TW202400338A

TW202400338A - 具有雷射加工的檯面的靜電吸盤

Info

Publication number: TW202400338A
Application number: TW112108241A
Authority: TW
Inventors: 維傑Ｄ帕克
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2023-03-07
Publication date: 2024-01-01
Also published as: US20230294208A1; WO2023183107A1

Abstract

描述了用於反應器或電漿處理腔室的靜電吸盤(ESC)和製造ESC的方法。在實例中，製造基板支撐組件的方法包括提供陶瓷頂板，陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。複數個檯面在處理區域內且在陶瓷板的頂表面上形成。雷射加工複數個檯面中的一或多個檯面以降低或增加複數個檯面中的一或多個檯面的表面粗糙度。

Description

具有雷射加工的檯面的靜電吸盤

本揭示案的實施例係關於反應器或電漿處理腔室領域，並且特定言之係關於具有雷射加工檯面（mesa）的靜電吸盤。

諸如反應器或電漿反應器的處理系統用於在諸如半導體晶圓或透明基板的基板上形成元件。通常將基板保持到支撐件上以進行處理。可以藉由真空、重力、靜電力或藉由其他合適的技術將基板保持到支撐件上。在處理期間，藉由從耦合到電極的一或多個功率源向腔室中的電極施加功率，例如射頻(RF)功率，而將腔室中的前驅物氣體或氣體混合物激勵（例如激發）成電漿。激發的氣體或氣體混合物反應以在基板表面上形成材料層。此層可以是例如鈍化層、閘極絕緣體、緩衝層及/或蝕刻終止層。

在半導體和其他行業中，靜電吸盤(ESC)用於在處理基板期間將工件（例如基板）保持在支撐件上。典型的ESC可包括基底、設置在基底上的電絕緣層以及嵌入電絕緣層中的一或多個電極。ESC可配備嵌入式電加熱器，以及流體耦合至熱傳遞氣體源以用於在處理期間控制基板溫度。在使用期間，ESC緊固至處理腔室中的支撐件上。ESC中的電極藉由電壓源相對於設置在ESC上的基板電偏壓。相反的靜電荷積聚在ESC的電極中和基板的表面上，絕緣層阻止電荷在其間流動。在基板處理期間，由靜電荷積累產生的靜電力將基板保持到ESC。

本揭示案的實施例包括用於反應器或電漿處理腔室的靜電吸盤(ESC)和製造ESC的方法。

在實施例中，製造基板支撐組件的方法包括提供陶瓷頂板，陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。複數個檯面在處理區域內和陶瓷板的頂表面上形成。雷射加工複數個檯面中的一或多個檯面以降低複數個檯面中的一或多個檯面的表面粗糙度。

在實施例中，製造基板支撐組件的方法包括提供陶瓷頂板，陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。複數個檯面在處理區域內和陶瓷板的頂表面上形成。雷射加工複數個檯面中的一或多個檯面以增加複數個檯面中的一或多個檯面的表面粗糙度。

在實施例中，基板支撐組件包括陶瓷頂板，陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。一或多個DC銅焊連結位於該陶瓷頂板內。一或多個電極位於陶瓷頂板內。複數個檯面位於處理區域內且位於陶瓷板的頂表面上。一或多個檯面是雷射加工的檯面。

描述了用於電漿處理腔室的靜電吸盤(ESC)和製造ESC的方法。在下面的描述中，闡述了許多特定細節，例如靜電吸盤部件和材料體系，以便提供對本揭示案的實施例的透徹理解。對於本領域的技術人員來說顯而易見的是，可以在沒有該等特定細節的情況下實踐本揭示案的實施例。在其他情況下，諸如電漿增強化學氣相沉積（PECVD）或電漿增強原子層沉積（PEALD）處理等眾所周知的態樣未被詳細描述，以免不必要地模糊本揭示案的實施例。此外，應當理解，圖中所示的各種實施例是示例性表示，不一定按比例繪製。

一或多個實施例針對檯面的雷射加工以產生表面光滑度或產生表面粗糙度。實施例可以包括用於在陶瓷或金屬基座的頂部上製造檯面的乾燥和清潔方法。在一個實施例中，本文描述的方法提供了一種快速、精確的方法，該方法可係針對重複可編程的。在一或多個實施例中，檯面輪廓是雷射加工的。

為了提供上下文，將某些表面粗糙度和輪廓渲染到基座頂部上的檯面可能是有益的。此可能涉及陶瓷或金屬邊緣輪廓加工和表面粗糙度(Ra)控制。以前的方法涉及拋光，但該等方法可能並不乾淨。

實施本文描述的實施例的優點及/或本文描述的實施例的屬性可涉及以下一或多項：(1)用於最小接觸面積拋光或粗糙化的應用；(2)僅加工某些檯面的可能性；(3)非常快速的處理，例如每個檯面數秒的尺度；(4)與漿料處理相比，此是一種非常乾淨的處理；(5)可以對邊緣進行輪廓加工以移除尖角，從而在晶圓上提供少量顆粒；(6)雷射點可以調整；及/或(7)適用於加工陶瓷，例如氧化鋁或AlN。

在一個實施例中，檯面首先被製造成具有由檯面製造處理（例如使用噴砂）規定的表面粗糙度（Ra）。使用雷射修整檯面的邊緣以獲得目標輪廓和Ra。在一個實施例中，首先用8-12 RA或6-8 Ra製造的具有大約1mm直徑檯面的ESC表面被雷射加工以提供1-4 Ra。在另一個實施例中，首先用1-4 Ra製造的具有大約1mm直徑檯面的ESC表面被雷射加工以提供6-8 Ra或8-12 Ra。

為了提供上下文，ESC表面上的檯面可用於支撐工件，如從ESC頂板的全局頂表面稍微凸起。在示例性實施例中，檯面覆蓋可以是處理表面的總表面積的大約65%，但可以更大或更小。檯面可以為約15微米高，但可以更高或更短。檯面的直徑可以為約1 mm，但可以更大或更小。

ESC表面可以具有在頂表面上製造的檯面，例如，藉由研磨或噴砂。此種檯面可以描述為與陶瓷頂板的頂表面連續。檯面可以形成在陶瓷表面內或者可以是添加到陶瓷表面的顆粒，例如金剛石顆粒。第1A圖圖示了根據本揭示案的實施例的靜電吸盤(ESC)的頂表面的平面圖和對應的放大圖150。

參考第1A圖，ESC 100的頂表面102包括圍繞內部區域106的外部區域104。頂表面102可以是陶瓷表面，例如氧化鋁表面的氮化鋁。內部區域106可以包括其中具有電極佈線108的處理區域107，該電極佈線例如略低於陶瓷的表面。電極佈線108可以是例如ESC 100的靜電電極。處理區域107亦可以包括DC銅焊接頭位置110，例如略低於陶瓷表面的位置。在處理區域107的表面中製作複數個檯面112。在一個實施例中，一或多個檯面112是雷射加工的檯面，如下所述。

第1B圖圖示了根據本揭示案的實施例的藉由雷射加工降低檯面表面粗糙度的方法的剖視圖。

參考第1B圖，製造基板支撐組件的方法包括提供陶瓷頂板，該陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。複數個檯面，例如檯面160，在處理區域內和陶瓷板的頂表面上形成。執行複數個檯面中的一或多個的雷射加工，以減小複數個檯面中的一或多個的表面粗糙度，例如以形成檯面170。在一個實施例中，降低表面粗糙度包括從8-12微米Ra之間降低到1-4微米Ra之間。在一個實施例中，減小複數個檯面中的一或多個的表面粗糙度包括在複數個檯面中的一或多個上形成圓角，如第1B圖中所示。

應當理解，根據吸附需要或吸附行為，藉由雷射加工ESC的所有檯面來降低檯面表面粗糙度可能不是最佳的。在一個實施例中，複數個檯面中的一或多個（類型170）僅包括該複數個檯面中的少於所有檯面（類型160），此在ESC表面上留下類型160和170兩者。

在一個實施例中，複數個檯面與陶瓷頂板的頂表面連續。在一個實施例中，陶瓷頂板包含氮化鋁。在一個實施例中，陶瓷頂板包含氧化鋁。在一個實施例中，方法進一步包括在陶瓷頂板內形成一或多個電極。

第1C圖圖示根據本揭示案的實施例的藉由雷射加工增加檯面表面粗糙度的方法的剖視圖。

參考第1C圖，製造基板支撐組件的方法包括提供陶瓷頂板，該陶瓷頂板具有帶處理區域的頂表面。複數個檯面，例如檯面180，在處理區域內和陶瓷板的頂表面上形成。執行複數個檯面中的一或多個檯面的雷射加工，以增加複數個檯面中的一或多個檯面的表面粗糙度，例如以形成檯面190。在一個實施例中，增加表面粗糙度包括從1-4微米Ra之間增加到8-12微米Ra之間。在一個實施例中，增加複數個檯面中的一或多個的表面粗糙度包括在複數個檯面中的一或多個檯面上形成尖角，如第1C圖中所示。

應當理解，根據吸附需要或吸附行為，藉由雷射加工ESC的所有檯面來增加檯面的表面粗糙度可能不是最佳的。在一個實施例中，複數個檯面中的一或多個（類型190）僅包括少於所有檯面（類型180）的部分，此在ESC表面上留下類型180和190。

在一個實施例中，複數個檯面與陶瓷頂板的頂表面連續。在一個實施例中，陶瓷頂板包括氮化鋁。在一個實施例中，陶瓷頂板包括氧化鋁。在一個實施例中，方法進一步包括在陶瓷頂板內形成一或多個電極。

應當理解，根據本文所述的實施例，可以使用任何合適的雷射加工處理來雷射加工檯面。例如，可以使用基於奈秒的雷射加工處理、基於皮秒的雷射加工處理或基於飛秒的雷射加工處理。

在一個實施例中，檯面是用高斯雷射束雷射加工的，然而，亦可以使用非高斯光束。此外，光束可以是靜止的或旋轉的。在一個實施例中，基於飛秒的雷射器被用作雷射加工處理的源。例如，在一個實施例中，使用波長在可見光譜加上紫外（UV）和紅外（IR）範圍（總計寬帶光譜）的雷射來提供基於飛秒的雷射，亦即脈衝寬度為飛秒量級（10 ^-15秒）的雷射。

在雷射束是基於飛秒的雷射束的情況下，在一個實施例中，飛秒雷射源的脈衝寬度大約在10飛秒到500飛秒的範圍內，但較佳地在100飛秒到400飛秒的範圍內。在一個實施例中，飛秒雷射源的波長大約在1570奈米到200奈米的範圍內，但較佳地在540奈米到250奈米的範圍內。在一個實施例中，雷射器和相應的光學系統在工作表面處提供大約在3微米到15微米範圍內的焦斑，但較佳地大約在5微米到10微米的範圍內或在10-15微米之間。

在一個實施例中，雷射源具有大約在200kHz到10MHz範圍內的脈衝重複率，儘管較佳大約在500kHz到5MHz範圍內。在一個實施例中，雷射源在工作表面處傳送大約在0.5uJ到100uJ範圍內的脈衝能量，儘管較佳大約在1uJ到5uJ範圍內。在一個實施例中，雷射劃線處理以大約在500mm/sec到5m/sec範圍內的速度沿著工件表面進行，儘管較佳大約在600mm/sec到2m/sec範圍內。

檯面雷射加工處理可以僅以單程（single pass）或多程（multiple passes）運行，但在一個實施例中，較佳1-2程。在一個實施例中，工件中的雷射加工深度大約在5微米至50微米深的範圍內，較佳大約在10微米至20微米深的範圍內。在一個實施例中，所產生的雷射束的切口寬度大約在2微米至15微米的範圍內。

在另一態樣中，一或多個實施例針對藉由檯面加工、輪廓和ESC材料設計降低靜電吸盤(ESC)中的表面應力。實施例可以包括ESC檯面加工和頂部材料結構設計。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面。

為了提供上下文，在過去和最先進的實施方式中，檯面通常放置在許多位置，包括基於ESC表面上高應力區域的位置。由於高應力及/或缺陷區域中的熱應力，放置在此類高應力區域可能會導致ESC的頂表面開裂。

根據本揭示案的一或多個實施例，頂部ESC材料和設計的檯面加工和輪廓配置被實施用於表面應力降低。實施本文所述的一或多個實施例的優點可包括檯面的目標位置、ESC頂表面的改進輪廓。可以實施本文描述的實施例以使得能夠使用ESC而不會由於在高於500C的溫度下在頂表面上的熱衝擊而開裂。可以實施本文描述的實施例以移除或減輕ESC熱衝擊應力開裂。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

為了提供示例性上下文，再次參考第1A圖，特別是放大圖150，複數個檯面112包括在包括良性區域在內的許多位置中的檯面，而且亦包括在DC銅焊接合點位置110的區域之上的區域中的檯面112A。已經確定，在DC銅焊接合點位置110的區域上方的區域中的檯面112A可以將檯面112A放置在高應力區域中。

第2B圖圖示了根據本揭示案的實施例的在不同位置包括檯面的靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

參考第2A圖，ESC 200包括中心區202、主區204、DC棒206和ESC網208。如圖所示，DC棒206可以位於中央位置210。ESC 200亦包括檯面，例如檯面212A、212B、212C和212D。檯面212A在高壓連接區域210之上，例如在DC棒206之上。檯面212B在電極邊緣之上。檯面212C處於無電極區。檯面212D完全在電極上方。檯面212A、212B、212C和212D與ESC網格208的距離相對較淺。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

再次參考第2A圖，ESC表面可以包括應力分佈，包括基於其製造特徵的頂表面上的高應力區域和低應力區域。一些高應力區域是由於在頂表面下方約1mm處存在高壓電極而產生的。例如，高應力可能存在於(A)正極性或負極性電極邊緣的邊界處、(B)銅焊連結上方及/或ESC的邊緣處。根據本揭示案的實施例，檯面結構被包括在低應力區域上方但不被包括在高應力區域上方。例如，檯面212A和212B處於高應力位置，而檯面212C和212D處於低應力區域。在一個實施例中，檯面包括在位置212C及/或212D中但不包括在位置212A或212B中。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

在另一個態樣中，最先進的ESC表面在機械加工及/或拋光頂表面之後可以具有輪廓。輪廓可以在ESC的中心有一個凸起。中心的此種凸起的大小可以是大約10-20微米，輪廓之後有15微米的檯面，如第2B圖所示，如下所述。當晶圓放置在ESC上時，它可以有不同的接觸點。中心的凸起會導致晶圓不接觸中心附近的檯面。根據本揭示案的一或多個實施例，對於給定檯面高度，確定表面的垂直（形貌特徵）幅度相對於水平距離的規格。晶圓和ESC之間的熱傳遞以及經由氣體耦合到ESC從電漿到晶圓的熱傳遞可以控制該區域的晶圓溫度。當僅拋光中心凸塊時，晶圓可產生凹形接觸區域，所有檯面和熱傳遞均均勻。在一個實施例中，在創建檯面之前，在ESC的表面上量測平坦度輪廓並且在不滿足垂直斜率（例如，15微米/10mm）的位置不形成檯面。在一個實施例中，在形成檯面的位置，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

第2B圖圖示了根據本揭示案的另一個實施例的在不同位置包括檯面的另一個靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

參考第2B圖，支撐表面形貌250可以包括在陶瓷頂表面輪廓252之上的檯面輪廓254。陶瓷頂表面輪廓252可以具有中心高點252A以及邊緣位置252B。檯面輪廓254可以展示具有高中心點的研磨位置256A和256B。檯面262在陶瓷頂表面輪廓252上。在一個實施例中，確定中心點為高點後，中心位置不形成檯面262A。結果，晶圓輪廓（虛線258）沒有成形在否則會包括檯面262A的檯面輪廓254的高點上。在一個實施例中，在形成檯面的位置，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

在一個實施例中，高壓電極上方的頂層厚度大於1mm小於3mm，以強化頂表面並降低AlN ESC的表面應力。在一個實施例中，銅焊高壓連結距離頂表面2-4mm以減小應力。在一個實施例中，電極上方的頂層由高電阻率和高抗熱震性組成。在一個實施例中，微結構設計提供400C或更高的抗熱震性。

再次參考第1A圖、第1B圖、第1C圖、第2A圖及/或第2B圖，根據本揭示案的一個實施例，基板支撐組件包括具有帶處理區域的頂表面的陶瓷頂板。一或多個DC銅焊連結位於距陶瓷頂板表面1-2毫米的範圍內。複數個檯面位於處理區域內且位於陶瓷板的頂表面上。複數個檯面中沒有一個垂直地位於一或多個DC銅焊連結之上。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

再次參考第1A圖、第1B圖、第1C圖、第2A圖及/或第2B圖，根據本揭示案的另一個實施例，基板支撐組件包括具有帶處理區域的頂表面的陶瓷頂板。頂表面具有一或多個高地形區域。複數個檯面位於處理區域內且位於陶瓷板的頂表面上。複數個檯面都不在處理區域的頂表面的一或多個高形貌區域上或在高壓電極邊緣上方。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

再次參考第1A圖、第1B圖、第1C圖、第2A圖及/或第2B圖，根據本揭示案的另一個實施例，基板支撐組件包括具有帶處理區域的頂表面的陶瓷頂板。頂表面具有一或多個高應力區域。複數個檯面位於處理區域內且位於陶瓷板的頂表面上。複數個檯面都不在處理區域的頂表面的一或多個高應力區域上。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

第2C圖圖示了根據本揭示案的另一個實施例的在不同位置包括檯面的靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

參考第2C圖，ESC 270包括中心區272、主區274、DC棒276和ESC網278。如圖所示，DC棒276可以位於中央位置280。ESC 270亦包括檯面，例如檯面282A、282B、282C和282D。檯面282A在高壓連接區域280之上，例如在DC棒276之上。檯面282B在電極邊緣之上。檯面282C處於無電極區。檯面282D完全在電極上方。檯面282A、282B、282C和282D與ESC網格278的距離相對較淺。與第2A圖不同，在一個實施例中，第2C圖的ESC 270包括鉬高壓電極網278，電極網278由金屬膏290經由大約0.5mm的通孔292連接到陶瓷內數毫米（例如，1-4 mm）的銅焊鎳棒276。在一個此類實施例中，佈置減少了頂部上的應力，同時在水平網格平面和豎直方向上經由精細的膏層保持從鎳棒到鉬網格的電連結。在一個實施例中，檯面282D處於比第2A圖的檯面212D相對較低的應力位置。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

更一般地，作為示例性製造的ESC，第3圖圖示了根據本揭示案的實施例的靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

參照第3圖，ESC 300包括其中具有加熱器線圈304的陶瓷底板302。加熱器線圈304可以耦合到加熱器連結305（應當理解，在另一個實施例中，在用於ESC製造的流延AlN或AlN板材料的情況下，加熱器電極被絲網印刷）。軸306耦合到陶瓷底板302的底表面。ESC 300亦包括陶瓷頂板308。陶瓷頂板308在其中具有ESC（吸附）電極310或電極組件。諸如金屬層或擴散結合層的層312可用於將陶瓷頂板308結合到陶瓷底板302的頂表面。熱電偶314延伸穿過陶瓷底板302和金屬層312中的開口315。高壓絕緣體316延伸穿過陶瓷底板302和金屬層312中的開口315並且容納ESC高壓連結318。檯面覆蓋表面399可以是根據上述實施例製造的檯面表面。在一個實施例中，一或多個檯面是雷射加工的檯面，例如本文所述。

再次參考第3圖，根據本揭示案的實施例，基板支撐組件300包括其中具有加熱器元件304的陶瓷底板302。基板支撐組件300亦包括其中具有電極310的陶瓷頂板308。金屬層312位於陶瓷頂板308和陶瓷底板302之間。陶瓷頂板308與金屬層312直接接觸，金屬層312與陶瓷底板302直接接觸。

製造ESC的標準方法是藉由熱壓將板連接在一起，然後將該等板擴散接合到軸上。在沒有擴散接合的實施例中，金屬層312提供金屬接合代替陶瓷到陶瓷擴散接合，否則可以在擴散接合形成期間改變頂部陶瓷的電阻率。在一實施例中，金屬層312為金屬箔，例如鋁箔。在一個此類實施例中，金屬層312是用約2%至20%的Si浸漬的鋁箔（例如，作為總箔組合物的原子%），其餘部分是鋁或實質上全是鋁（亦即，鋁箔包括矽原子濃度在鋁箔的2%–20%範圍內）。在一個實施例中，金屬層312是預先圖案化的，例如，以包括開口315及/或額外開口以容納升降銷等。在一個實施例中，金屬層312是厚度在 50-500微米範圍內（並且可以是大約250微米）的鋁箔。在一個實施例中，金屬層312是鋁箔並且在包括在ESC製造過程中之前被清潔，例如以在結合之前移除鈍化層。在一個實施例中，金屬層312是鋁箔並且可以承受腐蝕過程，例如基於氯的處理，而當ESC在使用中時金屬層312沒有蝕刻或退化。然而，如果用於非基於氯的處理，金屬層312可以由銀銅合金組成，例如添加或不添加鈦。在一個實施例中，金屬層312在低於600攝氏度（並且更特定而言低於300攝氏度）的溫度下結合到頂板308和底板302。應當理解，如果金屬接合是用溫度遠低於1400攝氏度但遠高於650攝氏度的高溫金屬鍵合（例如銀銅或金鎳）執行的，則可以使用更高的ESC使用溫度，例如650攝氏度使用溫度。

參考其中具有ESC（吸附）電極310的陶瓷頂板308，在一個實施例中，頂板的主體可以藉由燒結陶瓷材料形成，例如氮化鋁(AlN)或氧化鋁粉末或其他合適的材料。RF網格可以嵌入主體中。RF網格可以具有延伸穿過主體的底表面的電連結。RF網格可以包括鉬或其他合適的金屬材料網格。在一個實施例中，網格是約125微米直徑的網格。該等材料可以被燒結以形成單一結構。在一個實施例中，電極310由金屬材料製成，例如鉬，其可以具有與主體相似的熱膨脹係數。在一個實施例中，陶瓷頂板308的目標是維持低於350攝氏度的溫度，例如150-300攝氏度之間，並且可以包括用於優化此種目標溫度範圍操作的摻雜劑。

吸附電極310可至少包括第一電極和第二電極。在操作期間，負電荷可以施加到第一電極並且正電荷可以施加到第二電極，反之亦然，以產生靜電力。在夾緊期間，從電極產生的靜電力將佈置在其上的基板保持在固定位置。當從功率源供應的電力被關閉時，存在於電極之間的界面中的電荷可以長時間保持。為了釋放固定在靜電吸盤上的基板，可以向電極提供相反極性的短脈衝功率以移除界面中存在的電荷。

電極組件可由金屬桿、片、棒、箔形成，並且可在靜電吸盤的製造期間被預模製、預鑄造和預製造並放置到絕緣基底的表面上。或者，可以執行金屬沉積處理以在絕緣基底的頂表面上直接沉積和形成電極組件。合適的沉積處理可以包括PVD、CVD、電鍍、噴墨印刷、橡皮沖壓、絲網格印刷或氣溶膠印刷處理。另外，金屬膏/金屬線可以形成在絕緣基底的頂表面上。金屬糊劑/金屬線最初可以是液體、糊劑或金屬凝膠，其可以圖案化到物體表面上以在絕緣基底的頂表面上形成具有不同配置或尺寸的電極指。

陶瓷頂板308或陶瓷底板302可包括但不限於氮化鋁、玻璃、碳化矽、氧化鋁、含釔材料、氧化釔(Y ₂O ₃)、釔鋁石榴石(YAG)、氧化鈦(TiO)，或氮化鈦(TiN)。參考陶瓷底板302，在一個實施例中，陶瓷底板308的目標是維持高達650攝氏度的溫度，並且可以包括用於優化此種目標溫度範圍操作的摻雜劑。在一個實施例中，陶瓷底板302具有與陶瓷頂板308的氮化鋁組成不同的氮化鋁組成。包括在陶瓷底板302中的加熱元件304可以使用任何合適的加熱技術，例如電阻加熱或感應加熱。加熱元件304可由電阻金屬、電阻金屬合金或兩者的組合構成。適用於加熱元件的材料可包括具有高耐熱性的材料，例如鎢、鉬、鈦等。在一個實施例中，加熱元件304由鉬絲構成。加熱元件304亦可以用具有熱特性（例如熱膨脹係數）的材料製造，實質上匹配至少一個或兩個氮化鋁主體以減少由不匹配的熱膨脹引起的應力。

在一個實施例中，製造陶瓷頂板308，然後藉由金屬層312（其可能已經包括在其中圖案化的一或多個開口）結合到陶瓷底板。在一個實施例中，金屬層312結合到陶瓷頂板308同時金屬層312結合到陶瓷底板302。在另一個實施例中，金屬層312首先結合到陶瓷頂板308，然後陶瓷頂板/金屬層312配對結合到陶瓷底板302。在另一個實施例中，金屬層312首先結合到陶瓷底板302，然後陶瓷底板/金屬層312配對結合到陶瓷頂板308。在任何情況下，在一個特定實施例中，陶瓷頂板由燒結的氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al ₂O ₃)粉末和金屬網格形成。

在一個實施例中，用金屬層312將陶瓷頂板308結合到陶瓷底板302包括將陶瓷底板302、金屬層312和陶瓷頂板308加熱到小於600攝氏度的溫度。在一個實施例中，金屬層312是鋁箔，並且方法包括在用金屬層312將陶瓷頂板308結合到陶瓷底板302之前清潔鋁箔的表面以移除鋁箔的鈍化層。

在另一態樣中，第4圖是根據本揭示案的實施例的包括基板支撐組件428的處理腔室400的示意性剖視圖。在第4圖的實例中，處理腔室400是電漿增強化學氣相沉積(PECVD)腔室。如第4圖所示，處理腔室400包括一或多個側壁402、底部404、氣體分配板410和蓋板412。側壁402、底部404和蓋板412共同限定處理體積406。氣體分配板410和基板支撐組件428設置在處理體積406中。經由側壁402形成的可密封狹縫閥開口408進入處理體積406，使得基板405可以被傳送進出處理腔室400。真空泵409耦合到腔室400以控制處理體積406內的壓力。

氣體分配板410在其外圍連接到蓋板412。氣體源420耦合到蓋板412以經由蓋板412向形成在蓋板412中的複數個氣體通道411提供一或多種氣體。氣體流過氣體通道411並進入處理體積406朝向基板接收表面432。

RF功率源422耦合到蓋板412及/或藉由RF饋電424直接耦合到氣體分配板410以向氣體分配板410提供RF功率。可以使用各種RF頻率。例如，頻率可以在大約0.3MHz和大約200MHz之間，例如大約13.56MHz。RF返迴路徑425經由側壁402將基板支撐組件428耦合到RF功率源422。RF功率源422在氣體分配板410和基板支撐組件428之間產生電場。電場從存在於氣體分配板410和基板支撐組件428之間的氣體形成電漿。RF返迴路徑425完成用於RF能量的電路，防止雜散電漿由於基板支撐組件428和側壁402之間的電壓差而引起RF電弧。因此，RF返迴路徑425減輕了導致處理漂移、顆粒污染和使腔室部件損壞的電弧。

基板支撐組件124包括基板支撐件130和桿132。桿434耦合到升降系統436，升降系統436適於升高和降低基板支撐組件428。基板支撐件430包括用於在處理期間支撐基板405的基板接收表面432。升降銷438可移動地設置為穿過基板支撐件430以將基板405移動到基板接收表面432和從基板接收表面432移出以促進基板傳送。致動器414用於延伸和縮回提升銷438。環組件433可以在處理期間放置在基板405的外圍之上。環組件433經配置以防止或減少在處理期間未被基板405覆蓋的基板支撐件430的表面上發生不想要的沉積。

基板支撐件430亦可以包括加熱及/或冷卻元件439以將基板支撐件430和位於其上的基板405保持在期望的溫度。在一個實施例中，加熱及/或冷卻元件439可用於在處理過程中將基板支撐件430和設置在其上的基板405的溫度維持在小於約800攝氏度或更低。在一個實施例中，加熱及/或冷卻元件439可以用於將基板溫度控制到小於650攝氏度，例如在300攝氏度和大約400攝氏度之間。在一個實施例中，基板支撐件430/基板支撐組件428如上所述。

在另一態樣中，第5圖是根據本揭示案的實施例的包括基板支撐組件300的處理腔室500的局部示意性剖視圖。處理腔室500具有主體501。主體具有側壁502、底部504和噴淋頭512。側壁502、底部504和噴淋頭512限定了內部空間506。在一個實施例中，如上所述的基板支撐組件300設置在內部空間506內。RF產生器580可以耦合到噴淋頭512中的電極582。RF產生器580可以具有關聯的RF返迴路徑588，用於在存在電漿時完成RF電路。有利地，可以維持用於維持電漿的RF接地路徑並且為基板支撐組件300提供長的使用壽命。

在一個實施例中，由基板支撐組件300支撐的半導體晶圓或基板由適合於承受製造過程的材料組成並且半導體處理層可以適當地設置在其上。例如，在一個實施例中，半導體晶圓或基板由基於IV族的材料組成，例如但不限於晶體矽、鍺或矽/鍺。在實施例中，半導體晶圓包括單晶矽基板。在一個實施例中，單晶矽基板摻雜有雜質原子。在另一個實施例中，半導體晶圓或基板由第III-V族材料組成。

本揭示案的實施例可作為電腦程式產品或軟體提供，其可包括其上儲存有指令的機器可讀取媒體，其可用於對電腦系統（或其他電子設備）進行編程以執行根據本揭示案的實施例。在一個實施例中，電腦系統與上文結合第4圖描述的處理腔室400和基板支撐組件428或者結合第5圖描述的處理腔室500和基板支撐組件300耦合。機器可讀取媒體包括任何機制用於以機器（例如電腦）可讀取的形式儲存或傳輸資訊。例如，機器可讀取（例如電腦可讀取）媒體包括機器（例如電腦）可讀取儲存媒體（例如唯讀記憶體（「ROM」）、隨機存取記憶體（「RAM」）、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等）、機器（例如電腦）可讀取傳輸媒體（電性、光學、聲學或其他形式的傳播信號（例如紅外信號、數位信號等））等。

第6圖圖示了電腦系統600的示例性形式的機器的圖解表示，在電腦系統600內可以執行一組指令，用於使機器執行本文描述的任何一或多個方法。在替代實施例中，機器可以連接（例如聯網格）到區域網路（LAN）、內連網路、外連網路或網際網路中的其他機器。機器可以在客戶端-伺服器網路環境中以伺服器或客戶端機器的身份運行，或者在同級間（或分佈式）網路環境中作為同級機器運行。機器可以是個人電腦(PC)、平板電腦、機頂盒(STB)、個人數位助理(PDA)、蜂巢式電話、網路設備、伺服器、網路路由器、交換機或橋接器，或任何能夠執行一組指令（順序或其他）的機器，該等指令指定機器要採取的動作。此外，雖然僅說明了一台機器，但術語「機器」亦應被視為包括單獨或聯合執行一組（或多組）指令以執行本文描述的方法的任何一或多個指令的機器（例如，電腦）的任何集合。

示例性電腦系統600包括系統處理器602、主記憶體604（例如唯讀記憶體（ROM）、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體（DRAM），諸如同步DRAM（SDRAM）或Rambus DRAM（RDRAM）等）、靜態記憶體606（例如快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體（SRAM）等）、以及經由匯流排630彼此通訊的輔助記憶體618（例如資料儲存裝置）。

處理器602代表一或多個一般用途處理裝置，諸如微處理器、中央處理單元等等。更特定而言，處理裝置602可以為複雜指令集計算（CISC）微處理器、精簡指令集計算（RISC）微處理器，非常長的指令字（VLIW）微處理器、實施其他類型指令集的微處理器或實施多種類型指令集的組合的微處理器。處理器602亦可為一或多個特定用途處理裝置，諸如特定應用積體電路（ASIC）、現場可編程閘陣列（FPGA）、數位信號處理器（DSP）、網路處理器等等。處理器602經配置以執行處理邏輯626以執行本文所述操作。

電腦系統600可進一步包含網路介面裝置608。電腦系統600亦可以包括視訊顯示單元610（例如液晶顯示器（LCD）、發光二極體顯示器（LED）或陰極射線管（CRT））、字母數字輸入裝置612（例如鍵盤）、游標控制裝置614（例如滑鼠）和信號產生裝置616（例如揚聲器）。

輔助記憶體618可以包括機器可存取儲存媒體632（或者更特定而言為電腦可讀取儲存媒體），其上儲存有體現本文所述任何一或多種方法或功能的一或多組指令（例如軟體622）。軟體622亦可以在由電腦系統600執行期間完全或至少部分地駐留在主記憶體604內及/或處理器602內，主記憶體604和系統處理器602亦構成機器可讀取儲存媒體。亦可以經由網路介面裝置608在網路620上發送或接收軟體622。

雖然機器可存取儲存媒體632被在示例性實施例中示為單一媒體，但術語「機器可讀取儲存媒體」應被視為包含儲存一或多組指令的單一媒體或多個媒體（例如集中式或分散式資料庫，及/或相關聯的快取與伺服器）。屬於「機器可讀取儲存媒體」亦應被視為包含能夠儲存或編碼一組指令的任何媒體，此一組指令要由機器執行並使機器執行本揭示案的方法中之任一或多者。術語「機器可讀取儲存媒體」應相應地被視為包括但不限於固態記憶體、以及光學和磁性媒體。

因此，已經揭示了用於反應器或電漿處理腔室的靜電吸盤(ESC)和製造ESC的方法。

100:靜電吸盤(ESC) 102:頂表面 104:外部區域 106:內部區域 107:處理區域 108:電極佈線 110:DC銅焊接頭位置 112:檯面 112A:檯面 150:放大圖 160:檯面 170:檯面 180:檯面 190:檯面 200:ESC 202:中心區 204:主區 206:DC棒 208:ESC網格 210:中央位置 212A:檯面 212B:檯面 212C:檯面 212D:檯面 250:支撐表面形貌 252:陶瓷頂表面輪廓 252A:中心高點 252B:邊緣位置 254:檯面輪廓 256A:研磨位置 256B:研磨位置 258:晶圓輪廓 262:檯面 262A:檯面 270:ESC 272:中心區 274:主區 276:DC棒 278:ESC網格 280:中央位置 282A:檯面 282B:檯面 282C:檯面 282D:檯面 290:金屬膏 292:通孔 300:ESC 302:陶瓷底板 304:加熱器線圈 305:加熱器連結 306:軸 308:陶瓷頂板 310:ESC（吸附）電極 312:金屬層 314:熱電偶 315:開口 316:高壓絕緣體 318:ESC高壓連結 399:表面 400:處理腔室 402:側壁 404:底部 405:基板 406:處理體積 408:狹縫閥開口 409:真空泵 410:氣體分配板 412:蓋板 414:致動器 420:氣體源 422:RF功率源 424:RF饋電 425:RF返迴路徑 428:基板支撐組件 430:基板支撐件 432:基板接收表面 433:環組件 434:桿 436:升降系統 438:升降銷 439:加熱及/或冷卻元件 500:處理腔室 501:主體 502:側壁 504:底部 506:內部空間 512:噴淋頭 580:RF產生器 582:電極 588:RF返迴路徑 600:電腦系統 602:系統處理器 604:主記憶體 606:靜態記憶體 608:網路介面裝置 610:視訊顯示單元 612:字母數字輸入裝置 614:游標控制裝置 616:信號產生裝置 618:輔助記憶體 620:網路 622:軟體 630:匯流排 632:機器可存取儲存媒體

第1A圖圖示了根據本揭示案的實施例的靜電吸盤(ESC)的頂表面的平面圖和對應的放大圖。

第1C圖圖示根據本揭示案的實施例的藉由雷射加工增加檯面的表面粗糙度的方法的剖視圖。

第2A圖圖示了根據本揭示案的實施例的在不同位置包括檯面的靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

第2C圖圖示了根據本揭示案的另一個實施例的在不同位置包括檯面的另一個靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

第3圖圖示了根據本揭示案的實施例的靜電吸盤(ESC)的剖視圖。

第4圖是根據本揭示案的實施例的包括基板支撐組件的處理腔室的示意性剖視圖。

第5圖是根據本揭示案的實施例的包括基板支撐組件的處理腔室的局部示意性剖視圖。

第6圖圖示了根據本揭示案的實施例的示例性電腦系統的方塊圖。

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

180:檯面

190:檯面

Claims

一種用於製造一基板支撐組件的方法，該方法包含以下步驟：提供一陶瓷頂板，該陶瓷頂板具有帶一處理區域的一頂表面；在該處理區域內並在該陶瓷板的該頂表面上形成複數個檯面；以及雷射加工該複數個檯面中的一或多個檯面以減少該複數個檯面中的該一或多個檯面的一表面粗糙度。
如請求項1所述之方法，其中降低該表面粗糙度包括以下步驟：從8-12微米Ra之間降低到1-4微米Ra之間。
如請求項1所述之方法，其中降低該複數個檯面中的該一或多個檯面的該表面粗糙度包括以下步驟：在該複數個檯面中的該一或多個檯面上形成圓角。
如請求項1所述之方法，其中該複數個檯面與該陶瓷頂板的該頂表面連續。
如請求項1所述之方法，其中該複數個檯面中的該一或多個檯面僅包括該複數個檯面的少於全部檯面。
如請求項1所述之方法，其中該陶瓷頂板包含氮化鋁。
如請求項1所述之方法，其中該陶瓷頂板包含氧化鋁。
如請求項1所述之方法，該方法進一步包括以下步驟：在該陶瓷頂板內形成一或多個電極。
一種用於製造一基板支撐組件的方法，該方法包含以下步驟：提供一陶瓷頂板，該陶瓷頂板具有帶一處理區域的一頂表面；在該處理區域內並且在該陶瓷板的該頂表面上形成複數個檯面；以及雷射加工該複數個檯面中的一或多個檯面以增加該複數個檯面中的該一或多個檯面的一表面粗糙度。
如請求項9所述之方法，其中增加該表面粗糙度包括以下步驟：從1-4微米Ra之間增加到8-12微米Ra之間。
如請求項9所述之方法，其中降低該複數個檯面中的該一或多個檯面的該表面粗糙度包括以下步驟：在該複數個檯面中的該一或多個檯面上形成尖角。
如請求項9所述之方法，其中該複數個檯面與該陶瓷頂板的該頂表面連續。
如請求項9所述之方法，其中該複數個檯面中的該一或多個檯面僅包括該複數個檯面的少於全部檯面。
如請求項9所述之方法，其中該陶瓷頂板包含氮化鋁。
如請求項9所述之方法，其中該陶瓷頂板包含氧化鋁。
如請求項9所述之方法，該方法進一步包括以下步驟：在該陶瓷頂板內形成一或多個電極。
一種基板支撐組件，包含：一陶瓷頂板，該陶瓷頂板具有帶一處理區域的一頂表面；一或多個DC銅焊連結，該一或多個DC銅焊連結位於該陶瓷頂板內；一或多個電極，該一或多個電極位於該陶瓷頂板內；以及複數個檯面，該複數個檯面位於該處理區域內且位於該陶瓷板的該頂表面上，其中該等檯面中的一或多個檯面為雷射加工檯面。
如請求項17所述之基板支撐組件，其中該複數個檯面中沒有一個檯面豎直地位於該一或多個DC銅焊連結之上或豎直地位於該一或多個電極中的一個電極的一邊緣之上。
如請求項17所述之基板支撐組件，其中該複數個檯面與該陶瓷頂板的該頂表面連續。
如請求項17所述之基板支撐組件，其中該陶瓷頂板包含氮化鋁。
如請求項17所述之基板支撐組件，其中該陶瓷頂板包含氧化鋁。
如請求項17所述之基板支撐組件，其中該一或多個電極包含鉬。