本公開內(nèi)容涉及相對于位于處理腔室內(nèi)的基板支撐件上的基板來操縱邊緣環(huán)處的電壓的設(shè)備和方法。設(shè)備包括基板支撐組件，基板支撐組件具有主體，主體具有嵌入在主體中的基板電極以用于向基板施加電壓。基板支撐組件的主體另外具有嵌入在主體中的邊緣環(huán)電極以用于向邊緣環(huán)施加電壓。設(shè)備進(jìn)一步包括耦合到邊緣環(huán)電極的邊緣環(huán)電壓控制電路。基板電壓控制電路耦合到基板電極。邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在邊緣環(huán)電壓與基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于在成形DC脈沖等離子體處理裝置中的邊緣環(huán)控制的電路
技術(shù)介紹
本公開內(nèi)容的示例總體上涉及用于等離子體處理腔室的基板支撐件，并且更具體而言，涉及用于相對于基板支撐件的基板支撐部分改變施加到基板支撐件的邊緣環(huán)部分的電壓以控制等離子體處理腔室中的等離子體殼層的設(shè)備和方法。相關(guān)技術(shù)說明隨著半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點(diǎn)隨著減小的器件幾何尺寸而發(fā)展，對基板邊緣的臨界尺寸均勻性的要求變得更加嚴(yán)格，并影響管芯良率。商用等離子體反應(yīng)器包括多個可調(diào)旋鈕以用于控制整個基板上的工藝均勻性，諸如例如，溫度、氣流、RF功率等。在處理期間，設(shè)置在基板支撐件上的基板可能會經(jīng)歷以下過程，所述過程通常是連續(xù)或交替進(jìn)行的：將材料沉積在基板上并從基板去除或蝕刻材料的部分。在整個基板表面上具有均勻的沉積和蝕刻速率通常是有益的。然而，工藝不均勻性通常存在于整個基板表面上，并且在基板的周邊或邊緣處可能是顯著的。由于不同的離子密度、RF均勻性或先前的處理，基板極端邊緣處的蝕刻輪廓可能會偏離基板中心處的蝕刻輪廓。在周邊處的這些不均勻性可歸因于電場終端影響，有時也稱為邊緣效應(yīng)。這些邊緣效應(yīng)減少靠近基板的邊緣的可用管芯良率。本領(lǐng)域中用于獲得更好的均勻性的一種技術(shù)是調(diào)諧施加到設(shè)置在基板支撐件上的邊緣環(huán)的電壓，以改變基板邊緣處的離子密度。這提供了控制旋鈕以控制極端邊緣處理輪廓和特征傾斜。這可以通過將第一RF電壓施加到嵌入在邊緣環(huán)中的邊緣環(huán)電極并將第二RF電壓施加到嵌入在基板支撐件中的基板支撐件電極來實(shí)現(xiàn)。然而，采用多個RF源電壓是昂貴的。存在用于控制等離子體殼層的其他方法和設(shè)備，諸如可相對于基板支撐件移動的邊緣環(huán)。然而，某些電子器件制造工藝受到嚴(yán)格的顆粒要求，這使移動部件是不期望的。可移動邊緣環(huán)也容易產(chǎn)生電弧。因此，需要改善基板上的工藝均勻性的設(shè)備和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開內(nèi)容提供了用于相對于位于基板支撐件上的基板來操縱邊緣環(huán)處的電壓的設(shè)備和方法，這用作有效的調(diào)節(jié)旋鈕以控制基板邊緣附近的處理輪廓。操縱邊緣環(huán)的電壓可以改善基板上的工藝均勻性。而且，控制邊緣環(huán)的電壓可以幫助控制在基板邊緣附近形成的特征的垂直度(即，傾斜度)。在一個示例中，設(shè)備包括基板支撐組件，基板支撐組件具有主體，主體具有基板支撐部分，基板支撐部分具有嵌入在基板支撐部分中的基板電極以用于向基板施加基板電壓。基板支撐組件的主體進(jìn)一步具有設(shè)置成與基板支撐部分相鄰的邊緣環(huán)部分。邊緣環(huán)部分具有嵌入在邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極以用于向邊緣環(huán)施加邊緣環(huán)電壓。設(shè)備進(jìn)一步包括耦合到邊緣環(huán)電極的邊緣環(huán)電壓控制電路。基板電壓控制電路耦合到基板電極。邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在邊緣環(huán)電壓與基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。在另一個示例中，設(shè)備包括處理腔室，處理腔室包括：腔室主體；設(shè)置在腔室主體上的蓋；定位在蓋上方的電感耦合等離子體設(shè)備；以及定位在腔室主體內(nèi)的基板支撐組件。基板支撐組件具有主體，主體具有基板支撐部分，基板支撐部分具有嵌入在基板支撐部分中的基板電極以用于向基板施加基板電壓。基板支撐組件的主體進(jìn)一步具有設(shè)置成與基板支撐部分相鄰的邊緣環(huán)部分。邊緣環(huán)部分具有嵌入在邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極以用于向邊緣環(huán)施加邊緣環(huán)電壓。設(shè)備進(jìn)一步包括耦合到邊緣環(huán)電極的邊緣環(huán)電壓控制電路。基板電壓控制電路耦合到基板電極。邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在邊緣環(huán)電壓與基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。在另一個示例中，公開了一種操作處理腔室的方法。處理腔室包括腔室主體和定位在腔室主體內(nèi)的基板支撐組件，基板支撐組件具有主體，主體具有基板支撐部分和邊緣環(huán)部分，基板支撐部分具有嵌入在基板支撐部分中的基板電極，邊緣環(huán)部分設(shè)置為與基板支撐部分相鄰，邊緣環(huán)部分具有嵌入在邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極。方法包括通過基板電壓控制電路向基板電極施加基板電壓。方法進(jìn)一步包括通過邊緣環(huán)電壓控制電路向邊緣環(huán)電極施加邊緣環(huán)電壓。方法進(jìn)一步包括獨(dú)立地調(diào)諧邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路，以改變邊緣環(huán)電壓與基板電壓之間的比率。附圖說明為了能夠更詳細(xì)地理解本公開內(nèi)容的上述特征，可通過參考實(shí)施例來獲得以上簡要概述的本公開內(nèi)容的更具體描述，所述實(shí)施例中的一些在附圖中示出。然而，應(yīng)注意到，附圖僅示出示例性實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被視為限制實(shí)施例的范圍，并可允許其他等效的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實(shí)施例的處理腔室的示意性截面圖。圖2A至圖2C是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例的等離子體殼層相對于基板的邊緣的示意圖。圖3A和圖3B示出了圖1所示的基板支撐件的放大示意圖。圖4是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖5是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖6是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖7是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖8是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖9是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖10是示出用于驅(qū)動基板支撐組件的電極的邊緣環(huán)電壓控制電路/基板電壓控制電路的另一個實(shí)施例的示意性電路圖。圖11是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面的上述支撐件電路的操作過程的流程圖。圖12A和圖12B描繪了在給定成形DC脈沖電壓源的情況下通過改變圖4-10的可變電容器和/或電感器來產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)制的邊緣環(huán)或晶片電壓波形的示例模擬結(jié)果。為了便于理解，在可能的情況下使用相同的附圖標(biāo)記表示附圖中共有的相同元件。已構(gòu)想到，一個實(shí)施例的元件與特征可有益地并入其他實(shí)施例中，而無需進(jìn)一步的敘述。具體實(shí)施方式本公開內(nèi)容總體上涉及在基板支撐組件的基板支撐部分與邊緣環(huán)支撐部分之間施加電壓差的設(shè)備和方法。基板支撐組件具有主體，主體具有基板支撐部分，基板支撐部分具有嵌入在基板支撐部分中的基板電極以用于向基板的中央部分施加基板電壓。基板支撐組件的主體進(jìn)一步具有設(shè)置成與基板支撐部分相鄰的邊緣環(huán)部分。邊緣環(huán)部分具有嵌入在邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極以用于向基板的邊緣環(huán)施加邊緣環(huán)電壓。設(shè)備和方法進(jìn)一步包括耦合到邊緣環(huán)電極的邊緣環(huán)電壓控制電路。基板電壓控制電路耦合到基板電極。至少一個成形DC脈沖電壓源耦合到邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路中的一個或兩個。邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在邊緣環(huán)電壓與基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。當(dāng)由于不同的離子密度、RF均勻性或先前的處理而使得等離子體殼層在邊緣環(huán)附近變得不均勻時，調(diào)整邊緣環(huán)電壓控制電路和基板電壓控制電路中的一個或兩個以影響基板與邊緣環(huán)之間的電壓振幅差。經(jīng)由調(diào)諧邊緣環(huán)電壓控制電路本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基板支撐設(shè)備，包括：/n主體，所述主體包括：/n基板支撐部分，所述基板支撐部分具有嵌入在所述基板支撐部分中的基板電極，所述基板電極用于施加基板電壓至基板；以及/n邊緣環(huán)部分，所述邊緣環(huán)部分設(shè)置為與所述基板支撐部分相鄰，所述邊緣環(huán)部分具有嵌入在所述邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極，所述邊緣環(huán)電極用于施加邊緣環(huán)電壓至邊緣環(huán)；/n邊緣環(huán)電壓控制電路，所述邊緣環(huán)電壓控制電路耦合到所述邊緣環(huán)電極；以及/n基板電壓控制電路，所述基板電壓控制電路耦合至所述基板電極，其中所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在所述邊緣環(huán)電壓與所述基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。/n
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】20181121 US 16/198,4791.一種基板支撐設(shè)備，包括：
主體，所述主體包括：
基板支撐部分，所述基板支撐部分具有嵌入在所述基板支撐部分中的基板電極，所述基板電極用于施加基板電壓至基板；以及
邊緣環(huán)部分，所述邊緣環(huán)部分設(shè)置為與所述基板支撐部分相鄰，所述邊緣環(huán)部分具有嵌入在所述邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極，所述邊緣環(huán)電極用于施加邊緣環(huán)電壓至邊緣環(huán)；
邊緣環(huán)電壓控制電路，所述邊緣環(huán)電壓控制電路耦合到所述邊緣環(huán)電極；以及
基板電壓控制電路，所述基板電壓控制電路耦合至所述基板電極，其中所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在所述邊緣環(huán)電壓與所述基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路是相同的電路。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路彼此不同。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括絕緣體，所述絕緣體設(shè)置在所述邊緣環(huán)部分與所述基板支撐部分之間。
5.一種處理腔室設(shè)備，包括：
腔室主體；
蓋，所述蓋設(shè)置在所述腔室主體上；
電感耦合等離子體設(shè)備，所述電感耦合等離子體設(shè)備設(shè)置在所述蓋上方；以及
基板支撐組件，所述基板支撐組件定位在所述腔室主體內(nèi)，所述基板支撐組件具有主體，所述主體包括：
基板支撐部分，所述基板支撐部分具有嵌入在所述基板支撐部分中的基板電極，所述基板電極用于施加基板電壓；以及
邊緣環(huán)部分，所述邊緣環(huán)部分設(shè)置為與所述基板支撐部分相鄰，所述邊緣環(huán)部分具有嵌入在所述邊緣環(huán)部分中的邊緣環(huán)電極，所述邊緣環(huán)電極用于施加邊緣環(huán)電壓至邊緣環(huán)；
邊緣環(huán)電壓控制電路，所述邊緣環(huán)電壓控制電路耦合到所述邊緣環(huán)電極；以及
基板電壓控制電路，所述基板電壓控制電路耦合至所述基板電極，其中所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路獨(dú)立地可調(diào)諧，以在所述邊緣環(huán)電壓與所述基板電壓之間產(chǎn)生電壓差。
6.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：
第一成形DC脈沖電壓源，所述第一成形DC脈沖電壓源并聯(lián)耦合到所述邊緣環(huán)電壓控制電路和所述基板電壓控制電路兩者。
7.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括：
第...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔琳锳，J·羅杰斯，
申請(專利權(quán))人：應(yīng)用材料公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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