具有即时力和薄膜应力控制的基板支撑件制造技术

本发明专利技术公开的实施方式包括一种具有传感器组件的基板支撑件，以及具有所述基板支撑件的处理腔室。在一个实施方式中，基板支撑件具有定位盘。所述定位盘具有工件支撑表面以及排出所述工件支撑表面的气孔。传感器组件被设置在所述气孔中，且经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折，其中所述传感器组件经配置以当被定位在所述气孔中时允许气体流过所述传感器组件。

【技术实现步骤摘要】
具有即时力和薄膜应力控制的基板支撑件
本专利技术的实施方式一般地涉及在用于制造微电子器件的处理腔室中所使用的基板支撑件。
技术介绍
在高精准度制造(例如半导体制造)中，在制造操作期间可能需要通过固定装置精确地固持工件，以增加一致的品质并减少缺损。在某些制造操作中可利用基板支撑件作为固定装置，以抵靠支撑结构来固持工件。在一个或多个制造操作期间，静电力或其它力(“夹紧力”)经常被用来精确地固持工件到基板支撑件的工件支撑表面。在高精准度制造操作中，应该以尽可能最小的夹紧力、对所述工件支撑表面以尽可能最少的接触来固持工件，以减少缺损。然而，由于制造的变动(诸如施加至工件的表面处理会改变夹持力、基板支撑件的支撑表面的磨损及污染)以及由于其它环境影响，制造人员经常发现自己增加了目标夹紧力，以提供安全因子来确保施加了足够的夹紧力以应对前述的变动和所述这些变动对夹持力的影响。半导体制造工业中使用的绝大部分基板支撑件经常施加大于所需的夹紧力，也就是过度夹持。过度夹持对工件造成损坏，例如：造成工件背侧中有坑洞、将基板支撑件的零件嵌入至工件中、增加工件中的薄膜应力、和/或造成在工件的处理侧上产生品质问题的微粒子。此外，在工件的不同区域中的不平衡夹持力，连同工件的变动，造成产量不一致的相关问题。减少过度夹持问题的常规方法已包括在施加夹紧力之前测量工件的电位，这可能影响夹紧力。常规方法接着在演算法中运用测得的电位来补偿在夹紧期间所述工件的电位，以确定和施加最小夹紧力。然而，就算利用常规方法的方式，工件仍可经常被过度夹持并且因此仍被损坏。随着制造容错度变得越来越严格而降低成本的需求变得更重要，需要新的方法来提供更一致且可预测的夹紧力，以容许更大范围的制造变动。因此，需要一种改良的基板支撑件。
技术实现思路
本专利技术公开的实施方式包括一种具有传感器组件的基板支撑件，以及具有所述基板支撑件的处理腔室。在一个实施方式中，一基板支撑件具有定位盘(puck)。所述定位盘具有工件支撑表面和排出所述工件支撑表面的气孔。传感器组件设置在所述气孔中，且经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折(deflection)，其中所述传感器组件经配置以当被定位在所述气孔中时允许气体流过所述传感器组件。在另一个实施方式中，处理腔室具有内部腔室容积。基板支撑件设置在所述内部腔室容积中。所述基板支撑件具有定位盘。所述定位盘具有工件支撑表面和排出所述工件支撑表面的气孔。传感器组件设置在所述气孔中且经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折，其中所述传感器组件经配置以当被定位在所述气孔中时允许气体流过所述传感器组件。在又一个另一实施方式中，基板支撑件具有定位盘。所述定位盘具有工件支撑表面和设置在所述定位盘中的升降销。传感器组件设置在所述升降销中且经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折。在以下的详细描述中将阐述额外的特征以及优点，并且其中一部分对于本领域技术人员来说从这些说明将是显而易见的，或者通过施行本专利技术中所描述的实施方式将得以被理解，包括以下的详细描述、权利要求以及附图。应当理解的是，以上概略的描述以及以下的详细的描述都仅为例示性的，且旨在提供用以理解权利要求的性质和特征的概观或框架。附图被包括以提供进一步理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施方式，并连同说明书用以解释各种实施方式的原理及操作。附图说明因此，以上简要总结的本专利技术的实施方式的上述特征可被详细理解的方式、对本公开内容更加特定的描述可以通过参考实施方式获得，所述实施方式中的一些示出于附图之中。然而，应当注意的是，所述附图仅示出了本专利技术的典型的实施方式，而由于本公开内容可允许其它等效的实施方式，所述附图因此并不会被视为对本公开内容范围的限制。图1是示例性等离子体处理腔室的示意性侧面图，所述等离子体处理腔室内安装有基板支撑件。图2是基板支撑件的部分截面等距图，所述基板支撑件具有传感器组件安装在背侧气体贯通孔中。图3是描绘在背侧气体贯通孔中的传感器组件和控制系统间的垂直连接的截面等距图。图4A是传感器外壳的裂口垫板(splitplate)的等距图。图4B是裂口垫板的平面图。图5是传感器外壳的安装头的截面透视图。图6是基板支撑件的部分截面图，所述基板支撑件上设置有工件。图7A～7D是基板支撑件的俯视图，图示出了所述传感器组件的不同位置。图8是基板支撑件的部分截面透视图，所述基板支撑件具有传感器组件安装在升降销中。具体实施方式现将详细参照实施方式，实施方式的范例示出在附图中，其中的部分实施方式被示出，而并非全部。确实，本专利技术的概念可体现为许多不同的形式而不应被解释为限制于此；相反的，提供这些实施方式是为了让本说明书符合适用的法律需求。只要可能，相同的参考数字将被用来指示相同的部件或零件。本专利技术公开的实施方式包括传感器组件，所述传感器组件包括传感器外壳和偏折传感器中的一个或多个。传感器组件经配置以被设置在基板支撑组件内，基板支撑组件诸如是静电卡盘、座、真空卡盘、加热器、或其它适用的组件以供在处理腔室处理的同时固持工件。例如，传感器组件可被设置在基板支撑组件的现有的背侧气体输送孔中。偏折传感器可提供设置在基板支撑组件上的工件(诸如半导体晶片或基板)的偏折的即时测量结果，所述工件因被施加的夹紧或其它力而造成缺损。通过利用偏折传感器来确定基板支撑组件上的工件的偏折，控制系统可利用所测得的工件的偏折来确定施加至工件的力。控制系统运用来自偏折传感器的信息来修改施加至工件的夹紧力，并维持目标夹紧力。以这种方式，夹紧力可将工件固定至基板支撑组件，并避免在制造操作期间由于过度的夹紧力所致的不必要的工件过度偏折而生的基板损坏。图1图示了传感器组件190的一个实施方式。涂1描绘了示例性等离子体处理腔室100的示意图，等离子体处理腔室100中安装有基板支撑组件170。基板支撑组件170中设置有传感器组件190。在一个实施方式中，等离子体处理腔室100是溅射蚀刻处理腔室或等离子体蚀刻系统。然而，也可使用其它类型的处理腔室，诸如物理气相沉积(即溅射)腔室、化学气相沉积腔室、或其它真空处理腔室，来实施本专利技术公开的实施方式。处理腔室100是真空腔室，所述真空腔室可经适当地调适以在工件101(诸如例如硅晶片的基板)处理期间维持腔室内容积120内的低大气压力(sub-atmosphericpressure)。处理腔室100包括腔室主体106，所述腔室主体具有底表面126并由一盖子104所覆盖，所述盖子封闭腔室内容积120。腔室主体106和盖子104可由金属制成，诸如铝或其它适当材质。处理腔室100被耦接至且流体连通于真空系统114，所述真空系统包括用来抽气和排空处理腔室100的节流阀(未示出)和真空泵(未示出)。处理腔室100内部的压力可通过调整节流阀和/或真空泵来调节。处理腔室100还被耦接至且流体连通于处理气源118，所述处理气源可供应一种或多种处理气体至处理腔室100，诸如氩气、氧气、氯气、或其它适合用于处理工件101的气体。RF等离子体电源117可将这些处理气体通电来维持等离子体102，以供处理工件101。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板支撑件，所述基本支撑件包含：定位盘，所述定位盘包含：工件支撑表面；和气孔，所述气孔被形成为通过所述工件支撑表面；以及被设置在所述气孔中的传感器组件，所述传感器组件经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折，其中所述传感器组件经配置以当被定位在所述气孔中时允许气体流过所述传感器组件。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 14/852,4851.一种基板支撑件，所述基本支撑件包含：定位盘，所述定位盘包含：工件支撑表面；和气孔，所述气孔被形成为通过所述工件支撑表面；以及被设置在所述气孔中的传感器组件，所述传感器组件经配置以检测一度量，所述度量指示出设置在所述工件支撑表面上的工件的偏折，其中所述传感器组件经配置以当被定位在所述气孔中时允许气体流过所述传感器组件。2.如权利要求1所述的基板支撑件，其中所述传感器组件包含：多孔传感器外壳；以及设置在所述传感器外壳中的传感器。3.如权利要求2所述的基板支撑件，其中所述传感器包含：传感器头，所述传感器头经对准垂直于所述工件支撑表面而误差在+/-3度之内。4.如权利要求2所述的基板支撑件，其中所述传感器外壳包含：大约1个到大约100个或更多的孔洞，所述大约1个到大约100个或更多的孔洞经配置以允许气体流过所述传感器组件。5.如权利要求2所述的基板支撑件，其中所述传感器外壳包含：安装头，所述安装头被设置在所述传感器周围；以及裂口垫板，所述裂口垫板被设置在所述安装头下方且经配置以将所述传感器头定位在所述工件支撑表面下方。6.如权利要求5所述的基板支撑件，其中所述安装头包含：接口连接于所述安装头的针销，并且所述针销将所述安装头以一方位定位在所述裂口垫板中，所述方位将所述安装头中的孔洞对准所述裂口垫板中的孔洞。7.如权利要求1所述的基板支撑件，其中所述传感器组件离所述工件支撑表面的顶端大约小于大约30mm。8.如权利要求7所述的基板支撑件，其中所述传感器组件离所述工件支撑表面的顶端大约小于大约5mm。9.如权利要求1所述的基板支撑件，其中所述工件支撑表面进一步包含：凸部、凹槽、通道、或其它几何形状中的一种或多种。10.如权利要求9所述的基板支撑件，其中所述传感器组件离所述凸部的顶端小于大约100mm。11.如权利要求10所述的基板支撑件，其中所述传感器组件离所述凸部的顶端大约...

【专利技术属性】
技术研发人员：小温德尔·格伦·博伊德，戈文达·瑞泽，马修·詹姆斯·巴斯彻，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US