[實用新型]用于支撐基板的靜電卡盤

有效

• 申請號: 201620829812.1
• 申請日: 2016-08-02
• 公開（公告）號: CN206163469U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 林興;周建華;Z·J·葉;陳建;J·C·羅查-阿爾瓦雷斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;C23C16/44;C23C16/513;C23C16/458
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本公開的實施方式大體涉及一種用于處理半導體基板的設備。更具體地，本公開的實施方式涉及一種用于等離子體腔室中的靜電卡盤。

背景技術

等離子體增強工藝、諸如等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝、高密度等離子體化學氣相沉積(HDPCVD)工藝、等離子體浸沒離子注入工藝(P3I)和等離子體蝕刻工藝已在半導體處理中變得必不可少。等離子體在半導體裝置的制造中提供許多優點。例如，由于降低的處理溫度，使用等離子體使得廣范圍的應用成為可能，等離子體增強沉積對于高深寬比縫隙和高沉積速率具有出色的縫隙填充。

在等離子體處理期間發生的一個問題是由于用于制造靜電卡盤和基板的部件的材料的不同電性質和熱性質而在基板的邊緣附近造成的工藝不均勻性。另外，由于RF駐波效應，在基板上方的電磁場不均勻，從而導致形成具有等離子體鞘(sheath)(所述等離子體鞘在基板的邊緣附近朝基板彎曲)的等離子體。與基板中心處相比，等離子體鞘的這種彎曲導致在基板的邊緣附近轟擊基板的離子軌跡的差異，由此導致對基板的非均勻的處理，并且因此影響總臨界尺寸均勻性。

因此，需要一種提供增強的基板邊緣電磁場和均勻等離子體性能的改進的靜電卡盤。

實用新型內容

本公開的實施方式提供一種用于支撐基板的改進的靜電卡盤。在一個實施方式中，所述靜電卡盤包括：卡盤主體，所述卡盤主體耦合到支撐桿，所述卡盤主體具有基板支撐表面；多個突片，所述多個突片遠離所述卡盤主體的所述基板支撐表面突出，其中所述突片繞所述卡盤主體的圓周設置；電極，所述電極嵌入在所述卡盤主體內，所述電極從所述卡盤主體的中心徑向延伸到超出所述多個突片的區域；以及RF電源，所述RF電源通過第一電連接耦合到所述電極。

在另一實施方式中，所述靜電卡盤包括：主體，所述主體耦合到支撐桿，所述主體具有基板支撐表面；環形肩部，所述環形肩部遠離所述基板支撐表面突出，所述環形肩部設置在所述主體的周邊；內部電極，所述內部電極嵌入在所述主體內；內部電極，所述內部電極從所述主體的中心徑向延伸到所述環形肩部附近的區域；外部電極，所述外部電極嵌入在所述主體內，所述外部電極徑向地設置在所述內部電極的外部，所述外部電極在所述環形肩部下方徑向地延伸，其中所述外部電極相對地設置在所述內部電極下方；導電連接件，所述導電連接件將所述內部電極與所述外部電極連接；以及RF電源，所述RF電源通過第一電連接耦合到所述內部電極。

在又一實施方式中，所述靜電卡盤包括：卡盤主體，所述卡盤主體耦合到支撐桿，所述卡盤主體具有基板支撐表面；環形肩部，所述環形肩部遠離所述基板支撐表面突出，所述環形肩部設置在所述卡盤主體的周邊；內部電極，所述內部電極嵌入在所述卡盤主體內，所述內部電極從所述卡盤主體的中心徑向延伸到所述環形肩部附近的區域；外部電極，所述外部電極嵌入在所述卡盤主體內，所述外部電極徑向地設置在所述內部電極的外部，所述外部電極在所述環形肩部下方徑向地延伸；以及第一電源，所述第一電源通過第一可變電容器耦合到所述外部電極，所述第一電源經由第一電連接來向所述外部電極提供RF偏壓。

附圖說明

上文簡要概述且在下文更詳細地論述的本公開的實施方式可以參考附圖中描繪的本公開的說明性的實施方式進行理解。然而，應當注意，附圖僅僅示出本公開的典型實施方式，并且因此不應視為限制本公開的范圍，因為本公開可允許其他等效實施方式。

圖1示出可用于實踐本公開的各種實施方式的示例性PECVD系統的截面圖。

圖2A是根據本公開的一個實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

圖2B示出根據本公開的另一實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

圖2C示出根據本公開的另一實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

圖3A至圖3C示出根據本公開的各個實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

圖4A至圖4B示出根據本公開的另一實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

圖5A至圖5B示出根據本公開的各個實施方式的靜電卡盤的示意性截面圖。

為了促進理解，已盡可能使用相同附圖標記指定各圖所共有的相同元件。附圖并非按比例繪制并且可以出于清晰性的目的加以簡化。應預見到，一個實施方式的元素和特征可有益地并入其他實施方式而無需進一步的敘述。

具體實施方式

示例性腔室硬件