TW202135219A - 雙極靜電吸盤上的邊緣均勻性調諧 - Google Patents

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Abstract

74211103v.1
本技術的實施例可以包括靜電吸盤。吸盤可以包括頂表面，頂表面限定了吸盤的凹入部分。吸盤的凹入部分可以被配置為支撐基板。吸盤可以進一步包括第一電極和第二電極。第一電極和第二電極可設置在吸盤內。第一電極和第二電極可以實質共面。另外，吸盤可以包括第三電極。第三電極可以設置在吸盤內。此外，第三電極可以具有環形形狀。第三電極可以與第一電極和第二電極分開。另外，第三電極可以實質平行於第一電極和第二電極。還描述了包括靜電吸盤的系統和方法。

Description

雙極靜電吸盤上的邊緣均勻性調諧
本技術涉及半導體基板系統和方法。更具體地，本技術涉及具有具有多個電極的靜電吸盤的方法和系統。
在積體電路和其他電子裝置的製造中，電漿處理通常用於沉積或蝕刻各種材料層。例如，電漿增強化學氣相沉積（PECVD）處理是其中將電磁能施加到至少一種前驅物氣體或前驅物蒸汽以將前驅物轉化成反應性電漿的化學處理。電漿可以例如在原位在處理室內部產生，或者在遠離處理室定位的遠端電漿產生器中產生。此處理被廣泛用於在基板上沉積材料以生產高品質和高效能的半導體元件。
在當前的半導體製造產業中，隨著特徵尺寸的不斷減小，電晶體結構變得越來越複雜和具有挑戰性。為了滿足處理需求，先進的處理控制技術可用於控制成本並最大程度提高基板和晶粒的良率。通常，位於基板邊緣的晶粒會遭受良率問題，例如由於未對準而接觸以及對硬遮罩的選擇性差。在基板處理級別上，需要對處理均勻性控制進行改進，以允許在整個基板上進行精細的局部處理調整以及全域處理調整。
因此，需要允許在基板的邊緣處進行精細的局部處理調整的方法和設備。本技術解決了這些與其他的需求。
透過在基板支座中使用至少兩個雙極電極和一個環形電極，本技術的實施例可允許在處理和處理基板方面的優點。電極配置可允許在晶圓邊緣附近實現更好的離子通量可調諧性，這可導致沉積膜的更高均勻性。另外，雙極電極和環形電極的組合可以減小靜電吸盤所需的電壓。降低的電壓可以導致更少的電弧放電和更少的晶圓缺陷。此外，本技術的實施例可以減小晶圓上的靜電電荷對電漿的影響。結果，可以在吸附晶圓之後而不是同時點燃電漿，並且可以減少電漿點燃期間的短期電漿不穩定性。
本技術的實施例可以包括靜電吸盤。吸盤可包括頂表面。頂表面可限定吸盤的凹入部分，吸盤的凹入部分可以被配置為支撐基板。吸盤的凹入部分的特徵在於第一直徑。吸盤可以進一步包括第一電極和第二電極。第一電極和第二電極可設置在吸盤內。第一電極和第二電極可以實質共面。第一電極可以與第二電極分開。另外，吸盤可以包括第三電極。第三電極可以設置在吸盤內。此外，第三電極可以具有環形形狀。第三電極的特徵在於內徑。內徑可以大於第一直徑。第三電極可以與第一電極和第二電極分開。另外，第三電極可以實質平行於第一電極和第二電極。
本技術的實施例可以包括電漿處理系統。電漿處理系統可以包括靜電吸盤。吸盤可包括本文揭示的任何吸盤。系統可以進一步包括與第一電極和第二電極電連通的第一電源。第一電極和第二電極可以連接到第一電源，使得當第一電源向第一電極輸送電壓時，第一電極和第二電極具有相反的電壓。系統可以進一步包括與第三電極電連通的第二電源。
本技術的實施例可以包括一種處理基板的方法。方法可以包括將基板設置在靜電吸盤上。靜電吸盤可以包括第一電極、第二電極和第三電極。第一電極和第二電極可以實質共面。第三電極可以具有環形形狀。方法還可以包括向第一電極施加第一電壓。方法可以進一步包括將第二電壓施加到第二電極。第二電壓可以是第一電壓的相反電壓。另外，方法可以包括向第三電極施加第三電壓。
這些與其他的具體實施例（以及許多他們的優點與特徵），被結合下列說明與附加圖式更詳細地說明。
隨著半導體元件的特徵尺寸減小，處理變得更加複雜，並且導致其他挑戰。沉積在基板邊緣附近的層可能不如在基板中心附近的層均勻。晶圓邊緣附近的不均勻性可能導致元件無法正常工作或效能不佳，從而降低良率和/或可靠性。晶圓通常不完全平坦，並透過靜電吸附來減少晶圓彎曲。然而，靜電吸附晶圓可能會在晶圓的背面產生電弧。以前，當半導體元件較大時，在晶圓背面的電弧放電可能不是一個高度關注的問題，但是生產較小元件的處理有時包括沉積在晶圓背面的材料。這種電弧放電可能在晶圓的背面上產生缺陷，這繼而可能導致晶圓的正面上的缺陷。另外，習知地靜電吸附晶圓可在晶圓上積累電荷，並且可以影響電漿的點火和穩定性。如下所述，本技術的實施例可以克服這些挑戰。
圖1是根據一或更多個實施例的處理室100的截面圖。在一或更多個實例中，處理室100是沉積室，例如電漿增強化學氣相沉積（PECVD）室，其適合於在諸如基板154之類的基板上沉積一或更多種材料。在其他實例中，處理室100是適合於蝕刻諸如基板154之類的基板的蝕刻室。可以適於從本揭示的示例性態樣中受益的處理室的實例是Producer® Etch Processing Chamber 與Precision™ Processing Chamber，其可從位於加利福尼亞州聖克拉拉的應用材料公司商購獲得。可以想到其他處理室，包括來自其他製造商的處理室，可以適於從本揭示的態樣中受益。
處理室100可以用於各種電漿處理。在一個態樣中，處理室100可用於用一或更多種蝕刻劑執行乾式蝕刻。例如，處理室可以用於從諸如一或更多種碳氟化合物（例如，CF4 或C2 F6 ）、O2 、NF3 或它們的任何組合的前驅物點燃電漿。在另一種實施方式中，處理室100可以與一或更多種化學試劑一起用於PECVD。
處理室100可包括腔室主體102、蓋組件106和基板支撐組件104。蓋組件106可以定位在腔室主體102的上端。蓋組件106和基板支撐組件104可以與用於電漿或熱處理的任何處理室一起使用。任何製造商可提供的其他腔室也可以與上述組件一起使用。基板支撐組件104可以設置在腔室主體102內部，並且蓋組件106可以被耦合到腔室主體102並且將基板支撐組件104封閉在處理空間120中。腔室主體102包括形成在其側壁中的狹縫閥開口126。狹縫閥開口126可以選擇性地打開和關閉，以允許由基板搬運機器人（未示出）進入內部空間120以進行基板傳送。
電極108可以鄰近腔室主體102設置，並且可以將腔室主體102與蓋組件106的其他部件分開。電極108可以是蓋組件106的一部分，或者可以是單獨的側壁電極。電極108可以是環形或環狀構件，例如環形電極。電極108可以是圍繞處理空間120的圍繞處理室100的圓周的連續環，或者若需要的話可以在選定位置不連續。電極108也可以是穿孔電極，例如穿孔環或網狀電極。電極108也可以是板狀電極，例如二次氣體分配器。
隔離器110接觸電極108，並將電極108與氣體分配器112和腔室主體102進行電熱隔離。隔離器110可以由一或更多種介電材料製成或包含一或更多種介電材料。示例性介電材料可以是或包括一或更多種陶瓷、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、氧化矽、矽酸鹽或其任意組合。例如，隔離器110可以由氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁或其任意組合形成，或包含氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁或其任意組合。氣體分配器112具有開口118，用於將處理氣體吸收到處理空間120中。可以經由一或更多個導管114將處理氣體供應到處理室100，並且處理氣體可以在流過一或更多個開口118之前進入氣體混合區域116。氣體分配器112可以耦合到電源142，例如RF產生器。也可以使用直流電源、脈衝直流電源和脈衝射頻電源。
基板支撐組件104可包括基板支座180，基板支座180固持或支撐一或更多個基板154以進行處理。基板支座180可以透過軸144耦接到升降機構，軸144延伸穿過腔室主體102的底表面。升降機構可以透過波紋管柔性地密封到腔室主體102，波紋管防止真空從軸144周圍洩漏。升降機構可以允許基板支撐組件104在腔室主體102內在下部傳送位置和多個升高的處理位置之間垂直移動。
基板支座180可以由金屬或陶瓷材料形成或包含金屬或陶瓷材料。示例性的金屬或陶瓷材料可以是或包括一或更多種金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物或其任意組合。例如，基板支座180可以由鋁、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁或其任何組合形成或包含鋁、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁或其任意組合。雙極電極122a和122b可以耦合到基板支撐組件104。雙極電極122a和122b可以被嵌入在基板支座180內和/或耦合到基板支座180的表面。雙極電極122a和122b每個可以是板、穿孔板、網、絲網或任何其他分佈式佈置。
雙極電極122a和122b每個可以是調諧電極，並且可以透過導管146耦合到調諧電路136，導管146例如是設置在基板支撐組件104的軸144中的具有選定電阻（例如50Ω）的電纜。調諧電路136可以包括電子感測器138和電子調諧器或控制器140，其可以是可變電容器。電子感測器138可以是電壓或電流感測器，並且可以耦合至電子調諧器或控制器140以提供對處理空間120中的電漿條件的進一步控制。在一或更多個態樣中，電子調諧器或控制器140可用於調變雙極電極122a和122b上的阻抗。
雙極電極122a和122b都可以與電子感測器138電連通。在其他實施例中，雙極電極122a可以與電子感測器138電連通，並且雙極電極122b可以獨立地與第二電子感測器和第二電子調諧器或控制器電連通，這兩者都可以與電子感測器138和電子調諧器或控制器140相同。雙極電極122a和122b可以與電源（未示出）電連通。雙極電極122a和122b可以是偏置電極和/或靜電吸附電極。雙極電極122a和122b也可以是用於基板支座180的加熱器。
環形電極124可以耦合到基板支撐組件104。環形電極124可以被嵌入在基板支座180內。雙極電極122a和122b可以設置在環形電極124的上部上方。在一些實例中，環形電極124是偏壓電極和/或靜電吸附電極。環形電極124可以透過設置在基板支撐組件104的軸144中的一或更多根電纜或導管158耦合到調諧電路156。調諧電路156可以包括電源150和電耦合到環形電極124的處理控制器160。
舉例來說，電源150可以是在例如大約13.56 MHz的頻率下高達大約1000 W（但不限於大約1000 W）的RF能量的源，但是可以根據特定應用程式的需要提供其他頻率和功率。電源150可以能夠產生連續或脈衝功率中的一個或兩個。在一或更多個實例中，偏壓源可以是直流（DC）或脈衝DC源。在其他實例中，偏壓源可能能夠提供多個頻率，例如2 MHz和13.56 MHz。
處理控制器160可以包括DC電源162、RF產生器164、一或更多個電子感測器166以及一或更多個電子調諧器或控制器168。DC電源162可以將電壓提供給環形電極124，並且RF產生器164可以在電漿處理期間施加RF頻率。DC電源162可以提供和控制從0 V到大約1,000 V的電壓。在一或更多個態樣中，電子調諧器或控制器168可以用於調變環形電極124上的阻抗。例如，電子調諧器或控制器168可用於透過可變電容器來控制阻抗，使得對環形電極124的阻抗的大約5％至大約95％被控制。在一些態樣中，電子感測器166可以是電壓或電流感測器，並且可以耦合到電子調諧器或控制器168以提供對處理空間120中的電漿條件的進一步控制。
圖2A示出了根據一或更多個實施例的基板支撐組件204的俯視圖。基板支撐組件204可以是基板支撐組件104。基板支撐組件204可以包括雙極電極222a和222b，其可以是雙極電極122a和122b。雙極電極222a和222b可以由間隙隔開，此間隙可以由絕緣體填充。絕緣體可以是基板支撐組件204的主體。間隙的寬度可以減小或最小化。寬度可以是0.01到0.05英寸、0.05到0.1英寸、0.1到0.25英寸、0.25到0.5英寸或0.5英寸到1.0英寸。環形電極224可以設置在雙極電極222a和222b下方。環形電極224可以是環形電極124。
雙極電極222a和222b以及環形電極224可以獨立地嵌入或部分嵌入基板支座280中。基板支座280可以是基板支座180。雙極電極222a和222b可以是板、穿孔板、網、絲網或任何其他分佈式佈置。雙極電極222a和222b可以由一或更多種導電金屬或材料形成，或包含一或更多種導電金屬或材料，例如鋁、銅、其合金或它們的任何混合物。環形電極224可以是圓環。但是，可以考慮其他形狀。環形電極224可以是連續的或在整個空間中都具有空間。在一些實施方式中，雙極電極222a和環形電極124是陰極。
在一或更多個實例中，雙極電極222a和222b的組合表面積具有比環形電極224更大的表面積。在一些實例中，環形電極224的外徑大於雙極電極222a和222b的直徑。環形電極224可以由一或更多種導電金屬或材料形成，或包含一或更多種導電金屬或材料，例如鋁、銅、其合金或它們的任何混合物。環形電極224可以圍繞雙極電極222a和222b。在一些實施例中，環形電極224與雙極電極222a和222b至少部分重疊。
如圖2B所示，雙極電極222a和222b以及環形電極224可以耦合到分開的電源。環形電極225可以耦合到電源250。雙極電極222a和222b可以耦合到電源270。雙極電極222a和222b可以被配置為接收電源270的相等且相反的電壓。電源250和電源270可以獨立地是DC電源或RF電源，具有本文描述的任何功率、電壓或頻率，包括圖1中描述的任何功率、電壓或頻率。為了圖示的清楚起見，圖2B未示出可包括在電源250和270中的控制器、濾波器、調諧器或感測器。但是，可以包括任何合適的控制器、濾波器、調諧器或感測器。
複數個雙極電極222a和222b以及環形電極224可以被獨立地供電和控制。對雙極電極222a和222b的功率分配可以是與環形電極124的功率分配路徑分開的路徑。這樣，電流的行進路徑可能會被分流成不同的部分中，以促進更寬的分佈，隨後可以改善處理的均勻性。另外，環形電極224與雙極電極222a和222b之間的垂直間隔可以擴展耦合功率並且可以增加處理均勻性。
在一些實施方式中，雙極電極222a和222b可以用作吸附電極，同時還可以用作RF或DC電極。環形電極224可以是RF或DC電極，其與雙極電極222a和222b一起可以調諧電漿。雙極電極222a和222b以及環形電極224可產生相同頻率或不同頻率的功率。
在一或更多個實施例中，可以改變來自電源250和電源270之一或兩者的RF功率，以調諧電漿。例如，感測器（未示出）可以用於監視來自雙極電極222a和222b以及環形電極224中的任何一個或任何組合的RF能量。來自感測器裝置的資料可以被傳送並用於改變施加到電源250和/或電源270的功率。
在另一個實施例中，可以將第一阻抗和/或電壓施加或以其他方式提供給雙極電極222a和222b，並且可以獨立地將第二阻抗和/或電壓施加或以其他方式提供給環形電極124。第一阻抗和/或電壓的參數以及第二阻抗和/或電壓的參數可以基於監視參數被獨立地監視、控制和調節。第一和/或第二阻抗中的每一個都可以獨立地增加和/或減小，例如被調變，以便改善基板上表面的均勻性。而且，第一和/或第二電壓中的每一個都可以獨立地增加、減小、調變或以其他方式調節，以便改善基板表面上的均勻性。
在一或更多個實例中，可以分別對第一和/或第二阻抗和/或第一和/或第二電壓中的每一個進行調變，以將基板表面的均勻性的面內畸變（IPD）降低40％或更大（在不改變輪廓的情況下，在調整或調變任何阻抗或電壓之前相對於基板表面的IPD）。例如，第一和/或第二阻抗和/或第一和/或第二電壓中的每一個可以被獨立地調變以將基板表面均勻性的IPD降低約50％、約60％、約70％或更大，而無需更改輪廓。在一些實例中，可以將電漿均勻性的IPD降低約40％至約70％（在不改變輪廓的情況下，在調整或調變任何阻抗或電壓之前相對於基板表面的IPD）。
在一種實施方式中，雙極電極222a和222b與環形電極224同時被供電。在一種實施方式中，雙極電極222a和222b接通，而環形電極224斷開。在一種實施方式中，雙極電極222a和222b關閉，而環形電極224開啟。在供電的雙極電極222a和222b與環形電極224之間進行調變可有助於控制基板邊緣處的電漿特性。另外，單獨地調諧到環形電極224和雙極電極222a和222b中的每一個的電源可以導致增加或減少的電漿密度。改變雙極電極222a和222b以及環形電極224上的電壓/電流分佈可以促進電漿在基板上的空間分佈。
圖3描繪了根據一或更多個實施例的包括基板支座380的基板支座組件304的局部透視圖。在此實施方式中，基板354被定位或以其他方式設置在雙極電極322b上方，雙極電極322b在環形電極324上方。雙極電極322b和環形電極324被示為彼此水平重疊。基板354設置在基板支座380的凹入部分306內。環形電極324設置在基板支座380內，使得環形電極324周向圍繞基板354和凹入部分306。基板支撐組件304、基板支座380、雙極電極322b和環形電極324可以是本文描述的任何類似的組件，包括與圖1、圖2A與圖2B一起描述的組件。儘管僅顯示了一個雙極電極，但是基板支撐組件304可以針對基板支撐組件304的直徑對稱，使第二個雙極電極位於基板支撐組件304的另一側。
在圖3中示出了各種尺寸。基板354的邊緣與凹入部分306的邊緣之間的距離308可以為0.01至0.25英寸。對凹入部分306的邊緣的角度310可以為0至90度。更大的垂直角度可能會增加不希望的離子散射。在基板支座380的邊緣處的平坦部分的寬度312可為0.25至1.23英寸。從基板支座380的頂部到環形電極324的頂部的距離314可以是0.01至0.3英寸。從基板支座380的頂部到凹入部分306的高度316可以是0至0.25英寸。從基板354的邊緣到環形電極324的橫向距離318可以是0.005至0.2英寸。雙極電極322b和環形電極324的重疊寬度320可以為-0.25至0.25英寸，包括0英寸。負的重疊寬度320意味著雙極電極322b和環形電極324不重疊，而是被間隙隔開。圖3中的尺寸可以用於直徑為300 mm的基板354。對於具有更大或更小的直徑的基板，尺寸可以與基板直徑成線性比例，或者可以應用相同的尺寸範圍。
本技術的益處可以包括增強對基板的電漿相鄰邊緣的控制。可以改變到三個電極的電壓或阻抗以控制電漿。電漿控制的增加導致電漿均勻性的提高。控制環形電極的功率可以允許在基板的邊緣處更均勻的沉積或蝕刻。環形電極可能會影響晶圓邊緣的離子通量。改變環形電極的阻抗或電容也可以改變電漿的阻抗。在某些電壓下，可以改善晶圓邊緣的均勻性。在135 mm至148 mm的範圍內的位置處的沉積膜的平均厚度範圍（0 mm為晶圓的中心）相對於晶圓中心的厚度的百分比可以為1％至2％、2％至3％或3％至4％。
另外，本技術的實施例可以減小吸附電壓，這可以減小電弧，並且還可以減小對晶圓的背面損壞。使用三個電極（兩個雙極電極和一個環形電極）可能會降低吸附電壓。發現在使用兩個雙極電極和一個環形電極時的吸附電壓，降低了在電漿阻抗不穩定性開始之前所需的最低吸附電壓。例如，對於單極電極和環形電極，在600 V及更低的電壓下會看到電漿阻抗不穩定性。相比之下，對於雙極電極和環形電極，在200 V及更低的電壓下會看到電漿阻抗不穩定性。由於環形電極可以充當限制環以減少來自雙極電極的洩漏電流，因此可以實現較低的吸附電壓。
為了在觀察到電漿阻抗的電壓上提供一定的餘量，雙極電極的最小吸附電壓可以設置為±300 V，而單極電極的最小吸附電壓可以設置為-700 V，作為範例。吸附電壓可能降低50％以上，這出乎意料的是，它比添加另一個用於靜電吸附的電極所期望的還要大。在一些實施例中，當使用具有環狀電極的雙極電極時，吸附電壓可以降低30％至40％、40％至50％、50％至60％、60％至70％、70％至80％或80％至90％，與單極電極或帶環狀電極的單極電極相比。降低吸附電壓可以減少晶圓背面的電弧，從而可以減少晶圓缺陷。在一些情況下，晶圓的背面可以具有沉積的膜，沉積的膜可能由於在基板支座的表面上的電弧而損壞。降低吸附電壓還可以降低操作成本並增加設備的壽命，包括本文所述的基板支撐組件的任何部分。在某些情況下，雙極電極的吸附電壓可以相同或接近單極電極的吸附電壓，但是雙極電極的面積可以減小。例如，雙極電極的總面積可以是基板面積的50％至60％、60％至70％、70％至80％、80％至90％或90％至95％。
本技術的一些實施例的另一個益處是在將基板靜電吸附到基板支座上之後開啟電漿的能力。在具有單極電極的系統中，靜電吸附晶圓會使晶圓帶電，這可能會影響具有正電荷的電漿。在吸附晶圓的同時打開電漿可能會導致暫態電漿效應，這可能會對基板的處理產生負面影響。在本技術的實施例中，雙極電極使晶圓的充電均勻，從而減小了晶圓在電漿上的靜電吸盤的影響。
本技術的實施例可以包括靜電吸盤。吸盤可以是基板支撐組件104，基板支撐組件204或基板支撐組件304。吸盤可包括頂表面。頂表面可以限定吸盤的凹入部分（例如，凹入部分306）。吸盤的凹入部分可以被配置為支撐基板。基板可以是半導體晶圓，包括矽晶圓或絕緣體上矽晶圓。基板可以是基板154或基板354。吸盤的凹入部分可以是實質平坦的。吸盤的凹入部分可以是圓形的並且可以以第一直徑為特徵。第一直徑可以大於基板的直徑，並且基板可以位於凹入部分內。
吸盤還可以包括絕緣體。絕緣體可以是吸盤的主體。絕緣體可以包括本文描述的任何金屬、陶瓷材料或絕緣材料。作為示例，絕緣體可以包括氧化鋁。在一些實施例中，在吸盤的主體內，絕緣體可以是空氣或真空。
吸盤可以進一步包括第一電極和第二電極。第一電極和第二電極可以是本文描述的任何雙極電極，包括例如雙極電極122a、122b、222a和222b。第一電極和第二電極可以實質共面。例如，第一電極和第二電極可以處於相同的豎直高度，此高度沿著與由吸盤支撐的基板正交的線。第一電極可以與第二電極分開。第一電極和第二電極可以被絕緣體分開。例如，在圖2A中，雙極電極222a和222b被均勻的間隙分開。即使在圖2A中未示出絕緣體，均勻間隙也可以是絕緣體。第一電極和第二電極可以包括網或本文描述的任何材料。與板相比，網可以是優選的，因為較少的電荷可以積累在網中，這可以減少在去除基板時當電極放電時的電弧放電、處理和其他問題。
第一電極和第二電極可以具有實質相同的表面積。第一電極可以是實質上半圓形的。第二電極可以是實質上半圓形的。例如，若使第一電極和第二電極沿著直邊彼此接觸，則第一電極和第二電極可以形成圓形或大致圓形。
第一電極和第二電極的特徵在於第二直徑。例如，第二直徑可以是與設置在吸盤中的第一電極和第二電極外接的最小圓的直徑。第二直徑可以大於凹入部分的第一直徑。
第一電極可以被配置為使得當將基板設置在凹入部分中並且向第一電極施加第一電壓時，第一靜電力將基板保持在吸盤上。第二電極可以被配置為使得當將基板設置在凹部中並且向第二電極施加第二電壓時，第二靜電力將基板保持到吸盤。第二電壓可以具有與第一電壓相反的極性。第一電壓可以具有與第二電壓相同的幅度，但是可以為負而不是正電壓。
在一些實施例中，吸盤可包括除第一電極和第二電極之外的一或更多個電極。第一電極、第二電極以及一或更多個電極中的每一個可以具有實質相同的面積。相同的面積可以在基板上允許相等量的正電荷和負電荷，從而使電荷在基板上具有相等的力以固定基板。第一電極、第二電極以及一或更多個電極的外邊緣可以描繪圓的圓周。例如，每個電極可以是圓形的扇區。總的來說，吸盤可以包括2、4、6或8個圓的扇形作為電極。
另外，吸盤可以包括第三電極。第三電極可以具有環形形狀。第三電極可包括本文所述的任何環形電極，包括例如環形電極124、環形電極224或環形電極324。第三電極的特徵在於內徑，其中內徑表徵第三電極的環內的圓形孔。內徑可以大於凹入部分的第一直徑。內徑可以小於第一電極和第二電極的第二直徑。第三電極可以與第一電極和第二電極分開。絕緣體可以將第三電極與第一電極和第二電極分開。
第三電極的特徵在於外徑。外徑可以是外接第三電極的最小圓的直徑。外徑可以大於第一電極和第二電極的第二直徑。
第三電極可以實質平行於第一電極和第二電極。第三電極可以設置成比第一電極遠離頂表面更遠離頂表面。第三電極可以低於基板、第一電極和第二電極。低於基板的第三電極可以減少到基板的電弧。特定而言，若第三電極在基板支座的非凹入部分中的基板上方，則可能在基板的邊緣處形成一些電弧。第三電極可包括網或本文描述的任何材料。
本技術的實施例可以包括電漿處理系統。電漿處理系統可以包括靜電吸盤，其可以是本文所述的任何吸盤。系統可以包括與第一電極和第二電極電連通的第一電源。第一電源可以是電源270。第一電極和第二電極可以連接到第一電源，使得當第一電源向第一電極輸送電壓時，第一電極和第二電極具有相反的電壓。第一電源可以是直流電源或射頻電源。系統可以進一步包括與第三電極電連通的第二電源。第二電源可以是RF電源或DC電源。
在一些實施例中，電漿處理系統可以包括電腦系統。電腦系統可以包括存儲複數個指令的非暫態性電腦可讀取媒體。複數個指令可以包括本文描述的任何方法，包括以下描述的方法400。一或更多個處理器可以透過將命令發送到電漿處理系統的組件來執行指令。電漿處理系統的組件可以包括基板處理機器人，以將基板移動到處理中、移動到吸盤上、離開吸盤並移出處理區域。
圖4示出了根據本技術的一些實施例的處理基板的方法400的示例性操作。方法400可以包括使用本文描述的任何吸盤或系統。
在框402處，方法400可以包括將基板設置在靜電吸盤上。靜電吸盤可以是本文所述的任何靜電吸盤，包括基板支撐組件104、基板支撐組件204或基板支撐組件304。靜電吸盤可以包括第一電極、第二電極和第三電極。第一電極和第二電極可以實質共面。第三電極可以具有環形形狀。電極可以是本文所述的任何電極。
在框404，方法400可以包括將第一電壓施加到第一電極。第一電壓可以是直流電壓或射頻電壓。若第一電壓是DC電壓，則第一電壓可以具有幅度為50 V至100 V、100 V至200 V、200 V至300 V或300 V至400 V的電壓，若第一電壓是RF電壓，則第一電壓可以具有50 V至100 V、100 V至200 V、200 V至300 V或300 V至400 V的最大電壓。
在框406，方法400可以包括將第二電壓施加到第二電極。第二電壓可以是第一電壓的相反電壓。例如，若第一電壓為正，則第二電壓為負且幅度相同。在一些實施例中，第二電壓可以具有與第一電壓不同的幅度。若第二電壓是RF，則第二電壓可以在瞬間與第一電壓相反，並且第二平均電壓可以與第一平均電壓相同。
在框408處，方法400可包括將第三電壓施加到第三電極。第三電壓可以是RF電壓。所施加的最大第三電壓的大小與所施加的最大第一電壓的大小的比，可以為0.1至0.5、0.5至1.0、1.0至1.5、1.5至2.0、2.0至3.0或3.0或更大。
另外，方法400可以包括將靜電吸盤加熱到500℃至600℃、600℃至700℃或大於700℃的溫度。方法400可以進一步包括在處理區域中形成電漿。可以在向雙極電極施加功率之後形成電漿。基板可以設置在處理區域中。方法400可以包括熄滅電漿並且從處理區域和電漿處理系統去除基板。
可以利用雙極電極和環形電極來調諧電漿。在一或更多個實施例中，一種用於調節腔室中的電漿的方法可以包括向雙極電極施加第一射頻功率並且向環形電極施加第二射頻功率。方法還可以包括監視第一和第二射頻功率的參數，並基於監視的參數來調整第一和第二射頻功率中的一個或兩個。
在其他實施例中，一種用於調節腔室中的電漿的方法可以包括向雙極電極施加第一阻抗、第一電壓或第一阻抗和電壓的組合，以及向環形電極施加第二阻抗、第二電壓或第二阻抗和電壓的組合。方法還可包括監視第一阻抗、第二阻抗、第一電壓、第二電壓或其任意組合的一或更多個參數，並調節第一阻抗、第二阻抗、第一電壓、第二電壓、或其基於監視參數的任意組合中的一或更多者。
在上文說明中，為了解釋的目的，闡述了多種細節，以期通透徹瞭解本技術的各種具體實施例。然而熟習本領域者將顯然瞭解到，特定具體實施例的實作可並不需要這些特定細節的一些（或是需要額外的細節）。
在已揭示了數種具體實施例之後，熟習本領域者將理解到，可使用各種修改、替代性結構與均等範圍，而不脫離所揭示具體實施例的精神。此外，並未說明一些為人熟知的處理與要素，以避免不必要地模糊本技術。因此，上文的說明不應被視為限制技術的範圍。另外，方法或處理可以被描述為順序的或分步的，但是應當理解，操作可以同時執行，或者以與所列順序不同的順序執行。
在提供一系列值的情況下，應當理解，除非上下文另有明確規定，否則還具體揭示了此範圍的上限和下限之間的每個中間值，至下限單位的最小部分。在所述範圍內的任何陳述值或未陳述的介入值與所述範圍內的任何其他陳述或介入值之間的任何較窄範圍都包括在內。這些較小範圍的上限和下限可以獨立地包括在此範圍內或排除在此範圍內，且包含上下限之一者、兩者、或皆不包含的較小範圍中的每一範圍也被包含在本技術內，且受制於所陳述範圍中任何特別排除的限制。在所陳述的範圍包含上下限之一者或兩者時，也包含了排除了這些上下限之任一者或兩者的範圍。
說明書與附加申請專利範圍中所使用的單數形式「一(a)」、「一(an)」以及「該」，包含複數的參照物，除非背景內容清楚表示並非如此。因此，例如，對「電極」的引用包括多個這樣的電極，而對「電源」的引用包括對本領域技術人員已知的一或更多個電源及其均等物，等等。
此外，本說明書和下列申請專利範圍中使用的詞語「包含(comprise(s))」、「包含(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」和「具有(including)」，意為指明所陳述的特徵、整數、部件、或作業的存在，但他們不排除存在或添加一或更多個其他特徵、整數、部件、作業、步驟、或組。
100:處理室 102:腔室主體 104:基板支撐組件 106:蓋組件 108:電極 110:隔離器 112:氣體分配器 114:導管 116:氣體混合區域 118:開口 120:處理空間 124:環形電極 126:狹縫閥開口 136:調諧電路 138:電子感測器 140:電子調諧器或控制器 142:電源 144:軸 146:導管 150:電源 154:基板 156:調諧電路 158:電纜或導管 160:處理控制器 162:DC電源 164:RF產生器 166:電子感測器 168:電子調諧器或控制器 180:基板支座 204:基板支撐組件 224:環形電極 250:電源 270:電源 280:基板支座 304:基板支座組件 306:凹入部分 308:距離 310:角度 312:寬度 314:距離 316:高度 318:橫向距離 320:重疊寬度 324:環形電極 354:基板 380:基板支座 400:方法 122a:雙極電極 122b:雙極電極 222a:雙極電極 222b:雙極電極 322b:雙極電極 402-408:步驟
參照說明書的其餘部分與圖式，可進一步理解所揭示技術的本質與優點。
圖1圖示根據本技術的具體實施例的示例性處理室的截面示意圖。
圖2A示出了根據本技術的一些實施例的基板支撐組件的俯視圖。
圖2B示出了根據本技術的一些實施例的電極的電配置。
圖3示出了根據本技術的一些實施例的基板支撐組件的局部透視圖。
圖4示出了根據本技術的一些實施例的在處理基板中的示例性操作。
數個圖式被包含以作為示意圖。應瞭解到圖式是用於說明，且不應被視為具有實際尺寸比例，除非特定說明其為實際尺寸比例。此外，作為示意圖，圖式被提供以幫助理解，且可不包含相較於實際呈現的所有態樣或資訊，並可包含誇大的內容以供說明。
在附加圖式中，類似的組件及（或）特徵可具有相同的元件符號。再者，相同類型的各個組件，可由元件符號之後的字母來分辨，此字母分辨類似的組件。若說明書中僅使用了首個元件符號，則其說明可適用於具有相同的首個元件符號的類似組件之任意者，不論其字尾字母為何。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
222a:雙極電極
222b:雙極電極
224:環形電極
250:電源
270:電源

Claims (20)

  1. 一種靜電吸盤，該吸盤包括： 一頂表面，其中： 該頂表面限定了該吸盤的一凹入部分， 該吸盤的該凹入部分被配置為支撐一基板，並且 該吸盤的該凹入部分的特徵在於一第一直徑； 一第一電極和一第二電極，其中： 該第一電極和該第二電極設置在該吸盤內， 該第一電極和該第二電極實質共面，並且 該第一電極與該第二電極分開；和 一第三電極，其中： 該第三電極設置在該吸盤內， 該第三電極為一環形， 該第三電極的特徵在於一內徑， 該內徑大於該第一直徑， 該第三電極與該第一電極和該第二電極分開，並且 該第三電極實質平行於該第一電極和該第二電極。
  2. 如請求項1所述之吸盤，其中該第一電極和該第二電極具有實質相同的表面積。
  3. 如請求項1所述之吸盤，其中： 該第一電極包括一網，以及 該第二電極包括一網。
  4. 如請求項1所述之吸盤，其中： 該第三電極包括一網。
  5. 如請求項1所述之吸盤，其中該第三電極設置成比該第一電極更遠離該頂表面。
  6. 如請求項1所述之吸盤，其中： 該第一電極和該第二電極的特徵在於一第二直徑，並且 該第二直徑大於該內徑。
  7. 如請求項6所述之吸盤，其中： 該第三電極的特徵在於一外徑，並且 該外徑大於該第二直徑。
  8. 如請求項1所述之吸盤，其中： 該第一電極實質上是半圓形的，並且 該第二電極實質上是半圓形的。
  9. 如請求項1所述之吸盤，該吸盤進一步包括： 除該第一電極、該第二電極和該第三電極之外的一或更多個電極，其中： 該第一電極的一外邊緣、該第二電極的一外邊緣以及該一或更多個電極的一外邊緣可以描繪一圓的圓周。
  10. 如請求項1所述之吸盤，其中： 該第一電極被配置為使得當將該基板設置在該凹入部分中並且向該第一電極施加一第一電壓時，一第一靜電力將該基板保持在該吸盤上，以及 該第二電極被配置為使得當將該基板設置在該凹入部分中並且向該第二電極施加一第二電壓時，一第二靜電力將該基板保持在該吸盤上，該第二電壓具有與該第一電壓相反的一極性。
  11. 如請求項1所述之吸盤，其中該吸盤進一步包括與該第三電極電連通的一調諧電路。
  12. 一種電漿處理系統，該系統包括： 一種靜電吸盤，該靜電吸盤包括： 一頂表面，其中： 該頂表面限定了該吸盤的一凹入部分， 該吸盤的該凹入部分被配置為支撐一基板，並且 該吸盤的該凹入部分的特徵在於一第一直徑； 一第一電極和一第二電極，其中： 該第一電極和該第二電極設置在該吸盤內， 該第一電極和該第二電極實質共面，並且 該第一電極與該第二電極分開；和 一第三電極，其中： 該第三電極設置在該吸盤內， 該第三電極為一環形， 該第三電極的特徵在於一內徑， 該內徑大於該第一直徑， 該第三電極與該第一電極和該第二電極分開，並且 該第三電極實質平行於該第一電極和該第二電極； 與該第一電極和該第二電極電連通的一第一電源，其中： 該第一電極和該第二電極連接到該第一電源，使得當該第一電源向該第一電極輸送電壓時，該第一電極和該第二電極具有相反的電壓；以及 與該第三電極電連通的一第二電源。
  13. 如請求項12所述之系統，其中： 該第一電源是一直流電源。
  14. 如請求項12所述之系統，其中： 該第二電源是一射頻電源。
  15. 一種用於處理一基板的方法，該方法包含以下步驟： 將該基板放置在一靜電吸盤上，其中： 該靜電吸盤包括一第一電極、一第二電極和一第三電極， 該第一電極和該第二電極實質共面，並且 該第三電極為一環形； 向該第一電極施加一第一電壓； 向該第二電極施加一第二電壓，其中該第二電壓是該第一電壓的相反電壓；和 向該第三電極施加一第三電壓。
  16. 如請求項15所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 在一處理區域中形成一電漿，該基板設置在該處理區域中。
  17. 如請求項15所述之方法，其中該第三電壓是一RF電壓。
  18. 如請求項15所述之方法，其中該第一電壓和該第二電壓是DC電壓。
  19. 如請求項15所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 將該靜電吸盤加熱到至少600°C的一溫度。
  20. 如請求項15所述之方法，其中該第一電壓的一量值小於或等於300 V。
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