具有金属接合的静电卡盘的制作方法

具有金属接合的静电卡盘
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年2月9日提交的第17/171,916号美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开内容的实施方式属于反应器或等离子体处理腔室的领域，并且具体地，属于具有金属接合的静电卡盘。


背景技术：

4.处理系统(诸如反应器或等离子体反应器)用于在基板(诸如半导体晶片或透明基板)上形成装置。通常将基板固定在支撑件上进行处理。可通过真空、重力、静电力或通过其他合适的技术将基板保持于支撑件。在处理期间，通过从耦合到电极的一个或多个的功率源向腔室中的电极施加功率(诸如射频(rf)功率)而将腔室中的前驱物气体或气体混合物激励(如，激发)成等离子体。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。层可以是(例如)钝化层、栅极绝缘体、缓冲层和/或蚀刻停止层。
5.在半导体和其他产业中，静电卡盘(electrostatic chuck,esc)用于在处理基板期间将工件(诸如基板)保持在支撑件上。典型的esc可包括基底、设置在基底上的电绝缘层及嵌入电绝缘层中的一个或多个电极。esc可设置有嵌入式电加热器，并且流体耦合到传热气体源以在处理期间控制基板温度。在使用期间，esc固定在处理腔室中的支撑件上。esc中的电极通过电压源相对于设置在esc上的基板电偏压。相反的静电荷积聚在esc的电极中和基板的表面上，绝缘层阻止电荷在它们之间流动。在处理基板期间，由静电荷积累产生的静电力将基板固定在esc上。


技术实现要素：

6.本公开内容的实施方式包括用于等离子体处理腔室的静电卡盘(esc)和制造esc的方法。
7.在一个实施方式中，一种基板支撑组件包括其中具有加热器元件的陶瓷底板。基板支撑组件还包括其中具有电极的陶瓷顶板。金属层在陶瓷顶板和陶瓷底板之间。陶瓷顶板与金属层直接接触，且金属层与陶瓷底板直接接触。
8.在另一个实施方式中，一种制造基板支撑组件的方法包括以下步骤：形成其中具有加热器元件的陶瓷底板。方法还包括以下步骤：形成其中具有电极的陶瓷顶板。方法还包括以下步骤：利用在陶瓷顶板和陶瓷底板之间的金属层将陶瓷顶板接合到陶瓷底板。陶瓷顶板与金属层直接接触，且金属层与陶瓷底板直接接触。
9.在另一个实施方式中，一种用于沉积的系统包括腔室、在腔室内或耦合到腔室的等离子体源、及在腔室内的静电卡盘。静电卡盘包括其中具有加热器元件的陶瓷底板。基板支撑组件还包括其中具有电极的陶瓷顶板。金属层在陶瓷顶板和陶瓷底板之间。陶瓷顶板
与金属层直接接触，且金属层与陶瓷底板直接接触。
附图说明
10.图1显示了根据本公开内容的实施方式的静电卡盘(esc)的横截面图。
11.图2a-图2c显示了表示根据本公开内容的实施方式的制造静电卡盘(esc)的方法中的各种操作的横截面图。
12.图3a显示了根据本公开内容的另一个实施方式的另一个静电卡盘(esc)的横截面图。
13.图3b显示了根据本公开内容的另一个实施方式的另一个静电卡盘(esc)的横截面图。
14.图4是根据本公开内容的实施方式的包括基板支撑组件的处理腔室的示意性横截面图。
15.图5是根据本公开内容的实施方式的包括基板支撑组件的处理腔室的部分示意性横截图。
16.图6显示了根据本公开内容的实施方式的示例性计算机系统的方块图。
具体实施方式
17.描述了用于等离子体处理腔室的静电卡盘(esc)以及制造esc的方法。在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如静电卡盘部件和材料体系，以便提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对本领域技术人员而言显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开内容的实施方式。在其他情况下，诸如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)或等离子体增强原子层沉积(peald)处理之类的众所周知的方面没有被详细描述，以免不必要地混淆本公开内容的实施方式。此外，应当理解图中所示的各种实施方式是说明性的表示并且不必按比例绘制。
18.一个或多个实施方式涉及用于制造esc而不影响esc的电阻率的新方式。可实现实施方式以制造没有相关电阻率变化的esc。
19.为了提供上下文，一般而言，扩散接合是一种昂贵的处理，并且加热到如此高的温度影响了陶瓷的热和/或电性质。最先进的esc通常由两扩散接合制成：在顶板和底板之间的一个扩散接合及在接合板和轴之间的第二个扩散接合。应当理解，使用在高温下形成的过多的扩散接合会影响陶瓷电阻率。可实施本文描述的实施方式以消除对扩散接合的需要，或至少将esc中的扩散接合的数量限制为一个扩散接合。可实施实施方式以确保在制造esc期间，顶板不改变(或仅最小地改变)电阻率。由于从制造方案中移除了至少一种高温操作，因此可实施实施方式以有利地降低esc制造的成本。可实施实施方式以维持或保持顶部陶瓷材料的烧结电阻率。
20.实施本文描述的一个或多个实施方式的优点可包括能够制造esc而不改变电阻率。优点可包括降低esc的制造成本。优点可包括使得能够制造esc以维持包括在esc中的部件的电性质。
21.与可包括两个扩散接合的现有技术方法相比，根据本公开内容的实施方式，使用铝接合代替典型的扩散接合(或有机接合)。例如，可在顶板和底板之间、在底板和轴之间、
或在顶板和底板之间以及底板和轴之间都使用铝接合；所有3个顶部中间和轴都被铝接合。
22.根据本公开内容的一个或多个实施方式，用于在不损失良好电性质的情况下制造esc的制造操作可包括：(1)制造具有(多个)钎焊高压连接的顶部esc板；(2)制造具有(多个)加热器的底板；(3)制造轴；(4)将轴扩散接合到底板；(5)将电连接钎焊到底板；(6)将顶板金属(如，铝)接合到底板；及(7)安装绝缘管。应当理解，以上列出的操作可以以呈现的顺序执行，或者可以以不同的顺序执行。还应当理解，可能并非所有操作都被执行和/或可执行除了上面列出的那些操作之外的附加操作。
23.作为示例性制造的esc，图1显示了根据本公开内容的实施方式的静电卡盘(esc)的横截面图。
24.参考图1，esc 100包括陶瓷底板102，其中具有加热器线圈104。加热器线圈104可耦接到加热器连接105(应当理解，在另一个实施方式中，在用于esc制造的流延成型(tape casted)的aln或aln板材的情况下，加热器电极是丝网印刷的)。陶瓷轴106接合到陶瓷底板102的底表面。esc 100还包括陶瓷顶板108。陶瓷顶板108在其中具有esc(夹持)电极110或电极组件。金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102的顶表面。热电偶114延伸穿过陶瓷底板102和金属层112中的开口115。高压绝缘体116延伸穿过在陶瓷底板102和金属层112中的开口115并且容纳esc高压连接118。
25.再次参考图1，根据本公开内容的实施方式，基板支撑组件100包括其中具有加热器元件104的陶瓷底板102。基板支撑组件100还包括其中具有电极110的陶瓷顶板108。金属层112位于陶瓷顶板108和陶瓷底板102之间。陶瓷顶板108与金属层112直接接触，且金属层112与陶瓷底板102直接接触。
26.在其他实施方式中，在陶瓷轴扩散接合到陶瓷底板之后，使用金属、金属的合金或陶瓷胶在1400摄氏度下接合陶瓷顶板和陶瓷底板。在其他实施方式中，金属、合金或陶瓷接合材料用于连接顶板、底板和轴部分。
27.在一个实施方式中，金属层112提供了金属接合的结合，以代替陶瓷间的扩散接合，否则陶瓷间的扩散接合在扩散接合形成期间会改变顶部陶瓷的电阻率。在一个实施方式中，金属层112是金属箔，诸如铝箔。在一个这样的实施方式中，金属层112是浸渍有约2％至20％的si(如，作为总箔成分的原子％)的铝箔，其余部分是铝或基本上全铝(即，铝箔包括原子浓度在铝箔的2％
–
20％的范围中的硅)。在一个实施方式中，金属层112被预先图案化，例如以包括开口115和/或额外的开口以容纳升降销等。在一个实施方式中，金属层112是厚度在50-500微米的范围中的铝箔，并且可以是约250微米。在一和实施方式中，金属层112是铝箔并且在被包括在esc制造处理中之前被清洁，例如以在接合之前移除钝化层。在一个实施方式中，金属层112是铝箔，并且当esc在使用中时，金属层112可承受腐蚀处理(诸如氯基处理)，而不会腐蚀或降解金属层112。然而，若用于非氯基处理，则金属层112可由例如添加或未添加钛的银铜合金组成。在一个实施方式中，金属层112在低于600摄氏度并且更具体地低于300摄氏度的温度下接合到顶板108和底板102。应当理解，若金属接合是用高温金属接合(诸如远低于1400摄氏度但远高于650摄氏度使用温度的银铜或金镍温度)执行的，则可使用更高的esc使用温度(诸如650摄氏度)。
28.在一个实施方式中，在陶瓷轴106和陶瓷底板102之间的接合120是由陶瓷间接合(ceramic to ceramic bonding)形成的扩散接合。在其他实施方式中，接合120是无机接合
或有机接合，并且陶瓷轴106通过任何合适的技术(诸如胶合、使用机械紧固件、钎焊、焊接等)附接到陶瓷底板102。然而，根据本公开内容的实施方式，接合120替代地是金属接合(诸如通过在陶瓷轴106和陶瓷底板102之间包括金属层(类似于层112)形成的接合)，其中的示例结合图3a来描述。
29.参考其中具有esc(夹持)电极110的陶瓷顶板108，在一个实施方式中，顶板的主体可通过烧结陶瓷材料(诸如氮化铝(aln)或氧化铝粉末或其他合适的材料)来形成。rf网(mesh)可嵌入主体中。rf网可具有延伸穿过主体的底表面的电连接。rf网可包括钼或其他合适的金属材料网约。在一个实施方式中，网是约125微米直径的网。材料可被烧结以形成单一结构。在一个实施方式中，电极110由金属材料制成，例如钼，其可具有与主体相似的热膨胀系数。在一个实施方式中，陶瓷顶板108的目标是维持低于350摄氏度的温度，如，在150-300摄氏度之间，并且可包括用于优化这种目标温度范围操作的掺杂剂。
30.夹持电极110可包括至少第一和第二电极。在操作期间，可将负电荷施加到第一电极并且可将正电荷施加到第二电极，或反之亦然，以产生静电力。在夹持期间，由电极产生的静电力将设置在其上的基板保持在固定位置。随着从功率源供应的功率被关闭，存在于电极之间的界面中的电荷可维持很长一段时间。为了释放保持在静电卡盘上的基板，可向电极提供相反极性的短脉冲功率以移除界面中存在的电荷。
31.电极组件可由金属条、片、棒、箔形成，并且可在静电卡盘的制造期间被预模制、预铸造和预制造并放置在绝缘基底的表面上。替代地，可执行金属沉积处理以将电极组件直接沉积并形成在绝缘基底的顶表面上。合适的沉积处理可包括pvd、cvd、电镀、喷墨印刷、橡胶冲压、丝网印刷或气溶胶印刷处理。另外，金属膏/金属线可形成在绝缘基底的顶表面上。金属浆料/金属线最初可以是液体、浆料或金属凝胶，其可以在绝缘基底的顶表面上形成具有不同配置或尺寸的电极指状物的图案而图案化到物体表面上。
32.参考陶瓷底板102，在一个实施方式中，陶瓷底板108的目标是维持高达650摄氏度的温度，并且可包括用于优化这种目标温度范围操作的掺杂剂。在一个实施方式中，陶瓷底板102具有与陶瓷顶板108的氮化铝成分不同的氮化铝成分。陶瓷底板102中包括的加热元件104可使用任何合适的加热技术，诸如电阻加热或感应加热。加热元件104可由电阻金属、电阻金属合金或两者的组合构成。用于加热元件的合适材料可包括具有高耐热性的那些材料，诸如钨、钼、钛或类似者。在一个实施方式中，加热元件104由钼丝构成。加热元件104也可用具有热性质(如，热膨胀系数)与氮化铝主体的至少一个或两个基本匹配的材料制造，以减少由不匹配的热膨胀引起的应力。
33.陶瓷轴106可包括具有热性质(如，热膨胀系数)与陶瓷底板102的热性质基本匹配的材料。适用于制造轴106的陶瓷材料可包括(但不限于)氮化铝、玻璃、碳化硅、氧化铝、含钇材料、氧化钇(y2o3)、钇铝石榴石(yag)、二氧化钛(tio)或氮化钛(tin)。可执行接合处理以将陶瓷轴106和陶瓷底板102整体熔合成一个整体，由此形成静电卡盘的一体部件。应注意可利用不同类型的接合处理，诸如(但不限于)退火、烧结、黏合、塌落(slumping)或扩散接合。在一个示例中，接合处理是退火处理。退火处理可通过任何合适的固化或退火工具(诸如烘箱、熔炉、热板、快速热处理(rtp)腔室、尖峰退火或激光退火腔室及类似者)来执行。退火处理可在约1200摄氏度和约2500摄氏度之间的温度下执行，以帮助固结形成整体部分。
34.在另一方面，图2a-图2c显示了表示根据本公开内容的实施方式的制造静电卡盘(esc)的方法中的各种操作的横截面图。应当理解，制造操作的顺序是示例性的并且仅用于说明目的，并且可实施其他制造操作的顺序。
35.参考图2a，陶瓷轴106接合到陶瓷底板102。在一个实施方式中，陶瓷底板由氮化铝(aln)粉末和金属线圈烧结而成。在轴和底板之间的接合形成为扩散接合并且在大于1400摄氏度的温度下形成。陶瓷底板102在这个阶段可以是实心的(如图所示)或者可已经具有图案化在其中的开口(如，诸如用于中央高压(hv)和热电偶连接和/或升降销等。还应该理解，陶瓷顶板可包括其他特征，诸如用于容纳冷却气流的顶部凹槽(或通道)，其与接合层和顶部陶瓷中的气体的通过通道匹配，因此气体被输送到在晶片后面或用于边缘净化(如，如下文接合图3b所述)。
36.参考图2b和图2c，制造陶瓷顶板108，并接着通过金属层112(其可能已经包括在其中图案化的一个或多个开口113)接合到陶瓷底板。在一个实施方式中，在金属层112接合到陶瓷底板102的同时，金属层112接合到陶瓷顶板108。在另一个实施方式中，金属层112首先接合到陶瓷顶板108，且接着陶瓷顶板/金属层112配对接合到陶瓷底板102。在另一个实施方式中，金属层112首先接合到陶瓷底板102，且接着陶瓷底板/金属层112配对接合到陶瓷顶板108。在任何情况下，在一个实施方式中，陶瓷顶板由氮化铝(aln)粉末和金属网烧结而成。
37.在一个实施方式中，在没有在陶瓷底板102中预先形成开口的情况下，可在图2b和图2c的操作之后制造开口。在一个实施方式中，通向顶板的连接(如，热电偶、hv连接)可首先耦接到顶板，或者可随后耦接。在一个实施方式中，在将陶瓷顶板接合到陶瓷底板之前，通过钎焊到陶瓷顶板来实现这种连接。
38.再次参考图1和图2a-图2c，根据本公开内容的实施方式，制造基板支撑组件100或200的方法包括形成其中具有加热器元件104的陶瓷底板102。方法还包括形成其中具有电极110的陶瓷顶板108。方法还包括用在陶瓷顶板108和陶瓷底板102之间的金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102。陶瓷顶板108与金属层112直接接触，且金属层112与陶瓷底板102直接接触。
39.在一个实施方式中，用金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102包括将陶瓷底板102、金属层112和陶瓷顶板108加热到小于600摄氏度的温度。在一个实施方式中，金属层112是铝箔，并且方法包括在用金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102之前清洁铝箔的表面以移除铝箔的钝化层。
40.在一个实施方式中，方法进一步包括：在用金属层将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102之前，在陶瓷底板102的与金属层112相对的一侧处将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102上。在一个这样的实施方式中，将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102包括将陶瓷轴106和陶瓷底板102加热到高于1400摄氏度的温度，以在陶瓷轴106和陶瓷底板102之间形成扩散接合。
41.在另一个实施方式中，将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102包括由第二金属层将陶瓷轴106耦接到陶瓷底板102。陶瓷底板102与第二金属层直接接触，并且第二金属层与陶瓷轴106直接接触。作为示例，图3a显示了根据本公开内容的另一个实施方式的另一个静电卡盘(esc)的横截面图。
42.参考图3a，esc 300包括与上面描述的esc 100相关的特征相似的特征(其中相似
的数字表示相同或相似的特征)。然而，与esc 100相比，esc 300包括在陶瓷轴106和陶瓷底板102之间的第二金属层302。在一个实施方式中，金属层302具有与上述金属层112相似或相同的性质。应当理解，尽管显示了尚未形成开口，但陶瓷底板102可在其中包括与开口113对准时对准的开口。
43.在一个实施方式中，在使用金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102之前，金属层302用于将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102。在另一个实施方式中，在使用金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102之后，金属层302用于将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102。在另一个实施方式中，在使用金属层112将陶瓷顶板108接合到陶瓷底板102的同时，金属层302用于将陶瓷轴106接合到陶瓷底板102。在替代实施方式中，使用金属层302但不使用金属层112制造esc。
44.作为另一个示例性制造的esc，图3b显示了根据本公开内容的另一个实施方式的另一个静电卡盘(esc)的横截面图。
45.参考图3b，用于支撑基板399的esc 350包括其中具有加热器线圈354的陶瓷底板352。加热器线圈354可耦合到加热器连接355(应当理解，在另一个实施方式中，在用于esc制造的流延成型的aln或aln板材料的情况下，加热器电极是丝网印刷的)。陶瓷轴356接合到陶瓷底板352的底表面。esc 350还包括陶瓷顶板358。陶瓷顶板358在其中具有esc(夹持)电极360或电极组件。金属层362将陶瓷顶板358接合到陶瓷底板352的顶表面。热电偶364延伸穿过陶瓷底板352和金属层362中的开口。高压绝缘体366延伸穿过陶瓷底板352和金属层362中的开口并容纳esc高压连接368。
46.再次参考图3b，在一个实施方式中，esc 350包括穿过陶瓷轴356、穿过陶瓷底板352、穿过金属层362和穿过陶瓷顶板358的气体通路370。在一个实施方式中，气体通路370用于在基板399和陶瓷顶板358之间的位置中进行热传送。在一个实施方式中，esc 350包括穿过陶瓷轴356的开口372、位于陶瓷底板352的顶表面中的凹槽374、位于金属层362中的开口376和位于陶瓷顶板358中的开口378。在一个实施方式中，包括有开口372、凹槽374和开口378的通路为边缘净化提供气体通路，以阻止基板399外侧的沉积。
47.在另一方面，图4是根据本公开内容的实施方式的包括基板支撑组件428的处理腔室400的示意性横截面图。在图4的示例中，处理腔室400是等离子体增强化学气相沉积(pecvd)腔室。如图4所示，处理腔室400包括一个或多个侧壁402、底部404、气体分配板410和盖板412。侧壁402、底部404和盖板412共同界定处理容积406。气体分配板410和基板支撑组件428设置在处理容积406中。通过穿过侧壁402形成的可密封狭缝阀开口408进入处理容积406，使得基板405可传送进出处理腔室400。真空泵409耦接到处理腔室400，以控制处理容积406内的压力。
48.气体分配板410在其周边耦接到盖板412。气体源420耦接到盖板412，以通过盖板412将一种或多种气体提供到形成在盖板412中的多个气体通道411。气体流过气体通道411并进入处理容积406朝向基板接收表面432。
49.rf功率源422耦合到盖板412和/或通过rf功率馈送件424直接耦合到气体分配板410，以向气体分配板410提供rf功率。可使用各种rf频率。例如，频率可在约0.3mhz和约200mhz之间，诸如约13.56mhz。rf返回路径425通过侧壁402将基板支撑组件428耦合到rf功率源422。rf功率源422在气体分配板410和基板支撑组件428之间产生电场。电场从气体分
配板410和基板支撑组件428之间存在的气体形成等离子体。rf返回路径425完成rf能量的电路，防止杂散等离子体由于在基板支撑组件428和侧壁402之间的电压差而引起rf电弧。因此rf返回路径425减轻了引起处理漂移、颗粒污染和对腔室部件的损坏的电弧。
50.基板支撑组件428包括基板支撑件430和杆434。杆434耦合到升降系统436，升降系统436适于升高和降低基板支撑组件428。基板支撑件430包括基板接收表面432，用于在处理期间支撑基板405。升降销438穿过基板支撑件430可移动地设置，以将基板405移向和移离基板接收表面432以促进基板传送。致动器414用于伸出和缩回升降销438。在处理期间，环组件433可放置在基板405的周边上。环组件433被配置成防止或减少在处理期间未被基板405覆盖的基板支撑件430的表面上的不希望的沉积。
51.基板支撑件430还可包括加热和/或冷却元件439，以将基板支撑件430和位于其上的基板405维持在期望的温度下。在一个实施方式中，加热和/或冷却元件439可用于在处理期间将基板支撑件430和设置在其上的基板405的温度维持在低于约800摄氏度或更低。在一个实施方式中，加热和/或冷却元件439可用于将基板温度控制到低于650摄氏度，诸如在300摄氏度和约400摄氏度之间。在一个实施方式中，基板支撑件430/基板支撑组件428是如上文结合图1、图2a-图2c和图3所描述的。
52.在另一方面，图5是根据本公开内容的实施方式的包括基板支撑组件100的处理腔室500的部分示意性横截面图。处理腔室500具有主体501。主体具有侧壁502、底部504和喷头512。侧壁502、底部504和喷头512界定内部容积506。在一个实施方式中，基板支撑组件100(诸如图1、图2a-图2c和图3描述的)设置在内部容积506内。rf发生器580可耦合到喷头512中的电极582。rf发生器580可具有相关联的rf返回路径588，用于当等离子体存在时完成rf电路。有利地，可维持用于维持等离子体的rf接地路径并且为基板支撑组件100提供长的使用寿命。
53.在一个实施方式中，由基板支撑组件100支撑的半导体晶片或基板由适合于承受制造处理的材料构成，并且半导体处理层可适当地设置在材料上。例如，在一个实施方式中，半导体晶片或基板由iv族材料(诸如(但不限于)晶体硅、锗或硅/锗)构成。在具体实施方式中，半导体晶片包括单晶硅基板。在特定实施方式中，单晶硅基板掺杂有杂质原子。在另一个实施方式中，半导体晶片或基板由iii-v材料构成。
54.本公开内容的实施方式可作为计算机程序产品或软件提供，其可包括其上储存有指令的机器可读介质，指令可用于对计算机系统(或其他电子装置)进行编程以执行根据本公开内容的实施方式的方法。在一个实施方式中，计算机系统与以上结合图4描述的处理腔室400和基板支撑组件428或与结合图5描述的处理腔室500和基板支撑组件100耦合。机器可读介质包括用于以机器(如，计算机)可读的形式储存或传输信息的任何机制。例如，机器可读(如，计算机可读)介质包括机器(如，计算机)可读储存介质(如，只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘储存介质、光储存介质、闪存存储器装置等)、机器(如，计算机)可读传输介质(电、光、声或其他形式的传播信号(如，红外信号、数位信号等))等等。
55.图6显示了计算机系统600的示例性形式的机器的图解表示，在计算机系统600内可执行一组指令，用于使机器执行本文描述的方法的任一种或多种。在替代实施方式中，机器可连接(如，联网)到局域网(lan)、内联网、外联网或互联网中的其他机器。机器可在客户-服务器网络环境中以服务器或客户机器的身份操作，或者在对等(或分布式)网络环境
中作为对等机器操作。机器可以是个人计算机(pc)、平板计算机、机顶盒(stb)、个人数组助理(pda)、蜂窝式电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换器或桥接器，或能够执行一组指示机器要采取的动作的指令(以顺序或其他方式)的任何机器。此外，虽然仅说明了单个机器，但术语“机器”也应理解为包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行本文描述的方法的任何一种或多种的任何机器(如，计算机)的集合。
56.示例性计算机系统600包括处理器602、主存储器604(如，只读存储器(rom)、闪存存储器、动态随机存取存储器(dram)(诸如同步dram(sdram)或rambus dram(rdram))等)、静态存储器606(如，闪存存储器、静态随机存取存储器(sram)等)和辅助存储器618(如，数据储存装置)，它们通过总线630彼此通信。
57.处理器602代表一个或多个通用处理装置，诸如微处理器、中央处理单元或类似者。更具体地，处理器602可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器、实现其他指令集的处理器或实现指令集的组合的处理器。处理器602也可以是一个或多个专用处理装置，诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器或类似者。处理器602被配置成执行用于执行本文描述的操作的处理逻辑626。
58.计算机系统600可进一步包括网络接口装置608。计算机系统600还可包括视频显示单元610(如，液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器(led)或阴极射线管(crt))、字母数字输入装置612(如，键盘)、游标控制装置614(如，鼠标)和信号生成装置616(如，扬声器)。
59.辅助存储器618可包括机器可存取的储存介质(或更具体地，计算机可读储存介质)632，在其上储存实施本文描述的方法或功能的任何一种或多种的一组或多组指令(如，软件622)。软件622还可在由计算机系统600执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器604内和/或处理器602内，主存储器604和处理器602也构成机器可读储存介质。软件622可进一步经由网络接口装置608在网络620上传输或接收。
60.虽然机器可存取的储存介质632在示例性实施方式中显示为单个介质，但术语“机器可读储存介质”应该被理解为包括储存一组或多组指令的单个介质或多个介质(如，集中式或分布式数据库和/或关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读储存介质”还应理解为包括能够储存或编码一组指令以供机器执行并且使机器执行本公开内容的任何一种或多种方法的任何介质。因此，术语“机器可读储存介质”应理解为包括(但不限于)固态存储器以及光和磁介质。
61.因此，已经公开了用于等离子体处理腔室的静电卡盘(esc)以及制造esc的方法。

技术特征：
1.一种基板支撑组件，包含：陶瓷底板，所述陶瓷底板中具有多个加热器元件；陶瓷顶板，所述陶瓷顶板中具有电极；及金属层，所述金属层在所述陶瓷顶板和所述陶瓷底板之间，所述陶瓷顶板与所述金属层直接接触，且所述金属层与所述陶瓷底板直接接触。2.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述金属层是铝箔。3.根据权利要求2所述的基板支撑组件，其中所述铝箔包含原子浓度在所述铝箔的2％至20％的范围中的硅。4.根据权利要求2所述的基板支撑组件，其中所述铝箔具有50-500微米的范围中的厚度。5.根据权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含：陶瓷轴，所述陶瓷轴在所述陶瓷底板的与所述金属层相对的一侧处耦接到所述陶瓷底板。6.根据权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含：气体通路，所述气体通路穿过所述陶瓷轴、穿过所述陶瓷底板、穿过所述金属层并穿过所述陶瓷顶板。7.根据权利要求5所述的基板支撑组件，其中所述陶瓷轴通过扩散接合耦接到所述陶瓷底板。8.根据权利要求5所述的基板支撑组件，其中所述陶瓷轴通过第二金属层耦接到所述陶瓷底板，所述陶瓷底板与所述第二金属层直接接触，并且所述第二金属层与所述陶瓷轴直接接触。9.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述陶瓷底板包含第一氮化铝材料，并且所述陶瓷顶板包含第二氮化铝材料。10.一种制造基板支撑组件的方法，所述方法包含以下步骤：形成其中具有多个加热器元件的陶瓷底板；形成其中具有电极的陶瓷顶板；及利用在所述陶瓷顶板和所述陶瓷底板之间的金属层将所述陶瓷顶板接合到所述陶瓷底板，所述陶瓷顶板与所述金属层直接接触，且所述金属层与所述陶瓷底板直接接触。11.根据权利要求10所述的方法，其中利用所述金属层将所述陶瓷顶板接合到所述陶瓷底板的步骤包含以下步骤：将所述陶瓷底板、所述金属层和所述陶瓷顶板加热到低于600摄氏度的温度。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述金属层是铝箔，并且所述方法包含以下步骤：在利用所述金属层将所述陶瓷顶板接合到所述陶瓷底板之前清洁所述铝箔的表面，以移除所述铝箔的钝化层。13.根据权利要求10所述的方法，进一步包含以下步骤：在利用所述金属层将所述陶瓷顶板接合到所述陶瓷底板之前，在所述陶瓷底板的与所述金属层相对的一侧处将陶瓷轴接合到所述陶瓷底板。14.根据权利要求13所述的方法，其中将所述陶瓷轴接合到所述陶瓷底板的步骤包含以下步骤：将所述陶瓷轴和所述陶瓷底板加热到高于1400摄氏度的温度，以在所述陶瓷轴
和所述陶瓷底板之间形成扩散接合。15.根据权利要求13所述的方法，其中将所述陶瓷轴接合到所述陶瓷底板的步骤包含以下步骤：通过第二金属层将所述陶瓷轴耦接到所述陶瓷底板，所述陶瓷底板与所述第二金属层直接接触，且所述第二金属层与所述陶瓷轴直接接触。16.一种用于沉积的系统，包含：腔室；等离子体源，所述等离子体源在所述腔室内或耦合到所述腔室；及静电卡盘，所述静电卡盘在所述腔室内，所述静电卡盘包含：陶瓷底板，所述陶瓷底板中具有多个加热器元件；陶瓷顶板，所述陶瓷顶板中具有电极；及金属层，所述金属层在所述陶瓷顶板和所述陶瓷底板之间，所述陶瓷顶板与所述金属层直接接触，且所述金属层与所述陶瓷底板直接接触。17.根据权利要求16所述的用于沉积的系统，其中所述金属层是铝箔。18.根据权利要求16所述的用于沉积的系统，其中所述静电卡盘进一步包含：陶瓷轴，所述陶瓷轴在所述陶瓷底板的与所述金属层相对的一侧处耦接到所述陶瓷底板。19.根据权利要求18所述的用于沉积的系统，其中所述陶瓷轴通过扩散接合耦接到所述陶瓷底板。20.根据权利要求18所述的用于沉积的系统，其中所述陶瓷轴通过第二金属层耦合到所述陶瓷底板，所述陶瓷底板与所述第二金属层直接接触，且所述第二金属层与所述陶瓷轴直接接触。

技术总结
描述了用于等离子体处理腔室的静电卡盘(electrostatic chuck,ESC)和制造ESC的方法。在示例中，基板支撑组件包括其中具有加热器元件的陶瓷底板。基板支撑组件还包括其中具有电极的陶瓷顶板。金属层在陶瓷顶板和陶瓷底板之间。陶瓷顶板与金属层直接接触，且金属层与陶瓷底板直接接触。瓷底板直接接触。瓷底板直接接触。


技术研发人员：维杰
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2023/9/23