用于减轻边缘电弧放电的可更换静电卡盘外环的制作方法

背景技术：

1、半导体基板被处理用于多种应用，包括集成器件和微型器件的制造。一种这样的处理装置是等离子体处理腔室。在处理期间，基板被定位在等离子体处理腔室内的静电卡盘组件上。静电卡盘组件可具有静电卡盘、冷却基底、设施板和/或基底。静电卡盘(esc)可具有用于将基板偏置到静电卡盘的卡紧电极。

2、在等离子体处理腔室中形成等离子体以用于处理基板。在等离子体处理期间，使用对基板温度以及基板上等离子体的形状的严格控制来获得良好且一致的结果。由esc中的多个加热器以及冷却基底来提供温度均匀性。等离子体的形状受esc中的电极以及面向等离子体的esc(即，处理环)的形状的影响。由于等离子体与esc的耦合和/或跨esc的温度非均匀性对处理性能产生负面影响，可能会出现处理偏差。

3、此外，在处理期间，等离子体可在静电卡盘组件和腔室壁之间形成电路并引起电弧放电。从静电卡盘组件到接地或从边缘环到esc冷却基底的电弧放电可能对基板造成损伤或以可能造成处理缺陷的方式变更等离子体，即，对处理性能产生负面影响。边缘电弧放电是高功率esc上的电弧放电的主要位置中的一者，并且可使用esc周边上的涂层来减轻。然而，这些涂层存在许多问题，包括它们容易被损坏、腐蚀。涂层是多孔的、容易开裂、难以翻新且昂贵的。

4、因此，需要改进的腔室设计以改进处理性能。

技术实现思路

1、本公开总体包括基板支撑组件，包括：静电卡盘(esc)组件。esc组件包括：冷却基底，所述冷却基底具有顶部表面和外直径侧壁；以及esc，所述esc具有基板支撑表面、底部表面和外直径侧壁，所述esc的底部表面通过粘着层耦合至冷却基底的顶部表面。基板支撑组件包括阻挡环，所述阻挡环设置成围绕冷却基底与esc的外直径侧壁，所述阻挡环屏蔽esc的底部表面和冷却基底的顶部表面之间的接口。

2、本公开的实施例可进一步提供基板支撑组件，包括：静电卡盘(esc)组件。esc组件包括：esc，所述esc具有基板支撑表面和底部表面；以及冷却基底，所述冷却基底设置在esc的底部表面下方。esc的底部表面的一部分水平地延伸超出冷却基底的顶部表面；设施板，所述设施板设置在冷却基底下方，其中冷却基底的底部表面水平地延伸超出设施板；绝缘体板，所述绝缘体板设置在设施板下方，其中绝缘体板的顶部表面的一部分水平地延伸超出冷却基底的底部表面；以及阻挡环，所述阻挡环设置在以下两者之间：水平地延伸超出冷却基底的顶部表面的esc的底部表面、以及水平地延伸超出冷却基底的底部表面的绝缘体板的顶部表面，所述阻挡环环绕冷却基底。

3、本公开的实施例可进一步提供基板支撑组件，包括：静电卡盘(esc)组件。esc组件包括：esc，所述esc具有基板支撑表面和底部表面；以及冷却基底，所述冷却基底设置在esc的底部表面下方。esc的底部表面的一部分水平地延伸超出冷却基底的顶部表面；设施板，所述设施板设置在冷却基底下方；绝缘体板，所述绝缘体板设置在设施板下方，冷却基底的底部表面水平地延伸超出设施板和绝缘体板；接地板，所述接地板设置在绝缘体板下方，所述接地板的一部分水平地延伸超出绝缘体板；以及阻挡环，所述阻挡环设置在以下两者之间：水平地延伸超出冷却基底的顶部表面的esc的底部表面、以及水平地延伸超出绝缘体板的接地板的部分。

技术特征：

1.一种基板支撑组件，包括：

2.如权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包括：

3.如权利要求2所述的基板支撑组件，进一步包括接地板，所述接地板设置在所述绝缘体板下方。

4.如权利要求2所述的基板支撑组件，进一步包括顶部间隙和底部间隙，所述顶部间隙在所述阻挡环和所述esc的所述底部表面之间，所述底部间隙在所述阻挡环和所述绝缘体板的所述顶部表面之间。

5.如权利要求2所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由接合材料形成与所述esc和所述绝缘体板的密封。

6.如权利要求2所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由第一密封形成对esc的真空密封，并且所述阻挡环经由第二密封形成对所述绝缘体板的真空密封。

7.如权利要求6所述的基板支撑组件，其中所述esc和所述阻挡环在所述第一密封的相对侧上。

8.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述冷却基底包括至少一个冷却区，每个冷却区耦合至冷却供应。

9.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环由陶瓷材料制成。

10.一种基板支撑组件，包括：

11.如权利要求10所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由紧固件耦合至所述绝缘体板和所述冷却基底。

12.如权利要求10所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由第一密封形成对esc的真空密封，并且所述阻挡环经由第二密封形成对所述绝缘体板的真空密封。

13.如权利要求10所述的基板支撑组件，进一步包括顶部间隙，所述顶部间隙在所述阻挡环和水平地延伸超出所述冷却基底的顶部表面的所述esc的所述底部表面之间。

14.如权利要求10所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由阻挡材料形成与水平地延伸超出所述冷却基底的顶部表面的所述esc的所述底部表面的密封。

15.如权利要求10所述的基板支撑组件，进一步包括接地板，所述接地板设置在所述绝缘体板下方。

16.一种基板支撑组件，包括：

17.如权利要求16所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由第一紧固件耦合至所述冷却基底，并且所述阻挡环使用第二紧固件耦合至所述接地板。

18.如权利要求16所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由第一密封形成对esc的真空密封，并且所述阻挡环经由第二密封形成对所述接地板的真空密封。

19.如权利要求16所述的基板支撑组件，进一步包括顶部间隙，所述顶部间隙在所述阻挡环和水平地延伸超出所述冷却基底的顶部表面的所述esc的所述底部表面之间。

20.如权利要求16所述的基板支撑组件，其中所述阻挡环经由阻挡材料形成与水平地延伸超出所述冷却基底的顶部表面的所述esc的所述底部表面的密封。

技术总结
本文的本公开的实施例包括用于处理基板的设备。更具体地，本公开的实施例提供基板支撑组件，所述基板支撑组件包括静电卡盘(ESC)组件。ESC组件包括：冷却基底，所述冷却基底具有顶部表面和外直径侧壁；ESC，所述ESC具有基板支撑表面、底部表面和外直径侧壁，所述ESC的底部表面通过粘着层耦合至冷却基底的顶部表面。基板支撑组件包括阻挡环，所述阻挡环设置成围绕冷却基底与ESC的外直径侧壁，所述阻挡环屏蔽ESC的底部表面和冷却基底的顶部表面之间的接口。

技术研发人员：T·J·富兰克林,赵在龙,A·苏莱曼,X·常,K·拉马斯瓦米,S·E·巴巴扬,A·侯赛因,D·库默
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17