用于沉积导电黏附材料的设备和方法技术

本发明专利技术揭示一种用以减少等离子体处理室中微粒污染的方法与设备。在一个实施例中，本发明专利技术提供黏贴盘，该黏贴盘包括盘形基部，该盘形基部由高电阻材料组成，导电黏贴材料层施加到该基部之顶表面，因而该黏贴材料层部分地覆盖住该基部之顶表面。该黏贴盘被溅射蚀刻，以在等离子体处理室之内部面积的大范围上沉积导电黏贴材料，同时可以将在多个电介质部件上的沉积减到最少，其中该些电介质部件用以在衬底处理期间最适化溅射蚀刻处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术实施例一般涉及用来处理半导体晶片、太阳能面板和平板显示器的衬底处 理系统与室，并且特别是涉及在等离子体处理室中沉积导电黏贴材料的设备与方法。
技术介绍
为了确保半导体组件的整合性与效能，在衬底上沉积膜之前，时常清洁半导体衬 底以去除可能留置在衬底表面上的污染物与原生氧化物。典型地，传统的预清洁处理包括 溅射蚀刻处理以去除污染物并暴露原生氧化物。原生氧化物接着可以通过额外的溅射蚀刻 和/或利用还原反应的反应性蚀刻来去除。原生氧化物的一个实例为氧化硅，其倾向于形成在硅衬底或膜的表面上。原生氧 化硅层是当硅衬底暴露于氧时所形成的薄层(诸如约30埃厚)。当在大气压条件下在处理 室之间移动衬底时，或若氧残留在真空处理室中且接触衬底，可能发生氧暴露。在金属化处 理之前，通常希望去除硅表面上的原生氧化硅层，以降低金属层与下方的硅材料间的接触 电阻。在例如通过溅射沉积或化学气相沉积来沉积金属层之前，通常利用溅射来去除硅 膜/衬底的表面上的原生氧化硅层。典型地，溅射蚀刻处理是在真空等离子体蚀刻室中执 行。惰性气体(诸如氩)用来形成等离子体，等离子体感应地或电容地耦合且将气体离子 化以制造正电荷离子。衬底停置在靠近等离子体区域的衬底支撑件上，并且衬底支撑件耦 接到电源供应装置(诸如射频产生器)以施加偏压到衬底支撑件，使得离子得以朝向衬底 表面加速。离子撞击衬底表面，并且此冲击会从衬底表面放射出氧化硅。放射出或溅射出 的材料通常是从真空室排出，但一些放射出或溅射出的材料可能会沉积在室内的壁表面与 各种部件上。由于溅射蚀刻是非选择性的物理处理，溅射出的材料可能包括其它位于衬底 表面处的材料。在此实例中，除了氧化硅以外，硅也会被溅射出且被沉积到溅射蚀刻室的壁 上。其它材料也可能被沉积到室壁上，取决于溅射蚀刻应用而定。尽管蚀刻期间所产生的大部分溅射材料得以从溅射蚀刻室排出，沉积在室内的溅 射材料倾向于随着时间累积。当沉积的膜变得更厚，应力可能开始在膜内累积，并且这些内 应力会造成膜脱落且剥落而致使衬底的微粒污染。为了避免这样的污染，必须周期性地在 室内部涂覆材料(例如金属)，该材料作为“黏着(glue)”层以固定住溅射材料且对于额外 的溅射材料提供黏附表面。这样的处理称为“黏贴(pasting)”。沉积在室表面上的黏贴材 料层通常是低应力材料，并且形成为更高应力材料层间的破裂与剥落的阻障物，其中该破 裂与剥落在衬底蚀刻期间造成。可以通过将衬底更换成含黏贴材料的黏贴盘(pasting disk)以黏贴材料来处理 溅射蚀刻室。例如，若期望的黏贴材料是铝，黏贴盘可以是尺寸及形状类似于衬底的铝板。 黏贴盘接着可以被放置在衬底支撑件上，并且被溅射蚀刻以产生溅射材料，其中该溅射材 料是由铝构成且其会涂覆溅射蚀刻室的内表面。然而，导电黏贴材料也会沉积在各种电介 质室部件上，并且此沉积可能会影响室部件的电介质性质且造成衬底处理期间靠近衬底处的电场分布的改变。横跨衬底表面的溅射蚀刻的均勻性是部分取决于沿着衬底表面的电场 分布，并且因此沉积导电黏贴材料的处理会造成不期望的偏差。所以，存在一种经改善的用于沉积导电黏贴材料的方法与设备的需求，其不会不 利地影响衬底处理并且也能减少衬底微粒污染。
技术实现思路
本专利技术大致上提供用以在等离子体处理室中沉积黏贴材料的改善方法与设备。等 离子体处理室可以适于衬底蚀刻、清洁、或其它类型的衬底处理。一个实施例提供一种在等离子体处理室中沉积黏贴材料的黏贴设备。该设备大致 上包括用于等离子体处理室的黏贴盘，并且该黏贴盘包括盘形基部，该盘形基部由高电阻 材料组成，黏贴材料层施加到该基部的顶表面，使得该黏贴材料层部分地覆盖住该基部的 顶表面，由此在不含有黏贴材料的该基部上形成边缘排除区域。另一个实施例提供一种用于沉积黏贴材料的等离子体处理室。该室为真空室，其 围绕处理空间且包括衬底支撑件，该衬底支撑件具有载座，黏贴盘设置在该载座上。该黏贴 盘包括盘形基邵，该盘形基部由高电阻材料组成，黏贴材料层施加到该基部的顶表面，使得 该黏贴材料层部分地覆盖住该基部的顶表面，由此在不含有黏贴材料的该基部上形成边缘 排除区域。根据一个实施例，用以在等离子体处理室中沉积黏贴材料的方法包括下述步骤 提供黏贴盘，该黏贴盘具有黏贴材料层与基部，其中层直径被选择使其小于基部直径，以减 少黏贴材料在电介质边缘环上的沉积，同时能提供在所期望室表面上的黏贴覆盖；将该黏 贴盘从黏贴盘操纵装置传送到衬底支撑载座；将该载座定位于处理位置；溅射蚀刻该黏贴 材料层，以沉积黏贴材料在处理室表面上；将该载座定位于传送位置；以及将该黏贴盘从 该衬底支撑载座传送到该黏贴盘操纵装置。附图说明本专利技术之前所述特征、详细说明可以通过参照实施例而更加了解，其中一些实施 例绘示在附图中。然而，应了解，附图仅绘示本专利技术的典型实施例，因而不会限制本专利技术范 围，本专利技术允许其它等效的实施例。图1为根据本专利技术一个实施例的用来实施本专利技术的溅射蚀刻室的截面图。图2A为图1所示的当施加偏压到衬底时衬底与边缘环的具体截面图。图2B为图1所示的衬底与边缘环在溅射蚀刻处理期间的具体截面图。图3A为图1所示的载座与边缘环在进行黏贴处理后的具体截面图。图3B为图3A所示载座与边缘环在进行黏贴处理后的另一个实施例的具体截面 图。图4A为根据本专利技术一个实施例的黏贴盘的截面图。图4B为根据本专利技术一个实施例的图4A所示黏贴盘的俯视图。图5A为根据本专利技术一个实施例的黏贴盘与边缘环的截面图。图5B为根据本专利技术的黏贴盘与边缘环的另一个实施例的截面图。图6为根据本专利技术一个实施例的图1所示室的上部的截面图。图7A为图1所示室的另一个实施例的俯视截面图。图7B为图7A所示室的截面图。图7C为图7B所示室的另一个实施例的截面图。图7D为图7C所示边缘环与黏贴盘的俯视图。为了促进了解，尽可能在图式中使用相同的组件符号来指定相同的组件。应了解， 实例中揭示的特征可以被并入其它实施例而不需详细赘述。具体实施例方式本文描述的本专利技术实施例大致上提供一种减少等离子体处理室中微粒污染的方 法与设备。尤其，本专利技术提供一种沉积导电黏贴材料在溅射蚀刻处理室表面与部件上的黏 贴设备与处理，其不会不利地影响黏贴处理之后的衬底处理。图1为根据本专利技术一个实施例的用来实施本专利技术的溅射蚀刻室的截面图。在另 一个实施例中，可使用其它类型的等离子体处理室来实施本专利技术，室100包括室主体106， 室主体106被具有顶内表面122A和侧壁内表面122B的圆盖104覆盖住，其中该顶内表面 122A和侧壁内表面122B围绕处理空间119。在另一个实施例中，圆盖104可以设计成具有 顶内表面122C，使得圆盖104的中心部分更靠近衬底101，由此得以降低靠近衬底101中心 的蚀刻速率。室100也可以包括一个或多个具有壁121的沉积遮蔽件105，其围绕各种处理 部件以避免这样的部件与离子化处理材料间的不期望反应。也可以在靠近圆盖104处设置 多个圆盖遮蔽件(未示出)，以避免溅射材料沉积在顶内表面122A与侧壁内表面122B上。 室主体106与圆盖104可以由例如铝的材料制成。室100是真空室，并且适于在衬底处理 期间维持在次大气压力。衬底支撑件124设置在处理空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于等离子体处理室的黏贴盘，包括：盘形基部，其由高电阻材料组成且具有顶表面；以及黏贴材料层，其施加到所述基部的所述顶表面，其中，所述黏贴材料层部分地覆盖所述基部的所述顶表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-29 11/947,459一种用于等离子体处理室的黏贴盘，包括盘形基部，其由高电阻材料组成且具有顶表面；以及黏贴材料层，其施加到所述基部的所述顶表面，其中，所述黏贴材料层部分地覆盖所述基部的所述顶表面。2.如权利要求1所述的黏贴盘，其中所述黏贴材料层是包括铝的金属。3.如权利要求1所述的黏贴盘，其中所述高电阻材料选自于由氧化铝、石英、硅以及氧 化硅所构成的组。4.如权利要求1所述的黏贴盘，其中所述黏贴材料层包括厚度介于约Iym至约 100 μ m之间的导电材料。5.如权利要求1所述的黏贴盘，其中所述黏贴材料层为盘形，并且其直径小于所述盘 形基部的直径。6.如权利要求5所述的黏贴盘，其中所述黏贴材料层直径与所述基部直径的比例介于 约0. 4至约0. 98之间。7.一种等离子体处理室，包括真空室，围绕处理空间；衬底支撑件，具有载座用于支撑所述衬底；以及黏贴盘，设置在所述真空室内，所述黏贴盘包括盘形基部和黏贴材料层，所述盘形基部 由高电阻材料组成且具有顶表面，所述黏贴材料层施加到所述顶表面，其中所述黏贴材料 层部分地覆盖所述基部的所述顶表面。8.如权利要求7所述的等离子体处理室，其中所述等离子体处理室为溅射蚀刻处理室。9.如权利要求7所述的等离子体处理室，还包括枢转设备，其用于支撑所述黏贴盘且 用于在枢转机械手臂壳体与所述载座之间传送所述黏贴盘，由此所述黏贴盘可...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰福斯特，阿纳恩萨苏布拉玛尼，伟D王，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]