用于减少处理过程中基片背部的淀积的方法和装置制造方法及图纸

一种被构造成能够耦连到基片支座上的聚焦环组件，包括：聚焦环，以及耦连到聚焦环上的二级聚焦环，其中二级聚焦环被构造成能够减少处理过程的残留物在基片的背部表面上的淀积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于减少处理过程中基片背部淀积的方法和装置，更具体地说，是涉及一种在等离子体处理系统中用来包围基片的聚焦环。
技术介绍
在半导体工业中集成电路(IC)的制造一般利用等离子体，在从基片上除去材料以及将材料淀积到基片上所必需的等离子体反应器内，来产生和促进表面化学。通常，等离子体是通过将电子加热到具有足以用所供应的处理气体来维持电离碰撞的能量，而在真空条件下于等离子体反应器内形成的。此外，加热电子具有足以维持离解碰撞的能量，并因此选择一组预定条件(例如室压力、气体流速等)下的气体，从而产生一群适合在腔室内实施的特定处理过程(例如将材料从基片上除去的蚀刻处理过程，或者将材料施加到基片上的淀积处理过程)的带电荷的样本和化学活性样本。虽然一群带电荷的样本(离子等)和化学活性样本的形成，对于在基片表面实施等离子体处理系统的功能(即材料蚀刻、材料淀积等)是必需的，但是处理室内部上的其它元件表面暴露于物理和化学活性等离子体中，并及时发生腐蚀。等离子体处理系统中暴露元件的腐蚀，导致等离子体处理性能的逐渐退化，最终使系统完全瘫痪。为了使由于暴露于处理过程的等离子体中而持续的损害最小，将一种可消耗或可更换的元件例如用硅、石英、氧化铝、碳或碳化硅制造的元件插入处理室内，以保护更贵重的元件表面，这些贵重元件在频繁更换的过程中造成更大的成本和/或影响处理过程中的变化。而且，需要选择使不想要的污染物、杂质等进入处理等离子体和基片上形成的部件中的机会最小的表面材料。这些可消耗的或可更换的元件经常被认为是在系统清洁过程中频繁维修的处理过程包的一部分。例如，聚焦环通常座落在基片支座上并包围基片，而聚焦环的存在影响基片边缘的处理效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于减少处理过程中基片背部淀积的方法和装置。一种与基片支座(被构造成能够支撑暴露于处理系统内处理过程中的基片)耦连的聚焦环组件，包括耦连到基片支座上的聚焦环；以及与所述聚焦环耦连的二级聚焦环，所述二级聚焦环被构造成能够减少来自处理过程的材料在基片背部表面上的淀积。一种用于包围处理系统中基片支座上的基片的聚焦环的使用方法，包括在处理系统中安装聚焦环组件，其中聚焦环组件包括耦连到基片支座上的聚焦环，以及与所述聚焦环耦连的二级聚焦环，所述二级聚焦环被构造成能够减少来自处理过程的材料在基片背部表面上的淀积；将基片装载到处理系统内；以及处理基片。附图说明通过参照附图阅读下面的本专利技术示范性实施例的详细描述，本专利技术的这些和其它优点将变得更加明显且更容易理解，其中图1是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的示意性方框图；图2是图1所示的等离子体处理系统中一部分常规基片支座的放大截面图； 图3是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图4是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图5是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图6是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图7是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图8是按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统的一部分基片支座的放大截面图；图9表示出按照本专利技术一个实施例的等离子体处理系统中的聚焦环的使用方法。具体实施例方式在等离子体蚀刻中，为了影响基片四周的处理性能，可采用聚焦环。对于常规系统，聚焦环，正如以下更详细描述的，简单地座落在基片附近的基片支座顶上，而其内径稍大于基片的外径。一般，聚焦环包括为给定处理过程专门选择的材料，例如硅、石英、氧化铝、蓝宝石、碳化硅、碳等。例如，等离子体处理系统1(诸如能够等离子体蚀刻的处理系统)在图1中绘出，包括处理室10、上组件20、上壁24、用于支撑基片35的基片支座30、以及耦连到真空泵(未示出)上、用于在处理室10内提供减压环境11的泵管40。处理室10诸如能够在基片35附近的处理空间12中容易地形成处理过程的等离子体。等离子体处理系统1被构造成能够处理多种不同的基片(即200mm的基片、300mm的基片或更大的基片)。在图示的实施例中，上组件20包括盖帽、气体注射组件和上电极阻抗匹配网络中的至少一个。例如，上壁24诸如被构造成包括电极，该电极与射频(RF)源耦连，并因此容易作为等离子体处理系统1的上电极。在另一个替换型实施例中，上组件20包括盖帽和上壁24，其中上壁24保持在与处理室10相等的电位上。例如，处理室10、上组件20和上壁24与地电位电连接，并容易作为等离子体处理系统1的接地壁。处理室10诸如还可以包括用于避免等离子体处理室10暴露于处理空间12中处理过程的等离子体中的淀积屏蔽14，和光学视口16。光学视口16可包括与光学窗口淀积屏蔽18的背面耦连的光学窗口17，而光学窗口凸缘19被构造成能够将光学窗口17耦连到光学窗口淀积屏蔽18上。密封部件例如O型环可配备在光学窗口凸缘19与光学窗口17之间、光学窗口17与光学窗口淀积屏蔽18之间、以及光学窗口淀积屏蔽18和处理室10之间。光学窗口淀积屏蔽18可以穿过淀积屏蔽14内的开口70。光学视口16诸如能够监测来自处理空间12中处理过程的等离子体的光学发射。基片支座30诸如还包括被波纹部件(bellows)52包围的垂直平移部件50，而波纹部件52与基片支座30和处理室10耦连，并被构造成能够密封垂直平移部件50以免其暴露于处理室10内的减压环境11中。此外，波纹部件屏蔽54诸如能够与基片支座30耦连，并被构造成能够保护波纹部件52以免其暴露于处理过程的等离子体中。基片支座10还与聚焦环60、以及任选地与屏蔽环56耦连。而且，挡板58诸如围绕基片支座30的四周伸展。挡板58以图1所示的角度倾斜，或者不以角度倾斜(即水平或平坦的)。基片35诸如通过缝隙式阀门(未示出)转移到处理室10内以及从其中移出，并经自动基片转移系统进行室馈通(feed-through)，在转移系统中基片被容纳在基片支座30内的基片起模针(未示出)接收，并被容纳在其内内的部件机械平移。一旦从基片转移系统接收基片，其就被降到基片支座30的上表面。基片35诸如经静电夹持系统固定到基片支座30上。而且，基片支座30诸如还包括具有再循环冷冻液流的冷却系统，所述冷冻液流从基片支座30接收热量并将热量传递给热交换系统(未示出)，或者在加热时，将热量从热交换系统传递给基片支座30。而且，气体诸如经背面气体系统能够输送到基片35的背面，从而提高基片35与基片支座30之间的气-隙热导。当需要在升温或降温时对基片进行温度控制时，就采用这样的系统。在其它实施例中，包括加热元件例如电阻加热元件或热电加热器/冷却器。在图示的实施例中，如图1所示，基片支座30可包括电极(未示出)，RF电源通过该电极耦连处理空间12内处理过程的等离子体。例如，基片支座30通过RF发生器(未示出)通过阻抗匹配网络(未示出)到基片支座30的RF能量传输，在RF电压发生电偏压。RF偏压用来加热电子，以形成和维持等离子体。在这种构造中，系统可作为活性离子蚀刻(RIE)反应器来工作，其中室和上气体注射电极用作接地表面。RF偏压的一般频率为1MHz-100MHz，诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚焦环组件，包括：　　　　聚焦环；以及　　　　与所述聚焦环耦连的二级聚焦环，其中所述聚焦环被构造成与基片支座耦连，所述基片支座被构造成支撑暴露于处理系统内的处理过程中的基片，所述二级聚焦环被构造成减少来自所述处理过程的材料在所述基片的背部表面上的沉积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-21 60/456,2291.一种聚焦环组件，包括聚焦环；以及与所述聚焦环耦连的二级聚焦环，其中所述聚焦环被构造成与基片支座耦连，所述基片支座被构造成支撑暴露于处理系统内的处理过程中的基片，所述二级聚焦环被构造成减少来自所述处理过程的材料在所述基片的背部表面上的淀积。2.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，所述二级聚焦环包括柔顺材料。3.如权利要求2所述的基片支座，其特征在于，所述柔顺材料包括硅橡胶、聚酰亚胺和聚四氟乙烯中的至少一种。4.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，所述二级聚焦环包括刚性材料。5.如权利要求4所述的基片支座，其特征在于，所述刚性材料包括陶瓷材料、硅、碳化硅、氮化硅、二氧化硅、碳、蓝宝石和氧化铝中的至少一种。6.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，所述二级聚焦环包括具有等于或小于1Ω-cm电阻率的硅。7.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，在所述基片与所述聚焦环之间形成余隙空间，所述余隙空间暴露所述基片上的至少一部分所述背部表面，所述二级聚焦环减小所述余隙空间。8.如权利要求7所述的基片支座，其特征在于，所述二级聚焦环减少所述背部表面的暴露。9.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，所述基片上的一部分所述背部表面被暴露，所述二级聚焦环减少所述背部表面的所述暴露。10.如权利要求1所述的基片支座，其特征在于，所述二级聚焦环与所述基片发生接触，并与所述聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：日向邦彦，畑村安则，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]