处理腔室、等离子体筛设备以及基板支撑设备的制作方法

文档序号:20890538发布日期:2020-05-26 17:53阅读:137来源:国知局
处理腔室、等离子体筛设备以及基板支撑设备的制作方法

本申请是申请日为2019年6月14日、申请号为201920901163.5、名称为“用于在等离子体处理腔室中的基板支撑件的边缘环组件”的实用新型申请的分案申请。

本公开内容的各方面总体上涉及用于控制在基板边缘附近的等离子体鞘层的方法和设备。



背景技术:

在当前半导体制造工业中,特征大小持续减小,并且晶体管结构变得越来越复杂。为了满足处理需求,先进处理控制技术对于控制成本并最大化基板和管芯良率来说是有用的。通常,在基板边缘处的管芯都会遭遇良率问题,诸如经由不对准造成的接触和对硬掩模的不良的选择性。这些问题的原因之一是在基板边缘附近的等离子体鞘层的弯曲。

因此,需要允许在基板边缘处进行精细局部工艺调节的方法和设备。



技术实现要素:

在一个方面中,本公开内容涉及一种基板支撑件。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘具有吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极;外硅环,所述外硅环定位在所述边缘环组件的上方;内硅环,所述内硅环定位在所述边缘环组件的上方、在所述外硅环内;以及绝缘环,所述绝缘环定位在所述边缘环组件的上方、在所述外硅环与所述内硅环之间。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体;以及基板支撑件,所述基板支撑件定位在所述腔室主体内。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘包括吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极;外硅环,所述外硅环定位在所述边缘环组件的上方;内硅环,所述内硅环定位在所述边缘环组件的上方、在所述外硅环内;以及绝缘环,所述绝缘环定位在所述边缘环组件的上方、在所述外硅环与所述内硅环之间。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理基板的方法。所述方法包括使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,所述基板支撑件包括:边缘环组件,所述边缘环组件包括边缘环电极;外硅环,所述外硅环定位在所述边缘环组件的上方;内硅环,所述内硅环定位在所述外硅环内;以及绝缘环,所述绝缘环定位在所述外硅环与所述内硅环之间。所述方法进一步包括用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

在另一方面中,本公开内容涉及一种基板支撑件。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘包括吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极;硅环,所述硅环定位在所述边缘环组件的上方;以及功率分配组件,所述功率分配组件与所述边缘环电极直接电接触。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体;以及基板支撑件,所述基板支撑件定位在所述腔室主体内。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘具有吸附电极;以及边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极。所述处理腔室进一步包括功率分配组件,所述功率分配组件与所述边缘环电极直接电接触。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理基板的方法。所述方法包括使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,所述基板支撑件包括:边缘环组件,所述边缘环组件具有边缘环电极;以及功率分配组件,所述功率分配组件与所述边缘环电极直接电接触。所述方法进一步包括用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

在另一方面中,本公开内容涉及一种基板支撑件。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘具有吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极;硅环,所述硅环定位在所述边缘环组件的上方;以及挡环,其中所述边缘环组件定位在所述挡环的上方并被夹紧到所述挡环。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体;以及基板支撑件,所述基板支撑件定位在所述腔室主体内。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘包括吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部,所述边缘环组件包括边缘环电极;以及挡环,其中所述边缘环组件定位在所述挡环的上方并被夹紧到所述挡环。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理基板的方法。所述方法包括使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,其中所述基板支撑件包括:边缘环组件,所述边缘环组件包括边缘环电极;以及挡环,其中所述边缘环组件定位在所述挡环的上方,并且所述边缘环组件被夹紧到所述挡环。所述方法进一步包括:用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

在另一方面中,本公开内容涉及一种基板支撑件。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘具有吸附电极;边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部;硅环,所述硅环定位在所述边缘环组件的上方;以及挡环,其中所述边缘环组件定位在所述挡环的上方。所述边缘环组件包括:基部,所述基部具有形成在所述基部的内表面内的内凹槽和在所述基部的外表面内的外凹槽;帽,所述帽定位在所述基部的上方,具有定位在所述基部的所述内凹槽内的内唇缘和定位在所述基部的所述外凹槽内的外唇缘;以及边缘环电极,所述边缘环电极定位在所述帽与所述基部之间。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体;以及基板支撑件,所述基板支撑件定位在所述腔室主体内。所述基板支撑件包括:静电吸盘,所述静电吸盘包括吸附电极;以及边缘环组件,所述边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部。所述边缘环组件包括:基部,所述基部包括形成在所述基部的内表面内的内凹槽和在所述基部的外表面内的外凹槽;帽,所述帽定位在所述基部的上方并包括定位在所述基部的所述内凹槽内的内唇缘和定位在所述基部的所述外凹槽内的外唇缘;以及边缘环电极,所述边缘环电极定位在所述帽与所述基部之间。

在另一方面中,本公开内容涉及一种边缘环组件。所述边缘环组件包括:基部,所述基部包括形成在所述基部的内表面内的内凹槽和在所述基部的外表面内的外凹槽;帽,所述帽定位在所述基部的上方并包括定位在所述基部的所述内凹槽内的内唇缘和定位在所述基部的所述外凹槽内的外唇缘;以及边缘环电极,所述边缘环电极定位在所述帽与所述基部之间。

在另一方面中,本公开内容涉及一种处理腔室。所述处理腔室包括:腔室主体;基板支撑件,所述基板支撑件定位在所述腔室主体内;上等离子体筛(plasmascreen),所述上等离子体筛在所述腔室主体内围绕所述基板支撑件定位并包括形成为穿过所述上等离子体筛的开口;以及下等离子体筛,所述下等离子体筛在所述腔室主体内围绕所述基板支撑件定位在所述上等离子体筛的下方并包括形成为穿过所述下等离子体筛的开口。所述上等离子体筛的所述开口从所述下等离子体筛的所述开口旋转地偏移,诸如相对于所述基板支撑件的轴线。此外,通过所述上等离子体筛的所述开口和所述下等离子体筛的所述开口阻隔或阻挡来自所述基板支撑件上方的视线。

附图说明

为了能够详细地理解本公开内容的上述特征结构所用方式,上面简要地概述的本公开内容的更具体的描述可以参考各方面来进行,一些方面示出在附图中。然而,应当注意,附图仅示出了示例性方面,并且因此不应当被视为对范围的限制,因为本公开内容可以允许其它等效方面。

图1是根据本公开内容的一个方面的处理腔室的横截面图。

图2是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图3a是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图3b是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图4是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图5是根据本公开内容的一个方面的包括紧固插件的边缘环组件的示意性截面图。

图6是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图7是根据本公开内容的一个方面的边缘环组件的示意性截面图。

图8是根据本公开内容的一个方面的边缘环组件的示意性截面图。

图9是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件的示意性截面图。

图10是根据本公开内容的一个方面的具有等离子体筛的处理腔室的示意性截面图。

图11是根据本公开内容的一个方面的图10中所示的具有等离子体筛的处理腔室的自顶向下视图。

图12是根据本公开内容的一个方面的等离子体筛的示意性截面图。

为了便于理解,已经尽可能地使用相同的元件符号标示各图共有的相同要素。设想的是,一个方面的要素和特征可以有利地并入其它方面,而无需进一步叙述。

具体实施方式

本公开内容总体涉及用于控制在基板边缘附近的等离子体鞘层的设备和方法。所述设备涉及处理腔室和/或基板支撑件,所述处理腔室和/或所述基板支撑件包括具有边缘环电极的边缘环组件和具有夹持电极的静电吸盘。所述边缘环组件定位为与所述静电吸盘相邻,诸如边缘环组件定位在所述静电吸盘的外部或周围。所述边缘环组件包括基部和定位在所述基部上方的帽,其中所述边缘环电极定位在所述帽与所述基部之间。所述边缘环电极的所述基部可以包括内凹槽和/或外凹槽,其中所述帽包括延伸到所述内凹槽和/或所述外凹槽中的一个或多个唇缘。一个或多个硅环和/或绝缘环定位为与所述边缘环组件相邻。此外,功率分配组件用于将电功率提供给所述边缘环组件,诸如通过与所述边缘环电极和/或所述硅环的直接电接触将电功率提供给所述边缘环组件。还提供了使用此设备的方法。

图1是根据本公开内容的一个方面的处理腔室100的横截面图。如所示,处理腔室100是适于对基板(诸如基板101)进行蚀刻的蚀刻腔室。受益于本文所述的各方面的处理腔室的示例可由位于加利福利亚州圣克拉拉(santaclara,california)的应用材料公司(appliedmaterials,inc.)提供。设想的是,其它处理腔室(包括来自其它制造商的那些处理腔室)可以适于从本公开内容的各方面受益。

在一个示例中,处理腔室100包括腔室主体102、气体分配板组件104和基板支撑件106。例如,处理腔室100的腔室主体102包括一种或多种工艺相容材料(诸如铝、阳极化铝、镀镍铝、镀镍铝6061-t6、不锈钢、以及它们的组合和合金)或可由一种或多种工艺相容材料形成。基板支撑件106结合气体分配板组件104起电极的作用。因此,等离子体可以形成在限定在气体分配板组件104与基板支撑件106的上表面之间的处理容积108中。如下面更多地讨论的,基板支撑件106包括导电材料(诸如铝、陶瓷材料或这两者的组合)或由导电材料形成。腔室主体102还耦接到真空系统110,真空系统110包括泵和阀,并且衬里112可以在处理容积108中设置在腔室主体102的表面上。

腔室主体102包括形成在腔室主体102的侧壁中的端口114。端口114选择性地打开和关闭以允许基板传送机械手(未示出)进入腔室主体102的内部。在这样的示例中,基板101通过端口114传送进出处理腔室100。基板101定位在基板支撑件106的上表面116上以进行处理。升降杆(未示出)可以用于将基板101与基板支撑件106的上表面间隔开,诸如以能够在基板传送期间与基板传送机械手进行交换。

气体分配板组件104定位在腔室主体102上。电源111(诸如射频(rf)电源)耦接到分配板组件104以相对于基板支撑件106将气体分配板组件104电偏置以促进在处理腔室100内产生等离子体。基板支撑件106包括静电吸盘118,其中静电吸盘118可以连接到电源109a以促进对基板101的吸附和/或影响位于处理区域108内的等离子体。电源109a包括供电电源(诸如dc或rf供电电源)并且连接到静电吸盘118的一个或多个电极。偏置源109b可以另外地或替代地与基板支撑件106耦接以帮助产生和/或控制等离子体,诸如耦接到下面更多地讨论的边缘环组件。

偏置源109b可以说明性地为频率为例如约13.56mhz的、rf能量为多达约1000w(但不限于约1000w)的源,但可以按需要针对特定应用来提供其它频率和功率。偏置源109b能够产生连续功率或脉冲功率中的任一种或两种。在一些方面中,偏置源可能能够提供多个频率,诸如13.56mhz和2mhz。

处理腔室100还可以包括控制器195。控制器195包括可编程中央处理单元(cpu)196,cpu196可与存储器197以及耦接到处理系统的各种部件的大容量存储装置、输入控制单元和显示单元(未示出)(诸如电源、时钟、高速缓存、输入/输出(i/o)电路和衬里)一起操作以促进对基板处理的控制。

为了促进对上文所述的处理腔室100的控制,cpu196可以是可在工业环境使用以用于控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器中的一种,诸如可编程逻辑控制器(plc)。存储器197耦接到cpu196,并且存储器197是非瞬态的,并且可以是随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、软盘驱动器、硬盘或任何其它形式的数字存储装置(无论本地还是远程)中的一种或多种。支持电路198耦接到cpu196以支持处理器。用于带电荷的物质的产生、加热和其它工艺的应用程序或程序一般存储在存储器197中,典型地是作为软件例程存储在存储器197中。软件例程还可以由远离受cpu196控制的处理腔室100的第二cpu(未示出)存储和/或执行。

存储器197呈计算机可读存储介质的形式,其含有指令,所述指令在由cpu196执行时促进对处理腔室100的操作。存储器197中的指令呈程序产品的形式,诸如实现本公开内容的方法的程序。程序代码可以符合数种不同编程语言中的任一种。在一个示例中,本公开内容可以被实现为存储在用于与计算机系统一起使用的计算机可读存储介质上的程序产品。程序产品的(一个或多个)程序限定各个方面的功能(包括本文所述的方法)。说明性计算机可读存储介质包括但不限于:(i)在其上永久存储信息的不可写入存储介质(例如,计算机内的只读存储器装置,诸如可由cd-rom驱动器读出的cd-rom盘、闪存、rom芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器);以及(ii)在其上存储可更改的信息的可写入存储介质(例如,磁盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。在进行引导本文所述的方法的功能的计算机可读指令时,此类计算机可读存储介质是本公开内容的各个方面。

图2是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件206的示意性截面图。基板支撑件206类似于基板支撑件106,并且可以用于代替基板支撑件106。基板支撑件206包括静电吸盘218、介电板220和布置在竖直堆叠中的设施板222,其中介电板220定位在设施板222的上方,并且静电吸盘218定位在介电板220的上方。静电吸盘218包括导电板224,其中陶瓷板226定位在导电板224的顶部上。陶瓷板226可以包括陶瓷(诸如碳化硅或氧化铝)或由陶瓷形成。一个或多个电极228(诸如由导电材料的薄部段形成)嵌入导电板224的陶瓷或介电材料中。高电压dc源可以耦接到电极228以促进对基板的吸附,并且偏置rf源可以通过匹配网络耦接到导电板224,以向阴极供电。设施板222可以包括导电材料或由导电材料形成,并且可以具有一个或多个延伸穿过设施板222的通道,以用于流体流动来促进对基板支撑件206的温度控制。此外,介电板220可以包括石英或由石英形成。

基板支撑件206可以进一步包括管环230、挡环232和/或网状流量均衡器236。管环230可以包括石英或由石英形成,并且围绕静电吸盘218并围绕介电板或在介电板内定位。管环230促进静电吸盘218的绝缘。挡环232围绕管环230定位。挡环232可以包括金属(诸如铝)或可以由金属形成,并且可以电接地。网状流量均衡器236围绕设施板222定位并定位在挡环232的下方,其中网状流量均衡器236径向向外延伸,诸如相对于挡环232的外表面径向向外延伸。网状流量均衡器236可以包括金属(诸如铝)或由金属形成并且也可以接地。

在一个示例中,加热器可以被包括在基板支撑件206的一个或多个部件内。例如,加热器可以被包括在静电吸盘218内,以促进对基板的温度控制。加热器可以定位在导电板224与陶瓷板226之间。挡环232可以另外地或替代地包括加热器。加热器可以是例如包括一个或多个电阻加热元件的电阻加热器。

仍然参考图2,基板支撑件206包括边缘环组件240。边缘环组件240定位在静电吸盘218的外部或周围,并且包括基部270,基部270具有定位在基部270上方的帽271。电极272定位在基部270与帽271之间。基部270和/或帽271包括陶瓷或由陶瓷形成,并且电极272包括导电材料(诸如金属)或由导电材料形成。例如,电极272可以是导电线或扁平环,诸如箔。在一个示例中,电极272可以包括铝或铜或由铝或铜形成。此外,电极272可以是扁平环,其具有的厚度为约0.2英寸至约0.4英寸。

此外,基板支撑件206包括一个或多个硅环和一个或多个绝缘环,诸如以促进将在基板支撑件206上方的内部容积108中产生的等离子体(未示出)耦接到边缘环组件240。如图2所示,基板支撑件206包括外硅环242和内硅环244,每个硅环可以包括硅(诸如单晶硅或多晶硅)或由硅形成。外硅环242和内硅环244两者都定位在边缘环组件240的上方,其中内硅环244定位在外硅环242内。此外,绝缘环246也定位在边缘环组件240的上方并在外硅环242与内硅环244之间。绝缘环246被示出为在外硅环242与内硅环244之间完全地延伸,以防止外硅环242与内硅环244之间的任何接触。因此,外硅环242定位在绝缘环246的外部以包围绝缘环246,并且绝缘环246定位在内硅环244的外部以包围内硅环244。

基板支撑件206的一个或多个部件可以包括形成在基板支撑件206中的一个或多个凹槽,以促进在基板支撑件206内的部件间的布置、绝缘和导电性。例如,绝缘环246可以包括一个或多个凹槽,以促进外硅环242与内硅环244之间的布置和绝缘。如图2所示,绝缘环246包括形成在绝缘环246的内表面248内的内凹槽247,并且包括形成在绝缘环246的外表面250内的外凹槽249。内硅环244定位在绝缘环246的内凹槽247内,并且外硅环242定位在绝缘环246的外凹槽249内。

此外,静电吸盘218和/或内硅环244可以包括一个或多个凹槽,以促进内硅环244与静电吸盘218之间的布置和导电性。例如,在静电吸盘218内定位在导电板224的上方的陶瓷板226包括形成在陶瓷板226的上表面252内的上凹槽251。内硅环244定位在陶瓷板226的上凹槽251内。此外,内硅环244包括形成在内硅环244的上表面254内的上凹槽253。陶瓷板226的上凹槽251和上表面252以及内硅环244的上凹槽253被形成为使得陶瓷板226的上表面252和内硅环244的上凹槽253彼此共面或齐平。这可以促进支撑定位在基板支撑件206上的基板,诸如用于静电吸附。

如上所述,基板支撑件206可以包括一个或多个绝缘环。因此,除了(内)绝缘环246之外,外绝缘环256也被包括在基板支撑件206内。外绝缘环256定位在挡环232的上方并在边缘环组件240的外部以包围边缘环。外硅环242定位在外绝缘环256的上方,其中外绝缘环256可包括在外硅环242与外绝缘环256之间的一个或多个凹槽,以促进在基板支撑件206内的布置和绝缘。例如,如所示,外绝缘环256包括在外绝缘环256的上表面258内形成的上凹槽257,其中外硅环242定位在外绝缘环256的上凹槽257内。绝缘环246和外绝缘环256可以包括相同的绝缘材料(诸如石英)或由相同的绝缘材料形成。

仍然参考图2,除了上面讨论的那些之外,一个或多个凹槽可以形成在基板支撑件206的一个或多个其它部件中。例如,介电板220包括形成在介电板220的上表面262内的上凹槽261,其中管环230定位在介电板220的上凹槽261内。因此,本公开内容设想到除了上面公开的那些之外或作为替代的基板支撑件的部件的其它实施方式和结构。

通过功率分配组件266向边缘环组件240供电。功率分配组件266在图2中示出为定位在挡环232内并与边缘环组件240直接电接触。具体地,功率分配组件266包括一个或多个部件,诸如定位在外套管368内的销367。然后,销367与边缘环组件240或更具体地与边缘环组件240的边缘环电极272直接电接触。在一个示例中,功率分配组件266可以耦接到可调整的rf源(例如,偏置源109b)以将功率传输到边缘环组件240。在一个示例中,功率分配组件266可以耦接到外部rf阻抗调节单元或可调节的负载。在这样的示例中,调谐单元可以1)用于调整在srcrf频率下的阻抗以改变等离子体密度分布,2)用于调整在偏置rf频率下的阻抗以调节基板边缘等离子体鞘层,和/或3)耦接到接地并将接地定位得更靠近基板边缘。

因此,共同地参考图1和图2,通过电源111在处理腔室100中产生等离子体。电源109a可以耦接到静电吸盘218以促进吸附基板和/或影响位于处理腔室100的处理区域108内的等离子体。此外,偏置源109b可以通过功率分配组件266耦接到边缘环组件240以促进处理腔室100内的等离子体处理。一个或多个电路可以耦接到边缘环组件240以影响被包括在边缘环组件240内的边缘环电极272的电性质,从而影响与基板相邻的等离子体或等离子体鞘层。可以调整等离子体以产生更均匀的基板处理,从而减轻基板边缘不均匀性。

气体分配板组件104定位在腔室主体102上。电源111(诸如射频(rf)电源)耦接到分配板组件104,以相对于基板支撑件106将气体分配板组件104电偏置来促进处理腔室100内的等离子体产生。基板支撑件106包括静电吸盘118,其中静电吸盘118可以连接到电源109a以促进吸附基板101和/或影响位于处理区域108内的等离子体。电源109a包括供电电源(诸如dc或rf供电电源),并且连接到静电吸盘118的一个或多个电极。偏置源109b可以另外地或替代地与基板支撑件106耦接以帮助产生和/或控制等离子体,诸如耦接到下面讨论的边缘环组件。

在上面和下面的讨论和示例中,处理腔室和基板支撑件的部件通常被限定并描述为具有圆形,并更具体地是柱形。然而,本公开内容不限于此,因为在不脱离本公开内容的范围的情况下也可以设想处理腔室和基板支撑件的一个或多个部件的其它的形状。例如,在处理腔室内形成矩形基板的示例中,基板支撑件可以相应地具有一个或多个矩形部件。

图3a是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件306的示意性截图。基板支撑件306包括定位在挡环232中的功率分配组件266。功率分配组件266与边缘环组件240直接电接触,并更具体地是与定位在边缘环组件240内的边缘环电极272直接电接触。此外,功率分配组件266穿过边缘环组件240与外硅环242直接电接触。因此,功率分配组件266不与边缘环组件240和/或外硅环242电容耦接来提供功率,因为功率分配组件266能够通过与边缘环组件240和/或外硅环242的直接电接触来提供功率。

如图3a所示,边缘环组件240包括形成在边缘环组件240的下表面274内的凹槽375,其中凹槽375可延伸穿过边缘环组件240的上表面376。包括导电材料(例如金属)或由导电材料形成的销367定位在边缘环组件240的凹槽375内。在这样的示例中,销367可以直接电接触边缘环电极272以将功率从功率分配组件266提供到边缘环组件240。

此外,销367可以延伸穿过边缘环组件240的上表面376以直接电接触外硅环242。在这样的示例中,外硅环242可以包括形成在外硅环242的下表面379内的凹槽,其中销367延伸进入以定位在外硅环242的凹槽内。诸如弹簧触点380之类的电触点可以定位在外硅环242的凹槽内以接纳销367来促进销367与外硅环242之间的直接电接触。弹簧触点380可以例如是rf垫圈或由美国加利福尼亚州foothillranch的bal提供的电触点。

诸如垫圈或o形环之类的一个或多个密封件定位为与边缘环组件240的凹槽375内的销367相邻。例如,o形环381在边缘环组件240的凹槽375内并围绕功率分配组件266的销367。

如图3a和3b所示,功率分配组件266包括销367和外套管368,其中销367定位在外套管368内。在此示例中,当功率分配组件266与边缘环组件240直接电接触时,销367直接地接触边缘环组件240的一个或多个部件。然而,本公开内容不限于此,因为功率分配组件266可以包括与功率分配组件266直接电接触的一个或多个其它部件。例如,插槽、电触点和/或另一个部件可以电耦接到销367并与边缘环组件240直接电接触。

根据本公开内容的基板支撑件可以具有彼此结合的一个或多个部件,以促进基板支撑件的组装。此外,根据本公开内容的基板支撑件可以具有夹紧到彼此的一个或多个部件,以促进部件的接合和/或基板支撑件的组装。夹紧部件还可以促进拆卸和替换,诸如从而修理或替换在基板支撑件内的一个或多个部件,而不是修理或替换整个基板支撑件。

图3b是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件360的示意性截面图。基板支撑件360类似于上述的基板支撑件306,并且包括上述的基板支撑件306的方面、部件、特征和/或性质中的一个或多个。如图3b所示,基板支撑件360包括定位在内硅环244和绝缘环246的外部的外硅环342。外硅环342类似于上述的外硅环242,并且包括上述的外硅环242的方面、部件、特征和/或性质中的一个或多个。外硅环342包括一个或多个突起343,一个或多个突起343从外硅环342的下表面379突出并进入边缘环组件240的凹槽375。一个或多个突起343可以围绕外硅环342周向地等距地设置。作为示例,突起343可以围绕外硅环342每隔90度地定位(例如,围绕外硅环342成0度、90度、180度和270度)。对应的开口凹槽375可以定位在边缘环组件240中,以用于将每个相应的突起343设置在所述对应的开口凹槽375内。在一个示例中,外硅环342包括从下表面379突出的四个突起343,并且边缘环组件240包括四个对应的凹槽375。四个突起343围绕基板支撑件360每隔90度地设置,并且凹槽375围绕边缘环组件240每隔90度地设置。

外硅环342的一个或多个突起343接触功率分配组件266的至少一部分,诸如销367。一个或多个突起343中的每个包括接纳功率分配组件266的至少一部分(诸如销367的一部分)和/或电触点的至少一部分(下面描述)的空腔344。在一个示例中,销367的上部部分369设置在突起343的空腔344内。销367接触突起343的一个或多个内面371(图3b中示出了两个)。一个或多个内面371由空腔344限定。

电触点(诸如弹簧触点380)可以定位在销367与突起343之间和/或与销367和突起343接触,以促进销367与外硅环342(诸如外硅环342的突起343)之间的直接电接触。在一个示例中,电触点(诸如弹簧触点380)定位在突起343的空腔344内以接纳销367。弹簧触点380可以例如是由美国加利福尼亚州foothillranch的提供的rf垫片或电触点。

每个突起343包括在突起343的下端中的肩部345。功率分配组件266的外套管368包括在外套管368的上端中的肩部370。在一个示例中,每个突起343与对应的外套管接触。在一个示例中,外套管368的上端与突起343的肩部345对接和/或接触;并且突起343的下端与外套管368的肩部370对接和/或接触。在一个示例中,销367的上端设置成与外硅环342的下表面379共面或在外硅环342的下表面379的下方。

功率分配组件266与边缘环组件240直接电接触,并更具体地是与定位在边缘环组件240内的边缘环电极272直接电接触。功率分配组件266穿过边缘环组件240与边缘环组件240直接电接触。因此,功率分配组件266不与边缘环组件240和/或外硅环342电容耦接来提供功率,因为功率分配组件266能够通过与边缘环组件240和/或外硅环342的直接电接触来提供功率。

基板支撑件260包括挡环332。挡环332类似于上文和下文所述的挡环232,并且包括上文和下文所述的挡环的方面、部件、特征和/或性质中的一个或多个。在一个示例中,挡环332包括金属(诸如铝)或由金属形成,并且电接地。在一个示例中,挡环332包括陶瓷材料(诸如al2o3)或由陶瓷材料形成,并且接地衬里333围绕挡环332设置以包围挡环332。接地衬里333电接地并包括金属(诸如铝)或由金属形成。

基板支撑件360的方面(诸如外硅环342的突起343)促进了调整和/或控制等离子体鞘层并且减少或消除基板支撑件360的部件的电弧放电。作为示例,基板支撑件360的方面减少在朝向接地的方向上的电弧放电。例如,突起343、挡环332和/或接地衬里333减少在朝向接地的方向上的电弧放电。挡环332和/或接地衬里333的方面也可以使接地移动得更远离内硅环244以减少电容放电。

图4和5是根据本公开内容的一个方面的基板支撑件406的示意性截面图。如所示,基板支撑件406包括边缘环组件240和挡环232,其中边缘环组件240被夹紧到挡环232。边缘环组件240和挡环232夹紧到彼此以消除边缘环组件240与挡环232之间的间隙,但是也可以使得边缘环组件240和挡环232能够在基板支撑件406内相对于彼此可移除,诸如以修理或更换边缘环组件240和/或挡环232。

在此示例中,为了将边缘环组件240夹紧到挡环232,边缘环组件240包括形成在边缘环组件240的外表面484和/或下表面274内的紧固插件凹槽483。包括聚合物(诸如塑料)或可由聚合物形成的紧固插件485定位在边缘环组件240的紧固插件凹槽483内以接合边缘环组件240。具体地,紧固插件485的肩部486在紧固插件凹槽483中接合边缘环组件240的肩部487。此外,外绝缘环256定位在边缘环组件240的外部,其中紧固插件485定位在绝缘环256与边缘环组件240之间。

紧固件488(诸如螺栓)用于与紧固插件485耦接以将边缘环组件240夹紧到挡环232。例如,紧固件凹槽489形成在挡环232内,诸如形成在挡环232的下表面490内或穿过挡环232的下表面490。紧固件488定位在紧固件凹槽489内以耦接到紧固插件485。在一个示例中,紧固件488可以与紧固插件485螺纹地耦接或接合。此外,密封件491可以围绕紧固件488定位,以促进相对于紧固件488的密封。

如图5中最佳地所示,紧固插件485的肩部486可以从紧固插件485的侧表面492延伸或形成在紧固插件485的侧表面492内,以接合边缘环组件240的对应的肩部487。在这样的示例中,紧固插件485可以具有与边缘环组件240的t形槽接合。然而,根据本公开内容,可以设想与如所示的边缘环组件240相反地包括不同的肩部接合或将紧固插件485定位在挡环232内的一种或多种用于将边缘环组件240夹紧到挡环232的布置,而不是上面具体地公开的那些。

在一个示例中,挡环232可以被夹紧到网状流量均衡器236。例如,如图6所示,紧固件凹槽494形成在挡环232的上表面495中。紧固件496定位在挡环232的紧固件凹槽494内,以然后将挡环232夹紧到网状流量均衡器236。在这样的示例中,紧固件496可以与网状流量均衡器236螺纹地接合。

图7是根据本公开内容的一个方面的边缘环组件240的示意性截面图。如上面所讨论,边缘环组件240包括基部270、定位在基部270上方的帽271、以及定位在基部270与帽271之间的边缘环电极272。此外,边缘环组件240包括一个或多个凹槽375(诸如插槽凹槽)以用于接纳插槽377。在此示例中,插槽377与边缘环电极272直接电接触,但是插槽377没有延伸穿过边缘环组件240,诸如穿过边缘环组件240的帽271。此外,销367被接纳在插槽377内,使得边缘环电极272通过插槽377电耦接到销367。

根据本公开内容的边缘环组件240可以包括一个或多个凹槽375,诸如一个或多个插槽凹槽和一个或多个紧固插件凹槽483,每种都在上面有所讨论。在这样的示例中,插槽凹槽375和紧固插件凹槽483可以围绕边缘环组件240交替地分布。例如,在边缘环组件240内形成四个插槽凹槽375和四个紧固插件凹槽483的示例中,插槽凹槽375可以在边缘环组件240内每隔90度地定位(例如,围绕边缘环组件240成0度、90度、180度和270度),并且紧固插件凹槽483可以在边缘环组件240内每隔90度定位。此外,每个紧固插件凹槽483然后定位在一对插槽凹槽375之间(例如,围绕边缘环组件240成45度、135度、225度和315度),使得插槽凹槽375和紧固插件凹槽483围绕边缘环组件240交替地分布。

图8是根据本公开内容的一个方面的边缘环组件940的示意性截面图。在此示例中,边缘环组件940包括基部970、定位在基部970的上方的帽971以及定位在基部970与帽971之间的边缘环电极972。此外,基部970包括形成在基部970的内表面974和/或上表面975内的内凹槽973和/或包括形成在基部970的外表面977和/或上表面975内的外凹槽976。在基部970包括内凹槽973的示例中,帽971可以包括对应的内唇缘978,其定位在基部970的内凹槽973内。在基部970包括外凹槽976的示例中,帽971可以包括对应的外唇缘979,其定位在基部970的外凹槽976内。帽971与边缘环组件940的基部970之间的这种接合可以增加绝缘和/或减少相对于边缘环组件940的放电。

图9是根据本公开内容的一个方面的边缘环组件1040的示意性截面图。在此示例中,边缘环组件1040包括基部970、帽971和边缘环电极972。此外,帽971包括一个或多个突起,诸如作为延伸到基部970中的内唇缘978和外唇缘979的附加或替代。例如,帽971包括形成在帽971的下侧981上或从帽971的下侧981延伸的突起980,其延伸到形成在基部970的上侧975内的凹槽982中。此外,在一个示例中,帽971的内唇缘978包括延伸到形成在基部970的凹槽973内的槽984中的突起983。因此,除了上面明确地示出和讨论的那些以外,本公开内容设想了根据本公开内容的边缘环组件的多个实施方式。

图10、图11和图12是根据本公开内容的一个方面的等离子体筛1210a和1210b的多个视图。特别地,图10是处理腔室1200的示意性截面图,处理腔室1200包括具有等离子体筛1210a和1210b的基板支撑件1206。图11是处理腔室1200的自顶向下视图,处理腔室1200包括具有等离子体筛1210a和1210b的基板支撑件1206。此外,图12是等离子体筛1210a和1210b的示意性截面图。处理腔室1200包括腔室主体1202,其中基板支撑件1206定位在腔室主体1202内。此外,等离子体筛1210a和1210b从基板支撑件1206径向向外延伸,诸如通过围绕在腔室主体1202内的基板支撑件1206定位并包围在腔室主体1202内的基板支撑件1206。

等离子体筛1210a和1210b包括上等离子体筛1210a和定位在上等离子体筛1210a的下方的下等离子体筛1210b。上等离子体筛1210a包括形成为穿过上等离子体筛1210a的一个或多个开口1212a,并且下等离子体筛1210b对应地包括形成为穿过下等离子体筛1210b的一个或多个开口1212b。等离子体筛1210a和1210b围绕基板支撑件1206定位,使得上等离子体筛1210a的开口1212a从下等离子体筛1210b的开口1212b旋转地偏移,诸如相对于基板支撑件1206的轴线。例如,如图11中具体地示出,通过使上等离子体筛1210a的开口1212a从下等离子体筛1210b的开口1212b旋转地偏移,从而通过上等离子体筛1210a和下等离子体筛1210b来阻隔或阻挡视线。由于下等离子体筛1210b的开口1212b不与上等离子体筛1210a的开口1212a旋转地重叠,因此由下等离子体筛1210b阻隔或阻挡通过上等离子体筛1210a的开口1212a提供的视线。

在一个示例中,上等离子体筛1210a的开口1212a可以与下等离子体筛1210b的开口1212b的数量相同。此外,上等离子体筛1210a的开口1212a可以与下等离子体筛1210b的开口1212b具有相同的尺寸和/或形状。因此,上等离子体筛1210a可以与下等离子体筛1210b相同。

在一个示例中,上等离子体筛1210a还可以从下等离子体筛1210b旋转地偏移约一度、五度或更多。例如,在图10、图11和图12中所示的示例中,上等离子体筛1210a和下等离子体筛1210b各自包括三十六个开口1212a和1212b。在这样的示例中,上等离子体筛1210a可以从下等离子体筛1210b旋转地偏移约五度。如果在上等离子体筛1210a和下等离子体筛1210b内包括更少的开口1212a和1212b,那么上等离子体筛1210a可以从下等离子体筛1210b旋转地偏移大于约五度。如果在上等离子体筛1210a和下等离子体筛1210b内包括更多的开口1212a和1212b,那么上等离子体筛1210a可以从下等离子体筛1210b旋转地偏移小于约五度。

此外,上等离子体筛1210a和/或下等离子体筛1210b可以与基板支撑件1206一体地形成,或可以与基板支撑件1206分开地形成并耦接到基板支撑件1206,如所示。在上等离子体筛1210a和/或下等离子体筛1210b中的一个或两个与基板支撑件1206分开地形成的示例中,一个或多个间隔件1214可以定位在上等离子体筛1210a与下等离子体筛1210b之间。间隔件1214可以促进在上等离子体筛1210a与下等离子体筛1210b之间的间隔和定位。

本公开内容的实施方式可以用以下示例中的一个或多个来表达:

示例1包括一种处理基板的方法,包括:

使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,所述基板支撑件包括:

边缘环组件,所述边缘环组件包括边缘环电极;

外硅环,所述外硅环定位在所述边缘环组件的上方;

内硅环,所述内硅环定位在所述外硅环内;以及

绝缘环,所述绝缘环定位在所述外硅环与所述内硅环之间;

用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及

使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

示例2包括示例1的方法,其中所述调整所述等离子体鞘层包括以下各项中的至少一个:

调整所述边缘环电极的电性质;或者

调整提供给所述边缘环电极的功率的性质。

示例3包括示例1的方法,其中所述基板支撑件进一步包括功率分配组件,所述功率分配组件耦接到所述边缘环组件,并且所述调整所述等离子体鞘层包括调整由所述功率分配组件提供的功率。

示例4包括示例1的方法,其中:

所述外硅环定位在所述绝缘环的外部以包围所述绝缘环;并且

所述绝缘环定位在所述内硅环的外部以包围所述内硅环。

示例5包括一种处理基板的方法,包括:

使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,所述基板支撑件包括:

边缘环组件,所述边缘环组件包括边缘环电极;以及

功率分配组件,所述功率分配组件与所述边缘环电极直接电接触;

用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及

使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

示例6包括示例5的方法,其中所述调整所述等离子体鞘层包括以下各项中的至少一个:

调整所述边缘环电极的电性质;或者

调整提供给所述边缘环电极的功率的性质。

示例7包括一种处理基板的方法,包括:

使用等离子体鞘层处理在包括基板支撑件的处理腔室内的第一基板,所述基板支撑件包括:

边缘环组件,所述边缘环组件包括边缘环电极;以及

挡环,其中所述边缘环组件定位在所述挡环的上方并被夹紧到所述挡环;

用所述边缘环电极来调整在所述处理腔室内的所述等离子体鞘层;以及

使用所述经调整的等离子体鞘层处理在所述处理腔室内的第二基板。

示例8包括示例7的方法,其中所述调整所述等离子体鞘层包括以下各项中的至少一个:

调整所述边缘环电极的电性质;以及

调整提供给所述边缘环电极的功率的性质。

本公开内容的益处可以包括对与基板的边缘相邻的等离子体的增加的控制。增加的等离子体控制造成增加的处理均匀性,特别是在基板边缘附近的处理均匀性。另外,根据本公开内容的各方面的等离子体调整在基板边缘处局部地进行,因此不会不利地影响到在基板表面上的等离子体均匀性。本公开内容可以进一步能够促进在基板支撑件内的部件间的布置、绝缘和导电性,这可以减少放电并增加绝缘。这继而又可以增加在基板支撑件内的一个或多个部件的使用寿命。此外,本公开内容可以具有夹紧到彼此以促进基板支撑件的一个或多个部件的组装、拆卸和/或替换的一个或多个部件。

虽然前述内容针对的是本公开内容的各方面,但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下,可以设想本公开内容的其它和进一步方面,并且本公开内容的范围由所附权利要求书确定。

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