抛光新的或翻新的静电夹盘的方法
【专利说明】抛光新的或翻新的静电夹盘的方法
[0001]发明背景发明领域
[0002]在此公开的实施方式一般涉及准备使用于半导体处理室的静电夹盘的设备及方法。
[0003]相关技术的描述
[0004]半导体处理涉及众多不同的化学及物理处理，由此，微型集成电路在基板上生成。形成集成电路的材料层通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长及类似方法产生。一些材料层使用光刻胶掩模及湿或干蚀刻技术而图案化。用以形成集成电路的基板可为硅、砷化镓、磷化铟、玻璃、或其他合适的材料。
[0005]—般半导体处理室包含:室主体，所述室主体限定处理区、气体分配组件，所述气体分配组件适用以供应气体从气体供应源进入处理区、气体增强器(例如，等离子体产生器)，所述气体增强器用以激发处理气体以处理放置于基板支持组件的基板、及气体排气。该基板支持组件可包含夹盘，该夹盘在处理期间维持基板于该基板支持组件。半导体处理室中常用的夹盘的一个例子为静电夹盘。静电夹盘的质量及效能对基板装置效能及良率具有重大的影响。静电夹盘也提供背侧的气体，该气体流经该基板下方以在处理期间帮助维持该基板的温度。静电夹盘的边缘具有密封以防止背侧气体由基板下方流逸。然而，背侧气体的渗漏率常常是不可接受的，即便是新的静电夹盘。
[0006]图1图示了传统静电夹盘100。静电夹盘100包含定位盘(puck)120及铝盘130。定位盘120具有底部表面131及顶部表面121。在处理期间顶部表面121支持基板。铝盘130具有底部表面132及顶部表面122。在静电夹盘100的组装期间，在定位盘120的底部表面131与铝盘130的顶部表面122之间，形成接合140以连结定位盘120至铝盘130。然而，接合140时常引起定位盘120的顶部表面121弓起(如图标的参考符号145)。
[0007]在等离子体处理期间，平坦的基板(未显示)与定位盘120接触且形成沿着定位盘120的外侧边缘147的密封。然而，定位盘120中的弓起145时常导致该平坦基板与外侧边缘147无法维持持续接触，因此防止定位盘120与基板之间建立良好的密封，而同时增加由基板与定位盘120之间流出的冷却气体的渗漏率。过度的冷却气体漏出增加于定位盘120的顶部表面121上处理的基板的缺陷率。然而，试图由定位盘120移除弓起145导致圆化顶部表面121的边缘147，不利地增加冷却气体的渗漏率。
[0008]在等离子体处理期间，受激发的气体通常包含高腐蚀性气体种类而蚀刻及侵蚀静电夹盘100的暴露部分。如果静电夹盘100因试图移除弓起而具有圆化边缘，静电夹盘可能需要工作的更频繁。
[0009 ]因此，有必要改进静电夹盘的背侧气体密封。
[0010]发明概述
[0011]本发明的实施方式提供适于抛光静电夹盘的抛光环组件及使用的方法。在一个实施方式中，抛光环组件具有保持环组件及静电夹盘固定装置。该保持环组件包含内径及顶部表面、多个外部驱动环，其中所述多个外部驱动环被放置于陶瓷保持环的顶部表面上。该静电夹盘固定装置包含相邻于该陶瓷保持环的内径的静电夹盘驱动平板。该静电夹盘驱动平板具有闭锁以将保持环组件与静电夹盘固定装置固定，而不会经由该闭锁机制由一个组件传递重物跨至其他组件。
[0012]在另一个实施方式中，提供平坦化静电夹盘的方法。该方法包含对着抛光垫放置静电夹盘的顶部表面，该静电夹盘被也对着该抛光垫设置的保持环外切，旋转该抛光垫同时与该静电夹盘及保持环接触，且施加研磨浆至该抛光垫，同时静电夹盘与该保持环接触。
[0013]附图简要说明
[0014]为使本发明上述特征的方式可被详细理解，本发明的更特定的描述，简短总结于上，可通过参考实施方式而理解，其中一些在附图中图示。
[0015]图1为传统静电夹盘的横截面视图；
[0016]图2为具有一个抛光静电夹盘实施方式的示范半导体处理室的横截面视图；
[0017]图3为图2中展示的该抛光静电夹盘的分解透视视图。
[0018]图4图示用于平坦化及抛光静电夹盘的抛光环组件；
[0019]图5图示用于准备翻新静电夹盘的方法；以及[°02°]图6为用于抛光静电夹盘的方法。
[0021]然而需注意附图仅图示本发明一般实施方式，因此不应认定为限制其范围，因为本发明可容许其他同等有效的实施方式。
[0022]为了便于理解，尽可能的使用相同的参考数字符号以标示附图中普遍的相同元件。预期一个实施方式中的元件可有利于在其他实施方式中利用，而无须进一步的叙述。
[0023]具体描述
[0024]在此公开的实施方式一般涉及改进静电夹盘与放置于该静电夹盘上的基板间的密封。改进的密封减低背侧冷却气体(例如，氦)的渗漏率，该背侧冷却气体在静电夹盘与基板间流动。静电夹盘已平坦化且抛光，以提供沿着静电夹盘与基板的外部密封带的平滑密封表面。密封带的平滑平坦表面增加该密封带表面的总量，该密封带表面与该基板接触且产生该密封。因此，提供该密封带与该基板间的改进密封。该改进密封减低冷却气体渗漏率，因此减低基板制作的缺陷并改进基板支持组件使用寿命，同时减低维护及制造成本。
[0025]图2为示范半导体处理室200的横截面视图，具有设置于此的抛光静电夹盘250的一个实施方式。虽然于此描述抛光静电夹盘250的一个实施方式，预期可适用具有其他配置的静电夹盘以得益于本发明。
[0026]处理室200包含室主体202及封闭内部空间206的盖子204。室主体202—般由铝、不锈钢或其他合适材料制成。室主体202—般包含侧壁208及底部210。基板进出端口(未显示)一般限定于侧壁208及由狭缝阀可选择地密封，以利于基板244从处理室200的入口及出口。室主体202的尺寸及处理室200的相关部件并不受限，且一般成比例地较欲处理的基板244的尺寸大。基板尺寸的例子包含具有150mm直径、200mm直径、300mm直径及450mm直径(诸如此类)的基板。
[0027]排气口226限定于室主体202且使内部空间206与栗系统228耦合。栗系统228—般包含一个或更多个栗及节流阀用以抽空及调节处理室200的内部空间206的压力。在一个实施方式中，栗系统228维持内部空间206的内部压力于工作压力，该工作压力一般介于大约lOmTorr至大约20mTorr之间。
[0028]盖子204被支持于侧壁208上，且将室主体202密封。盖子204可开启以允许超过处理室200的内部空间206的量。气体面板158耦接至处理室200以提供处理及/或清理气体经由气体分配组件230至内部空间206。处理气体的范例可在处理室中用以处理，包括含卤素气体，如 C2F6、SF6、SiCl4、HBr、NF3、CF4、CHF3、CH2F3、Cl2 及 SiF4，诸如此类，及其他气体如 02 或N20。载气的范例包括N2、He、Ar、其他对处理为惰性的气体及非反应气体。气体分配组件230可在气体分配组件230的下游表面上具有多个孔洞232，以引导气体流向基板244的表面。气体分配组件230可由陶瓷材料制成及/或涂覆，如硅碳化物、大量的钇或氧化物以提供对含卤化物的阻抗，且防止气体分配组件230腐蚀。
[0029]基板支持组件248设置于处理室200的内部空间206中气体分配组件230下方。在处理期间基板支持组件248维持基板244。基板支持组件248—般包含设置多个升降销(未显示)，因此经配置以由基板支持组件248举起基板244且便于以传统方式交换基板244与机器手臂(未显示)。
[0030]在一个实施方式中，基板支持组件248包含座板262、支座252及静电夹盘250。静电夹盘250进一步包含基座264及定位盘266。座板262与室主体202的底部210耦接，且包含用于定路径功能至基座264及定位盘266的通路，例如流体、电力线及传感器引线，诸如此类。
[0031]定位盘266包括至少一个夹盘电极280，该夹盘电极280由位于处理室200外部的夹盘电源282控制。该夹盘电极280(或其他设置于定位盘266或基座264的电极)可进一步经由匹配电路288与一个或更多个射频电源284、286耦接，该匹配电路288用于维持形成于处理的等离子体及/或处理室200内的其他气体。电源284、286—般能够产生具有从大约50kHz至大约3GHz的频率的射频信号，及最高大约10，000瓦的功率。
[0032]至少一个基座264或定位盘266可包含至少一个可选的嵌入式加热器276、至少一个可选的嵌入式隔离器274及多个管道268、270以控制基板支持组件248的侧面温度轮廓。管道268、270流体地与流体源272耦接，经由该流体源272循环温度调节流体。嵌入式隔离器274在管道268、270之间设置。加热器276由电源278