JP5361119B2 - Reduction of electrostatic charge by roughening the susceptor - Google Patents

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    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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Abstract

A substrate support and method for fabricating the same are provided. In one embodiment of the invention, a substrate support includes an electrically conductive body having a substrate support surface that is covered by an electrically insulative coating. At least a portion of the coating centered on the substrate support surface has a surface finish of between about 200 to about 2000 micro-inches. In another embodiment, a substrate support includes an anodized aluminum body having a surface finish on the portion of the body adapted to support a substrate thereon of between about 200 to about 2000 micro-inches. In one embodiment, a substrate support assembly includes an electrically conductive body having a substrate support surface, a substrate support structure that is adapted to support the conductive body and the conductive body is covered by an electrically insulative coating.

Description

開示の背景Disclosure background

発明の分野
[0001]本発明の実施形態は一般に、半導体処理に利用される基板サポートおよびこの製造方法を提供する。 Field of Invention
[0001] Embodiments of the present invention generally provide a substrate support for use in semiconductor processing and a method for manufacturing the same.

背景技術の説明Background art description

[0002]液晶ディスプレイやフラットパネルは普通、コンピュータ、テレビモニター、携帯情報端末（ＰＤＡ）および携帯電話などのアクティブマトリックスディスプレイに使用される。一般に、フラットパネルは、１層の液晶材料を挟持する２つのガラスプレートを備える。ガラスプレートの少なくとも１つが、電源に結合され、上部に配置された少なくとも１つの導電膜を含んでいる。電源から導電膜に供給された電力は結晶材料の配向を変化させ、ディスプレイ上に見られるテキストやグラフィックなどのパターンを作成する。フラットパネルを生成する為に頻繁に使用される一製造プロセスはプラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤ）である。   [0002] Liquid crystal displays and flat panels are commonly used in active matrix displays such as computers, television monitors, personal digital assistants (PDAs) and mobile phones. In general, a flat panel includes two glass plates that sandwich a single layer of liquid crystal material. At least one of the glass plates is coupled to a power source and includes at least one conductive film disposed thereon. The power supplied from the power source to the conductive film changes the orientation of the crystal material, creating patterns such as text and graphics that can be seen on the display. One manufacturing process frequently used to produce flat panels is plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).

[0003]プラズマ化学気相堆積法は一般に、フラットパネルや半導体ウェーハなどの基板上に薄膜を堆積させるのに採用される。プラズマ化学気相堆積法は一般に、基板を含有する真空チャンバに前駆ガスを導入することによって遂行される。前駆ガスは通常、チャンバの上部近くに置かれた分配プレートを介して方向付けられる。チャンバの前駆ガスは、チャンバに結合された１つ以上のＲＦソースからチャンバにＲＦ電力を印加することによってプラズマにエネルギを付与（例えば励起）される。励起されたガスは反応して、温度コントロールされた基板サポート上に位置決めされた基板の表面上に１層の材料を形成する。基板が１層の低温ポリシリコンを受取る用途において、基板サポートは摂氏４００度を上回って加熱されることがある。反応時に生成された揮発性副生成物は排出システムを介してチャンバから送出される。   [0003] Plasma enhanced chemical vapor deposition is commonly employed to deposit thin films on substrates such as flat panels and semiconductor wafers. Plasma chemical vapor deposition is generally accomplished by introducing a precursor gas into a vacuum chamber containing a substrate. The precursor gas is usually directed through a distribution plate placed near the top of the chamber. The chamber precursor gas is energized (eg, excited) into the plasma by applying RF power to the chamber from one or more RF sources coupled to the chamber. The excited gas reacts to form a layer of material on the surface of the substrate positioned on the temperature controlled substrate support. In applications where the substrate receives a layer of low temperature polysilicon, the substrate support may be heated above 400 degrees Celsius. Volatile by-products generated during the reaction are delivered from the chamber through an exhaust system.

[0004]一般に、フラットパネル製造に利用される大面積基板は大きく、しばしば５５０ｍｍ×６５０ｍｍを超え、４平方メートル以上の表面積が想定されている。これに相応して、大面積基板を処理するのに利用される基板サポートは、基板の大表面積を収容するために比例して大きい。通常、高温使用目的の基板サポートが鋳造されて、１つ以上の加熱素子および熱電対をアルミニウム本体にカプセル化する。基板サポートのサイズによって、１つ以上の補強部材が、一般に、基板サポート内に配置されて、基板サポートの剛性および高い動作温度（つまり、一部の膜の水素含有を最小化するために摂氏３５０度を超え摂氏５００度近い）での性能を改良する。次いでアルミニウム基板サポートは、保護コーティングを与えるために陽極化される。   [0004] In general, large area substrates utilized in flat panel manufacturing are large, often exceeding 550 mm x 650 mm, and assuming a surface area of 4 square meters or more. Correspondingly, the substrate support used to process large area substrates is proportionally large to accommodate the large surface area of the substrate. Typically, a substrate support intended for high temperature use is cast to encapsulate one or more heating elements and thermocouples in an aluminum body. Depending on the size of the substrate support, one or more stiffening members are typically placed within the substrate support to reduce the rigidity and high operating temperature of the substrate support (ie, 350 degrees Celsius to minimize the hydrogen content of some membranes). To improve performance at over 500 degrees Celsius). The aluminum substrate support is then anodized to provide a protective coating.

[0005]このように構成された基板サポートは良好な処理性能を呈していたが、大面積基板上に形成された次世代デバイスにとって有害な可能性のある、膜厚の小さな局所的ばらつきが観察されており、これはしばしばより小さな膜厚のスポットとして現れる。ばらつきは、平滑な基板サポート表面に伴うガラス厚および平坦さであり、通常、約５０マイクロインチであり、ガラス基板にわたる一定のロケーションにおける局所的なキャパシタンスばらつきを作成することによって、堆積ばらつき、例えば堆積膜厚の小さなスポットとなる局所的プラズマ不均一性を作成することができると思われる。基板サポートのエイジングおよび修正プラズマ調整は、とりわけ処理するために基板をチャンバに転送する前に延長チャンバ真空パージと連動して実行される場合に、薄いスポット形成を軽減することを示した。しかしながら、本方法に必要とされる時間および材料の結果的な消費と、コストおよびスループットに対するこの好ましくない影響は、より効果的な解決策を得ることを望ましいものとする。   [0005] Although the substrate support configured in this manner exhibited good processing performance, small local variations in thickness were observed that could be harmful to next-generation devices formed on large area substrates This often appears as a spot with a smaller film thickness. The variation is the glass thickness and flatness associated with a smooth substrate support surface, typically about 50 microinches, by creating a local capacitance variation at a fixed location across the glass substrate, eg deposition variation, eg deposition It appears that local plasma inhomogeneities can be created that result in small film thickness spots. Substrate support aging and modified plasma conditioning have been shown to reduce thin spot formation, especially when performed in conjunction with an extended chamber vacuum purge prior to transferring the substrate to the chamber for processing. However, the resulting time and material consumption required for the method and this unfavorable impact on cost and throughput make it desirable to obtain a more effective solution.

[0006]基板サイズが、約３７０ｍｍ×４７０ｍｍから約１２００ｍｍ×１０４０ｍｍ、あるいは１８００ｍｍ×２２００ｍｍにまで増大すると、他の新たな欠陥モードが、フラットパネルディスプレイデバイスの製造において重大な問題となってくる。次世代基板のサイズが増大し続けると、欠陥削減の重要性は、各基板におけるフラットパネル製造業者による実質的な投資により、ますます重要となる。更に、膜の均一性に対するより精密な許容差を要求するデバイスの重大な寸法削減の連続的展開によって、膜厚ばらつきの削減および／または排除は、大面積基板上に形成された次世代デバイスの経済的生成にとって重要な要因となる。   [0006] As the substrate size increases from about 370 mm x 470 mm to about 1200 mm x 1040 mm, or even 1800 mm x 2200 mm, other new defect modes become a significant problem in the manufacture of flat panel display devices. As next-generation substrates continue to increase in size, the importance of defect reduction becomes more and more important due to substantial investment by flat panel manufacturers on each substrate. Furthermore, with the continuous development of critical dimensional reduction of devices that require more precise tolerances for film uniformity, film thickness variation reduction and / or elimination can be achieved for next-generation devices formed on large area substrates. It is an important factor for economic generation.

[0007]更に、基板製造プロセスの有効性はしばしば、デバイス歩留まりおよび所有コスト（ＣｏＯ）という２つの関連する重要な要因によって測定される。電子デバイスを生成するためのコスト、ひいては市場でのデバイス製造業者の競争力に直接影響するために、これらの要因は重要である。多数の要因によって影響されるＣｏＯは、処理ハードウェアの初期コストおよび消耗ハードウェアの交換コストによって大きく影響される。ＣｏＯを削減する取り組みにおいて、電子デバイス製造業者はしばしば、処理ハードウェアおよび消耗コストを最適化して、粒子およびプロセス歩留まり性能に影響を与えることなく最大利益幅を達成しようと多くの時間を費やす。ＣｏＯ算出における別の重要な要因はシステムの信頼性およびシステムの稼働率である。システムが基板を処理できない時間が長いほど、多くのメモリが、クラスターツールで基板を処理する機会の損失ゆえにユーザによって失われるために、これらの要因はクラスターツールの収益性および／または有用性にとって非常に重要である。従って、クラスターツールのユーザおよび製造業者は、稼働率が高い確実なプロセス、確実なハードウェアおよび確実なシステムを開発しようと多くの時間を費やす。   [0007] In addition, the effectiveness of the substrate manufacturing process is often measured by two related important factors: device yield and cost of ownership (CoO). These factors are important because they directly affect the cost of producing electronic devices and thus the competitiveness of device manufacturers in the market. CoO affected by a number of factors is greatly affected by the initial cost of processing hardware and the replacement cost of consumable hardware. In efforts to reduce CoO, electronic device manufacturers often spend a lot of time trying to optimize processing hardware and wear costs to achieve maximum margins without impacting particle and process yield performance. Another important factor in CoO calculation is system reliability and system availability. These factors are very important to the profitability and / or usefulness of the cluster tool because the longer the system is unable to process the substrate, the more memory is lost by the user due to the loss of opportunity to process the substrate with the cluster tool. Is important to. Therefore, cluster tool users and manufacturers spend a lot of time trying to develop reliable processes, reliable hardware and reliable systems with high availability.

[0008]大面積基板のＰＥＣＶＤタイププロセスの問題と思われる一欠陥は、静電放電（ＥＳＤ）の金属ラインアーク問題として産業界で既知の欠陥である。基板サイズが大きくなるほど、プラズマ堆積時により長くかつより大きなＥＳＤ金属ラインで誘導された誘導電流は、プラズマ誘導アークから基板へのダメージを主要な再発問題とするほど大きいと思われる。ＥＳＤ放電ラインに接続されているフラットパネルディスプレイ用途におけるゲート金属ラインは一般に約５〜１０マイクロメーター（μｍ）の幅であり、かつ約１メートルまたは２メートルであってもよいのに対して、通常の半導体用途においては、ゲート金属ラインは、最大数十ミリメートルの長さでおよそ９０ナノメーターのサイズであるために、この問題は一般に、より小さな半導体デバイス製造用途（例えば１５０ｍｍ〜３００ｍｍの円形シリコン基板）では生じない。フラットパネルディスプレイ基板のＥＳＤラインの幅は、通常１ｍｍより大きなサイズであり、また約１メートル〜２メートルの長さであってもよい。従ってフラットパネルディスプレイ用途におけるＥＳＤ金属ラインは、基板にアークダメージをもたらすプラズマ処理中に多量の電荷を収集可能なアンテナとして作用することを意図していると思われる。従って、グランドに対する放電経路の抵抗を増加させることによるプラズマとの相互作用ゆえにアークの可能性を削減するというより大きな必要性がある。半導体基板よりもかなり大きなフラットパネル基板の厚さ（例えば０．７ｍｍ）は、大きなまたは小さなサイズのフラットパネルディスプレイタイプの基板から大きく変化していない。   [0008] One defect that appears to be a problem with PECVD-type processes for large area substrates is a defect known in the industry as an electrostatic discharge (ESD) metal line arc problem. As the substrate size increases, the induced current induced in the longer and larger ESD metal lines during plasma deposition appears to be so large that damage from the plasma-induced arc to the substrate is a major recurrence issue. Gate metal lines in flat panel display applications connected to ESD discharge lines are typically about 5-10 micrometers (μm) wide and may be about 1 meter or 2 meters, whereas In semiconductor applications of this type, the gate metal lines are up to several tens of millimeters in length and approximately 90 nanometers in size, so this problem is generally less common in smaller semiconductor device manufacturing applications (eg, 150-300 mm circular silicon substrates). ) Does not occur. The width of the ESD line of the flat panel display substrate is usually larger than 1 mm and may be about 1 to 2 meters long. Thus, ESD metal lines in flat panel display applications are intended to act as antennas that can collect large amounts of charge during plasma processing that causes arc damage to the substrate. Accordingly, there is a greater need to reduce the possibility of arcing due to interaction with the plasma by increasing the resistance of the discharge path to ground. The thickness of a flat panel substrate that is significantly larger than a semiconductor substrate (eg, 0.7 mm) has not changed significantly from a large or small size flat panel display type substrate.

[0009]１２００ｍｍ×１０４０ｍｍ以上の基板の処理において生じた別の欠陥は、ＰＥＣＶＤプロセスなどの、基板上でプラズマプロセスを実行後に基板のバックサイドに見られる粒子数の増加である。ガラス基板サイズが大きくなるほど、プラズマ処理中に静電荷をトラップする能力は大きくなり、これによって処理チャンバに見られる粒子を、これらがトラップされた電荷によって保持されている基板表面に引き付けられるようにすると思われる。   [0009] Another defect that has arisen in processing 1200 mm × 1040 mm or larger substrates is an increase in the number of particles found on the backside of the substrate after performing a plasma process on the substrate, such as a PECVD process. The larger the glass substrate size, the greater the ability to trap electrostatic charges during plasma processing, thereby allowing particles found in the processing chamber to be attracted to the substrate surface where they are held by the trapped charge. Seem.

[0010]アークおよび静電荷の問題は、異なる基板材料のサイズおよび特性ゆえにフラットパネルディスプレイ用途と半導体用途では異なると思われる。摩擦電気プロセス、あるいは２つの材料を相互に接触させてから、相互に分離するプロセスによって発生された静電荷は、多数の要因によって影響され、このうちの２つは、２つのコンポーネント間の表面接触量と、２つの材料の動作関数である。フラットパネル用途と半導体用途との差は、これらの用途の各々で使用される（複数の）基板材料（例えば、ガラス対シリコン（またはアルミニウム））の特性の差であり、これは動作関数として既知の材料特性に関連している。一般的に、動作関数は、自由電子（材料の最も外側のシェルを周回する電子）上に保持する材料の能力について説明している。一般的に、より大きな動作関数を有する材料（例えば、シリコン）は、所与の材料と接触して置かれて、次いで材料から分離される場合に、より低い動作関数を有する材料（例えば、ガラス）よりも電子を放棄する可能性が小さい。（２０００年１１月にＲｙｎｅ Ｃ．Ａｌｌｅｎによって記された参照「Ｔｒｉｂｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：Ｇｅｔｔｉｎｇ Ｃｈａｒｇｅｄ」ｉｎ ＥＥ−Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇを参照のこと。）従って、静電荷発生問題は、処理された基板が接触する材料に左右され、フラットパネルディスプレイ基板対半導体基板で発生された電荷量および電荷極性は同じではない。   [0010] The arc and electrostatic charge problems appear to be different for flat panel display applications and semiconductor applications due to the size and characteristics of different substrate materials. The electrostatic charge generated by the triboelectric process, or the process of bringing two materials into contact with each other and then separating them from each other, is affected by a number of factors, two of which are surface contacts between the two components. The quantity and the motion function of the two materials. The difference between flat panel and semiconductor applications is the difference in properties of the substrate material (s) (eg, glass versus silicon (or aluminum)) used in each of these applications, which is known as an operating function Related to material properties. In general, the operating function describes the material's ability to hold on free electrons (electrons that orbit the outermost shell of the material). In general, a material with a higher operating function (eg, silicon) is placed in contact with a given material and then separated from the material (eg, glass) with a lower operating function. ) Is less likely to give up electrons. (See the reference “Triboelectric Generation: Getting Charged” in EE-Evaluation Engineering written by Ryne C. Allen in November 2000.) Thus, the problem of electrostatic charge generation is a problem with materials that the treated substrate contacts. The charge amount and charge polarity generated by the flat panel display substrate versus the semiconductor substrate is not the same.

[0011]第２の摩擦電気要因、つまり経路間の接触量は、コンポーネント間の接触が大きいほど、接触コンポーネントと、場合によってはアークとの間で転送されることになる電荷が多くなることを意味している。２つのコンポーネントの表面粗さ量は、２つの経路間の接触量に直接影響する。従って、１９９８年６月２日に出願された米国特許第６，０６３，２０３号などの一部の従来技術の用途が、１〜８マイクロメーターのＲａにサセプタ（基板サポート）の表面を粗面化するプロセスを提案しているのに対して、参照は、粗さを削減し、かつ２つの基板コンポーネント間の接触を増大させる粗面化サセプタ表面を研磨する最終ステップを必要としている。粗さの削減、つまり２つの基板コンポーネント間の接触の増大は、基板と基板サポート間の摩擦電気電荷転送を増大させることによって、アークを形成したり粒子を引き付けたりするのに十分なトラップ電荷を発生させる可能性を増大させる。代替の理論は、従来技術において説明されたように粗面化表面を研磨するステップは、２つの経路（つまりサセプタ表面とガラス基板）間の改良された電気接触などの、基板サポート表面を粗面化することによって受ける利点の一部を除去することであると考えられる点である。改良された電気接触は、プラズマ処理中の２つの経路間の電荷ビルドアップを削減すると考えられている粗面化表面の鋭い先端や高いポイントでのより大きな接触ストレスによって作成され、これによって基板表面へのアークおよび粒子吸引の可能性を削減すると思われる。   [0011] The second triboelectric factor, the amount of contact between paths, is that the greater the contact between the components, the more charge that will be transferred between the contact component and possibly the arc. I mean. The amount of surface roughness of the two components directly affects the amount of contact between the two paths. Therefore, some prior art applications, such as US Pat. No. 6,063,203, filed June 2, 1998, roughened the surface of the susceptor (substrate support) to 1-8 micrometers Ra. The reference requires a final step of polishing the roughened susceptor surface that reduces roughness and increases contact between the two substrate components. Reduced roughness, ie increased contact between the two substrate components, increases trapping charge sufficient to form arcs and attract particles by increasing triboelectric charge transfer between the substrate and substrate support. Increase the possibility of generating. An alternative theory is that the step of polishing the roughened surface as described in the prior art roughens the substrate support surface, such as improved electrical contact between the two paths (ie, the susceptor surface and the glass substrate). This is a point that is considered to remove a part of the advantage received by the conversion. Improved electrical contact is created by the sharp tip of the roughened surface, which is believed to reduce charge build-up between the two paths during plasma processing, and by greater contact stress at high points, thereby increasing the substrate surface. It seems to reduce the potential for arcing and particle attraction.

[0012]従って、上記の生じたこれらの問題のすべてを解決する改良された基板サポートの必要性がある。   [0012] Accordingly, there is a need for an improved substrate support that solves all of these problems that arise above.

発明の概要Summary of the Invention

[0013]基板サポートおよびこの製造方法が提供されている。本発明の一実施形態では、基板サポートは、基板サポート表面を有する導電性本体と、該本体上に配置された絶縁性コーティングと、約２００〜約２０００マイクロインチの表面仕上げ部を有する該基板サポート表面の中央で配置された該コーティングの少なくとも一部とを含んでいる。   [0013] A substrate support and method of manufacturing the same are provided. In one embodiment of the present invention, the substrate support includes a conductive body having a substrate support surface, an insulating coating disposed on the body, and a surface finish of about 200 to about 2000 micro inches. And at least a portion of the coating disposed in the center of the surface.

[0014]一実施形態では、基板サポートは、基板サポート表面を有する本体と、処理中に該本体を構造的にサポートするように適合された１つ以上のサポートを有する基板サポート構造体と、約２００〜約２０００マイクロインチの表面仕上げ部への堆積後に処置された該基板サポート表面上に配置された絶縁性コーティングとを備える大面積基板をサポートするように適合されている。   [0014] In one embodiment, the substrate support includes a body having a substrate support surface, a substrate support structure having one or more supports adapted to structurally support the body during processing, and It is adapted to support large area substrates with an insulating coating disposed on the substrate support surface that has been treated after deposition on a surface finish of 200 to about 2000 microinches.

[0015]別の実施形態では、基板サポートは、大面積基板を基板サポート表面上にサポートするのに適したアルミニウム本体を提供するステップと、約３３０〜約２０００マイクロインチの表面粗さを有する陽極化コーティングを該基板サポート表面上に形成するステップとを含むプロセスによって製造される。   [0015] In another embodiment, the substrate support provides an aluminum body suitable for supporting a large area substrate on the substrate support surface, and an anode having a surface roughness of about 330 to about 2000 microinches. Forming a curable coating on the substrate support surface.

[0016]更に別の実施形態では、基板サポートは、基板サポート表面を有する導電性本体を備える大面積基板をサポートするように適合されており、ここで該基板サポート表面は、はだかアルミニウムであり、約１４０〜約２０００マイクロインチの表面仕上げ部を有する。   [0016] In yet another embodiment, the substrate support is adapted to support a large area substrate comprising a conductive body having a substrate support surface, wherein the substrate support surface is bare aluminum. It has a surface finish of about 140 to about 2000 microinches.

[0017]更に別の実施形態では、基板サポートは、約１４０〜約１０００マイクロインチの表面仕上げ部に処置された基板サポート表面を有するはだかアルミニウムと、処理中に該アルミニウム本体を構造的にサポートするように適合された１つ以上のサポートを有する基板サポート構造体とを備える大面積基板をサポートするように適合されている。   [0017] In yet another embodiment, the substrate support has a substrate support surface treated with a surface finish of about 140 to about 1000 microinches and structurally supports the aluminum body during processing. And is adapted to support a large area substrate comprising a substrate support structure having one or more supports adapted to.

[0018]上記簡潔に要約されている本発明のより具体的な説明が、添付の図面に図示されている実施形態を参照してなされてもよい。しかしながら、添付の図面は本発明の通常の実施形態のみを図示し、ゆえに、本発明は等しく効果的な実施形態を認めてもよいために、この範囲を制限するものとみなされるべきではない点に注目すべきである。   [0018] A more specific description of the invention, briefly summarized above, may be made by reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. However, the attached drawings illustrate only typical embodiments of the invention, and therefore the invention should not be construed as limiting the scope thereof as it may recognize equally effective embodiments. Should be noted.

[0031]理解を容易にするために、図面に共通の同一の要素を指し示すのに、同一の参照番号が可能な限り使用されている。   [0031] To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the drawings.

詳細な説明Detailed description

[0032]本発明は一般に、大面積基板サポートおよびその製造方法を提供する。本発明は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社の一部門であるＡＫＴから入手可能なプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）システムなどの、大面積基板を処理するためのプラズマ化学気相堆積システムを参照して、以下事例的に説明する。一実施形態では、処理チャンバは、少なくとも約２０００ｃｍ２の表面積を有する大面積基板を処理するように適合されている。別の実施形態では、処理チャンバは、少なくとも約６，７１６ｃｍ２（例えば７３０ｍｍ×９２０ｍｍ）の表面積を有する基板を処理するように適合されている。しかしながら、本発明は、物理気相堆積システム、イオン注入システム、エッチングシステム、他の化学気相堆積システム、および基板を基板サポート上に処理することが望ましい他のシステムなどの他のシステム構成において実用性を有することが理解されるべきである。 [0032] The present invention generally provides large area substrate supports and methods of manufacturing the same. The present invention relates to a plasma enhanced chemical vapor deposition system for processing large area substrates, such as a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system available from AKT, a division of Applied Materials, Inc. of Santa Clara, California. Reference will be made to a case example below. In one embodiment, the processing chamber is adapted to process large area substrates having a surface area of at least about 2000 cm 2 . In another embodiment, the processing chamber is adapted to process a substrate having a surface area of at least about 6,716 cm 2 (eg, 730 mm × 920 mm). However, the present invention is practical in other system configurations such as physical vapor deposition systems, ion implantation systems, etching systems, other chemical vapor deposition systems, and other systems where it is desirable to process a substrate on a substrate support. It should be understood that it has sex.

[0033]図１は、プラズマ化学気相堆積システム１００の一実施形態の断面図である。システム１００は一般に、ガスソース１０４に結合されたチャンバ１０２を含んでいる。チャンバ１０２は、プロセス容積１１２を画成する壁１０６と、底部１０８と蓋アセンブリ１１０とを有する。プロセス容積１１２は通常、チャンバ１０２に対する大面積ガラス基板１４０の移動を容易にする壁１０６のポート（図示せず）を介してアクセスされる。壁１０６および底部１０８は通常、アルミニウムや、処理と両立する他の材料のユニタリブロックから製造される。蓋アセンブリ１１０は、種々のポンプコンポーネント（図示せず）に結合された排出ポート（図示せず）にプロセス容積１１２を結合させるポンププレナム１１４を含有する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a plasma enhanced chemical vapor deposition system 100. System 100 generally includes a chamber 102 coupled to a gas source 104. The chamber 102 has a wall 106 that defines a process volume 112, a bottom 108, and a lid assembly 110. Process volume 112 is typically accessed through a port (not shown) in wall 106 that facilitates movement of large area glass substrate 140 relative to chamber 102. Wall 106 and bottom 108 are typically manufactured from unitary blocks of aluminum or other materials compatible with processing. The lid assembly 110 includes a pump plenum 114 that couples the process volume 112 to an exhaust port (not shown) coupled to various pump components (not shown).

[0034]蓋アセンブリ１１０は、壁１０６によってサポートされており、またチャンバ１０２にサービス提供するために除去可能である。蓋アセンブリ１１０は一般にアルミニウムから構成される。分配プレート１１８が蓋アセンブリ１１０の内側１２０に結合されている。分配プレート１１８は通常、アルミニウムから製造される。中央セクションは、プロセスと、ガスソース１０４から供給された他のガスとがプロセス容積１１２に送られる穴あきエリアを含んでいる。分配プレート１１８の穴あきエリアは、分配プレート１１８を介してチャンバ１０２に通過するガスの均一な分配を提供するように構成されている。   [0034] The lid assembly 110 is supported by the wall 106 and can be removed to service the chamber 102. The lid assembly 110 is generally constructed from aluminum. A distribution plate 118 is coupled to the inside 120 of the lid assembly 110. Distribution plate 118 is typically manufactured from aluminum. The central section includes a perforated area where the process and other gases supplied from the gas source 104 are routed to the process volume 112. The perforated area of distribution plate 118 is configured to provide a uniform distribution of gas passing through chamber 102 through distribution plate 118.

[0035]基板サポートアセンブリ１３８はチャンバ１０２内の中央に配置されている。基板サポートアセンブリ１３８は、処理中に大面積ガラス基板１４０（以後「基板１４０」）をサポートする。   [0035] The substrate support assembly 138 is centrally located within the chamber 102. The substrate support assembly 138 supports the large area glass substrate 140 (hereinafter “substrate 140”) during processing.

コーティングサセプタ設計
[0036]一実施形態では、基板サポートアセンブリ１３８は一般に、基板１４０をサポートする本体１２４の少なくとも一部の上で絶縁性コーティング１８０によってカバーされている導電性本体１２４を含んでいる。絶縁性コーティング１８０は約２００〜約２０００マイクロインチの表面仕上げ部を有しており、基板サポートアセンブリ１３８の高価なエイジングやプラズマ処置なしで堆積の均一性を改良すると思われる。表面仕上げ部は、平均表面粗さ（Ｒａ）や相加平均（ＡＡ）によって特徴付けられる。絶縁性コーティング１８０はまた本体１２４の他の部分をカバーしてもよい。より粗い表面はガラス基板厚のばらつきの効果を相殺して、より均一なキャパシタンスを基板全体に提供することによって、プラズマおよび堆積均一性を高めることができ、また堆積膜における薄いスポットの形成を実質的に排除することができると思われる。 Coating susceptor design
[0036] In one embodiment, the substrate support assembly 138 generally includes a conductive body 124 that is covered by an insulating coating 180 over at least a portion of the body 124 that supports the substrate 140. Insulative coating 180 has a surface finish of about 200 to about 2000 microinches and is believed to improve deposition uniformity without expensive aging or plasma treatment of substrate support assembly 138. The surface finish is characterized by average surface roughness (Ra) or arithmetic average (AA). Insulative coating 180 may also cover other parts of body 124. A rougher surface can counteract the effects of glass substrate thickness variations, provide more uniform capacitance across the substrate, increase plasma and deposition uniformity, and substantially reduce the formation of thin spots in the deposited film. Seems to be eliminated.

[0037]また、基板と絶縁性コーティング１８０間の小さな接触は、小さな接触表面積によってもたらされる電荷転送を削減し、あるいは粗さの増大は、２つのパーツ間の帯電差を削減する電気接触を改良すると思われるため、基板表面へのＥＳＤ金属ラインアークおよび粒子吸引の可能性が削減される。   [0037] Also, a small contact between the substrate and the insulative coating 180 reduces the charge transfer provided by the small contact surface area, or an increase in roughness improves the electrical contact that reduces the charge difference between the two parts. As such, the possibility of ESD metal line arc and particle attraction to the substrate surface is reduced.

[0038]導電性本体１２４は金属や他の同等の導電性材料から製造される。絶縁性コーティング１８０は、とりわけ酸化物、窒化シリコン、二酸化シリコン、二酸化アルミニウム、五酸化タンタル、シリコンカーバイド、ポリイミドなどの誘電金属であってもよく、これらは、フレームスプレー、プラズマスプレー、高エネルギーコーティング、化学気相堆積法、スプレー、接着膜、スパッタリングおよびカプセル化を含むがこれらに制限されない種々の堆積またはコーティングプロセスによって適用されてもよい。   [0038] The conductive body 124 is fabricated from metal or other equivalent conductive material. Insulative coating 180 may be a dielectric metal such as oxide, silicon nitride, silicon dioxide, aluminum dioxide, tantalum pentoxide, silicon carbide, polyimide, among others, flame spray, plasma spray, high energy coating, It may be applied by a variety of deposition or coating processes including but not limited to chemical vapor deposition, spraying, adhesion films, sputtering and encapsulation.

[0039]一実施形態では、基板サポートアセンブリ１３８は、少なくとも１つの埋め込み加熱素子１３２および熱電対１９０をカプセル化するアルミニウム導電性本体１２４を含んでいる。少なくとも１つの第１の補強部材１１６は一般に、加熱素子１３２に近接する本体１２４に埋め込まれている。第２の補強部材１６６は、第１の補強部材１１６に対向する加熱素子１３２の側面の本体１２４内に配置されてもよい。補強部材１１６および１６６は金属、セラミックまたは他の剛性材料から構成されてもよい。一実施形態では、補強部材１１６および１６６は酸化アルミニウムファイバから構成される。あるいはまた、補強部材１１６および１６６は、酸化アルミニウム粒子と結びついた酸化アルミニウムファイバ、シリコンカーバイドファイバ、酸化シリコンファイバまたは類似の材料から構成されてもよい。補強部材１１６および１６６はルーズな材料を含んでいてもよく、あるいはプレートなどの事前製造形状であってもよい。あるいはまた、補強部材１１６および１６６は他の形状および形態を備えていてもよい。一般に、補強部材１１６および１６６は、以下に説明される鋳造プロセス中に部材１１６、１６６にアルミニウムを浸す多孔性を有する。   In one embodiment, the substrate support assembly 138 includes an aluminum conductive body 124 that encapsulates at least one embedded heating element 132 and a thermocouple 190. At least one first reinforcing member 116 is generally embedded in the body 124 proximate the heating element 132. The second reinforcing member 166 may be disposed in the main body 124 on the side surface of the heating element 132 that faces the first reinforcing member 116. The reinforcing members 116 and 166 may be constructed from metal, ceramic or other rigid material. In one embodiment, the reinforcing members 116 and 166 are comprised of aluminum oxide fibers. Alternatively, the reinforcing members 116 and 166 may be composed of aluminum oxide fiber, silicon carbide fiber, silicon oxide fiber or similar material associated with aluminum oxide particles. Reinforcing members 116 and 166 may include a loose material or may be a prefabricated shape such as a plate. Alternatively, the reinforcing members 116 and 166 may have other shapes and forms. Generally, the reinforcing members 116 and 166 have a porosity that immerses the members 116, 166 in aluminum during the casting process described below.

[0040]基板サポートアセンブリ１３８に配置されている電極などの加熱素子１３２は電源１３０に結合されており、基板サポートアセンブリ１３８およびこの上に位置決めされている基板１４０を所定の温度にコントロール可能に加熱する。通常、加熱素子１３２は、摂氏約１５０〜少なくとも約４６０度の均一な温度に基板１４０を維持する。   [0040] A heating element 132, such as an electrode, disposed on the substrate support assembly 138 is coupled to the power source 130 to heat the substrate support assembly 138 and the substrate 140 positioned thereon in a controllable manner to a predetermined temperature. To do. Typically, the heating element 132 maintains the substrate 140 at a uniform temperature of about 150 to at least about 460 degrees Celsius.

[0041]一般に、基板サポートアセンブリ１３８は下部サイド１２６と、基板をサポートする上部サイド１３４とを有する。下部サイド１２６は、これに結合されたステムカバー１４４を有する。ステムカバー１４４は一般に、ステム１４２の取り付け用の搭載表面を提供する基板サポートアセンブリ１３８に結合されたアルミニウムリングである。   [0041] In general, the substrate support assembly 138 has a lower side 126 and an upper side 134 that supports the substrate. The lower side 126 has a stem cover 144 coupled thereto. The stem cover 144 is typically an aluminum ring coupled to a substrate support assembly 138 that provides a mounting surface for attachment of the stem 142.

[0042]一般に、ステム１４２はステムカバー１４４から延び、（示されたような）高い位置と低い位置との間に基板サポートアセンブリ１３８を移動させるリフトシステム（図示せず）に基板サポートアセンブリ１３８を結合させる。ベローズ１４６は、サポートアセンブリ１３８の移動を容易にする一方で、プロセス容積１１２とチャンバ１０２の外部の大気との間の真空シールを提供する。ステム１４２は、基板サポートアセンブリ１３８とシステム１００の他のコンポーネント間の電気的かつ熱電対リード用の導管を付加的に提供する。   [0042] Generally, the stem 142 extends from the stem cover 144 and causes the substrate support assembly 138 to be lifted (not shown) to move the substrate support assembly 138 between a high position (as shown) and a low position. Combine. Bellows 146 facilitates movement of support assembly 138 while providing a vacuum seal between process volume 112 and the atmosphere outside chamber 102. The stem 142 additionally provides a conduit for electrical and thermocouple leads between the substrate support assembly 138 and other components of the system 100.

[0043]電源１２２によって分配パネル１１８（またはチャンバの蓋アセンブリ内またはこの近くに位置決めされた他の電極）に供給されたＲＦ電力が、基板サポートアセンブリ１３８と分配プレート１１８間のプロセス容積１１２に配置されたガスを励起するように、基板サポートアセンブリ１３８は一般に接地される。電源１２２からのＲＦ電力は一般に、基板のサイズに相応して選択されて、化学気相堆積プロセスを駆動する。   [0043] RF power supplied by the power source 122 to the distribution panel 118 (or other electrodes positioned in or near the chamber lid assembly) is placed in the process volume 112 between the substrate support assembly 138 and the distribution plate 118. The substrate support assembly 138 is generally grounded so as to excite the generated gas. The RF power from the power source 122 is generally selected according to the size of the substrate to drive the chemical vapor deposition process.

[0044]基板サポートアセンブリ１３８は外接シャドウフレーム１４８を付加的にサポートする。一般に、シャドウフレーム１４８は、基板１４０および基板サポートアセンブリ１３８の縁への堆積を防止するため、基板はサポートアセンブリ１３８に付着しない。   [0044] The substrate support assembly 138 additionally supports the circumscribing shadow frame 148. In general, the shadow frame 148 prevents deposition on the edges of the substrate 140 and substrate support assembly 138 so that the substrate does not adhere to the support assembly 138.

[0045]基板サポートアセンブリ１３８は、これを介して配置された、複数のリフトピン１５０を受容する複数のホール１２８を有する。リフトピン１５０は通常セラミックや陽極化アルミニウムから構成される。一般に、リフトピン１５０は、リフトピン１５０が正常な位置にある（つまり、サポートアセンブリ１３８に対して引っ込められている）場合に基板サポートアセンブリ１３８の上部サイド１３４と実質的に同一平面であるか、またはこれからわずかに引き込まれている第１の端１６０を有する。第１の端１６０は一般に、リフトピン１５０がホール１２８から落ちないようにするためにフレア加工されている。さらに、リフトピン１５０は、サポートアセンブリ１３８の下部サイド１２６を超えて延びる第２の端１６４を有する。リフトピン１５０は、上部サイド１３４から突出するようにリフトプレート１５４によって基板サポートアセンブリ１３８に対して起動されてもよく、これによってサポートアセンブリ１３８に対して間隔をあけて基板を置くことができる。   [0045] The substrate support assembly 138 has a plurality of holes 128 disposed therethrough for receiving a plurality of lift pins 150. The lift pins 150 are usually made of ceramic or anodized aluminum. In general, the lift pins 150 are substantially flush with or from the upper side 134 of the substrate support assembly 138 when the lift pins 150 are in a normal position (ie, retracted relative to the support assembly 138). It has a first end 160 that is slightly retracted. The first end 160 is generally flared to prevent the lift pin 150 from falling out of the hole 128. In addition, the lift pin 150 has a second end 164 that extends beyond the lower side 126 of the support assembly 138. The lift pins 150 may be activated relative to the substrate support assembly 138 by the lift plate 154 so as to protrude from the upper side 134, thereby allowing the substrate to be spaced from the support assembly 138.

[0046]リフトプレート１５４はサポート表面の下部サイド１２６に近接して配置される。リフトプレート１５４は、ステム１４２の一部に外接するカラー１５６によってアクチュエータに接続される。ベローズ１４６は、チャンバ１０２の外部の環境からのプロセス容積１１２の分離を維持する一方で、ステム１４２およびカラー１５６を独立して移動させる上部部分１６８および下部部分１７０を含んでいる。一般に、リフトプレート１５４は、基板サポートアセンブリ１３８およびリフトプレート１５４が移動して相互に近づくに伴い、リフトピン１５０を上部サイド１３４から延ばすように起動される。   [0046] The lift plate 154 is disposed proximate to the lower side 126 of the support surface. The lift plate 154 is connected to the actuator by a collar 156 that circumscribes a portion of the stem 142. Bellows 146 includes an upper portion 168 and a lower portion 170 that move stem 142 and collar 156 independently while maintaining separation of process volume 112 from the environment outside chamber 102. In general, the lift plate 154 is activated to extend the lift pins 150 from the upper side 134 as the substrate support assembly 138 and the lift plate 154 move toward each other.

[0047]図２および図２Ａは、基板サポートアセンブリ１３８の別の実施形態の部分的断面図であり、本実施形態は以後、混乱を回避するためにサポートアセンブリ２００とラベル付けされる。サポートアセンブリ２００は、アルミニウムであってもよく、かつ陽極化コーティング２１０によって実質的にカバーされている本体２０２を含んでいる。本体２０２は、１つ以上の結合部材や、加熱素子１３２をこの中に埋め込んでいる単一の鋳造本体から構成されてもよい。本発明の利点を享受するように適合可能な基板サポートアセンブリの例は、２００２年１２月２日に出願された米国特許出願第１０／３０８，３８５号、および２００１年８月１日に出願された第０９／９２１，１０４号に説明されており、両者ともその全体を参照として本明細書に組み込まれている。   [0047] FIGS. 2 and 2A are partial cross-sectional views of another embodiment of a substrate support assembly 138, which is hereinafter labeled with a support assembly 200 to avoid confusion. The support assembly 200 may include aluminum and includes a body 202 that is substantially covered by an anodized coating 210. The body 202 may be composed of one or more coupling members and a single cast body having heating elements 132 embedded therein. Examples of substrate support assemblies that can be adapted to enjoy the benefits of the present invention include US patent application Ser. No. 10 / 308,385 filed Dec. 2, 2002, and filed Aug. 1, 2001. No. 09 / 921,104, both of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[0048]本体２０２は一般に、基板サポート表面２０４と対向搭載表面２０６とを含んでいる。搭載面２０６は（図１に見られる）ステム１４２に結合される。陽極化コーティング２１０は本体２０２の少なくとも基板サポート表面２０４をカバーし、基板１４０と基板サポート表面２０４間の分離層を提供する。   [0048] The body 202 generally includes a substrate support surface 204 and an opposing mounting surface 206. The mounting surface 206 is coupled to a stem 142 (seen in FIG. 1). The anodized coating 210 covers at least the substrate support surface 204 of the body 202 and provides a separation layer between the substrate 140 and the substrate support surface 204.

[0049]図２Ａを参照すると、コーティング２１０は外面２１２および内面２１４を含んでいる。内面２１４は一般に本体２０２上に直接配置されている。一実施形態では、陽極化コーティングは、約０．３ミル（７．６マイクロメーター）〜約２．１６ミル（５４．９マイクロメーター）の厚さを有する。この範囲外の厚さを有する陽極化コーティングは、温度サイクリング中に失敗したり、ＰＥＣＶＤ堆積によって形成されたＳｉＮ、αＳｉおよびｎ＋α−Ｓｉの大面積膜のスポッティングを十分に削減しないことがある。   [0049] Referring to FIG. 2A, the coating 210 includes an outer surface 212 and an inner surface 214. The inner surface 214 is generally disposed directly on the body 202. In one embodiment, the anodized coating has a thickness of about 0.3 mil (7.6 micrometers) to about 2.16 mil (54.9 micrometers). Anodized coatings with thicknesses outside this range may fail during temperature cycling or may not significantly reduce spotting of large area films of SiN, αSi and n + α-Si formed by PECVD deposition.

[0050]図２および図２Ａを参照すると、基板サポート表面２０４上に位置決めされた外面２１２の一部２１８は、この上に基板１４０をサポートするように構成された形態を有する。外面２１２の一部２１８は、基板１４０上に堆積された膜の均一な厚さを促進する特定の粗さのコーティング表面仕上げ部２１６を有する。コーティング表面仕上げ部２１６は約２００〜約２０００マイクロインチの粗さを有する。コーティング表面仕上げ部２１６は好都合なことに膜厚の均一性の改良をもたらし、実際基板サポートを調整（例えばエイジング）せずに局所的な厚さの不均一性（薄い堆積のスポット）を実質的に排除することが分かっている。基板サポート調整の排除はプラズマエイジングプロセスで普通に消費される時間および材料の両方を保存しており、サイクル間の真空パージを排除し、この排除はシステムスループットの改良をもたらす。一実施形態では、コーティング表面仕上げ部２１６は約３３０マイクロインチの粗さを有する。   [0050] Referring to FIGS. 2 and 2A, a portion 218 of the outer surface 212 positioned on the substrate support surface 204 has a configuration configured to support the substrate 140 thereon. A portion 218 of the outer surface 212 has a specific roughness coating surface finish 216 that promotes a uniform thickness of the film deposited on the substrate 140. The coating surface finish 216 has a roughness of about 200 to about 2000 microinches. The coating surface finish 216 advantageously results in improved film thickness uniformity and substantially eliminates local thickness non-uniformity (thin deposition spots) without actually adjusting (eg, aging) the substrate support. Is known to be eliminated. The elimination of substrate support adjustment saves both the time and material normally consumed in the plasma aging process, eliminating the vacuum purge between cycles, which results in improved system throughput. In one embodiment, the coating surface finish 216 has a roughness of about 330 microinches.

[0051]陽極化コーティング２１０のコーティング表面仕上げ部２１６は、基板１４０の下にある外部基板サポート表面２０４の少なくとも一部２２０を処置することによって、さらに／または（特定の表面仕上げ部２０８を得るために）基板１４０をサポートする陽極化コーティング２１０を少なくとも処置することによって達成されてもよい。基板サポート表面２０４の表面仕上げ部２０８は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、または特定の表面粗さを提供するための他の方法を含む多数の方法で形成されてもよい。一実施形態では、本体２０２の基板サポート表面２０４の表面仕上げ部２０８は約２００〜約２０００マイクロインチである。別の実施形態では、表面仕上げ部２０８は約３３０マイクロインチである。   [0051] The coating surface finish 216 of the anodized coating 210 may additionally / or (to obtain a particular surface finish 208) by treating at least a portion 220 of the external substrate support surface 204 underlying the substrate 140. And / or) by at least treating the anodized coating 210 that supports the substrate 140. The surface finish 208 of the substrate support surface 204 is formed in a number of ways, including bead blasting, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, or other methods to provide specific surface roughness. May be. In one embodiment, the surface finish 208 of the substrate support surface 204 of the body 202 is about 200 to about 2000 microinches. In another embodiment, the surface finish 208 is about 330 microinches.

[0052]任意で、基板１４０の下から位置決めされた部分２２０に隣接する基板サポート表面２０４のストリップ２２４は、製造コストを最小限にするために未処置のままにされてもよい。このことは、仕上げ部２１６とは異なる仕上げ部を有することもある未処置ストリップ２２４の上方に陽極化コーティング２１０のストリップ２２２をもたらすが、ストリップ２２２が基板１４０を超えると、ストリップ２２２の表面仕上げ部は膜堆積の均一性に何ら影響しない。一実施形態では、陽極化コーティング２１０のストリップ２２２は、これが隣接している陽極化コーティング２１０の部分２１８よりも平滑な表面仕上げ部を有する。   [0052] Optionally, the strip 224 of the substrate support surface 204 adjacent the portion 220 positioned from below the substrate 140 may be left untreated to minimize manufacturing costs. This results in a strip 222 of anodized coating 210 above the untreated strip 224 that may have a different finish than the finish 216, but when the strip 222 exceeds the substrate 140, the surface finish of the strip 222. Does not affect the uniformity of film deposition. In one embodiment, the strip 222 of the anodized coating 210 has a smoother surface finish than the portion 218 of the anodized coating 210 that it is adjacent to.

[0053]図３は、サポートアセンブリ１３８の製造方法３００の一実施形態を描いている。この方法は、本体２０２の基板サポート表面２０４を準備することによるステップ３０２で開始する。準備ステップ３０２は一般に、基板サポート表面２０４を作動させるか、他の方法で処置することを伴うため、表面仕上げ部２０８は約２００〜約２０００マイクロインチである。表面仕上げ部２０８は平均表面粗さ（Ｒａ）や相加平均（ＡＡ）によって特徴付けられる。一実施形態では、準備ステップ３０２は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、または、例えば約３３０マイクロインチの特定の表面粗さを提供するための他の方法を含んでいてもよい。５００マイクロインチ〜約２０００マイクロインチより大きな表面粗さを達成するために、フライス加工、旋盤カッティング、ローレット切り、フレームカッティング、または他の類似の金属除去技術を使用することが普通である。   [0053] FIG. 3 depicts one embodiment of a method 300 of manufacturing the support assembly 138. The method begins at step 302 by preparing the substrate support surface 204 of the body 202. Since the preparatory step 302 generally involves actuating or otherwise treating the substrate support surface 204, the surface finish 208 is about 200 to about 2000 microinches. The surface finish 208 is characterized by an average surface roughness (Ra) and an arithmetic average (AA). In one embodiment, the preparation step 302 includes bead blasting, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, or other methods for providing a specific surface roughness of, for example, about 330 microinches. May be included. It is common to use milling, lathe cutting, knurling, frame cutting, or other similar metal removal techniques to achieve a surface roughness greater than 500 microinches to about 2000 microinches.

[0054]ステップ３０２の一実施形態では、基板サポート表面２０４は、約２００〜約２０００マイクロインチの範囲の所望の粗さを達成するために、例えばアルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタン（Ｔｉ）またはステンレス鋼などの材料によってスプレーされたフレーム、アークまたはプラズマである。一態様において、基板サポート表面２０４は、約２００〜約２０００マイクロインチの粗さを達成するためにアークスプレーされたアルミニウム材料によってコーティングされる。 [0054] In one embodiment of step 302, the substrate support surface 204 is made of, for example, aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ) to achieve a desired roughness in the range of about 200 to about 2000 microinches. A flame, arc or plasma sprayed with materials such as titanium (Ti) or stainless steel. In one aspect, the substrate support surface 204 is coated with an arc sprayed aluminum material to achieve a roughness of about 200 to about 2000 micro inches.

[0055]一実施形態では、基板サポート表面２０４は所定の表面仕上げ部にビードブラスト処理される。ビードブラスト処理は、ガーネット、セラミックまたはガラスビーズを本体２０２に衝突させることを含んでいてもよい。   [0055] In one embodiment, the substrate support surface 204 is bead blasted to a predetermined surface finish. The bead blasting may include impacting the garnet, ceramic or glass beads against the body 202.

[0056]別の実施形態では、ビーズは、約１２５〜約３７５ミクロンの平均直径を有する酸化アルミニウムである。ビーズは、約２００〜約２０００マイクロインチの表面仕上げ部２０８を生成するのに十分な出口速度を有するノズルを介して提供される。   [0056] In another embodiment, the beads are aluminum oxide having an average diameter of about 125 to about 375 microns. The beads are provided through a nozzle having an exit velocity sufficient to produce a surface finish 208 of about 200 to about 2000 microinches.

[0057]準備ステップ３０２の完了後、本体はステップ３０４で陽極化される。陽極化ステップ３０４は一般に、約０．３〜約２．１６ミルの厚さを有する陽極化層を適用することを含んでいる。陽極化コーティング２１２の外面２１０上の結果として得られたコーティング表面仕上げ部２１６は約２００〜約２０００マイクロインチ、好ましくは約３００〜約１０００マイクロインチ、より好ましくは約３３０〜約５００マイクロインチである。   [0057] After completion of the preparation step 302, the body is anodized at step 304. Anodization step 304 generally includes applying an anodization layer having a thickness of about 0.3 to about 2.16 mils. The resulting coating surface finish 216 on the outer surface 210 of the anodized coating 212 is about 200 to about 2000 microinches, preferably about 300 to about 1000 microinches, more preferably about 330 to about 500 microinches. .

[0058]図４は、サポートアセンブリ１３８の製造方法４００の別の実施形態を描いている。この方法は、本体２０２を陽極化することによるステップ４０２で開始する。ステップ４０４で、陽極化コーティング２１０の外面２１２の少なくとも一部２１８が、粗面化されたコーティング表面仕上げ部２１６を提供するために処置される。あるいはまた、外面２１２の他の部分が処置されてもよい。   [0058] FIG. 4 depicts another embodiment of a method 400 of manufacturing the support assembly 138. The method begins at step 402 by anodizing the body 202. At step 404, at least a portion 218 of the outer surface 212 of the anodized coating 210 is treated to provide a roughened coating surface finish 216. Alternatively, other parts of the outer surface 212 may be treated.

[0059]処置ステップ４０４は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、フライス加工、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、または特定の表面粗さを提供するための他の方法を含んでいてもよい。一実施形態では、処置ステップ４０４は、約２００〜約２０００マイクロインチ、好ましくは約３００〜約１０００マイクロインチ、より好ましくは約３３０〜約５００マイクロインチの外面の表面仕上げ部となる。   [0059] The treatment step 404 may include bead blasting, grinding blasting, grinding, milling, embossing, sanding, texturing, etching, or other methods for providing a specific surface roughness. In one embodiment, treatment step 404 results in a surface finish of about 200 to about 2000 microinches, preferably about 300 to about 1000 microinches, more preferably about 330 to about 500 microinches.

[0060]図５は、均一な堆積厚さを高めるように構成されたサポートアセンブリ５００の別の実施形態の部分的断面図を描いている。サポートアセンブリ５００は、陽極化コーティング５０６によって実質的にカプセル化されたアルミニウムサポート本体５０２を含む。加熱素子５０４はサポート本体５０２に結合されて、サポートアセンブリ５００の上面に位置決めされた基板１４０の温度をコントロールする。加熱素子５０４は抵抗ヒーターか、本体５０２に結合されているか、またはこれに対して配置されている他の温度コントロールデバイスであってもよい。あるいはまた、本体５０２の下部部分５１２は、加熱素子５０４と本体５０２間の直接接触を提供するために陽極化されないこともある。場合により、熱導電性材料の中間層（図示せず）が、加熱素子５０４と本体５０２の下部部分５１２との間に配置されてもよい。   [0060] FIG. 5 depicts a partial cross-sectional view of another embodiment of a support assembly 500 configured to increase uniform deposition thickness. Support assembly 500 includes an aluminum support body 502 substantially encapsulated by an anodized coating 506. The heating element 504 is coupled to the support body 502 to control the temperature of the substrate 140 positioned on the upper surface of the support assembly 500. The heating element 504 may be a resistance heater or other temperature control device coupled to or disposed relative to the body 502. Alternatively, the lower portion 512 of the body 502 may not be anodized to provide direct contact between the heating element 504 and the body 502. In some cases, an intermediate layer (not shown) of thermally conductive material may be disposed between the heating element 504 and the lower portion 512 of the body 502.

[0061]基板１４０をサポートする陽極化コーティング５０６の上部部分５０８は、基板１４０上の膜の均一な堆積を高めるように構成された表面仕上げ部５１０を有する。一実施形態では、表面仕上げ部５１０は、約２００〜約２０００マイクロインチ、好ましくは約３００〜約１０００マイクロインチ、より好ましくは約３３０〜約５００マイクロインチの粗さを有する。表面仕上げ部５１０は、上記の方法を含む多数の方法によって作成されてもよい。   [0061] The upper portion 508 of the anodized coating 506 that supports the substrate 140 has a surface finish 510 configured to enhance uniform deposition of the film on the substrate 140. In one embodiment, the surface finish 510 has a roughness of about 200 to about 2000 microinches, preferably about 300 to about 1000 microinches, more preferably about 330 to about 500 microinches. The surface finish 510 may be created by a number of methods including those described above.

[0062]図６は、ヒーターアセンブリ６００の別の実施形態を描いている。ヒーターアセンブリ６００は、陽極化コーティング６０６を少なくとも部分的にこの上に形成しているアルミニウム本体６０２を含む。加熱素子６０４、つまり温度コントロールされた流体が循環される導管は、基板１４０の温度コントロールを容易にするために本体６０２の底面に対して配置される。場合により、熱導電性プレート６１４が、加熱素子６０４と本体６０２間の温度の均一性を高めるために、加熱素子６０４と本体６０２間に配置されてもよい。一実施形態では、熱導電性プレート６１４は銅プレートである。   [0062] FIG. 6 depicts another embodiment of a heater assembly 600. FIG. The heater assembly 600 includes an aluminum body 602 on which an anodized coating 606 is at least partially formed. A heating element 604, a conduit through which a temperature controlled fluid is circulated, is positioned relative to the bottom surface of the body 602 to facilitate temperature control of the substrate 140. In some cases, a thermally conductive plate 614 may be disposed between the heating element 604 and the body 602 to increase temperature uniformity between the heating element 604 and the body 602. In one embodiment, the thermally conductive plate 614 is a copper plate.

[0063]クランププレート６０８は、本体６０２に形成されたスレッドホール６１２内にスレッド接続する複数のファスナー６１０（このうちの１つが図６に示されている）によって本体６０２に結合される。クランププレート６０８は加熱素子６０４を本体６０２で挟持することによって、熱転送を高めることができる。   [0063] The clamp plate 608 is coupled to the body 602 by a plurality of fasteners 610 (one of which is shown in FIG. 6) that thread-connects within thread holes 612 formed in the body 602. The clamp plate 608 can enhance heat transfer by sandwiching the heating element 604 with the main body 602.

[0064]基板１４０をサポートする陽極化コーティング６０６の一部６２０は、基板１４０上の膜の均一な堆積を高めるように構成された表面仕上げ部６２２を有する。表面仕上げ部６２２は上記のものと同様に作成されてもよい。   [0064] The portion 620 of the anodized coating 606 that supports the substrate 140 has a surface finish 622 configured to enhance uniform deposition of the film on the substrate 140. The surface finish 622 may be created in the same manner as described above.

[0065]従って、大面積基板上に配置された膜の均一な堆積を高めるサポートアセンブリが提供される。基板をサポートするサポートアセンブリのアルミニウム本体をカバーする陽極化コーティングの少なくとも一部が、堆積の均一性を高める所定の表面粗さにテクスチャリングされることによって、サポートアセンブリの時間のかかるエイジングおよびこの関連コストを実質的に排除することができる。   [0065] Accordingly, a support assembly is provided that enhances uniform deposition of films disposed on large area substrates. Time aging of the support assembly and its relatedness by at least a portion of the anodized coating covering the aluminum body of the support assembly supporting the substrate being textured to a predetermined surface roughness that enhances deposition uniformity Cost can be substantially eliminated.

未コーティングサセプタ
[0066]図７および図７Ａは、コーティングされておらず、かつ混乱を回避するために、以後、基板サポートアセンブリ７００として分類される基板サポートアセンブリ１３８の別の実施形態の部分的断面図である。サポートアセンブリ７００は、はだかまたは未コーティング本体７０２を含む。本体７０２は、１つ以上の結合部材、あるいは加熱素子１３２をこの中に埋め込んでいるユニタリ鋳造本体から構成されてもよい。一実施形態では、本体７０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）またはステンレス鋼などの金属から作られる。 Uncoated susceptor
[0066] FIGS. 7 and 7A are partial cross-sectional views of another embodiment of a substrate support assembly 138 that is uncoated and hereafter classified as a substrate support assembly 700 to avoid confusion. . Support assembly 700 includes a bare or uncoated body 702. The body 702 may be composed of one or more coupling members, or a unitary casting body having a heating element 132 embedded therein. In one embodiment, the body 702 is made from a metal such as, for example, aluminum (Al), titanium (Ti), or stainless steel.

[0067]本体７０２は一般に基板サポート表面７０４および対向搭載表面７０６を含む。搭載表面７６０は（図１に見られる）ステム１４２に結合される。   [0067] The body 702 generally includes a substrate support surface 704 and an opposing mounting surface 706. Mounting surface 760 is coupled to stem 142 (seen in FIG. 1).

[0068]図７および図７Ａを参照すると、基板サポート表面７０４は、その上の基板１４０をサポートするように構成された形態を有する。基板サポート表面７０４の基板接触部分７２０は、基板１４０上に堆積された膜の均一な厚さを促進する特定の粗さの表面仕上げ部７１４を有する。表面仕上げ部７１４は約８０〜約２０００マイクロインチの粗さを有する。表面仕上げ部７１４は好都合なことに改良された膜厚の均一性をもたらし、実際、局所的な厚さの不均一性（薄い堆積のスポット）を実質的に排除することが分かった。一実施形態で、表面仕上げ部７１４は約１４０マイクロインチより大きな粗さを有する。別の実施形態では、表面仕上げ部７１４は約３４０マイクロインチより大きな粗さを有する。一態様において、基板サポートアセンブリ７００を形成するためのコストを削減するために、基板接触部分７２０、側縁７３４および対向搭載表面７０６の外部のエリア７２２を未粗面化または部分的に粗面化された状態のままにすることが望ましい。   [0068] Referring to FIGS. 7 and 7A, the substrate support surface 704 has a configuration configured to support the substrate 140 thereon. The substrate contact portion 720 of the substrate support surface 704 has a specific roughness surface finish 714 that promotes a uniform thickness of the film deposited on the substrate 140. The surface finish 714 has a roughness of about 80 to about 2000 microinches. It has been found that the surface finish 714 advantageously provides improved film thickness uniformity and, in fact, substantially eliminates local thickness non-uniformities (thin deposition spots). In one embodiment, surface finish 714 has a roughness greater than about 140 microinches. In another embodiment, surface finish 714 has a roughness greater than about 340 microinches. In one aspect, to reduce the cost of forming the substrate support assembly 700, the substrate contact portion 720, the side edges 734, and the area 722 outside the opposing mounting surface 706 are roughened or partially roughened. It is desirable to leave the state as it is.

[0069]図８は、サポートアセンブリ１３８の製造方法８００の一実施形態を描いている。この方法は、本体７０２のサポート表面７０４を準備することによるステップ８０２で開始する。準備ステップ８０２は一般に、サポート表面７０４を作動させるか、他の方法で処置することを伴うため、表面仕上げ部７１４は約１４０〜約２０００マイクロインチ、好ましくは約３００〜約１０００マイクロインチ、より好ましは約３３０〜約５００マイクロインチである。仕上げ部７１４は平均表面粗さ（Ｒａ）または相加平均（ＡＡ）によって特徴付けられる。一実施形態では、準備ステップ８０２は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、または例えば約３３０マイクロインチの特定の表面粗さを提供するための他の方法を含んでいてもよい。５００マイクロインチ〜約２０００マイクロインチより大きな表面粗さを達成するために、フライス加工、旋盤カッティング、ローレット切り、フレームカッティング、または他の類似の金属除去技術を使用するのは普通である。   [0069] FIG. 8 depicts one embodiment of a method 800 of manufacturing the support assembly 138. The method begins at step 802 by providing a support surface 704 for the body 702. Since the preparation step 802 generally involves actuating or otherwise treating the support surface 704, the surface finish 714 is about 140 to about 2000 microinches, preferably about 300 to about 1000 microinches, more preferred. More preferably from about 330 to about 500 microinches. The finish 714 is characterized by an average surface roughness (Ra) or an arithmetic average (AA). In one embodiment, the preparation step 802 includes bead blasting, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, or other methods for providing a specific surface roughness of, for example, about 330 microinches. You may go out. It is common to use milling, lathe cutting, knurling, frame cutting, or other similar metal removal techniques to achieve a surface roughness greater than 500 microinches to about 2000 microinches.

[0070]一実施形態では、任意の表面コーティングステップ８０４が、基板がサポートされる粗い表面を形成するために使用される。表面コーティングステップ８０４は、約１４０〜約２０００マイクロインチの範囲の所望の粗さを達成するために、従来のフレーム、アーク、または例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）またはステンレス鋼などのプラズマスプレー金属の使用によって、サポート表面７０４上で実行されてもよい。一態様では、アルミニウムから作られた本体７０２のサポート表面７０４は、約１４０マイクロインチより大きな粗さを達成するためにアークスプレーアルミニウム材料によってコーティングされている。   [0070] In one embodiment, an optional surface coating step 804 is used to form a rough surface on which the substrate is supported. The surface coating step 804 is a conventional frame, arc, or plasma spray such as aluminum (Al), titanium (Ti) or stainless steel to achieve the desired roughness in the range of about 140 to about 2000 microinches. It may be performed on the support surface 704 by the use of metal. In one aspect, the support surface 704 of the body 702 made from aluminum is coated with an arc spray aluminum material to achieve a roughness greater than about 140 microinches.

[0071]任意のステップ８０４の別の実施形態では、セラミックまたは酸化金属コーティングが、約８０〜２０００マイクロインチの表面粗さを達成するために、従来のフレーム、アークまたはプラズマスプレープロセスの使用によってサポート表面７０４上に堆積される。例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、約１４０〜約２０００マイクロインチの表面粗さを達成するために、サポート表面７０４上に堆積されてもよい。 [0071] In another embodiment of optional step 804, the ceramic or metal oxide coating is supported by use of a conventional flame, arc or plasma spray process to achieve a surface roughness of about 80-2000 microinches. Deposited on the surface 704. For example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) may be deposited on the support surface 704 to achieve a surface roughness of about 140 to about 2000 microinches.

基板サポート構造体
[0072]上記論じられた本発明の種々の態様は一般に、基板サポートアセンブリの種々の特性や特徴（例えば要素１３８、２００、７００）を改良することによって大面積基板上の基板プロセス結果を改良することができる種々の実施形態について検討されている。大面積基板上の所望かつ反復可能なプロセス結果を達成するために、一般に、基板と基板サポート間の接触が相対的に均一かつ反復可能であることを保証する必要がある。接触が相対的に均一かつ反復可能であることを保証するために、基板サポート表面は一般に、所望かつ反復可能な形状に形成され、かつこのままにされることが必要である。図９および図１０を参照すると、基板構造体９１０のサイズおよび処理中に普通達成される温度（例えば、通常１５０℃〜４６０℃）によって、構造体サポート（例えば要素９１０）を基板サポート９０２に提供して、これが、基板サポート９０２が形成される材料の重力および軟化によって偏向することを防止することがしばしば必要とされることがある。この問題は普通、これらの温度でのアルミニウム材料の性質ゆえに、アルミニウムから作られた基板サポート９０２を使用する場合に生じる。高温処理中の偏向に抵抗するように適合された基板サポート９０２に対して本質的なサポート構造体の例示的設計は同一出願人による米国特許第６，５５４，９０７号に更に説明されており、これは、特許請求された本発明と矛盾しない限りその全体を参照として本明細書に組み込まれている。高温処理中の偏向に抵抗するように適合された基板サポート９０２に対して本質的なサポート構造体の例示的設計は、２００５年６月２日に出願された同一出願人による米国特許出願第１１／１４３，５０６号［ＡＭＡＴ９１８２］に更に説明されており、これは２００４年７月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／５８７，１７３号の利点を特許請求するものであり、特許請求された本発明と矛盾しない限りその全体を参照として本明細書に組み込まれている。 Substrate support structure
[0072] The various aspects of the present invention discussed above generally improve substrate process results on large area substrates by improving various properties and characteristics (eg, elements 138, 200, 700) of the substrate support assembly. Various embodiments that can be discussed are discussed. In order to achieve the desired and repeatable process results on large area substrates, it is generally necessary to ensure that the contact between the substrate and the substrate support is relatively uniform and repeatable. In order to ensure that the contact is relatively uniform and repeatable, the substrate support surface generally needs to be formed and left in the desired and repeatable shape. Referring to FIGS. 9 and 10, the structure support (eg, element 910) is provided to the substrate support 902 by the size of the substrate structure 910 and the temperatures typically achieved during processing (eg, typically between 150 ° C. and 460 ° C.). Thus, it may often be required to prevent deflection due to gravity and softening of the material from which the substrate support 902 is formed. This problem usually arises when using a substrate support 902 made from aluminum due to the nature of the aluminum material at these temperatures. An exemplary design of the support structure essential to the substrate support 902 adapted to resist deflection during high temperature processing is further described in commonly assigned US Pat. No. 6,554,907, This is incorporated herein by reference in its entirety as long as it does not conflict with the claimed invention. An exemplary design of an essential support structure for a substrate support 902 adapted to resist deflection during high temperature processing is described in commonly assigned US patent application Ser. No. 11 filed Jun. 2, 2005. No./143,506 [AMAT 9182], which claims the benefits of US Provisional Patent Application No. 60 / 587,173, filed July 12, 2004, and claims The entire contents of which are hereby incorporated by reference as long as they are consistent with the invention described.

[0073]図９は、図１に示された基板サポートアセンブリ１３８に代えて使用されてもよい基板サポート構造体９１０の分解等尺図を図示している。図１０は、基板サポート表面９０４上に位置決めされた基板１４０を有する完全組立て配向の基板サポート構造体９１０の側面図を図示している。図９および図１０の基板サポート構造体９１０は一般に、基板サポート９０２の下方にベース構造体９１４を含んでいる。一態様では、基板サポート９０２は、接続ポイント９０１でシャフト１４２によって接続およびサポートされているベース構造体９１４によってサポートされている。一実施形態では、ベース構造体９１４は、連続サポートを基板サポート９０２に提供して、種々のプロセスの実行前、実行中および実行後に基板サポート表面９０４が所望の所定の形状のままであることを保証するように適合されている。サポート構造体９１０と関連して説明された基板サポート９０２は一般に、上記の（例えば、要素２０２、５０２、６０２、７０２と関連して説明された）プロセスのうちのいずれかによって形成可能である。   [0073] FIG. 9 illustrates an exploded isometric view of a substrate support structure 910 that may be used in place of the substrate support assembly 138 shown in FIG. FIG. 10 illustrates a side view of a fully assembled oriented substrate support structure 910 having a substrate 140 positioned on a substrate support surface 904. The substrate support structure 910 of FIGS. 9 and 10 generally includes a base structure 914 below the substrate support 902. In one aspect, the substrate support 902 is supported by a base structure 914 that is connected and supported by a shaft 142 at a connection point 901. In one embodiment, the base structure 914 provides continuous support to the substrate support 902 to ensure that the substrate support surface 904 remains in the desired predetermined shape before, during and after various processes. It is adapted to guarantee. The substrate support 902 described in connection with the support structure 910 can generally be formed by any of the processes described above (eg, described in connection with elements 202, 502, 602, 702).

[0074]ベース構造体９１４は一般に、細長いベースサポートプレート９１５と、基板サポート９０２をサポートするように適合された複数の水平サポートプレート９１７とを含有する。図９に示された構成において、水平サポートは、ベースサポートプレート９１５に対してほぼ直角である配向で配置されている。一態様では、プレート９１５、９１７が、処理温度および圧力条件下で基板サポート９０２の重量をサポートおよび保有できる十分な強度および剛性の材料から製造されることが好ましい。例えば、プレート９１５、９１７は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などのセラミック材料や、３００シリーズステンレス鋼などの耐熱金属から作られる。 [0074] The base structure 914 generally contains an elongated base support plate 915 and a plurality of horizontal support plates 917 adapted to support the substrate support 902. In the configuration shown in FIG. 9, the horizontal support is arranged in an orientation that is substantially perpendicular to the base support plate 915. In one aspect, the plates 915, 917 are preferably made from a material that is strong and rigid enough to support and hold the weight of the substrate support 902 under processing temperature and pressure conditions. For example, the plates 915, 917 are made of a ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ) or a refractory metal such as 300 series stainless steel.

[0075]図９の図面は説明目的で分解された基板サポート構造体９１０を示しているが、基板サポート９０２はサポートプレート９１５、９１７のすぐ上に静止していることが理解される。基板サポート９０２およびサポートプレート９１５、９１７は処理中に相互に移動しないことが想定されている。また、図９を参照すると、１つのベースサポートプレート９１５と４つの個別の水平サポートプレート９１７が示されているのに対して、任意の数のサポートプレート９１５、９１７が使用されてもよいことが理解されるべきである。   [0075] Although the drawing of FIG. 9 shows the substrate support structure 910 disassembled for illustrative purposes, it is understood that the substrate support 902 is stationary immediately above the support plates 915, 917. It is assumed that the substrate support 902 and the support plates 915, 917 do not move relative to each other during processing. Also, referring to FIG. 9, one base support plate 915 and four individual horizontal support plates 917 are shown, whereas any number of support plates 915, 917 may be used. Should be understood.

[0076]一実施形態では、ベース構造体９１４は、基板サポート９０２およびサポートされた基板１４０に非平面プロファイルを与えるために、非平面形状で形成されてもよい（図１０参照）。本実施形態では、ベース構造体９１４は、細長いベースサポートプレート９１５と、ベースサポートプレート９１５に対してほぼ直角に配置された複数の水平サポートプレート９１７と、基板サポート９０２をサポートし、かつ所望の非平面プロファイルを達成するために水平サポートプレート９１７上に置かれた様々な厚さの複数のシム９１８とを含有していてもよい。好ましくは、シム９１８の厚さは約０．４ｍｍ〜約３．５ｍｍである。本実施形態では、シム９１８は水平サポートプレート９１７の端に位置決めされているが、シム９１８は水平サポートプレート９１７の他の部分に配置されてもよい。サポートプレート９１７の形状および／またはシム９１８の使用は、加熱された基板は処理中に基板サポート９０２の平面配向に従うため、処理中に基板に対する所望の平面配向を変換する基板サポート９０２の事前成形を許容することが想定されている。   [0076] In one embodiment, the base structure 914 may be formed in a non-planar shape to provide a non-planar profile to the substrate support 902 and the supported substrate 140 (see FIG. 10). In this embodiment, the base structure 914 supports an elongated base support plate 915, a plurality of horizontal support plates 917 disposed substantially perpendicular to the base support plate 915, a substrate support 902, and a desired non- It may contain a plurality of shims 918 of varying thickness placed on a horizontal support plate 917 to achieve a planar profile. Preferably, the shim 918 has a thickness of about 0.4 mm to about 3.5 mm. In this embodiment, the shim 918 is positioned at the end of the horizontal support plate 917, but the shim 918 may be disposed at other portions of the horizontal support plate 917. The shape of the support plate 917 and / or the use of shims 918 can be achieved by pre-forming the substrate support 902 that converts the desired planar orientation relative to the substrate during processing because the heated substrate follows the planar orientation of the substrate support 902 during processing. It is assumed to be acceptable.

[0077]本発明の教示を組み込む複数の好ましい実施形態が示され、かつ詳細に説明されたが、当業者は、これらの教示を依然として組み込んでいる多数の他の種々の実施形態を容易に考案することができる。   [0077] Although several preferred embodiments have been shown and described in detail which incorporate the teachings of the present invention, those of ordinary skill in the art will readily devise numerous other various embodiments that still incorporate these teachings. can do.

本発明の基板サポートアセンブリを有する処理チャンバの一実施形態の概略断面図を描いている。1 depicts a schematic cross-sectional view of one embodiment of a processing chamber having a substrate support assembly of the present invention. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの製造方法の一実施形態のフローチャートである。5 is a flowchart of an embodiment of a method for manufacturing a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの製造方法の別の実施形態のフローチャートである。6 is a flowchart of another embodiment of a method for manufacturing a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの別の実施形態の部分的断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of a substrate support assembly. 基板サポートアセンブリの製造方法の一実施形態のフローチャートである。5 is a flowchart of an embodiment of a method for manufacturing a substrate support assembly. 一実施形態における基板サポートアセンブリの分解等尺図である。2 is an exploded isometric view of a substrate support assembly in one embodiment. FIG. 図９の基板サポートアセンブリの側面図である。FIG. 10 is a side view of the substrate support assembly of FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

１００…システム、１０２…チャンバ、１０４…ガスソース、１０６…壁、１０８…底部、１１０…蓋アセンブリ、１１２…プロセス容積、１１４…ポンププレナム、１１６…補強部材、１１８…分配プレート、１２０…内側、１２２…電源、１２４…本体、１２６…下部サイド、１２８…ホール、１３０…電源、１３２…加熱素子、１３４…上部サイド、１３８…基板サポートアセンブリ、１４０…基板、１４２…ステム、１４４…ステムカバー、１４６…ベローズ、１４８…シャドウフレーム、１５０…リフトピン、１５４…リフトプレート、１５６…カラー、１６０…第１の端、１６４…第２の端、１６６…補強部材、１６８…上部部分、１７０…下部部分、１８０…絶縁性コーティング、１９０…熱電対、２００…サポートアセンブリ、２０２…本体、２０４…基板サポート表面、２０６…対向搭載表面、２０８…表面仕上げ部、２１０…陽極化コーティング、２１２…外面、２１４…内面、２１６…コーティング表面仕上げ部、２１８…部分、２２０…部分、２２２…ストリップ、２２４…ストリップ、３００…方法、３０２…ステップ、３０４…ステップ、４００…方法、４０２…ステップ、４０４…ステップ、５００…サポートアセンブリ、５０２…アルミニウムサポート本体、５０４…加熱素子、５０６…陽極化コーティング、５０８…上部部分、５１０…表面仕上げ部、５１２…下部部分、６００…ヒーターアセンブリ、６０２…アルミニウム本体、６０４…加熱素子、６０６…陽極化コーティング、６０８…クランププレート、６１０…ファスナー、６１２…スレッドホール、６１４…熱導電性プレート、６２０…部分、６２２…表面仕上げ部、７００…サポートアセンブリ、７０２…本体、７０４…基板サポート表面、７０６…搭載表面、７１４…表面仕上げ部、７２０基板接触部分、７２２…エリア、７３４…側縁、８００…方法、８０２…ステップ、８０４…ステップ、９０１…接続ポイント、９０２…基板サポート、９０４…基板サポート表面、９１０…基板サポート構造体、９１４…ベース構造体、９１５…ベースサポートプレート、９１７…水平サポートプレート、９１８…シム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... System, 102 ... Chamber, 104 ... Gas source, 106 ... Wall, 108 ... Bottom, 110 ... Lid assembly, 112 ... Process volume, 114 ... Pump plenum, 116 ... Reinforcement member, 118 ... Distribution plate, 120 ... Inside, 122 ... Power source, 124 ... Body, 126 ... Lower side, 128 ... Hall, 130 ... Power source, 132 ... Heating element, 134 ... Upper side, 138 ... Substrate support assembly, 140 ... Substrate, 142 ... Stem, 144 ... Stem cover, 146 ... Bellows, 148 ... Shadow frame, 150 ... Lift pin, 154 ... Lift plate, 156 ... Collar, 160 ... First end, 164 ... Second end, 166 ... Reinforcing member, 168 ... Upper part, 170 ... Lower part 180 ... Insulating coating, 190 ... Thermocouple, 200 ... Support assembly 202 ... Body 204 ... Substrate support surface 206 ... Opposite mounting surface 208 ... Surface finish 210 ... Anodized coating 212 ... Outer surface 214 ... Inner surface 216 ... Coated surface finish 218 ... Portion 220 ... Part, 222 ... strip, 224 ... strip, 300 ... method, 302 ... step, 304 ... step, 400 ... method, 402 ... step, 404 ... step, 500 ... support assembly, 502 ... aluminum support body, 504 ... heating element, 506 ... anodized coating, 508 ... upper part, 510 ... surface finish, 512 ... lower part, 600 ... heater assembly, 602 ... aluminum body, 604 ... heating element, 606 ... anodized coating, 608 ... clamp plate, 610 ... Fasteners, 612 ... Red hole, 614 ... thermally conductive plate, 620 ... part, 622 ... surface finish, 700 ... support assembly, 702 ... main body, 704 ... substrate support surface, 706 ... mounting surface, 714 ... surface finish, 720 substrate contact part , 722 ... Area, 734 ... Side edge, 800 ... Method, 802 ... Step, 804 ... Step, 901 ... Connection point, 902 ... Substrate support, 904 ... Substrate support surface, 910 ... Substrate support structure, 914 ... Base structure 915 ... Base support plate, 917 ... Horizontal support plate, 918 ... Shim.

Claims (24)

大面積基板をサポートするように適合された基板サポートであって、
基板サポート表面を有する導電性本体と、
前記本体上に配置された絶縁性コーティングと、
前記基板サポート表面の中央に配置された前記コーティングの少なくとも一部であって、平均表面粗さ（Ｒａ）が３３０〜２０００マイクロインチの表面仕上げを有する前記コーティングの前記少なくとも一部と、
を備える、基板サポート。 A substrate support adapted to support a large area substrate,
A conductive body having a substrate support surface;
An insulating coating disposed on the body;
At least a portion of the coating disposed in the middle of the substrate support surface, the average surface roughness (Ra) having a surface finish of 330-2000 microinches;
With a substrate support. 前記導電性本体が、少なくともアルミニウム本体から部分的に製造されており、前記コーティングは陽極化層である、請求項１に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 1, wherein the conductive body is at least partially fabricated from an aluminum body and the coating is an anodized layer. 前記陽極化コーティングは、０．３〜２．１６ミルの厚さを有する、請求項２に記載の基板サポート。   The substrate support according to claim 2, wherein the anodized coating has a thickness of 0.3-2.16 mils. 前記基板サポート表面は、平均表面粗さが３３０〜５００マイクロインチの表面仕上げを有する、請求項１に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 1, wherein the substrate support surface has a surface finish with an average surface roughness of 330 to 500 microinches. 前記基板サポート表面は、ビードブラスト処理されている、請求項４に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 4, wherein the substrate support surface is bead blasted. 前記基板サポート表面上に配置された前記コーティングは更に、
前記基板サポート表面の中央の前記コーティングの前記一部に外接し、かつ平均表面粗さが２００マイクロインチ未満の表面仕上げを有するストリップを備える、請求項１に記載の基板サポート。 The coating disposed on the substrate support surface further comprises:
The substrate support of claim 1, comprising a strip circumscribing the portion of the coating in the center of the substrate support surface and having a surface finish having an average surface roughness of less than 200 microinches. 前記基板サポート表面は更に、
平均表面粗さが３３０〜５００マイクロインチの表面仕上げを有する中央領域と、
前記中央領域に外接し、かつ平均表面粗さが３００マイクロインチ未満の表面仕上げを有する周縁領域と、
を備える、請求項１に記載の基板サポート。 The substrate support surface further includes
A central region having a surface finish with an average surface roughness of 330 to 500 microinches;
A peripheral region circumscribing the central region and having a surface finish with an average surface roughness of less than 300 microinches;
The substrate support according to claim 1, comprising: 前記基板サポート表面の表面積は、少なくとも２，０００ｃｍ２である、請求項１に記載の基板サポート。 The substrate support of claim 1, wherein a surface area of the substrate support surface is at least 2,000 cm 2 . 大面積基板をサポートするように適合された基板サポートであって、
基板サポート表面を有する本体と、
処理中に前記本体を構造的にサポートするように適合された１つ以上のサポートを有する基板サポート構造体と、
前記基板サポート表面上に配置された絶縁性コーティングであって、堆積後に、平均表面粗さ（Ｒａ）が３３０〜２０００マイクロインチの表面仕上げに処置された絶縁性コーティングと、
を備える、基板サポート。 A substrate support adapted to support a large area substrate,
A body having a substrate support surface;
A substrate support structure having one or more supports adapted to structurally support the body during processing;
An insulating coating disposed on the substrate support surface, wherein after the deposition, the insulating coating is treated with a surface finish having an average surface roughness (Ra) of 330-2000 microinches;
With a substrate support. 前記本体はアルミニウムであり、前記コーティングは陽極化層である、請求項９に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 9, wherein the body is aluminum and the coating is an anodized layer. 前記基板サポート表面は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、フライス加工、旋盤カッティング、ローレット切りまたはフレームカッティングのうちの少なくとも１つによって処置される、請求項９に記載の基板サポート。   The substrate support surface is treated by at least one of bead blasting, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, milling, lathe cutting, knurling or frame cutting. Board support as described. 前記基板サポート表面は、１２５〜３７５ミクロンの平均直径を有する酸化アルミニウム媒体によってブラスト処理される、請求項９に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 9, wherein the substrate support surface is blasted with an aluminum oxide medium having an average diameter of 125 to 375 microns. 大面積基板をサポートするように適合された基板サポート表面を有する導電性本体を提供するステップと、
前記基板サポート表面をコーティングするステップであって、前記コーティングはアルミニウムを含有する前記導電性本体上で実行された陽極化コーティングであり、前記コーティングは３３０〜１０００マイクロインチの平均表面粗さ（Ｒａ）を有するステップと、を備えるプロセスによって製造された基板サポート。 Providing a conductive body having a substrate support surface adapted to support a large area substrate;
Coating the substrate support surface, wherein the coating is an anodized coating performed on the conductive body containing aluminum, the coating having an average surface roughness (Ra) of 330 to 1000 microinches; A substrate support manufactured by a process comprising: 導電性本体アセンブリを提供する前記ステップは更に、
１つ以上のサポートを有する基板サポート構造体を提供する工程と、
前記１つ以上のサポート上に前記導電性本体を位置決めする工程と、
を備える、請求項１３に記載の基板サポート。 The step of providing a conductive body assembly further comprises:
Providing a substrate support structure having one or more supports;
Positioning the conductive body on the one or more supports;
The substrate support of claim 13, comprising: 平均表面粗さが３００〜２０００マイクロインチの表面仕上げを前記本体上にもたらすために、コーティング前に前記基板サポート表面を処置するステップを更に備える、請求項１３に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 13, further comprising treating the substrate support surface prior to coating to provide a surface finish on the body with an average surface roughness of 300 to 2000 microinches. 前記基板サポート表面を処置する前記ステップは更に、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、フライス加工、旋盤カッティング、ローレット切りおよびフレームカッティングから成る群から選択された少なくとも１つの処置を実行するステップを備える、請求項１５に記載の基板サポート。 The step of treating the substrate support surface further comprises at least one selected from the group consisting of bead blasting, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, milling, lathe cutting, knurling and frame cutting. The substrate support of claim 15 , comprising performing one procedure. 前記基板サポート表面を処置する前記ステップは更に、
前記基板サポート表面をビードブラスト処理するステップであって、ビードブラスト処理が、１２５〜３７５ミクロンの平均直径を有するビーズを前記基板サポート表面に衝突させることを含んでいるステップを備える、請求項１５に記載の基板サポート。 The step of treating the substrate support surface further comprises:
Comprising the steps of bead blasting the substrate support surface, comprising the step of bead blasting includes the colliding beads having an average diameter of 125 to 375 microns on the substrate support surface to claim 15 Board support as described. 加熱素子を前記導電性本体にカプセル化するステップであって、前記導電性本体はアルミニウムを含有するステップを更に備える、請求項１３に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 13, further comprising encapsulating a heating element in the conductive body, wherein the conductive body contains aluminum. 前記基板サポート表面に対向する前記導電性本体に加熱素子を結合させるステップを更に備える、請求項１３に記載の基板サポート。   The substrate support of claim 13, further comprising coupling a heating element to the conductive body opposite the substrate support surface. 大面積基板をサポートするように適合されたアルミニウム基板サポート表面を処置して、平均表面粗さ（Ｒａ）が３００〜２０００マイクロインチの表面仕上げ部を得るステップと、
０．３〜２．１６ミルの厚さに前記基板サポート表面を陽極化するステップであって、前記基板サポート表面の少なくとも前記中央部分に配置された前記陽極化コーティングの前記表面仕上げ部は、平均表面粗さが３３０〜２０００マイクロインチの表面仕上げを有するステップと、
を備えるプロセスによって製造された基板サポート。 Treating an aluminum substrate support surface adapted to support a large area substrate to obtain a surface finish having an average surface roughness (Ra) of 300-2000 microinches;
Anodizing the substrate support surface to a thickness of 0.3-2.16 mils, wherein the surface finish of the anodized coating disposed on at least the central portion of the substrate support surface is an average Having a surface finish with a surface roughness of 330-2000 microinches;
Substrate support manufactured by a process comprising: 大面積基板をサポートするように適合された基板サポートであって、
基板サポート表面を有する導電性本体であって、前記基板サポート表面は、はだかアルミニウムであり、かつフライス加工、旋盤カッティング、ローレット切り、フレームカッティング、または他の類似の金属除去技術を使用して達成された、平均表面粗さ（Ｒａ）が５００〜２０００マイクロインチの表面仕上げ部を有する導電性本体を備える、基板サポート。 A substrate support adapted to support a large area substrate,
A conductive body having a substrate support surface, wherein the substrate support surface is bare aluminum and is achieved using milling, lathe cutting, knurling, frame cutting, or other similar metal removal techniques. A substrate support comprising a conductive body having a surface finish with an average surface roughness (Ra) of 500 to 2000 microinches. 大面積基板をサポートするように適合された基板サポートであって、
平均表面粗さ（Ｒａ）が３３０〜５００マイクロインチの表面仕上げに処置された基板サポート表面を有するはだかアルミニウム本体と、
処理中に前記アルミニウム本体を構造的にサポートするように適合された１つ以上のサポートを有する基板サポート構造体と、
を備える、基板サポート。 A substrate support adapted to support a large area substrate,
A bare aluminum body having a substrate support surface treated with a surface finish having an average surface roughness (Ra) of 330-500 microinches;
A substrate support structure having one or more supports adapted to structurally support the aluminum body during processing;
With a substrate support. 前記基板サポート表面は、ビードブラスト、研削ブラスト、グラインド、エンボス加工、サンディング、テクスチャリング、エッチング、フライス加工、旋盤カッティング、ローレット切りおよびフレームカッティングから選択されたプロセスによって処置される、請求項２２に記載の基板サポート。 The substrate support surface is bead blasted, grinding blasting, grinding, embossing, sanding, texturing, etching, milling, lathe cutting, is treated by a process selected from the knurled and frame cutting, according to claim 22 Board support. 前記基板サポート表面は、１２５〜３７５ミクロンの平均直径を有する酸化アルミニウム媒体によってブラスト処理される、請求項２２に記載の基板サポート。 23. The substrate support of claim 22 , wherein the substrate support surface is blasted with an aluminum oxide medium having an average diameter of 125 to 375 microns.
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