[發(fā)明專利]具有即時(shí)力和薄膜應(yīng)力控制的基板支撐件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610815239.3
• 申請(qǐng)日: 2016-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107039325A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小溫德?tīng)枴じ駛悺げ┮恋?/a>;戈文達(dá)·瑞澤;馬修·詹姆斯·巴斯徹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/68
• 分類號(hào): H01L21/68;H01L21/683;H01L21/66
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國(guó),趙靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式一般地涉及在用于制造微電子器件的處理腔室中所使用的基板支撐件。

背景技術(shù)

在高精準(zhǔn)度制造(例如半導(dǎo)體制造)中，在制造操作期間可能需要通過(guò)固定裝置精確地固持工件，以增加一致的品質(zhì)并減少缺損。在某些制造操作中可利用基板支撐件作為固定裝置，以抵靠支撐結(jié)構(gòu)來(lái)固持工件。在一個(gè)或多個(gè)制造操作期間，靜電力或其它力(“夾緊力”)經(jīng)常被用來(lái)精確地固持工件到基板支撐件的工件支撐表面。

在高精準(zhǔn)度制造操作中，應(yīng)該以盡可能最小的夾緊力、對(duì)所述工件支撐表面以盡可能最少的接觸來(lái)固持工件，以減少缺損。然而，由于制造的變動(dòng)(諸如施加至工件的表面處理會(huì)改變夾持力、基板支撐件的支撐表面的磨損及污染)以及由于其它環(huán)境影響，制造人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自己增加了目標(biāo)夾緊力，以提供安全因子來(lái)確保施加了足夠的夾緊力以應(yīng)對(duì)前述的變動(dòng)和所述這些變動(dòng)對(duì)夾持力的影響。

半導(dǎo)體制造工業(yè)中使用的絕大部分基板支撐件經(jīng)常施加大于所需的夾緊力，也就是過(guò)度夾持。過(guò)度夾持對(duì)工件造成損壞，例如：造成工件背側(cè)中有坑洞、將基板支撐件的零件嵌入至工件中、增加工件中的薄膜應(yīng)力、和/或造成在工件的處理側(cè)上產(chǎn)生品質(zhì)問(wèn)題的微粒子。此外，在工件的不同區(qū)域中的不平衡夾持力，連同工件的變動(dòng)，造成產(chǎn)量不一致的相關(guān)問(wèn)題。

減少過(guò)度夾持問(wèn)題的常規(guī)方法已包括在施加夾緊力之前測(cè)量工件的電位，這可能影響夾緊力。常規(guī)方法接著在演算法中運(yùn)用測(cè)得的電位來(lái)補(bǔ)償在夾緊期間所述工件的電位，以確定和施加最小夾緊力。然而，就算利用常規(guī)方法的方式，工件仍可經(jīng)常被過(guò)度夾持并且因此仍被損壞。隨著制造容錯(cuò)度變得越來(lái)越嚴(yán)格而降低成本的需求變得更重要，需要新的方法來(lái)提供更一致且可預(yù)測(cè)的夾緊力，以容許更大范圍的制造變動(dòng)。

因此，需要一種改良的基板支撐件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方式包括一種具有傳感器組件的基板支撐件，以及具有所述基板支撐件的處理腔室。在一個(gè)實(shí)施方式中，一基板支撐件具有定位盤(puck)。所述定位盤具有工件支撐表面和排出所述工件支撐表面的氣孔。傳感器組件設(shè)置在所述氣孔中，且經(jīng)配置以檢測(cè)一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折(deflection)，其中所述傳感器組件經(jīng)配置以當(dāng)被定位在所述氣孔中時(shí)允許氣體流過(guò)所述傳感器組件。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，處理腔室具有內(nèi)部腔室容積。基板支撐件設(shè)置在所述內(nèi)部腔室容積中。所述基板支撐件具有定位盤。所述定位盤具有工件支撐表面和排出所述工件支撐表面的氣孔。傳感器組件設(shè)置在所述氣孔中且經(jīng)配置以檢測(cè)一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折，其中所述傳感器組件經(jīng)配置以當(dāng)被定位在所述氣孔中時(shí)允許氣體流過(guò)所述傳感器組件。

在又一個(gè)另一實(shí)施方式中，基板支撐件具有定位盤。所述定位盤具有工件支撐表面和設(shè)置在所述定位盤中的升降銷。傳感器組件設(shè)置在所述升降銷中且經(jīng)配置以檢測(cè)一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折。

在以下的詳細(xì)描述中將闡述額外的特征以及優(yōu)點(diǎn)，并且其中一部分對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)從這些說(shuō)明將是顯而易見(jiàn)的，或者通過(guò)施行本發(fā)明中所描述的實(shí)施方式將得以被理解，包括以下的詳細(xì)描述、權(quán)利要求以及附圖。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上概略的描述以及以下的詳細(xì)的描述都僅為例示性的，且旨在提供用以理解權(quán)利要求的性質(zhì)和特征的概觀或框架。附圖被包括以提供進(jìn)一步理解，并且附圖被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。這些附圖示出一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，并連同說(shuō)明書用以解釋各種實(shí)施方式的原理及操作。

附圖說(shuō)明

因此，以上簡(jiǎn)要總結(jié)的本發(fā)明的實(shí)施方式的上述特征可被詳細(xì)理解的方式、對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容更加特定的描述可以通過(guò)參考實(shí)施方式獲得，所述實(shí)施方式中的一些示出于附圖之中。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，所述附圖僅示出了本發(fā)明的典型的實(shí)施方式，而由于本公開(kāi)內(nèi)容可允許其它等效的實(shí)施方式，所述附圖因此并不會(huì)被視為對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容范圍的限制。

圖1是示例性等離子體處理腔室的示意性側(cè)面圖，所述等離子體處理腔室內(nèi)安裝有基板支撐件。

圖2是基板支撐件的部分截面等距圖，所述基板支撐件具有傳感器組件安裝在背側(cè)氣體貫通孔中。

圖3是描繪在背側(cè)氣體貫通孔中的傳感器組件和控制系統(tǒng)間的垂直連接的截面等距圖。

圖4A是傳感器外殼的裂口墊板(split plate)的等距圖。

圖4B是裂口墊板的平面圖。

圖5是傳感器外殼的安裝頭的截面透視圖。