專利名稱：具有變化厚度、輪廓和/或形狀的介電材料和/或空腔的靜電卡盤組件、其使用方法及結(jié)合 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該披露大體上涉及制造半導體器件的裝置和方法。更具體地，該披露涉及一種具有變化厚度、輪廓和/或形狀的介電插入件和/或空腔的靜電卡盤組件、一種在等離子體處理工藝中使用該靜電卡盤組件的方法以及一種結(jié)合有該靜電卡盤組件的裝置，該靜電卡盤組件例如用于在等離子體裝置中支撐半導體晶片。

背景技術(shù)：
在下面的討論中，對某些結(jié)構(gòu)和/或方法進行了參考引用。然而，以下參考引用不應當解釋為承認這些結(jié)構(gòu)和/或方法構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。申請人明確地保留證明這些結(jié)構(gòu)和/或方法不構(gòu)成本發(fā)明背景下現(xiàn)有技術(shù)的權(quán)利。
使用靜電卡盤和/或基座以在該半導體器件的制造過程中支撐晶片、基片或其它類型的工件。通常的靜電卡盤包括導電電極，其安裝在底座上并且由支撐面(seating surface)覆蓋。高溫處理(如濺射蝕刻和離子轟擊)將高純陶瓷材料用于支撐面以減少污染。其它支撐面包括電絕緣材料、介電材料、高純陶瓷、金屬氧化物和其它如藍寶石(單晶Al2O3)的材料。不同類型的靜電卡盤包括基于卡盤中雙電極的雙極設(shè)計和具有單一電極的單極卡盤。
在等離子體處理裝置中的制造過程期間，工件放在支撐面頂部上并且電壓源向該電極電施加偏壓，從而電荷在該電極和該支撐面內(nèi)聚集。所施加的電壓還在該工件的后表面上感應相等且相反的電荷。所聚集的電荷生成靜電力，其將工件吸引并夾緊在該靜電卡盤的支撐面上。
盡管該工件被夾緊，但可使用各種處理，如化學氣相沉積、離子注入、離子束刻蝕和反應性離子蝕刻。在各種處理過程中，利用流到該工件背部的如氦氣的受約束氣體調(diào)節(jié)基片溫度。


發(fā)明內(nèi)容
一個用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件的實施方式，包括導電支撐件，可操作地連接到連接器進而連接到該等離子體處理裝置的RF電路；靜電卡盤陶瓷層，具有在第一分界面的至少第一區(qū)域與該導電支撐件相接觸的第一表面和用于放置(seat)半導體基片的第二相對表面；在該第一分界面的第二區(qū)域在該導電支撐件中的空腔；以及該空腔內(nèi)的介電材料插入件。
另一個用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件的實施方式包括導電支撐件，具有第一表面和第二表面，該第一表面可操作地連接到連接器進而連接到該等離子體處理裝置的RF電路；介電材料層，接觸該導電支撐件的第二表面以形成第一分界面；以及靜電卡盤陶瓷層，在第二分界面具有與該介電材料層相接觸的第一表面。該導電支撐件、該介電材料層和該靜電卡盤陶瓷層形成多層結(jié)構(gòu)。
用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件的又一實施方式包括導電支撐件，可操作地連接到連接器進而連接到該等離子體處理裝置的RF電路，該導電支撐件具有第一表面和第二表面；靜電卡盤陶瓷層，具有與該導電支撐件的第二表面相接觸以形成第一分界面的第一表面并具有容納工件的第二表面；以及在該第二表面內(nèi)的空腔。
一種制造靜電卡盤組件的示例性方法，該靜電卡盤包括導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層，該導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路，該方法包括在該導電支撐件的表面的區(qū)域中形成空腔，該表面與該靜電卡盤陶瓷層相接觸；以及將介電材料結(jié)合入該空腔。
另一種制造靜電卡盤組件的示例性方法，該靜電卡盤包括導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層，該導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路，該方法包括形成包括該導電支撐件和該靜電卡盤陶瓷層的多層結(jié)構(gòu)；以及在該靜電卡盤陶瓷層的空閑表面的區(qū)域中形成空腔以及在該導電支撐件和該靜電卡盤陶瓷層之間形成介電材料層中的至少一個步驟。
一種在等離子體處理工藝期間提高工件上方的通量場的均勻性的示例性方法包括將介電材料結(jié)合入靜電卡盤組件的區(qū)域中；將該工件安裝到該靜電卡盤組件；以及在該工件上建立通量場。在該等離子體處理工藝期間在結(jié)合有介電材料的區(qū)域上方的通量場的值小于未結(jié)合有介電材料的靜電卡盤組件的通量場的原始值。該結(jié)合有介電材料的區(qū)域在導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層之間，該導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到處理裝置的RF電路。
另一種在等離子體處理工藝期間提高工件上方的通量場的均勻性的示例性方法包括在靜電卡盤組件的靜電卡盤陶瓷層的外部表面內(nèi)形成空腔；將該工件安裝到該靜電卡盤陶瓷層的外部表面，從而該空腔被該工件覆蓋；以及在該工件上方建立通量場。在該等離子體處理工藝期間結(jié)合有介電材料的區(qū)域上方的通量場的值小于未結(jié)合有介電材料的靜電卡盤組件的通量場的原始值。



可結(jié)合附圖理解優(yōu)選實施方式的以下詳細描述，其中，相同的標號表示相同的元件，以及其中 圖1示出靜電卡盤組件的示例性實施方式的橫截面示意圖，該組件具有在導電支撐件的空腔內(nèi)且在靜電卡盤陶瓷層下的介電材料插入件。
圖2是示出在用于圖1中的靜電卡盤組件的示例性實施方式的等離子體處理工藝中所形成的電場的角度(α)變化的影響的圖表。
圖3示出靜電卡盤組件另一個示例性實施方式的橫截面示意圖，該組件在導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層之間具有介電材料層。
圖4A和4B示出靜電卡盤組件另一個示例性實施方式的橫截面示意圖，其具有不連續(xù)的分界面(圖4A)和連續(xù)的分界面(圖4B)。
圖5是示出對于圖4B的靜電卡盤組件的示例性實施方式作為徑向位置的函數(shù)的錐形介電材料層的厚度的圖表。
圖6是示出對于圖4B的靜電卡盤組件的示例性實施方式在不同操作頻率下作為徑向位置的函數(shù)的在該等離子體處理工藝中形成的歸一化電場、并具有如圖5所示的錐形介電材料層的厚度的圖表。
圖7示出靜電卡盤組件的另一個示例性實施方式的橫截面示意圖，該組件具有均勻厚度的介電材料層。
圖8示出靜電卡盤組件的又一示例性實施方式的橫截面示意圖，該組件具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔。
圖9是示出在該靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的圖8中的靜電卡盤組件的示例性實施方式的照片。
圖10示出對于具有在該靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的圖8中的靜電卡盤組件的示例性實施方式以及對于不具有該空腔的靜電卡盤，作為邊緣徑向距離的函數(shù)的場的變化的圖表。
圖11是對于標準靜電卡盤組件以及對于具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式，作為徑向位置的函數(shù)的氧化蝕刻率的圖表。
圖12A和圖12B示出蝕刻后的工件的高度的方位角變化。圖12A是在標準靜電卡盤組件上的工件的結(jié)果，以及圖12B是在具有靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式的結(jié)果。
圖13是示出極圖案(pole pattern)的示例性實施方式的示意圖； 圖14示出具有在該靜電卡盤陶瓷層內(nèi)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件的示例性實施方式的橫截面示意圖。
圖15是對于具有在該靜電卡盤陶瓷層內(nèi)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件的各個實施方式，作為徑向位置的函數(shù)的歸一化能量密度的圖表，其中，該嵌入極圖案通過徑向尺寸是不連續(xù)的。
圖16是對于具有在靜電卡盤陶瓷層內(nèi)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件的各個實施方式，作為徑向位置的函數(shù)的歸一化能量密度的圖表，其中，該嵌入極圖案通過該徑向尺寸是連續(xù)的。
圖17示出等離子體處理裝置的示例性實施方式的橫截面示意圖。

具體實施例方式 在等離子體處理裝置(如平行板等離子體蝕刻反應器)中，其中通過網(wǎng)狀電極(showerhead electrode)提供處理氣體，并且支撐在靜電卡盤組件上的工件(如半導體基片)被通過向網(wǎng)狀電極和/或靜電卡盤組件提供RF能量所生成的等離子體進行等離子體蝕刻，通過在該下部電極組件和該等離子體之間的RF耦合來影響等離子體均勻性。為了提高等離子體的均勻性，例如，可通過將介電材料插入件、介電材料層、和/或空腔包括在該靜電卡盤組件的一層中來改變靜電卡盤組件，以改變在工件上方的電場并由此改變該等離子體。該靜電卡盤組件包括導體支撐件、靜電卡盤陶瓷層、以及在該靜電卡盤的一層內(nèi)的介電材料插入件、介電材料層、和/或空腔。在該靜電卡盤陶瓷層內(nèi)的嵌入極圖案可以可選地包括在靜電卡盤組件中。將該介電材料插入件、介電材料層和/或空腔結(jié)合在該靜電卡盤組件的一層中可增加該工件的等離子體蝕刻均勻性。該靜電卡盤組件的其它特征包括由導電材料形成的基板(也稱為下部電極)。該下部電極可通過RF源和用于提供RF匹配等的附屬電路供電。該下部電極優(yōu)選為溫度可控的并且可選擇地包括加熱配置。庫侖力類型(使用介電絕緣體)和約翰生-拉別克(Johnson-Rahbeck)力類型(使用具有108到1013Ω·cm自然電阻的半導體)的靜電卡盤組件均可以被使用。
圖1示出靜電卡盤組件100的示例性實施方式。圖1中的靜電卡盤組件100包括導電支撐件102、靜電卡盤陶瓷層104、空腔106、和在空腔106內(nèi)的介電材料插入件108。由導電金屬(如鋁)形成的導電支撐件102電連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路(未示出)，該等離子體處理裝置用于等離子體處理放置在靜電卡盤陶瓷層104上的工件(如200mm或300mm晶片)。
在圖1中的靜電卡盤組件100中，靜電卡盤陶瓷層104具有在第一分界面114的至少第一區(qū)域112與導電支撐件102接觸的第一表面110、以及用于放置半導體基片(圖未示)的第二相對表面116。靜電卡盤陶瓷層104由例如介電絕緣體材料和/或半導體材料形成。
靜電卡盤組件100的空腔106在第一分界面114的第二區(qū)域120形成在導電支撐件102中。例如，在導電支撐件102中銑削空腔106。在示例性實施方式中，空腔106大體上是圓盤形的，例如，偏心率在0到0.25之間，并且具有外部邊緣122。
在示例性實施方式中，介電材料插入件108位于空腔106中，并且例如，粘合在空腔106中。形成和/或安裝介電材料插入件的其他方法包括例如通過等離子體噴涂、化學氣相沉積、或其它物理和化學氣相沉積技術(shù)直接沉積到該空腔內(nèi)。介電材料插入件108可以是任何合適的形狀和/或輪廓。例如，介電材料插入件108實質(zhì)上占據(jù)空腔106的全部容積，并且具有與第一分界面114連續(xù)的第一表面130。在另一個實例中，介電材料插入件108具有徑向變化的橫截面厚度。在又一個實例中，空腔106和介電材料插入件108大體上是相同的形狀。一種合適的形狀包括圓盤形或大體上圓盤形，例如，偏心率在0到0.25之間。
在又一實例中，介電材料插入件108的實施方式具有外部邊緣132，其在第二分界面134與該空腔106的外部邊緣122相交。第二分界面104具有與包含第一分界面114的平面形成角度(α)的平均坡度。該角度(α)在某些實施方式中可以為90度，例如，該平均坡度和該第一分界面是垂直的，并且在其他實施方式中，可以偏離90度，例如，該平均坡度和該第一分界面是非垂直的。在優(yōu)選的實施方式中，該角度(α)在大于零到小于或等于45度的范圍內(nèi)，可選地小于15度，以及可選地小于6度，以及可選地小于3度。如本文所示，該角度影響在等離子體處理工藝中形成的電場的形狀。
圖2是示出角度(α)的變化對在該等離子體處理工藝中形成的電場的影響的圖表200。對于圖1中靜電卡盤組件的示例性實施方式，該電場Ez(r)/EZ(0.15)被描述為徑向位置(半徑)的函數(shù)。在圖2中，該場被標準化為具有15cm徑向距離的場。用于圖表200的其它參數(shù)包括5cm的空腔半徑(在該空腔的底部處測量空腔半徑)、2mm的介電材料插入件厚度、以及為9(eps)的靜電卡盤電源設(shè)置。曲線202是不具有空腔和介電材料插入件的靜電卡盤組件的電場。曲線204是具有空腔和角度(α)為90度的介電材料插入件的靜電卡盤組件的電場。曲線204是具有空腔和介電材料插入件的靜電卡盤組件的電場，其中，該介電材料插入件的第一表面具有與該空腔底部相同的徑向尺寸，即，是垂直的或者具有90度的角度(α)。曲線206是具有空腔和介電材料插入件的靜電卡盤組件的電場，其中，介電材料插入件的第一表面的徑向尺寸比該空腔底部的徑向尺寸大0.5cm，即，是不垂直的或者具有小于6度(可選地小于3度)的角度(α)。曲線208是具有空腔和介電材料插入件的靜電卡盤組件的電場，其中，該介電材料插入件的第一表面的徑向尺寸比在空腔底部的徑向尺寸大1cm，即，是不垂直的或者具有小于3度(可選地小于1.5度)的角度(α)。參見圖2，相比不垂直的情況，對于垂直的情況，電場中的階躍變化是最劇烈的。
優(yōu)選地，該介電材料插入件108由一種介電材料形成。但是，在一些實施方式中，可使用多于一種的介電材料，例如，其中所選取的材料的介電常數(shù)大體上類似，例如，類似至不足以負面影響等離子體處理工藝的場，以及在其他實施方式中，可使用多于一種的介電材料，例如，其中所選取的材料的介電常數(shù)基本上不同，例如，不同至足以改變該等離子體處理工藝的場。在優(yōu)選的實施方式中，該介電材料插入件108由氮化硼或氮化鋁制成。
作為實例以及對于15cm半徑的靜電卡盤組件，該介電材料插入件的示例性實施方式可以是大體上圓盤形的，其半徑大約為12cm或以下，可選地大約為10cm或以下，以及厚度大約為5mm或以下，可選地為大約2mm或以下。類似的和相關(guān)的值可用于具有不同半徑的靜電卡盤組件。
圖3示出靜電卡盤組件300另一個示例性實施方式的橫截面示意圖，該組件具有在導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層之間的介電材料層。靜電卡盤組件300的該示例性實施方式包括導電支撐件304、介電材料層302、和靜電卡盤陶瓷層306。由導電金屬(如鋁)形成的導電支撐件304可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路(未示出)，該等離子體處理裝置用于等離子體處理放置在靜電卡盤陶瓷層306上的工件(如200mm或300mm半導體晶片)。
在圖3的示例性實施方式中，導電支撐件304、介電材料層302和靜電卡盤陶瓷層306形成多層結(jié)構(gòu)。例如，導電支撐件304具有第一表面310和第二表面312。第一表面310可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路。介電材料層302接觸導電支撐件304的第二表面312以形成第一分界面314。靜電卡盤陶瓷層306的第一表面316在第二分界面318接觸介電材料層302。
在一個示例性實施方式中，該介電材料層302的厚度(t)從中心軸320到外部邊緣322隨徑向而變化。
例如，介電材料層302可包括形成在介電材料層302內(nèi)的一種介電材料，或者可包括多于一種的介電材料，每一種介電材料均具有基本相同的介電常數(shù)。為了使介電材料層302具有徑向變化的介電常數(shù)，該介電材料層302的一個實施方式在橫截面上具有三個區(qū)域。該徑向變化可以是基本上連續(xù)或不連續(xù)的。
在圖4A中所示意性描述的一個實例中，該介電材料層302在徑向中心區(qū)域330內(nèi)比在第一徑向邊緣區(qū)域332或第二徑向邊緣區(qū)域334的任一個中都厚。在徑向中心區(qū)域330和第一徑向邊緣區(qū)域332或第二徑向邊緣區(qū)域334之間的分界面處，該介電材料層302可改變厚度，從而產(chǎn)生不連續(xù)的分界面。所改變的厚度可以在例如毫米或更小的距離上突變，或者可以在厘米或更少的距離上逐漸變化，這取決于對介電常數(shù)和電場所期望的影響。
在圖4B中示意性描述的另一個實例中，該介電材料層302具有錐形表面340和平面表面342。例如，錐形表面340可以是從中心區(qū)域向外為連續(xù)錐形或基本上為連續(xù)錐形。圖3示出連續(xù)錐形表面的實例，以及圖4B示出基本上連續(xù)錐形表面的實例。在圖4B中，錐形表面340基本上連續(xù)的錐形，其具有均勻厚度的第一區(qū)域344以及厚度變化且為錐形的第二區(qū)域346。導電支撐件304的第二表面312被互補成形，以在第一分界面314與介電材料層302的錐形表面340相符，以及介電材料層302的平面342在第二分界面318接觸靜電卡盤陶瓷層306的第一表面316。沿錐形表面340的過渡通常是連續(xù)的并產(chǎn)生連續(xù)的分界面。
在以上每個實例中，沿介電材料層302的各個徑向點的厚度使得可獲得所期望的介電常數(shù)值。該值至少部分基于該介電常數(shù)對該電場具有的影響以及隨后對該等離子體處理工藝的影響而選取，如通過開發(fā)更均勻的電場。例如，該介電材料層在徑向中心區(qū)域內(nèi)的介電常數(shù)值可低于該介電材料層在第一徑向邊緣區(qū)域和第二徑向邊緣區(qū)域內(nèi)的介電常數(shù)。該較小的介電常數(shù)與較低的電容耦合以及被抑制的蝕刻率有關(guān)。可選地，該介電材料層在徑向中心區(qū)域的介電常數(shù)低于該介電材料層在第一徑向邊緣區(qū)域的介電常數(shù)或該介電材料層在第二徑向邊緣區(qū)域的介電常數(shù)。例如，進一步的變化可包括在各個區(qū)域內(nèi)徑向邊緣區(qū)域具有相同的介電常數(shù)值、具有類似的介電常數(shù)值，和/或具有不同的介電常數(shù)值。在不同區(qū)域內(nèi)的介電常數(shù)值的變化可通過以下方式中的一個或多個而改變選擇特定厚度的具有不同介電常數(shù)的材料，以及選擇具有相同的或基本相同的介電常數(shù)并且厚度變化的材料。
圖5是示出對于圖3的靜電卡盤組件的示例性實施方式作為徑向位置的函數(shù)的連續(xù)錐形介電材料層的厚度的圖表500。在圖5的圖表中，該徑向位置從0cm(表示中心軸位置)到16cm(在外部邊緣處)變化，以及厚度(z)從在外部邊緣處的約0mm到在該中心軸位置處的約0.25mm變化。錐形介電材料層的厚度作為徑向位置的函數(shù)的示例性關(guān)系通常是對數(shù)的且連續(xù)的，即便可使用包括不連續(xù)關(guān)系的其他關(guān)系。
圖6示出對于圖4B的靜電卡盤組件的示例性實施方式在不同操作頻率下作為徑向位置(r)的函數(shù)的在該等離子體處理工藝中形成的歸一化電場EZ(r)/EZ(0)、并具有如圖5所示的錐形介電材料層的厚度的圖表。在圖6的圖表600中，表示頻率范圍為從2MHz到100MHz的軌跡。隨著該徑向位置從中心徑向軸朝外部邊緣向外移動，2MHz的軌跡602示出在場內(nèi)的指數(shù)增長。隨著頻率從2MHz增大到73.5MHz，指數(shù)增長減少，直到在73.5MHz處，軌跡604沿EZ(r)/EZ(0)≈1.0是近似平坦的。隨著頻率超過73.5MHz向100MHz增大，該場負指數(shù)地變化。
在另一個示例性實施方式中，該介電材料層302具有從中心軸320到外部邊緣322在徑向上均勻的厚度(t)。
例如，介電材料層302可包括至少兩種介電材料，其中，第一介電材料的介電常數(shù)不同于第二介電材料的介電常數(shù)。為了使介電材料層302具有徑向變化的介電常數(shù)，該介電材料層302的實施方式具有橫截面區(qū)域，并且具有不同介電常數(shù)的介電材料位于不同的橫截面區(qū)域內(nèi)。根據(jù)所選擇的介電材料，該徑向變化可以是基本上連續(xù)的或不連續(xù)的。
在圖7中示意性描述的一個實例中，介電材料層302在橫截面上具有三個區(qū)域，這三個區(qū)域包括徑向中心區(qū)域360、第一徑向邊緣區(qū)域362和第二徑向邊緣區(qū)域364。介電材料層302在徑向中心區(qū)域360中的介電常數(shù)低于介電材料層302在第一徑向邊緣區(qū)域362和第二徑向邊緣區(qū)域364中的介電常數(shù)。
在該靜電卡盤組件的示例性實施方式中，該介電材料層包括氮化硼或氮化鋁。進一步地，示例性實施方式可包括介電材料層，其厚度為約5mm或以下，可選地為約2mm或以下。
圖8示出具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的又一示例性實施方式的橫截面示意圖。在該示例性實施方式中，在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)為該工件形成空腔。靜電卡盤組件800的示例性實施方式包括導電支撐件802、靜電卡盤陶瓷層804、以及在靜電卡盤陶瓷層804表面內(nèi)的空腔806。由如鋁的導電金屬形成的導電支撐件802可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路(未示出)，該等離子體處理裝置用于等離子體處理放置在靜電卡盤陶瓷層804上的工件，如200mm或300mm的晶片。
在圖8的靜電卡盤組件800中，導電支撐件802具有第一表面810和第二表面812，并且靜電卡盤陶瓷層804具有與導電支撐件802的第二表面812相接觸以形成第一分界面822的第一表面820，并且具有第二表面824以容納工件826。在優(yōu)選的實施方式中，該空腔是真空空腔。
如圖8中示意性地以及圖9中以照片所描述，在靜電卡盤陶瓷層804的第二表面824內(nèi)形成空腔806。空腔806可以是任何形狀。在一個實例中，該空腔806是圓盤形的或者基本上為圓盤形的，例如，具有在0到0.25之間的偏心率。在另一個實例中，該空腔806具有徑向變化的橫截面厚度(t)。
在又一個實例中，空腔806的實施方式具有外部邊緣832，其具有與包含靜電卡盤陶瓷層804第二表面824的平面形成垂直角度(β)的平均坡度。在一些實施方式中，該角度(β)可以是90度，例如，該平均坡度和靜電卡盤陶瓷層804的第二表面824是垂直的，而在其它實施方式中，可以偏離90度，例如，該平均坡度和靜電卡盤陶瓷層804的第二表面824是不垂直的。在優(yōu)選的實施方式中，該角度(β)在大于零到小于或等于45度的范圍內(nèi)，可選地小于15度，可選地小于6度，以及可選地小于3度。如本文所示，該角度影響在等離子體處理工藝中形成的電場的形狀。
圖10是示出作為從中心軸向外邊緣的徑向距離的函數(shù)的電場EZ(r)/EZ(0.15)變化的圖表1000。在該圖表中，該電場被歸一化為在15cm的電場的值。該圖表1000示出第一軌跡1002的電場，其對應于圖8中具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式，以及示出第二軌跡1004的電場，其對應于不具有空腔的靜電卡盤。該空腔的半徑近似為4cm，并且該靜電卡盤陶瓷層的半徑近似為15cm。示出的在該靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)包含空腔減小了該電場。從圖10可看出，電場中的階躍變化發(fā)生在空腔的徑向外部邊緣上。與不具有空腔的靜電卡盤組件相比，圖表1000示出電場中在接近該空腔的徑向外部邊緣的徑向位置處具有約8％的大變化。
圖11是對于標準的靜電卡盤組件以及具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式，作為徑向位置(以mm為單位)函數(shù)的氧化蝕刻率(以

為單位)的圖表1100。在該圖表中，軌跡1102關(guān)于標準靜電卡盤組件，以及軌跡1104關(guān)于具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式。軌跡1102具有近似貝爾曲線的形狀，具有較低且近似恒定的蝕刻率的從±90mm到±150mm的外部區(qū)域、以及具有增加蝕刻率(高于該外部區(qū)域)的中心在0mm半徑距離上的±90mm的中心區(qū)域。軌跡1104具有在整個0mm到±150mm半徑距離上整體更一致的蝕刻率。軌跡1104呈現(xiàn)三個區(qū)域-中心區(qū)域1110、第一外部區(qū)域1112和第二外部區(qū)域1114。這三個區(qū)域中的每一個的蝕刻率均近似相同，為大約

在外部區(qū)域中的每一個和中心區(qū)域之間是蝕刻率相對降低的區(qū)域1120，從而在蝕刻率曲線上形成傾角。這些蝕刻率相對降低的區(qū)域1120位于對應于該空腔邊緣徑向位置的位置處。
圖12A和圖12B示出蝕刻后的工件的高度上的方位角變化。圖12A是在標準靜電卡盤組件上的工件的結(jié)果，以及圖12B是在具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式上的工件的結(jié)果。不同的蝕刻率具有不同的陰影。如對于在標準靜電卡盤上的工件的圖12A所示，高度上的方位角變化的平均值為187.8nm，3-西格瑪(sigma)值為11.8nm(6.3％)，以及范圍為17.3nm(9.2％)。如對于在具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式上的工件的圖12B所示，高度上的方位角變化的平均值為183.1nm，3-西格瑪值為8.7nm(4.7％)，以及范圍為11.4nm(6.2％)。因此，對比這兩個結(jié)果，可以看出，在具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式上的工件的結(jié)果(圖12B)呈現(xiàn)出更均勻的高度，該高度在整個晶片表面上具有更低的變化和范圍。通常，對于在具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件的示例性實施方式上的工件，方位角變化的通常范圍預期為所具有的3-西格瑪值小于大約5％，可選地小于大約4％，以及范圍小于大約7％，可選地小于大約5％。
極圖案可選地嵌入該靜電卡盤組件的示例性實施方式的該靜電卡盤陶瓷層中。
圖13是示出極圖案的示例性實施方式的示意圖。極圖案可抑制或防止RF電流從晶片的邊緣傳播到中心。該效應可用于迫使蝕刻功率到該系統(tǒng)期望的部分和/或路徑，以通常減小中心區(qū)域內(nèi)的蝕刻功率、增加在外圍區(qū)域內(nèi)的蝕刻功率、和/或使中心區(qū)域內(nèi)的蝕刻功率與外圍區(qū)域內(nèi)的蝕刻功率更緊密地匹配。
在圖13中所示的極圖案1300中，連續(xù)線形成在徑向分布區(qū)域的配置中。這些徑向分布區(qū)域有助于區(qū)別該靜電卡盤的支撐面的不同部分或區(qū)域。例如，同心半圓1302的第一半球1304大體上與同心半圓1302的第二半球1306通過迂回在這些半球中的一個內(nèi)的連續(xù)線而分開，然后在外部點1310和內(nèi)部點1312處結(jié)合這些半球。這產(chǎn)生通過該靜電卡盤徑向尺寸的不連續(xù)的極圖案1320，例如，分散到徑向或周向分開的不同區(qū)域內(nèi)，如從圖14所示的具有嵌入該靜電卡盤陶瓷層中的極圖案的靜電卡盤組件的示例性實施方式的示意性截面圖中可見。這些不同的區(qū)域可通過高電感耦合而互相耦合。除了不連續(xù)的極圖案1320之外，圖14還示出與不連續(xù)極圖案1320電連接的電路1322的一般配置。
該極圖案的示例性實施方式優(yōu)選地由包括鎢的導電金屬形成。當該極圖案由包括鎢的導電金屬形成時，連續(xù)線的寬度近似為0.10英寸。應理解，可使用多種極圖案，包括徑向連續(xù)和徑向不連續(xù)的嵌入極圖案，并且除此之外，這些極圖案的尺寸和布置可基于形成該極圖案的導電金屬的成分和所期望的能量密度的徑向分布而改變。
圖15是對于具有在靜電卡盤陶瓷層中的嵌入極圖案的靜電卡盤組件的各種實施方式，作為徑向位置(以mm為單位)函數(shù)的歸一化能量密度的圖表，其中，嵌入極圖案在該徑向尺寸上是不連續(xù)的。在圖15的圖表1500中，軌跡1502關(guān)于具有通過該徑向尺寸不連續(xù)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件；軌跡1504關(guān)于具有通過該徑向尺寸不連續(xù)的嵌入極圖案和具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件，例如，具有類似于圖14中嵌入極圖案的類似于圖8的靜電卡盤組件；軌跡1506關(guān)于具有通過該徑向尺寸不連續(xù)的嵌入極圖案和具有形成在靜電卡盤陶瓷層下導電支撐件內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件，例如，具有類似于圖14中嵌入極圖案的類似于圖1的靜電卡盤組件。為了對比，軌跡1510示出用于標準靜電卡盤的歸一化能量密度，例如不具有空腔、不具有介電插入件或?qū)?、以及不具有嵌入極圖案的靜電卡盤。
如在圖15中所見，單獨存在的徑向不連續(xù)嵌入極圖案可影響能量密度的徑向分布。另外，與具有可變厚度、輪廓和/或形狀的介電材料和/或空腔相結(jié)合的徑向不連續(xù)的嵌入極圖案可進一步影響能量密度的徑向分布。在每種情況下，示出了這些特征的選擇單獨或者結(jié)合地產(chǎn)生能量密度的特定徑向分布，優(yōu)選地更均勻的能量密度的徑向分布。
圖16是對于具有在該靜電卡盤陶瓷層內(nèi)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件的各種實施方式，作為徑向位置(以mm為單位)函數(shù)的歸一化能量密度的圖表，其中，該嵌入極圖案通過該徑向尺寸是連續(xù)的。在圖16的圖表1600中，軌跡1602關(guān)于具有通過該徑向尺寸連續(xù)的嵌入極圖案的靜電卡盤組件；軌跡1604關(guān)于具有通過徑向尺寸連續(xù)的嵌入極圖案以及具有在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件，例如，具有所提到的嵌入極圖案的類似于圖8的靜電卡盤組件；軌跡1606關(guān)于具有通過徑向尺寸連續(xù)的嵌入極圖案以及具有形成在靜電卡盤陶瓷層下導電支撐件內(nèi)的空腔的靜電卡盤組件，例如，具有所提到嵌入極圖案的類似于圖1的靜電卡盤組件。為了對比，軌跡1610示出標準靜電卡盤的歸一化能量密度，例如，不具有空腔、不具有介電插入件或?qū)印⒁约安痪哂星度霕O圖案的靜電卡盤。
可通過多種方法中的任何一種制造本文中所公開的靜電卡盤組件。
制造靜電卡盤組件的一個示例性方法包括在導電支撐件的表面的區(qū)域中形成空腔，該表面與該靜電卡盤陶瓷層相接觸；以及將介電材料結(jié)合入該空腔。該空腔可通過任何方式形成，包括成型、選擇性沉積、銑削或其它去除方法。
制造靜電卡盤組件的另一個示例性方法包括形成多層結(jié)構(gòu)，其包括導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層；以及在該靜電卡盤陶瓷層的空閑表面的區(qū)域內(nèi)形成空腔以及在該導電支撐件和該靜電卡盤陶瓷層之間形成介電材料層中的至少一步。該多層可通過例如利用插入的銑削和成形操作順序沉積各個層而順序地逐步形成。例如，在該方法包括在該導電支撐件和該靜電卡盤陶瓷層之間形成介電材料層的情況下，可形成具有與該導電支撐件相接觸的錐形表面的該介電材料層。首先可通過例如銑削操作使該導電支撐件本身與介電材料層的形狀互補地成錐形，然后可將該靜電卡盤陶瓷層沉積在該銑削成錐形的表面或者使其獨立于形成的互補地成錐形的表面而形成。在另一個實例中，該介電材料層具有不同厚度(例如，階梯式厚度)的區(qū)域、均勻區(qū)域和錐形或階梯式區(qū)域的組合等等。通過例如銑削操作形成具有與該介電材料層互補的表面輪廓的該導電支撐件，然后可以將該靜電卡盤陶瓷層沉積在銑削后的表面上或者可以使其獨立于所形成的互補地成錐形的表面而形成。
應理解，本文中所公開的靜電卡盤組件可以被制造為用于等離子體處理裝置的新的設(shè)備。另外，可通過改進現(xiàn)有的靜電卡盤組件以包括本文中所公開的特征之一，例如，包括嵌入極圖案和/或具有變化厚度、輪廓和/或形狀的介電材料和/或空腔，來制造本文中所公開的靜電卡盤組件。例如，現(xiàn)有的靜電卡盤組件可具有通過例如銑削而形成在該靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)的空腔，以及如果需要，介電材料插入件或?qū)涌杀活A先形成并粘合到該空腔，或者通過沉積技術(shù)直接形成在該空腔中。
圖17示出等離子體處理裝置1700的示例性實施方式的橫截面示意圖。圖17中的等離子體處理裝置1700是平行板反應器，具有上部網(wǎng)狀電極1702，其面向設(shè)置在反應堆容器1706內(nèi)的靜電卡盤組件的工件支撐面1704。本文中所公開的任何靜電卡盤組件均可結(jié)合入該等離子體處理裝置中。
本文中所公開的并結(jié)合入等離子體處理裝置中的任何靜電卡盤組件均可在等離子體處理工藝過程中提高在工件上方的通量場的均勻性。
在等離子體處理工藝期間提高在工件上方的通量場的均勻性的示例性方法包括將介電材料結(jié)合入靜電卡盤組件的一個區(qū)域內(nèi)；將工件安裝至該靜電卡盤組件；以及在該工件上方建立通量場。在該等離子體處理工藝過程中在結(jié)合有介電材料的區(qū)域上的通量場的值小于未結(jié)合有介電材料的靜電卡盤的通量場的原始值。例如，圖2示出有關(guān)通量場的能量密度的減少。示例性方法可選地在將極圖案嵌入該靜電卡盤陶瓷層中。
結(jié)合有介電材料的區(qū)域可以變化。例如，該區(qū)域可位于導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層之間，該導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到處理裝置的RF電路。
在一個實例中，結(jié)合包括在該導電支撐件第一表面的第一區(qū)域內(nèi)形成空腔。該介電材料位于該空腔中，并且該靜電卡盤陶瓷層接觸該導電支撐件的第一表面和該介電材料的表面。在一個示例性實施方式中，該介電材料插入件是圓盤形，并且該介電材料具有徑向變化的橫截面厚度。所形成的空腔的外部邊緣和該介電材料的外部邊緣在一個分界面相交，該分界面與包含該導電支撐件的第一表面的平面形成角度。該角度可以是垂直的或者非垂直的。
在另一個實例中，結(jié)合包括在該導電支撐件的第一表面和該靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成介電材料的層。在示例性實施方式中，該層由一種介電材料形成并且具有從中心軸到外部邊緣徑向變化的厚度。
在又一實例中，結(jié)合包括在該導電支撐件的第一表面和該靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成介電材料的層。在示例性實施方式中，該層在橫截面上具有三個區(qū)域，并且該介電材料的層在徑向中心區(qū)域比在第一徑向邊緣區(qū)域或第二徑向邊緣區(qū)域中的任一個都厚。
在又一實例中，結(jié)合包括在該導電支撐件的第一表面和該靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成介電材料的層。在示例性實施方式中，該層具有均勻的厚度，并且該層在橫截面上具有三個區(qū)域。這三個區(qū)域包括徑向中心區(qū)域、第一徑向邊緣區(qū)域和第二徑向邊緣區(qū)域。在該徑向中心區(qū)域內(nèi)的介電材料的介電常數(shù)低于在該第一徑向邊緣區(qū)域內(nèi)和該第二徑向邊緣區(qū)域內(nèi)的介電材料的介電常數(shù)。
另一種在等離子體處理工藝期間提高在工件上方的通量場的均勻性的示例性方法包括在靜電卡盤的靜電卡盤陶瓷層的外部表面內(nèi)形成空腔；將該工件安裝至該靜電卡盤的外部表面，從而該空腔被該工件覆蓋；以及在工件上方建立通量場。在等離子體處理工藝期間在結(jié)合有介電材料的區(qū)域之上的通量場的值小于未結(jié)合有介電材料的靜電卡盤的通量場的原始值。例如，圖10示出能量密度的減少，以及圖11示出蝕刻率的變化，這都與通量場有關(guān)。示例性方法可選地將極圖案嵌入該靜電卡盤陶瓷層中。
具有該空腔的區(qū)域可變化。例如，該區(qū)域可以在靜電卡盤陶瓷層的支撐面內(nèi)。
在一個實例中，所形成的空腔具有徑向變化的橫截面厚度。在另一個實例中，所形成的空腔的外部邊緣與包含該靜電卡盤陶瓷層的外部表面的平面形成角度。該角度可以是垂直的或者非垂直的。
盡管結(jié)合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解，可以在不背離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，進行沒有具體描述的添加、刪除、修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件，所述靜電卡盤組件包括
導電支撐件，可操作地連接到連接器進而連接到所述等離子體處理裝置的RF電路；
靜電卡盤陶瓷層，具有在第一分界面的至少第一區(qū)域與所述導電支撐件相接觸的第一表面和用于放置半導體基片的第二相對表面；
在所述第一分界面的第二區(qū)域在所述導電支撐件中的空腔；以及
在所述空腔內(nèi)的介電材料插入件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤組件，其中
所述介電材料插入件基本上占據(jù)所述空腔的全部容積，并且具有與所述第一分界面連續(xù)的第一表面；
所述介電材料插入件是圓盤形，并且所述介電材料插入件具有徑向變化的橫截面厚度；
所述空腔的外部邊緣與所述介電材料插入件的外部邊緣在第二分界面相交，并且其中，所述第二分界面具有與包含所述第一分界面的平面形成垂直角度的平均坡度；
所述空腔的外部邊緣與所述介電材料插入件的外部邊緣在第二分界面相交，并且其中，所述第二分界面具有與包含所述第一分界面的平面形成非垂直角度的平均坡度；
所述介電材料插入件包括氮化硼或氮化鋁；
所述介電材料插入件大體上是圓盤形的，其直徑為大約12cm或以下，以及其厚度為大約5mm或以下；或者
極圖案被嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電卡盤組件，其中
所述介電材料插入件的第一表面與所述第一分界面共面；
所述非垂直角度在大于零到小于或等于45度的范圍內(nèi)；以及/或者
所述極圖案通過所述靜電卡盤的徑向尺寸是不連續(xù)的。
4.一種等離子體處理裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤組件。
5.一種用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件，所述靜電卡盤組件包括
導電支撐件，具有第一表面和第二表面，所述第一表面可操作地連接到連接器進而連接到所述等離子體處理裝置的RF電路；
介電材料層，接觸所述導電支撐件的第二表面以形成第一分界面；以及
靜電卡盤陶瓷層，在第二分界面具有與所述介電材料層相接觸的第一表面；
其中，所述導電支撐件、所述介電材料層和所述靜電卡盤陶瓷層形成多層結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電卡盤組件，其中
所述介電材料層具有從中心軸到外部邊緣徑向變化的厚度；
所述介電材料層在橫截面上具有三個區(qū)域，并且所述介電材料層在徑向中心區(qū)域內(nèi)比在第一徑向邊緣區(qū)域或第二徑向邊緣區(qū)域的任一個中都厚；
所述介電材料層具有錐形表面和平面表面，所述導電支撐件的第二表面成形為在所述第一分界面與所述介電材料層的所述錐形表面相符，并且所述介電材料層的所述平面表面在所述第二分界面接觸所述靜電卡盤陶瓷層的第一表面；
所述介電材料層具有從中心軸到外部邊緣徑向均勻的厚度；
所述介電材料層由至少兩種介電材料形成，第一介電材料的介電常數(shù)不同于第二介電材料的介電常數(shù)；
所述介電材料層在橫截面上具有三個區(qū)域，所述三個區(qū)域包括徑向中心區(qū)域、第一徑向邊緣區(qū)域和第二徑向邊緣區(qū)域，并且其中，在所述徑向中心區(qū)域內(nèi)的介電材料層的介電常數(shù)小于在所述第一徑向邊緣區(qū)域和所述第二徑向邊緣區(qū)域內(nèi)的介電材料層的介電常數(shù)；
極圖案被嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中；
所述介電材料層包括氮化硼或氮化鋁；或者
所述介電材料層的厚度為大約5mm或以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電卡盤組件，其中，所述極圖案通過所述靜電卡盤的徑向尺寸是不連續(xù)的。
8.一種等離子體處理裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電卡盤組件。
9.一種用于等離子體處理裝置的靜電卡盤組件，所述靜電卡盤組件包括
導電支撐件，可操作地連接到連接器進而連接到所述等離子體處理裝置的RF電路，所述導電支撐件具有第一表面和第二表面；
靜電卡盤陶瓷層，具有與所述導電支撐件的所述第二表面相接觸以形成第一分界面的第一表面并具有容納工件的第二表面；以及
在所述第二表面內(nèi)的空腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電卡盤組件，其中
所述空腔大體上是圓盤形的并具有徑向變化的橫截面厚度；
所述空腔的外部邊緣具有與包含所述第二表面的平面形成垂直角度的平均坡度；
所述空腔的外部邊緣具有與包含所述第二表面的平面形成非垂直角度的平均坡度；
所述空腔的外部邊緣具有與包含所述第二表面的平面形成非垂直角度的平均坡度，并且所述非垂直角度在大于零到小于或等于45度的范圍內(nèi)；
極圖案被嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中；或者
極圖案被嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中，并且所述極圖案通過所述靜電卡盤的徑向尺寸是不連續(xù)的。
11.一種等離子體處理裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電卡盤組件。
12.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤組件的方法，所述靜電卡盤包括導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層，所述導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路，所述方法包括
在所述導電支撐件的表面的區(qū)域中形成空腔，所述表面與所述靜電卡盤陶瓷層相接觸；以及
將介電材料結(jié)合入所述空腔。
13.一種制造根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電卡盤組件的方法，所述靜電卡盤包括導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層，所述導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到等離子體處理裝置的RF電路，所述方法包括
形成包括所述導電支撐件和所述靜電卡盤陶瓷層的多層結(jié)構(gòu)；以及
以下(a)和(b)中的至少一個步驟(a)在所述靜電卡盤陶瓷層的空閑表面的區(qū)域中形成空腔，以及(b)在所述導電支撐件和所述靜電卡盤陶瓷層之間形成介電材料層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述方法包括在所述導電支撐件和所述靜電卡盤陶瓷層之間形成介電材料層，并且所述介電材料層具有與所述導電支撐件相接觸的錐形表面。
15.一種在等離子體處理工藝期間提高工件上方的通量場的均勻性的方法，所述方法包括
將介電材料結(jié)合入根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電卡盤組件的區(qū)域中；
將所述工件安裝到所述靜電卡盤組件；以及
在所述工件上方建立通量場，
其中，在所述等離子體處理工藝期間在結(jié)合有所述介電材料的所述區(qū)域上方的通量場的值小于未結(jié)合有所述介電材料的靜電卡盤組件的通量場的原始值，以及
其中，結(jié)合有所述介電材料的所述區(qū)域在導電支撐件和靜電卡盤陶瓷層之間，所述導電支撐件可操作地連接到連接器進而連接到處理裝置的RF電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，結(jié)合包括
在所述導電支撐件的第一表面的第一區(qū)域中形成空腔，其中，所述介電材料位于所述空腔中，并且所述靜電卡盤陶瓷層接觸所述導電支撐件的第一表面和所述介電材料的表面；
在所述導電支撐件的第一表面和所述靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成所述介電材料的層，其中，所述層由一種介電材料形成并具有從中心軸到外部邊緣徑向變化的厚度；
在所述導電支撐件的第一表面和所述靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成所述介電材料的層，其中，所述層在橫截面上具有三個區(qū)域，并且所述介電材料的所述層在徑向中心區(qū)域內(nèi)比在第一徑向邊緣區(qū)域或第二徑向邊緣區(qū)域的任一個中都厚；
在所述導電支撐件的第一表面和所述靜電卡盤陶瓷層的第一表面之間形成所述介電材料的層，其中，所述層具有均勻的厚度并且所述層在橫截面上具有三個區(qū)域，所述三個區(qū)域包括徑向中心區(qū)域、第一徑向邊緣區(qū)域和第二徑向邊緣區(qū)域，并且在所述徑向中心區(qū)域內(nèi)的介電材料的介電常數(shù)低于在所述第一徑向邊緣區(qū)域和所述第二徑向邊緣區(qū)域內(nèi)的介電材料的介電常數(shù)；或者
將不連續(xù)的極圖案嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中
所述介電材料插入件是圓盤形，并且所述介電材料具有徑向變化的橫截面厚度；
所形成的空腔的外部邊緣與所述介電材料的外部邊緣在分界面相交，所述分界面與包含所述導電支撐件的所述第一表面的平面形成垂直角度；
所形成的空腔的外部邊緣與所述介電材料的外部邊緣在分界面相交，所述分界面與包含所述導電支撐件的所述第一表面的平面形成非垂直角度；或
所述介電材料包括氮化硼或氮化鋁，所述介電材料大體上是圓盤形的，其直徑為大約12cm或以下以及厚度為大約5mm或以下。
18.一種在等離子體處理工藝期間提高工件上方的通量場的均勻性的方法，所述方法包括
在根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤組件的靜電卡盤陶瓷層的外部表面內(nèi)形成空腔；
將所述工件安裝到所述靜電卡盤陶瓷層的外部表面，從而所述空腔被所述工件覆蓋；以及
在所述工件上方建立所述通量場，
其中，在所述等離子體處理工藝期間在結(jié)合有所述介電材料的區(qū)域上方的通量場的值小于未結(jié)合有所述介電材料的靜電卡盤組件的通量場的原始值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中
所形成的空腔具有徑向變化的橫截面厚度；
所形成的空腔的外部邊緣與包含所述靜電卡盤陶瓷層的所述外部表面的平面形成垂直角度；
所形成的空腔的外部邊緣與包含所述靜電卡盤陶瓷層的所述外部表面的平面形成非垂直角度；或
將不連續(xù)的極圖案嵌入所述靜電卡盤陶瓷層中。
全文摘要
公開了一種靜電卡盤組件(100)，其具有變化厚度、輪廓和/或形狀的介電材料(108)和/或具有空腔(106)。該靜電卡盤組件包括導電支撐件(102)和靜電卡盤陶瓷層(104)。介電層(108)或者插入件位于該導電支撐件(102)和靜電卡盤陶瓷層之間。
文檔編號H01H23/00GK101278368SQ200680036504
公開日2008年10月1日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者拉金德爾·德辛德薩, 埃里克·倫茨, 路民·李, 費利克斯·科扎克維奇 申請人:朗姆研究公司