[发明专利]用于半导体处理的具有平面加热器区域的加热板

权利要求书

1.一种在半导体处理装置中用于支撑半导体衬底的衬底支撑组件的加热板，所述加热板包括：

电绝缘层；

平面加热器区域，其至少包括第一、第二、第三和第四平面加热器区域，每个平面加热器区域包括由绝缘体-导体复合材料制成的一个或多个加热器元件，所述平面加热器区域横向分布在整个所述电绝缘层，并能操作地调节所述半导体衬底上的空间温度分布；

功率供给线，其至少包括电连接到所述第一和第二平面加热器区域的第一导电的功率供给线，以及电连接到所述第三和第四平面加热器区域的第二导电的功率供给线；

功率回线，其至少包括电连接到所述第一和第三平面加热器区域的第一导电的功率回线，和电连接到所述第二和第四平面加热器区域的第二导电的功率回线。

2.如权利要求1所述的加热板，其中，所述绝缘体-导体复合材料包括选自由Al₂O₃、SiO₂、Y₂O₃、Si₃N₄、AlN组成的群组中的一种或多种绝缘体材料，以及选自由Al、Cu、Mo、W、Au、Ag、Pt、Pd、C、MoSi₂、WC、SiC组成的群组中的一种或多种导体材料。

3.如权利要求2所述的加热板，其中，所述绝缘体-导体复合材料包括高达30wt％的Al₂O₃，且余量为W。

4.如权利要求1所述的加热板，其中，所述平面加热器区域其尺寸被配置成使得：

（a）每个平面加热器区域不大于所述半导体衬底上制造的4个器件管芯，

（b）每个平面加热器区域不大于所述半导体衬底上制造的2个器件管芯，

（c）每个平面加热器区域不大于所述半导体衬底上制造的1个器件管芯，或

（d）每个平面加热器区域的尺寸随着所述半导体衬底上的器件管芯的尺寸和所述半导体衬底的整个尺寸缩放。

5.如权利要求1所述的加热板，其中，所述平面加热器区域其尺寸被配置成使得：

（a）每个平面加热器区域是在0.1至1cm²之间，

（b）每个平面加热器区域是在1至3cm²之间，

（c）每个平面加热器区域是在3至15cm²之间，或

（d）每个平面加热器区域是在15至100cm²之间。

6.如权利要求1所述的加热板，其中，所述加热板包括100至1000个平面加热器区域，其中每个加热器元件具有曲折形状。

7.如权利要求1所述的加热板，其中，所述电绝缘层包括聚合物材料、陶瓷材料、玻璃纤维复合材料、或它们的组合材料。

8.如权利要求1所述的加热板，其中，所述功率供给线和所述功率回线的总数量等于或小于所述平面加热器区域的总数量。

9.如权利要求1所述的加热板，其中，所述平面加热器区域的总面积是所述加热板的上表面的50％至99％。

10.如权利要求1所述的加热板，其中，所述平面加热器区域布置成矩形网格、六角形网格、或同心环；以及所述平面加热器区域以至少1毫米宽和至多10毫米宽的间隙彼此分隔开。

11.一种衬底支撑组件，其包括：

静电卡盘（ESC），其包括配置为静电夹持所述衬底支撑组件上的半导体衬底的至少一个静电夹持电极；

如权利要求1所述的加热板；以及

通过热阻挡层连接到所述加热板的下侧的冷却板。

12.如权利要求11所述的衬底支撑组件，其进一步包括布置在所述加热板的所述平面加热器区域的上方或下方的至少一个主加热器层，其中，所述主加热器层与所述加热板的所述平面加热器区域、所述功率供给线、和所述功率回线电绝缘；所述主加热器层包括提供所述半导体衬底的平均温度控制的至少一个加热器；以及在所述半导体衬底的处理期间所述平面加热器区域提供所述半导体衬底的径向和方位角温度分布控制。