[发明专利]包括用于静电卡盘的弹簧销组件的基板连接器

说明书

在基板处理期间提供到基板的连接的基板连接器包括弹簧销组件，所述弹簧销组件限定第一触头并且包括第一凹槽。保持弹簧夹包括布置在所述第一凹槽中的主体和从所述主体延伸的突起。第二触头包括限定第二凹槽的主体。所述第二触头围绕所述弹簧销组件的所述第一触头布置。所述保持弹簧夹的所述突起延伸入所述第二触头的所述第二凹槽中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月21日提交的美国实用专利申请No.15/681,556的优先权。上述申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及基板处理系统，更具体地涉及一种基板连接器，所述基板连接器包括用于在基板处理系统中使用的静电卡盘的弹簧销组件。

背景技术

这里提供的背景描述是为了在总体上介绍本发明的语境。在本背景技术部分中所描述的范围内，当前提及的发明人的工作，以及在申请时可能无法以其他方式视为现有技术的描述的各方面，既未明确也未暗含为针对本发明的现有技术。

在诸如半导体晶片之类的基板的处理期间，执行包括沉积、蚀刻和/或其他基板处理的各种工艺。用于执行蚀刻的基板处理系统通常包括具有诸如静电卡盘之类的基板支撑件的处理室。诸如半导体晶片之类的基板可以布置在基板支撑件上。可以将包括一种或多种蚀刻气体和/或载气的处理气体混合物引入到处理室中以蚀刻基板上的膜。可以在处理室中激发等离子以激活化学反应。

在一些应用中，期望在处理期间控制基板上的偏置(bias)。已经使用弹簧销或其他连接方式将接地、DC偏置或AC偏置施加到基板的背面。但是，由于基板和ESC部件之间的热膨胀系数(CTE)失配，基板在处理期间可能会相对于ESC横向移动。

现在参照图1和图2，示出了用于提供到基板的连接的示例。在图1中，基板14被布置在基板支撑件10(例如ESC)上。基板支撑件10包括上层16(例如粘合剂)和金属壳体20。连接器22穿过金属壳体20并且连接到弹簧销24。弹簧销24的上端被偏置抵靠在基板14的底表面上。弹簧销24在基板处理期间保持在固定的横向位置中。然而，由于基板和基板支撑件10的部件之间的CTE热失配，基板14横向移动。该横向移动导致沿着基板14的底表面的摩擦，这磨损了弹簧销24并且损坏了基板14。

在图2中，触头30被焊接到基板14的底表面。导体32被焊接到触头30并且被附接到连接器22。虽然导体32允许触头30在处理期间与基板14一起移动，但是导体32和触头30通常由不同的材料制成并且经历CTE失配。随着时间的流逝，由于导体32和触头30之间的CTE失配，导体32和触头30之间的焊点经历疲劳(fatigue)并且最终失效。

发明概述

一种基板连接器在基板处理期间提供到基板的连接，并且包括弹簧销组件，所述弹簧销组件限定第一触头并且包括第一凹槽。保持弹簧夹包括布置在所述第一凹槽中的主体和从该主体延伸的突起。第二触头包括限定第二凹槽的主体。所述第二触头围绕所述弹簧销组件的所述第一触头布置。所述保持弹簧夹的所述突起延伸入所述第二触头的所述第二凹槽中。

在其他特征中，所述第二触头被焊接到所述基板上。所述基板连接器布置在所述基板和基板支撑件之间。所述基板支撑件包括静电卡盘。所述保持弹簧夹的主体具有“C”形横截面。

在其他特征中，所述保持弹簧夹允许所述弹簧销组件和所述第二触头之间的相对运动。所述第二触头包括位于其顶表面上的多个间隔物。所述弹簧销组件进一步包括限定腔体、第一开口和第二开口的第一部分。所述第一触头布置在所述腔体中，从所述第一开口延伸并且包括弧形触头、圆柱体和基部。第二部分被可移除地容纳在所述第二开口中。

在其他特征中，所述弹簧销组件进一步包括与所述基部的倾斜表面接触的球，以及布置在所述第二部分和所述球之间的弹簧。所述第二部分限定腔体。导体包括布置在所述腔体中并焊接到所述第二部分的端部。