用于等离子体蚀刻操作的基板支撑件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式大致关于半导体基板处理。
【背景技术】
[0002] 在半导体基板处理中，存在于基板上或存在于施加到基板的层上的污染物可能不 利地影响后续的工艺或已完成的半导体器件的性能。污染物可包含不希望有的施加到基材 的金属氧化物或工艺残留物（诸如来自蚀刻工艺的掩模残留物）。
[0003] 为了去除所述污染物，基板的处理可包含非选择性的蚀刻工艺，例如，利用离子化 形式惰性气体（诸如氩（argon))的蚀刻。所述蚀刻工艺可发生于腔室中，在所述腔室中惰 性气体的等离子体在被基板支撑件支撑的基板的上方形成。某些情况中，所述基板支撑件 親合至偏压射频（radio frequency, RF)源以吸引氩分子朝向所述基板。
[0004] 发明人观察到，在蚀刻程序中，蚀刻速度的不均匀性发生在所述基板的边缘。在某 些处理状态下，所观察到的不均匀性是显著的，并且可能不利地影响被处理的所述基板。
[0005] 因此，发明人设计了能够在等离子体蚀刻处理时，有助于改善蚀刻速度均匀性的 基板支撑件的实施方式。
【发明内容】
[0006] 本文公开用于处理基板的方法及设备。某些实施方式中，用以在处理腔室中支撑 基板的基板支撑件包括：介电绝缘体板；支撑在所述介电绝缘体板上的导电板，所述导电 板包括顶表面及底表面，所述顶表面及所述底表面限定了在所述顶表面及所述底表面之间 的厚度，其中所述导电板的边缘部分在径向向外的方向上渐缩（taper);及包括基板支撑 件表面的介电板，所述基板支撑件表面设置在所述导电板的所述顶表面上。
[0007] 某些实施方式中，基板处理装置包括：具有内部处理空间的处理腔室；射频（RF) 线圈，所述射频线圈设置在所述处理腔室附近，以将射频能量耦合至所述处理空间中；偏压 射频源；及如本文公开的任何实施方式中所描述的基板支撑件，所述基板支撑件设置在所 述处理空间内，其中所述导电板耦合至所述偏压射频源。
[0008] 某些实施方式中，用以在处理腔室中支撑基板的基板支撑件包括：石英介电绝缘 体板；被支撑在所述石英介电绝缘体板上的钛（titanium)导电板，所述导电板包括顶表面 及底表面，所述顶表面及所述底表面限定了介于所述顶表面及所述底表面之间的厚度，其 中所述厚度在径向向外的方向上沿着所述导电板的边缘部分渐缩；及设置在所述导电板的 顶表面上的石英或陶瓷介电板，所述介电板包括升起的唇部，所述唇部具有对应于基板支 撑件表面的内壁；其中所述石英介电绝缘体板包括凹槽，所述凹槽形成在所述石英介质绝 缘体板顶表面中，所述凹槽被配置为接收所述导电板及维持至少与所述底表面的一部分及 所述侧壁的一部分的接触。
[0009] 本发明其它及进一步的实施方式在下文描述。
【附图说明】
[0010] 以上简短概述及以下更加详细讨论的本发明的实施方式，可通过参考附图中所描 绘的本发明的说明性实施方式而理解。然而应了解，附图仅说明本发明的典型实施方式，且 因此不应考虑为限制本发明的范围，因为本发明可认知有其它等同效果的实施方式。
[0011] 图1表示根据本发明某些实施方式的基板支撑件的侧面剖视示意图。
[0012] 图2表示根据本申请某些实施方式的处理腔室内的基板支撑件示意图。
[0013] 为了帮助理解，已尽可能地使用相同的元件符号以标示各图都有的相同元件。附 图并非依比例绘制且为了清楚而可能简化。应考虑一个实施方式的元件及特征可有益地并 入其它实施方式中而无须进一步说明。
【具体实施方式】
[0014] 本文公开用于处理基板的方法及设备。更具体地说，本文提供能够有益地影响被 蚀刻的基板边缘附近的处理均匀性（例如，边缘效应）的基板支撑件实施方式。通过有益 地影响所述边缘效应，本发明的实施方式可提供横越所述基板的更均匀的蚀刻处理。
[0015] 在不希望限制本发明的范围的同时，本文公开的本发明的设备在处理腔室中可能 特别地有利，所述处理腔室是被配置为执行等离子体蚀刻处理，例如，具有氩气溅射功能 的预清洁腔室。合适的等离子体蚀刻处理腔室的范例包括任何PC--XT」S:产品线的处理腔 室，或Preclean II产品线的预清洁腔室，所述腔室由加利福尼亚州圣塔克拉拉郡（Santa Clara, California)的应用材料公司（Applied Materials, Inc.)市售。来自应用材料公司 或其他制造商的其他处理腔室也可受益于本文公开的本发明的设备。
[0016] 图1是依据本发明某些实施方式的基板支撑件100的侧面剖视示意图。所述本发 明的基板支撑件包括介电绝缘体1〇2(例如，介电绝缘体板），所述介电绝缘体可包括一个 或更多个工艺相容的材料，所述材料包括诸如石英或陶瓷的非限制性范例。
[0017] 介电绝缘体102的尺寸至少与被基板支撑件100所支撑的所述基板一样大，且所 述介电绝缘体具有顶表面106及底表面103。某些实施方式中，介电绝缘体102可包括位于 中心的凹槽104,所述凹槽形成于介电绝缘体102的顶表面106中。凹槽104被配置为接收 导电板108 (在下文更完整地探讨）以及维持至少与导电板108的一部分的接触。介电绝 缘体102在支撑轴140上可以在垂直移动中或转动中，或是既垂直移动又转动中被支撑。
[0018] 导电板108具有限定了介于顶表面110及底表面114之间厚度T的顶表面110及 底表面114,所述顶表面具有顶边缘112,所述底表面具有底边缘116。导电板108可具有渐 缩的边缘部分，即，厚度T在径向向外方向沿着导电板108的边缘附近的一部分半径减少。 在图1所示的非限制性实施方式中，在导电板108的所述边缘部分处，大致向上倾斜的侧壁 118连接至顶边缘112及底边缘116,所述侧壁具有一个或更多个直的或弯曲的段。所述渐 缩的边缘可为连续的或部分连续的变化，如图1所示，或所述渐缩的边缘可以是从底边缘 116至顶边缘112的阶梯式变化，所述阶梯式变化包括一个或更多个台阶。在包括弯曲段的 实施方式中，所述段的曲线可以是凹形或是凸形，并且所述曲线可以是凹形和凸形段的组 合。
[0019] 在图1所示的非限制性实施方式中，侧壁118包括两段。第一侧壁段118a从底 边缘116朝向顶边缘112以大约15度至大约75度（例如大约45度）的角度倾斜。第二 侧壁段118b相对于底边缘116的第一侧壁段118a的端点连接至顶边缘112。第二侧壁段 118b及附加段（如果有使用）（未图示）可以以相同于第一侧壁段118a的角度延伸，或可 以以不同角度延伸，如图所示。例如，某些实施方式中，第二侧壁段118b，或邻近顶表面110 的最终侧壁段可大体上垂直地延伸至顶表面110。
[0020] 某些实施方式中，形成于介电绝缘体102的顶表面106的凹槽104被配置以对应 于（例如，配对于）导电板108的底表面114。在图1所示的非限制性实施方式中，凹槽104 被配置以共轴接收导电板108,使得顶表面110与介电绝缘体102的顶表面106的一部分共 面或大体上共面。在其他实施方式中，顶表面110可设置在顶表面106的上方或下方。
[0021] 导电板108可由至少传导射频能量的材料形成，所述材料所包括非限制性范例， 诸如金属材料（诸如钛或铝），或掺杂（doped)陶瓷。某些实施方式中，导电板108可通过 射频导管111耦合至射频偏压源（例如，电源109)。
[0022] 某些实施方式中，介电板120设置在导电板108的顶表面110上。介电板120可 由相似于介电绝缘体102的材料制成。介电板120的外周边可延伸超出导电板108的周边 并安置在介电绝缘体102的顶表面106的一部分上。某些实施方式中，介电板120可延伸 超出介电绝缘102的径向范围，例如最外围边缘122。
[0023] 根据某些实施方式，介电板120包括升起的唇部124,所述唇部