[发明专利]包括法拉第笼的静电卡盘和相关的操作、监控和控制方法

说明书

本发明涉及包括法拉第笼的静电卡盘和相关的操作、监控和控制方法。将陶瓷组件附接到具有碗形状的下支撑结构。陶瓷组件具有构造成支撑衬底的顶表面。至少一个夹持电极位于陶瓷组件的上部区域内。主射频(RF)功率输送电极位于陶瓷组件内在至少一个夹持电极的竖直下方的位置处，使得陶瓷组件的在主RF功率输送电极与至少一个夹持电极之间的区域基本上没有其他导电材料。多个RF功率输送连接模块以基本均匀的方式围绕陶瓷组件的周边分布。RF功率输送连接模块中的每一个被配置为在其相应位置处形成从下支撑结构到主RF功率输送电极的电连接件。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造。

背景技术

许多现代的半导体芯片制造工艺在等离子体处理室内执行，在等离子体处理室内，诸如晶片之类的衬底被支撑在静电卡盘上。在某些情况下，将射频(RF)信号传输通过静电卡盘，以提供用于在静电卡盘上方的区域内的等离子体的产生和/或RF偏置。RF信号通常传输到静电卡盘的底部并通过电容耦合流过静电卡盘的内部结构，以到达覆盖静电卡盘的区域。静电卡盘的内部结构可以在不同的静电卡盘之间变化，从而通过不同的静电卡盘引入RF信号的传输变化。此外，静电卡盘的内部结构可以在方位角上变化，从而导致在使RF信号传输通过静电卡盘的的过程中方位不均匀。就是在该背景下，出现本发明。

发明内容

在一示例性实施方式中，公开了一种静电卡盘。该静电卡盘包括：陶瓷组件，其具有包括被配置成支撑衬底的区域的顶表面。该静电卡盘还包括：至少一个夹持电极，其沿基本上平行于所述陶瓷组件的所述顶表面的方位定位在所述陶瓷组件内并且在所述陶瓷组件内的上部位置处，使得所述陶瓷组件的在所述至少一个夹持电极和所述陶瓷组件的所述顶表面之间的区域基本上不含其他导电材料。该静电卡盘还包括：主射频(RF)功率输送电极，其沿基本上平行于所述陶瓷组件的所述顶表面的方位定位在所述陶瓷组件内并且在所述至少一个夹持电极竖直下方的位置处，使得所述陶瓷组件的在所述主RF功率输送电极和所述至少一个夹持电极之间的区域基本上不含其他导电材料。所述主RF功率输送电极被配置为水平延伸穿过所述陶瓷组件，以至少跨越在所述陶瓷组件的所述顶表面的被配置成支撑所述衬底的所述区域下方的区域。该静电卡盘还包括：由导电材料形成的下支撑结构。所述下支撑结构具有由底板构件和从所述底板构件向上延伸的环形壁构件形成的碗形状。所述陶瓷组件被固定到所述下支撑结构，使得所述陶瓷组件的底表面的外周区域由所述下支撑结构的所述环形壁构件的顶表面支撑，其中所述下支撑结构的内部区域暴露于所述陶瓷组件的所述底表面的一部分。该静电卡盘还包括：多个RF功率输送连接模块，其以基本均匀的方式围绕所述陶瓷组件的周边分布。所述多个RF功率输送连接模块中的每一个被配置成在其各自的位置形成从所述下支撑结构到所述主RF功率输送电极的电连接件以在其各自的位置形成从所述下支撑结构到所述主RF功率输送电极的RF功率传输路径。所述下支撑结构、所述多个RF功率输送连接模块和所述主RF功率输送电极一起形成法拉第笼，以围绕所述静电卡盘的内部区域引导RF功率传输。