本實施方案涉及增加關聯于邊緣環(huán)的傳熱接觸面積的系統(tǒng)及方法。
背景技術：
1、在等離子體工具中，除了例如射頻(rf)產生器和阻抗匹配電路的其他部件之外，還提供等離子體室。等離子體室包括上電極、襯底支撐件以及關聯于襯底支撐件的多個環(huán)。上電極位于襯底支撐件和環(huán)上方。晶圓放置在襯底支撐件上以進行處理。提供包含環(huán)的部件對提高處理晶圓的效率至關重要。
2、這里提供的背景描述是為了總體呈現本公開的背景的目的。在此背景技術部分中描述的范圍內的當前指定的發(fā)明人的工作以及在提交申請時不能確定為現有技術的說明書的各方面既不明確也不暗示地承認是針對本公開的現有技術。
技術實現思路
1、本發(fā)明的實施方案提供增加關聯于邊緣環(huán)的傳熱接觸面積的系統(tǒng)、裝置、方法和計算機程序。應理解，本實施方案可以若干方式來實施，例如，工藝、裝置、系統(tǒng)、設備或計算機可讀介質上的方法。以下描述幾個實施方案。
2、在一實施方案中，介電工具在偏壓組件中使用下拉夾持機構，例如下拉桿，其用于保持邊緣環(huán)抵靠于靜電卡盤(esc)的肩部，并具有熱界面膠夾于其間。由于散熱件位于esc的底板內，因此通過這些膠的傳熱路徑至關重要。膠界面區(qū)域中的傳熱與夾持機構所施加的壓力和膠的壓縮、膠的導熱率以及整個膠接觸面積成正比。該膠表面接觸面積直接受到邊緣環(huán)的變形(例如撓曲)、膠的硬度、施加至夾持機構的負載以及邊緣環(huán)與膠的熱膨脹的影響。
3、在一實施方案中，描述了一種邊緣環(huán)。邊緣環(huán)包括具有內徑和外徑的水平部分。內徑圍繞襯底支撐件的襯底接收位置，且水平部分具有頂表面和下表面。水平部分的頂表面面向等離子體室的等離子體區(qū)域，且水平部分的下表面具有內膠接收部分和外膠接收部分。內膠接收部分與襯底支撐件熱接觸，而外膠接收部分與耦合環(huán)熱接觸。邊緣環(huán)進一步包括從水平部分延伸的豎直延伸部。豎直延伸部在水平部分的外徑處向下定向。此外，當熱膠放置在內膠接收部分與外膠接收部分中的每一處時，豎直延伸部提供用于減少水平部分的彎曲的錨定件。
4、在一實施方案中，描述了一種邊緣環(huán)。邊緣環(huán)包括主體，主體具有頂部、與頂部鄰接的內部、與內部鄰接的底部以及與頂部鄰接的第一外表面。邊緣環(huán)具有豎直延伸部。豎直延伸部具有與第一外表面鄰接的第二外表面。豎直延伸部具有環(huán)形形狀，其從底部的層面(level)延伸至位于底部層面下方的預定層面。豎直延伸部在頂部的外徑處延伸至該預定層面。
5、在一實施方案中，描述了一種等離子體室。等離子體室包括頂部電極和位于頂部電極下方的esc以在其間形成等離子體區(qū)域。esc具有頂部和底部。等離子體室具有位于esc旁邊的邊緣環(huán)以及位于邊緣環(huán)下方的耦合環(huán)。邊緣環(huán)包括具有內徑和外徑的水平部分。內徑圍繞esc的頂部，水平部分具有頂表面和下表面。水平部分的下表面具有內膠接收部分和外膠接收部分。內膠接收部分與esc熱接觸，而外膠接收部分與耦合環(huán)熱接觸。邊緣環(huán)包括從水平部分延伸的豎直延伸部。豎直延伸部在水平部分的外徑處向下定向。此外，當熱膠放置在內膠接收部分與外膠接收部分中的每一處時，豎直延伸部提供用于減少水平部分的彎曲的錨定件。
6、本文所述的系統(tǒng)和方法的一些優(yōu)點包括通過減少邊緣環(huán)的變形來增加膠接觸面積。例如，修改邊緣環(huán)的外觀以增加膠接觸面積。為了說明，將豎直延伸部整合或固定至邊緣環(huán)以增加膠接觸面積。為進一步說明，豎直延伸部增加了邊緣環(huán)的剛性。剛性的增加導致邊緣環(huán)的主體的變形量減小，且減小的變形量導致內膠與esc的外頂表面之間的接觸面積增加。接觸面積的增加導致較高的傳熱面積，以實現提高將熱從等離子體傳遞至底板中的散熱件的熱性能。提高的熱性能導致邊緣環(huán)和膠的溫度降低，從而延長膠的使用壽命。此外，提高的熱性能對高功率工藝提供額外的溫度緩沖，并增加等離子體室的部件處理的每單位面積的功率。此外，提高的熱性能減少對于額外施加以增加施加至內膠的壓力的需求。
7、其他方面將從結合附圖的以下詳細描述而變得顯而易見。
1.一種用于等離子體室的邊緣環(huán)，其包括：
2.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中當利用所述耦合環(huán)施加夾持力時，所述豎直延伸部提供所述錨定件，其中所述豎直延伸部與所述水平部分一體成型，其中所述耦合環(huán)具有下側，所述下側被配置成耦合至多個下拉桿，其中所述夾持力通過所述下拉桿施加以將所述耦合環(huán)下拉，且所述夾持力導致所述熱膠的壓縮。
3.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述內膠接收部分在徑向上比所述外膠接收部分更靠近所述襯底支撐件。
4.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部從所述水平部分豎直向下延伸并具有小于所述水平部分的寬度的寬度。
5.根據權利要求4所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部具有高度和橫截面積，其中所述橫截面積在從4平方毫米至36平方毫米的范圍內。
6.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部未增加所述水平部分的寬度。
7.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部具有第一底表面且所述水平部分具有第二底表面，其中所述第一底表面位于低于所述第二底表面的層面的層面。
8.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部與所述水平部分一起形成l形狀。
9.根據權利要求1所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部與所述水平部分一起形成t形狀。
10.一種邊緣環(huán)，其包括：
11.根據權利要求9所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部被配置成延伸至形成于阻擋環(huán)內的間隙中。
12.根據權利要求10所述的邊緣環(huán)，其中所述豎直延伸部具有外內表面、與所述外內表面鄰接的外底表面，其中所述第二外表面與所述外底表面鄰接。
13.根據權利要求12所述的邊緣環(huán)，其中所述外內表面為豎直定向，所述外底表面為水平定向，且所述第二外表面為豎直定向。
14.根據權利要求12所述的邊緣環(huán)，其中所述外底表面為水平定向，所述外內表面相對于所述外底表面傾斜形成，且所述第二外表面相對于所述外底表面傾斜形成。
15.根據權利要求12所述的邊緣環(huán)，其中所述頂部包括內頂表面和外頂表面、以及相對于所述內頂表面和所述外頂表面中的每一者傾斜的頂傾斜表面，其中所述頂傾斜表面提供從所述內頂表面至所述外頂表面的向上過渡部。
16.根據權利要求15所述的邊緣環(huán)，其中所述內部包括內表面及相對于所述內表面形成角度的內傾斜表面，其中所述內表面與所述頂部的所述內頂表面鄰接。
17.一種等離子體室，其包括：
18.根據權利要求17所述的等離子體室，其中當利用所述耦合環(huán)施加夾持力時，所述豎直延伸部提供所述錨定件，其中所述耦合環(huán)具有下側，所述下側被配置成耦合至多個下拉桿，其中所述夾持力通過所述下拉桿施加以將所述耦合環(huán)下拉，且所述夾持力導致所述熱膠的壓縮。
19.根據權利要求17所述的等離子體室，其中所述內膠接收部分在徑向上比所述外膠接收部分更靠近所述襯底支撐件。
20.根據權利要求17所述的等離子體室，其中所述豎直延伸部從所述水平部分豎直向下延伸并具有小于所述水平部分的寬度的寬度。