低温静电吸盘制造技术

本文描述的实施例涉及基板支撑组件，所述基板支撑组件使静电吸盘(ESC)能够进行低温操作，使得设置在基板支撑组件上的基板维持在适合进行处理的低温处理温度下，同时使处理腔室的其他表面维持在不同的温度。基板支撑组件包括静电吸盘(ESC)、ESC底座组件和设施板，ESC底座组件耦接至ESC、具有设置在ESC底座组件中的底座通道，且设施板具有设置在设施板中的设施通道。设施板包括板部分和壁部分。板部分耦接至ESC底座组件，且壁部分由密封组件耦接至ESC。由ESC、ESC底座组件、设施板的板部分、设施板的壁部分和密封组件限定真空区域。板的壁部分和密封组件限定真空区域。板的壁部分和密封组件限定真空区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温静电吸盘
背景领域
[0001]本公开内容的实施例总体涉及半导体制造，并且更具体地，涉及使静电吸盘(ESC)能够进行低温操作的基板支撑组件。相关技术说明
[0002]可靠地生产纳米和更小的特征是半导体器件的下一代超大规模集成(VLSI)和甚超大规模集成(ULSI)的关键技术挑战之一。然而，随着电路技术极限被推进，VLSI和ULSI互连技术的不断缩小的尺寸对处理能力提出了额外的要求。在基板上可靠地形成栅极结构对于VLSI和ULSI的成功以及对提高电路密度以及各个基板和晶粒的质量的持续努力至关重要。
[0003]为了降低制造成本，集成芯片(IC)制造商要求处理的每个硅基板具有更高的生产量以及更好的器件良率和性能。当前开发中正在探索的用于下一代器件的一些制造技术需要在低温下进行处理。干式反应性离子蚀刻均匀地维持在低温下的基板使离子能够以减少的自发蚀刻轰击设置在基板上的材料的面向上表面，从而形成具有光滑、垂直侧壁的沟槽。此外，在低温下可改善蚀刻一种材料相对于另一种材料的选择性。例如，随着温度降低，硅(Si)与二氧化硅(SiO2)之间的选择性呈指数增长。
[0004]因此，需要一种适用于低温的改进的基板支撑组件。

技术实现思路

[0005]在一个实施例中，提供基板支撑组件。基板支撑组件包括静电吸盘(ESC)，所述静电吸盘(ESC)具有支撑表面和与支撑表面相对的底部表面。ESC具有设置在ESC中的吸附电极和一个或多个电阻式加热器。ESC底座组件耦接至ESC，ESC底座组件具有设置在ESC底座组件中的底座通道。设施板具有设置在设施板中的设施通道。设施板包括板部分和壁部分。板部分耦接至ESC底座组件且壁部分由密封组件耦接至ESC。由ESC、ESC底座组件、设施板的板部分、设施板的壁部分和密封组件限定真空区域。
[0006]在另一个实施例中，提供基板支撑组件。基板支撑组件包括静电吸盘(ESC)，所述静电吸盘(ESC)具有支撑表面和与支撑表面相对的底部表面。ESC具有设置在ESC中的吸附电极和一个或多个电阻式加热器。ESC底座组件耦接至ESC，ESC底座组件具有底座通道设置在ESC底座组件中。底座通道具有与加套的底座入口管流体连通的底座入口，加套的底座入口管设置为穿过设施板，绝缘体板耦接至设施板，并且接地板耦接至绝缘体板。底座通道具有与加套的底座出口管流体连通的底座出口，加套的底座出口管设置为穿过设施板、绝缘体板和接地板。设施板包括板部分和壁部分。板部分由一个或多个第一螺钉组件耦接至ESC底座组件，并且壁部分由密封组件耦接至ESC。设施板具有设置在设施板中的设施通道。密封组件包括聚四氟乙烯(PTFE)主体，所述聚四氟乙烯(PTFE)主体具有设置在聚四氟乙烯(PTFE)主体中的螺旋弹簧。由ESC、ESC底座组件、设施板的板部分、设施板的壁部分和密封组件限定真空区域。
[0007]在又另一实施例中，提供处理腔室。处理腔室包括腔室主体，所述腔室主体具有限定处理区域的壁和盖体。基板支撑组件设置在处理区域中。基板支撑组件包括静电吸盘(ESC)，所述静电吸盘(ESC)具有支撑表面和与支撑表面相对的底部表面。ESC具有设置在ESC中的吸附电极和一个或多个电阻式加热器。ESC底座组件耦接至ESC，ESC底座组件具有设置在ESC底座组件中的底座通道。设施板具有设置在设施板中的设施通道。设施板包括板部分和壁部分。板部分耦接至ESC底座组件且壁部分由密封组件耦接至ESC。由ESC、ESC底座组件、设施板的板部分、设施板的壁部分和密封组件限定真空区域。
附图说明
[0008]因此，为了详细理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施例来获得对以上简要概述的本公开内容的更具体描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出了示例性实施例，因此不应视为对范围的限制，并可允许其他等效实施例。
[0009]图1是根据实施例的示例性等离子体处理腔室的横截面示意图。
[0010]图2A和图2B是根据实施例的示例性基板支撑组件的横截面示意图。
[0011]图2C是根据实施例的螺钉组件的示意图。
[0012]图3是根据实施例的密封组件的示意图。
[0013]图4A至图4D是根据实施例的ESC底座组件的横截面示意图。
[0014]图4E是根据实施例的示例性基板支撑组件的周边部分的横截面示意图。
[0015]图5A至图5C是根据实施例的示例性基板支撑组件的横截面示意图。
[0016]图5D是根据实施例的低温光学探针组件的横截面示意图。
[0017]为了便于理解，尽可能使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可预期到一个实施例的元件和特征可以有益地并入其他实施例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0018]本文描述的实施例提供基板支撑组件，所述基板支撑组件使静电吸盘(ESC)能够进行低温操作，使得设置在基板支撑组件上的基板维持在适合进行处理的低温处理温度下，同时使处理腔室的其他表面维持在不同的温度。低温处理温度(即，基板的温度)旨在指低于
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20摄氏度的温度。
[0019]尽管下文在蚀刻处理腔室中描述基板支撑组件，但基板支撑组件可用于其他类型的等离子体处理腔室(诸如物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子注入腔室等)以及处理需要将基板维持在低温处理温度的其他系统中。
[0020]图1是具有基板支撑组件101的示例性等离子体处理腔室100的横截面示意图，等离子体处理腔室100示出为被配置成蚀刻腔室。可将基板支撑组件101用于其他类型的等离子体处理腔室(例如，等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室和离子注入腔室等)以及期望在低温处理温度下均匀地维持表面或工件(诸如基板124)的能力的其他系统中。干式反应性离子蚀刻维持在低温处理温度的基板124使离子能够以减少的自发蚀刻轰击设置在基板124上的材料的面向上的表面，从而形成具有光滑、垂直侧壁的沟槽。例如，减少设置在均匀地维持于低温处理温度下的基板124上的低k介电材料的孔隙中的离子扩散，同时离子继续轰击低k介电材料的面向上表面以形成具有光滑、垂直侧壁
的沟槽。此外，在低温处理温度下，可改善蚀刻一种材料相对于另一种材料的选择性。例如，随着温度降低，硅(Si)与二氧化硅(SiO2)之间的选择性呈指数增长。
[0021]等离子体处理腔室100包括腔室主体102，腔室主体102具有封闭处理区域110的侧壁104、底部106和盖体108。注射设备112耦接至腔室主体102的侧壁104和/或盖体108。气体面板114耦接至注射设备112以允许将处理气体提供到处理区域110中。注射设备112可为一个或多个喷嘴或入口端口，或替代地为喷头。可通过在腔室主体102的侧壁104或底部106中形成的排放端口116，从处理区域110移除处理气体以及任何处理副产物。排放端口116耦接至泵送系统140，泵送系统140包括用于控制处理区域110内的真空水平的节流阀和泵。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基板支撑组件，包含：静电吸盘(ESC)，所述静电吸盘(ESC)具有支撑表面和与所述支撑表面相对的底部表面，所述ESC具有设置在所述ESC中的吸附电极和一个或多个电阻式加热器；ESC底座组件，所述ESC底座组件耦接至所述ESC，所述ESC底座组件具有设置在所述ESC底座组件中的底座通道；设施板，所述设施板具有设置在所述设施板中的设施通道，所述设施板包含板部分和壁部分，所述板部分耦接至所述ESC底座组件，并且所述壁部分由密封组件耦接至所述ESC；以及真空区域，所述真空区域由所述ESC、所述ESC底座组件、所述设施板的所述板部分、所述设施板的所述壁部分和所述密封组件所限定。2.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含：绝缘体板和接地板，所述绝缘体板耦接至所述设施板，所述接地板耦接至所述绝缘体板。3.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述ESC底座组件由接合层固定至所述ESC。4.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述ESC包含含氧化铝(Al2O3)材料和/或含氮化铝(AlN)材料。5.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述ESC底座组件包含与所述ESC的热膨胀系数基本上匹配的材料。6.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中具有入口和出口的所述底座通道可操作以连接到低温冷却器，所述低温冷却器经由底座入口导管和底座出口导管与所述底座通道流体连通，所述底座入口导管连接到所述底座通道的所述入口，所述底座出口导管连接到所述底座通道的所述出口。7.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中具有入口和出口的所述设施通道可操作以连接到冷却器，所述冷却器经由设施入口导管和设施出口导管与所述设施通道流体连通，所述设施入口导管连接到所述设施通道的所述入口，所述设施出口导管连接到所述设施通道的所述出口。8.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述密封组件包含聚四氟乙烯(PTFE)主体，所述聚四氟乙烯(PTFE)主体具有设置在所述聚四氟乙烯(PTFE)主体中的螺旋弹簧，以在约
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260摄氏度至约290摄氏度之间的温度下密封所述真空区域。9.如权利要求8所述的基板支撑组件，其中所述螺旋弹簧包含：含不锈钢材料、含镍合金材料、含镍
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铬合金材料和含钴
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铬
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镍
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钼合金材料。10.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述真空区域包含第一真空通道和第二真空通道，所述第一真空通道可操作以连接到第一真空导管，所述第一真空导管与真空源流体连通，所述第二真空通道可操作地连接到第二真空导管，所述第二真空导管与所述真空源流体连通，以独立于处理腔室的处理区域的压力而维持所述真空区域中的真空压力。11.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包含：耦接至探针控制器的一个或多个探针组件，所述一个或多个探针组件中的每一个探针组件包含探针尖端。12.如权利要求11所述的基板支撑组件，其中所述一个或多个电阻式加热器的加热器电源连接到所述探针控制器，所述加热器电源具有控制器。13.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：