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1、10申请公布号CN102027587A43申请公布日20110420CN102027587ACN102027587A21申请号200980118328022申请日2009050812/121,59920080515USH01L21/683200601H01L21/687200601H01L21/3065200601H01L21/20520060171申请人应用材料股份有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人D卢博米尔斯基TF谭崔伦74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人陆嘉54发明名称用以蚀刻半导体晶片的设备57摘要提供一种半导体设备的晶片座。该晶片座可支撑一基板，该晶片座包括。
2、一底座，其具有至少一净化开口与至少一夹持开口，该净化开口是配置用以流动净化气体，该夹持开口是配置用以夹持位于底座上方的基板；该底座具有一密封带，设置于该至少一净化开口与该至少一夹持开口之间，该密封带是配置用以支撑该基板。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010111586PCT申请的申请数据PCT/US2009/0432612009050887PCT申请的公布数据WO2009/140153EN2009111951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图5页CN102027602A1/1页21一种半导体设备的晶片座，该晶片座能支撑一基板，该。
3、晶片座包括一底座，其具有至少一净化开口与至少一夹持开口，该净化开口配置用以流动一净化气体，该夹持开口配置用以夹持该底座上方的该基板，该底座具有一密封带，该密封带设置于该至少一净化开口与该至少一夹持开口之间，该密封带配置用以支撑该基板。2如权利要求1所述的晶片座，其中该至少一夹持开口比该至少一净化开口更靠近该底座的一中心。3如权利要求1所述的晶片座，其中该密封带远离该底座的一边缘，使得在一蚀刻处理期间所产生的一副产物实质上不形成在该密封带上。4如权利要求3所述的晶片座，其中该密封带与该底座的一中心相距约25英寸至约4英寸。5如权利要求1所述的晶片座，其中该密封带置于该底座上，使得在一蚀刻处理期间。
4、以一夹持压力来实质上抵消一处理压力。6如权利要求1所述的晶片座，更包括一底座基部，其组装耦接于该底座，其中该底座是一陶瓷底座，且该底座基部是一金属底座。7如权利要求1所述的晶片座，其中该底座基部具有至少一圆形夹持通道与至少一圆形净化通道，且该至少一圆形夹持通道比该至少一圆形净化通道更靠近该底座基座的一中心。8如权利要求7所述的晶片座，其中该至少一夹持开口是流体耦接于该至少一圆形夹持通道，且该至少一净化开口是流体耦接于该至少一圆形净化通道。9如权利要求8所述的晶片座，其中该圆形夹持通道通过至少一隔离通道耦接该圆形净化通道，该至少一隔离通道配置用以隔离该圆形夹持通道与该圆形净化通道。10一种半导体。
5、设备，包括一腔室，定义一处理区域；一喷头，设置于该腔室的一顶部区域；以及一晶片座，设置于该腔室的一底部区域，其中该晶片座包括一底座，该底座具有至少一净化开口与至少一夹持开口，该净化开口配置用以流动一净化气体，该夹持开口配置用以夹持位在该底座上方的该基板，该底座具有一密封带，该密封带设置在该至少一净化开口与该至少一夹持开口之间，该密封带配置用以支撑该基板。11如权利要求10所述的半导体设备，其中该至少一夹持开口比该至少一净化开口更靠近该底座的一中心。12如权利要求10所述的半导体设备，其中该密封带远离该底座的一边缘，使得在一蚀刻处理期间所产生的一副产物实质上不形成于该密封带上。13如权利要求10。
6、所述的半导体设备，其中该密封带置于该底座上，使得在一蚀刻处理期间以一夹持压力来实质上抵消一处理压力。14如权利要求10所述的半导体设备，其中该晶片座更包括一底座基部，其组装耦接于该底座，其中该底座是一陶瓷底座，且该底座基部是一金属底座。15如权利要求10所述的半导体设备，其中该底座基部具有至少一圆形夹持通道与至少一圆形净化通道，且该至少一圆形夹持通道比该至少一圆形净化通道更靠近该底座基座的一中心。权利要求书CN102027587ACN102027602A1/5页3用以蚀刻半导体晶片的设备技术领域0001本发明与用于半导体制造的组件与设备有关；更明确地，本发明与晶片座及其半导体设备有关。背景技术。
7、0002在处理硅晶片时，良好的产品需要表面均匀一致。为了达成表面均匀性，蚀刻、清洁及/或预清洁处理是用以移除半导体材料、介电材料及/或金属材料。一般而言，蚀刻处理使用各种反应剂及/或等离子来移除半导体材料与产生的副产物。反应剂与副产物会在蚀刻腔室内凝结、形成颗粒，形成于处理腔室内的颗粒及/或副产物会对基板的表面均匀性产生不良影响。0003对于传统蚀刻设备而言，底座是用以支撑蚀刻腔室内的晶片以进行蚀刻处理。在底座的边缘具有密封带以接触基板。冷却水会流过底座以冷却该底座，因此蚀刻剂可以沉积在晶片上。底座也具有被该密封带围绕的数个夹持孔。在蚀刻处理期间，气体是透过夹持孔排出而夹持底座与基板。在基板解。
8、除夹持且从底座升起时，密封带会暴露于蚀刻处理的蚀刻剂及/或副产物中。由于流过底座的冷却水的冷却作用之故，蚀刻剂及/或副产物倾向于凝结在置于底座边缘处的密封带上。当底座上夹持欲蚀刻的另一个晶片时，凝结在密封带上的副产物及/或颗粒会使基板倾斜，导致对晶片的不均匀蚀刻。发明内容0004本发明的实施例是关于晶片座与其半导体设备，其配置了朝向底座中心并与底座边缘相距一段距离的密封带，以提供比习知晶片夹持器更佳的效益。在实施例中，密封带配置于底座的夹持开口与净化开口之间。密封带置成远离底座边缘，以避免反应物及/或副产物在升华期间凝结在密封带上。流经净化开口的净化气体也可移除靠近密封带的反应物及/或副产物。。
9、此外，密封带的位置可避免在夹持基板期间发生底座上基板偏折的情形。0005本发明的实施例包括一种半导体设备的晶片座，该晶片座能支撑一基板。晶片座包括一底座，该底座具有至少一净化开口与至少一夹持开口，该净化开口配置用以流动一净化气体，该夹持开口配置用以将基板夹持在该底座上方，该底座亦具有一密封带，密封带置于该至少一净化开口与该至少一夹持开口之间。该密封带配置用以支撑该基板。0006本发明的其它实施例包括一种半导体设备，该半导体设备包括定义出一处理区域的一腔室。一喷头设置于该腔室的一顶部区域。一晶片座设置于该腔室的一底部区域。该晶片座包括一底座PEDESTAL，该底座具有至少一净化开口与至少一夹持开。
10、口，该净化开口配置用以流动一净化气体，该夹持开口配置用以夹持在该底座上方的该基板。该底座亦可具有一密封带设置于该至少一净化开口与该至少一夹持开口之间。该密封带配置用以支撑该基板。说明书CN102027587ACN102027602A2/5页4附图说明0007参照说明书其它部分以及图式，即可进一步了解本发明的本质与优势；在不同图式中使用了相同的组件符号来代表类似的组件。在部分例子中，与跟随着组件符号且在连字号之后的下标是表示多个类似组件的其中一个。在参照一组件符号但未特别指明下标时，则表示这种多个类似组件的全部。0008图1是本发明的示例蚀刻设备的示意截面图；0009图2是本发明的示例晶片座的示。
11、意图；0010图3是本发明的示例底座基部的上视图；0011图4是本发明的示例晶片底座的截面图；0012图5是一示意图，说明了夹持位在一底座上方的基板；以及0013图6是一示意图，说明从底座解除夹持一基板。具体实施方式0014本发明有关用于蚀刻、清洁或预清洁基板例如硅晶片、液晶显示器基板、太阳能面板基板以及其它基板的晶片座及半导体设备。在实施例中，晶片座可用于如化学气相沉积CVD腔室的沉积腔室中。半导体设备的晶片座能支撑基板，晶片座包括一底座，该底座具有至少一净化开口与至少一夹持开口，净化开口配置用以流动一净化气体，夹持开口配置用以夹持该底座上方的该基板。该底座亦可具有一密封带设置于该至少一净化。
12、开口与该至少一夹持开口之间。该密封带配置用以支撑该基板。密封带的配置可避免反应物及/或副产物在升华期间凝结在密封带上。此外，密封带的位置能避免在夹持基板期间发生基板在底座上偏折的情形。0015图1是本发明的示例蚀刻设备的示意截面图。在图1中，蚀刻设备100包括一处理腔室130，其定义出一处理区域未标示。蚀刻设备100也包括一等离子分布设备PLASMADISTRIBUTIONAPPARATUS110，例如管件、导管及/或岐管，以将处理等离子115散布至置中地放置在处理腔室130内的晶片座120上的基板101。蚀刻设备100可透过等离子分布设备110而与等离子产生器105流体耦接。等离子产生器10。
13、5配置用以产生处理等离子115，处理等离子115被输送至基板101上方。基板101通过一销件PINS140而可受控制地在靠近喷头150的上部位置和下部位置之间移动。基板101可包括至少一半导体结构，例如半导体薄膜、二极管、组件、晶体管、内联机、电路或其各种组合。在实施例中，蚀刻设备100可为例如SICONITM预清洁腔室/系统，其可由应用材料公司APPLIEDMATERIALS，INCOFSANTACLARA，CALIFORNIA提供。0016等离子分布设备110可将等离子产生器105产生的蚀刻等离子115引导至处理腔室130中。在部分实施例中，蚀刻等离子115的供应线路可包括I数个安全关闭阀。
14、未示，其可用以自动或手动关闭处理等离子流到腔室内；以及II质流控制器未示，用以测量通过供应线路的处理等离子115的流量。0017在图1中，处理腔室130的腔室壁未标示所具有的温度可实质上避免蚀刻剂及/或蚀刻处理的副产物凝结于腔室壁上。晶片座120可运作以提供介于约100至约1000的需要温度，以使蚀刻剂凝结于基板101的表面上，使得蚀刻剂可与基板101上的说明书CN102027587ACN102027602A3/5页5材料互相作用。在实施例中，晶片座120的温度约为30。蚀刻剂可与基板101上的材料互相作用，而产生副产物。在副产物产生之后，销件140运作以朝喷头150举起基板101。喷头150。
15、可运作以提供介于约50至约1000的处理温度，以分解副产物及/或使其升华。在实施例中，喷头150的温度可约为180。通过分解及/或升华处理，可移除基板101上的材料。举例而言，副产物的分解处理可为升华处理。0018如图1所示，在蚀刻腔室130内配置至少一泵送通道160，以移除蚀刻剂、副产物及/或已分解的气体。泵送通道160可与例如泵或马达未示耦接，其配置以移除副产物及/或蚀刻剂。在实施例中，泵送通道160具有至少一孔洞未示，副产物可通过该至少一孔洞而被移除。0019在部分实施例中，一RF功率供应器未示可与等离子产生器105耦接，以激发蚀刻剂气体而形成蚀刻等离子115。RF功率供应器可运作以提供。
16、约5瓦至约3000瓦的RF功率。RF功率供应器可以提供RF频率介于约100KHZ与约64MHZ间的功率。0020系统控制器未示可控制蚀刻系统的所有活动。系统控制器执行系统控制软件，其是储存于计算机可读媒体例如内存内的一计算机程序。在实施例中，内存是一硬盘机，但内存也可以是其它种类的内存。计算机程序包括指示特定处理的时序、气体的混合、腔室压力、腔室温度与其它参数的指令组。也可以使用储存于其它内存装置包括例如软盘机或其它适当驱动器的其它计算机程序来操作控制器。0021可由上述控制器执行计算机程序产品来实行用于蚀刻基板上部分薄膜的处理。可以任何传统计算机可读取的程序语言来编写计算机程序码，例如680。
17、00汇编语言、C、C、帕斯卡PASCAL、FORTRAN或其它。可以使用传统文字编辑器来将适当的程序代码输入于单一档案或多个档案中，并将其储存与收录于计算机可用媒体中，例如计算机的记忆系统。当以高级语言键入编码文字时，编码是经编译，而所产生的编译编码接着会连结至预先编译的微软窗口MICROSOFTWINDOWS例程库的一对象码。为了执行所连结的经编译的对象码，系统使用者会激活该对象码，使计算机系统将编码加载内存中；CPU则接着读取并执行编码，以执行程序中所识别的任务。0022图2是本发明的示例晶片座的示意图。在图2中，晶片座120包括底座120A与底座基部120B，底座120A可组装式地与底座。
18、基部120B耦接。在实施例中，底座120A是一陶瓷底座，例如氧化铝AL2O3底座；底座基部120B是一金属底座，举例而言，金属底座基部120B可包括数个铜焊金属组件。0023如图2所示，底座120A包括至少一夹持开口210与至少一净化开口230。此外，底座120A可包括置于夹持开口210与净化开口230之间的一密封带220。密封带220与底座120A可具有相同的材料。夹持开口210配置用以于蚀刻处理期间夹持基板101如图1所示于晶片座120上。净化开口230配置用以流动净化气体，以清除密封带220上的蚀刻剂及/或副产物。密封带220配置成在夹持状态中接触及/或支撑基板101。夹持开口210可配。
19、置成比净化开口230更靠近底座120A的中心。在实施例中，密封带220设置成远离底座120A的边缘，使得蚀刻剂及/或蚀刻处理期间产生的副产物实质上不会凝结在密封带220上。0024在实施例中，是配置密封带220，使得在蚀刻处理期间施加于基板101示于图1中上的处理压力可被夹持压力抵销COMPENSATED。通过实质上使处理压力与夹持压说明书CN102027587ACN102027602A4/5页6力归零，密封带220的配置较佳可在蚀刻处理期间避免基板101的中心及/或边缘偏折DEFLECTION。对于12英寸蚀刻设备的实施例而言，密封带220设置于距离底座120A中心约25英寸至约4英寸处。在。
20、实施例中，密封带220距离底座120A中心约25英寸。0025表一显示了密封带220的位置与基板101的中心及边缘偏折之间的关系。在表一中，底座120A的直径约为12英寸，晶片厚度约750M，处理压力与夹持压力之间的压力差约为05TORR，杨氏模数E约为188106PSI，且蒲松比POISSONRATIOV约为028。0026表一00270028如表一所示，置于距离底座120A中心约25英寸位置处的密封带220比置于距离底座120A中心约3、4、6英寸位置处更能达到所希望的基板101之中心与边缘偏折。应注意本发明的范畴不限于上述实施例，任何熟习该领域技术的人士皆可调整密封带220的位置以达成所。
21、需要的中心与边缘偏折。0029在图2中，夹持开口210可与位在底座120A及底座基部120B之间的圆形CIRCULAR，环形夹持通道210A流体连通。净化开口230可与位在底座120A及底座基部120B之间的圆形净化通道230A流体连通。图3是本发明的示例底座基部的上视图。在图3中，圆形净化通道230A比圆形夹持通道210A更远离底座基部120B的中心。在实施例中，圆形净化通道230A可通过至少一隔离通道310而与圆形夹持通道210A耦接。各隔离通道310包括了例如铁氟龙TEFLON的隔离材料310A，以隔离圆形净化通道230A与圆形夹持通道210A。对于12英寸的蚀刻设备的实施例而言，圆形夹。
22、持通道210A可距离底座基部120B的中心约225英寸，且圆形净化通道230A可距离底座基部120B的中心约425英寸。0030图4是本发明的示例晶片底座的截面图。在图4中，底座120A设置于底座基部120B上方。气体入口通道410与圆形净化通道230A流体连通以提供净化气体。冷却通道420配置在底座基部120B内部以提供冷却流体例如液体及/或气体，进而对底座基部120B与底座120A提供需要的温度。开口430配置于底座120A与底座基部120B中，销件140示于图1中则穿过开口且可受控制地移动，以升起基板101示于图1。0031图5是一示意图，说明夹持在一底座上方的基板。在图5中，基板101。
23、夹持于底座120A上方且与密封带220接触。配置一边缘环510以夹钳底座基部120B上方的底座120A。在蚀刻剂的产生及/或蚀刻剂的凝结期间，在基板101上方会产生一处理压力。处理压力会导致基板101的偏折。为了避免基板101偏折，可透过夹持开口210排出气说明书CN102027587ACN102027602A5/5页7流以产生一夹持压力CHUCKINGPRESSURE，其可实质上补偿COMPENSATE该处理压力。此外，可透过净化开口230与介于底座120A及边缘环510之间的间隙未标示来提供净化气体，以清除蚀刻剂及/或蚀刻处理的副产物。净化气体可移除蚀刻剂及/或蚀刻处理期间所产生的副产物，。
24、因此蚀刻剂及/或副产物实质上并不凝结于密封带220上。0032图6是一示意图，说明从底座解除夹持一基板。在升华期间，基板101被销件140未示于图6、但示于图1中举升向已加热的喷头150。可透过夹持开口210、净化开口230及/或位在底座120A与边缘环510之间的间隙来提供净化气体，以避免颗粒及/或副产物凝结于密封带220上。如图所示，密封带220设置成远离底座120A的边缘，蚀刻剂及/或副产物需自基板101的边缘流经一段距离，以到达密封带220并凝结于其上。此距离可减少副产物及或颗粒凝结在密封带220上的机会。由于密封带220实质上不会有副产物及/或颗粒凝结，在腔室130中所处理的基板10。
25、1的表面也可获得平坦并达成均匀一致的蚀刻。0033经由上述实施例的说明，该领域技术人士应知可在不背离本发明的精神的情况下做出各种修饰例、替代结构及等效例且。此外，为了避免不必要的混淆本发明，本文中已省略了许多习知处理与组件的说明。因此，上述说明不应被作为限制本发明范畴之用。0034由于已提供了一定数值范围，应知除非特别指明，其视为已具体揭示了介于该范围的上下限值之间的每一个区间值至下限值单位的十分的一。在任何陈述数值或陈述范围的区间值以及该陈述范围中其它所述或区间值之间的每一个较小范围也同样包含于本发明中。这些较小范围的上下限值可独立地包含于该范围内或排除于外，且每一个范围无论较小范围中是否包。
26、含其中一个限值，不含上下限值，或包含上下限值两者也都涵盖于本发明中。当所陈述的范围包括其中一个限值或两限值时，也同样包含了排除一个或两个这些限值的范围。0035在本文中以及如附申请专利范围中所使用的单数形式“一”、“一个”及“该”也同样包括其数个形式，除非文字中另外指明。因此，举例而言，在指“一方法”时，也同时包括数个这种方法；而在指“该前体”时，也同样包括一或多个前体以及该领域人士习知的等效例。0036同时，说明书与下列申请专利范围中所使用之用语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”等用语都用于表示所陈述的特征、整数、部件、或步骤的存在，但并不排除其它一或多个特征、整数、部件、步骤、动作或群组的存在。说明书CN102027587ACN102027602A1/5页8图1说明书附图CN102027587ACN102027602A2/5页9图2说明书附图CN102027587ACN102027602A3/5页10图3说明书附图CN102027587ACN102027602A4/5页11图4说明书附图CN102027587ACN102027602A5/5页12图5图6说明书附图CN102027587A。