拋光新的或翻新的靜電夾盤(pán)的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】拋光新的或翻新的靜電夾盤(pán)的方法
[0001]發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域
[0002]在此公開(kāi)的實(shí)施方式一般涉及準(zhǔn)備使用于半導(dǎo)體處理室的靜電夾盤(pán)的設(shè)備及方法。
[0003]相關(guān)技術(shù)的描述
[0004]半導(dǎo)體處理涉及眾多不同的化學(xué)及物理處理，由此，微型集成電路在基板上生成。形成集成電路的材料層通過(guò)化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、外延生長(zhǎng)及類(lèi)似方法產(chǎn)生。一些材料層使用光刻膠掩模及濕或干蝕刻技術(shù)而圖案化。用以形成集成電路的基板可為硅、砷化鎵、磷化銦、玻璃、或其他合適的材料。
[0005]—般半導(dǎo)體處理室包含:室主體，所述室主體限定處理區(qū)、氣體分配組件，所述氣體分配組件適用以供應(yīng)氣體從氣體供應(yīng)源進(jìn)入處理區(qū)、氣體增強(qiáng)器(例如，等離子體產(chǎn)生器)，所述氣體增強(qiáng)器用以激發(fā)處理氣體以處理放置于基板支持組件的基板、及氣體排氣。該基板支持組件可包含夾盤(pán)，該夾盤(pán)在處理期間維持基板于該基板支持組件。半導(dǎo)體處理室中常用的夾盤(pán)的一個(gè)例子為靜電夾盤(pán)。靜電夾盤(pán)的質(zhì)量及效能對(duì)基板裝置效能及良率具有重大的影響。靜電夾盤(pán)也提供背側(cè)的氣體，該氣體流經(jīng)該基板下方以在處理期間幫助維持該基板的溫度。靜電夾盤(pán)的邊緣具有密封以防止背側(cè)氣體由基板下方流逸。然而，背側(cè)氣體的滲漏率常常是不可接受的，即便是新的靜電夾盤(pán)。
[0006]圖1圖示了傳統(tǒng)靜電夾盤(pán)100。靜電夾盤(pán)100包含定位盤(pán)(puck)120及鋁盤(pán)130。定位盤(pán)120具有底部表面131及頂部表面121。在處理期間頂部表面121支持基板。鋁盤(pán)130具有底部表面132及頂部表面122。在靜電夾盤(pán)100的組裝期間，在定位盤(pán)120的底部表面131與鋁盤(pán)130的頂部表面122之間，形成接合140以連結(jié)定位盤(pán)120至鋁盤(pán)130。然而，接合140時(shí)常引起定位盤(pán)120的頂部表面121弓起(如圖標(biāo)的參考符號(hào)145)。
[0007]在等離子體處理期間，平坦的基板(未顯示)與定位盤(pán)120接觸且形成沿著定位盤(pán)120的外側(cè)邊緣147的密封。然而，定位盤(pán)120中的弓起145時(shí)常導(dǎo)致該平坦基板與外側(cè)邊緣147無(wú)法維持持續(xù)接觸，因此防止定位盤(pán)120與基板之間建立良好的密封，而同時(shí)增加由基板與定位盤(pán)120之間流出的冷卻氣體的滲漏率。過(guò)度的冷卻氣體漏出增加于定位盤(pán)120的頂部表面121上處理的基板的缺陷率。然而，試圖由定位盤(pán)120移除弓起145導(dǎo)致圓化頂部表面121的邊緣147，不利地增加冷卻氣體的滲漏率。
[0008]在等離子體處理期間，受激發(fā)的氣體通常包含高腐蝕性氣體種類(lèi)而蝕刻及侵蝕靜電夾盤(pán)100的暴露部分。如果靜電夾盤(pán)100因試圖移除弓起而具有圓化邊緣，靜電夾盤(pán)可能需要工作的更頻繁。
[0009 ]因此，有必要改進(jìn)靜電夾盤(pán)的背側(cè)氣體密封。
[0010]發(fā)明概述
[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式提供適于拋光靜電夾盤(pán)的拋光環(huán)組件及使用的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，拋光環(huán)組件具有保持環(huán)組件及靜電夾盤(pán)固定裝置。該保持環(huán)組件包含內(nèi)徑及頂部表面、多個(gè)外部驅(qū)動(dòng)環(huán)，其中所述多個(gè)外部驅(qū)動(dòng)環(huán)被放置于陶瓷保持環(huán)的頂部表面上。該靜電夾盤(pán)固定裝置包含相鄰于該陶瓷保持環(huán)的內(nèi)徑的靜電夾盤(pán)驅(qū)動(dòng)平板。該靜電夾盤(pán)驅(qū)動(dòng)平板具有閉鎖以將保持環(huán)組件與靜電夾盤(pán)固定裝置固定，而不會(huì)經(jīng)由該閉鎖機(jī)制由一個(gè)組件傳遞重物跨至其他組件。
[0012]在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供平坦化靜電夾盤(pán)的方法。該方法包含對(duì)著拋光墊放置靜電夾盤(pán)的頂部表面，該靜電夾盤(pán)被也對(duì)著該拋光墊設(shè)置的保持環(huán)外切，旋轉(zhuǎn)該拋光墊同時(shí)與該靜電夾盤(pán)及保持環(huán)接觸，且施加研磨漿至該拋光墊，同時(shí)靜電夾盤(pán)與該保持環(huán)接觸。
[0013]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0014]為使本發(fā)明上述特征的方式可被詳細(xì)理解，本發(fā)明的更特定的描述，簡(jiǎn)短總結(jié)于上，可通過(guò)參考實(shí)施方式而理解，其中一些在附圖中圖示。
[0015]圖1為傳統(tǒng)靜電夾盤(pán)的橫截面視圖；
[0016]圖2為具有一個(gè)拋光靜電夾盤(pán)實(shí)施方式的示范半導(dǎo)體處理室的橫截面視圖；
[0017]圖3為圖2中展示的該拋光靜電夾盤(pán)的分解透視視圖。
[0018]圖4圖示用于平坦化及拋光靜電夾盤(pán)的拋光環(huán)組件；
[0019]圖5圖示用于準(zhǔn)備翻新靜電夾盤(pán)的方法；以及[°02°]圖6為用于拋光靜電夾盤(pán)的方法。
[0021]然而需注意附圖僅圖示本發(fā)明一般實(shí)施方式，因此不應(yīng)認(rèn)定為限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其他同等有效的實(shí)施方式。
[0022]為了便于理解，盡可能的使用相同的參考數(shù)字符號(hào)以標(biāo)示附圖中普遍的相同元件。預(yù)期一個(gè)實(shí)施方式中的元件可有利于在其他實(shí)施方式中利用，而無(wú)須進(jìn)一步的敘述。
[0023]具體描述
[0024]在此公開(kāi)的實(shí)施方式一般涉及改進(jìn)靜電夾盤(pán)與放置于該靜電夾盤(pán)上的基板間的密封。改進(jìn)的密封減低背側(cè)冷卻氣體(例如，氦)的滲漏率，該背側(cè)冷卻氣體在靜電夾盤(pán)與基板間流動(dòng)。靜電夾盤(pán)已平坦化且拋光，以提供沿著靜電夾盤(pán)與基板的外部密封帶的平滑密封表面。密封帶的平滑平坦表面增加該密封帶表面的總量，該密封帶表面與該基板接觸且產(chǎn)生該密封。因此，提供該密封帶與該基板間的改進(jìn)密封。該改進(jìn)密封減低冷卻氣體滲漏率，因此減低基板制作的缺陷并改進(jìn)基板支持組件使用壽命，同時(shí)減低維護(hù)及制造成本。
[0025]圖2為示范半導(dǎo)體處理室200的橫截面視圖，具有設(shè)置于此的拋光靜電夾盤(pán)250的一個(gè)實(shí)施方式。雖然于此描述拋光靜電夾盤(pán)250的一個(gè)實(shí)施方式，預(yù)期可適用具有其他配置的靜電夾盤(pán)以得益于本發(fā)明。
[0026]處理室200包含室主體202及封閉內(nèi)部空間206的蓋子204。室主體202—般由鋁、不銹鋼或其他合適材料制成。室主體202—般包含側(cè)壁208及底部210?；暹M(jìn)出端口(未顯示)一般限定于側(cè)壁208及由狹縫閥可選擇地密封，以利于基板244從處理室200的入口及出口。室主體202的尺寸及處理室200的相關(guān)部件并不受限，且一般成比例地較欲處理的基板244的尺寸大?；宄叽绲睦影哂?50mm直徑、200mm直徑、300mm直徑及450mm直徑(諸如此類(lèi))的基板。
[0027]排氣口226限定于室主體202且使內(nèi)部空間206與栗系統(tǒng)228耦合。栗系統(tǒng)228—般包含一個(gè)或更多個(gè)栗及節(jié)流閥用以抽空及調(diào)節(jié)處理室200的內(nèi)部空間206的壓力。在一個(gè)實(shí)施方式中，栗系統(tǒng)228維持內(nèi)部空間206的內(nèi)部壓力于工作壓力，該工作壓力一般介于大約lOmTorr至大約20mTorr之間。
[0028]蓋子204被支持于側(cè)壁208上，且將室主體202密封。蓋子204可開(kāi)啟以允許超過(guò)處理室200的內(nèi)部空間206的量。氣體面板158耦接至處理室200以提供處理及/或清理氣體經(jīng)由氣體分配組件230至內(nèi)部空間206。處理氣體的范例可在處理室中用以處理，包括含鹵素氣體，如 C2F6、SF6、SiCl4、HBr、NF3、CF4、CHF3、CH2F3、Cl2 及 SiF4，諸如此類(lèi)，及其他氣體如 02 或N20。載氣的范例包括N2、He、Ar、其他對(duì)處理為惰性的氣體及非反應(yīng)氣體。氣體分配組件230可在氣體分配組件230的下游表面上具有多個(gè)孔洞232，以引導(dǎo)氣體流向基板244的表面。氣體分配組件230可由陶瓷材料制成及/或涂覆，如硅碳化物、大量的釔或氧化物以提供對(duì)含鹵化物的阻抗，且防止氣體分配組件230腐蝕。
[0029]基板支持組件248設(shè)置于處理室200的內(nèi)部空間206中氣體分配組件230下方。在處理期間基板支持組件248維持基板244?；逯С纸M件248—般包含設(shè)置多個(gè)升降銷(xiāo)(未顯示)，因此經(jīng)配置以由基板支持組件248舉起基板244且便于以傳統(tǒng)方式交換基板244與機(jī)器手臂(未顯示)。
[0030]在一個(gè)實(shí)施方式中，基板支持組件248包含座板262、支座252及靜電夾盤(pán)250。靜電夾盤(pán)250進(jìn)一步包含基座264及定位盤(pán)266。座板262與室主體202的底部210耦接，且包含用于定路徑功能至基座264及定位盤(pán)266的通路，例如流體、電力線及傳感器引線，諸如此類(lèi)。
[0031]定位盤(pán)266包括至少一個(gè)夾盤(pán)電極280，該夾盤(pán)電極280由位于處理室200外部的夾盤(pán)電源282控制。該夾盤(pán)電極280(或其他設(shè)置于定位盤(pán)266或基座264的電極)可進(jìn)一步經(jīng)由匹配電路288與一個(gè)或更多個(gè)射頻電源284、286耦接，該匹配電路288用于維持形成于處理的等離子體及/或處理室200內(nèi)的其他氣體。電源284、286—般能夠產(chǎn)生具有從大約50kHz至大約3GHz的頻率的射頻信號(hào)，及最高大約10，000瓦的功率。
[0032]至少一個(gè)基座264或定位盤(pán)266可包含至少一個(gè)可選的嵌入式加熱器276、至少一個(gè)可選的嵌入式隔離器274及多個(gè)管道268、270以控制基板支持組件248的側(cè)面溫度輪廓。管道268、270流體地與流體源272耦接，經(jīng)由該流體源272循環(huán)溫度調(diào)節(jié)流體。嵌入式隔離器274在管道268、270之間設(shè)置。加熱器276由電源278