施例提供一种基座以及包括该基座的半导体处理设备。根据本实用新型实施例的基座用于承载被加工工件,包括依次层叠设置的加热器、隔离层和射频电极,所述隔离层为绝缘材料,以将所述加热器和所述射频电极二者电位隔离。由于射频电极与加热器电位隔离,因此,加热器不受射频电源的影响,可以使得加热器以及与其连接的线路接地,从而避免了添加滤波器。

下面根据本实用新型的一些实施例对本实用新型的技术方案进行进一步描述和说明。

实施例一

图1为根据本实用新型一实施例的加热基座的示意图。如图1所示,该基座的基座本体包括沿图中上下方向从上向下依次层叠设置的射频电极301、隔离层302和加热器303。射频电极301为用于施加射频功率的电极。这里将电极301称为射频电极是指其可以被施加射频功率,但并不意味着其不能施加其他类型的电源或功率。隔离层302为绝缘材料,以将加热器303和射频电极301隔离。

在一些示例中,该加热基座还包括从加热器303背离隔离层302的一侧伸入基座本体的内部的引入线路。例如,引入线路可以是图1中所示的射频引入线、背吹气体供给管道、热电偶中的任一种或几种,在下面将对各种线路进行更加详细的描述。例如,引入线路包括射频引入线306,射频引入线306穿过加热器303和隔离层302并与射频电极301电连接,以为射频电极301提供射频电源。射频引入线306包括传输射频信号的射频信号线310,加热器303与射频引入线306中的射频信号线310电位隔离。

在本说明书中,将穿过加热器303的电极线或者管路统称为引入线路。这里使用“引入线路”是为了方便说明这些引入线路与加热器之间的连接关系与密封方式。例如,如果需要引入射频功率,则需要从加热器303的背离隔离层302的一侧伸入基座本体内部并贯穿加热器303和隔离层302的射频引入线。另外,为了对基座或其他部件进行温度测量,则还可以包括测量温度的热电偶。为了辅助加热器303与隔离层302之间以及隔离层302与电极层301之间热传导所需的背吹通道提供的背吹气体,则可以添加贯穿加热器303的背吹气体供气管路。当然,引入线路也可以包括除上述线路之外的其他线路。

在一些示例中,引入线路与加热器303之间通过焊接密封或者通过金属密封件密封。因此,加热器与引入线路作为整体可以密封,降低基座中内漏的风险,并简化了密封结构。例如,如果通过金属密封件进行密封,则金属密封件可以包括铜圈或者金属O形环等。对于进行焊接密封,例如,可以在加热器的下表面处在引入线路与加热器相邻的位置进行焊接。当然,也可以在加热器的上下两个表面处引入线路与加热器相邻的位置进行焊接。

上述引入线路与加热器303之间的相对位置关系和连接关系仅仅是示例性的,在由绝缘材料形成的隔离层302将加热器303和射频电极301二者电位隔离的基础上,引入线路与加热器303之间的相对位置关系和连接关系还可以采取其他任何合适的方案。

对于上述射频信号线与加热器的电位隔离以及各种引入线路与加热器之间的密封方式,将在下面针对各个部件进行更详细的描述。

加热器

例如,加热器303包括加热器主体3031和加热丝3032。加热器主体3031例如为金属板,例如,其可以由导热性能良好的金属制成。例如,加热器主体3031由金属铝、不锈钢等制成,但根据本实用新型的实施例不限于此。例如,加热丝3032设置在加热器主体3031背离隔离层302的一侧。例如,加热器主体3031的该侧表面可以包括用于容纳加热丝的沟槽,加热丝3032可以设置在加热器主体3031的沟槽中。然而,根据本实用新型的实施例并不限制于此,加热丝3032也可以形成在加热器主体3032的其他位置处,例如,其可以设置在加热器主体3031的内部。例如,加热丝3032均匀地布置在加热器主体3031上,从而使得加热器303在其平面方向上的各个位置处的温度分布较为均匀,有利于对该基座所承载的待处理晶片进行均匀的加热。加热器主体3031的厚度在满足其传热性能以及机械性能的情况下而任意选择,其平面的形状和尺寸也可以根据实际需要而任意调整。例如,为了能够在整个射频电极301上方的结构进行加热,例如,在垂直于所述加热器主体的方向上,加热器主体3031的边缘至少与射频电极301的边缘对齐或者在横向方向上延伸超出射频电极301的边缘。

射频电极

射频电极301为施加进行处理工艺所需电源电压的电极,如上所述,其可以被施加的电源包括但不限于射频电源。例如,该电极可以被施加直流电源或射频电源。射频电极301可以为金属,例如,可以是铝、铜、金、不锈钢等,本实用新型的实施例对此没有特别限定。另外,在射频电极301的上方(也就是背离隔离层302的一侧),还可以设置有绝缘层,例如,陶瓷层或者阳极氧化层等。在根据本实用新型的实施例中,该射频电极301通过后续更详细说明的射频引入线实现射频电源的输入,从而满足需要基座加载射频电源的工艺的需要。

隔离层

隔离层302设置在加热器303和射频电极301之间,用于将加热器303和射频电极301进行物理和电学隔离,因此,加载在射频电极301上的射频电源电压或者其他电源电压可以不施加在加热器303上。因此,在根据本实用新型的实施例中,射频电极301和加热器303可以电位隔离。例如,根据本实用新型实施例的加热器在安装在处理设备中时,其可以被配置为接地,从而与加热器连接的若干其他部件或线路也可以接地,从而避免了在部分线路上加装防止射频电源干扰的滤波器。

此外,隔离层302的材料例如为耐高温的绝缘材料。例如,隔离层302可以由陶瓷形成,由陶瓷材料形成的隔离层可以使得加热器产生的热量在电极层301的平面方向上的分布更加均匀,从而保证了在加工处理过程中晶片的不同位置处温度参数的一致性。

另外,隔离层302的厚度设置为使得电极层301与加热器303之间具有安全绝缘距离。因此,本实用新型实施例中隔离层302的厚度可以根据设备或工艺参数的实际情况进行计算而选择。

下面对引入线路与加热器之间的连接方式或密封方式进行进一步说明。如图1所示,基座中的加热器303处于整个基座结构的下方,只要加热器303能够密封真空,则腔室真空就不会泄露,而隔离层302处于腔室真空环境内,不需要考虑隔离层302对大气环境的密封。因此,在基座的加热器303以上的部分各层之间,不再需要大气与腔室内真空隔绝的措施,从而可以避免在加热器附近使用O形环,进一步避免了在加热器303处于高温时将弹性O形环烧毁的风险。

射频引入线

如图1所示,射频引入线306例如可以采用同轴线。例如,射频引入线306包括位于同轴线中心的中心导体310、包裹中心导体310的屏蔽层312以及位于中心导体310和屏蔽层312之间的填充物311。中心导体310例如可以由导电性良好的金属制成,例如,金、铜等。中心导体310作为射频信号线,用于传输射频电源信号,以将射频电源功率施加到射频电极301。屏蔽层312可以通过金属层制作,其用于屏蔽射频电源信号,以防止射频电源信号对其他部件产生干扰。例如,屏蔽层312可以被配置为接地。填充物311为绝缘材料,例如可以为聚四氟乙烯或者陶瓷。例如,填充物311具有良好的绝缘性能,以将中心导体310与屏蔽层312彼此绝缘。上述射频引入线各部分的材料组成均为示例性的,根据本实用新型的实施例可以根据实际需要而选取其他任何合适的材料。另外,对于同轴线的尺寸,可以由所需耐流强度和所需阻抗计算得到,从而可以在不同的应用环境下采取不同的相关参数。例如,对于射频引入线,可以通过填充物311的填充材料和尺寸大小来控制其特征阻抗。

例如,射频引入线从加热器303背离隔离层302的一侧伸入基座本体内部,并且贯穿加热器303和隔离层302并与射频电极301电连接。例如,中心导体310与射频电极301电连接,从而为射频电极301提供射频电源信号。在穿过加热器的表面处,射频引入线306可以与加热器303的加热器主体3031进行密封。例如,射频引入线306的屏蔽层312与加热器主体3031焊接密封或者通过金属密封件密封。这样,不仅保证了射频引入线与加热器之间的密封,还可以对屏蔽层和加热器施加相同的电位,例如,可以对接地。

此外,对于使用同轴线的射频引入线,其远离加热器303的端部还可能处于暴露于大气环境中的状态。因此,在射频引入线306远离基座本体的端部也可以被密封。例如,射频引入线306的远离基座本体的端部可以通过铜圈304进行密封。另外,由于射频引入线306远离基座本体的端部离加热器303较远,其密封方式并不限定于使用铜圈进行密封,其也可以采用其他密封方式,例如,可以采用弹性密封圈进行密封。

背吹气体供给管道

如图1所示,在射频电极301与加热器303之间存在将二者进行隔离的隔离层302。为了更好地将加热器303产生的热量传送到射频电极301处及其上方,根据本实用新型的一实施例的基座还包括位于隔离层302与加热器303之间的界面处以及隔离层302与射频电极301之间的界面处的背吹通道309。例如,背吹通道309包括位于隔离层302与加热器303之间的界面处的第一背吹通道和位于隔离层302与射频电极301之间的第二背吹通道。另外,还可以包括连接上述两个界面处的背吹通道309并贯穿隔离层302的连接通道307。当气体在背吹通道和连接通道内流动时,可以促进加热器303产生的热量在加热器303与隔离层302之间以及在隔离层302与电极层301之间的传递。另外,由于在隔离层302与加热器303之间的界面处以及隔离层302与射频电极301之间的界面处的背吹通道通过贯穿隔离层的连接通道连通,热量还可以通过流经加热器表面的背吹气体将加热器303产生的热量输送到射频电极301的下方,从而提高了加热效率。

图2示意性地示出了位于加热器303与隔离层302之间的截面处的第一背吹通道。如图2所示,在加热器303与隔离层302相对的面上均匀设置有呈同心圆分布的多条第一环形凹槽3091,以及将多条第一环形凹槽3091相互连通的第一径向凹槽3092;第一环形凹槽3091和第一径向凹槽3092形成位于加热器303与隔离层302之间的第一气体通道309。在图2中,仅仅示意性地示出了三条第一环形凹槽和五条第一径向凹槽,然而,第一环形凹槽和第一径向凹槽的数量不限于此,而是可以根据实际情况而任意选择。此外,多条第一环形凹槽可以沿径向方向均匀或不均匀分布,多条第一径向凹槽也可以沿周向方向均匀或不均匀分布。

类似地,射频电极301与隔离层302相对的面上可以均匀设置有呈同心圆分布的多条第二环形凹槽,以及将多条第二环形凹槽相互连通的第二径向凹槽;第二环形凹槽和第二径向凹槽形成第二气体通道。上述多条第二环形凹槽和多条第二径向凹槽的分布形式可以参照图2所示的第一环形凹槽和第一径向凹槽。另外,第二环形凹槽和第二径向凹槽的数量和沿平面方向上的分布可以与第一环形凹槽和第一径向凹槽相同或不同。

在一些示例中,背吹气体通道也可以位于射频电极和加热器的内部。例如,加热器303内设置有第三气体通道,第三气体通道与供气管路连通,供气管路用于向所述第三气体通道通入惰性气体;射频电极301内设置有第四气体通道,隔离层302中设有连接通道,第三气体通道和第四气体通道通过连接通道相连通。第三气体通道和第四气体通道的具体设置形式均可以参照上述结合图2所描述的第一背吹气体通道的设置形式。例如,第三气体通道和第四气体通道可以分别包括环形通道以及将环形通道连通的径向通道,但根据本实用新型的实施例不限于此。另外,对于基座中的背吹通道,可以选择第一背吹通道和第二背吹通道的组合以及第三背吹通道和第四背吹通道的组合其中之一,也可以全部设置有这两个组合。

如上所述,背吹气体需要从外部引入,因此,需要引入背吹气体的背吹气体供给管道313。如图1所示,背吹气体供给管道313也从加热器303的背离隔离层302的一侧伸入基座本体内部,并贯穿加热器303而到达加热器303与隔离层302之间的界面处。背吹气体供给管道313与隔离层302与加热器303之间的界面处以及隔离层302与射频电极301之间的界面处的背吹通道相连通,从而将背吹气体输送到背吹通道。与射频引入线类似,在背吹通道穿过加热器303的位置处,可以采取焊接方式进行密封,或者采用金属密封件进行密封。

对于进行背吹的背吹气体,例如可以采用氦等惰性气体,但根据本实用新型的实施例并不限制于此。为了防止背吹气体进入腔室内部而影响处理工艺,加热器303与隔离层302之间以及隔离层302与射频电极301之间进行面密封。例如,由于背吹气体与腔室环境之间的密封的要求并不是很高,因此,这些需要密封的界面处并不需要O形环进行密封,因此,避免了弹性O形环在加热器附近被烧毁的风险。如图1所示,对于背吹气体的密封,需要加热器303面对隔离层的表面、隔离层302的两个相对的表面和射频电极301的面对隔离层302的下表面进行面密封。例如,加热器303与隔离层302之间以及隔离层302与射频电极301之间进行面密封可以通过彼此之间的光滑表面的接触而实现密封,也就是说,加热器303、隔离层302和射频电极301之间的接触面密封贴合,用于将惰性气体密封在第一气体通道和第二气体通道内。因此,只需要层与层之间的表面光滑就可以满足相应的密封要求,简化了部件复杂度并降低了弹性O形环被烧毁的风险。然而,根据本实用新型的实施例不限于此。例如,在一些示例中,加热器303和隔离层302之间以及隔离层302和射频电极301之间通过烧结或电镀方式连接。

热电偶

在一些示例中,基座还具有测温装置。例如,根据本实用新型的实施例的基座包括热电偶308。例如,热电偶308也可以从加热器303背离隔离层302的一侧伸入加热器303,并且到达需要测量温度的位置。如上述射频引入线和背吹管路类似,在其穿过加热器的至少一个表面处,热电偶308与加热器303之间可以采取焊接密封或金属密封件进行密封,这里不再赘述。需要说明的是,基座可以包括多根热电偶,不同的热电偶可以测量不同位置的温度,从而其测量端可以设置在不同的位置处。例如,热电偶包括屏蔽管以及位于屏蔽管内的电偶丝,屏蔽管与所述加热器焊接密封或者通过金属密封件密封。

在上述实施例中,以射频引入线、背吹气体供给管路和热电偶作为示例对贯穿加热器的线路进行了描述。然而,根据本实用新型的实施例并不限制于此。例如,在一些实施例中,基座可以仅仅包括这些线路中的一种或几种;例如,在上述一些实施例中,加热器303与隔离层302之间的界面处以及隔离层302与射频电极301之间的界面处采用背吹气体进行导热。然而,在一些实施例中,上述两个界面处的导热也可以不采用背吹气体进行导热。例如,在加热器303与隔离层302之间的界面处以及隔离层302与射频电极301之间的界面处可以采取烧结、电镀等方式传导热量,提高热量传输效率。在这种情况下,也不需要背吹气体管路来引入背吹气体,因此,这些实施例中贯穿加热器的线路可以不包括背吹气体管路。

而在另外一些实施例中,基座可以包括除上述线路之外的其他贯穿所述加热器的线路。在上述实施例中,贯穿加热器的线路可以通过焊接密封或金属密封面密封的方式与加热器连接,从而加热器本身形成一个密封的整体。当该基座设置在处理工艺设备的腔室内时,加热器本身可以用于大气环境与腔室环境之间的真空隔绝,从而避免了基座的加热器之上的部分各层之间采用O形环进行密封,避免了加热器附近的弹性O形环在加热器处于高温时被烧毁的风险。

冷却水路

除了上述贯穿加热器的线路之外,根据本实用新型一些实施例的基座还可以包括用于对加热器303进行冷却的冷却水路。如图1所示,冷却水路305设置在加热器303的下方。例如,冷却水路305可以设置在加热器的加热丝3032附近,从而能够对加热器更好地冷却。另外,冷却水路也可以通过焊接的方式连接到加热器,从而使得结构比较牢固。此外,需要说明的是,虽然这里被称为“冷却水路”,然而在其中流通的冷却媒介并不限于是水,也可以采用其他任意合适的冷却媒介。此外,冷却媒介也不限于是液体,也可以采用合适的气体进行冷却。另外,冷却水路包括入口和出口,二者分别与用于输入/输出冷却媒介的管路相连通,形成循环冷却。另外,在处理工艺进行的过程中,可以由通过热电偶获得的实施温度值判断温度值是否超出预设的晶片温度值。如果实时温度值超出预设的晶片温度值,则可以增加冷却剂的流量和/或降低冷却剂的温度。

波纹管

在根据本实用新型的一些实施例中,基座还包括位于加热器303的背离隔离层302一侧的波纹管314。如图1所示,波纹管314的一端焊接在加热器303上。对于上述引入线路,其从外部引入时均从波纹管314的中空轴处穿过而到达加热器303处。波纹管314通过焊接与加热器303而形成密封,当波纹管314如图1中所示的悬空端连接到处理工艺设备中时,波纹管314的中空轴内部与大气环境连通,但由于从外部引入的线路与加热器通过焊接密封,因此,可以保持大气环境与腔室环境之间的真空隔绝,这在后续的处理设备中将进行更详细的描述。

在以上对实施例进行的描述中,主要描述了各个部件之间的物理连接结构,从而能够保证密封性能。

除了上述物理连接产生的密封性能改善之外,根据本实用新型实施例的基座由于上述连接结构,加热器上的热电偶、电热丝、加热器主体、冷却水路等均可以电位连接,也就是保持相同的电位。而且,上述部件均可以接地,从而避免了使用滤波器。此外,根据本实用新型的一些实施例中,波纹管采用导电材料制成,波纹管的一端焊接到加热器上,而波纹管的另一端可以连接到处理工艺设备的腔室,这样,由于腔室是接地的,从而,可以使得加热器及与其连接的其他部件也是接地的,简化了处理设备的复杂程度。

另外,对于射频引入线,由于其屏蔽层为金属制成且被配置为接地,因此,在射频引入线穿过加热器时,可以将其屏蔽层焊接到加热器上,这样,即保证了密封性能,又保证了屏蔽层与加热器均是接地电位。

实施例二

本实施例提供一种半导体处理设备,例如,该处理设备可以为物理气相沉积(PVD)设备等。该设备包括腔室和射频源,腔室中设置有上述实施例中的基座,射频源用于向基座中的射频电极提供射频功率。

例如,腔室为物理气相沉积(PVD)腔室。

例如,基座位于腔室中,且所述加热器背离所述隔离层的一侧通过波纹管连接到所述腔室的底壁上。例如,波纹管可以采用导电材料制成,所述波纹管焊接到所述加热器上或通过金属密封件密封到所述加热器上。

也就是说,波纹管的与加热器焊接的一端的相对端连接到腔室的底壁上。波纹管连接到腔室的底壁上的方式没有特别限定。例如,如图3所示,波纹管314的一端焊接到法兰316上,然后法兰再连接到腔室的底壁,这些连接例如为密封连接。也就是说,波纹管连接到腔室的底壁的一端与腔室的底壁之间密封。

例如,如图3所示,引入线路以及冷却水路穿过波纹管314的中空轴,且从腔室315的底壁中由波纹管314限定的区域中伸出到腔室315的外部。例如,引入线路中的射频信号线310与射频源400相连,从而使得射频源能够对射频电极施加射频功率。

在加热器之下的波纹管中的中空部分,是与大气环境相连通。然而,如上所述,由于加热器与其连接的线路均密封连接,因此,加热器隔离了大气环境与腔室环境。因此,对于本实用新型的实施例,加热器与引入线路作为一个整体,能够降低安装时的内漏风险。从图3可以看到,加热器之下的波纹管内的部分与大气连通,而腔室内波纹管之外的部分则属于腔室环境,例如,可以为真空环境。

另外,由于基座的加热器焊接到波纹管,且波纹管连接到腔室,而处理工艺的腔室一般是接地的。因此,加热器的电位也可以为接地电位。此外,与加热器连接的其他部件,例如,热电偶、冷却水路、射频引入线的屏蔽层也都可以为接地电位。因此,不再需要为了防止射频干扰而额外在加热丝和热电偶端都加入滤波器,从而降低了基座集成盒(Pedestal Integration Box,PIB)尺寸以及成本。

如图3所示,其仅仅示意性地示出了处理设备的部分结构,根据本实用新型实施例的处理工艺设备还可以包括其他部分。例如,在腔室的顶壁处,还可以包括上电极。因此,基座上的电极层可以被称为下电极。对于本实用新型实施例的基座或者包括该基座的处理工艺设备,其下电极负载简单,因此,可以在加偏压后方便地对工艺进行调控。

此外,对于本实施例的处理设备,其可以使用实施例一中描述的各种加热基座,没有在本实施例中描述的部分可以参照实施例一中的相应部分。同样,实施例一中所述的加热基座所带来的有益技术效果,也可以在实施例二中的工艺设备中得到,因此,这里不再赘述。

以上实施例的描述并不是限制性的,对于以上实施例中所没有提及的部件或者设置方式,可以采取本领域中任何合适的技术方案。例如,对于基座或者处理设备的密封,除上述实施例中提交的密封之外,如果需要,还可以在其他位置处进行密封。例如,冷却水路如果穿过波纹管,则冷却水路与波纹管之间可以进行密封,对于热电偶的屏蔽管,也可以在其远离基座本体的一端进行密封。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式,而非用于限制本实用新型的保护范围,本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

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