理工藝將在所述空間中執(zhí)行。處理腔室100可包括殼體110、介質(zhì)窗120、內(nèi)襯130和加熱單元150。
[0040]殼體110可具有設(shè)置在其中的內(nèi)部空間，并且該內(nèi)部空間的頂表面是開(kāi)放的?；逄幚砉に嚳稍跉んw110的所述內(nèi)部空間中執(zhí)行。殼體110可由金屬材料形成，例如殼體110可由含鋁材料形成。殼體110可接地。排氣孔102可形成為通過(guò)殼體110的底表面。所述排氣孔102可連接到排氣管線161。在基板處理工藝中可能產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物和存在于殼體110的內(nèi)部空間的殘余氣體可通過(guò)排氣管線161排出到外部。該排放處理的結(jié)果是，殼體110可被減壓到特定壓力。
[0041]內(nèi)襯130可設(shè)置在殼體110中。內(nèi)襯130可設(shè)置為限定一個(gè)空間，該空間的頂表面和底表面是開(kāi)放的。內(nèi)襯130可設(shè)置為具有圓柱體形狀。內(nèi)襯130可具有半徑，該半徑對(duì)應(yīng)于或等于殼體110的內(nèi)部空間的半徑。內(nèi)襯130可沿殼體110的內(nèi)表面設(shè)置。在內(nèi)襯130的頂部可設(shè)置支撐環(huán)131。支撐環(huán)131可以環(huán)形板的形式設(shè)置且可從內(nèi)襯130的外圓周向外突出。支撐環(huán)131可設(shè)置在殼體110的頂上以支撐內(nèi)襯130。內(nèi)襯130可保護(hù)殼體110的內(nèi)側(cè)表面免受損壞。在處理氣體激發(fā)期間，在腔室100中可能發(fā)生電弧放電。這種電弧放電可能導(dǎo)致對(duì)鄰近設(shè)備的損壞。然而，憑借設(shè)置在殼體110的內(nèi)側(cè)表面的內(nèi)襯130，能夠防止殼體110的內(nèi)側(cè)表面被電弧放電損壞。此外，內(nèi)襯130可防止在基板處理過(guò)程中可能產(chǎn)生的污染物材料沉積在殼體110的內(nèi)側(cè)表面上。與殼體110相比，內(nèi)襯130可具有較低成本且容易替換。因此，在內(nèi)襯130被電弧放電損壞的情況下，內(nèi)襯130可由操作員用新的內(nèi)襯替換。
[0042]介質(zhì)窗120可置于殼體110上。介質(zhì)窗120可具有與殼體110的半徑基本相同的半徑。介質(zhì)窗120可由氧化鋁(Al2O3)或石英形成，或者介質(zhì)窗120可包含氧化鋁(Al2O3)或石英。介質(zhì)窗120的表面可覆蓋有氧化釔(Y2O3)。
[0043]圖2為示出設(shè)置在圖1的基板處理系統(tǒng)10中的加熱單元150的示例的剖視圖。
[0044]參照?qǐng)D1和圖2，加熱單元150可包括導(dǎo)熱層151、絕緣層153和加熱器155。加熱單元150可構(gòu)造為加熱介質(zhì)窗120。加熱器155可設(shè)置在殼體110中鄰近介質(zhì)窗120的邊緣區(qū)域。加熱器155可構(gòu)造為為介質(zhì)窗120提供熱能。
[0045]導(dǎo)熱層151可設(shè)置在介質(zhì)窗120的表面上。在不例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱層151可設(shè)置在介質(zhì)窗120的頂表面上。導(dǎo)熱層151允許提供給介質(zhì)窗120邊緣區(qū)域的熱能被傳遞到介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域。例如，導(dǎo)熱層151可允許介質(zhì)窗120的整個(gè)區(qū)域具有均勻的熱量分布。導(dǎo)熱層151可由熱導(dǎo)率高于介質(zhì)窗120的材料形成，或者導(dǎo)熱層151可包含熱導(dǎo)率高于介質(zhì)窗120的材料。在示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱層151可包含石墨烯。
[0046]絕緣層153可設(shè)置在導(dǎo)熱層151的頂表面上。絕緣層153可防止流經(jīng)導(dǎo)熱層151的熱量向遠(yuǎn)離介質(zhì)窗120的方向排出。絕緣層153可由熱導(dǎo)率低于導(dǎo)熱層151的材料形成，或者絕緣層153可包含熱導(dǎo)率低于導(dǎo)熱層151的材料。進(jìn)一步，絕緣層153可由熱導(dǎo)率低于介質(zhì)窗120的材料形成，或者絕緣層153可包含熱導(dǎo)率低于介質(zhì)窗120的材料。在示例性實(shí)施例中，絕緣層153可包括娃酸鈉。
[0047]圖3為示出當(dāng)圖2的加熱單元150構(gòu)造為不具有導(dǎo)熱層151和絕緣層153時(shí)，通過(guò)介質(zhì)窗120的熱流的示意圖；圖4為示例性示出當(dāng)使用圖2的加熱單元時(shí)熱量流動(dòng)的示意圖。在附圖中，實(shí)線箭頭表示介質(zhì)窗120中的熱量流動(dòng)，虛線箭頭表示導(dǎo)熱層151中的熱量流動(dòng)。每個(gè)箭頭示出具有與熱能的量相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
[0048]參照?qǐng)D3，在導(dǎo)熱層151和絕緣層153不設(shè)置在介質(zhì)窗120的頂表面上的情況下，熱能可從加熱器155傳遞到介質(zhì)窗120的邊緣區(qū)域。該熱能的一部分可通過(guò)介質(zhì)窗120被傳遞到介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域。這種情形下，在介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域和邊緣區(qū)域之間可能有相對(duì)大的溫差。
[0049]相比之下，參照?qǐng)D4，在導(dǎo)熱層151和絕緣層153設(shè)置在介質(zhì)窗120頂表面上的情況下，由加熱器155供應(yīng)的熱能可被傳遞到介質(zhì)窗120的邊緣區(qū)域。供應(yīng)到介質(zhì)窗120的邊緣區(qū)域的熱能的一部分可通過(guò)介質(zhì)窗120被傳遞到介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域。進(jìn)一步，供應(yīng)到介質(zhì)窗120邊緣區(qū)域的熱能的另一部分可被傳遞到導(dǎo)熱層151，然后可通過(guò)導(dǎo)熱層151被傳遞到介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域。據(jù)此，流經(jīng)導(dǎo)熱層151的熱能的一部分可被傳遞到介質(zhì)窗120。在熱傳遞過(guò)程中，絕緣層153可防止供應(yīng)到導(dǎo)熱層151的熱能從導(dǎo)熱層151排出。作為這種熱傳遞過(guò)程的結(jié)果，介質(zhì)窗120的中央?yún)^(qū)域和邊緣區(qū)域之間的溫差可減小。
[0050]圖5為示出設(shè)置在圖1的基板處理系統(tǒng)中的加熱單元的另一示例的剖視圖。參照?qǐng)D5，不同于圖2中的導(dǎo)熱層151，圖5的導(dǎo)熱層651可設(shè)置在介質(zhì)窗620的底表面上。絕緣層653可設(shè)置在介質(zhì)窗620的頂表面上。
[0051 ] 重新參照?qǐng)D1，支撐單元200可設(shè)置在殼體110中。支撐單元200可構(gòu)造為支撐基板W。支撐單元200可構(gòu)造為使用靜電力吸附并保持基板W。可選地，支撐單元200可構(gòu)造為使用其它方式，如機(jī)械夾具，保持基板W。
[0052]支撐單元200可包括靜電吸盤210、絕緣板250和下蓋270。支撐單元200可設(shè)置在處理腔室100中以向上與殼體110的底表面隔離開(kāi)。
[0053]靜電吸盤210可包括介電板220、下電極223、加熱器225、支撐板230以及聚焦環(huán)240。
[0054]介電板220可設(shè)置在靜電吸盤210的頂上。介電板220形狀可如圓盤形且由介電材料形成?；錡可設(shè)置在介電板220的頂表面上。介電板220的頂表面可具有比基板W的半徑小的半徑。因此，基板W的邊緣區(qū)域可置于介電板220的外部。第一供應(yīng)管道221可設(shè)置在介電板220中。第一供應(yīng)管道221可設(shè)置為從介電板220的頂表面延伸到介電板220的底表面。在示例性實(shí)施例中，多個(gè)第一供應(yīng)管道221可設(shè)置為彼此相互隔開(kāi)，且可用作向基板W的底表面供應(yīng)傳熱介質(zhì)的通道。
[0055]下電極223和加熱器225可被埋設(shè)在介電板220中。下電極223可置于加熱器225上。下電極223可電連接到第一下部電源223a。第一下部電源223a可包括直流(DC)電源。開(kāi)關(guān)223b可安裝在下電極223和第一下部電源223a之間。通過(guò)接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)223b，下電極223可電連接到第一下部電源223a或與第一下部電源223a電斷開(kāi)。例如，如果開(kāi)關(guān)223b接通，直流電流可施加到下電極223。因?yàn)槭┘拥较码姌O223的電流，在下電極223和基板W之間可產(chǎn)生靜電力。由此，基板W可被固定到介電板220。
[0056]加熱器225可電連接到第二下部電源225a。利用施加到第二下部電源225a的電流，加熱器225可產(chǎn)生熱量。產(chǎn)生的熱量可通過(guò)介電板220傳遞到基板W。例如，由加熱器225產(chǎn)生的熱量可允許基板W處于特定溫度。加熱器225可包括至少一個(gè)螺旋形線圈。
[0057]支撐板230可設(shè)置在介電板220的下方。介電板220的底表面可通過(guò)粘膠層236附接到支撐板230的頂表面。支撐板230可由含鋁材料形成。支撐板230的頂表面的中央?yún)^(qū)域可高于支撐板230的頂表面的邊緣區(qū)域，從而具有階梯結(jié)構(gòu)。支撐板230的頂表面的中央?yún)^(qū)域可具有與介電板220的底表面的中央?yún)^(qū)域基本相同或相似的面積，且可粘附到介電板220的底表面。第一循環(huán)管道231、第二循環(huán)管道232和第二供應(yīng)管道233可在支撐板230中形成。
[0058]第一循環(huán)管道231可用作循環(huán)傳熱介質(zhì)的通道。第一循環(huán)管道231可為設(shè)置在支撐板230中的螺旋結(jié)構(gòu)?？蛇x地，第一循環(huán)管道231可構(gòu)造為包括多個(gè)環(huán)形管道，該多個(gè)環(huán)形管道以同心方式形成且半徑彼此不同。在特定實(shí)施例中，組成第一循環(huán)管道231的各管道可彼此連接。組成第一循環(huán)管道231的各管道可設(shè)置在同一水平上。
[0059]第二循環(huán)管道232可用作循環(huán)冷卻劑的通道。第二循環(huán)管道232可為設(shè)置在支撐板230中的螺旋結(jié)構(gòu)?？蛇x地，第二循環(huán)管道232可構(gòu)造為包括多個(gè)環(huán)形同心管道，該多個(gè)環(huán)形同心管道具有不同于彼此的半徑。第二循環(huán)管道232可具有比第一循環(huán)管道231更大的截面積。組成第二循環(huán)管道232的管道可設(shè)置在基本相同的水平上。第二循環(huán)管道232可設(shè)置在第一循環(huán)管道231的下方。
[0060]第二供應(yīng)管道233可從第一循環(huán)管道231向上延伸從而將第一循環(huán)管道231連接到支撐板230的頂表面。在特定實(shí)施例中，第二供應(yīng)管道233可包括多個(gè)管道，這些管道的數(shù)量等于組成第一供應(yīng)管道221的通道的數(shù)量，且每個(gè)管道將組成第一循環(huán)管道231的管道之一連接到相應(yīng)的組成第一供應(yīng)管道221的管道之一。
[0061]第一循環(huán)管道231可通過(guò)傳熱介質(zhì)供應(yīng)管線231b連接到傳熱介質(zhì)存儲(chǔ)部231a。傳熱介質(zhì)存儲(chǔ)部231a可構(gòu)造為存儲(chǔ)傳熱介質(zhì)。傳熱介質(zhì)可包括至少一種非活性或惰性氣體。在示例性實(shí)施例中，氦氣可用作傳熱介質(zhì)。在一個(gè)示例中，氦氣可通過(guò)傳熱介質(zhì)供應(yīng)管線231b供應(yīng)到第一循環(huán)管道231，然后可通過(guò)第二供應(yīng)管道233和第一供應(yīng)管道221供應(yīng)到基板W的底表面。氦氣可用作傳遞熱能的介質(zhì)，該熱能通過(guò)基板W由等離子體傳遞到靜電吸盤210。
[0062]第二循環(huán)管道232可通過(guò)冷卻劑