具有整体屏蔽罩的基座制造技术

本发明专利技术一般地提供了用于支撑衬底的衬底支撑构件。在一个实施例中，用于支撑衬底的衬底支撑构件包括连接到下屏蔽罩的主体。所述主体具有适用于支撑衬底的上表面和下表面。所述下屏蔽罩具有中央部分和凸缘。所述凸缘以与所述主体分隔开的关系放置。所述下屏蔽罩适用于与置于处理室中的上屏蔽罩结合来确定迷宫式间隙，该迷宫式间隙基本上可以防止等离子体迁移到低于构件的位置。在另一个实施例中，所述下屏蔽罩向等离子体提供短射频接地返回路径。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例一般地涉及具有用于在半导体处理室中支撑衬底的屏蔽罩的基座。
技术介绍
在半导体衬底处理中，特征尺寸和线宽日益减小的趋势已经使在半导体工件或衬底上以更高的精密度进行掩模、蚀刻和沉积材料的能力得到重视。等离子蚀刻对于获得小于0.25微米的临界尺寸尤其重要。一般地，蚀刻是通过对被输送到由支撑构件支撑的衬底上方的低压区域中的工作气体施加射频(RF)功率来完成的。由此得到的电场在处理区域中产生反应带，该反应带将工作气体激发为等离子体。对支撑构件施加偏压以吸引等离子体中的离子到其上支撑的衬底。离子向临近衬底的等离子体的边界处迁移，在离开边界层时进行加速。加速的离子产生了从衬底的表面移除或腐蚀掉材料所需的能量。由于加速的离子能腐蚀在处理室中的其他物品，所以将等离子体约束在衬底上方的处理区域很重要。图1说明了提供用于等离子体约束的示范性的处理室100。处理室100包括室体102，该室体102包括安置于其中在垂直方向可以移动的衬底支撑构件104。该支撑构件104通常包括一个或多个用于向衬底施加偏压的电极。室体102通常包括盖106，底部108和侧壁110。线圈112邻接盖106放置，并被耦合到电源114。环形屏蔽罩116被连接到侧壁110或盖106，并将支撑构件104环绕于其中。在支撑构件104位于较低的位置时，覆盖环118被悬挂在屏蔽罩116的J部分120上。在支撑构件104被升高到如图1中所示的处理位置时，支撑构件的周边与覆盖环118接触，并将覆盖环118提高离开屏蔽罩116。由于在覆盖环118和屏蔽罩116的J部分120保持交错产生迷宫式密封或间隙，在支撑构件104和盖106之间确定的处理区域122中形成的等离子体没有迁移到支撑构件104下面的区域124，在该区域离开等离子体的离子可能腐蚀邻接于此的处理室元件。尽管对被支撑构件提高的覆盖环的利用已经成功地进行了商业化，但是在处理室中使用陶瓷支撑构件通常不为人们所偏好。通常，每次陶瓷支撑构件被升高到处理位置时，覆盖环会撞击陶瓷支撑构件。由于陶瓷易碎的特性，在处理多个衬底期间，覆盖环和陶瓷支撑构件之间反复的撞击是人们所不希望的。在反复撞击后，陶瓷支撑构件经常受到损坏，可能碎裂、断裂或产生颗粒。这会导致提前更换陶瓷支撑构件，并造成处理变差和缺陷率增加。因此，存在对改进的用于支撑处理室中的陶瓷支撑构件上的衬底的方法和装置的需求。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，提供了适用于连接到支撑构件的下屏蔽罩。一个实施例中，该下屏蔽罩包括中央部分和从周边延伸的凸缘。中央部分包括孔，该孔具有位于孔侧壁上的凹槽。凸缘适用于与置于处理室中的上屏蔽罩相配合以形成可以防止等离子体迁移到下屏蔽罩之下的迷宫式间隙(labyrinth gap)。在本专利技术的另一个方面中，提供了用于支撑衬底的支撑构件。在一个实施例中，用于支撑衬底的支撑构件包括连接到下屏蔽罩的主体(body)。该主体具有上表面和下表面。上表面适用于支撑衬底。下屏蔽罩有中央部分和凸缘。凸缘被放射状地安置于主体之外，并向上突出指向由上表面确定的平面。凸缘以与主体分隔开的关系放置。下屏蔽罩防止等离子体迁移到支撑构件之下。在一个实施例中，下屏蔽罩提供了处理室中的射频接地返回路径的一部分。在本专利技术的另一个方面中，提供了用于处理衬底的处理室。在一个实施例中，处理室包括室体，该室体具有置于其中的环形上屏蔽罩和支撑构件。室体具有确定内部体积的底部、壁和盖。上屏蔽罩被放置于内部体积中，位于盖的下方。支撑构件被置于内部体积中，具有连接到下屏蔽罩的主体。该主体具有上表面和下表面。上表面适用于支撑衬底。下屏蔽罩有中央部分和凸缘。凸缘被呈放射状地放置于主体之外，并向上突出指向由第一表面确定的平面。凸缘以与主体分隔开的关系放置。凸缘和上屏蔽罩基本上防止了等离子体迁移到支撑构件之下。附图说明为了能详细地理解于其中获得上述本专利技术的特征、优点和目的的方式，上述简要总结的本专利技术的更具体说明可以通过参照它们在附图中说明的实施例得到。但是，值得注意的是，附图仅说明了本专利技术典型的实施例，因此不应该视为对专利技术范围的限制，因为本专利技术可以采纳其他效果等同的实施例。图1是现有技术的说明性的处理室的剖面图；图2是处理室一个实施例的剖面图，该处理室具有连接到置于处理部分中的支撑构件的下屏蔽罩；图3是图2中的下屏蔽罩的俯视图；图4是图2中的下屏蔽罩的仰视图；图5是图2中的屏蔽罩沿截线5-5的部分剖面图；和图6是图2中具有在传送位置的支撑构件的室的剖面图。为了易于理解，在任何可能的地方，使用相同的数字标号来指示图中通用的相同的元件。实施本专利技术的最佳模式本专利技术一般地提供了用于支撑处理室中的陶瓷基座上的衬底的装置和方法。在本专利技术的另一个方面中，提供了用于提供直接射频返回路径的装置和方法。尽管本专利技术参照预清洗室的一个实施例进行说明，但是本专利技术可以在其他使用陶瓷衬底支撑基座或其中要求直接射频返回的室中找到应用。图2描述了溅射蚀刻室200的一个实施例的横截面图。室200是双频蚀刻处理室，例如可以从位于加利福尼亚的Santa Clara的应用材料公司得到的预清洗(Pre-Clean)II型。但是其他处理室也可以从本专利技术获益。通常，室200包括室体202、置于室200的处理区域206中的衬底支撑构件204、连接到被置于室体202外的感应线圈210的射频电源208、通过匹配电路214连接到衬底支撑构件204的电源212。室体202包括侧壁216、底部218和盖220。存取端口222通常被置于侧壁216上来允许衬底224的进入和从室200中的取出。在处理期间，由缝隙式阀门226对端口222选择性地密封来隔离处理区域206。使用传输机器人(未示出)通过端口222将衬底传送到位，从衬底支撑构件204回收衬底224。于1993年7月13日授权给泰普曼(Tepman)等人的美国专利5,226,623中描述了可以被有效使用的一种缝隙式阀门，因此在这里通过整体引用该专利文献而将其结合在本申请中。在一个实施例中，盖220是置于侧壁216、处理区域206上方的石英圆拱顶。感应线圈210通常被置于盖220的周围，并通过匹配电路228连接到射频电源208。在处理期间，射频电源208感应地耦合功率到由输入到处理区域206的工作气体形成的等离子体。线圈210可以是如图2所示竖直方向上堆叠在盖220周围，放置于距离圆拱顶相等的位置，或以其他配置方式设置。气体源230被连接到置于室200上的进气口232，以在处理期间输入处理气体到室200的处理区域206中。在处理之前和期间，与处理区域206流体相通的排气口234排空室200。在处理期间，连接到排气端口234的节流阀236和真空泵238维持室200的处理区域206内的预定压力。环形的上屏蔽罩240通常被置于室体202内，将处理区域206环绕其中。上屏蔽罩240通常被连接到盖220或侧壁216。该上屏蔽罩240作为在处理完一定数量的衬底后被更换的“成套处理工具”(process kit)的一部分是可以更换的。上屏蔽罩240通常包括或涂敷着导电材料。在一个实施例中，上屏蔽罩240是由铝制造的，在第一端294与侧壁216电气连接，向内延伸到圆柱形部分296，并在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于被紧固到等离子体处理室中的衬底支撑构件的下屏蔽罩，所述等离子体处理室具有连接到室的凸缘或壁的环形上屏蔽罩，该下屏蔽罩包括：中央部分，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；钻孔，至少部分穿透所述中央部分并具有侧 壁；凹槽，位于所述侧壁上；和凸缘，从中央部分的一部分的第一表面突出，所述凸缘被配置成保持与衬底支撑构件分隔开的关系。

【技术特征摘要】
US 2001-8-9 09/927,7471.一种适用于被紧固到等离子体处理室中的衬底支撑构件的下屏蔽罩，所述等离子体处理室具有连接到室的凸缘或壁的环形上屏蔽罩，该下屏蔽罩包括中央部分，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；钻孔，至少部分穿透所述中央部分并具有侧壁；凹槽，位于所述侧壁上；和凸缘，从中央部分的一部分的第一表面突出，所述凸缘被配置成保持与衬底支撑构件分隔开的关系。2.如权利要求1的下屏蔽罩，其中，中央部分还包括从中穿过的多个装配孔和多个提升销孔。3.如权利要求1的下屏蔽罩，还包括至少一个适用于接收与屏蔽罩电气连接的射频返回带的螺纹孔。4.如权利要求1的下屏蔽罩，其中，所述凸缘还包括至少一个适用于接收射频返回带的螺纹孔。5.如权利要求1的下屏蔽罩，还包括装配环，置于第二表面并具有内径；和装配面，形成于所述装配环上，并定向为与所述内径相切。6.如权利要求5的下屏蔽罩，其中，所述装配面还包括至少一个适用于接收射频返回带的螺纹孔。7.如权利要求1的下屏蔽罩，其中，所述凸缘和中央部分至少部分由铝构成或至少部分涂敷铝。8.如权利要求1的下屏蔽罩，其中，所述凸缘具有比由所述屏蔽罩下端确定的直径大的直径。9.一种在等离子体处理室中使用的射频返回下屏蔽罩，所述等离子体处理室具有置于与所述室壁连接的环形屏蔽罩内部的衬底支撑构件，该射频返回下屏蔽罩包括射频导电中心部分，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；钻孔，至少部分穿透所述中央部分并具有侧壁；凹槽，位于所述侧壁上；和射频导电凸缘，从中央部分的一部分的第一表面突出，所述凸缘被配置成保持与衬底支撑构件分隔开的关系；装配环，置于第二表面并具有内径；装配面，形成于所述装配环上，并定向为与所述内径相切；和设置在装配面上的至少一个螺纹孔，适用于接收射频返回带。10.如权利要求9的下屏蔽罩，其中，所述装配部分还包括从中穿过的多个装配孔和提升销孔。11.如权利要求9的下屏蔽罩，还包括延伸穿透所述中央部分，同心地置于所述钻孔内侧的孔。12.一种用于支撑衬底的构件，包括主体，具有上表面和下表面，所述上表面适用于支撑所述衬底；和下屏蔽罩，被连接到所述主体，所述下屏蔽罩具有中央部分和凸缘，所述中央部分的第一表面邻近所述下表面放置，所述凸缘放射状地置于主体的外侧，并以与所述主体分隔开的关系向第一表面确定的平面突出。13.如权利要求12的构件，其中，所述主体还包括在上表面中形成的凹口，该凹口具有置于其中的嵌入物。14.如权利要求12的构件，其中，所述凸缘基本垂直于所述中央部分突出。15.如权利要求12的构件，还包括夹持板，连接到所述下屏蔽罩的第二表面或所述主体的下表面。16.如权利要求15的构件，还包括波纹管，连接到所述夹持板或所述下屏蔽罩。17.如权利要求12的构件，还包括轴，连接到主体，其中，所述下屏蔽罩与所述轴电气连接。18.如权利要求12的构件，其中，所述凸缘不延伸超过所述主体的上表面。19.如权利要求12的构件，其中，所述主体是陶瓷。20.如权利要求12的构件，其中，所述主体是石英。21.如权利要求12的构件，其中，所述嵌入物是导电的。22.如权利要求12的构件，其中，所述下屏蔽罩由导电材料构成或涂敷有导电材料。23.如权利要求12的构件，还包括夹持板，邻接下屏蔽罩放置；和导电构件，放置于所述下屏蔽罩和所述夹持板或主体之间。24.如权利要求23的构件，其中，所述导电构件是弹簧。25.一种用于支撑衬底的构件，包括陶瓷主体，具有上表面和下表面，所述上表面适用于支撑所述衬底；和导电的下屏蔽罩，紧固于所述主体，所述下屏蔽罩具有中央部分和凸缘，所述中央部分的第一表面接近所述下表面放置，所述凸缘放射状地置于主体的外侧并以与主体分隔开的关系向第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔布朗，维尼特梅赫塔，仕恩潘，谢苗舍尔斯特尼斯凯，艾伦劳，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]