去夹持的方法和系统技术方案

提供了一种用于在等离子体处理系统中使衬底从静电卡盘（ESC）去夹持的方法。该方法包括使第一气体流到等离子体室中。该方法还包括使第二气体流至衬底的背面以在所述背面下方产生第二气体的高压积聚。该方法进一步包括减少第二气体的流使得至少一部分困于衬底背面下方。该方法还包括对等离子体室抽气以增大在存在于衬底背面下方的第一压强和存在于衬底上方的区域中的第二压强之间的压差，其中所述压差使得衬底能够自ESC抬升。该方法还包括从ESC移除衬底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种用于在等离子体处理系统中使衬底从静电卡盘（ESC）去夹持的方法。该方法包括使第一气体流到等离子体室中。该方法还包括使第二气体流至衬底的背面以在所述背面下方产生第二气体的高压积聚。该方法进一步包括减少第二气体的流使得至少一部分困于衬底背面下方。该方法还包括对等离子体室抽气以增大在存在于衬底背面下方的第一压强和存在于衬底上方的区域中的第二压强之间的压差，其中所述压差使得衬底能够自ESC抬升。该方法还包括从ESC移除衬底。【专利说明】去夹持的方法和系统
技术介绍
用等离子体处理衬底(例如，晶片或平板)以生产电子产品(例如，集成电路或平板显示器)已有很长时间。在等离子体处理中，可将工艺气体注入室中并通电形成等离子体从而在衬底上沉积层或者从而溅射或蚀刻衬底。在等离子体处理中，衬底通常被置于等离子体处理系统的等离子体处理室内部的卡盘的顶上。在等离子体处理过程中，工艺气体流入室中并被激励形成等离子体以处理(例如，蚀刻或沉积)衬底。在完成等离子体处理之后，熄灭等离子体，并从室中移除晶片，以用于进一步处理。在一些室中，在处理过程中，静电卡盘(ESC) 102用于支撑衬底。静电卡盘在本领域中公知，在处理过程中，静电卡盘利用静电力将晶片保持或夹持在卡盘的表面上。为了便于讨论，图1示出了典型等离子体处理系统的高级概念图，包括静电卡盘102。参考图1，静电卡盘102不出为置于室壳体104中。静电卡盘102通常包括至少金属板106,金属板106可由合适的电源(比如RF功率源108)供电。在金属板106上方通常设置有陶瓷板110。晶片112示出为置于陶瓷板110的顶上以进行处理。为了将 晶片112夹持到静电卡盘102的陶瓷板110的上表面，一或多个ESC极120和122可被嵌在陶瓷板110里面并由适当的ESC夹持电压源供电。在图1的示例中，具有两个ESC极的双极ESC被示出。因此陶瓷板110内嵌有正极120和负极122。在处理过程中，当极120和122由ESC夹持电压源(图1中未示出以提高附图清晰度)供电时，各式电容器被形成，且在陶瓷板110的上表面和晶片112的下表面之间产生静电力以将晶片112夹持到陶瓷板110的上表面。为了改善晶片112和ESC102之间的热传递以在处理过程中更好地进行热控制，可采用氦背面冷却。在图1的示例中，导管130被用来提供背面氦冷却，背面氦冷却在处理过程中将传热介质(比如氦气)提供至晶片112的背面。在处理过程中，等离子体被形成在室壳体104内的晶片112上方以处理晶片112。当处理步骤完成，等离子体便被熄灭(例如，用于激励工艺气体以形成等离子体的RF能量被关闭)。在等离子体被关闭之后，通常使用升降销(未图示)将晶片112抬升离开陶瓷板110的表面。为了协助晶片移除过程，可临时产生低能量或低密度等离子体以便使晶片上的电荷能够从晶片112的下表面和陶瓷板110的上表面之间的区域消散。在这种情况下，低RF功率被施加以产生具有低离子能量的低密度等离子体。等离子体被引入来提供用于松开晶片的放电路径。低功率被用来使对晶片的额外的不想要的修改最少化。等尚子体被打开，然后在等待期之后被关闭以允许晶片去夹持(dechuck)。接着，室被泵空，升降销被致动以抬升晶片从而典型地通过合适的机械臂装置移除晶片。在替代工艺中，等离子体被打开，然后升降销在等待期之后被致动，同时等离子体仍然打开。接着，等离子体被关掉且室被泵空，以移除晶片。到目前，所讨论的图1的装置以及晶片移除的工艺是传统的，无需再进一步阐述。但是，有时晶片112可能会卡在陶瓷板110上。例如，如果等离子体去夹持是不可能的(例如，由于工艺中止、等离子体漏失、无约束、晶片弹脱(pop-off)、发生器故障、待处理报警条件、等离子体去夹持故障，等等)，则需要从ESC102安全移除卡住的晶片而不对室部件或晶片产生损伤的过程。在现有技术中，一种用于移除卡住的晶片的方法涉及对晶片112的背面使用高压氦流。一般而言，在钳位电压仍被提供给极120和122的同时提供初始的高体积氦流。例如，80托范围内的氦流可被提供至晶片112的背面，同时钳位电压被提供至极120和122以继续将晶片112保持到ESC102的上表面。然后，移除钳位电压，使得导管130中积聚的压强爆发式地或突然地推动晶片112远离陶瓷板110的上表面。虽然这种方法在将晶片112与ESC102的上表面分离时往往是成功的，但也有缺点。例如，当晶片112从陶瓷板110的上表面爆发式地弹出时，晶片112可能会破碎或者造成其它的损伤，可能助长室内的污染。又例如，爆发式弹出的晶片112可与一或多个室部件碰撞，从而可能损伤室。再进一步地，如果室内有聚合物沉积，则爆发式弹出的晶片112可冲击该聚合物沉积物，从而可能使一些聚合物沉积物剥落或撞离。然后，部分或全部撞离的聚合物沉积碎片可在后续工艺进行时导致微粒污染问题。另一种移除卡住的晶片的方法涉及使用强力。在这种方法中，采用升降销来迫使晶片112离开陶瓷板110的表面。这种方法会使晶片112破裂，导致受损的晶片以及潜在的污染问题。再进一步，由于当升降销试图迫使卡住的晶片离开ESC102的表面时在陶瓷板110的上表面上仍有残留的电荷，所以强力方法(使用用于爆发式弹出的高压氦或用于强力抬升的升降销)会对ESC102的上表面造成损害。这是因为在强力向上抬升的尝试过程中，如果晶片112转动或倾斜，晶片11 2的一个角或边缘与ESC102的上表面接触，则晶片112和/或陶瓷板110的上表面上的残留电荷会足以导致电弧发生，从而损伤陶瓷板110的上表面。作为最后手段，可将室打开，操作者可试图手动移除卡住的晶片。但这是费时又费力的工艺并且由于对吞吐率的负面影响而潜在地是昂贵的，因为需要停止室运行且会花费大量时间来完成在手动移除晶片之后用于继续运行的室的调整。鉴于上述，需要用于从ESC的上表面安全移除卡住的晶片的改进的方法和技术。
技术实现思路
在实施方式中，本专利技术涉及用于使衬底从等离子体处理系统中的静电卡盘(ESC)去夹持的方法。该方法包括使第一气体流入等离子体室。该方法还包括使第二气体流至衬底的背面以在所述背面下方产生第二气体的高压积聚(buildup)。该方法进一步包括减少第二气体的流使得至少一部分困于衬底背面下方。该方法还包括对等离子体室抽气(pumpout)以增大在存在于衬底背面下方的第一压强和存在于衬底上方的区域中的第二压强之间的压差，其中所述压差使得衬底能够自ESC抬升。该方法还包括从ESC移除衬底。上述概要仅涉及本文所公开的专利技术的许多实施方式中的一种且并没有意图限制本专利技术的范围，本专利技术的范围在本文的权利要求中阐述。下面，在本专利技术的详细描述中并结合附图，将更详细地描述本专利技术的这些特征以及其它特征。【专利附图】【附图说明】在附图中，本专利技术以示例的方式进行说明，而非以限制的方式进行说明，其中类似的参考数字指代类似的元素，且其中:图1示出了典型等离子体处理系统的高级概念图。图2根据本专利技术的实施方式示出了用于安全无RF地移除卡住的衬底的过程。图3根据本专利技术的实施方式更详细地示出了安全无RF地移除卡住的衬底的步骤。【具体实施方式】现在将参考本专利技术的附图中所示的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利·S·波沃尔尼，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：
国别省市：