[发明专利]具有减少微粒特性的上电极背衬构件

说明书

相关申请

根据美国法典第35篇第119条，本申请主张享有临时申请 号为60/851,745，名称为“UPPER ELECTRODE BACKING MEMBER WITH PARTICLE REDUCING FEATURES”，递交日为 2006年10月16日的美国临时申请的优先权，其内容在此完整引入作 为参考。

背景技术

在用刻蚀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、 离子注入和光阻移除等技术处理基板时，要使用等离子处理装置。 一种用于等离子处理的等离子处理装置包括具有上下电极的反应 室。在该电极之间建立电场，以将处理气体激活到等离子状态，从 而对反应室内的基板进行处理。

发明内容

提供一种用于半导体基板处理的等离子处理装置的元 件。在一个优选实施方式中，该元件包括粘合到第二构件的第一构 件。该第一构件具有多个第一穿通开口、与等离子接触的表面和第 一热膨胀系数。该第二构件与该第一构件粘合，并具有多个第二穿 通开口，该第二穿通开口与该第一构件中的该开口对应，该第二构 件具有第二热膨胀系数，该第二热膨胀系数大于该第一热膨胀系 数。在室温下该第一和第二开口是没有对齐的，当被加热到升高的 处理温度时，该第一构件中的该开口和该第二构件中的该开口大体 上是同心的。

在一个优选实施方式中，该元件是等离子处理装置的喷 淋头电极组件。

等离子处理装置的喷淋头电极组件的优选实施方式包括 硅内电极，该硅内电极具有与等离子接触的表面，该电极具有多个 轴向的气体分配通道。金属背衬构件与该电极粘合，并包括多个与 该电极中的通道相对应的轴向气体分配通道。该背衬构件中的通道 在径向上比该电极中的通道更大，以减少该第二构件与等离子环境 的接触。在室温下该电极中的通道和该背衬构件中的通道的中心是 没有对齐的，当加热到升高的处理温度时，该电极的通道和该背衬 构件的通道大体上是同心的。

另一个优选方式提供了一种在等离子处理装置中处理半 导体基板的方法。将基板放入等离子处理装置的处理室的基板支架 上。使用该喷淋头电极组件将处理气体引入该反应室。在该反应室 内在该喷淋头电极组件和该基板之间产生来自处理气体的等离子。 使用该等离子处理该基板。

附图说明

图1描绘了等离子处理装置的喷淋头电极组件和基板支 架的实施方式的一部分。

图2A描绘了圆形背衬构件的平面图。

图2B是图2A的放大了的平面图，包括环境温度下的气体 通道。

图2C是图2A的放大了的平面图，包括升高的处理温度下 的气体通道。

图2D是图2A的放大了的平面图，包括最高处理温度下的 气体通道。

图3是图2A的放大了的平面图，描绘了非圆形的气体通 道。

图4是该背衬构件连接到上电极的横断面视图，包括弹性 体粘合材料和导电构件。

图5是该背衬构件连接到上电极的横断面视图，包括凸起 的周边以减少该弹性体粘合材料与等离子环境的接触。

图6是背衬构件和上电极的横断面视图，包括具有不一致 厚度的弹性体粘合材料。

图7A描绘了该背衬构件的平面图，包含多个片段，该多 个片段形成一个分段的同心环。

图7B描绘了该背衬构件的平面图，包括六边形的多个块。

图8描绘了该背衬构件的横断面图，其包括通过较薄的 弯曲段连接起来的较厚的段。

具体实施方式

在集成电路制造过程中，为了获得可靠的器件并保持高 产量，有必要对半导体晶圆表面的特定污染物进行控制。在光刻或 刻蚀步骤中，晶圆表面上微粒的出现可能会干扰该处的图形转换。 因此，这些微粒可能导致关键特性的缺陷，该关键特性包括门结构、 金属间(intermetal)电介质层或金属连线，并导致集成电路元件出 现故障或失效。