用于斜面聚合物减少的边缘环制造技术

本公开的实施例包括被用于减少来自基板周边区域(诸如基板的边缘或斜面)的残余膜层的方法与设备。可在等离子体工艺之后减少基板斜面、背侧与基板周边区域的污染。在一个实施例中，一种边缘环包括：基座圆形环，该基座圆形环具有限定形成在其上的中央开口的内表面以及限定该基座圆形环的周边的外表面。该基座圆形环包括上主体与连接到该上主体的下部。阶梯形成在该基座圆形环的内表面处并且位于该上主体的第一上表面之上。该阶梯限定位于该上主体的第一上表面之上的袋。多个凸起特征形成在该基座圆形环的第一上表面上。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例一般涉及半导体处理系统。更具体地，本公开的实施例涉及用在半导体处理系统中，且被用于在半导体制造中减少来自基板的斜面或背侧的聚合物的边缘环。
技术介绍
集成电路已经发展成可在单个芯片上包括数百万个部件(例如，晶体管、电容器与电阻器)的复杂器件。芯片设计的发展不断地需要更快速的电路与更大的电路密度。对更大的电路密度的需求需要集成电路部件的尺寸的减小。由于集成电路部件的尺寸被减小(例如至亚微米尺寸)，减少污染物的存在的重要性已经增加，因为这样的污染物会导致半导体制造过程期间缺陷的形成。例如，在蚀刻工艺中，副产物(例如可在蚀刻工艺期间生成的聚合物)可变成颗粒的源，从而污染形成在基板上的集成电路与结构。为了维持高制造良率与低成本，污染物和/或残余聚合物从基板的移除变得越来越重要。存在于基板斜面上的残余聚合物会脱落且粘附到基板的前侧，从而潜在地损坏形成在基板的前侧上的集成电路。在其中存在于基板斜面上的残余聚合物脱落且粘附到基板的背侧的实施例中，在光刻曝光工艺期间基板的非平面性会造成光刻焦深错误。图1A描绘了用于处理基板100的传统的等离子体处理腔室130，该基板100被定位在设置于处理腔室130中的底座102上。遮蔽环124被设置在围绕基板100的单环126上，以便防止基板106的边缘/斜面106在等离子体工艺期间沉积。然而，在一些情况中，被定位在单环126之上的遮蔽环124通常在边缘/斜面106的表面上方间隔一距离，从而在遮蔽环124与单环126之间形成间隙134，从而防止遮蔽环124直接接触基板100。形成在遮蔽环124与单环126之间的间隙134可允许在处理期间生成的等离
子体120行进到间隙134中，如箭头138所示，从而在基板100的前表面110、背侧122与边缘/斜面106上形成非期望的膜层，以及攻击腔室零件(诸如底座102与单环126)。在一情况中，基板102的背侧112可具有比基板102的前侧110更高量的污染。此外，归因于等离子体暴露的腔室部件的腐蚀与逐渐劣化会造成间隙134变得更宽，从而在基板斜面/边缘106与腔室零件上造成劣化的空隙与表面缺陷。图1B描绘了在非期望的膜层110已经累积在基板100的边缘/斜面106上之后的基板100的传统的示例。由于等离子体行进通过间隙134，非期望的膜层可被形成在基板的周边区域108处的斜面106上，从前侧102甚至延伸到基板100的背侧104。存在于基板100的斜面106和/或背侧104上的残余聚合物或非期望的膜层也会在机械手传送过程、基板传输过程、后续的制造过程等期间脱落或剥落，藉此造成传送腔室、基板盒、工艺腔室以及后续可被用在电路部件制造过程中的其他处理设备中的污染。此外，聚合物或残余膜层的剥落可变成基板处理期间颗粒污染的源。处理设备的污染造成增加的工具停机时间，藉此不利地增加整体制造成本。因此，需要一种设备与方法来改善沉积效率而具有最少的从基板斜面到基板背侧的残余沉积，同时维持形成在基板前侧上的结构的完整性。
技术实现思路
本公开的实施例包括可被用于减少来自基板周边区域(诸如基板的边缘或斜面)的残余膜层的方法与设备。可在等离子体工艺之后减少基板斜面、背侧与基板周边区域的污染。在一个实施例中，一种边缘环包括：基座圆形环，该基座圆形环具有限定形成在其上的中央开口的内表面以及限定该基座圆形环的周边的外表面。该基座圆形环包括上主体与连接到该上主体的下部。阶梯形成在该基座圆形环的内表面处且位于该上主体的第一上表面之上。该阶梯限定位于该上主体的第一上表面之上的袋。多个凸起特征形成在该基座圆形环的第一上表面上。在另一实施例中，一种等离子体处理腔室包括：边缘环，该边缘环围绕基板支撑组件；遮蔽环，该遮蔽环设置在该边缘环上方；以及腔，该腔形成在该边缘环与该遮蔽环之间，其中形成在该边缘环的上表面上的
多个凸起特征从该边缘环举起该遮蔽环，以在该边缘环与该遮蔽环之间形成该腔。在又一实施例中，一种用于减少基板斜面污染的方法包括：在遮蔽环与边缘环之间形成腔，该边缘环围绕设置在等离子体处理腔室中的基板支撑组件的周边区域，其中该腔由形成在该边缘环的上表面上的多个凸起特征形成，该多个凸起特征从该边缘环举起该遮蔽环以在该边缘环与该遮蔽环之间形成该腔，其中该腔允许从限定在基板支撑组件上方的等离子体区域到设置在等离子体处理腔室中的泵的开放的流体连通。附图说明为了可详细理解本公开的上述特征的方式，可通过参照实施例对简要概述于上的本公开进行更加具体的描述，这些实施例中的一些实施例图示于附图中。图1A-1B示出了具有形成在基板的斜面上的残余污染的传统等离子体处理腔室的一部分；图2示出了具有可最小化斜面残余污染的边缘环的设备的示意性等距视图；图3示出了用于图2的设备中的边缘环的示意性等距视图；以及图4A-4C示出了可被用于图2的设备中的边缘环的不同示例。然而，应注意的是，这些附图仅图示本公开的典型实施例且因此不被视为限制本公开的范围，因为本公开可允许其他等效实施例。为便于理解，已经在可能的地方使用相同的附图标记来指定诸图所共有的相同元件。具体实施方式本公开的实施例包括可被用于减少来自基板周边区域(诸如基板的边缘或斜面)的残余膜层的方法与设备。可在等离子体工艺之后减少基板斜面、背侧与基板周边区域的污染。在此实施例中，设备可包括边缘环，该边缘环可限定基板斜面、边缘环与被定位在边缘环上方的遮蔽环之间的腔。该腔与设备的泵开放连通，使得在基板斜面上行进到该腔的等离子体可被有效地泵送至设备外，而不是残留在基板斜面附近，在基板斜面上或
在基板的背侧上形成非希望的残余膜层。图2描绘了处理腔室200的示意性等距视图，该处理腔室200可连同本公开的实施例使用以减少残余膜层形成在基板斜面上的可能性。处理腔室200可以是可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司获得的DPS II TSV处理腔室、或其他合适的真空腔室。处理腔室200可以是典型地被用作多腔室、模块化系统(未示出)的部分的那类完全自动化的半导体等离子体处理腔室。包括具有处理容积210的腔室主体215的处理腔室200可被配置成容纳具有高达12英寸(300mm)、18英寸(450mm)或其他直径的直径尺寸的基板220。处理腔室200包括等离子体功率源202与匹配网络201，匹配网络201与存在于设置在腔室主体215上的第一封围211内的功率生成设备连通。等离子体功率源202与匹配网络201以典型地位于约12MHz到约13.5MHz的范围的频率(虽然此特定处理腔室以此频率操作，但可被使用的其它处理腔室以范围高达60MHz的源功率频率操作)、以从0.1kW到约5kW的范围的功率操作。感应线圈204、206位于第二封围213内，该第二封围213设置在腔室主体215与第一封围211之间。感应线圈204、206可在处理容积中生成RF感应耦合等离子体，以在设置于基板支撑组件207上的基板220上执行等离子体工艺，该基板支撑组件207设置在腔室主体215中。处理源气体可通过气体交换喷嘴214被引入到处理容积210中，以提供均匀受控的气流分布。存在于腔室主体215内的处理容积210与下处理腔室217连通。下处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边缘环，包括：基座圆形环，所述基座圆形环具有限定形成在其上的中央开口的内表面以及限定所述基座圆形环的周边的外表面，所述基座圆形环包括上主体和连接到所述上主体的下部；阶梯，所述阶梯形成在所述基座圆形环的内表面处并且位于所述上主体的第一上表面之上，所述阶梯限定位于所述上主体的第一上表面之上的袋；以及多个凸起特征，所述多个凸起特征形成在所述基座圆形环的第一上表面上。

【技术特征摘要】
2015.04.17 US 14/690,1211.一种边缘环，包括：基座圆形环，所述基座圆形环具有限定形成在其上的中央开口的内表面以及限定所述基座圆形环的周边的外表面，所述基座圆形环包括上主体和连接到所述上主体的下部；阶梯，所述阶梯形成在所述基座圆形环的内表面处并且位于所述上主体的第一上表面之上，所述阶梯限定位于所述上主体的第一上表面之上的袋；以及多个凸起特征，所述多个凸起特征形成在所述基座圆形环的第一上表面上。2.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述阶梯进一步包括第二上表面，所述第二上表面通过倾斜表面连接到所述第一上表面。3.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述阶梯进一步包括第二上表面，所述第二上表面通过形成在所述阶梯中的基本上垂直的侧壁连接到所述第一上表面。4.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述多个凸起特征具有连接到所述基座圆形环的内表面的第一端，所述第一端被配置成当在等离子体处理腔室中实现时将与基板接合。5.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述凸起特征具有与所述基座圆形环的第一上表面的宽度基本上相匹配的长度。6.如权利要求1所述的边缘环，所述多个凸起特征被配置成当在等离子体处理腔室中实现时将与遮蔽环通过其顶表面接合。7.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述基座圆形环由Al2O3、AlN、Y2O3、Si、或SiC、石英、含钇材料与阳极化Al2O3制造。8.如权利要求1所述的边缘环，进一步包括：凹槽，所述凹槽形成在所述基座圆形环的下部中。9.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，形成在所述基座圆形环的内表面处的阶梯被配置成当在等离子体处理腔室中实现时将基本上覆盖基板支撑组件的侧壁的大部分。10.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，形成在所述基座圆形环的内表面处的阶梯被配置成当在等离子体处理腔室中实现时将基本上覆盖基板支撑组件的侧壁的第一部分，同时留下位于所述阶梯之上的空间，所述空间暴露所述基板支撑组件的侧壁的第二部分。11.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述阶梯的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·米什拉，G·J·斯科特，K·M·西拉朱迪茵，S·L·图西巴格威尔，S·西卢纳乌卡拉苏，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US