基板处理装置和基板处理方法以及静电卡盘制造方法制造方法及图纸

公开一种基板处理装置和基板处理方法以及静电卡盘制造方法。提供一种静电卡盘，包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；以及膨胀部件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面紧贴的内周面，通过所述膨胀部件使所述销孔的直径进行变化。部件使所述销孔的直径进行变化。部件使所述销孔的直径进行变化。

【技术实现步骤摘要】
基板处理装置和基板处理方法以及静电卡盘制造方法


[0001]本专利技术涉及一种具备用于处理半导体晶圆等基板的静电卡盘的基板处理装置、基板处理方法以及其制造方法。

技术介绍

[0002]近来，在半导体元件的制造工艺中，在半导体基板形成膜或蚀刻膜的工艺中广泛使用等离子体处理设备。
[0003]等离子体处理设备包括具有用于处理半导体基板的空间的工艺腔室和配置于工艺腔室内部而支承半导体基板的基板支承装置。
[0004]作为基板支承装置的例子，存在静电卡盘，通常的静电卡盘包括由铝行成的底板、配置于底板上侧的陶瓷定位器以及设置于陶瓷定位器内部的内部电极。在内部电极连接有用于产生静电力的电源，半导体基板通过静电力吸附固定于静电卡盘上。
[0005]位于静电卡盘上的半导体基板通过等离子体气体加热，在半导体基板的背面供应有用于调节半导体基板的温度的冷却气体。冷却气体主要使用氦(He)气，冷却气体通过形成在底板以及陶瓷定位器中的冷却气体供应孔而供应到半导体基板的背面。
[0006]另外，存在贯通底板和陶瓷定位器形成的销孔(pin hole)，提升销沿着销孔上下运动，从而有助于基板的拆卸。
[0007]随着半导体细微化而用于产生等离子体的射频(RF)功率逐渐变高，随之认识到发生冷却气体供应孔以及销孔内的放电现象(例如：电弧放电)成为严重的问题。放电现象可能导致基板支承装置以及基板的损伤。尤其，销孔的直径形成为比冷却气体供应孔大，在销孔中更频繁地发生这样的问题。
[0008]例如，在基板被静电卡盘吸附支承的状态下也供应到冷却气体供应孔中的氦气体流入到销孔中的可能性高，若成为基板的温度局部性增加的同时停滞于销孔中的氦气体成为高温的环境，则可能在销孔中发生等离子体放电的同时基板和静电卡盘受到损伤。另外，提升销的重复工作导致产生的颗粒由于销孔的宽直径而暴露于静电卡盘的表面，由此可能发生放电，当提升销与设计上意识不到地低的电阻点接触时流入等离子体，从而也可能发生放电现象。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在提供能够防止在基板处理装置内发生放电的静电卡盘以及其制造方法。
[0010]本专利技术的目的不限于前述，未提及的本专利技术的其它目的以及优点可以通过下面的说明得到理解。
[0011]根据本专利技术的一实施例可以提供一种静电卡盘，包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；以及膨胀部件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面
紧贴的内周面。
[0012]在一实施例中，可以是，所述膨胀部件是具有所述内周面并根据电源供应而膨胀的压电元件。
[0013]可以是，所述静电卡盘还包括：电极，内置于所述卡盘部件并使得产生静电力。
[0014]可以是，所述压电元件与所述电极电连接，若向所述电极施加电源，则所述压电元件从所述电极接收电源而膨胀。
[0015]可以是，若对所述电极切断电源，则所述压电元件复原到膨胀前的状态。
[0016]可以是，所述卡盘部件由电介质物质形成，所述压电元件是具有与所述卡盘部件同等的介电率的同时具有与所述卡盘部件相比高的体积电阻的材料。
[0017]可以是，所述卡盘部件和所述压电元件通过烧结方式结合。
[0018]另一方面，可以是，所述压电元件和所述电极分开接收电源，并独立地控制。
[0019]可以是，所述销孔在上端形成容纳所述膨胀部件的容纳槽。
[0020]根据本专利技术的一实施例，可以提供一种基板处理装置，包括：工艺腔室，提供基板处理空间；静电卡盘，配置于所述基板处理空间；以及等离子体发生器，用于在所述基板处理空间产生等离子体。可以是，所述静电卡盘包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；以及膨胀部件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面紧贴的内周面，所述膨胀部件是根据电源的供应而膨胀的管状的压电元件。
[0021]可以是，所述压电元件与使所述静电卡盘产生静电力的电极电连接，若向所述电极施加电源，则所述压电元件从所述电极接收电源而向所述销孔的内侧方向膨胀。
[0022]可以是，若切断向所述电极供应的电源，则所述压电元件复原到原状。
[0023]可以是，所述压电元件连接于独立地控制的单独电源。
[0024]可以是，所述压电元件具有比所述卡盘部件高的体积电阻。
[0025]根据本专利技术的一实施例，可以提供一种基板处理方法，利用静电卡盘处理基板，其中，所述静电卡盘包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；电极，内置于所述卡盘部件而使所述卡盘部件产生静电力；以及压电元件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面紧贴的内周面。可以是，所述基板处理方法以当向所述卡盘部件施加电源而基板被夹紧时随着所述压电元件膨胀而所述销孔的内周长度减小的状态执行等离子体处理。
[0026]可以是，若完成所述等离子体处理，则当对所述卡盘部件切断电源而基板被解除夹紧时，所述压电元件复原到膨胀前的状态，减小的所述销孔的内周长度复原到减小前的长度。
[0027]根据本专利技术的一实施例，可以提供一种静电卡盘制造方法，包括：以贯通卡盘部件的上面和下面的方式加工用于提升销升降的销孔的步骤；在所述销孔的上端部插入具有膨胀时与所述提升销的外周面紧贴的内周面的膨胀部件的步骤；以及将插入的所述膨胀部件固定于所述卡盘部件的步骤。
[0028]可以是，所述膨胀部件是具有与所述卡盘部件相比高的体积电阻且根据电源供应而膨胀的管状的压电元件。
[0029]可以是，加工所述销孔的步骤包括将所述销孔的上端部以所述膨胀部件的形状进行锪孔(counter
‑
boring)的步骤。
[0030]可以是，所述销孔在所述卡盘部件中形成至少一个。
[0031]根据本专利技术的实施例，向适用于销孔的压电元件供应电流而产生逆压电效应，通过逆压电效应而压电元件膨胀，随之销孔的直径缩小而防止冷却气体流入到销孔内部、颗粒流出到销孔外部，从而能够最小化基板处理装置内发生放电。
[0032]另外，适用与卡盘部件相比具有高的体积电阻的压电元件，从而增加提升销周边部电阻而能够减少等离子体流入到销孔的可能性。
[0033]本专利技术的效果不限于上述的效果，应理解为包括通过本专利技术的详细说明或者权利要求书中所记载的专利技术的结构能够推理的所有效果。
附图说明
[0034]图1示出根据本专利技术的一实施例的基板处理装置的截面图。
[0035]图2示出根据本专利技术的一实施例的销孔的结构的图。
[0036]图3以及图4示出根据本专利技术的一实施例的销孔的工作的图。
[0037]图5示出根据本专利技术的一实施例的静电卡盘制造方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电卡盘，包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；以及膨胀部件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面紧贴的内周面。2.根据权利要求1所述的静电卡盘，其中，所述膨胀部件是根据电源供应而膨胀的压电元件。3.根据权利要求2所述的静电卡盘，其中，所述静电卡盘还包括：电极，内置于所述卡盘部件并使得产生静电力。4.根据权利要求3所述的静电卡盘，其中，所述压电元件与所述电极电连接，若向所述电极施加电源，则所述压电元件从所述电极接收电源而膨胀。5.根据权利要求4所述的静电卡盘，其中，若对所述电极切断电源，则所述压电元件复原到膨胀前的状态。6.根据权利要求2所述的静电卡盘，其中，所述卡盘部件由电介质物质形成，所述压电元件具有与所述卡盘部件同等的介电率的同时具有与所述卡盘部件相比高的体积电阻。7.根据权利要求6所述的静电卡盘，其中，所述卡盘部件和所述压电元件通过烧结方式结合。8.根据权利要求3所述的静电卡盘，其中，所述压电元件和所述电极分开接收电源，并独立地控制。9.根据权利要求1所述的静电卡盘，其中，在所述销孔的上端形成容纳所述膨胀部件的容纳槽。10.一种基板处理装置，包括：工艺腔室，提供基板处理空间；静电卡盘，配置于所述基板处理空间；以及等离子体发生器，用于在所述基板处理空间产生等离子体，所述静电卡盘包括：卡盘部件，支承基板并至少一个销孔在上下方向上贯通，并且提升销能够升降地容纳于所述销孔；以及膨胀部件，提供于所述销孔的内周并能够膨胀，并且具有膨胀时与容纳于所述销孔的所述提升销的外周面紧贴的内周面，所述膨胀部件是根据电源的供应而膨胀的管状的压电元件。11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，所述压电元件与使所述静电卡盘产生静电力的电极电连接，若向所述电极施加电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东灿，金教蜂，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：