[发明专利]具有抗蚀性绝热层的温度受控衬底夹持器

说明书

相关申请的交叉引用

该申请与以下申请相关：2005年9月27日提交的题为“Method andSystem for Temperature Control of a Substrate”的未决美国专利申请No.10/551,236(律师案卷号No.277768US)；与本申请同日提交的题为“High Temperature Substrate Holder with Non-homogeneous Insulation Layerfor a Substrate Processing System”的未决美国专利申请No.11/XXX,XXX(ES-098)(律师案卷号No.295001US)；与本申请同日提交的题为“Method for Multi-step Temperature Control of a Substrate”的未决美国专利申请No.11/XXX,XXX(ES-112)(律师案卷号No.295000US)；以及与本申请同日提交的题为“High Rate Method for Stable Temperature Control ofa Substrate”的未决美国专利申请No.11/XXX,XXX(ES-113)(律师案卷号No.295005US)。这些申请的全部内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明涉及用于衬底的温度控制的系统，更具体而言涉及用于衬底的温度控制的衬底夹持器。

背景技术

在半导体制造和处理中已知的是，各种工艺(例如包括刻蚀和沉积工艺)明显依赖于衬底的温度。由此，控制衬底温度并且可控地调节衬底温度的能力就变成半导体处理系统的基本要求。衬底的温度由许多工艺确定，包括但不限于衬底与等离子体的相互作用、化学工艺等，以及与周围环境的辐射性和/或传导性热交换。向衬底夹持器的上表面提供适当的温度可用于控制衬底的温度。

发明内容

本发明涉及用于控制衬底温度的系统。

根据本发明的一个方面，一种用于在处理系统中支撑衬底的衬底夹持器包括具有第一温度的温度受控支撑基座、与温度受控支撑基座相对并且被配置为支撑衬底的衬底支撑、以及耦合到衬底支撑并且被配置为将衬底支撑加热到高于第一温度的第二温度的一个或多个加热元件。抗蚀性绝热体被置于温度受控支撑基座和衬底支撑之间，其中抗蚀性绝热体包括被配置为抗含卤素气体腐蚀的材料组分。

本发明的另一方面涉及一种用于在处理系统中支撑衬底的衬底夹持器，包括具有第一温度的温度受控支撑基座、与温度受控支撑基座相对并且被配置为支撑衬底的衬底支撑、以及耦合到衬底支撑并且被配置为将衬底支撑加热到高于第一温度的第二温度的一个或多个加热元件。绝热体被置于温度受控支撑基座和衬底支撑之间，该绝热体包括用于抗含卤素气体腐蚀的装置。

附图说明

在附图中：

图1给出了根据本发明实施例的衬底处理系统的框图；

图2A给出了根据本发明实施例的衬底夹持器的示意性横截面图；

图2B图示了衬底夹持器的热导率和衬底温度的示例性分布特性；

图3给出了根据本发明另一个实施例的衬底夹持器的示意性横截面图；

图4给出了根据本发明另一个实施例的衬底夹持器的示意性横截面图；

图5给出了根据本发明另一个实施例的衬底夹持器的示意性横截面图；

图6给出了根据本发明另一个实施例的衬底夹持器的示意性横截面图；

图7A和7B图示了温度的示例性时间描记线(time trace)；以及图8图示了根据本发明实施例的调节衬底温度的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明而不是限制的目的，阐述了特定的细节，例如用于衬底处理系统的衬底夹持器的具体几何形状以及各种部件和工艺的描述。然而，应当理解，在脱离这些特定细节的其他实施例中也可以实践本发明。

根据本发明的实施例，图1中示出了材料处理系统1，其包括具有衬底夹持器20和支撑在其上的衬底25的处理工具10。衬底夹持器20被配置为提供用于调节衬底温度的温度控制元件。另外，温度控制元件可以空间布置以确保均匀的或非均匀的衬底温度。控制器55耦合到处理工具10和衬底夹持器20，并且被配置为监视、调节和控制衬底温度，这将在下面进一步讨论。