静电夹持的边缘环制造技术

提供了一种通过中心孔与静电晶片吸盘和静电环吸盘一起使用的边缘环，所述静电环吸盘具有冷却槽和环夹持电极以及用以调节所述边缘环的温度的至少一个环背面温度通道。所述边缘环包括：边缘环体，其放置在具有环夹持电极的所述静电环吸盘上，其中所述边缘环体包括导电部分，当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，导电部分放置在所述环夹持电极上；和第一弹性体环，其整合到所述边缘环体的第一表面上并且围绕所述第一表面的中心孔，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第一弹性体环用于密封所述冷却槽。

Electrostatic clamping edge ring

An edge ring for use with an electrostatic wafer chuck and an electrostatic ring chuck through a central hole is provided. The electrostatic ring chuck has a cooling groove, a ring clamping electrode and at least one back temperature channel for adjusting the temperature of the edge ring. The edge ring includes: an edge ring, which is placed on the electrostatic ring sucker with a ring clamping electrode, wherein the edge ring includes a conductive part, which is placed on the ring clamping electrode when the edge ring is placed on the electrostatic ring sucker, and a first elastic body ring, which is integrated on the first surface of the edge ring and surrounds the said edge ring. The first elastomer ring is used to seal the cooling groove when the edge ring is placed on the electrostatic ring sucker.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电夹持的边缘环相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月3日提交的美国申请No.15/343,010的优先权，其通过引用结合于此以用于所有目的。
技术介绍
本公开涉及用于等离子体处理衬底的方法和装置。更具体地，本公开涉及用于将边缘环夹持在等离子体处理室中的方法和装置。在等离子体处理中，具有边缘环的等离子体处理室可用于提供改进的工艺控制。
技术实现思路
为了实现上述目的并根据本公开的目的，提供一种用于在等离子体处理室中利用静电环夹持件静电夹持边缘环的方法，该静电环夹持件具有用于向所述边缘环提供气流以调节温度的至少一个环背面温度通道。向所述至少一个环背面温度通道提供真空。测量所述至少一个环背面温度通道中的压强。当所述至少一个环背面温度通道中的所述压强达到阈值最大压强时，提供静电环夹持电压。中断所述至少一个环背面温度通道的所述真空。测量所述至少一个环背面温度通道中的压强。如果所述至少一个环背面温度通道中的压强上升快于阈值速率，则表明密封失效。如果所述至少一个环背面温度通道中的压强上升没有比所述阈值速率快，则继续等离子体处理，使用所述至少一个环背面温度通道来调节所述边缘环的温度。在另一种表现形式中，提供了一种通过中心孔与静电晶片吸盘和静电环吸盘一起用于等离子体处理室中的边缘环，该静电环吸盘具有围绕所述中心孔的冷却槽和在所述冷却槽下方的环夹持电极以及用于向所述冷却槽提供气流以调节所述边缘环的温度的至少一个环背面温度通道。所述边缘环包括：具有第一表面的边缘环体，所述第一表面用于放置在具有环夹持电极和所述至少一个环形背面温度通道的所述静电环吸盘上，其中所述边缘环体包括导电部分，当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述导电部分放置在所述环夹持电极上，其中所述第一表面具有中心孔；和第一弹性体环，其整合到所述第一表面上并且围绕所述边缘环体的所述第一表面的所述中心孔，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第一弹性体环用于密封所述冷却槽。本专利技术的这些特征和其它特征将在下面在本专利技术的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。附图说明在附图中以示例而非限制的方式示出了本公开，并且附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中：图1是具有实施方式的等离子体处理室的示意性剖视图。图2是可以用于实施一实施方式的计算机系统的示意图。图3是图1所示的蚀刻环和静电环吸盘的放大视图。图4是一实施方式的边缘环的仰视图。图5是一实施方式的流程图。图6是另一实施方式中的ESC系统和衬底的一部分的放大图。具体实施方式现在将参考附图中所示的几个优选实施方式来详细描述本专利技术。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的彻底理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本专利技术可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，未详细描述公知的工艺步骤和/或结构，以免不必要地使本专利技术不清楚。图1是可以在一实施方式中使用的等离子体处理室的示意图。在一个或多个实施方式中，等离子体处理系统100包括在处理室149内的提供气体入口的气体分配板106和包括陶瓷板112和基板114的静电吸盘系统(ESC系统)108，处理室149由室壁150包围。在处理室149内，衬底104位于ESC系统108的顶部。ESC系统108可以提供来自ESC源148的偏置。气体源110通过分配板106连接到等离子体处理系统149。ESC温度控制器151连接到ESC系统108，并且提供对ESC系统108的温度控制。真空源160连接至ESC系统108。RF源130向ESC系统108和上部电极提供RF功率，在该实施方式中，上部电极为气体分配板106。在优选的实施方式中，2MHz、60MHz和可选的27MHz功率源组成RF源130。在该实施方式中，针对每个频率提供一个发生器。在其他实施方式中，发生器可以在单独的RF源中，或者单独的RF发生器可以连接到不同的电极。例如，上部电极可以具有连接到不同RF源的内电极和外电极。在其他实施方式中可以使用RF源和电极的其它布置，例如在另一个实施方式中，上部电极可以接地。控制器135可控地连接到RF源130、ESC源148、排放泵120和蚀刻气体源110。边缘环116由ESC系统108在衬底104的外边缘处支撑。这种等离子体处理室的一个示例是由LamResearchCorporation(Fremont，CA)制造的ExelanFlexTM蚀刻系统。处理室可以是CCP(电容耦合等离子体)反应器或ICP(感应耦合等离子体)反应器或者可以是在多种实施方式中的另一类型的被供能的等离子体。图2是示出适用于实现在本专利技术的实施方式中使用的控制器135的计算机系统200的高级框图。计算机系统可以具有从集成电路、印刷电路板和小型手持设备到超大型计算机的许多物理形式。计算机系统200包括一个或多个处理器202，并且还可以包括电子显示设备204(用于显示图形、文本和其他数据)、主存储器206(例如随机存取存储器(RAM))，存储设备208(例如，硬盘驱动器)、可移动存储设备210(例如，光盘驱动器)、用户界面设备212(例如，键盘、触摸屏、小键盘、鼠标或其他指点设备等)和通信接口214(例如，无线网络接口)。通信接口214允许经由链路在计算机系统200和外部设备之间传送软件和数据。系统还可以包括与上述设备/模块连接的通信基础设施216(例如，通信总线、交叉连接杆或网络)。经由通信接口214传送的信息可以是诸如电子、电磁、光学之类的信号形式或能够经由通信链路由通信接口214接收的其它信号，通信链路携带信号并可以使用导线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、射频链路和/或其他通信信道实现。利用这样的通信接口，可以预期一个或多个处理器202可以在执行上述方法步骤的过程中从网络接收信息，或者可以向网络输出信息。此外，本专利技术的方法实施方式可以仅在处理器上执行，或者可以通过诸如因特网之类的网络与共享处理的一部分的远程处理器一起执行。术语“非瞬态计算机可读介质”通常用于指代介质，诸如主存储器、辅助存储器、可移动存储设备、和存储设备，诸如硬盘、闪存存储器、磁盘驱动存储器、CD-ROM以及其他形式的持久性存储器，并且不应当被解释为涵盖瞬态标的物，如载波或信号。计算机代码的示例包括诸如由编译器产生的机器代码，和含有由计算机使用解释器执行的较高级代码的文档。计算机可读介质也可以是由包含在载波中的计算机数据信号发送的并且代表能由处理器执行的指令序列的计算机代码。图3是ESC系统108和衬底104的一部分的放大视图。ESC系统108包括陶瓷板112和基板114。弹性体接合件304将陶瓷板112保持在基板114上。陶瓷板112的凸起中心部分306是衬底夹持电极308，其用于施加电压以静电吸附衬底104。至少一个衬底吸盘夹持电极导线309连接在衬底夹持电极308和ESC源148(如图1所示)之间。边缘环夹持电极312在陶瓷板的下周边部分310中，其用于施加电压以静电吸附边缘环116。至少一个边缘环夹持电极导线314连接在边缘环夹持电极312和ESC源148(如图1所示)之间。在一实施方式中，ESC源148可以是多个电压源。在另一实施方式中，ESC源148可以是具有多个开关的单个电压源，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过中心孔与静电晶片吸盘和静电环吸盘一起用于等离子体处理室中的边缘环，所述静电环吸盘具有围绕所述中心孔的冷却槽和在所述冷却槽下方的环夹持电极以及用于向所述冷却槽提供气流以调节所述边缘环的温度的至少一个环背面温度通道，所述边缘环包括：具有第一表面的边缘环体，所述第一表面用于放置在具有环夹持电极和所述至少一个环形背面温度通道的所述静电环吸盘上，其中所述边缘环体包括导电部分，当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述导电部分放置在所述环夹持电极上，其中所述第一表面具有中心孔；和第一弹性体环，其整合到所述第一表面上并且围绕所述边缘环体的所述第一表面的所述中心孔，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第一弹性体环用于密封所述冷却槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.03 US 15/343,0101.一种通过中心孔与静电晶片吸盘和静电环吸盘一起用于等离子体处理室中的边缘环，所述静电环吸盘具有围绕所述中心孔的冷却槽和在所述冷却槽下方的环夹持电极以及用于向所述冷却槽提供气流以调节所述边缘环的温度的至少一个环背面温度通道，所述边缘环包括：具有第一表面的边缘环体，所述第一表面用于放置在具有环夹持电极和所述至少一个环形背面温度通道的所述静电环吸盘上，其中所述边缘环体包括导电部分，当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述导电部分放置在所述环夹持电极上，其中所述第一表面具有中心孔；和第一弹性体环，其整合到所述第一表面上并且围绕所述边缘环体的所述第一表面的所述中心孔，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第一弹性体环用于密封所述冷却槽。2.根据权利要求1所述的边缘环，其中，所述静电环吸盘还包括第一密封槽，所述第一密封槽位于所述静电环吸盘中，围绕所述中心孔并位于所述冷却槽的第一侧上，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第一弹性体环放置在所述第一密封槽中。3.根据权利要求2所述的边缘环，其中，所述静电环吸盘具有第二密封槽，所述第二密封槽位于所述静电环吸盘中，围绕所述中心孔并位于所述冷却槽的第二侧上，所述边缘环还包括第二弹性体环，所述第二弹性体环与所述第一表面整合，并围绕所述边缘环体的所述第一表面的所述中心孔，其中当所述边缘环体放置在所述静电环吸盘上时，所述第二弹性体环放置在所述第二密封槽中。4.根据权利要求3所述的边缘环，其中，所述第一弹性体环和所述第二弹性体环的高度在0.25mm和2mm之间。5.根据权利要求4所述的边缘环，其中，所述弹性体环的所述高度的公差为50微米或更好。6.根据权利要求5所述的边缘环，其中，所述边缘环体的外径在200mm至400mm之间。7.根据权利要求6所述的边缘环，其中，所述边缘环体、所述第一弹性体环和所述第二弹性体环都是同心的。8.根据权利要求5所述的边缘环，其中所述第一弹性体环和所述第二弹性体环由包含硅树脂的材料形成。9.根据权利要求8所述的边缘环，其中，所述边缘环体的所述第一表面具有内边缘和外边缘，其中所述第一弹性体环与所述第一表面的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·金博尔，基思·加夫，王峰，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US