專利名稱：具有對(duì)稱饋給結(jié)構(gòu)的基板支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體而言關(guān)于基板處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著器件的關(guān)鍵尺寸持續(xù)縮小，原本在大尺寸下可能無關(guān)或不太重要的因素在較小尺寸下可變得關(guān)鍵。發(fā)明人已提供在處理基板時(shí)可促進(jìn)改進(jìn)的處理結(jié)果的改進(jìn)的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本文揭示用于處理基板的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，一種基板支架可包括:基板支架，所述基板支架具有用于支撐基板的支撐表面，所述基板支架具有中心軸線；第一電極，所述第一電極安置于所述基板支架內(nèi)以在將基板安置于所述支撐表面上時(shí)將RF功率提供至基板；內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體圍繞所述第一電極的與支撐表面相對(duì)的表面的中心耦接至所述第一電極，其中所述內(nèi)部導(dǎo)體為管狀，且在遠(yuǎn)離基板支架的支撐表面的方向上平行于中心軸線且圍繞中心軸線從第一電極延伸；外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體圍繞所述內(nèi)部導(dǎo)體而安置；以及外部介電層，所述外部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體與所述外部導(dǎo)體之間，所述外部介電層使所述外部導(dǎo)體與所述內(nèi)部導(dǎo)體電隔離。在一些實(shí)施例中，所述外部導(dǎo)體可耦接至電接地。在一些實(shí)施例中，DC能量可經(jīng)由沿中心軸線延伸的第二導(dǎo)體而提供至第二電極。在一些實(shí)施例中，AC能量可經(jīng)由關(guān)于中心軸線對(duì)稱地安置的多個(gè)第三導(dǎo)體而提供至一個(gè)或多個(gè)加熱器電極。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體及第三導(dǎo)體可安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體的軸向開口中。在一些實(shí)施例中，一種等離子體處理設(shè)備可包括:處理腔室，所述處理腔室具有內(nèi)部容積，其中基板支架安置于所述內(nèi)部容積中，所述基板支架具有支撐表面及中心軸線；第一電極，所述第一電極安置于所述基板支架中以在基板存在于所述基板支架上時(shí)將RF功率提供至基板；內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體的第一端圍繞所述第一電極的背對(duì)所述支撐表面的表面的中心而耦接至所述第一電極，其中所述內(nèi)部導(dǎo)體為管狀，并平行于所述中心軸線且圍繞所述中心軸線而遠(yuǎn)離所述第一電極延伸；第一導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體接近于所述內(nèi)部導(dǎo)體的與所述第一端相對(duì)的第二端而耦接至所述內(nèi)部導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體從所述中心軸線朝向從所述中心軸線離軸安置的RF功率源側(cè)向延伸，所述RF功率源用以將RF功率提供至所述第一電極；外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體圍繞所述內(nèi)部導(dǎo)體而安置；以及外部介電層，所述外部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體與所述外部導(dǎo)體之間，所述外部介電層使所述外部導(dǎo)體與所述內(nèi)部導(dǎo)體電隔離。下文描述本發(fā)明的其它及進(jìn)一步的實(shí)施例。


可通過參考在附圖中描繪的本發(fā)明的說明性實(shí)施例來理解上文簡要概述且在下文更詳細(xì)論述的本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)注意，附圖僅說明本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其它同等有效的實(shí)施例。
圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的處理腔室的示意性側(cè)視圖。圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的基板支架的示意性側(cè)視圖。圖3描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圍繞中心軸線布置的多個(gè)導(dǎo)體的俯視橫截面圖。圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的耦接至基板支架的機(jī)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。為便于理解，已盡可能使用相同標(biāo)號(hào)來標(biāo)示各圖中共同的相同元件。各圖并非是按比例繪制，且可能為清楚起見而加以簡化?？深A(yù)期，一個(gè)實(shí)施例的元件及特征可有益地并入到其它實(shí)施例中而無需進(jìn)一步敘述。
具體實(shí)施例方式本文揭示了用于處理基板的設(shè)備。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，具有不對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)以將電功率提供至安置于基板支架中的電極的基板支架可造成處理不均勻性，例如，諸如安置于基板支架頂上的基板上的蝕刻速度及蝕刻尺寸不均勻性。由此，發(fā)明人已提供一種對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)，所述對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)可并入到基板支架中以有利地改進(jìn)蝕刻速度及/或蝕刻尺寸均勻性。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的設(shè)備可通過以下操作來有利地減小沿基板表面的電磁偏斜:通過將電功率經(jīng)由相對(duì)于基板支架的中心軸線對(duì)稱地布置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體傳導(dǎo)至基板支架的各組件，及/或通過提供用于限定或均勻地分布電場及/或磁場的一個(gè)或多個(gè)元件。圖1描繪可用以實(shí)踐如本文所論述的本發(fā)明實(shí)施例的種類的說明性蝕刻反應(yīng)器100的示意圖。反應(yīng)器100可單獨(dú)利用或更通常地作為集成式半導(dǎo)體基板處理系統(tǒng)或多腔集成設(shè)備(諸如CENTURA 集成式半導(dǎo)體基板處理系統(tǒng)，可從Applied Materials (應(yīng)用材料)公司(Santa Clara,加利福尼亞)購得)的處理模塊而利用。合適蝕刻反應(yīng)器100的實(shí)例包括ADVANTEDGE 系列蝕刻反應(yīng)器(諸如AdvantEdge S或AdvantEdge HT)> DPS*
系列蝕刻反應(yīng)器(諸如DPS 1 ‘、DPS* I〗、DPS AE、DPS HT、DPS G3多蝕刻器)或可從Applied Materials (應(yīng)用材料)公司購得的其它蝕刻反應(yīng)器。也可使用其它蝕刻反應(yīng)器及/或多腔集成設(shè)備，包括其它制造商的蝕刻反應(yīng)器及/或多腔集成設(shè)備。反應(yīng)器100包含:處理腔室110，所述處理腔室110具有基板支架116，基板支架116安置于形成在導(dǎo)電主體(壁)130內(nèi)的處理容積117內(nèi)；以及控制器140。對(duì)稱電饋通件150可被提供以將電能耦接至安置于基板支架116內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電極，如下文所論述地。腔室110可提供有基本上平坦的介電頂板120?；蛘?，腔室110可具有其它類型的頂板，例如圓頂形頂板。包含至少一個(gè)感應(yīng)線圈元件112的天線安置于頂板120上方(圖示兩個(gè)共軸元件112)。感應(yīng)線圈元件112經(jīng)由第一匹配網(wǎng)絡(luò)119耦接至等離子體功率源118。等離子體功率源118通?？赡苣軌虍a(chǎn)生高達(dá)3000W(在50kHz至13.56MHz范圍中的可調(diào)諧頻率下)。如圖1中所說明地，基板 支架116可包括多個(gè)組件，諸如電極、加熱器等，所述組件可通過安置于基板支架116下方的一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148來操作。舉例而言，且如圖1中所示，所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)可經(jīng)由安置穿過導(dǎo)電主體130的開口 115而耦接至基板支架116。波紋管152可被提供以促進(jìn)維持處理腔室的內(nèi)部與處理腔室外部之間的密封，同時(shí)允許基板支架相對(duì)于處理腔室移動(dòng)。舉例而言，波紋管152可隨著基板支架116在處理容積117內(nèi)被抬高或降低而壓縮或膨脹。所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148可包括提升機(jī)構(gòu)154，所述提升機(jī)構(gòu)154可用以相對(duì)于安置在基板支架116上方的一個(gè)或多個(gè)等離子體產(chǎn)生元件(諸如感應(yīng)線圈元件112)來抬高及降低基板支架116。下文將參照?qǐng)D4進(jìn)一步詳細(xì)描述所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148。圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的基板支架116及對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的示意性側(cè)視圖。如圖2中所說明的，基板支架可包括具有中央開口 202的基底200。中央開口 202可(例如)用以提供穿過其中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體，以耦接來自安置于基板支架116下方的所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148的射頻(RF)功率、交流電(AC)功率或直流電(DC)功率中的一個(gè)或多個(gè)?；?00可具有突出部分204以便于將基底200耦接至處理腔室的其它組件?；逯Ъ?16可包括安置于基板支架116內(nèi)的第一電極206，以在將基板(諸如基板114 (圖1中所示))安置于基板支架116上時(shí)將RF功率提供至所述基板。第一電極206可包括中心軸線208。內(nèi)部導(dǎo)體210可耦接至所述第一電極206。內(nèi)部導(dǎo)體210可為圓柱形管，所述圓柱形管的中心軸線與中心軸線208對(duì)準(zhǔn)，使得內(nèi)部導(dǎo)體210可以對(duì)稱方式將RF能量提供至第一電極206。內(nèi)部導(dǎo)體210大致平行于中心軸線208且圍繞中心軸線208遠(yuǎn)離第一電極206而延伸。內(nèi)部導(dǎo)體210可延伸穿過基底200中的中央開口 202 (如圖所示)、穿過波紋管152 (圖示于圖1中)并延伸至一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148 (如下文描述的圖4中所說明的)中。內(nèi)部導(dǎo)體210可包含任何合適的傳導(dǎo)材料，諸如銅(Cu)、鋁(Al)、鍍金的銅等。在一些實(shí)施例中，內(nèi)部導(dǎo)體可包含銅?；逯Ъ?16進(jìn)一步包括圍繞內(nèi)部導(dǎo)體210的至少部分而安置的外部導(dǎo)體212。類似于內(nèi)部導(dǎo)體210，外部導(dǎo)體212在形狀上可為管狀，且大致平行于中心軸線208且圍繞中心軸線208而延伸。外部導(dǎo)體212可包含任何合適的傳導(dǎo)材料，諸如鋁(Al)、銅(Cu)等。在一些實(shí)施例中，外部導(dǎo)體212可包含Al。外部導(dǎo)體212可遠(yuǎn)離安置于基底200上方的導(dǎo)電平板214而延伸。外部導(dǎo)體212可(諸如)通過使外部導(dǎo)體212的相對(duì)端耦接至箱400 (箱400含有一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148，如圖4中所示且在下文中加以描述)而耦接至電接地?；蛘?，外部導(dǎo)體212可單獨(dú)接地(未不出)。外部介電層216可安置于內(nèi)部導(dǎo)體210與外部導(dǎo)體212之間以使外部導(dǎo)體212與內(nèi)部導(dǎo)體210電隔離。外部介電層216可包含任何合適的介電材料，諸如含有聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene (PTFE))的材料，諸如 TEFLO N K)(可從DuPont (Wilmington, Delaware)購得)等。在一些實(shí)施例中，夕卜部介電層216可包含PTFE。在操作中，諸如RF能量的電能可流經(jīng)內(nèi)部導(dǎo)體210而流至第一電極206。電場通?？纱嬖谟趦?nèi)部導(dǎo)體210與接近于內(nèi)部導(dǎo)體210的任何其它導(dǎo)電元件之間。另外，可通過流經(jīng)內(nèi)部導(dǎo)體210的電流而感應(yīng)磁場。外部導(dǎo)體212可用以將電場及磁場限定至內(nèi)部導(dǎo)體210與外部導(dǎo)體212之間的區(qū)域，例如限定至包括外部介電層216的區(qū)域。將電場及磁場限定至此區(qū)域可導(dǎo)致電場及磁場分布的改進(jìn)的均勻性，這可導(dǎo)致安置于基板支架116頂上的基板114上的改進(jìn)的蝕刻速度及蝕刻尺寸均勻性。另外，導(dǎo)電平板214可類似地用以限定電場及磁場及/或使電場及磁場關(guān)于導(dǎo)電平板214對(duì)稱地分布。另外，導(dǎo)電平板214可用作屏蔽件，以使基板214與由其它組件(諸如下文描述的圖4中所說明的第一導(dǎo)體408)引起的不對(duì)稱電場及磁場隔離?；逯Ъ?16可進(jìn)一步包括安置于第一電極206與導(dǎo)電平板214之間的介電層218。介電層218可包含處理兼容介電材料，諸如Rex0I he (—種交聯(lián)聚苯乙烯，可從C-Lec Plastics 公司(Philadelphia, Pennsylvania)購得)等。介電層 218 可用以限制(例如)第一電極206與導(dǎo)電平板214之間的功率損失。在一些實(shí)施例中，基板支架116可包括安置于第一電極206上方的靜電卡盤(ESC) 220。ESC大致可包含基底層226，基底層226具有安置于基底層226之上的介電層248?；讓?26可為冷卻平板以便于將靜電卡盤220在操作期間保持在所要的溫度下。舉例而言，基底層226可包含高度導(dǎo)熱性材料，諸如鋁或銅，且可具有一個(gè)或多個(gè)通道用于使熱傳遞流體流經(jīng)所述通道。ESC220可包括第二電極222。在一些實(shí)施例中，第二電極222可安置在介電層248內(nèi)。第二電極222可耦接至DC能量源以經(jīng)由第二導(dǎo)體236將基板114靜電地緊固至基板支架116。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體236可沿軸線208而安置且安置于內(nèi)部導(dǎo)體210的軸向開口內(nèi)，以便使來自所提供的DC能量的任何RF干擾最小化，且使任何這種RF干擾對(duì)稱。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體236可為導(dǎo)電桿。第二導(dǎo)體236可由任何合適的處理兼容導(dǎo)電材料制造而成。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體236包含銅。在一些實(shí)施例中，ESC220可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238可安置于介電層248內(nèi)。所述一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238可按任何合適的圖案提供，且可布置于一個(gè)或多個(gè)加熱器區(qū)域中以提供用于加熱基板的所期望加熱圖案。所述一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238可經(jīng)由多個(gè)第三導(dǎo)體234而耦接至AC能量源。將AC能量施加至所述一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238使得所述電極因電阻性加熱(即，焦耳加熱)而變熱。在一些實(shí)施例中，第三導(dǎo)體234可為導(dǎo)電桿。第三導(dǎo)體234可由任何合適的處理兼容導(dǎo)電材料制造而成。在一些實(shí)施例中，第三導(dǎo)體234包含銅。在一些實(shí)施例中，電力分配平板240可被提供以導(dǎo)引從所述多個(gè)第三導(dǎo)體234至所述一個(gè)或多個(gè)加熱器電極238的連接。舉例而言，在一些實(shí)施例中，電力分配平板240可包括印刷電路板(PCB) 242等，以用于連接至所述多個(gè)第三導(dǎo)體234且用于向多個(gè)AC端子224提供導(dǎo)電路徑(例如，電跡線)。AC端子絕緣體平板244可安置于PCB242之上以使所述導(dǎo)電路徑及AC端子224與鄰近的導(dǎo)電元件(諸如ESC220的基底層226)絕緣。導(dǎo)體246可被提供以將所述AC端子224耦接至所述多個(gè)第三導(dǎo)體234中的各個(gè)導(dǎo)體。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體246可為導(dǎo)電桿。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體246可包含銅。在一些實(shí)施例中，第三導(dǎo)體234可關(guān)于中心軸線208對(duì)稱地安置。在一些實(shí)施例中，第三導(dǎo)體234可關(guān)于中心軸線208對(duì)稱地安置，且可安置于內(nèi)部導(dǎo)體210的軸向開口內(nèi)(如圖所示)。在一些實(shí)施例中，AC端子224可關(guān)于中心軸線208對(duì)稱地安置，例如，使每一AC端子224與所述多個(gè)第三導(dǎo)體234中的各個(gè)導(dǎo)體對(duì)準(zhǔn)。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，第三導(dǎo)體234關(guān)于中心軸線208的對(duì)稱布置可進(jìn)一步使RF干擾最小化，且可進(jìn)一步改進(jìn)處理性能，諸如改進(jìn)基板上的蝕刻速度均勻性及/或蝕刻尺寸均勻性。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234可經(jīng)導(dǎo)引而穿過內(nèi)部導(dǎo)體210的開放中央部分。內(nèi)部介電層228可安置于內(nèi)部導(dǎo)體210內(nèi)，且可使第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234經(jīng)導(dǎo)引穿過安置穿過所述內(nèi)部介電層228的通路。內(nèi)部介電層228的所述通路可使第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234彼此絕緣、與內(nèi)部導(dǎo)體210絕緣，且與其它鄰近的導(dǎo)電組件或?qū)咏^緣。內(nèi)部介電層228的所述通路可進(jìn)一步將第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234定位于所要的位置或定位成所要的圖案，諸如對(duì)稱圖案。內(nèi)部介電層228可包含與上文對(duì)于外部介電層216所論述的材料類似的介電材料。如圖2中和圖3中的俯視橫截面圖中所示，內(nèi)部介電層228大致安置于內(nèi)部導(dǎo)體210內(nèi)，但可延伸超出內(nèi)部導(dǎo)體210的末端，以環(huán)繞延伸超出內(nèi)部導(dǎo)體210的末端的第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234的長度的至少一部分。舉例而言，內(nèi)部介電層228可包括第一部分230，第一部分230環(huán)繞所述多個(gè)第三導(dǎo)體234的朝向電力分配平板240延伸經(jīng)過內(nèi)部導(dǎo)體210的末端的部分。第二部分232可環(huán)繞第二導(dǎo)體236的朝向第二電極222延伸經(jīng)過內(nèi)部導(dǎo)體210的末端的部分。圖3說明根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施例的對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的示意性部分俯視圖。如圖3中所示，對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150包括由外部介電層216分開的內(nèi)部導(dǎo)體210及外部導(dǎo)體212。內(nèi)部介電層228使第二導(dǎo)體236與所述多個(gè)第三導(dǎo)體234絕緣且將第二導(dǎo)體236與所述多個(gè)第三導(dǎo)體234定位成所要的圖案(例如，對(duì)稱地)。舉例而言，第二導(dǎo)體236可沿中心軸線208在中心安置于內(nèi)部介電層228中，且所述多個(gè)第三導(dǎo)體234可關(guān)于中心軸線208對(duì)稱地安置。圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施例的對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的下部部分的示意性側(cè)視圖，所述附圖示出耦接至基板支架116的一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)148。如圖4中所示，對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的下部部分可提供至RF能量源的連接，且視情況選擇性地提供至一個(gè)或多個(gè)AC或DC能量源的連接。舉例而言，內(nèi)部導(dǎo)體210可(例如)經(jīng)由第一導(dǎo)體408耦接至RF功率源406，以經(jīng)由第一導(dǎo)體408將RF能量提供至第一電極206。在一些實(shí)施例中，第二導(dǎo)體236可耦接至DC功率源402以將DC能量提供至第二電極222，以靜電地將基板保持在基板支架116上。在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)第三導(dǎo)體234可耦接至AC電源404以將AC能量提供至電極238，從而將熱量提供至基板。第一導(dǎo)體408可圍繞內(nèi)部導(dǎo)體210的外表面而耦接至內(nèi)部導(dǎo)體210，以將RF能量對(duì)稱地提供至內(nèi)部導(dǎo)體210。第一導(dǎo)體408可從中心軸線208朝向RF功率源406側(cè)向延伸，所述RF功率源406可安置至中心軸線208的側(cè)部。RF功率源406可經(jīng)由匹配網(wǎng)絡(luò)410而耦接至第一導(dǎo)體408。RF功率源406可對(duì)于特定應(yīng)用提供處于任何合適頻率及功率下的RF能量。在一些實(shí)施例中，RF功率源406可能能夠提供處于約13.56MHz的頻率下的高達(dá)約1500W的RF能量。RF功率可以連續(xù)波或脈沖模式提供。在一些實(shí)施例中，第二介電層414可被提供以使第一導(dǎo)體408與鄰近的導(dǎo)電組件(諸如，下文論述的接地箱400，所述接地箱400圍封電饋結(jié)構(gòu)150的下部部分)電隔離。在一些實(shí)施例中，且如圖4中所示，第一導(dǎo)體408可內(nèi)嵌于第二介電層414內(nèi)。盡管第一導(dǎo)體408安置成與內(nèi)部導(dǎo)體210成角度，此情形可能導(dǎo)致在由RF電流產(chǎn)生的電磁場中的干擾，但導(dǎo)電平板214可用以限制由第一導(dǎo)體408的定向引起的電磁效應(yīng)。同樣地，可能因?yàn)榈谝粚?dǎo)體的定向而產(chǎn)生的電場中的任何不對(duì)稱性應(yīng)該對(duì)于在安置于基板支架116上的基板上執(zhí)行的處理具有有限影響或無影響。在一些實(shí)施例中，介電端蓋416可圍繞RF饋給結(jié)構(gòu)150的末端而提供。舉例而言，介電端蓋416可圍繞內(nèi)部介電層228的延伸超出內(nèi)部導(dǎo)體210的部分而置放。在一些實(shí)施例中，介電端蓋416可覆蓋內(nèi)部介電層228的延伸超出第二介電層414的部分。介電端蓋416可具有多個(gè)開口以允許電饋結(jié)構(gòu)150的導(dǎo)體延伸穿過其中。所述導(dǎo)體可通過耦接至多個(gè)導(dǎo)體234及導(dǎo)體236的各個(gè)導(dǎo)電路徑而分別耦接至DC電源402及/或AC電源404。舉例而言，印刷電路板(PCB) 418可被提供而具有形成于所述PCB中或所述PCB上的電跡線，以將所述多個(gè)導(dǎo)體234導(dǎo)引至AC電源404。單獨(dú)的導(dǎo)電路徑可被提供以將導(dǎo)體236耦接至DC電源402。在一些實(shí)施例中，端子420 (以虛線示出)可被提供以便于將導(dǎo)體236耦接至DC電源402。端子420可延伸穿過整個(gè)PCB418或僅穿過PCB418的一部分。在一些實(shí)施例中，PCB418可包含基底422、由基底422支撐的基板424、以及罩蓋426。罩蓋426可覆蓋基板424，且將基板424保持在基底422與罩蓋426之間?？稍谡稚w426中提供若干開口，以便于進(jìn)行至導(dǎo)體234、236、端子420及/或在基板424中或基板420上或通過基板424的任何電跡線的電連接。在一些實(shí)施例中，接地箱400可被提供以將對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的下部部分基本上圍封于(例如)將RF能量耦接至內(nèi)部導(dǎo)體210的區(qū)域中。接地箱400可包括開口 401，經(jīng)由所述開口 401，可安置對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)150的一個(gè)或多個(gè)組件，諸如，外部介電層216、內(nèi)部導(dǎo)體210、內(nèi)部介電層228、第二導(dǎo)體236，及多個(gè)第三導(dǎo)體234。在一些實(shí)施例中，且如圖4中所示，波紋管152的末端及外部導(dǎo)體212的末端可接近于開口 401而耦接至接地箱400。在一些實(shí)施例中,接地箱400可提供用于外部導(dǎo)體212的電接地。接地箱400也可具有開口 403以便于將第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234導(dǎo)引至各個(gè)DC功率源及AC功率源。如圖所示，內(nèi)部介電層228及/或介電端蓋416可使第二導(dǎo)體236及第三導(dǎo)體234與接地箱400電隔離。在一些實(shí)施例中，額外導(dǎo)體可被提供以將第二導(dǎo)體236及所述多個(gè)第三導(dǎo)體234分別耦接至DC功率源402及AC功率源404。返回至圖1，控制器140包含中央處理單元化 山144、存儲(chǔ)器142及用于0 仍44的支持電路146，且便于對(duì)腔室110的組件的控制。為如上所述便于對(duì)處理腔室110的控制，控制器140可為任何形式的通用計(jì)算機(jī)處理器(所述通用計(jì)算機(jī)處理器可在用于控制各種腔室的工業(yè)設(shè)定中使用)及子處理器中的一種。CPU144的存儲(chǔ)器142或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為易獲得的存儲(chǔ)器中的一種或多種，諸如`隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、軟盤、硬盤，或任何其它形式的數(shù)字存儲(chǔ)(本地或遠(yuǎn)程)。支持電路146耦接至CPU144以用于以常規(guī)方式支持處理器。這些電路包括高速緩存、電源、時(shí)鐘電路、輸入/輸出電路及子系統(tǒng)等。用于處理基板114的方法(諸如蝕刻工藝制作方法等)可大體上作為軟件例程存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器142中。所述軟件例程也可由位于遠(yuǎn)離由CPU144控制的硬件的第二 CPU (未圖示)來存儲(chǔ)及/或執(zhí)行。在操作中，將基板114置放于基板支架116上，且將處理氣體從氣體顯示板138經(jīng)由進(jìn)入口 126供應(yīng)，并形成氣體混合物。通過將來自等離子體源118及RF功率源406的功率分別施加至感應(yīng)線圈元件112及第一電極206，將所述氣體混合物在腔室110中激發(fā)為等離子體155。使用節(jié)流閥127及真空泵136來控制腔室110的內(nèi)部中的壓力。通常，腔室壁130耦接至電接地134。使用流過壁130的含有液體的管道(未圖示)來控制壁130的溫度。可通過使基板支架116的溫度穩(wěn)定來控制基板114的溫度。在一個(gè)實(shí)施例(未圖示)中，可經(jīng)由氣體管道將來自氣體源的氦氣提供至在基板114之下形成于基板支架116表面中的通道(未圖示)?？墒褂煤鈦泶龠M(jìn)基板支架116與基板114之間的熱傳遞。在處理期間，可通過諸如上文論述的多個(gè)AC端子224之類的電阻性加熱器來將基板支架116加熱至穩(wěn)態(tài)溫度，且接著氦氣促進(jìn)對(duì)基板114的均勻加熱。使用這種熱控制，基板114可得以維持在約O攝氏度至約150攝氏度的溫度下。盡管關(guān)于感應(yīng)耦合的等離子體蝕刻腔室來進(jìn)行描述，但其它蝕刻腔室也可用以實(shí)踐本發(fā)明，所述其它蝕刻腔室包括具有遠(yuǎn)程等離子體源的腔室、電子回旋共振(ECR)等離子體腔室等。此外，將RF能量提供至安置于基板支架中的電極的其它非蝕刻腔室也可根據(jù)本文提供的教示加以修改。由此，本文已揭示了用于處理基板的設(shè)備。本發(fā)明設(shè)備的至少一些實(shí)施例可包括可有利地改進(jìn)基板處理(諸如蝕刻速度及/或蝕刻尺寸均勻性)的對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)及合并有所述對(duì)稱電饋結(jié)構(gòu)的基板支架可通過以下操作來有利地減小沿基板表面的電磁偏斜:通過將電功率經(jīng)由相對(duì)于基板支架的中心軸線對(duì)稱地布置的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體傳導(dǎo)至基板支架的各組件，及/或通過提供用于限定或均勻地分布電場及/或磁場的一個(gè)或多個(gè)兀件。盡管上文針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但可在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它及進(jìn)一步的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種基板支架，所述基板支架包含: 基板支架，所述基板支架具有用于支撐基板的支撐表面，所述基板支架具有中心軸線.第一電極，所述第一電極安置于所述基板支架內(nèi)以在將基板安置于所述支撐表面上時(shí)將RF功率提供至所述基板； 內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體圍繞所述第一電極的與所述支撐表面相對(duì)的表面的中心而耦接至所述第一電極，其中所述內(nèi)部導(dǎo)體為管狀，且在遠(yuǎn)離所述基板支架的所述支撐表面的方向上平行于所述中心軸線且圍繞所述中心軸線從所述第一電極延伸； 外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體圍繞所述內(nèi)部導(dǎo)體而安置；以及 外部介電層，所述外部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體與所述外部導(dǎo)體之間，所述外部介電層使所述外部導(dǎo)體與所述內(nèi)部導(dǎo)體電隔離。
2.如權(quán)利要求1所述的基板支架，其特征在于，所述外部導(dǎo)體耦接至電接地。
3.如權(quán)利要求2所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 導(dǎo)電平板，所述導(dǎo)電平板耦接至所述外部導(dǎo)體。
4.如權(quán)利要求3所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 介電層，所述介電層安置于所述第一電極與所述導(dǎo)電平板之間。
5.如權(quán)利要求4所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 第一導(dǎo)體，所述第一 導(dǎo)體在所述第一電極下方耦接至所述內(nèi)部導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體從所述內(nèi)部導(dǎo)體側(cè)向延伸至從所述中心軸線離軸安置的RF功率源，所述RF功率源用以將RF功率提供至所述第一電極，其中所述導(dǎo)電平板安置于所述第一電極與所述第一導(dǎo)體之間。
6.如權(quán)利要求5所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 接地層，所述接地層圍繞所述第一導(dǎo)體而安置；以及 第二介電層，所述第二介電層安置于所述第一導(dǎo)體與所述接地層之間以使所述接地層與所述第一導(dǎo)體電隔離。
7.如權(quán)利要求2所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 內(nèi)部介電層，所述內(nèi)部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 第二電極，所述第二電極在所述第一電極上方安置于介電層中，以在將DC能量供應(yīng)至所述第二電極時(shí)靜電地保持安置于所述基板支架上的基板。
9.如權(quán)利要求8所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 第二導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)體沿所述中心軸線在中心安置于所述內(nèi)部介電層中，且將所述第二電極耦接至DC功率源。
10.如權(quán)利要求8所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 多個(gè)第三導(dǎo)體，所述多個(gè)第三導(dǎo)體安置于所述內(nèi)部介電層中，其中所述多個(gè)第三導(dǎo)體關(guān)于所述中心軸線對(duì)稱地安置；以及 多個(gè)加熱器電極，所述多個(gè)加熱器電極安置在所述第一電極與所述支撐表面之間，以在基板存在于所述基板支架上時(shí)響應(yīng)于將AC能量施加至所述多個(gè)加熱器電極而將熱量提供至所述基板，其中所述多個(gè)第三導(dǎo)體中的各個(gè)第三導(dǎo)體耦接于所述多個(gè)加熱器電極中的對(duì)應(yīng)加熱器電極。
11.如權(quán)利要求10所述的基板支架，其特征在于，所述加熱器電極安置于多個(gè)區(qū)域中。
12.如權(quán)利要求10所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 電力分配平板，所述電力分配平板安置于所述第一電極上方，以將所述多個(gè)第三導(dǎo)體中的各個(gè)導(dǎo)體耦接至所述多個(gè)加熱器電極中的對(duì)應(yīng)加熱器電極。
13.如權(quán)利要求1所述的基板支架，其特征在于，所述基板支架進(jìn)一步包含: 靜電卡盤，所述靜電卡盤安置于所述第一電極與所述支撐表面之間，其中所述靜電卡盤包含:第二電極，所述第二電極在所述第一電極上方安置于介電層中，以在將DC能量供應(yīng)至所述第二電極時(shí)靜電地保持安置于所述基板支架上的基板；以及多個(gè)加熱器電極，所述多個(gè)加熱器電極安置于所述第一電極與所述支撐表面之間，以在基板存在于所述基板支架上時(shí)響應(yīng)于將AC能量施加至所述多個(gè)加熱器電極而將熱量提供至所述基板； 隔離平板，其中所述第一電極安置于所述隔離平板與所述靜電卡盤之間；以及 接地平板，其中所述接地平板安置于所述隔離平板的與所述第一電極相對(duì)的一側(cè)上。
14.一種等離子體處理設(shè)備，包含: 處理腔室，所述處理腔室具有內(nèi)部容積，基板支架安置于所述內(nèi)部容積中，所述基板支架具有支撐表面及中心軸線； 第一電極，所述第一電極安置于所述基板支架中以在基板存在于所述基板支架上時(shí)將RF功率提供至所述基板； 內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體的第一端圍繞所述第一電極的背對(duì)所述支撐表面的表面的中心而耦接至所述第一電極，其中所述內(nèi)部導(dǎo)體為管狀，并平行于所述中心軸線且圍繞所述中心軸線遠(yuǎn)離所述第一電極而延伸； 第一導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體接近于所述內(nèi)部導(dǎo)體的與所述第一端相對(duì)的第二端而耦接至所述內(nèi)部導(dǎo)體，所述第一導(dǎo)體從所述中心軸線朝向從所述中心軸線離軸安置的RF功率源側(cè)向延伸，所述RF功率源用以將RF功率提供至所述第一電極； 外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體圍繞所述內(nèi)部導(dǎo)體而安置；以及 外部介電層，所述外部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體與所述外部導(dǎo)體之間，所述外部介電層使所述外部導(dǎo)體與所述內(nèi)部導(dǎo)體電隔離； 導(dǎo)電平板，所述導(dǎo)電平板安置于所述第一電極與所述第一導(dǎo)體之間，其中所述導(dǎo)電平板耦接至所述外部導(dǎo)體，且其中所述導(dǎo)電平板及外部導(dǎo)體耦接至電接地；以及介電層，所述介電層安置于所述導(dǎo)電平板與所述第一電極之間。
15.如權(quán)利要求14所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述等離子體處理設(shè)備進(jìn)一步包含: 第二電極，所述第二電極在所述第一電極上方安置于介電層中，以在將DC能量供應(yīng)至所述第二電極時(shí)靜電地保持安置于所述基板支架上的基板； 多個(gè)加熱器電極，所述多個(gè)加熱器電極安置于所述第一電極與所述支撐表面之間，以在基板存在于所述基板支架上時(shí)響應(yīng)于將AC能量施加至所述多個(gè)加熱器電極而將熱量提供至所述基板； 第二導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)體沿所述中心軸線在中心安置在所述內(nèi)部介電層中； DC功率源，所述DC功率源經(jīng)由所述第二導(dǎo)體耦接至所述第二電極； 多個(gè)第三導(dǎo)體，所述多個(gè)第三導(dǎo)體安置于所述內(nèi)部介電層中，其中所述多個(gè)第三導(dǎo)體關(guān)于所述中心軸線對(duì)稱地安置；以及 電力分配平板，所述電力分配平板安置于所述第一電極上方，以將所述多個(gè)第三導(dǎo)體中的各個(gè)導(dǎo)體耦接至所 述多個(gè)加熱器電極中的對(duì)應(yīng)加熱器電極。
全文摘要
本文揭示用于處理基板的設(shè)備。在一些實(shí)施例中，一種基板支架可包括基板支架，所述基板支架具有用于支撐基板的支撐表面，所述基板支架具有中心軸線；第一電極，所述第一電極安置于所述基板支架內(nèi)以在將基板安置于所述支撐表面上時(shí)將RF功率提供至所述基板；內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體圍繞所述第一電極的與所述支撐表面相對(duì)的表面的中心而耦接至所述第一電極，其中所述內(nèi)部導(dǎo)體為管狀，并在遠(yuǎn)離所述基板支架的所述支撐表面的方向上平行于所述中心軸線且圍繞所述中心軸線從所述第一電極延伸；外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體圍繞所述內(nèi)部導(dǎo)體而安置；及外部介電層，所述外部介電層安置于所述內(nèi)部導(dǎo)體與所述外部導(dǎo)體之間，所述外部介電層使所述外部導(dǎo)體與所述內(nèi)部導(dǎo)體電隔離。所述外部導(dǎo)體可耦接至電接地。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK103081086SQ201180041097
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者X·林, D·A·小布齊伯格, X·周, A·恩蓋耶, A·希內(nèi)爾 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司