TWI817391B - 降低局部靜電吸附力 - Google Patents
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Abstract
半導體基板支撐組件可以包括具有基板支撐表面的靜電吸盤主體。靜電吸盤主體可以限定複數個從基板支撐表面延伸的突出件。組件可以包括嵌入在靜電吸盤主體內的電極。電極可限定穿過電極的孔，孔與從基板支撐表面延伸的複數個突出件對齊。
Description
對於相關申請案的交互參照：本申請案主張對於名為「REDUCED LOCALIZED FORCE IN ELECTROSTATIC CHUCKING」、申請於2021年3月18日的美國臨時申請案第17/205,867號的優先權及相關權益，在此仰賴且併入此美國臨時申請案之全部內容以作為參考。
本科技相關於半導體處理與設備。更具體地，本技術涉及保護支撐組件上的基板的處理和系統。
許多基板處理系統使用基板支座，例如結合基座的靜電吸盤，以在半導體基板處理期間保持晶圓。嵌入式電極可以將晶圓或基板靜電吸附到基板支座上。可以將電壓施加到提供夾持力的電極上。然而，這種夾持力可能會導致基板背面損壞，並可能產生背面顆粒，從而導致後續處理出現問題。
因此，需要改進的系統和方法，以提高處理室和部件的壽命和性能。本技術解決了這些和其他需求。
半導體基板支撐組件可以包括具有基板支撐表面的靜電吸盤主體。靜電吸盤主體可以限定複數個從基板支撐表面延伸的突出件。組件可以包括嵌入在靜電吸盤主體內的電極。電極可限定穿過電極的孔，孔與從基板支撐表面延伸的複數個突出件對齊。
在一些具體實施例中，電極可包括穿過靜電吸盤主體並圍繞複數個突出件的連續電極。電極可限定與複數個突出件中的每個突出件對齊的孔。每個孔的特徵可在於較大的直徑，該較大的直徑大於與孔對齊的對應突出件的直徑。每個孔可延伸一直徑，該直徑大於（或5%多於）沿基板支撐表面的對應突出件的直徑。組件可包含密封帶，密封帶圍繞靜電吸盤主體的外部限定。組件可包括透過靜電吸盤主體形成的氣體輸送通道。氣體輸送通道可被配置為將背面氣體輸送到複數個突出件和密封帶之間限定的容積中。氣體輸送通道可以與流體源流體耦接。流體源可以是或包括氦氣。組件可以包括與嵌入在靜電吸盤主體內的電極耦接的電源。電源可以被配置為向電極提供吸附電壓。
本技術的一些具體實施例可以包括基板支撐組件。組件可以包括靜電吸盤主體。靜電吸盤主體可沿靜電吸盤主體的基板支撐表面限定複數個突出件。組件可以包括嵌入在靜電吸盤主體內的電極。電極可限定穿過電極的複數個孔。複數個孔中的每個孔被形成為與沿基板支撐表面的複數個突出件中的一突出件垂直地對準。
在一些具體實施例中，電極可包括穿過靜電吸盤主體並圍繞複數個突出件的連續電極。每個突出件的特徵可在於大於或約1mm的一直徑。每個孔的特徵可在於較大的直徑，該較大的直徑大於與孔對齊的對應突出件的直徑。每個孔可延伸一直徑，該直徑大於（或3%多於）沿基板支撐表面的對應突出件的直徑。組件可包含密封帶，密封帶圍繞靜電吸盤主體的外部限定。組件可包括透過靜電吸盤主體形成的氣體輸送通道。氣體輸送通道可被配置為將背面氣體輸送到複數個突出件和密封帶之間限定的容積中。氣體輸送通道可以與流體源流體耦接。流體源可以是或包括氦氣。組件可以包括與嵌入在靜電吸盤主體內的電極耦接的電源。電源可以被配置為向電極提供吸附電壓。
本技術的一些具體實施例可以包括半導體處理方法。方法可包括向嵌入在靜電夾盤主體中的電極提供電壓。靜電吸盤主體可沿靜電吸盤主體的基板支撐表面限定複數個突出件。電極可限定穿過電極的複數個孔。複數個孔中的每個孔被形成為與沿基板支撐表面的複數個突出件中的一突出件垂直地對準。方法可以包括將基板夾持到靜電吸盤主體。在一些具體實施例中，電壓可大於或約為1000 V。在複數個突出件中的每個突出件處的吸附力可小於或約為複數個突出件中的每個突出件之間的吸附力的98％。
這種科技可提供優於習知系統與技術的數個益處。例如，這些處理可以減少跨基板支座的位置處的局部吸附力，同時仍提供足夠的整體吸附力。此外，這些處理可以減少或限制背面顆粒，這可以促進下游處理。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。
電漿蝕刻處理可以激發一種或多種成分前驅物，以協助從基板去除材料。如果未正確夾緊，處理的條件可能會導致基板跑位或移位。此外，在基板上形成的薄膜可能會在基板上產生應力。例如，由於處理可能包括更多的薄膜以產生複雜的結構，因此可以在基板上產生更厚的材料層。這些生產的薄膜的特徵可以是作用在基板上的內應力。這可能會導致基板在處理過程中彎曲，如果不加以控制，可能會導致去除均勻性差，以及設備損壞或故障。
靜電吸盤可用於產生抵靠基板的夾持動作，以克服彎曲應力並在蝕刻處理期間保持基板。然而，隨著這些裝置結構的厚度和複雜性增加，作用在基板上的應力也會增加，這可能需要成比例地增加吸附電壓。此外，許多蝕刻處理可以在進一步影響腔室部件的相對較高的溫度下進行。例如，一些蝕刻活動可能發生在幾百度或更高的溫度下，這可能導致基板徑向向外熱膨脹。與增加的吸附電壓相結合的膨脹，可能導致在與基板支座接觸的半導體基板的背面上形成划痕，以及導致顆粒從下面的吸盤主體上脫落。
這些划痕和顆粒可能會帶來多重挑戰。例如，當基板從處理過程中取出並在前開式晶圓傳送盒中與其他處理過的基板一起替換時，從接觸產生的顆粒可能會落到下面的基板上，這可能成為下面的基板生產的薄膜中的缺陷。此外，某些後續處理可能會受到損壞的影響。例如，後續操作可以包括光刻。背面損壞可能會導致投射光束透過基板發生位移，這可能會影響光刻處理，或者顆粒可能會影響敏感的光刻基底。這些問題限制了傳統技術，並且由於對後續處理的影響以及對光刻組件的損壞而導致晶圓損失。本技術透過在基板支座內結合電極克服了這些挑戰，這可以減少與基板接觸的位置處的靜電力。這可以限制基板背面損壞，尤其是在高溫情況下。
儘管其餘的揭示內容將常規地利用所揭示的技術識別特定的蝕刻與清潔處理，但將容易理解到，系統和方法同樣適用於在所述腔室中可能發生的其他處理。因此，技術應不被視為僅限於使用在蝕刻或清潔處理。在描述根據本技術的一些具體實施例的示例性處理序列的系統和方法或操作之前，本揭示內容將討論可以與本技術一起使用的一種可能的系統和腔室。應當理解，本技術不限於所描述的設備，並且所討論的處理可以在任何數量的處理室和系統中執行。
圖 1圖示根據具體實施例的具有沈積、蝕刻、烘烤與固化腔室的處理系統10的一個具體實施例的俯視平面圖。圖1中描繪的工具或處理系統10可以包含複數個處理室24a-d、傳送室20、服務室26、整合計量室28和一對裝載閘室16a-b。處理室可包括任何數量的結構或部件，以及任何數量或組合的處理室。
為了在腔室之間傳送基板，傳送室20可以包含機器人傳送機構22。傳送機構22可具有一對分別附接至可延伸臂22b的遠端的基板傳送葉片22a。葉片22a可用於將單獨的基板運送到處理室和從處理室運送出。在操作中，例如傳送機構22的葉片22a之類的基板傳送葉片之一可以從諸如腔室16a-b的裝載閘室之一取回基板W，並將基板W運送到處理的第一階段，例如，在室24a-d中進行如下所述的處理過程。可以包括腔室以執行所述技術的單獨或組合操作。例如，雖然一個或多個腔室可配置為執行沉積或蝕刻操作，但一個或多個其他腔室可配置為執行預處理操作和/或一個或多個後處理操作。本技術包含任意數量的配置，其還可以執行通常在半導體處理中執行的任意數量的附加製造操作。
如果腔室被佔用，機器人可以等待直到處理完成，然後用一個葉片22a從腔室中取出處理過的基板，並且可以用第二個葉片插入新的基板。一旦基板被處理，它就可以被移動到處理的第二階段。對於每次移動，傳送機構22通常可以具有一個承載基板的葉片和一個空的葉片以執行基板更換。傳送機構22可以在每個腔室等待直到可以完成交換。
一旦在處理室內完成處理，傳送機構22可以將基板W從最後的處理室移動並將基板W傳送到裝載閘室16a-b內的匣。從裝載閘室16a-b，基板可以移動到工廠介面12中。工廠介面12通常可以操作以在大氣壓清潔環境中的容器裝載器14a-d和裝載閘室16a-b之間傳送基板。工廠介面12中的清潔環境通常可以透過空氣過濾處理來提供，例如HEPA過濾。工廠介面12還可以包括基板定向器/對準器，基板定向器/對準器可以用於在處理之前適當地對準基板。至少一個基板機器人，例如機器人18a-b，可以定位在工廠介面12中，以在工廠介面12內的各個位置/定位之間傳送基板以及傳送基板到與其連通的其他位置。機器人18a-b可以被配置為沿著工廠介面12內的軌道系統從工廠介面12的第一端行進到第二端。
處理系統10還可以包括整合計量室28以提供控制信號，控制信號可以提供對在處理室中執行的任何處理的自適應控制。整合計量室28可以包括多種計量裝置中的任何一種以測量各種膜特性，例如厚度、粗糙度、成分，並且計量裝置還可以以自動方式表徵光柵參數，例如在真空下的臨界尺寸、側壁角度和特徵高度。
處理室24a-d中的每一者可經配置以在半導體結構的製造中執行一個或多個處理步驟，且可在多腔室處理系統10上使用任何數量的處理室及處理室的組合。例如，任何處理室可以被配置為執行多個基板處理操作，包括任何數量的沉積處理，包括循環層沉積、原子層沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積，以及其他操作，包括蝕刻、預清潔、預處理、後處理、退火、電漿處理、脫氣、定向和其他基板處理。可以在任何腔室中或在腔室的任何組合中執行的一些特定處理可以是金屬沉積、表面清潔和製備、諸如快速熱處理的熱退火和電漿處理。任何其他處理可以類似地在結合到多腔室處理系統10中的特定室中執行，包括下文描述的任何處理，如本領域技術人員將容易理解的。
圖 2圖示了示例性處理室100的示意性截面圖，示例性處理室100適合於圖案化佈置在處理室100中的基板302上的材料層。示例性處理室100適用於執行圖案化處理，但應理解本技術的態樣可以在任何數量的腔室中執行，並且根據本技術的基板支座可以被包括在蝕刻室、沉積室、處理室或任何其他處理室。電漿處理室100可包括腔室主體105，腔室主體105限定可在其中處理基板的腔室容積101。腔室主體105可具有側壁112和底部118，側壁112和底部118與地126耦接。側壁112可具有襯墊115以保護側壁112並延長電漿處理室100的維護週期之間的時間。腔室主體105和電漿處理室100的相關部件的尺寸並不受限，且一般而言可以成比例地大於要在其中處理的基板302的尺寸。基板尺寸的範例包含直徑200 mm、直徑250 mm、直徑300 mm以及直徑450 mm等等，諸如顯示基板或太陽能電池。
腔室主體105可以支撐腔室蓋組件110以封閉腔室容積101。腔室主體105可以由鋁或其他合適的材料製成。基板存取端口113可以穿過腔室主體105的側壁112形成，便於基板302進出電漿處理室100。存取端口113可與如前所述的基板處理系統的傳送室和/或其他室耦接。泵送端口145可穿過腔室主體105的側壁112形成並連接到腔室容積101。泵送裝置可以透過泵送端口145耦接到腔室容積101以抽空和控制處理容積內的壓力。泵送裝置可以包括一個或多個泵和節流閥。
氣體面板160可以透過氣體管線167與腔室主體105耦接以將處理氣體供應到腔室容積101中。氣體面板160可以包括一個或多個處理氣體源161、162、163、164，並且可以另外包括惰性氣體、非反應性氣體和反應性氣體，如可用於任何數量的處理。可由氣體面板160提供的處理氣體的示例包括但不限於含烴氣體，包括甲烷、六氟化硫、氯化矽、四氟化碳、溴化氫、含烴氣體、氬氣、氯氣、氮氣、氦氣或氧氣，以及任何數量的附加材料。此外，處理氣體可包括氮氣、氯氣、氟氣、氧氣和含氫氣體，例如 BCl
3、C
2F
4、C
4F
8、C
4F
6、CHF
3、CH
2F
2、CH
3F、NF
3、NH
3、CO
2、SO
2、CO、N
2、NO
2、N
2O、和H
2，以及任何數量的其他前驅物中。
閥166可以控制來自氣體面板160的源161、162、163、164的處理氣體的流動並且可以由控制器165管理。從氣體面板160供應到腔室主體105的氣體流，可以包括形成一個或多個源的氣體的組合。蓋組件110可包括噴嘴114。噴嘴114可以是一個或多個端口，用於將來自氣體面板160的源161、162、164、163的處理氣體引入腔室容積101。在將處理氣體引入電漿處理室100之後，可以對氣體進行激勵以形成電漿。可鄰近電漿處理室100提供天線148，例如一個或多個電感線圈。天線電源142可以透過匹配電路141為天線148供電，以將諸如RF能量的能量感應耦接到處理氣體，以維持由處理氣體形成的電漿在電漿處理室100的腔室容積101中。替代地，或除了天線電源142之外，基板302下方和/或基板302上方的處理電極可用於將RF功率電容耦接到處理氣體，以將電漿維持在腔室容積101內。電源142的操作可以由控制器控制，例如控制器165，控制器還控制電漿處理室100中的其他組件的操作。
基板支撐底座135可設置在腔室容積101中以在處理期間支撐基板302。基板支撐底座135可以包括用於在處理期間保持基板302的靜電吸盤122。靜電吸盤（「ESC」）122可以使用靜電引力將基板302保持到基板支撐底座135。ESC 122可以由與匹配電路124整合的RF電源125供電。ESC 122可以包括嵌入介電質主體內的電極121。電極121可以與RF電源125耦接並且可以提供偏壓，偏壓將由腔室容積101中的處理氣體形成的電漿離子吸引到位於底座上的基板302和ESC 122。RF電源125可以在基板302的處理期間循環打開和關閉或脈衝化。ESC 122可以具有隔離器128，以使ESC 122的側壁對電漿的吸引力降低，從而延長ESC 122的維護壽命週期。此外，基板支撐底座135可具有陰極襯墊136以保護基板支撐底座135的側壁免受電漿氣體的影響並延長電漿處理室100的維護之間的時間。
電極121可以與電源150耦接。電源150可以向電極121提供約200伏至約2000伏的吸附電壓。電源150還可以包括系統控制器，用於透過將DC電流引導到電極121來控制電極121的操作，以吸附和解除吸附基板302。ESC 122可以包括設置在底座內並連接到電源以加熱基板的加熱器，而支撐ESC 122的冷卻基座129可以包括導管，以循環傳熱流體以保持ESC 122和置於其上的基板302的溫度。ESC 122可以被配置為在基板302上製造的裝置的熱預算所需的溫度範圍內執行。例如，ESC 122可以被配置為將基板302保持在約-150℃或更低至約500℃或更高的溫度，這取決於正在執行的處理。
可提供冷卻基座129以幫助控制基板302的溫度。為了減輕處理漂移和時間，在基板302在清潔室中的整個時間中，基板302的溫度可以透過冷卻基座129保持實質恆定。在一些具體實施例中，基板302的溫度可以在整個後續清潔過程中保持在大約-150℃和大約500℃之間的溫度，儘管可以使用任何溫度。蓋環130可以設置在ESC 122上並且沿著基板支撐底座135的外圍。蓋環130可經配置以將蝕刻氣體限制在基板302的暴露頂表面的期望部分，同時將基板支撐底座135的頂表面與電漿處理室100內的電漿環境屏蔽。升降銷可被選擇性地平移透過基板支撐底座135，以將基板302提升到基板支撐底座135上方，以利於藉由轉移機器人或其他合適的轉移機構存取基板302，如前所述。
控制器165可用於控制處理順序、調節從氣體面板160進入電漿處理室100的氣流以及其他處理參數。當由CPU執行時，軟體例程將CPU轉換成特定用途的電腦，例如控制器，其可以控制電漿處理室100，從而根據本揭示內容執行處理。軟體例程也可以由與電漿處理室100相關聯的第二控制器存儲和/或執行。
圖 3A圖示根據本技術的具體實施例的示例性基板支座300的部分截面示意圖。例如，基板支座300可以圖示上述支撐底座135的一部分，並且可以包括支座組件的任何態樣，包括電極、加熱器或可以結合在基板支座中的任何其他部件。基板支座300也可以說明上述支撐組件的額外細節。基板支座300可以圖示根據本技術的具體實施例的支撐結構的一般橫截面，其可以延伸至跨越本技術所涵蓋的基板的任何長度或直徑。應當理解，基板支座300未以任何特定比例示出，並且僅被包括以示出本技術的態樣。
基板支座300可以包括多個相互結合、焊接、接合或以其他方式耦接的部件。儘管可以包括多個附加組件，如圖所示，基板支座300可以包括靜電吸盤主體305或頂部圓盤，其可以與電源耦接以在圓盤的表面上提供基板的靜電吸附或夾持。在一些具體實施例中，合併在頂部圓盤中的部件可以不暴露於處理材料，並且可以完全保持在吸盤主體內。靜電吸盤主體305可以限定基板支撐表面307，並且可以以根據吸盤主體的特定幾何形狀的厚度、長度或直徑為特徵。在一些具體實施例中，吸盤主體可以是橢圓形的，並且特徵可在於從穿過吸盤主體的中心軸線的一個或多個徑向尺寸。應當理解，頂部吸盤可以是任何幾何形狀，並且當討論徑向尺寸時，它們可以從吸盤主體的中心位置限定任何長度。儘管本技術可以涵蓋任何表面形貌，但在一些具體實施例中，靜電吸盤主體305可以限定多個檯面或突出件310，基板312可以安置在這些檯面或突出件310上。如圖所示，在圓盤的突出部分之間可以是凹陷區域。
靜電吸盤主體305可以包括電極315，電極315可以是DC電極，嵌入吸盤主體內靠近基板支撐表面。電極315可以與電源320電耦接。電源320可以被配置為對導電吸盤電極315提供能量或電壓。這可以被操作以在其中設置有基板支撐組件的半導體處理室的處理區域內形成前驅物的電漿，儘管可以類似地維持其他電漿操作。例如，電極315也可以是作為電容電漿系統的電接地的吸附電極，電容電漿系統包括與噴淋頭或其他腔室部件電耦接的RF源。例如，電極315可以用作來自在腔室其他處耦接的RF源的RF功率的接地路徑，同時還用作對基板的電偏壓以將基板靜電夾持到基板支撐表面上。電源320可以包括濾波器、電源以及被配置為提供吸附電壓的多個其他電子組件。
在操作中，基板312可以與靜電吸盤主體的基板支撐表面至少部分接觸，這可以產生接觸間隙，接觸間隙可以實質上在基座的表面和基板之間產生電容效應。可以將電壓施加到接觸間隙，這可以產生用於吸附的靜電力。電源320可以提供電荷，電荷從電極遷移到其可以累積的基板支撐表面，並且可以產生具有庫侖吸引的電荷層，電荷層在基板處具有相反的電荷，並且可以以靜電方式將基板保持抵靠吸盤主體的基板支撐表面。基於用於Johnsen-Rahbek型吸盤的介電質內的有限電阻，電流流過吸盤主體的介電質材料會發生電荷遷移，這可在本技術的一些具體實施例中使用。
在一些具體實施例中，靜電吸盤主體305可以是絕緣或介電材料。例如，氧化物、氮化物、碳化物和其他材料可用於形成組分。示例性材料可包括陶瓷，包括氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、碳化鎢和任何其他金屬或過渡金屬氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或鈦酸鹽、以及這些材料與其他絕緣或介電材料的組合。可以使用不同等級的陶瓷材料來提供被配置為在特定溫度範圍內操作的複合材料，因此在一些具體實施例中，可以將相似材料的不同陶瓷等級的材料用於頂部圓盤和桿。如以下將進一步解釋的，可以在一些具體實施例中摻入摻雜劑以調節電性能。示例性摻雜劑材料可包括釔、鎂、矽、鐵、鈣、鉻、鈉、鎳、銅、鋅或已知摻入陶瓷或介電材料中的任何數量的其他元素。
在半導體處理期間，一種或多種背面氣體可流入基板支座300，例如透過延伸穿過基板支座的桿的一個或多個氣體輸送通道330。例如，可以包括任何數量的閥、控制器和/或管道的氣體輸送系統335可以提供一種或多種氣體，這些氣體可以流入基板支座內的間隙中和周圍。透過在基板支座內提供正壓流體（例如惰性或非反應性氣體），可以維持基板支座內改進的熱傳遞。任何數量的材料都可以用作傳熱背面氣體，並且在一些具體實施例中，可以使用氦氣、氮氣、氬氣、其他惰性氣體或其他處理氣體。由於流體的相對低的分子量，氦的特徵可在於相對於其他前驅物的改進的熱傳遞。例如，熱導率可以隨著分子量的降低而增加，因此當氦氣在設備的間隙內流動時，可以促進透過結構的溫度均勻性的提高。在一些具體實施例中，可以用一種或多種其他前驅物來增加氦氣，這可以調節背面氣體的熱導率。透過提供氮氣、氬氣或其他材料，可以針對特定處理調節流體的傳熱特性。
在基板處理期間，輸送的背面氣體的流速和/或壓力可以保持相對較低，並且可以以一定的流速輸送以保持一定量的壓力以提高熱導率，並保持透過基板支座洩漏進入處理區域的量最小。因此，在一些具體實施例中，流速可維持在低於或約20 sccm，並且可維持在低於或約15 sccm、低於或約12 sccm、低於或約10 sccm、低於或約9 sccm、低於或約8 sccm、低於或約7 sccm、低於或約6 sccm、低於或約5 sccm、低於或約4 sccm、低於或約3 sccm、低於或約2 sccm、低於或約1 sccm、或更少，但也可以保持流量為使得氣體輸送系統335的控制器可以在閾值以上操作。
如前所述，基板312可以定位在基板支撐表面307上，並且可以接觸每個突出件310，並且可以另外至少部分地延伸穿過密封帶325，密封帶325可以圍繞吸盤主體的外部區域延伸，並且這可以允許限定在突出件310和基板之間和周圍的體積的密封程度。密封帶325可以從吸盤主體的表面垂直延伸，並且可以圍繞吸盤主體以大體圓周或外圍圖案延伸。在一些具體實施例中，突出件310的特徵可以是直徑或寬度為約1mm、約2mm、約3mm或更大，並且在一些具體實施例中可以包括特徵為直徑大於或約1mm的突出件和特徵為直徑大於或約2mm的突出件的組合。在本技術的具體實施例中，突出件的特徵可以是任何數量的幾何形狀和輪廓。對於示例性基板支撐組件，密封帶內或內部區域內的基板支撐表面可以限定多於或約250個突出件，並且可限定多於或約500個突出件、多於或約750個突出件、大於或約1,000個突出件、大於或約1,250個突出件、大於或約1,500個突出件、大於或約1,750個突出件、大於或約2,000個突出件或更多。突出件可以定義為任何數量的結構或圖案，包括均勻的圖案以及整個表面的一般分佈。
透過根據本技術的一些具體實施例生產突出件，沿基板表面的接觸百分比可以增加到大於或約1.0%，並且可以大於或約1.5%，大於或約2.0%，大於或約2.5%、大於或約3.0%、大於或約3.5%、大於或約4.0%、大於或約4.5%、大於或約5.0%或更大。可以將接觸百分比保持在低於或約10％以將洩漏電流限制在前述範圍之下，並且可以將接觸限制在低於或約8％、低於或約6％、低於或約5％或更少。此外，可以調整突出件本身以改變對基板造成的影響。
電源320可以提供用於夾持基板312的電壓，並且可以被配置為提供大於或約200V、大於或約400V、大於或約600V、大於或約800V，大於或約1000V、大於或約1200V、大於或約1400V、大於或約1600V、大於或約1800V、大於或約2000V或更高的電壓。如前所述，這些高電壓可能會增加基板與基板所在的突出件之間的磨損。然而，透過降低電壓，夾持力可能不足以克服基板彎曲，並且還可能允許從密封帶洩漏一定量的背面氣體。儘管在一些具體實施例中，突出件310的特徵可以是圓角以限制基板的背面損壞，但仍會產生增加的顆粒。因此，本技術可以利用電極，電極被配置為降低吸盤主體和基板之間的接觸點處的局部吸附電壓。
電極315的特徵可以是延伸穿過吸盤主體的連續導電體。然而，在一些具體實施例中，電極315可限定一個或多個孔，包括穿過電極的多個孔，其可與從基板支撐表面延伸的複數個突出件310對齊而產生。因此，電極315仍可連續地延伸穿過靜電吸盤主體，但可圍繞複數個突出件中的一些或全部延伸，包括孔被限定為穿過電極並與複數個突出件中的每個突出件垂直對齊的具體實施例（如圖所示）。此外，在一些具體實施例中，並且與網狀電極不同，穿過電極的孔可以被限制在與突出件對齊的位置。
圖 3B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性基板支座300的示意性俯視圖，並且可以示出由電極限定的孔的額外細節。儘管電極315在圖中可以是可見的，但是應當理解，這僅僅是為了說明的目的，並且在所包含的具體實施例中，電極可以完全嵌入吸盤主體內，並且在部件內可能不可見。如圖所示，靜電吸盤主體305可以包括圍繞基板支撐表面延伸的密封帶325，並且如上所述可以將基板安置在密封帶325上。密封帶325可以限定內部區域，在內部區域中可以限定複數個突出件310。應當理解，圖3B僅被示出以說明本技術的態樣，其可以包括跨越基板支座表面的數百或數千個突出件。
電極315可以是延伸穿過基板支座的連續導電體，並且可以圍繞突出件310延伸。電極315可以延伸到或超過密封帶325的內徑向邊緣，儘管在所示的一些具體實施例中，電極315的外徑可以小於密封帶325的內徑。類似地，孔340中的每一個可以形成為與對應的突出件310對齊，其特徵在於直徑大於被孔圍繞延伸的對應突出件310的直徑。透過限制電極與可能發生與基板接觸的任何位置的重疊，可以減少接觸點處的局部吸附力，同時可以保持跨越基板的整體吸附力。因此，在一些具體實施例中可以施加增加的吸附電壓，同時可以減少或限制刮擦和顆粒的產生。
突出件的直徑與穿過電極的相應孔之間的差可以大於或約0.10mm，並且可以大於或約0.15mm、大於或約0.20mm、大於或約0.25mm、大於或約0.30mm、大於或約0.35mm、大於或約0.40mm、大於或約0.45mm、大於或約0.50mm、大於或約0.55mm、大於或約0.60mm、大於或約約0.65mm、大於或約0.70mm、大於或約0.75mm、大於或約0.80mm、大於或約0.85mm、大於或約0.90mm、大於或約0.95mm、大於或約1.00 mm或更大，儘管隨著孔徑尺寸的不斷增加，在接觸位置的夾持力可能會降低。因此，在一些具體實施例中，突出件的直徑與穿過電極的相應孔之間的差異可以小於或約1.0mm或更小。類似地，取決於突出件尺寸，對應的孔可以沿著基板支撐表面延伸大於或大於對應突出件的直徑的1%，並且可以延伸大於或約1%以上、大於或約2%以上、大於或約3%以上、大於或約4%以上、大於或約5%以上、大於或約6%以上、大於或約7%以上、大於或約8%以上、大於或約9%以上、大於或約10%以上、大於或約15%以上、大於或約20%以上、大於或約25%以上、大於或約30%以上、大於或約35%以上、大於或約40%以上、大於或約45%以上、大於或約50%以上的直徑，或更大。
另外，任何兩個突出件之間的間隙可以由第一長度表徵，並且間隙內的電極的長度可以由小於第一長度的第二長度表徵。在一些具體實施例中，第二長度可以小於或大約為第一長度的99%，並且可以小於或大約為第一長度的95%、小於或大約為第一長度的90%、小於或大約為第一長度的85%、小於或大約為第一長度的80%、小於或大約為第一長度的75%、小於或大約為第一長度的70%、小於或大約為第一長度的65%、小於或大約為第一長度的60%、小於或大約為第一長度的55%、小於或大約為第一長度的50%、或更少。這可以有助於在操作期間降低突出件邊緣上的夾持力。為了在垂直分離的平面中保持電極和突出件之間的分離，可以透過物理氣相沉積、絲網印刷、化學氣相沉積或任何其他可以允許形成圖案的處理來沉積電極，並且這些處理相關於基板支座的突出件圖案。
可以在根據本技術的具體實施例的方法期間使用上面解釋的基板支座。
圖 4示出了處理半導體基板的方法400，其操作例如可以在如前所述的結合在多腔室處理系統10上的一個或多個腔室100中執行。也可以使用任何其他腔室，其可以執行所描述的任何方法或處理的一個或多個操作。此外，方法可以使用包括基板支座的腔室或系統來執行，基板支座可以是或包括前述基板支座300的任何態樣。方法400可包括在所述方法操作開始之前的一個或多個操作，包括前端處理、沉積、蝕刻、研磨、清潔或可在所述操作之前執行的任何其他操作。方法可以包括如圖所示的多個可選操作，這些可選操作可以與或可以不與根據本技術的方法的一些具體實施例具體相關。例如，描述了許多操作以提供更廣泛的半導體處理範圍，但對技術來說並不重要，或者可以透過如下文進一步討論的替代方法來執行。
在方法400的處理操作期間，在可選操作405，可以將基板定位在基板支座上，例如上述基板支座300。如前所述，可以將電壓施加到電極，這可以在操作410將基板靜電夾持到靜電吸盤主體，並且可以如前所述沿著突出件和/或密封帶夾持基板。根據所施加的電壓，沿基板的任何特定位置處的夾持力可以大於或約50N、大於或約100N、大於或約150N、大於或約200N、大於或約250 N、大於或約300 N、大於或約350 N、大於或約400 N、大於或約450 N、大於或約500 N、大於或約550 N、大於或約600 N、大於或約650 N、大於或約700 N、或更高。如前所述，透過在電極中圍繞每個基板支座接觸位置產生孔，每個突出件處的局部吸附力可能小於或約為電極提供的整體吸附力的99%，並且可能小於或約為98%的夾持力、小於或約為97%的吸附力、小於或約為96%的吸附力、小於或約為95%的吸附力、小於或約為94%的吸附力、小於或約為93%的吸附力、小於或約為92%的夾持力、小於或約為91%的吸附力、小於或約為90%的吸附力、小於或約為85%的吸附力、小於或約為80%的吸附力，或更少。透過利用如所述的具有特定定位的孔的電極，本技術可以限制基板背面上的划痕和顆粒轉移。
在上文說明中，為了解釋的目的，闡述了多種細節，以期通透瞭解本科技的各種具體實施例。然而在本發明技術領域中具有通常知識者將顯然瞭解到，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，在本發明技術領域中具有通常知識者將理解到，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，以避免不必要地遮蔽本科技。因此，上文的說明不應被視為限制科技的範圍。
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，否則還具體公開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「一層」的參照，包含複數個此種加熱器，且對於「該突出件」的參照，包含對於一或更多種突出件的參照以及在本發明技術領域中具有通常知識者所能知的均等範圍，諸如此類。
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個或多個其他特徵、整數、部件、作業、步驟、或組。
10:處理系統
12:工廠介面
14a:容器裝載器
14b:容器裝載器
14c:容器裝載器
14d:容器裝載器
16a:裝載閘室
16b:裝載閘室
18a:機器人
18b:機器人
20:傳送室
22:傳送機構
22a:葉片
22b:可延伸臂
24a:處理室
24b:處理室
24c:處理室
24d:處理室
26:服務室
28:整合計量室
W:基板
100:處理室
101:腔室容積
105:腔室主體
110:腔室蓋組件
112:側壁
113:基板存取端口
114:噴嘴
115:襯墊
118:底部
121:電極
122:靜電吸盤（「ESC」）
124:匹配電路
125:RF電源
126:地
128:隔離器
129:冷卻基座
130:蓋環
135:基板支撐底座
136:陰極襯墊
141:匹配電路
142:天線電源
148:天線
150:電源
160:氣體面板
161:處理氣體源
162:處理氣體源
163:處理氣體源
164:處理氣體源
165:控制器
166:閥
167:氣體管線
300:基板支座
305:靜電吸盤主體
307:基板支撐表面
310:檯面或突出件
312:基板
315:電極
320:電源
325:密封帶
330:氣體輸送通道
335:氣體輸送系統
340:孔
400:方法
405:操作
410:操作
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示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理系統的示意性俯視圖。
圖2示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性處理系統的示意性剖視圖。
圖3A圖示根據本技術的具體實施例的示例性基板支座的部分截面示意圖。
圖3B示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性基板支座的示意性俯視圖。
圖4示出了根據本技術的一些具體實施例的半導體處理的方法中的所選操作。
數個圖式被包含以作為示意圖。應瞭解到圖示係用於說明，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，類似的部件及（或）特徵可具有相同的元件符號。再者，相同類型的各個部件，可由元件符號之後的字母來分辨，此字母分辨類似的部件。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部件之任意者，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
300:基板支座
305:靜電吸盤主體
307:基板支撐表面
310:檯面或突出件
312:基板
315:電極
320:電源
325:密封帶
330:氣體輸送通道
335:氣體輸送系統
Claims (18)
- 一種基板支撐組件，包含：一靜電吸盤主體，該靜電吸盤主體具有一基板支撐表面，其中該靜電吸盤主體限定從該基板支撐表面延伸的複數個突出件；和一電極，該電極嵌入在該靜電吸盤主體內，其中該電極限定穿過該電極的孔，該等孔與從該基板支撐表面延伸的該複數個突出件對齊，及其中該電極包括穿過該靜電吸盤主體並圍繞該複數個突出件的一連續電極。
- 如請求項1所述之基板支撐組件，其中嵌入在該靜電吸盤主體內的該電極限定與該複數個突出件中的每個突出件對齊的一孔。
- 如請求項2所述之基板支撐組件，其中每個孔的特徵在於一較大的直徑，該較大的直徑大於與該孔對齊的一對應突出件的一直徑。
- 如請求項3所述之基板支撐組件，其中每個孔延伸一直徑，該直徑大於(或5%多於)沿該基板支撐表面的一對應突出件的一直徑。
- 如請求項1所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括：一密封帶，該密封帶圍繞該靜電吸盤主體的一外部限定。
- 如請求項5所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括： 一氣體輸送通道，該氣體輸送通道形成為穿過該靜電吸盤主體，其中該氣體輸送通道被配置為將一背面氣體輸送到該複數個突出件和該密封帶之間限定的容積中。
- 如請求項6所述之基板支撐組件，其中該氣體輸送通道與一流體源流體耦接，並且其中該流體源包括氦氣。
- 如請求項1所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括：一電源，該電源與嵌入在該靜電吸盤主體內的該電極耦接，其中該電源被配置為向該電極提供一吸附電壓。
- 一種基板支撐組件，包含：一靜電吸盤主體，其中該靜電吸盤主體沿該靜電吸盤主體的一基板支撐表面限定複數個突出件；和一電極，該電極嵌入在該靜電吸盤主體內，其中該電極限定穿過該電極的複數個孔，其中該複數個孔中的每個孔被形成為與沿該基板支撐表面的該複數個突出件中的一突出件垂直地對準，及其中該電極包括穿過該靜電吸盤主體並圍繞該複數個突出件的一連續電極。
- 如請求項9所述之基板支撐組件，其中每個突出件的特徵在於大於或約1mm的一直徑。
- 如請求項10所述之基板支撐組件，其中每個孔的特徵在於一較大的直徑，該較大的直徑大於與該孔對齊的一對應突出件的一直徑。
- 如請求項11所述之基板支撐組件，其中每 個孔延伸一直徑，該直徑大於(或3%多於)沿該基板支撐表面的一對應突出件的一直徑。
- 如請求項9所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括：一密封帶，該密封帶圍繞該靜電吸盤主體的一外部限定。
- 如請求項13所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括：一氣體輸送通道，該氣體輸送通道形成為穿過該靜電吸盤主體，其中該氣體輸送通道被配置為將一背面氣體輸送到該複數個突出件和該密封帶之間限定的容積中，其中該氣體輸送通道與一流體源流體耦接，且其中該流體源包含氦氣。
- 如請求項9所述之基板支撐組件，該基板支撐組件進一步包括：一電源，該電源與嵌入在該靜電吸盤主體內的該電極耦接，其中該電源被配置為向該電極提供一吸附電壓。
- 一種半導體處理方法，該方法包含以下步驟：提供一電壓至一電極，該電極嵌入在一靜電吸盤主體內，其中該靜電吸盤主體沿著該靜電吸盤主體的一基板支撐表面限定複數個突出件，其中該電極限定穿過該電極的複數個孔，其中該複數個孔中的每個孔被形成為與沿該基板支撐表面的該複數個突出件中的一突出件垂直 地對準，及其中該電極包括穿過該靜電吸盤主體並圍繞該複數個突出件的一連續電極；以及將一基板夾持至該靜電吸盤主體。
- 如請求項16所述之半導體處理方法，其中該電壓大於或約為1000V。
- 如請求項16所述之半導體處理方法，其中在該複數個突出件中的每個突出件處的一吸附力小於或約為該複數個突出件中的每個突出件之間的該吸附力的98%。
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