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双极静电吸盘上的边缘均匀性可调谐性的制作方法

2022-07-10 20:32:52 来源:中国专利 TAG:

双极静电吸盘上的边缘均匀性可调谐性
相关申请的交叉引用
1.本技术要求2019年11月21日提交的美国专利申请no.16/690,562的优先权权益,该申请的内容出于所有目的以引用其整体的方式并入本文。
技术领域
2.本技术涉及半导体基板系统和方法。更具体地,本技术涉及具有带有多个电极的静电吸盘的方法和系统。


背景技术:

3.在集成电路和其他电子器件的制造中,等离子体处理通常用于沉积或蚀刻各种材料层。例如,等离子体增强化学气相沉积(pecvd)处理是其中将电磁能施加到至少一种前体气体或前体蒸汽以将前体转化成反应性等离子体的化学处理。等离子体可以例如处理室内部原位地产生,或者在远离处理室定位的远程等离子体产生器中产生。此处理被广泛用于在基板上沉积材料以生产高质量和高性能的半导体器件。
4.在当前的半导体制造产业中,随着特征尺寸的不断减小,晶体管结构变得越来越复杂和具有挑战性。为了满足处理需求,先进的处理控制技术可用于控制成本并最大程度提高基板和管芯的产率。通常,位于基板边缘的管芯会遭受产率问题,例如由于未对准而接触以及对硬掩模的差选择性。在基板处理层级上,需要对处理均匀性控制进行改进,以允许在整个基板上进行精细的局部处理调谐以及全局处理调谐。
5.因此,需要允许在基板的边缘处进行精细的局部处理调谐的方法和设备。本技术解决了这些与其他的需求。


技术实现要素:

6.通过在基板支撑件中使用至少两个双极电极和一个环形电极,本技术的实施例可允许在搬运和处理基板方面的优点。电极配置可允许在晶片边缘附近实现更好的离子通量可调谐性,这可导致沉积膜的更高均匀性。另外,双极电极和环形电极的组合可以减小静电吸附晶片所需的电压。降低的电压可以导致更少的电弧放电和更少的晶片缺陷。此外,本技术的实施例可以减小晶片上的静电电荷对等离子体的影响。结果,可以在吸附晶片之后而不是同时点燃等离子体,并且可以减少等离子体点燃期间的短期等离子体不稳定性。
7.本技术的实施例可以包括静电吸盘。吸盘可包括顶表面。顶表面可限定吸盘的凹入部分,吸盘的凹入部分可以被配置为支撑基板。吸盘的凹入部分可由第一直径表征。吸盘可以进一步包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极可设置在吸盘内。第一电极和第二电极可以基本上共面。第一电极可以与第二电极分开。另外,吸盘可以包括第三电极。第三电极可以设置在吸盘内。此外,第三电极可以具有环形形状。第三电极可由内径表征。内径可以大于第一直径。第三电极可以与第一电极和第二电极分开。另外,第三电极可以基本上平行于第一电极和第二电极。
8.本技术的实施例可以包括等离子体处理系统。等离子体处理系统可以包括静电吸盘。吸盘可包括本文揭示的任何吸盘。系统可以进一步包括与第一电极和第二电极电连通的第一电源。第一电极和第二电极可以连接到第一电源,使得当第一电源向第一电极输送电压时,第一电极和第二电极具有相反的电压。系统可以进一步包括与第三电极电连通的第二电源。
9.本技术的实施例可以包括一种处理基板的方法。方法可以包括将基板设置在静电吸盘上。静电吸盘可以包括第一电极、第二电极和第三电极。第一电极和第二电极可以基本上共面。第三电极可以具有环形形状。方法还可以包括向第一电极施加第一电压。方法可以进一步包括将第二电压施加到第二电极。第二电压可以是第一电压的相反电压。另外,方法可以包括向第三电极施加第三电压。
10.这些与其他的具体实施例以及许多他们的优点与特征结合下列说明与附图更详细地说明。
附图说明
11.参照说明书的其余部分与附图,可进一步理解所揭示技术的本质与优点。
12.图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理室的截面示意图。
13.图2a示出了根据本技术的一些实施例的基板支撑组件的俯视图。
14.图2b示出了根据本技术的一些实施例的电极的电配置。
15.图3示出了根据本技术的一些实施例的基板支撑组件的局部透视图。
16.图4示出了根据本技术的一些实施例的处理基板中的示例性操作。
17.数个附图被包含以作为示意图。应了解到附图是用于说明的目的,且不应被视为按比例,除非特定说明其为按比例。此外,作为示意图,附图被提供以帮助理解,且可不包含相较于实际呈现的所有方面或信息,并可包含夸大的内容以供说明。
18.在附图中,类似的部件和/或特征可具有相同的参考标号。再者,相同类型的各个部件,可由参考标号之后的字母来分辨,此字母对类似的部件进行区分。若说明书中仅使用了首个参考标号,则其说明可适用于具有相同的首个参考标号的类似部件的任意者,不论其字尾字母为何。
具体实施方式
19.随着半导体器件的特征尺寸减小,处理变得更加复杂,并且导致附加的挑战。沉积在基板边缘附近的层可能不如在基板中心附近的层均匀。晶片边缘附近的不均匀性可能导致器件无法正常工作或性能不佳,从而降低产率和/或可靠性。晶片通常不完全平坦,并被静电吸附来减少晶片弯曲。然而,静电吸附晶片可能会在晶片的背面产生电弧。以前,当半导体器件较大时,在晶片背面的电弧放电可能不是一个高度关注的问题,但是生产较小器件的处理有时包括沉积在晶片背面的材料。这种电弧放电可能在晶片的背面上产生缺陷,这继而可能导致晶片的正面上的缺陷。另外,常规地静电吸附晶片可在晶片上积累电荷,并且可能影响等离子体的点火和稳定性。如下所述,本技术的实施例可以克服这些挑战。
20.图1是根据一个或更多个实施例的处理室100的截面图。在一个或更多个示例中,处理室100是沉积室,例如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)室,其适合于在诸如基板154
之类的基板上沉积一或更多种材料。在其他示例中,处理室100是适合于蚀刻诸如基板154之类的基板的蚀刻室。可以适于从本揭示的示例性方面中受益的处理室的示例是蚀刻处理室与precision
tm
处理室,其可从位于加利福尼亚州圣克拉拉的应用材料公司商购获得。可以想到其他处理室,包括来自其他制造商的处理室,可以适于从本揭示的方面中受益。
21.处理室100可以用于各种等离子体处理。在一个方面中,处理室100可用于用一或更多种蚀刻剂执行干式蚀刻。例如,处理室可以用于从诸如一或更多种碳氟化合物(例如,cf4或c2f6)、o2、nf3或它们的任何组合的前体点燃等离子体。在另一种实施例中,处理室100可以与一或更多种化学试剂一起用于pecvd。
22.处理室100可包括腔室主体102、盖组件106和基板支撑组件104。盖组件106可以定位在腔室主体102的上端。盖组件106和基板支撑组件104可以与用于等离子体或热处理的任何处理室一起使用。任何制造商可提供的其他腔室也可以与上述组件一起使用。基板支撑组件104可以设置在腔室主体102内部,并且盖组件106可以被耦合到腔室主体102并且将基板支撑组件104封闭在处理空间120中。腔室主体102包括形成在其侧壁中的狭缝阀开口126。狭缝阀开口126可以选择性地打开和关闭,以允许由基板搬运机器人(未示出)进入内部空间120以进行基板传送。
23.电极108可以邻近腔室主体102设置,并且可以将腔室主体102与盖组件106的其他部件分开。电极108可以是盖组件106的一部分,或者可以是单独的侧壁电极。电极108可以是环形或环状构件,例如环形电极。电极108可以是围绕处理空间120的围绕处理室100的圆周的连续环,或者若需要的话可以在选定位置不连续。电极108也可以是穿孔电极,例如穿孔环或网状电极。电极108也可以是板状电极,例如二次气体分配器。
24.隔离器110接触电极108,并将电极108与气体分配器112和腔室主体102进行电热隔离。隔离器110可以由一或更多种介电材料制成或包含一或更多种介电材料。示例性介电材料可以是或包括一或更多种陶瓷、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、氧化硅、硅酸盐或其任意组合。例如,隔离器110可以由氧化铝、氮化铝、氧氮化铝或其任意组合形成,或包含氧化铝、氮化铝、氧氮化铝或其任意组合。气体分配器112具有开口118,用于将处理气体吸收到处理空间120中。可以经由一个或更多个导管114将处理气体供应到处理室100,并且处理气体可以在流过一个或更多个开口118之前进入气体混合区域116。气体分配器112可以耦合到电源142,例如rf产生器。也可以使用直流电源、脉冲直流电源和脉冲射频电源。
25.基板支撑组件104可包括基板支撑件180,基板支撑件180固持或支撑一个或更多个基板154以进行处理。基板支撑件180可以通过轴144耦接到升降机构,轴144延伸穿过腔室主体102的底表面。升降机构可以通过波纹管柔性地密封到腔室主体102,波纹管防止真空从轴144周围泄漏。升降机构可以允许基板支撑组件104在腔室主体102内在下部传送位置和多个升高的处理位置之间垂直移动。
26.基板支撑件180可以由金属或陶瓷材料形成或包含金属或陶瓷材料。示例性的金属或陶瓷材料可以是或包括一或更多种金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物或其任意组合。例如,基板支撑件180可以由铝、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝或其任何组合形成或包含铝、氧化铝、氮化铝、氧氮化铝或其任意组合。双极电极122a和122b可以耦合到基板支撑组件104。双极电极122a和122b可以被嵌入在基板支撑件180内和/或耦合到基板支撑件
180的表面。双极电极122a和122b每个可以是板、穿孔板、网、丝网或任何其他分布式布置。
27.双极电极122a和122b每个可以是调谐电极,并且可以通过导管146耦合到调谐电路136,导管146例如是设置在基板支撑组件104的轴144中的具有选定电阻(例如50ω)的电缆。调谐电路136可以包括电子传感器138和电子调谐器或控制器140,其可以是可变电容器。电子传感器138可以是电压或电流传感器,并且可以耦合至电子调谐器或控制器140以提供对处理空间120中的等离子体状况的进一步控制。在一个或更多个方面中,电子调谐器或控制器140可用于调制双极电极122a和122b上的阻抗。
28.双极电极122a和122b都可以与电子传感器138电连通。在其他实施例中,双极电极122a可以与电子传感器138电连通,并且双极电极122b可以独立地与第二电子传感器和第二电子调谐器或控制器电连通,这两者都可以与电子传感器138和电子调谐器或控制器140相同。双极电极122a和122b可以与电源(未示出)电连通。双极电极122a和122b可以是偏置电极和/或静电吸附电极。双极电极122a和122b也可以是用于基板支撑件180的加热器。
29.环形电极124可以耦合到基板支撑组件104。环形电极124可以被嵌入在基板支撑件180内。双极电极122a和122b可以设置在环形电极124的上部上方。在一些示例中,环形电极124是偏压电极和/或静电吸附电极。环形电极124可以通过设置在基板支撑组件104的轴144中的一或更多根电缆或导管158耦合到调谐电路156。调谐电路156可以包括电源150和电耦合到环形电极124的处理控制器160。
30.举例来说,电源150可以是在例如大约13.56mhz的频率下高达大约1000w(但不限于大约1000w)的rf能量的电力源,但是可以根据特定应用的需要提供其他频率和功率。电源150可以能够产生连续或脉冲功率中的一个或两个。在一个或更多个示例中,偏压源可以是直流(dc)或脉冲dc源。在其他示例中,偏压源可能能够提供多个频率,例如2mhz和13.56mhz。
31.处理控制器160可以包括dc电源162、rf产生器164、一个或更多个电子传感器166以及一个或更多个电子调谐器或控制器168。dc电源162可以将电压提供给环形电极124,并且rf产生器164可以在等离子体处理期间施加rf频率。dc电源162可以提供和控制从0v到大约1,000v的电压。在一个或更多个方面中,电子调谐器或控制器168可以用于调制环形电极124上的阻抗。例如,电子调谐器或控制器168可用于通过可变电容器来控制阻抗,使得大约5%至大约95%的阻抗被控制到环形电极124。在一些方面中,电子传感器166可以是电压或电流传感器,并且可以耦合到电子调谐器或控制器168以提供对处理空间120中的等离子体条件的进一步控制。
32.图2a示出了根据一个或更多个实施例的基板支撑组件204的俯视图。基板支撑组件204可以是基板支撑组件104。基板支撑组件204可以包括双极电极222a和222b,其可以是双极电极122a和122b。双极电极222a和222b可以由间隙隔开,此间隙可以由绝缘体填充。绝缘体可以是基板支撑组件204的主体。间隙的宽度可以减小或最小化。宽度可以是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。环形电极224可以设置在双极电极222a和222b下方。环形电极224可以是环形电极124。
33.双极电极222a和222b以及环形电极224可以独立地嵌入或部分嵌入基板支撑件280中。基板支撑件280可以是基板支撑件180。双极电极222a和222b可以是板、穿孔板、网、丝网或任何其他分布式布置。双极电极222a和222b可以由一或更多种导电金属或材料形
成,或包含一或更多种导电金属或材料,例如铝、铜、其合金或它们的任何混合物。环形电极224可以是圆环。但是,可以考虑其他形状。环形电极224可以是连续的或具有贯穿的间隔。在一些实施例中,双极电极222a和环形电极124是阴极。
34.在一个或更多个示例中,双极电极222a和222b的组合表面积具有比环形电极224更大的表面积。在一些示例中,环形电极224的外径大于双极电极222a和222b的直径。环形电极224可以由一或更多种导电金属或材料形成,或包含一或更多种导电金属或材料,例如铝、铜、其合金或它们的任何混合物。环形电极224可以围绕双极电极222a和222b。在一些实施例中,环形电极224与双极电极222a和222b至少部分重叠。
35.如图2b所示,双极电极222a和222b以及环形电极224可以耦合到分开的电源。环形电极225可以耦合到电源250。双极电极222a和222b可以耦合到电源270。双极电极222a和222b可以被配置为接收电源270的相等且反向的电压。电源250和电源270可以独立地是dc电源或rf电源,具有本文描述的任何功率、电压或频率,包括图1中描述的任何功率、电压或频率。为了图示的清楚起见,图2b未示出可包括在电源250和270中的控制器、滤波器、调谐器或传感器。但是,可以包括任何合适的控制器、滤波器、调谐器或传感器。
36.多个双极电极222a和222b以及环形电极224可以被独立地供电和控制。对双极电极222a和222b的功率分配可以是与环形电极124的功率分配路径分开的路径。这样,电流的行进路径可能会被分流成不同的部分中,以促进更宽的分布,随后可以改善处理的均匀性。另外,环形电极224与双极电极222a和222b之间的垂直间隔可以扩展耦合功率并且可以增加处理均匀性。
37.在一些实施例中,双极电极222a和222b可以用作吸附电极,同时还可以用作rf或dc电极。环形电极224可以是rf或dc电极,其与双极电极222a和222b一起可以调谐等离子体。双极电极222a和222b以及环形电极224可产生相同频率或不同频率的功率。
38.在一个或更多个实施例中,可以改变来自电源250和电源270的一或两者的rf功率,以调谐等离子体。例如,传感器(未示出)可以用于监视来自双极电极222a和222b以及环形电极224中的任何一个或任何组合的rf能量。来自传感器装置的数据可以被传送并用于改变施加到电源250和/或电源270的功率。
39.在另一个实施例中,可以将第一阻抗和/或电压施加或以其他方式提供给双极电极222a和222b,并且可以独立地将第二阻抗和/或电压施加或以其他方式提供给环形电极124。第一阻抗和/或电压的参数以及第二阻抗和/或电压的参数可以基于监视参数被独立地监测、控制和调节。第一和/或第二阻抗中的每一个都可以独立地增加和/或减小,例如被调制,以便改善基板上表面的均匀性。而且,第一和/或第二电压中的每一个都可以独立地增加、减小、调制或以其他方式调节,以便改善基板表面上的均匀性。
40.在一个或更多个示例中,可以分别对第一和/或第二阻抗和/或第一和/或第二电压中的每一个进行调制,以将基板表面的均匀性的面内畸变(ipd)降低40%或更大(在不改变轮廓的情况下,在调整或调制任何阻抗或电压之前相对于基板表面的ipd)。例如,第一和/或第二阻抗和/或第一和/或第二电压中的每一个可以被独立地调制以将基板表面均匀性的ipd降低约50%、约60%、约70%或更大,而不改变轮廓。在一些示例中,在不改变轮廓的情况下,相对于在调整或调制任何阻抗或电压之前的基板表面的ipd,可以将等离子体均匀性的ipd降低约40%至约70%。
41.在一种实施例中,双极电极222a和222b与环形电极224同时被供电。在一种实施例中,双极电极222a和222b接通,而环形电极224断开。在一种实施例中,双极电极222a和222b关闭,而环形电极224开启。在供电的双极电极222a和222b与环形电极224之间进行调制可有助于控制基板边缘处的等离子体特性。另外,单独地调谐到环形电极224和双极电极222a和222b中的每一个的电源可以导致增加或减少的等离子体密度。改变双极电极222a和222b以及环形电极224上的电压/电流分布可以促进等离子体在基板上的空间分布。
42.图3描绘了根据一个或更多个实施例的包括基板支撑件380的基板支撑件组件304的局部透视图。在此实施例中,基板354被定位或以其他方式设置在双极电极322b上方,双极电极322b在环形电极324上方。双极电极322b和环形电极324被示为彼此水平重叠。基板354设置在基板支撑件380的凹入部分306内。环形电极324设置在基板支撑件380内,使得环形电极324周向围绕基板354和凹入部分306。基板支撑组件304、基板支撑件380、双极电极322b和环形电极324可以是本文描述的任何类似的部件,包括与图1、图2a与图2b一起描述的部件。尽管仅示出示了一个双极电极,但是基板支撑组件304可以针对基板支撑组件304的直径对称,使第二个双极电极位于基板支撑组件304的另一侧。
43.在图3中示出了各种尺寸。基板354的边缘与凹入部分306的边缘之间的距离308可以为0.01至0.25英寸。对凹入部分306的边缘的角度310可以为0至90度。更大的垂直角度可能会增加不希望的离子散射。在基板支撑件380的边缘处的平坦部分的宽度312可以是0.25至1.23英寸。从基板支撑件380的顶部到环形电极324的顶部的距离314可以是0.01至0.3英寸。从基板支撑件380的顶部到凹入部分306的高度316可以是0至0.25英寸。从基板354的边缘到环形电极324的横向距离318可以是0.005至0.2英寸。双极电极322b和环形电极324的重叠宽度320可以为-0.25至0.25英寸,包括0英寸。负的重叠宽度320意味着双极电极322b和环形电极324不重叠,而是被间隙隔开。图3中的尺寸可以用于直径为300mm的基板354。对于具有更大或更小的直径的基板,尺寸可以与基板直径成线性比例,或者可以应用相同的尺寸范围。
44.本技术的益处可以包括增强对基板的等离子体相邻边缘的控制。可以改变到三个电极的电压或阻抗以控制等离子体。等离子体控制的增加导致等离子体均匀性的提高。控制环形电极的功率可以允许在基板的边缘处更均匀的沉积或蚀刻。环形电极可能会影响晶片边缘的离子通量。改变环形电极的阻抗或电容也可以改变等离子体的阻抗。在某些电压下,可以改善晶片边缘的均匀性。在135mm至148mm的范围内的位置处的沉积膜的平均厚度范围(0mm为晶片的中心)相对于晶片中心的厚度的百分比可以为1%至2%、2%至3%或3%至4%。
45.另外,本技术的实施例可以减小吸附电压,这可以减小电弧,并且还可以减小对晶片的背面损坏。使用三个电极(两个双极电极和一个环形电极)可能会降低吸附电压。在使用两个双极电极和一个环形电极时的吸附电压被发现降低了在等离子体阻抗不稳定性开始之前所需的最低吸附电压。例如,对于单极电极和环形电极,在600v及更低的电压下会观察到等离子体阻抗不稳定性。相比之下,对于双极电极和环形电极,在200v及更低的电压下会观察到等离子体阻抗不稳定性。由于环形电极可以充当限制环以减少来自双极电极的泄漏电流,因此可以实现较低的吸附电压。
46.为了在观察到等离子体阻抗的电压上提供一定的余量,双极电极的最小吸附电压
可以设置为
±
300v,而单极电极的最小吸附电压可以设置为-700v,作为示例。吸附电压可以降低50%以上,这出乎意料的是,它比添加另一个用于静电吸附的电极所期望的还要大。在一些实施例中,当使用具有环状电极的双极电极时,吸附电压可以降低30%至40%、40%至50%、50%至60%、60%至70%、70%至80%或80%至90%,与单极电极或带环状电极的单极电极相比。降低吸附电压可以减少晶片背面的电弧,从而可以减少晶片缺陷。在一些情况下,晶片的背面可以具有沉积的膜,沉积的膜可能由于在基板支撑件的表面上的电弧而损坏。降低吸附电压还可以降低操作成本并增加设备的寿命,包括本文所述的基板支撑组件的任何部分。在某些情况下,双极电极的吸附电压可以相同或接近单极电极的吸附电压,但是双极电极的面积可以减小。例如,双极电极的总面积可以是基板面积的50%至60%、60%至70%、70%至80%、80%至90%或90%至95%。
47.本技术的一些实施例的另一个益处是能够在将基板静电吸附到基板支撑件上之后开启等离子体。在具有单极电极的系统中,静电吸附晶片会使晶片带电,这可能会影响具有正电荷的等离子体。在吸附晶片的同时打开等离子体可能会导致瞬时等离子体效应,这可能会对基板的处理产生负面影响。在本技术的实施例中,双极电极使晶片的充电均匀,从而减小了晶片在等离子体上的静电吸盘的影响。
48.本技术的实施例可以包括静电吸盘。吸盘可以是基板支撑组件104,基板支撑组件204或基板支撑组件304。吸盘可包括顶表面。顶表面可以限定吸盘的凹入部分(例如,凹入部分306)。吸盘的凹入部分可以被配置为支撑基板。基板可以是半导体晶片,包括硅晶片或绝缘体上硅晶片。基板可以是基板154或基板354。吸盘的凹入部分可以是基本上平坦的。吸盘的凹入部分可以是圆形的并且可以由第一直径表征。第一直径可以大于基板的直径,并且基板可以位于凹入部分内。
49.吸盘还可以包括绝缘体。绝缘体可以是吸盘的主体。绝缘体可以包括本文描述的任何金属、陶瓷材料或绝缘材料。作为示例,绝缘体可以包括氧化铝。在一些实施例中,在吸盘的主体内,绝缘体可以是空气或真空。
50.吸盘可以进一步包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极可以是本文描述的任何双极电极,包括例如双极电极122a、122b、222a和222b。第一电极和第二电极可以基本上共面。例如,第一电极和第二电极可以处于相同的竖直高度,此高度沿着与由吸盘支撑的基板正交的线。第一电极可以与第二电极分开。第一电极和第二电极可以被绝缘体分开。例如,在图2a中,双极电极222a和222b被均匀的间隙分开。即使在图2a中未示出绝缘体,均匀间隙也可以是绝缘体。第一电极和第二电极可以包括网或本文描述的任何材料。与板相比,网可以是优选的,因为较少的电荷可以积累在网中,这可以减少在基板被解除吸附时当电极放电时的电弧放电、处理和其他问题。
51.第一电极和第二电极可以具有基本上相同的表面积。第一电极可以是基本上半圆形的。第二电极可以是基本上半圆形的。例如,若使第一电极和第二电极沿着直边彼此接触,则第一电极和第二电极可以形成圆形或大致圆形。
52.第一电极和第二电极可由第二直径表征。例如,第二直径可以是与设置在吸盘中的第一电极和第二电极外接的最小圆的直径。第二直径可以大于凹入部分的第一直径。
53.第一电极可以被配置为使得当将基板设置在凹入部分中并且向第一电极施加第一电压时,第一静电力将基板保持在吸盘上。第二电极可以被配置为使得当将基板设置在
凹入部分中并且向第二电极施加第二电压时,第二静电力将基板保持到吸盘。第二电压可以具有与第一电压相反的极性。第一电压可以具有与第二电压相同的幅度,但是可以为负而不是正电压。
54.在一些实施例中,吸盘可包括除第一电极和第二电极之外的一个或更多个电极。第一电极、第二电极以及一个或更多个电极中的每一个可以具有基本上相同的面积。相同的面积可以在基板上允许相等量的正电荷和负电荷,从而使电荷在基板上具有相等的力以固定基板。第一电极、第二电极以及一个或更多个电极的外边缘可以描绘圆的圆周。例如,每个电极可以是圆形的扇区。总的来说,吸盘可以包括2、4、6或8个圆的扇形作为电极。
55.另外,吸盘可以包括第三电极。第三电极可以具有环形形状。第三电极可包括本文所述的任何环形电极,包括例如环形电极124、环形电极224或环形电极324。第三电极可由内径表征,其中内径表征第三电极的环内的圆形孔。内径可以大于凹入部分的第一直径。内径可以小于第一电极和第二电极的第二直径。第三电极可以与第一电极和第二电极分开。绝缘体可以将第三电极与第一电极和第二电极分开。
56.第三电极可由外径表征。外径可以是外接第三电极的最小圆的直径。外径可以大于第一电极和第二电极的第二直径。
57.第三电极可以基本上平行于第一电极和第二电极。第三电极可以设置成比第一电极远离顶表面更远离顶表面。第三电极可以低于基板、第一电极和第二电极。低于基板的第三电极可以减少到基板的电弧。特定而言,若第三电极在基板支撑件的非凹入部分中的基板上方,则可能在基板的边缘处形成一些电弧。第三电极可包括网或本文描述的任何材料。
58.本技术的实施例可以包括等离子体处理系统。等离子体处理系统可以包括静电吸盘,其可以是本文所述的任何吸盘。系统可以包括与第一电极和第二电极电连通的第一电源。第一电源可以是电源270。第一电极和第二电极可以连接到第一电源,使得当第一电源向第一电极输送电压时,第一电极和第二电极具有相反的电压。第一电源可以是直流电源或射频电源。系统可以进一步包括与第三电极电连通的第二电源。第二电源可以是rf电源或dc电源。
59.在一些实施例中,等离子体处理系统可以包括计算机系统。计算机系统可以包括存储多个指令的非瞬态计算机可读介质。多个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。一个或更多个处理器可以通过将命令发送到等离子体处理系统的部件来执行指令。等离子体处理系统的部件可以包括基板搬运机器人,以将基板移动到处理中、移动到吸盘上、离开吸盘并移出处理区域。
60.图4示出了根据本技术的一些实施例的处理基板的方法400的示例性操作。方法400可以包括使用本文描述的任何吸盘或系统。
61.在框402处,方法400可以包括将基板设置在静电吸盘上。静电吸盘可以是本文所述的任何静电吸盘,包括基板支撑组件104、基板支撑组件204或基板支撑组件304。静电吸盘可以包括第一电极、第二电极和第三电极。第一电极和第二电极可以基本上共面。第三电极可以具有环形形状。电极可以是本文所述的任何电极。
62.在框404,方法400可以包括将第一电压施加到第一电极。第一电压可以是直流电压或射频电压。若第一电压是dc电压,则第一电压可以具有幅度为50v至100v、100v至200v、200v至300v或300v至400v的电压,若第一电压是rf电压,则第一电压可以具有50v至100v、
100v至200v、200v至300v或300v至400v的最大电压。
63.在框406,方法400可以包括将第二电压施加到第二电极。第二电压可以是第一电压的相反电压。例如,若第一电压为正,则第二电压为负且幅度相同。在一些实施例中,第二电压可以具有与第一电压不同的幅度。若第二电压是rf,则第二电压在瞬间可以是第一电压的相反电压,并且第二平均电压可以与第一平均电压相同。
64.在框408处,方法400可包括将第三电压施加到第三电极。第三电压可以是rf电压。所施加的最大第三电压的大小与所施加的最大第一电压的大小之比,可以为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。
65.另外,方法400可以包括将静电吸盘加热到500℃至600℃、600℃至700℃或大于700℃的温度。方法400可以进一步包括在处理区域中形成等离子体。可以在向双极电极施加功率之后形成等离子体。基板可以设置在处理区域中。方法400可以包括熄灭等离子体并且从处理区域和等离子体处理系统去除基板。
66.可以利用双极电极和环形电极来调谐等离子体。在一个或更多个实施例中,一种用于调节腔室中的等离子体的方法可以包括向双极电极施加第一射频功率并且向环形电极施加第二射频功率。方法还可以包括监测第一和第二射频功率的参数,并基于监测的参数来调整第一和第二射频功率中的一个或两个。
67.在其他实施例中,一种用于调节腔室中的等离子体的方法可以包括向双极电极施加第一阻抗、第一电压或第一阻抗和电压的组合,以及向环形电极施加第二阻抗、第二电压或第二阻抗和电压的组合。方法还可包括监测第一阻抗、第二阻抗、第一电压、第二电压或其任意组合的一个或更多个参数,并基于监测参数调节第一阻抗、第二阻抗、第一电压、第二电压、或其任意组合中的一者或更多者。
68.在上文说明中,为了解释的目的,阐述了多种细节,以提供本技术的各种实施例的理解。然而,本领域技术人员将显然了解到,特定实施例的实践可并不需要这些特定细节中的一些(或是需要额外的细节)。
69.在已揭示了数种实施例之后,本领域技术人员将理解到,可使用各种修改、替代性结构与等同物,而不背离所揭示实施例的精神。此外,并未说明一些公知的处理与要素,以避免不必要地模糊本技术。因此,上文的说明不应被视为限制技术的范围。另外,方法或处理可以被描述为顺序的或分步的,但是应当理解,操作可以同时执行,或者以与所列顺序不同的顺序执行。
70.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,否则还具体揭示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介入值与所述范围内的任何其他陈述或介入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内,且包含上下限的一者、两者、或皆不包含的较小范围中的每一范围也被包含在本技术内,且受制于所陈述范围中任何特别排除的限制。在所陈述的范围包含上下限的一者或两者时,也包含了排除了这些上下限的任一者或两者的范围。
71.说明书与所附权利要求书中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”以及“该”,包含复数的参照物,除非背景内容清楚表示并非如此。因此,例如,对“电极”的引用包括多个这样的电极,而对“电源”的引用包括对本领域技术人员已知的一个或更多个电源及其均等
物,等等。
72.此外,本说明书和所附权利要求书中使用的词语“包含(comprise(s))”、“包含(comprising)”、“含有(contain(s))”、“含有(containing)”、“包括(include(s))”和“具有(including)”,意为指明所陈述的特征、整数、部件、或操作的存在,但他们不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、部件、操作、动作、或组。
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