[发明专利]用于在等离子体增强化学气相沉积腔室中抑制寄生等离子体的设备

说明书

本公开的实施例总体上涉及用于PECVD腔室的金属屏蔽件。金属屏蔽件包括基板支撑部分和轴部分。轴部分包括具有壁厚度的管状壁。管状壁具有嵌入其中的冷却剂通道的供应通道和冷却剂通道的返回通道。供应通道和返回通道中的各者是管状壁中的螺旋。螺旋供应通道和螺旋返回通道具有相同的旋转方向且彼此平行。供应通道和返回通道在管状壁中交错。通过在金属屏蔽件中交错的供应通道和返回通道，减小了金属屏蔽件中的热梯度。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及处理腔室，如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室。更具体言之，本公开的实施例涉及设置在PECVD腔室中的基板支撑组件。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)用于在基板(如半导体晶片或透明基板)上沉积薄膜。通常通过将前驱物气体或气体混合物引入真空腔室来达成PECVD，该真空腔室包含设置在基板支撑件上的基板。前驱物气体或气体混合物通常向下引导通过位于腔室顶部附近的气体分配板。通过将来自与电极耦接的一个或多个功率源的功率(如射频RF功率)施加到向腔室中的电极来使腔室中的前驱物气体或气体混合物通电(energized)(如，激发(excited))成等离子体。受激发的气体或气体混合物反应以在基板的表面上形成材料层。该层可以是例如钝化层、栅极绝缘体、缓冲层和/或蚀刻停止层。

在PECVD期间，在基板支撑件和气体分配板之间形成电容耦接等离子体，也称为主等离子体。然而，寄生等离子体(也称为次等离子体)可在腔室的较低容积中、在基板支撑件下方产生。寄生等离子体降低了电容耦接等离子体的浓度，且因此降低了电容耦接等离子体的密度，这降低了膜的沉积速率。此外，腔室之间寄生等离子体的浓度和密度的变化降低了分开的腔室中形成的膜之间的均匀性。

因此，需要改良的基板支撑组件来减轻寄生等离子体的产生。

发明内容

本公开的实施例总体上涉及用于PECVD腔室的金属屏蔽件。在一个实施例中，金属屏蔽件包括金属板、金属中空管及冷却剂通道，金属中空管包含管状壁，冷却剂通道形成在金属板和金属中空管的管状壁中。冷却剂通道包括供应通道，该供应通道在金属板中具有平面螺旋图案且在金属中空管的管状壁中具有螺旋图案。冷却剂通道进一步包括返回通道，该返回通道在金属板中具有平面螺旋图案且在金属中空管的管状壁中具有螺旋图案。供应通道和返回通道在金属板和管状壁中交错。

在另一个实施例中，基板支撑组件包括加热器板、隔热板与第一多个减小的接触特征，隔热板具有面向加热器板的表面，第一多个减小的接触特征形成在隔热板的表面上。加热器板与第一多个减小的接触特征接触。基板支撑组件进一步包括金属屏蔽件，金属屏蔽件包含金属板以及具有金属管状壁的金属中空管。金属板包括面向隔热板的表面，且第二多个减小的接触特征在金属板的表面上形成。隔热板与第二多个减小的接触特征接触。

在另一个实施例中，处理腔室包括腔室壁、底部、气体分配板和基板支撑组件。基板支撑组件包括加热器板、隔热板与第一多个减小的接触特征，隔热板具有面向加热器板的表面，第一多个减小的接触特征形成在隔热板的表面上。加热器板与第一多个减小的接触特征接触。基板支撑组件进一步包括金属屏蔽件，金属屏蔽件包含金属板和具有金属管状壁的金属中空管。金属板包括面向隔热板的表面，且第二多个减小的接触特征在金属板的表面上形成。隔热板与第二多个减小的接触特征接触。

附图说明

为了可以详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例得到以上简要概述的本公开的更具体的描述，实施例中的一些在所附附图中示出。然而，值得注意的是，所附附图只绘示了示范实施例且不应视为对本公开的范围的限制，本公开可允许其他等效的实施例。

图1是根据一个实施例的包括基板支撑组件的处理腔室的示意性截面图。

图2A是图1的基板支撑组件的示意性截面图。

图2B是图1的基板支撑组件的金属屏蔽件的一部分的示意性截面图。