[发明专利]具有多个嵌入式电极的基板支撑件

说明书

提供了一种用于在等离子体辅助处理腔室中将基板偏压的区域的方法和设备。将基板(或基板的区域)偏压增加了在基板与处理腔室中形成的等离子体之间的电位差，从而将来自等离子体的离子加速朝向基板区域的活性表面。在本文中的多个偏压电极以有利于管理跨越基板的处理结果的均匀性的图案的方式跨越基板支撑件而空间地布置。

背景技术

技术领域

在本文中描述的实施例总体上涉及在半导体制造中使用的处理腔室，具体地，涉及具有被配置为偏压基板的基板支撑组件的处理腔室和偏压基板的方法。

对相关技术的描述

可靠地产生高深宽比特征是半导体器件的下一代超大规模集成0电路(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI)的关键技术挑战之一。形成高深宽比特征的一种方法使用等离子体辅助蚀刻工艺以在基板的材料层(诸如介电层)中形成高深宽比开口。在典型的等离子体辅助蚀刻工艺中，在处理腔室中形成等离子体，并且来自等离子体的离子朝向基板和在基板上的掩模中形成的开口加速，以在掩模表面下方的材料层中形成开口。通常，通过将400kHz至2MHz的范围中的低频RF功率耦合到基板来将离子朝向基板加速，从而在基板上产生偏压电压。然而，将RF功率耦合到基板不会相对于等离子体向基板施加单电压。在常用配置中，在基板和等离子体之间的电位差以RF功率的频率从接近零值振荡到最大负值。缺少单电位(所述单电位将离子从等离子体加速到基板)导致在基板表面处和在基板的材料层中形成的开口(特征)中的大范围的离子能量。另外，由RF偏压产生的不同离子轨迹相对于基板表面而产生离子的大角度分布。当蚀刻高深宽比特征的开口时，大范围的离子能量是不期望的，因为离子没有以足够高的能量到达特征的底部以维持期望的蚀刻速率。相对于基板表面的离子的大角度分布是不期望的，因为其导致特征轮廓的变形，诸如在特征轮廓的垂直侧壁中的颈缩以及弯曲。

因此，本领域中存在有能够在等离子体辅助蚀刻工艺期间在基板的材料表面处提供具有低角度分布的窄范围的高能量离子的需求。

发明内容

本公开内容总体上涉及等离子体辅助处理腔室或者等离子体增强处理腔室。更具体地，在本文中的实施例涉及被配置为在等离子体辅助半导体制造工艺或等离子体增强半导体制造工艺期间向基板的区域提供单独的脉冲(循环)DC电压的静电吸盘(ESC)基板支撑件以及偏压基板的区域的方法。

在一个实施例中，提供了一种基板支撑组件，所述基板支撑组件包括基板支撑件，所述基板支撑件包括：多个第一电极，所述多个第一电极在基板支撑件内，所述多个第一电极中的每个电极与所述多个第一电极中的每个其他电极电隔离且共面，其中所述多个第一电极中的每个电极被配置为通过与基板的区域的电容耦合而向基板的区域提供脉冲DC功率；和第二电极，所述第二电极设置在基板支撑件内并且与所述多个第一电极电隔离，用于将基板电夹持至基板支撑件。

其他实施例提供了一种处理腔室，包括：一个或多个侧壁和底部，所述一个或多个侧壁和底部界定处理容积；和基板支撑件。所述基板支撑件包括：多个第一电极，所述多个第一电极在基板支撑件内，所述多个第一电极中的每个电极与所述多个第一电极中的每个其他电极电隔离且共面，其中所述多个第一电极中的每个电极被配置为通过与基板的区域电容耦合而向基板的区域提供脉冲DC偏压；和第二电极，所述第二电极设置在基板支撑件内并与所述多个第一电极电隔离，用于将基板电夹持到基板支撑件。

在另一个实施例中，提供了一种用多个循环DC电压偏压基板的方法。方法包括以下步骤：使处理气体流到处理腔室中；从处理气体形成等离子体；将基板电夹持到设置在处理腔室中的基板支撑件；和跨越多个区域偏压基板。跨越多个区域偏压基板包括以下步骤：将通过开关系统而提供给设置在基板支撑件中的多个偏压电极的多个循环DC电压通过基板支撑件的第一介电层的电容而耦合到基板的相应区域。在本文中的多个循环DC电压包括一系列的频率和/或多个极性。

附图简单说明