可偏压可旋转静电夹盘制造技术

本公开内容的实施方式涉及可旋转RF耦合装置和结合此装置的静电夹盘。在某些实施方式中，可旋转RF耦合装置包括导电板；可旋转对分圆柱，所述可旋转对分圆柱配置成耦合至静电夹盘的介电盘，以提供RF功率至布置于介电盘中的一个或多个RF偏压电极；多个RF输入抽头，这些RF输入抽头耦合至导电板，以将RF功率耦合至导电板；静置环，耦合至导电板并且环绕可旋转对分圆柱；和接地护罩，环绕导电板、静置环与可旋转对分圆柱。

Biasing rotatable electrostatic clamp

The embodiment of the disclosure relates to a rotatable RF coupling device and an electrostatic chuck incorporating the device. In some implementations, the rotatable RF coupling device includes a conductive plate, a rotatable split cylinder, and the rotatable split cylinder configured to be coupled to an electrostatic disc, to provide a RF power to one or more RF bias electrodes arranged in a dielectric disk, and a plurality of RF input taps, and these RF input taps are coupled to electrical conduction. The plate is coupled to the guide plate, the RF power is coupled to the guide plate, coupled to the guide plate and revolving opposite column, and the grounding shield, surrounded by a conducting plate, a stationary ring and a rotatable cylinder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可偏压可旋转静电夹盘
本公开内容的实施方式大致涉及在微电子装置制造工艺中用于保持(retain)基板的静电夹盘。
技术介绍
在基板上形成某些装置需要在沉积腔室中沉积的多层薄膜，沉积腔室例如是物理气相沉积(PVD)腔室。在某些实施方式中，基板在沉积工艺期间需要旋转，以获得良好的膜均匀性。某些层的沉积可能还需要加热基板。此外，沉积工艺需要高真空压力。静电夹盘通常用于在沉积工艺期间将基板静电地保持在基板支撑件上。传统上，静电夹盘包含陶瓷主体，所述陶瓷主体具有一个或多个布置于陶瓷主体中的电极。典型的静电夹盘仅上下竖直移动，以促进基板的传送。然而，专利技术人已观察到这种移动限制妨碍将这些传统静电夹盘使用于离轴沉积，由于在基板上非均匀的沉积。因此，专利技术人已提供改良的可旋转加热静电夹盘(rotatableheatedelectrostaticchuck)的实施方式。
技术实现思路
本公开内容的实施方式涉及可旋转RF耦合装置和结合此装置的静电夹盘。在某些实施方式中，可旋转RF耦合装置包括导电板；可旋转对分圆柱(splitcylinder)，所述可旋转对分圆柱配置成耦合至静电夹盘的介电盘，以提供RF功率至布置于介电盘中的一个或多个RF偏压电极；多个RF输入抽头(tap)，这些RF输入抽头耦合至导电板，以将RF功率耦合至导电板；静置环(stationaryring)，耦合至导电板并且环绕可旋转对分圆柱；和接地护罩，环绕导电板、静置环与可旋转对分圆柱。在某些实施方式中，静电夹盘包括介电盘，所述介电盘具有支撑表面和相对的第二表面，支撑表面支撑基板，其中至少一个夹持(chucking)电极布置于介电盘中；灯壳体，所述灯壳体布置于介电盘下方，并且具有多个灯以加热介电盘；金属板，所述金属板布置于灯壳体下方，以吸收由多个灯产生的热；可旋转射频(RF)耦合装置，所述可旋转射频(RF)耦合装置延伸穿过灯壳体和金属板，并且于可旋转RF耦合装置的第一端处耦合至介电盘，来以与灯壳体隔开的关系支撑介电盘；轴，所述轴于轴的第一端处耦合至可旋转RF耦合装置的第二端；和旋转组件，所述旋转组件耦合至轴，以相对于灯壳体和金属板而旋转轴、RF耦合装置的一部分和介电盘。在某些实施方式中，静电夹盘包括介电盘，所述介电盘具有支撑表面和相对的第二表面，支撑表面支撑基板，其中至少一个夹持电极和一个或多个射频(RF)偏压电极布置于介电盘中；灯壳体，所述灯壳体布置于介电盘下方，并且具有多个灯以加热介电盘；金属板，所述金属板布置于灯壳体下方，以吸收由多个灯产生的热；可旋转射频(RF)耦合装置，所述可旋转射频(RF)耦合装置延伸穿过灯壳体和金属板，并且于可旋转RF耦合装置的第一端处耦合至介电盘，来以与灯壳体隔开的关系支撑介电盘；轴，所述轴于轴的第一端处耦合至可旋转RF耦合装置的第二端；壳体，所述壳体环绕灯壳体和金属板；间隙，所述间隙布置于金属板的外直径和壳体的内表面之间，其中间隙经依一定尺寸制造，使得当金属板从多个灯吸收热时，金属板的热膨胀造成金属板的外直径接触壳体的内表面；和磁性驱动组件，所述磁性驱动组件耦合至轴，以相对于灯壳体和金属板而旋转轴、RF耦合装置的一部分和介电盘。可旋转RF耦合装置包括：导电板；可旋转对分圆柱，所述可旋转对分圆柱耦合至介电盘，以提供RF功率至布置于介电盘中的一个或多个RF偏压电极；多个RF输入抽头，这些RF输入抽头耦合至导电板，以将RF功率耦合至导电板；静置环，所述静置环耦合至导电板并且环绕可旋转对分圆柱；和接地护罩，所述接地护罩环绕导电板、静置环与可旋转对分圆柱。本公开内容的其他和进一步的实施方式更详细地说明于下方。附图说明简要于上概述并且将于以下更详细论述的本公开内容的实施方式，可通过参照附图中描绘的本公开内容的说明性的实施方式来理解。然而，附图仅图示本公开内容的典型实施方式，因此不应被认为是对范围的限制，因为本公开内容可承认其他同等有效的实施方式。图1根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘适合具有静电夹盘的工艺腔室的示意性侧视图。图2根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘静电夹盘的示意性侧视横截面图。图3A根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘可旋转RF耦合装置的横截面图。图3B根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘可旋转RF耦合装置的俯视图。图3C根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘静电夹盘的具有可旋转RF耦合装置的上部的横截面图。图4根据本公开内容的至少一些实施方式，描绘基板加热设备的灯笼(lampcage)的俯视图。为了促进理解，尽可能地使用相同的参考数字，来代表附图共有的相同的元件。附图并非按比例绘制，并且可能为了清楚而简化。一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无需进一步说明。具体实施方式本文提供可旋转RF耦合装置的实施方式。创造性的的便携RF耦合装置可有利地将RF功率电容耦合至旋转静电夹盘(ESC)，因此改善待处理基板上的沉积均匀性。图1是根据本公开内容的某些实施方式的等离子体处理腔室的示意性横截面图。在某些实施方式中，等离子体处理腔室是物理气相沉积(PVD)处理腔室。然而，也可使用其他类型的配置成用于不同工艺的处理腔室，或可将其他类型的配置成用于不同工艺的处理腔室修改成与本文所述的创造性的静电夹盘的实施方式一起使用。腔室100是真空腔室，适合用于在基板处理期间维持腔室内部空间120中的次大气压(sub-atmosphericpressure)。腔室100包括由盖104覆盖的腔室主体106，所述盖104包围定位于腔室内部空间120的上半部中的处理空间119。腔室100还可包括约束各种腔室部件的一个或多个护罩105，以防止这些部件和离子化的工艺材料之间不必要的反应。腔室主体106和盖104可以金属制成，例如铝。腔室主体106可经由耦合至地线115而接地。基板支撑件124布置于腔室内部空间120中，以支撑并且保持诸如半导体晶片的基板S，或例如可电气保持的其他此类基板。基板支撑件124可通常包含静电夹盘150(在下方关于图2-图4将更详细地说明)和用于支撑静电夹盘150的中空支撑轴112。中空支撑轴112提供导管，以将例如工艺气体、流体、冷却剂、功率或诸如此类提供至静电夹盘150。在某些实施方式中，中空支撑轴112耦合至诸如致动器或电动机的升降机构(liftmechanism)113，所述升降机构113提供静电夹盘150在上部、处理位置(如图1所示)和下部、传送位置(未示出)之间的竖直移动。波纹管组件110围绕中空支撑轴112布置并且耦合于静电夹盘150和腔室100的底表面126之间，以提供允许静电夹盘150的竖直运动的柔性密封同时防止从腔室100中漏失真空。波纹管组件110还包括与O形环165接触的下部波纹管凸缘164，或与底表面126接触的其他适合的密封元件，以帮助防止腔室真空的漏失。中空支撑轴112提供导管，所述导管用于将流体源142、气源141、夹持电源140和RF源(例如，RF等离子体电源170和RF偏压电源117)耦合至静电夹盘150。在某些实施方式中，RF等离子体电源170和RF偏压电源117经由相应的RF匹配网络(仅示出RF匹配网络116)耦合至静电夹盘。基板升降器130可包括安装于连接至轴11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转射频(RF)耦合装置，包含：导电板；可旋转对分圆柱，所述可旋转对分圆柱配置成耦合至静电夹盘的介电盘，以提供RF功率至布置于所述介电盘中的一个或多个RF偏压电极；多个RF输入抽头，所述多个RF输入抽头耦合至所述导电板，以将RF功率耦合至所述导电板；静置环，所述静置环耦合至所述导电板并且环绕所述可旋转对分圆柱；和接地护罩，所述接地护罩环绕所述导电板、所述静置环和所述可旋转对分圆柱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 US 62/247,7451.一种可旋转射频(RF)耦合装置，包含：导电板；可旋转对分圆柱，所述可旋转对分圆柱配置成耦合至静电夹盘的介电盘，以提供RF功率至布置于所述介电盘中的一个或多个RF偏压电极；多个RF输入抽头，所述多个RF输入抽头耦合至所述导电板，以将RF功率耦合至所述导电板；静置环，所述静置环耦合至所述导电板并且环绕所述可旋转对分圆柱；和接地护罩，所述接地护罩环绕所述导电板、所述静置环和所述可旋转对分圆柱。2.如权利要求1所述的可旋转RF耦合装置，进一步包含：一个或多个绝缘体，所述一个或多个绝缘体布置于所述接地护罩、所述导电板和所述静置环之间。3.如权利要求1至2中任一项所述的可旋转RF耦合装置，进一步包含：间隙，所述间隙布置于所述静置环和所述可旋转对分圆柱之间，以促进从所述静置环至所述可旋转对分圆柱的RF功率的电容耦合。4.如权利要求3所述的可旋转RF耦合装置，进一步包含：多个电气抽头，所述多个电气抽头延伸穿过所述可旋转对分圆柱，并且配置成耦合至至少一个夹持电极。5.如权利要求4所述的可旋转RF耦合装置，其中所述多个电气抽头包括三个电气抽头，并且其中第一电气抽头携带正电压、第二电气抽头携带负电压、第三电气抽头是电浮置的。6.一种静电夹盘，包含：介电盘，所述介电盘具有支撑表面和相对的第二表面，所述支撑表面支撑基板，其中至少一个夹持电极布置于所述介电盘中；灯壳体，所述灯壳体布置于所述介电盘下方，并且具有多个灯以加热所述介电盘；金属板，所述金属板布置于所述灯壳体下方，以吸收由所述多个灯产生的热；可旋转射频(RF)耦合装置，所述可旋转射频(RF)耦合装置延伸穿过所述灯壳体和所述金属板，并且于所述可旋转RF耦合装置的第一端处耦合至所述介电盘，来以与所述灯壳体隔开的关系支撑所述介电盘；轴，所述轴于所述轴的第一端处耦合至所述可旋转RF耦合装置的第二端；和旋转组件，所述旋转组件耦合至所述轴，以相对于所述灯壳体和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：比哈瑞斯·斯里尼瓦桑，阿纳塔·K·苏比玛尼，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US