CN116982146A - 降低的局部静电吸附力 - Google Patents
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Abstract
半导体基板支撑组件可以包括具有基板支撑表面的静电吸盘主体。静电吸盘主体可限定多个从基板支撑表面延伸的突出件。组件可包括嵌入在静电吸盘主体内的电极。电极可限定穿过电极的孔,所述孔与从基板支撑表面延伸的多个突出件成直线。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张于2021年3月18日提交的题为“REDUCEDLOCALIZED FORCE INELECTROSTATIC CHUCKING(降低的局部静电吸附力)”的美国非临时申请第17/205,867号的权益和优先权,所述申请的内容出于所有目的通过引用以其全文并入本文。
技术领域
本技术涉及半导体系统、工艺和装备。更具体地,本技术涉及保护支撑组件上的基板的工艺和系统。
背景技术
许多基板处理系统使用基板支撑件(诸如结合基座的静电吸盘),以在半导体基板处理期间保持晶片。嵌入式电极可以将晶片或基板静电吸附到基板支撑件上。可以将电压施加到提供夹持力的电极上。然而,这种夹持力可能会导致基板背面损坏,并可能产生背面颗粒,这可导致后续处理中的问题。
因此,需要可用于提高处理腔室和部件的寿命和性能的改进的系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。
发明内容
半导体基板支撑组件可包括具有基板支撑表面的静电吸盘主体。静电吸盘主体可以限定多个从基板支撑表面延伸的突出件。组件可包括嵌入在静电吸盘主体内的电极。电极可限定穿过电极的孔,孔与从基板支撑表面延伸的多个突出件成直线。
在一些实施例中,电极可包括穿过静电吸盘主体并围绕多个突出件的连续电极。电极可限定与多个突出件中的每个突出件成直线的孔。每个孔可由比与孔对齐的对应突出件的直径更大的直径表征。每个孔可延伸一直径,所述直径比沿基板支撑表面的对应突出件的直径大所述对应突出件的直径的大于或约5%。组件可包括密封带,密封带围绕静电吸盘主体的外部限定。组件可包括穿过静电吸盘主体形成的气体输送通道。气体输送通道可被配置为将背面气体输送到多个突出件与密封带之间限定的容积中。气体输送通道可以与流体源流体耦接。流体源可以是或包括氦气。组件可包括与嵌入在静电吸盘主体内的电极耦接的电源。电源可被配置为向电极提供吸附电压。
本技术的一些实施例可涵盖基板支撑组件。组件可包括静电吸盘主体。静电吸盘主体可沿静电吸盘主体的基板支撑表面限定多个突出件。组件可包括嵌入在静电吸盘主体内的电极。电极可限定穿过电极的多个孔。多个孔中的每个孔可以形成为与沿基板支撑表面的多个突出件中的突出件垂直地成直线。
在一些实施例中,电极可包括穿过静电吸盘主体并围绕多个突出件的连续电极。每个突出件可由大于或约为1mm的直径表征。每个孔可由比与孔对齐的对应突出件的直径更大的直径表征。每个孔可延伸一直径,所述直径比沿基板支撑表面的对应突出件的直径大所述对应突出件的直径的大于或约3%。组件可包括围绕静电吸盘主体的外部限定的密封带。组件可包括穿过静电吸盘主体形成的气体输送通道。气体输送通道可被配置为将背面气体输送到多个突出件与密封带之间限定的容积中。气体输送通道可以与流体源流体耦接。流体源可以是或包括氦气。组件可包括与嵌入在静电吸盘主体内的电极耦接的电源。电源可被配置为向电极提供吸附电压。
本技术的一些实施例可涵盖半导体处理方法。方法可包括向嵌入在静电夹盘主体中的电极提供电压。静电吸盘主体可沿静电吸盘主体的基板支撑表面限定多个突出件。电极可限定穿过电极的多个孔。多个孔中的每个孔可形成为与沿基板支撑表面的多个突出件中的突出件垂直地成直线。方法可包括将基板夹持到静电吸盘主体。在一些实施例中,电压可大于或约为1000V。在多个突出件中的每个突出件处的吸附力可小于或约为多个突出件中的每个突出件之间的吸附力的98%。
这种技术可提供优于常规系统和技术的数个益处。例如,工艺可以减少跨基板支撑件的位置处的局部吸附力,同时仍提供足够的整体吸附力。此外,工艺可以减少或限制背面颗粒,这可以促进下游处理。结合下列描述与附图更详细地描述了这些和其他实施例,连同它们的优点和特征中的许多者。
附图说明
参照说明书的其余部分与附图,可实现对所公开技术的本质和优点的进一步理解。
图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意性俯视图。
图2示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意性横截面图。
图3A示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板支撑件的示意性局部横截面图。
图3B示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板支撑件的示意性俯视图。
图4示出了根据本技术的一些实施例的半导体处理的方法中的所选操作。
附图中的若干附图作为示意图被包括。应了解,附图是出于说明的目的,并且不应被视为按照实际比例,除非特定说明其按照实际比例。此外,作为示意图,附图被提供以帮助理解,并且可不包含相较于实际表示的所有方面或信息,并且可出于说明性目的包括夸大的材料。
在附图中,类似的部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外,相同类型的各个部件可由附图标记之后的字母来区分,该字母区分类似的部件。若说明书中仅使用第一附图标记,则该描述可适用于具有相同的第一附图标记的类似部件中的任何一者,而不论其字母为何。
具体实施方式
等离子体蚀刻工艺可以激发一种或多种成分前驱物,以有助于从基板去除材料。如果未正确夹紧,则处理的条件可能会导致基板脱落或移位。此外,在基板上形成的薄膜可能会在基板上产生应力。例如,由于处理可包括更多的薄膜以产生复杂的结构,因此可以在基板上产生更厚的材料层。这些生产的薄膜可由作用在基板上的内应力表征。这可导致基板在处理期间弯曲,如果不加以控制,这可导致去除均匀性差,以及设备损坏或故障。
静电吸盘可用于产生抵靠基板的夹持动作,以克服弯曲应力并在蚀刻处理期间保持基板。然而,随着这些器件结构的厚度和复杂性增加,作用在基板上的应力也会增加,这可能需要成比例地增加吸附电压。此外,许多蚀刻处理可以在进一步影响腔室部件的相对较高的温度下进行。例如,一些蚀刻活动可能发生在几百度或更高的温度下,这可导致基板径向向外热膨胀。与增加的吸附电压相结合的膨胀可导致在与基板支撑件接触的半导体基板的背面上形成划痕,以及导致颗粒从下面的吸盘主体上脱落。
这些划痕和颗粒可能会导致多重挑战。例如,当基板从处理去除并在前开式标准舱中用其他处理过的基板进行替换时,从接触产生的颗粒可能会落到下面的基板上,这可能成为下面的基板产生的薄膜中的缺陷。此外,某些后续处理可能会受到损坏的影响。例如,后续操作可包括光刻。背面损坏可导致投射光束穿过基板的位移,这可能会影响光刻工艺,或者颗粒可能会影响敏感的光刻基底。这些问题限制了常规技术,并且由于对后续处理的影响以及对光刻部件的损坏而导致晶片损失。本技术通过在基板支撑件内结合电极克服了这些挑战,这可以减少与基板接触的位置处的静电力。这可以限制基板背面损坏,尤其是在高温情况下。
尽管其余的公开内容将常规地利用所公开的技术标识特定的蚀刻和清洁工艺,但将容易理解,系统和方法同样适用于在所述腔室中可发生的各种其他工艺。因此,本技术应不被视为仅限于在所述蚀刻或清洁工艺中使用。在描述根据本技术的一些实施例的示例性工艺序列的系统和方法或操作之前,本公开内容将讨论可以与本技术一起使用的一种可能的系统和腔室。应当理解,本技术不限于所描述的装备,并且所讨论的处理可以在任何数量的处理腔室和系统中执行。
图1示出了根据实施例的具有沉积、蚀刻、烘烤和/或固化腔室的处理系统10的一个实施例的俯视平面图。图1中描绘的工具或处理系统10可包含多个处理腔室24a-24d、传送腔室20、服务腔室26、整合计量腔室28和一对装载锁定腔室16a-16b。处理腔室可包括任何数量的结构或部件,以及任何数量的处理腔室或处理腔室的组合。
为了在腔室之间传输基板,传送腔室20可包含机器人传输机构22。传输机构22可具有一对分别附接至可延伸臂22b的远程的基板传输叶片22a。叶片22a可用于将单独的基板运载到处理腔室和从处理腔室运载单独的基板。在操作中,基板传输叶片中的一者(诸如传输机构22的叶片22a)可以从装载锁定腔室中的一者(诸如腔室16a-16b)取回基板W,并将基板W运载到处理的第一阶段,例如,在腔室24a-24d中的如下所述的处理工艺。可以包括腔室以执行所述技术的单独或组合操作。例如,虽然一个或多个腔室可被配置为执行沉积或蚀刻操作,但一个或多个其他腔室可被配置为执行所描述的预处理操作和/或一个或多个后处理操作。本技术涵盖任意数量的配置,其还可以执行通常在半导体处理中执行的任意数量的附加制造操作。
如果腔室被占用,则机器人可以等待直到处理完成,然后用一个叶片22a从腔室移除处理过的基板,并且可以用第二叶片插入新的基板。一旦基板被处理,它就可以被移动到处理的第二阶段。对于每次移动,传输机构22通常可以具有一个承载基板的叶片和一个空的叶片以执行基板更换。传输机构22可以在每个腔室处等待直到可以完成交换。
一旦在处理腔室内完成处理,传输机构22就可以将基板W从最后的处理腔室移动并将基板W传输到装载锁定腔室16a-16b内的盒。从装载锁定腔室16a-16b,基板可以移动到工厂接口12中。工厂接口12通常可以操作以在大气压清洁环境下的容器装载器14a-14d和装载锁定腔室16a-16b之间传送基板。工厂接口12中的清洁环境通常可以通过空气过滤工艺(例如诸如HEPA过滤)来提供。工厂接口12还可以包括基板定向器/对准器,基板定向器/对准器可用于在处理之前适当地对准基板。至少一个基板机器人(诸如机器人18a-18b)可以定位在工厂接口12中,以在工厂接口12内的各个位置/定位之间传输基板以及将基板传输到与其连通的其他位置。机器人18a-18b可以被配置为沿着工厂接口12内的轨道系统从工厂接口12的第一端行进到第二端。
处理系统10可以进一步包括整合计量腔室28以提供控制信号,控制信号可以提供对在处理腔室中执行的工艺中的任一者的自适应控制。整合计量腔室28可包括各种计量器件中的任一者以测量各种膜特性,诸如厚度、粗糙度、成分,并且计量设备可以进一步能够以自动方式表征光栅参数,诸如在真空下的临界尺寸、侧壁角度和特征高度。
处理腔室24a-24d中的每一者可被配置为在半导体结构的制造中执行一个或多个工艺步骤,且可在多腔室处理系统10上使用任何数量的处理腔室和处理腔室的组合。例如,处理腔室中的任一者可以被配置为执行多个基板处理操作,包括任何数量的沉积工艺,包括循环层沉积、原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积以及其他操作,包括蚀刻、预清洁、预处理、后处理、退火、等离子体处理、脱气、定向和其他基板工艺。可以在腔室中的任一者中或在腔室的任何组合中执行的一些特定处理可以是金属沉积、表面清洁和制备、诸如快速热处理之类的热退火和等离子体处理。任何其他工艺可以类似地在结合到多腔室处理系统10中的特定腔室中执行,包括下文描述的任何工艺,如本领域技术人员将容易理解的。
图2图示了示例性处理腔室100的示意性横截面图,示例性处理腔室100适合于对设置在处理腔室100中的基板302上的材料层进行图案化。示例性处理腔室100适用于执行图案化工艺,但应理解本技术的方面可以在任何数量的腔室中执行,并且根据本技术的基板支撑件可以被包括在蚀刻腔室、沉积腔室、处理腔室或任何其他处理腔室中。等离子体处理腔室100可包括腔室主体105,腔室主体105限定可在其中处理基板的腔室容积101。腔室主体105可具有侧壁112和底部118,侧壁112和底部118与地126耦接。侧壁112可具有衬垫115以保护侧壁112并延长等离子体处理腔室100的维护周期之间的时间。腔室主体105和等离子体处理腔室100的相关部件的尺寸并不受限,且一般而言可以成比例地大于要在其中处理的基板302的尺寸。基板尺寸的示例包括200mm直径、250mm直径、300mm直径以及450mm直径等等,诸如显示基板或太阳能电池基板。
腔室主体105可以支撑腔室盖组件110以包封腔室容积101。腔室主体105可由铝或其他合适的材料制成。基板进出口113可以穿过腔室主体105的侧壁112形成,便于传送基板302进出等离子体处理腔室100。进出口113可与如前所述的基板处理系统的传送腔室和/或其他腔室耦接。泵送口145可穿过腔室主体105的侧壁112形成并连接到腔室容积101。泵送设备可以穿过泵送口145耦接到腔室容积101以抽空和控制处理容积内的压力。泵送设备可以包括一个或多个泵和节流阀。
气体面板160可以通过气体管线167与腔室主体105耦接以将工艺气体供应到腔室容积101中。气体面板160可以包括一个或多个工艺气体源161、162、163、164,并且可以附加地包括惰性气体、非反应性气体和反应性气体,如可用于任何数量的工艺。可由气体面板160提供的工艺气体的示例包括但不限于含烃气体,包括甲烷、六氟化硫、氯化硅、四氟化碳、溴化氢、含烃气体、氩气、氯气、氮气、氦气或氧气,以及任何数量的附加材料。此外,工艺气体可包括氮气、氯气、氟气、氧气和含氢气体,诸如BCl3、C2F4、C4F8、C4F6、CHF3、CH2F2、CH3F、NF3、NH3、CO2、SO2、CO、N2、NO2、N2O和H2,以及任何数量的其他前驱物。
阀166可控制来自气体面板160的源161、162、163、164的工艺气体的流动并且可以由控制器165管理。从气体面板160供应到腔室主体105的气体流可包括形成一个或多个源的气体的组合。盖组件110可包括喷嘴114。喷嘴114可以是一个或多个端口,用于将工艺气体从气体面板160的源161、162、164、163引入腔室容积101中。在将工艺气体引入等离子体处理腔室100之后,可以对气体进行激励以形成等离子体。可邻近等离子体处理腔室100提供天线148,诸如一个或多个电感线圈。天线电源142可以通过匹配电路141为天线148供电,以将诸如RF能量之类的能量感应耦接到工艺气体,以维持由工艺气体在等离子体处理腔室100的腔室容积101中形成的等离子体。替代地,或除了天线电源142之外,基板302下方和/或基板302上方的处理电极可用于将RF功率电容耦接到工艺气体,以将等离子体维持在腔室容积101内。电源142的操作可以由控制器(诸如控制器165)控制,控制器还控制等离子体处理腔室100中的其他部件的操作。
基板支撑底座135可设置在腔室容积101中以在处理期间支撑基板302。基板支撑底座135可包括用于在处理期间保持基板302的静电吸盘122。静电吸盘(“ESC”)122可以使用静电吸引将基板302保持到基板支撑底座135。ESC 122可以由与匹配电路124整合的RF电源125供电。ESC 122可包括嵌入介电质主体内的电极121。电极121可以与RF电源125耦接并且可以提供偏压,偏压将由腔室容积101中的工艺气体形成的等离子体离子吸引到安置在底座上的ESC 122和基板302。RF电源125可以在基板302的处理期间循环打开和关闭或脉冲化。ESC 122可以具有隔离器128,以使ESC 122的侧壁对等离子体的吸引力降低,从而延长ESC 122的维护寿命周期。此外,基板支撑底座135可具有阴极衬垫136以保护基板支撑底座135的侧壁免受等离子体气体的影响并延长等离子体处理腔室100的维护之间的时间。
电极121可以与电源150耦接。电源150可以向电极121提供约200伏至约2000伏的吸附电压。电源150还可以包括系统控制器,用于通过将DC电流引导到电极121来控制电极121的操作,以吸附和解除吸附基板302。ESC122可包括设置在底座内并连接到电源以加热基板的加热器,而支撑ESC 122的冷却基座129可包括导管,用于循环热传递流体以保持ESC122和设置在其上的基板302的温度。ESC 122可以被配置为在基板302上制造的器件的热预算所需的温度范围内执行。例如,ESC 122可以被配置为将基板302保持在约-150℃或更低至约500℃或更高的温度,这取决于正在执行的工艺。
可提供冷却基座129以帮助控制基板302的温度。为了缓解工艺漂移和时间,在基板302在清洁腔室中的整个时间中,基板302的温度可以通过冷却基座129保持实质恒定。在一些实施例中,基板302的温度可以在整个后续清洁工艺中保持在约-150℃和约500℃之间的温度,尽管可以使用任何温度。盖环130可以设置在ESC 122上并且沿着基板支撑底座135的外围。盖环130可被配置为将蚀刻气体限制在基板302的暴露顶表面的期望部分,同时将基板支撑底座135的顶表面与等离子体处理腔室100内的等离子体环境屏蔽。升降销可被选择性地平移穿过基板支撑底座135,以将基板302提升到基板支撑底座135上方,以有助于通过转移机器人或其他合适的转移机构进入基板302,如前所述。
控制器165可用于控制工艺序列、调节从气体面板160进入等离子体处理腔室100的气流以及其他工艺参数。当由CPU执行时,软件例程将CPU转换成特定用途的计算机,诸如控制器,其可以控制等离子体处理腔室100,使得根据本公开内容执行工艺。软件例程也可以由与等离子体处理腔室100相关联的第二控制器存储和/或执行。
图3A图示根据本技术的实施例的示例性基板支撑件300的部分横截面示意图。例如,基板支撑件300可以图示上述支撑底座135的一部分,并且可以包括支撑件组件的任何方面,包括电极、加热器或可以结合在基板支撑件中的任何其他部件。基板支撑件300也可以说明上述支撑组件的额外细节。基板支撑件300可以图示根据本技术的实施例的支撑结构的一般横截面,其可以延伸至跨越本技术所涵盖的基板的任何长度或直径。应当理解,基板支撑件300未以任何特定比例示出,并且仅被包括以示出本技术的方面。
基板支撑件300可包括多个相互结合、焊接、接合或以其他方式耦接的部件。尽管可以包括多个附加组件,如图所示,但基板支撑件300可以包括静电吸盘主体305或顶部圆盘,其可以与电源耦接以在圆盘的表面上提供基板的静电吸附或夹持。在一些实施例中,并入顶部圆盘内的部件可以不暴露于处理材料,并且可以完全保持在吸盘主体内。静电吸盘主体305可以限定基板支撑表面307,并且可以由取决于吸盘主体的特定几何形状的厚度和长度或直径表征。在一些实施例中,吸盘主体可以是椭圆形的,并且可由从穿过吸盘主体的中心轴线的一个或多个径向尺寸表征。应当理解,顶部吸盘可以是任何几何形状,并且当讨论径向尺寸时,它们可以从吸盘主体的中心位置限定任何长度。尽管本技术可以涵盖任何表面形貌,但在一些实施例中,静电吸盘主体305可以限定多个台面或突出件310,基板312可以安置在这些台面或突出件310上。如图所示,在圆盘的突出部分之间可以是凹陷区域。
静电吸盘主体305可以包括电极315,电极315可以是DC电极,嵌入吸盘主体内靠近基板支撑表面。电极315可以与电源320电耦接。电源320可以被配置为对导电吸盘电极315提供能量或电压。这可以被操作以在其中设置有基板支撑组件的半导体处理腔室的处理区域内形成前驱物的等离子体,尽管可以类似地维持其他等离子体操作。例如,电极315也可以是作为电容等离子体系统的电接地的吸附电极,所述电容等离子体系统包括与喷头或其他腔室部件电耦接的RF源。例如,电极315可以用作来自在腔室中其他处耦接的RF源的RF功率的接地路径,同时还用作对基板的电偏压以提供基板到基板支撑表面的静电夹持。电源320可以包括滤波器、电源以及被配置为提供吸附电压的多个其他电子部件。
在操作中,基板312可以与静电吸盘主体的基板支撑表面至少部分接触,这可以产生接触间隙,接触间隙可以实质上在基座的表面与基板之间产生电容效应。可以将电压施加到接触间隙,这可以产生用于吸附的静电力。电源320可以提供电荷,电荷从电极迁移到其可以累积的基板支撑表面,并且可以产生具有库仑吸引的电荷层,电荷层在基板处具有相反的电荷,并且可以以静电方式将基板保持抵靠吸盘主体的基板支撑表面。基于用于Johnsen-Rahbek型吸盘的介电质内的有限电阻,电流流过吸盘主体的介电质材料会发生电荷迁移,Johnsen-Rahbek型吸盘可在本技术的一些实施例中使用。
在一些实施例中,静电吸盘主体305可以是绝缘或介电材料。例如,氧化物、氮化物、碳化物和其他材料可用于形成组分。示例性材料可包括陶瓷,包括氧化铝、氮化铝、碳化硅、碳化钨和任何其他金属或过渡金属氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或钛酸盐、以及这些材料与其他绝缘或介电材料的组合。可以使用不同等级的陶瓷材料来提供被配置为在特定温度范围内操作的复合材料,因此在一些实施例中,可以将相似材料的不同陶瓷等级用于顶部圆盘和杆。如以下将进一步解释的,可以在一些实施例中掺入掺杂剂以调整电性质。示例性掺杂剂材料可包括钇、镁、硅、铁、钙、铬、钠、镍、铜、锌或已知掺入陶瓷或介电材料中的任何数量的其他元素。
在半导体处理期间,一种或多种背面气体可流入基板支撑件300,诸如穿过延伸穿过基板支撑件的杆的一个或多个气体输送通道330。例如,可以包括任何数量的阀、控制器和/或管道的气体输送系统335可提供一种或多种气体,这些气体可以流入基板支撑件内的间隙中和周围。通过在基板支撑件内提供正压流体(诸如惰性或非反应性气体),可以维持基板支撑件内改进的热传递。任何数量的材料都可以用作热传递背面气体,并且在一些实施例中,可以使用氦气、氮气、氩气、其他惰性气体或其他工艺气体。由于流体的相对低的分子量,氦可由相对于其他前驱物的改进的热传递表征。例如,热导率可以随着分子量的降低而增加,因此当氦气在装置的间隙内流动时,可以促进穿过结构的温度均匀性的提高。在一些实施例中,可以用一种或多种其他前驱物来增加氦气,这可以调整背面气体的热导率。透过提供氮气、氩气或其他材料,可以针对特定工艺调节流体的热传递特性。
在基板处理期间,输送的背面气体的流速和/或压力可以保持相对较低,并且可以以一流速输送以保持一定量的压力以提高热导率,并保持穿过基板支撑件泄漏进入处理区域的量最小。因此,在一些实施例中,流速可维持在低于或约20sccm,并且可维持在低于或约15sccm、低于或约12sccm、低于或约10sccm、低于或约9sccm、低于或约8sccm、低于或约7sccm、低于或约6sccm、低于或约5sccm、低于或约4sccm、低于或约3sccm、低于或约2sccm、低于或约1sccm、或更低,但也可以保持流量,使得气体输送系统335的控制器可以在阈值以上操作。
如前所述,基板312可以定位在基板支撑表面307上,并且可以接触突出件310中的每一者,并且可以附加地至少部分地跨密封带325延伸,密封带325可以围绕吸盘主体的外部区域延伸,并且这可以允许在突出件310和基板之间和周围限定的容积的密封程度。密封带325可以从吸盘主体的表面垂直延伸,并且可以围绕吸盘主体以大体圆周或外围图案延伸。在一些实施例中,突出件310可由约1mm、约2mm、约3mm或更大的直径或宽度表征,并且在一些实施例中可以包括由大于或约1mm的直径表征的突出件和由大于或约2mm的直径表征的突出件的组合。在本技术的实施例中,突出件可由任何数量的几何形状和轮廓表征。对于示例性基板支撑组件,密封带内或内部区域内的基板支撑表面可以限定多于或约250个突出件,并且可限定多于或约500个突出件、多于或约750个突出件、多于或约1000个突出件、多于或约1250个突出件、多于或约1500个突出件、多于或约1750个突出件、多于或约2000个突出件或更多。突出件可以任何数量的结构或图案限定,包括均匀的图案以及跨表面的一般分布。
通过根据本技术的一些实施例生产突出件,沿基板表面的接触百分比可以增加到大于或约1.0%,并且可以大于或约1.5%、大于或约2.0%、大于或约2.5%、大于或约3.0%、大于或约3.5%、大于或约4.0%、大于或约4.5%、大于或约5.0%或更大。可以将接触百分比保持在低于或约10%以将泄漏电流限制在前述范围以下,并且可以将接触限制在低于或约8%、低于或约6%、低于或约5%或更少。此外,可以调整突出件本身以改变对基板造成的影响。
电源320可以提供用于夹持基板312的电压,并且可以被配置为提供大于或约200V、大于或约400V、大于或约600V、大于或约800V,大于或约1000V、大于或约1200V、大于或约1400V、大于或约1600V、大于或约1800V、大于或约2000V或更高的电压。如前所述,这些高电压可能会增加基板与基板安置在其上的突出件之间的磨损。然而,通过降低电压,夹持力可能不足以克服基板弯曲,并且还可能允许从密封带泄漏一定量的背面气体。尽管在一些实施例中,突出件310可由圆角表征以限制基板的背面损坏,但仍会产生增加的颗粒。因此,本技术可以利用电极,电极被配置为降低吸盘主体与基板之间的接触点处的局部吸附电压。
电极315可由延伸穿过吸盘主体的连续导电体表征。然而,在一些实施例中,电极315可限定一个或多个孔,包括穿过电极的多个孔,其可与从基板支撑表面延伸的多个突出件310成直线产生。因此,电极315仍可连续地延伸穿过静电吸盘主体,但可围绕多个突出件中的一些或全部延伸,包括孔被限定为穿过电极并与多个突出件中的每个突出件垂直成直线的实施例,如图所示。此外,在一些实施例中,并且与网状电极不同,穿过电极的孔可以被限制在与突出件成直线的位置。
图3B示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板支撑件300的示意性俯视图,并且可以示出由电极限定的孔的额外细节。尽管电极315在图中可以是可见的,但是应当理解,这仅仅是为了说明的目的,并且在所涵盖的实施例中,电极可以完全嵌入吸盘主体内,并且在部件内可能不可见。如图所示,静电吸盘主体305可以包括围绕基板支撑表面延伸的密封带325,并且如上所述可以将基板安置在密封带325上。密封带325可以限定内部区域,在内部区域中可以限定多个突出件310。应当理解,图3B仅被示出以说明本技术的方面,其可包括跨基板支撑件表面的数百或数千个突出件。
电极315可以是跨基板支撑件延伸的连续导电体,并且可以围绕突出件310延伸。电极315可以延伸到或超过密封带325的内径向边缘,尽管在所示的一些实施例中,电极315的外径可以小于密封带325的内径。类似地,孔340中的每一者可以形成为与对应的突出件310成直线,孔340可由大于对应突出件310的直径的直径表征,孔可以围绕对应突出件310延伸。通过限制电极与可能发生与基板的接触处的任何位置的重迭,可以减少接触点处的局部吸附力,同时可以保持跨基板的整体吸附力。因此,在一些实施例中可以施加增加的吸附电压,同时可以减少或限制刮擦和颗粒的产生。
突出件的直径与穿过电极的对应孔的直径之间的差可为大于或约0.10mm,并且可为大于或约0.15mm、大于或约0.20mm、大于或约0.25mm、大于或约0.30mm、大于或约0.35mm、大于或约0.40mm、大于或约0.45mm、大于或约0.50mm、大于或约0.55mm、大于或约0.60mm、大于或约0.65mm、大于或约0.70mm、大于或约0.75mm、大于或约0.80mm、大于或约0.85mm、大于或约0.90mm、大于或约0.95mm、大于或约1.00mm或更大,尽管随着孔的尺寸的不断增加,在接触位置的夹持力可能会降低。因此,在一些实施例中,突出件的直径与穿过电极的对应孔之间的差可为小于或约1.0mm或更小。类似地,取决于突出件尺寸,对应的孔可以沿着基板支撑表面延伸比对应突出件的直径大对应突出件的直径的大于或约1%的直径,并且可以延伸比对应突出件的直径大对应突出件的直径的大于或约1%、大于或约2%、大于或约3%、大于或约4%、大于或约5%、大于或约6%、大于或约7%、大于或约8%、大于或约9%、大于或约10%、大于或约15%、大于或约20%、大于或约25%、大于或约30%、大于或约35%、大于或约40%、大于或约45%、大于或约50%的直径,或更大。
另外,任何两个突出件之间的间隙可由第一长度表征,并且间隙内的电极的长度可由小于第一长度的第二长度表征。在一些实施例中,第二长度可以小于或约为第一长度的99%,并且可以小于或约为第一长度的95%、小于或约为第一长度的90%、小于或约为第一长度的85%、小于或约为第一长度的80%、小于或约为第一长度的75%、小于或约为第一长度的70%、小于或约为第一长度的65%、小于或约为第一长度的60%、小于或约为第一长度的55%、小于或约为第一长度的50%、或更小。这可以有助于在操作期间降低突出件边缘上的夹持力。为了在垂直分离的平面中保持电极与突出件之间的分离,可以通过物理气相沉积、丝网印刷、化学气相沉积或任何其他可以允许形成图案的容易来沉积电极,并且这些工艺与基板支撑件的突出件图案相关。
可以在根据本技术的实施例的方法期间使用上面解释的基板支撑件。图4示出了处理半导体基板的方法400,其操作例如可以在如前所述的结合在多腔室处理系统10上的一个或多个腔室100中执行。也可以使用任何其他腔室,其可以执行所描述的任何方法或工艺的一个或多个操作。此外,方法可以使用包括基板支撑件的腔室或系统来执行,基板支撑件可以是前述基板支撑件300或包括前述基板支撑件300的任何方面。方法400可包括在所述方法操作开始之前的一个或多个操作,包括前端处理、沉积、蚀刻、抛光、清洁或可在所述操作之前执行的任何其他操作。方法可以包括如图所示的多个可选操作,这些可选操作可以与或可以不与根据本技术的方法具体相关。例如,描述了操作中的许多操作以提供更广泛的半导体工艺范围,但对技术来说并不重要,或者可以通过如下文将进一步讨论的替代方法来执行。
在方法400的处理操作期间,在可选操作405处,可以将基板定位在基板支撑件上,诸如上述基板支撑件300。如前所述,可以将电压施加到电极,这可以在操作410处将基板静电夹持到静电吸盘主体,并且可以如前所述沿着突出件和/或密封带夹持基板。取决于所施加的电压,沿基板的任何特定位置处的夹持力可为大于或约50N、大于或约100N、大于或约150N、大于或约200N、大于或约250N、大于或约300N、大于或约350N、大于或约400N、大于或约450N、大于或约500N、大于或约550N、大于或约600N、大于或约650N、大于或约700N、或更高。如前所述,通过在电极中围绕每个基板支撑件接触位置产生孔,每个突出件处的局部吸附力可小于或约为电极提供的整体吸附力的99%,并且可小于或约为吸附力的98%、小于或约为吸附力的97%、小于或约为吸附力的96%、小于或约为吸附力的95%、小于或约为吸附力的94%、小于或约为吸附力的93%、小于或约为吸附力的92%、小于或约为吸附力的91%、小于或约为吸附力的90%、小于或约为吸附力的85%、小于或约为吸附力的80%,或更小。通过利用如所述的具有特定定位的孔的电极,本技术可以限制基板背面上的划痕和颗粒转移。
在上文说明中,出于解释的目的,已经阐述了多种细节,以提供对本技术的各种实施例的理解。然而对本领域技术人员将显而易见的是,特定实施例可在没有这些特定细节中的一些细节或具有额外细节的情况下实践。
在已公开了若干实施例之后,本领域技术人员将认识到,可使用各种修改、替代性结构和等价物,而不脱离实施例的精神。此外,未描述一些公知的工艺和要素,以避免不必要地混淆本技术。因此,上文的说明不应被视为对本技术的范围的限制。
在提供一系列值的情况下,应当理解,除非上下文另有明确规定,否则还具体公开了此范围的上限和下限之间的每个中间值,至下限单位的最小部分。在所述范围内的任何陈述值或未陈述的中间值与所述范围内的任何其他陈述或中间值之间的任何较窄范围都包括在内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在此范围内或排除在此范围外,且包括上下限中的一者、两者、或皆不包含的较小范围中的每一范围也被涵盖在本技术内,且受到所陈述范围中任何特别排除的限值的影响。在所陈述的范围包括上下限中的一者或两者时,也包含了排除了这些所包括的限值中的任一者或两者的范围。
说明书与所附权利要求中所使用的单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包括复数引用,除非上下文明确指示并非如此。因此,例如,对“一层”的引用包括多个这样的层,并且对“所述突出件”的引用包括对一个或多个突出件以及本领域技术人员已知的等效物的引用,诸如此类。
此外,本说明书和以下权利要求中使用的词语“包括(comprise(s))”、“包括有(comprising)”、“包含(contain(s))”、“包含有(containing)”、“包括(include(s))”和“包括有(including)”旨在指明所陈述的特征、整数、部件、或操作的存在,但它们不排除一个或多个其他特征、整数、部件、操作、动作、或组的存在或添加。
Claims (20)
1.一种基板支撑组件,包括:
静电吸盘主体,所述静电吸盘主体具有基板支撑表面,其中所述静电吸盘主体限定从所述基板支撑表面延伸的多个突出件;以及
电极,所述电极嵌入在所述静电吸盘主体内,其中所述电极限定穿过所述电极的孔,所述孔与从所述基板支撑表面延伸的所述多个突出件成直线。
2.如权利要求1所述的基板支撑组件,其中所述电极包括穿过所述静电吸盘主体并围绕所述多个突出件的连续电极。
3.如权利要求1所述的基板支撑组件,其中所述电极限定与所述多个突出件中的每个突出件成直线的孔。
4.如权利要求3所述的基板支撑组件,其中每个孔由比与所述孔成直线的对应突出件的直径更大的直径表征。
5.如权利要求4所述的基板支撑组件,其中每个孔延伸一直径,所述直径比沿所述基板支撑表面的对应突出件的直径大所述对应突出件的直径的大于或约5%。
6.如权利要求1所述的基板支撑组件,进一步包括:
密封带,所述密封带围绕所述静电吸盘主体的外部限定。
7.如权利要求6所述的基板支撑组件,进一步包括:
气体输送通道,所述气体输送通道穿过所述静电吸盘主体形成,其中所述气体输送通道被配置为将背面气体输送到所述多个突出件与所述密封带之间限定的容积中。
8.如权利要求7所述的基板支撑组件,其中所述气体输送通道与流体源流体耦接,并且其中所述流体源包括氦气。
9.如权利要求1所述的基板支撑组件,进一步包括:
电源,所述电源与嵌入在所述静电吸盘主体内的所述电极耦接,其中所述电源被配置为向所述电极提供吸附电压。
10.一种基板支撑组件,包括:
静电吸盘主体,其中所述静电吸盘主体沿所述静电吸盘主体的基板支撑表面限定多个突出件;以及
电极,所述电极嵌入在所述静电吸盘主体内,其中所述电极限定穿过所述电极的多个孔,其中所述多个孔中的每个孔被形成为与沿所述基板支撑表面的所述多个突出件中的突出件垂直地成直线。
11.如权利要求10所述的基板支撑组件,其中所述电极包括穿过所述静电吸盘主体并围绕所述多个突出件的连续电极。
12.如权利要求10所述的基板支撑组件,其中每个突出件由大于或约为1mm的直径表征。
13.如权利要求12所述的基板支撑组件,其中每个孔由比与所述孔成直线的对应突出件的直径更大的直径表征。
14.如权利要求13所述的基板支撑组件,其中每个孔延伸一直径,所述直径比沿所述基板支撑表面的对应突出件的直径大所述对应突出件的直径的大于或约3%。
15.如权利要求10所述的基板支撑组件,进一步包括:
密封带,所述密封带围绕所述静电吸盘主体的外部限定。
16.如权利要求15所述的基板支撑组件,进一步包括:
气体输送通道,所述气体输送通道穿过所述静电吸盘主体形成,其中所述气体输送通道被配置为将背面气体输送到所述多个突出件与所述密封带之间限定的容积中,其中所述气体输送通道与流体源流体耦接,并且其中所述流体源包括氦气。
17.如权利要求10所述的基板支撑组件,进一步包括:
电源,所述电源与嵌入在所述静电吸盘主体内的所述电极耦接,其中所述电源被配置为向所述电极提供吸附电压。
18.一种半导体处理方法,所述方法包括:
向嵌入在静电吸盘主体内的电极提供电压,其中所述静电吸盘主体沿着所述静电吸盘主体的基板支撑表面限定多个突出件,并且其中所述电极限定穿过所述电极的多个孔,其中所述多个孔中的每个孔被形成为与沿所述基板支撑表面的所述多个突出件中的突出件垂直地成直线;以及
将基板夹持至所述静电吸盘主体。
19.如权利要求18所述的半导体处理方法,其中所述电压大于或约为1000V。
20.如权利要求18所述的半导体处理方法,其中在所述多个突出件中的每个突出件处的吸附力小于或约为所述多个突出件中的每个突出件之间的吸附力的98%。
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