用于静电吸盘的电源信号调节制造技术

示例性半导体处理系统可包括处理腔室及至少部分设置在处理腔室内的静电吸盘。静电吸盘可包括至少一个电极和加热器。一种半导体处理系统可包括电源，向电极提供信号来提供静电力，以将基板紧固至静电吸盘。所述系统还可包括滤波器，所述滤波器通信耦合在电源与电极之间。所述滤波器被配置为在维持基板上的静电力的同时移除因操作加热器而引入吸附信号中的噪声。滤波器可包括有源电路系统、无源电路系统或两者，并且可包括调整电路以设置滤波器的增益，使得来自滤波器的输出信号电平对应于用于滤波器的输入信号电平。于滤波器的输入信号电平。于滤波器的输入信号电平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于静电吸盘的电源信号调节
相关申请的交叉引用
[0001]本申请案主张于2020年9月29日提交的名称为“POWER SUPPLY SIGNAL CONDITIONING FOR AN ELECTROSTATIC CHUCK(用于静电吸盘的电源信号调节)”的美国专利申请案第17/036,048号的权益及优先权，所述美国专利申请的全文据此以引用方式并入。


[0002]本技术涉及用于半导体制造的部件及设备。更具体地，本技涉及静电吸盘部件及其他半导体处理设备。

技术介绍

[0003]通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的工艺使得集成电路成为可能。在基板上产生图案化材料需要形成及移除暴露材料的受控方法。随着器件尺寸不断缩小，沉积的材料可能会在基板上施加应力，这可能导致基板弯曲。在随后的沉积操作期间，晶片弯曲可能影响基板支撑件上的接触，这可影响加热。基板上不均匀的加热分布可影响随后的沉积操作，从而导致基板表面上不均匀的沉积。
[0004]因此，需要能够用于生产高质量元件及结构的改进的系统及方法。本技术解决了这些及其他需求。

技术实现思路

[0005]示例性半导体处理系统可包括处理腔室和至少部分设置在处理腔室内的静电吸盘。静电吸盘可包括至少一个电极和加热器。半导体处理系统可包括电源，向电极提供信号来提供静电力，以将基板紧固至静电吸盘。半导体处理系统还可包括滤波器，所述滤波器通信耦合在电源与电极之间。所述滤波器被配置为在维持基板上的静电力的同时移除因操作加热器而引入的噪声。
[0006]在一些实施例中，滤波器可包括无源电路，所述无源电路包括多个电阻器和电容器、电感器，或两者。所述滤波器可包括电路，所述电路被配置为在45Hz至65Hz的设计频率下提供至少40dB的衰减，并且加热器将基板的温度维持在550℃至650℃。所述滤波器可包括双T带阻电路，其中第一T电路包括至少一个电阻器，所述至少一个电阻器的电阻值是第二T电路中的电阻器的电阻值的约两倍，以及电容器，所述电容器的电容值是第二T电路中的至少一个电容器的电容值的约两倍。滤波器可包括无源级和有源级两者。有源级可包括运算放大器和调整电路，所述调整电路通信耦合至运算放大器以用于设置滤波器的增益，使得来自滤波器的输出信号电平对应于用于滤波器的输入信号电平。
[0007]所述技术的一些实施例涵盖半导体处理方法。所述方法可包括向在半导体处理腔室中支撑基板的静电吸盘施加吸附电压，以及对加热器通电以升高基板的温度。所述方法还可包括在维持基板上的静电力的同时，对提供吸附电压的电源信号进行滤波以移除由加
热器引入至电源信号中的噪声。所述方法可进一步包括在滤波期间设置施加至电源信号的增益，使得输出信号电平对应于输入信号电平。所述方法还可包括在半导体处理腔室中处理基板。在一些实施例中，可以使用上述滤波器电路及配置中的一个或多个滤波器电路及配置来完成滤波。
[0008]示例性电源系统可包括电源，所述电源被配置为向静电吸盘中的电极提供信号；以及滤波器，所述滤波器通信耦合至所述电源。所述滤波器被配置为在维持基板上的静电力的同时，移除因操作静电吸盘中的加热器而引入的噪声。所述滤波器可包括运算放大器和调整电路，所述调整电路通信耦合至运算放大器以用于设置滤波器的增益，使得来自滤波器的输出信号电平对应于输入信号电平。滤波器可包括上述的滤波电路及配置中的任何滤波电路及配置。在一些实施例中，作为示例性电源系统的一部分和/或作为示例性半导体处理系统的一部分提到的电源可被配置为提供随时间变化的电压作为频率为约20Hz、占空比为约20％、幅度为约+/
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1000V并且偏移基本上为0V的方波。
附图说明
[0009]通过参考说明书的剩余部分和附图，可以实现对所公开技术的本质和优点的进一步理解。
[0010]图1图示了根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意性剖视图。
[0011]图2图示了根据本技术的一些实施例的示例性静电吸盘及示例性电源系统的示意性剖视图。
[0012]图3图示了根据本技术的一些实施例的示例性滤波器电路的示意图。
[0013]图4图示了根据本技术的一些实施例的另一个示例性滤波器电路的示意图。
[0014]图5图示了根据本技术的一些实施例的附加示例性滤波器电路的示意图。
[0015]图6图示了根据本技术的一些实施例的用于为静电吸盘的电极供电的方法的流程图。
[0016]图7图示了说明了根据本技术的一些实施例对供应给静电吸盘的功率进行滤波的效果的图表。
[0017]附图中的若干附图被包括作为示意图。应当理解的是，所述附图是为了说明性目的，并且除非特别声明是按比例的，否则不视为是按比例的。此外，所述附图本质上是示意性的，提供所述附图是为了帮助理解，并且与现实表示相比，所述附图可不包括所有方面或信息。出于说明性目的，附图可包括夸大的材料。
[0018]在附图中，类似的部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的电子部件可通过字母及数字来区分，其中数字在相似的部件之间进行区分。
具体实施方式
[0019]许多材料沉积工艺可能是温度敏感的。在各种处理系统中，基板支撑件可以在沉积期间作为基板的热源操作。随着制造工艺的执行，可以在基板上形成多个材料层，这可以在基板上施加多个应力。在许多情况下，所述应力可导致基板一定量的弯曲。用静电吸盘(electrostatic chuck,ESC)吸附可抵消许多弯曲效应以维持更平坦的基板，这可以维持基板支撑件上更均匀的接触，这进而可维持基板上更均匀的加热。
[0020]当处理腔室中的陶瓷加热器在高温下运行时，它是半导电的。例如，当将电流经由晶片及ESC表面运载至接地时，氮化铝陶瓷材料的电阻可下降至约20kΩ。降低的电阻可在加热器与吸附电源系统部件之间产生噪声路径。加热器元件通常带有AC电压及例如在60Hz时为208VAC RMS的电流。AC电压及流经半导体材料的各部分的电流可以提供ESC电极耦合至ESC电源，从而影响电源的调节。用于加热器元件的AC功率、电压及电流的各部分可能叠加在吸附电压及电流之上，从而导致不良的吸附电源调节，此可导致吸附力的扰动。此类扰动可进而导致基板的不期望变形，从而导致沉积中的缺陷。
[0021]本技术通过利用一个或多个吸附功率调节机制移除吸附功率中不需要的电压及电流噪声来克服了所述挑战。例如，可以提供滤波器。所述滤波器被配置为移除或减少通过操作加热器而引入夹持信号中的噪声。滤波器可包括有源电路系统、无源电路系统、或两者，并且可包括调整电路以设置滤波器的增益，使得来自滤波器的输出信号电平对应于用于滤波器的输入信号电平。因此，可以提供改善的膜形成及移除，以及改善的膜特性。
[0022]尽管剩余的公开内容将利用所公开的技术常规地辨识特定的沉积工艺，但是将容易理解的是，所述系统及方法同样适用于其他沉积及清洁腔室，以及可能发生在所述腔室中的工艺。因此，所述技术不应被认为局限于仅用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体处理系统，包括：处理腔室；静电吸盘，所述静电吸盘至少部分地设置在所述处理腔室内，所述静电吸盘包括至少一个电极和加热器；电源，所述电源用于向所述至少一个电极提供信号来提供静电力，以将基板紧固至所述静电吸盘；以及滤波器，所述滤波器通信地耦合在所述电源与所述至少一个电极之间，所述滤波器被配置为在维持所述基板上的所述静电力的同时移除因操作所述加热器而引入的噪声。2.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述滤波器包括无源电路，所述无源电路包括多个电阻器和电容器或电感器中的至少一者。3.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述滤波器包括电路，所述电路被配置为在45Hz至65Hz的设计频率下提供至少40dB的衰减，并且所述加热器将所述基板的温度维持在550℃至650℃。4.如权利要求3所述的半导体处理系统，其中所述滤波器包括双T带阻电路，其中第一T电路包括至少一个电阻器，所述至少一个电阻器的电阻值是第二T电路中的电阻器的电阻值的约两倍，以及电容器，所述电容器的电容值是所述第二T电路中的至少一个电容器的电容值的约两倍。5.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述滤波器包括：无源级；以及有源级，所述有源级与所述无源级通信耦合。6.如权利要求5所述的半导体处理系统，其中所述有源级包括：运算放大器；以及调整电路，所述调整电路通信地耦合至所述运算放大器以用于设置所述滤波器的增益，使得来自所述滤波器的输出信号电平对应于用于所述滤波器的输入信号电平。7.如权利要求1所述的半导体处理系统，其中所述电源被配置为提供随时间变化的电压作为频率为约20Hz、占空比为约20％、幅度为约+/
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1000V并且偏移基本上为0V的方波。8.一种在半导体处理系统中处理基板的方法，所述方法包括以下步骤：向在半导体处理腔室中支撑所述基板的静电吸盘施加吸附电压；对加热器通电以升高所述基板的温度；在维持所述基板上的静电力的同时，对提供所述吸附电压的电源信号进行滤波以移除由所述加热器引入至所述电源信号的噪声；在所述滤波期间设置施加至所述电源信号的增益，使得输出信号电平对应于输入信号电平；以及在所述半导体处理腔室中处理所述基板。9.如权利要求8所述的方法，其中使用无源电路对所述电源信号进行滤波，所述无源电路包括多个电阻器和电容器或电感器中的至少一者。10.如权利要求8所述的方法，其中对所述电源信号进行滤波进一步包括以下步骤：在将所述基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：