用于高温静电卡盘粘合的粘着剂制造技术

技术编号:7163650 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了用于高温静电卡盘粘合的粘着剂。这里提供了用于将静电卡盘粘合至衬底支撑件的部件的方法和设备。在某些实施例中,用于粘合衬底支撑件的部件的粘合剂可包含硅基聚合材料的基质,其具有分散于其中的填充物。硅基聚合材料可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构,该PDMS结构具有低分子量(LMW)的D3至D10的含量总和少于约500ppm的分子量。在某些实施例中,在体积上,该填充物构成粘着层的约50%至约70%。在某些实施例中,该填充物可以包含氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化钇(Y2O3)或其组合的颗粒。在某些实施例中,该填充物可以包含具有约10纳米至约10微米的直径的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及衬底处理设备。
技术介绍
静电卡盘(ESC)可通过例如粘着层耦接至衬底支撑件的部件。随着装置的特征尺寸持续缩小,这种装置藉以制造的制程逐渐需要高温制程。专利技术人已观察到通常利用于粘合ESC的传统粘着层被更高温度的制程降解且会引发ESC从与其粘合的部件中分层。这种分层可引发制程不均勻的问题以及来自粘着层碎片的颗粒污染。再者,许多被利用或被开发以制造更小特征结构尺寸组件的制程也利用增大的RF 功率,其可进一步恶化前述的温度问题并且也会腐蚀粘着层。因此,专利技术人已经提供方法及设备以用于改善ESC卡盘与衬底支撑件部件之间的粘合。
技术实现思路
提供用于将静电卡盘粘合至衬底支撑件的部件的方法及装置。在某些实施例中, 用于粘合衬底支撑件的部件的粘合剂可包含硅基聚合材料的基质,其具有分散于其中的填充物。硅基聚合材料可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构,该PDMS结构具有低分子量(LMW) 的D3至Dltl的含量总和少于约500ppm的分子量。在某些实施例中,在体积上,该填充物构成粘着层的约50%至约70%。在某些实施例中,该填充物可以包含氧化铝(Al2O3)、氮化铝 (A1N)、氧化钇(Y2O3)或其组合的颗粒。在某些实施例中,该填充物可以包含具有约10纳米至约10微米的直径的颗粒。某些实施例中,衬底支撑件可包含基座;粘着层,该粘着层包含硅基聚合材料的基质,该基质具有分散其中的填充物;以及静电卡盘,其配置在该基座和该粘着层的顶上, 其中,该粘着层将该基座和该静电卡盘粘合。某些实施例中,硅基聚合材料可包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构,该PDMS结构具有重复的二甲基硅氧烷单元。在某些实施例中,该基质可由聚合材料形成,该聚合材料具有低分子量(LMW)D3至Dltl的含量总和少于约500ppm的分子量。某些实施例中,粘着层可在大于约摄氏120度的温度下操作。某些实施例中,将衬底支撑件粘合至静电卡盘的方法包含在衬底支撑件基座顶上沉积粘着层,该粘着层包含硅基聚合材料的基质,该基质具有分散于其中的填充物;以及利用该粘着层将静电卡盘粘合至该衬底支撑件基座。该粘着层可以是在此揭露的任何粘合剂配方。其它及更进一步的实施例将于后描述。附图说明通过参照实施例(其中某些在附图中示出),可得到之前简短总结的本专利技术的更特别描述,如此,可详细了解之前陈述的本专利技术的特色。但要考虑的是,附图只示出了本专利技术的典型实施例,并且因本专利技术允许其它同等有效的实施例,故不视为其范围限制。图1根据本专利技术的某些实施例描绘蚀刻反应器的概略侧视图,该蚀刻反应器具有配置于其中的制程套组。图2根据本专利技术的某些实施例描绘衬底支撑件的局部侧视图。图3描绘用于制造衬底支撑件的方法的流程图。图4A至图4C根据图3所描绘的方法描绘制造衬底支撑件的阶段。附图已为清晰起见而经简化,且不依比例绘制。为有助于了解,尽可能使用同一附图标记以指示对于各图共同的同一组件。应认知到在个实施例中公开的组件可有利地并入其它实施例中。具体实施例方式这里提供了用于将静电卡盘粘合至衬底支撑件的部件的方法和设备。专利技术方法和设备提供耦接至衬底支撑件的静电卡盘(ESC)并且提供用于制造这些设备的手段,该静电卡盘和手段可有利地容许衬底支撑件在具有例如大于约摄氏120度的温度(或于某些实施例中,该温度高达约摄氏180度)的制程环境中操作。ESC可利用粘合剂耦接至衬底支撑件的基座,该粘合剂可有利地提供高热导度、高剪切应变、高张力应变、低除气性、高纯度和 /或高抗等离子体腐蚀性。根据本专利技术的衬底支撑件可经配置以布置在制程腔室中。举例而言,图1描绘了可用于实施这里描述的本专利技术实施例的示范性蚀刻反应器102的概略图。反应器102可单独使用,或作为集成半导体衬底处理系统的处理模块或群集工具(未图示)来工作,诸如由美国加州Santa Clara的应用材料公司购得的CENTURA 集成半导体晶圆处理系统。适合的蚀刻反应器102的示例包含半导体设备的DPS 生产线(诸如DPS 、DPS II、DPS AE、DPS G3多晶硅蚀刻器等)、半导体设备的ADVANTEDGE 生产线(诸如AdvantEdge、AdvantEdge G3)或其它半导体设备(诸如ENABLER 、Ε-MAX 或类似设备),这些设备也可由应用材料公司购得。虽仅例举上述所列的半导体设备,而其它蚀刻器以及非蚀刻设备 (诸如CVD反应器或其它半导体处理设备)可根据此提供的教导而修改。反应器102包括具有连接至电接地134的导电腔室壁130的制程腔室110,以及至少一个定位在腔室壁130外部的螺线管片段112。腔室壁130包含有助于清洁腔室110的陶瓷衬垫131。在处理每个晶圆后,蚀刻制程的副产物以及残余物可轻易地从衬垫131移除。(一个或多个)螺线管片段112由能够产生至少5V电压的DC功率源巧4所控制。制程腔室110包含与喷头132相间隔的衬底支撑件116。衬底支撑件116包含用于在喷头132 下方保持衬底100的静电卡盘126。喷头132可包含多个气体分配区,使得能使用特定气体分配梯度将多种气体供给到腔室110。喷头132安装于上电极1 上,该上电极1 与衬底支撑件116相对。电极128耦接至RF源118。静电卡盘126由DC功率源120以及衬底支撑件116通过耦接至偏压源122的匹配网络IM来进行控制。源122可视情况任选为DC或脉冲DC源。上电极1 通过阻抗转换器119(例如,四分之一波长匹配短截线)耦接至射频(RF)源118。偏压源122 —般能够产生具有50kHz至13. 56MHz的可调谐频率以及介于0至5000瓦特之间的功率的RF信号。 源118 —般能够产生具有约160MHz的可调谐频率以及介于0至2000瓦特之间的功率的RF 信号。腔室110的内部为高真空容器,其通过节流阀127耦接至真空泵136。其它形式的等离子体蚀刻腔室可用于实行本专利技术,包含反应性离子蚀刻(RIE)腔室、电子回旋共振(ECR)腔室等。静电卡盘1 通过粘着层耦接至衬底支撑件116。静电卡盘1 可包含诸如陶瓷等的介电材料,且具有配置其中的导电线网(未图示)。该线网可耦接至DC功率源120以用于提供将衬底100固定至静电卡盘126的表面的手段。以下针对图2详细描述粘着层。由本专利技术的粘着层形成的粘合是有利地坚固的, 使得衬底支撑件可在具有大于约摄氏120度(于某些实施例中高达约摄氏180度以上)的温度的制程环境中操作。再者,在某些实施例中,粘着层能够承受具有高等离子体密度的制程环境,例如,等离子体密度可高达约E10-E12离子/立方厘米。衬底支撑件116在图2中更详细地示出,图2描绘衬底支撑件116的局部侧视图。 衬底支撑件116进一步包含基座202以及配置在基座202顶上的粘着层204,其中粘着层 204在基座202及静电卡盘1 之间形成粘合。基座202可向衬底支撑件116提供一个或多个功能。举例而言,基座202可向支撑件提供在其上方固持静电卡盘126的功能。可替代地,或以结合方式,基座202可充当用于从配置在静电卡盘1 顶上的衬底100移除热量的散热其。基座202可包含任何需要提供上述功能的适合的材料,或者包含任何需要与等离子体和/或半导体处理环境兼容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于粘合衬底支撑件的部件的粘合剂,其包括:硅基聚合材料的基质,其具有分散于其中的填充物,其中,所述硅基聚合材料包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构,所述PDMS结构具有低分子量(LMW)的D3至D10的含量总和少于约500ppm的分子量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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

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