[發明專利]控制電容耦合等離子體工藝設備的邊緣環的射頻振幅

有效

• 申請號: 201710048220.5
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106997842B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: J·羅杰斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

本公開總體上涉及控制邊緣環的射頻(RF)振幅的裝置和方法。裝置和方法包括通過可變電容器耦接到接地的電極。所述電極可以是環形的并且嵌入在基板支撐件中，所述基板支撐件包括靜電卡盤。所述電極可定位于基板和/或所述邊緣環的周邊下方。當等離子體殼層由于邊緣環侵蝕而相鄰于所述邊緣環下降時，調整可變電容器的電容以便影響靠近所述基板邊緣的RF振幅。經由所述電極和可變電容器對RF振幅的調整引起所述基板周邊附近的等離子體殼層的調整。

技術領域

本公開的方面總體上涉及用于控制處理腔室中的邊緣環的RF振幅的裝置和方法。

背景技術

邊緣環是在處理腔室中在處理期間圍繞基板(諸如半導體晶片)的周邊的圓形部件。由于邊緣環在處理腔室內暴露于等離子體，所述邊緣環可能遭受侵蝕并且需要在預定時間間隔之后更換或需要其他預防性維護。當所述邊緣環被侵蝕太多時，基板邊緣處的等離子體殼層下降并且改變基板邊緣處的等離子體處理特性。等離子體處理特性的改變在基板邊緣處引起不期望的處理效果，從而縮小了基板邊緣附近的可用實際面積。

因此，需要解決邊緣環侵蝕的裝置和方法。

發明內容

在一個方面中，基板支撐件包括：靜電卡盤，所述靜電卡盤具有嵌入其中的一或多個卡緊電極以便將基板卡緊到所述靜電卡盤；陶瓷層，所述陶瓷層設置在所述靜電卡盤上方；陶瓷環，所述陶瓷環繞所述陶瓷層定位；電極，所述電極嵌入在所述陶瓷環內；及可變電容器，所述可變電容器通過一或多個傳輸線耦接到所述電極。

在另一實施方式中，處理腔室包括：腔室主體；蓋，所述蓋設置在所述腔室主體上；電感耦合等離子體裝置，所述電感耦合等離子體裝置定位于所述蓋上方；及基板支撐件，所述基板支撐件定位于所述腔室主體內，所述基板支撐件包括：靜電卡盤，所述靜電卡盤具有嵌入其中的一或多個卡緊電極以便將基板卡緊到所述靜電卡盤；陶瓷層，所述陶瓷層設置在所述靜電卡盤上方；陶瓷環，所述陶瓷環繞所述陶瓷層定位；電極，所述電極嵌入在所述陶瓷環內，所述電極通過一或多個傳輸線耦接到可變電容器。

在另一方面中，處理基板的方法包括以下步驟：使用等離子體殼層來處理預定數量的基板，從而引起邊緣環的侵蝕；在侵蝕之后增大邊緣環處的RF電壓來重新定位所述等離子體殼層；及在增大RF電壓之后處理額外的基板以改變所述邊緣環的侵蝕。

附圖說明

因此，為了能夠詳細理解本公開的上述特征結構所用方式，可以參考各個實施方式更具體的描述上文所簡要概述的本公開，所述實施方式中的一些示出于附圖中。然而，應當注意，附圖僅示出本公開的示例性方面，并且因此不應視為限制本公開的范圍，且本公開可允許其他等效實施方式。

圖1是根據本公開的一個方面的處理腔室的示意剖面圖。

圖2A和圖2B示出了如圖1所示的基板支撐件的放大示意圖。

圖3A至圖3C是根據本公開的方面的相對于基板周邊的等離子體殼層的示意圖。

圖4A和圖4B示出了根據本公開的一個方面的示意電路圖。

圖5是根據本公開的一個方面示出處理基板的方法的流程圖。

為了便于理解，在盡可能的情況下，使用相同的附圖標記來標示圖中共有的相同元素。可以預期一個實施方式的元素和特征可以有益地并入其他實施方式中而無須贅述。

具體實施方式

本公開總體上涉及控制邊緣環的RF振幅的裝置和方法。裝置和方法包括通過可變電容器耦接到接地的電極。所述電極可以是環形的并且嵌入在基板支撐件中，所述基板支撐件包括靜電卡盤。電極可定位于基板和/或所述邊緣環的周邊下方。當等離子體殼層由于邊緣環侵蝕而相鄰于所述邊緣環下降時，調整可變電容器的電容以便影響靠近基板邊緣的RF振幅。經由電極和可變電容器對RF振幅的調整產生基板周邊附近的等離子體殼層的調整。