[發明專利]具有介電常數設計的原位電荷捕獲材料的高溫靜電夾盤

有效

• 申請號: 201580044951.1
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN106663652B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: P·K·庫爾施拉希薩;K·D·李;金柏涵;Z·J·葉;S·P·貝赫拉;G·巴拉蘇布拉馬尼恩;J·C·羅查-阿爾瓦雷斯;J·J·陳
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/324
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

所公開的技術用于在處理腔室中提高擊穿電壓、同時在超過約300攝氏度的溫度下大幅減少靜電夾盤的電壓泄漏的方法和設備。

背景

技術領域

本文所述的實施例總體上涉及用于形成半導體器件的方法和設備。更具體言之，本文所述的實施例總體上涉及用于在升高的溫度下制造半導體器件的方法和設備。

背景技術

可靠地生產納米和更小的特征是半導體器件的下一代極大規模集成電路(VLSI)和超大規模集成電路(ULSI)的關鍵技術挑戰之一。然而，隨著電路技術的極限被推進，VLSI和ULSI互連技術的收縮尺寸已將額外的需求放在處理能力上。在基板上可靠地形成柵極結構對于VLSI和ULSI的成功及對于提高電路密度和單獨基板與管芯的質量的持續努力是非常重要的。

為了降低制造成本，集成芯片(IC)制造商要求處理的每個硅基板有更高的產量和更好的器件良率與性能。在目前的發展下一些正被探索用于下一代器件的制造技術需要在高于300攝氏度的溫度下進行處理，這可能會不期望地導致基板彎曲超過200um。為了防止這種過度彎曲，將需要提高夾緊力來使基板平坦并在膜沉積和器件處理的過程中消除彎曲。然而，存在于基板支撐組件上被用來夾緊基板的常規靜電夾盤在高于300攝氏度的溫度下會經歷電荷泄漏，從而可能會降低器件良率和性能。此外，無夾持的膜沉積工藝在彎曲的晶片上顯現背側膜沉積，此舉由于污染而大幅增加了光刻工具的停機時間。

因此，需要一種具有適合在高于300攝氏度的處理溫度下使用的靜電夾盤的改良的基板支撐組件，以及真空腔室與使用該基板支撐組件的方法。

發明內容

提供了一種具有靜電夾盤的改良的基板支撐組件以及使用該改良的基板支撐組件處理基板的方法。本文公開的靜電夾盤具有高的擊穿電壓，同時在超過約300攝氏度的溫度下的操作過程中大幅減少電壓泄漏。

在一個示例中，提供一種基板支撐組件，該基板支撐組件包括基本上盤形的陶瓷主體，該陶瓷主體中具有設置在其中的電極。該陶瓷主體具有上表面、圓柱形側壁，及下表面。該上表面配置為在真空處理腔室中將基板支撐在該上表面上。該圓柱形側壁界定該陶瓷主體的外徑，而該下表面被設置成與該上表面相對。將含硅和碳的層附著于該陶瓷主體的該上表面。該含硅和碳的層在重量上具有少于約5％的碳含量。

在另一個示例中，提供一種用于處理基板的方法，該方法包含以下步驟：在基板上沉積硅系材料，該基板被定位在真空腔室中的基板支撐組件上；從該真空腔室移出該基板；以及在該基板支撐組件上沉積約至的含硅和碳的材料，該含硅和碳的材料在重量上具有少于約5％的碳含量。

在另一個示例中，提供一種用于處理基板的方法，該方法包括以下步驟：當在真空處理腔室中的基板支撐組件中時預夾持該基板，其中預夾持包含在該真空處理腔室中使該基板暴露于含氦等離子體或少等離子體環境；在該基板上沉積材料層之前將該基板夾持于該基板支撐組件；解除對該基板的夾持；以及從高溫真空腔室中移出該基板。

在又另一個示例中，提供一種真空腔室，該真空腔室包括具有內部容積的腔室主體、設置于該內部容積中的基板支撐組件以及隔離變壓器。該基板支撐組件具有設置于其中的靜電夾持電極。該隔離變壓器被耦接到該靜電夾持電極并可操作來防止該靜電夾持電極與耦接至該靜電夾持電極的電源之間的電流泄漏。

附圖說明

為了詳細了解上述實施例的特征的方式，可參照實施例得出以上簡要概述的實施例的更特定的描述，實施例中的一些在所附附圖中示出。然而應注意，附圖僅描繪實施例的示例，并且因而不應被視為對實施例范圍作限制，因本公開可認可其他同樣有效的實施例。

圖1為具有可以實施本公開的實施例的基板支撐組件的說明性真空處理腔室的剖視圖。

圖2示出具有靜電夾盤的一個實施例的基板支撐組件的示意性側視圖。

圖3描繪放大的靜電夾盤的部分。