[发明专利]具有抗等离子体保护层的基板支撑组件

说明书

相关申请案

本专利申请案主张根据专利法于2012年12月4日提出申请的美国临时申请案第61/733,349号的权益，且进一步主张根据专利法于2013年3月15日提出申请的美国临时申请案第61/791,669号的权益。

技术领域

本发明的实施例大体而言关于具有抗等离子体保护层的基板支撑组件，诸如静电夹盘。

背景

在半导体工业中，装置藉由产生大小日益减小的结构的大量制造工艺制造。诸如等离子体蚀刻工艺及等离子体清洗工艺的一些制造工艺将基板暴露至高速等离子体流以蚀刻或清洗基板。等离子体可为高度腐蚀的，且等离子体可腐蚀处理腔室及暴露至等离子体的其他表面。

概要

在一个实施例中，基板支撑组件包含陶瓷主体、接合至陶瓷主体的下表面的导热基座及覆盖陶瓷主体的上表面的保护层，其中保护层为钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet；YAG)或陶瓷化合物，该陶瓷化合物包含Y₄Al₂O₉及固体溶液Y₂O₃-ZrO₂。在一个实施例中，保护层经由离子辅助沉积(ion assisted deposition；IAD)或等离子体喷涂沉积于陶瓷主体的上表面。在另一实施例中，保护层为块烧结陶瓷主体，该块烧结陶瓷主体经由热处理扩散接合至陶瓷主体。

附图简述

本发明藉由举例而非限制的方式图示于附图的图式中，其中相同元件符号指示相同元件。应注意，本揭示案中对“一”或“一个”实施例的不同参考不一定为相同实施例，且此等参考意指至少一个实施例。

图1描绘处理腔室的一个实施例的截面图；

图2描绘基板支撑组件的一个实施例的分解图；

图3描绘基板支撑组件的一个实施例的侧视图；

图4A描绘基板支撑件的一个实施例的分解侧视图；

图4B描绘基板支撑件的另一实施例的分解侧视图；

图5图示用于在基板支撑表面的陶瓷主体上形成保护层的工艺的一个实施例；

图6图示用于在基板支撑表面的陶瓷主体上形成保护层的工艺的另一实施例；及

图7图示用于在基板支撑表面的陶瓷主体上形成保护层的工艺的又一实施例。

实施方式详述

本发明的实施例提供具有保护层的基板支撑组件，该保护层经形成于基板支撑组件的陶瓷主体之上。保护层可提供等离子体抗蚀性用于保护陶瓷主体。保护层可为钇铝石榴石(YAG)或陶瓷化合物，该陶瓷化合物包括Y₄Al₂O₉及固体溶液Y₂O₃-ZrO₂。藉由保护层提供的改良的抗腐蚀性可提高基板支撑组件的使用寿命，同时减少维护及制造成本。

应注意，本文参阅诸如静电夹盘(electrostatic chuck；ESC)的基板支撑组件描述实施例。然而，应理解，实施例亦可应用于经暴露至等离子体的其他结构。举例而言，实施例可应用于等离子体蚀刻器、等离子体清洁器、等离子体推进系统等的陶瓷涂布的环、壁、基座、气体分配板、喷洒头、衬里、衬里套组、遮蔽、等离子体屏幕、流量均衡器、腔室壁、冷却基座等。

对于应用于上述腔室元件的任何者的本发明的实施例，保护层可为包括Y₄Al₂O₉及固体溶液Y₂O₃-ZrO₂的复合陶瓷。保护层可经涂覆于现有材料之上(例如，为上涂层)，或保护层可为唯一保护层。尽管已关于包括Y₄Al₂O₉及固体溶液Y₂O₃-ZrO₂的陶瓷化合物(本文称为复合陶瓷)论述某些实施例，但亦可使用其他抗等离子体陶瓷。此等其他抗等离子体陶瓷可包括钇铝石榴石(YAG)、氧化钇稳定的氧化锆(yttria stabilized zirconia；YSZ)或各种基于氧化钇的固体溶液。