衬底支撑件制造技术

本公开的方面涉及用于处理腔室的衬底支撑件的一个或多个实现方式。在一个实现方式中，一种衬底支撑件包括：主体，所述主体具有中心；以及支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，所述支撑表面被配置为至少部分地支撑衬底。所述衬底支撑件包括：第一成角度壁，所述第一成角度壁从所述支撑表面向上且径向向外延伸；以及第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方。所述衬底支撑件还包括第二成角度壁，所述第二成角度壁从所述第一上表面向上且径向向外延伸，所述第一上表面在所述第一成角度壁与所述第二成角度壁之间延伸。所述衬底支撑件还包括第二上表面，所述第二上表面从所述第二成角度壁延伸。所述第二上表面设置在所述第一上表面上方。

【技术实现步骤摘要】
衬底支撑件
本公开的各方面整体上涉及等离子体处理腔室。更具体地，本公开的各方面涉及一种设置在等离子体处理腔室中的衬底支撑件。
技术介绍
等离子体处理系统用于在衬底(诸如半导体衬底或透明衬底)上形成器件。在处理期间，将衬底保持在衬底支撑件上。衬底可以通过真空、重力、静电力、或通过其他合适的技术来保持到衬底支撑件。在处理期间，通过将功率(诸如射频(RF)功率)从耦接到电极的一个或多个电源施加到腔室中的电极来将腔室中的前驱物气体或气体混合物激励(例如，激发)成等离子体。激发的气体或气体混合物反应以在衬底的表面上蚀刻或形成材料层。所述层可以是(例如)钝化层、栅极绝缘体、缓冲层和/或蚀刻停止层。在等离子体处理期间，在衬底支撑件、加热器、底座或静电吸盘(ESC)与处理腔室的顶部之间形成等离子体。在更高的处理温度下(例如，650℃)，衬底弯曲度高，并且使用ESC吸紧衬底以获得良好的均匀性。等离子体的RF返回路径穿过衬底支撑件并返回到RF电源。处理结果(例如，蚀刻、沉积等)的不均匀性或偏斜可能是由于RF返回路径、或底座加热器的几何形状的不对称性和/或围绕底座加热器边缘的等离子体壳层的弯曲引起的。在一些系统中，特别是在衬底支撑件附近防止沿RF返回路径的电弧放电是一项重大挑战。因此，需要的是在等离子体处理腔室中的改进的衬底支撑件。
技术实现思路
本公开的方面涉及用于处理腔室的衬底支撑件的一个或多个实现方式。所述衬底支撑件被配置为减少电弧放电并且改进在衬底边缘处的等离子体壳层均匀性，从而产生更均匀沉积材料层以及其他益处。在一个实现方式中，一种衬底支撑件包括：主体，所述主体具有中心；以及支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，被配置为至少部分地支撑衬底。所述衬底支撑件包括：第一成角度壁，所述第一成角度壁从所述支撑表面向上且径向向外延伸；以及第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方。所述衬底支撑件还包括第二成角度壁，所述第二成角度壁从所述第一上表面向上且径向向外延伸，所述第一上表面在所述第一成角度壁与所述第二成角度壁之间延伸。所述衬底支撑件还包括第二上表面，所述第二上表面从所述第二成角度壁延伸。所述第二上表面设置在所述第一上表面上方。在一个实现方式中，一种衬底支撑件包括：主体，所述主体具有中心；支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，被配置为至少部分地支撑衬底；以及第一成角度侧壁，所述第一成角度侧壁向上且径向向外延伸。所述衬底支撑件还包括：第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方；以及第二成角度侧壁，所述第二成角度侧壁向下且径向向外延伸。所述衬底支撑件还包括第二上表面，所述第二上表面设置在所述第一上表面下方。在一个实现方式中，一种衬底支撑件包括：主体，所述主体具有中心；以及支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，被配置为至少部分地支撑衬底。所述衬底支撑件还包括突起，所述突起从所述支撑表面突出。所述突起包括：第一成角度壁，所述第一成角度壁从所述支撑表面向上且径向向外延伸；第一顶表面；以及后壁。所述第一顶表面从所述第一成角度壁延伸到所述后壁。所述衬底支撑件还包括边缘环，所述边缘环设置在所述突起外并在距所述突起的所述后壁的一定间距处。附图说明为了能够详细地理解本技术的上述特征的方式，可参考实现方式得到以上简要地概述的本技术的更特定的描述，其中一些实现方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本技术的典型的实现方式，并且因此不应视为对本技术的范围的限制，因为本技术可以允许其他等效实现方式。图1是根据一个实现方式的等离子体处理腔室的横截面示意图。图2A是根据一个实现方式的衬底支撑件的顶视示意图。图2B是根据一个实现方式的图2A的衬底支撑件的横截面示意图。图3A是根据一个实现方式的衬底支撑件的顶视示意图。图3B是根据一个实现方式的图3A的衬底支撑件的横截面示意图。图4A是根据一个实现方式的衬底支撑件的顶视示意图。图4B是根据一个实现方式的图4A中所示的衬底支撑件的横截面示意图。为了便于理解，已经尽可能地使用相同的附图标记标示各图共有的相同元件。设想的是，一个实现方式中公开的要素可以有利地用于其他实现方式，而不进一步叙述。具体实施方式本文公开了一种改进的静电吸盘(ESC)设计。本文所述的ESC有助于具有中心到边缘厚度均匀性的导电膜的无电弧放电式沉积。本文所述的ESC方面有助于比其他衬底支撑件在高的操作温度下沉积导电膜而减少或消除电弧放电并实现均匀性。耐电弧的ESC通过减少或消除在沉积期间的DC放电现象，实现高电压沉积工艺，从而为下一个节点应用提供了优点。这种放电可导致衬底损坏和颗粒污染问题。另外地，整体膜均匀性(厚度，k)得到改进，包括减小边缘厚度下降，这种问题有时无法通过工艺变更或其他硬件调整来解决。ESC还减少或消除了具有高密度凹痕的衬底发生滑动的可能性。ESC使得能够进行高RF功率衬底处理来提高处理产量。这种改进还有低成本ESC设计的附加益处。在导电膜沉积期间面临的挑战包括由于膜的导电性质而引起的电弧放电(即，DC放电)，以及沉积的膜的均匀性差，特别是在衬底的边缘处。随着膜均匀性的提高，在加热器上累积的电荷也会增加。这种堆积的放电可能导致腔室电弧放电事件。边缘均匀性问题可能是等离子体密度分布不均匀和用于将衬底保持在适当的位置的凹坑所产生的阴影效应造成的。ESC可以提高均匀性，但是代价为厚导电膜的高电弧放电频率，反之亦然。本文公开的ESC的各方面解决了这些问题。相对于电弧放电的发生和/或量级，本文公开的ESC的各方面有助于提高沉积均匀性，同时有助于减少或消除电弧放电。本文公开的ESC利用易于加工的设计方面来有助于在衬底区域上的等离子体密度分布的“校正”以改进沉积均匀性。ESC被配置为使等离子体从衬底边缘在从衬底的中心且径向向外并远离衬底边缘的方向上膨胀，从而有助于沉积均匀性并减少电弧放电。从衬底边缘径向向外扩展或推动等离子体使得能够使用凹坑设计，所述凹坑设计有助于在厚膜沉积期间减少或消除电弧放电。因此，本文所述的ESC的各方面第一次能够将高电弧放电余量与低轮廓衬底上均匀性结合到单个底座加热器中。本公开的各方面包括各益处，诸如显著电弧放电余量的，所述显著电弧放电余量有助于使产品合格进入下一个节点开发、提高沉积均匀性、减少边缘厚度损失、高RF功率衬底处理、易于具有降低成本的制造、减少衬底缺陷并提高成品率和产量。图1是根据一个实现方式的等离子体处理腔室100的横截面示意图。等离子体处理腔室100被示出为被配置为沉积腔室。衬底支撑组件126设置在等离子体处理腔室100中并被配置为在处理期间支撑衬底。衬底支撑组件126可以用于各种处理腔室中，例如等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、蚀刻腔室和/或离子注入腔室等。衬底支撑组件126可以用于其他系统中，以控制诸如衬底之类的表面或工件的处理均匀性。本公开的各方面有助于控制衬底支撑组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬底支撑件，包括：/n主体，所述主体具有中心；/n支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，所述支撑表面被配置为至少部分地支撑衬底；/n第一成角度壁，所述第一成角度壁从所述支撑表面向上且径向向外延伸；/n第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方；/n第二成角度壁，所述第二成角度壁从所述第一上表面向上且径向向外延伸，所述第一上表面在所述第一成角度壁与所述第二成角度壁之间延伸；以及/n第二上表面，所述第二上表面从所述第二成角度壁延伸，所述第二上表面设置在所述第一上表面上方。/n

【技术特征摘要】
20181203 US 62/774,6441.一种衬底支撑件，包括：
主体，所述主体具有中心；
支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，所述支撑表面被配置为至少部分地支撑衬底；
第一成角度壁，所述第一成角度壁从所述支撑表面向上且径向向外延伸；
第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方；
第二成角度壁，所述第二成角度壁从所述第一上表面向上且径向向外延伸，所述第一上表面在所述第一成角度壁与所述第二成角度壁之间延伸；以及
第二上表面，所述第二上表面从所述第二成角度壁延伸，所述第二上表面设置在所述第一上表面上方。


2.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述支撑表面、所述第一成角度壁、所述第一上表面、所述第二成角度壁和所述第二上表面与所述主体一体地形成。


3.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述第一上表面和所述第二上表面平行于所述支撑表面。


4.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述第二上表面从所述第二成角度壁延伸且延伸到所述主体的外周边。


5.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述第一成角度壁开始于距所述主体的所述中心的第一距离，所述第二成角度壁开始于距所述主体的所述中心的第二距离，并且所述第二距离与所述第一距离之间的差值限定所述第一成角度壁和所述第一上表面的第一步宽。


6.如权利要求5所述的衬底支撑件，其中所述第一步宽由所述第一步宽相对于所述第一距离的比率限定，并且所述比率为0.3或更小。


7.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述第一成角度壁以第一角度向上且径向向外倾斜，并且所述第二成角度壁以小于所述第一角度的第二角度向上且径向向外倾斜。


8.如权利要求7所述的衬底支撑件，其中所述第一角度在30度至90度的范围内，并且所述第二角度在5度至60度的范围内。


9.如权利要求1所述的衬底支撑件，其中所述第一上表面设置在所述支撑表面上方的第一距离处，并且所述第二上表面设置在所述支撑表面上方的第二距离处，所述第一距离在0.005英寸至0.050英寸的范围内，并且所述第二距离在0.050英寸至0.5英寸的范围内。


10.一种衬底支撑件，包括：
主体，所述主体具有中心；
支撑表面，所述支撑表面在所述主体上，所述支撑表面被配置为至少部分地支撑衬底；
第一成角度侧壁，所述第一成角度侧壁向上且径向向外延伸；
第一上表面，所述第一上表面设置在所述支撑表面上方；
第二成角度侧壁，所述第二成角度侧壁向下且径向向外延伸；以及
第二上表面，所述第二上表面设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·哈贾，V·S·C·帕里米，S·M·博贝克，P·K·库尔施拉希萨，V·K·普拉巴卡尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：美国;US