提供一种减少半导体真空室(比如等离子体处理装置)中的微粒污染物的粘结总成，其包括粘结于元件和支撑构件的啮合表面之间的弹性体片粘结剂以适应该热应力。该弹性体片包含有机硅粘合剂以在室温到300摄氏度的温度范围内承受＝800％的高剪切应变，比如由可选填充剂的可热固化的高分子量二甲基硅酮。片状有对粘结表面的平行度的粘结厚度控制。该片粘合剂可以被切割成预成形的形状以适应规则或不规则形状的特征，最大化与啮合部件的表面接触面积，并能够被安装到空腔中。安装可以是手动进行、用安装工具手动进行或用自动化机械进行的。具有不同物理性质的片粘合剂的组合层可以是层叠的或共平面的。
【技术实现步骤摘要】
用于半导体真空处理装置的薄膜粘合剂
技术介绍
半导体真空处理装置(比如等离子体处理系统)被用于通过各种技术处理衬底， 包括蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、离子注入和抗蚀剂除去。等离子体处理中使用的一种类型的半导体真空处理装置包括包含上下电极的反应室。在该电极之间建立电场以将工艺气体激励为等离子态以处理该反应室中的衬底。在半导体处理领域，真空处理室通常用于衬底上的材料的蚀刻和化学气相沉积(CVD)，通过将蚀刻或沉积气体供应到该真空室并向该气体施加射频场以将该气体激励为等离子态完成。平行板、变压器耦合等离子体(TCP TM，也被称为电感耦合等离子体 (ICP))和电子回旋共振(ECR)反应器及其元件的例子在共同持有的美国专利4，340，462、 4，948，458,5, 200，232和5，820，723中公开过，其内容都通过引用并入此处。因为这种反应器中的等离子体环境的腐蚀本性，以及最小化微粒和/或重金属污染物的需要，期望这种设备的各元件呈现高度的耐腐蚀性。在半导体衬底处理过程中，该衬底通常被用机械夹具和静电夹具(ESC)固定在真空室内的衬底座上。这样的卡固系统及其元件的实施例可以在共同持有的美国专利 5，262，029和5，838，529中找到，其内容都通过引用并入此处。工艺气体可以用多种方式供应到该室，比如通过气体喷嘴、气体环、气体分配板等。用于电感耦合等离子体反应器的温度可控的气体分配板及其元件的实施例可以在共同持有的美国专利5，863，376中找到，其内容通过引用并入此处。一种其中在处理室中耦合于射频(RF)源的天线将气体激励为等离子态的等离子体处理系统在共同持有的美国专利4，948，458中公开过，其内容通过引用并入此处。在这样的系统中，该天线位于该处理室外且该RF能量是通过介电窗供应到该室中的。这样的处理系统可用于各种半导体处理应用，比如蚀亥IJ、沉积、抗蚀剂剥离等。铝和铝合金通常被用作等离子体反应器的壁。为了防止该壁的腐蚀，已经提出各种技术来用各种涂层涂覆该铝表面。例如，共同持有的美国专利6，408，786(其内容通过引用并入此处)提出用衬垫中的每个瓷砖和该室的侧壁之间的弹性支撑构件(比如弹性体接头或弹性可弯曲的金属框架)支撑瓷砖化(ceramic tiled)的衬垫。至于等离子体反应器元件(比如喷淋头气体分配系统)，已经针对该喷淋头的材料提出了各种方案。例如，共同持有的美国专利5，569，356和5，074，356 (其内容都通过引用并入此处)公开了硅、石墨或碳化硅的喷淋头。
技术实现思路
在一个实施方式中，提供一种在用于半导体衬底处理的等离子体处理装置中使用的粘结元件总成(bonded component assembly)。该粘结元件总成包含具有至少一个用于支撑元件的承载表面的支撑构件。该至少一个承载表面上支撑的该元件具有至少一个暴露于等离子体的表面。在该至少一个承载表面和该元件的啮合表面之间的弹性体片粘合剂接头允许在温度周期变化过程中由该支撑构件和该元件的热膨胀的不匹配带来的该元件相对于该支撑构件的横向移动。在另一个实施方式中，提供一种连接用于处理半导体衬底的等离子体处理装置中使用的总成的方法，其包括将预定图案未固化的弹性体粘合剂的片的第一表面施加到预定图案的待粘结区域中的支撑构件的至少一个承载表面，该待粘结区域不包括要保持不粘结的区域。将元件的至少一个粘结表面施加到预定图案的待粘结区域中的该未固化的弹性体粘合剂的片的第二表面，该元件具有被暴露于等离子体的至少一个其它表面。将该元件的该至少一个粘结表面粘结到该支撑构件的该至少一个承载表面以形成总成，其中该弹性体粘合剂的片位于两者之间。又一个实施方式提供一种用包含权利要求I的该粘结元件总成的等离子体处理装置处理半导体衬底以减少微粒污染物的方法。将衬底放置在该等离子体处理室的内部空间中的衬底支座上。用组合喷淋头电极总成、气体环或气体注射器将该工艺气体引入该等离子体处理室的该内部空间。在该等离子体处理室的该内部空间中在该衬底上方从该工艺气体生成等离子体，以及用该等离子体处理该衬底。在另一个实施方式中，提供一种用于减少半导体衬底的等离子体处理过程中的微粒污染物的元件总成。该元件总成包括具有至少一个用于支撑元件的承载表面的等离子体处理室的支撑构件。该至少一个承载表面上支撑的该元件具有至少一个将被暴露于等离子体的表面。该兀件总成包括将在该至少一个承载表面和该兀件的哨合表面之间固化的未固化的弹性体片粘合剂接头。该接头允许固化以后在温度周期变化过程中由该支撑构件和该元件的热膨胀的不匹配带来的该元件相对于该支撑构件的横向移动，其中该弹性体粘合剂的片是填充的、热固化的、未硫化的弹性体有机硅片。附图说明图IA和IB描绘了反应室的各实施方式，在横截面视图中显示了等离子体处理装置的陶瓷和石英真空部件和衬底支座。图2A-2D是下电极的一个实施方式的侧视图，描绘了在下电极和衬底支座之间施加弹性体片粘合剂。图3A-3E显示了包含光学管的元件总成的一个实施方式。图4描绘了具有不同共面性质的片粘合剂的实施方式。图5描绘了具有凸起部(elevation jog)的片粘合剂的一个实施方式。图6描绘了各种形状的片粘合剂的实施方式。图7描绘了片粘合剂的一个实施方式。图8描绘了用弹性体片粘合剂粘结于支撑构件的等离子体处理室元件的一个实施方式。图9A描绘了在粘结之前支撑未固化浆糊或液体粘合剂的小珠的支撑构件的一个实施方式的横截面部分；图9B描绘了该元件被用该浆糊或液体粘合剂粘结于该支撑构件后图9A中所示的横截面。图IOA和IOB描绘了用片粘合剂粘结于支撑构件的元件的一个实施方式的横截面部分。图11描绘了在用片粘合剂粘结于支撑构件之前和之后的等离子体处理室元件的一个实施方式的一部分。图12显示了片粘合剂实施例I在室温下执行的剪切试验結果。图13显示了片粘合剂实施例2在180摄氏度下执行的剪切试验結果。图14显示了片粘合剂实施例3在180摄氏度下执行的疲劳试验結果。图15显示了在疲劳试验之后片粘合剂实施例3在180摄氏度下执行的剪切试验结果。具体实施例方式为了实现可靠的器件并获得高良率，在集成电路制造过程中对半导体晶圆表面上 的微粒污染物进行控制是必要的。处理设备，比如等离子体处理装置，可以是微粒污染物的 来源。例如，该晶圆表面上微粒的存在可能局部破坏光刻和蚀刻步骤过程中的图形转移。结 果是，这些微粒可能将缺陷引入关键特征，包括栅极结构、金属间介电层或金属互连线，导 致集成电路元件的故障或失效。具有相对较短寿命的反应器部件通常被称为“易耗品”，例如，干法蚀刻室上电极 和静电卡盘下电极、光学管、气体注射器、及其它与真空室相关的部件，此处将其称为元件。 如果该易耗部件的寿命很短，那么拥有成本很高。在预定数量的射频小时(使用射频电カ 产生等离子体的以小时计的时间)之后，电介质蚀刻工具中使用的硅电极总成退化。易消 耗品及其他部件的腐蚀在等离子体处理室中产生微粒污染物。元件总成可以是通过用机械兼容的和/或导热的粘结材料粘结两个或多个不相 似的构件而制造成的，能够实现许多功能。元件的表面可以用底涂剂(primer)进行处理以 提高粘结材料的粘合性。为了提高导电或导热性，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：德安·杰伊·拉森，汤姆·史蒂文森，维克托·王，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：
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