用于低温应用的静电吸盘组件制造技术

本发明专利技术的实施例大体上关于适于在低温应用中使用的静电吸盘组件。在一个或多个实施例中，静电吸盘组件被提供并且包括：具有与底表面相对的基板支撑表面的静电吸盘；具有顶表面的冷却板，其中冷却板含有具有小于22ppm的CTE的铝合金；以及固定静电吸盘的底表面和冷却板的顶表面的接合层，其中接合层含有硅氧树脂材料。料。料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低温应用的静电吸盘组件


[0001]本公开的实施例大体上关于用于微电子制造的设备和处理，并且更具体地关于在低温应用中使用的具有静电吸盘组件的基板支撑组件。

技术介绍

[0002]可靠地生产纳米和更小的特征对于半导体装置的下一代超大规模集成电路(VLSI)与极大规模集成电路(ULSI)是一种关键技术挑战。然而，随着电路技术的极限的推进，VLSI与ULSI互连技术的缩减尺寸已经在处理能力上给出额外的要求。基板上的栅极结构的可靠形成对于VLSI与ULSI成功以及对于持续努力以增加电路密度与各个基板和芯片的质量是重要的。
[0003]为了驱使降低制造成本，积体芯片(IC)制造者要求从每个被处理的硅基板得到更高的产量和更佳的装置产率与性能。现行发展下经考察用于下一代装置的一些制造工艺需要在处理基板上的膜的同时，在高于300℃的温度和高偏压功率下的处理。高偏压功率改善膜粗糙度和基板上的形貌。然而，当功率开启时，高偏压功率也提供热能。
[0004]这些高温与高功率制造技术中的一些在利用静电吸盘以固定将在处理腔室中处理的基板的处理腔室中执行。常规的静电吸盘是包括冷却板的基板支撑组件的部分。冷却板接合至静电吸盘。用于冷却板与静电吸盘之间的接合的材料对于高温、热膨胀和高能量场是敏感的。常规的静电吸盘由于前述因素的组合会经历关于接合材料的问题。例如，接合材料会分层并且完全失效，致使真空损失或基板支撑件中的移动。处理腔室必须被脱机，以替换具有接合材料问题的静电吸盘，因而不期望地增加成本，同时降低处理产率。
[0005]在低温应用中，冷却板暴露至低温流体以从基板去除热。冷却板可被冷却至小于0℃的温度，诸如从约
‑
10℃至约
‑
100℃或更低。在此低温下，静电吸盘与冷却板通常由于这些主体的界面之间的接合的分层而分离。由主体中的各种材料的热膨胀系数中的差异所导致的这些主体中的热应力而引起分层。标准黏附剂在零度以下的温度下通常无法维持接合。
[0006]因此，有着对于适于在低温应用中使用的改良基板支撑组件的需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的实施例大体上关于适于在低温应用中使用的静电吸盘(ESC)组件。ESC组件的设计利用管理由各种因素所产生的应力。将ESC组件冷却至在低温应用中使用的温度致使热膨胀系数随着温度而改变。本文所描述与论述的ESC组件可应付在低温应用中使用的温度，而没有由于在ESC组件的部件内使用的具有类似CTE值的特定材料的破裂或分层。
[0008]在一个或多个实施例中，提供一种静电吸盘组件并且静电吸盘组件包括：具有与底表面相对的基板支撑表面的静电吸盘；具有顶表面的冷却板，其中冷却板含有具有小于22ppm的CTE的铝合金；以及固定静电吸盘的底表面和冷却板的顶表面的接合层，其中接合层含有硅氧树脂材料。
[0009]在一些实施例中，提供一种静电吸盘组件并且静电吸盘组件包括：具有与底表面相对的基板支撑表面的静电吸盘；含有铝合金的冷却板，铝合金具有铝和硅并且具有小于22ppm的CTE；以及含有硅氧树脂材料并且设置在静电吸盘与冷却板之间的接合层。
[0010]在其他实施例中，提供一种静电吸盘组件并且静电吸盘组件包括：具有与底表面相对的基板支撑表面的静电吸盘；含有铝合金的冷却板，铝合金包括铝和硅并且具有小于22ppm的CTE；以及设置在静电吸盘与冷却板之间的接合层，其中接合层含有硅氧树脂层、含铟层、和设置在硅氧树脂材料与含铟层之间的第二金属层，其中第二金属层含有钼、钨、铬、和前述物的合金。
附图说明
[0011]通过参照其中的一些描绘在附图中的实施例，可获得在上文中简短总结的本公开的更具体的说明，使得本公开的上述特征可以此方式被详细地理解。然而，将注意到附图仅描绘示范例实施例且因而不被当作限制本公开的范围，本公开可允许其他等效实施例。
[0012]图1描绘根据本文描述与论述的一个或多个实施例的包含具有静电吸盘组件的基板支撑组件的处理腔室的截面示意侧视图。
[0013]图2描绘根据本文描述与论述的一个或多个实施例的静电吸盘组件的截面示意侧视图。
[0014]图3描绘根据本文描述与论述的一个或多个实施例的另一种静电吸盘组件的截面示意侧视图。
[0015]图4描绘根据本文描述与论述的一个或多个实施例的冷却板的截面示意透视图。
[0016]为了易于理解，尽可能已使用相同的附图标记指代图标中共同的相同组件。构想到一个或多个实施例的组件与特征可有利地并入其他实施例中。
具体实施方式
[0017]本公开的实施例大体上关于适于在低温应用中使用的静电吸盘组件。在一个或多个实施例中，静电吸盘组件在小于0℃，以及小于
‑
10℃、诸如约
‑
50℃、约
‑
80℃、或约
‑
100℃至约
‑
110℃、约
‑
120℃、约
‑
135℃、或约
‑
150℃的低温处理温度使用。例如，静电吸盘组件在约
‑
50℃至约
‑
150℃的低温处理温度使用。
[0018]图1是示例性等离子体处理腔室100的截面示意视图，显示为被配置成具有基板支撑组件126的蚀刻腔室。基板支撑组件126可在其他类型的处理等离子体腔室中使用，例如等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积(PVD)腔室、化学气相沉积(CVD)腔室和离子注入腔室等等、以及期望能够控制用于表面或基板(诸如，基板)的处理均匀性的其他系统。控制用于基板支撑组件126的介电性质tan(δ)(例如介电损失)或ρ(例如在高温范围下的体积电阻率)有利地实现设置在基板支撑组件126上的基板124的方位(azimuthal)处理控制，例如处理均匀性。
[0019]等离子体处理腔室100包括腔室主体102，腔室主体102具有包围内部处理区110的侧壁104、底部与盖108。注入设备112耦接至腔室主体102的侧壁104和/或盖108。气体面板114耦接至注入设备112以允许处理气体被提供进入处理区110。注入设备112可以是一个或多个喷嘴或入口端口、或者替代地喷淋头。处理气体以及任何处理副产物通过形成在腔室
主体102的侧壁104或底部106中的排气端口128而从处理区110移除。排气端口128耦接至泵系统132，泵系统132包括节流阀和经利用以控制处理区110内的真空程度的泵。
[0020]处理气体可经通电以在处理区110内形成等离子体。处理气体可通过与处理气体的电容或感应耦合RF功率而被通电。在图1所绘示的实施例中，多个线圈116设置在等离子体处理腔室100的盖108上方并且通过匹配电路118耦接至RF电源120。
[0021]基板支撑组件126设置在注入设备112下方的处理区110中。基板支撑组件126包括静电吸盘(ESC)174和冷却板130。冷却板130由基底板176支撑。基底板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种静电吸盘组件，包含：静电吸盘，具有与底表面相对的工件支撑表面；冷却板，具有顶表面，其中所述冷却板包含铝合金，所述铝合金具有小于22百万分率(ppm)的热膨胀系数(CTE)；以及接合层，固定所述静电吸盘的所述底表面和所述冷却板的所述顶表面，其中所述接合层包含硅氧树脂材料。2.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述铝合金包含约80原子百分比(at％)至约90at％的铝和约5at％至约20at％的硅。3.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述铝合金包含铝、硅、以及选自由钼、钨、铬、和前述物的合金组成的群组的至少一种金属。4.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述铝合金包含约30at％至约60at％的铝、约30at％至约60at％的钼、以及约5at％至约30at％的硅。5.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述铝合金具有小于20ppm的热膨胀系数。6.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述冷却板包含多个中间片或层的堆叠，所述堆叠至少包含一层第一层和一层第二层，其中所述第一层与所述第二层中的每一者独立地含有彼此不同的金属，并且各金属具有不同的CTE。7.如权利要求6所述的静电吸盘组件，其中所述第一层包含选自由铜、铟、镁、前述物的合金、与前述物的任何组合组成的群组的一种或多种金属，并且其中所述第二层包含选自由钼、钨、铬、铁、镍、钛、锆、铁
‑
镍
‑
钴合金、前述物的合金、与前述物的任何组合组成的群组的一种或多种金属。8.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述冷却板包含交替层的堆叠，所述交替层的堆叠包含第一层和第二层，并且其中所述第一层包含所述铝合金并且所述第二层包含钼。9.如权利要求8所述的静电吸盘组件，其中所述铝合金包含约5at％至约40at％的硅。10.如权利要求8所述的静电吸盘组件，其中所述堆叠包含约5层至约50层的所述第一层和约5层至约50层的所述第二层，其中所述第一层具有约0.1mm至约1mm的厚度，并且其中所述第二层具有约0.5mm至约2.5mm的厚度。11.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其中所述...

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