[實用新型]適于覆蓋半導體處理腔室的至少一部分內壁的上腔室襯墊

無效

• 申請號: 200620134727.X
• 申請日: 2006-08-21
• 公開（公告）號: CN200988860Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: R·S·克拉克;J·Z·Y·何
• 申請（專利權）人: 應用材料有限公司
• 主分類號: C23C4/00
• 分類號: C23C4/00;H01L21/3065
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

【001】本實用新型實施例一般涉及真空處理腔室，其用于在半導體襯底等中刻蝕高縱橫比部件。更具體地，本實用新型一般涉及上腔室襯墊，其適合用在真空處理腔室中以刻蝕高縱橫比部件。

背景技術

【002】對更快、功能更強的集成電路(IC)器件的要求已經對IC制造技術提出新的挑戰，包括需要刻蝕高縱橫比部件，如諸如半導體晶片的襯底上的溝槽或通孔。例如，在某些動態隨機存取存儲器中應用的深溝槽存儲結構要求在半導體襯底中刻蝕深的高縱橫比溝槽。深硅溝槽刻蝕通常是在反應離子刻蝕(RIE)工藝中用二氧化硅掩膜進行的。

【003】在刻蝕高縱橫比部件中具有強大性能的傳統系統是CENTURA?HART^TM刻蝕系統，其可從位于加利福尼亞Santa?Clara的應用材料公司得到。HART^TM刻蝕系統利用MERIE反應器，該反應器能夠刻蝕具有高達70∶1縱橫比的溝槽，同時保持從中央到邊緣5％的溝槽深度一致性。然而，為了使得能夠制造具有亞90納米臨界尺寸的集成電路，電路設計者要求提高的溝槽一致性，甚至在高縱橫比的情況下。因此，希望提高刻蝕性能，從而使得下一代器件能夠實現。

【004】因此，需要用于刻蝕高縱橫比部件的改進裝置。

實用新型內容

【005】本實用新型實施例提供一種裝置，如適于刻蝕高縱橫比的部件的處理腔室。其它實施例包括用在處理腔室中的上腔室襯墊。

【006】在一個實施例中，上腔室襯墊包括圓柱主體，其具有在外表面上形成的凹口。狹槽位于凹口中并穿過所述主體。圓柱主體包括上邊緣和下邊緣。法蘭從所述主體的上邊緣徑向向外延伸。

【007】在另一個實施例中，上腔室襯墊適于覆蓋半導體處理腔室內壁的至少一部分，其包括具有上邊緣和下邊緣的圓柱主體。該主體是由開口腔(atrium)形成或覆蓋有氧化物。主體的上邊緣具有徑向向外延伸的法蘭。主體的下邊緣包括嚙合部件，其經配置與第二襯墊緊密配合。凹口是在主體的外表面上形成的，并具有位于其中的狹槽。狹槽延伸穿過主體。

【007.1】在另一個實施例中，一種適于覆蓋半導體處理腔室內壁的至少一部分的上腔室襯墊，該襯墊包括具有上邊緣、下邊緣、外壁和內壁的圓柱鋁主體，釔或釔氧化物中的至少一種的涂層，其設置在所述主體的內壁上，從所述主體的上邊緣徑向向外延伸的法蘭，形成在所述下邊緣中，并經配置從而與第二襯墊匹配的階梯狀的嚙合部件，從所述主體的內表面徑向向內延伸并具有上表面的唇狀體，該上表面具有形成在其中的O形圈凹槽，在所述主體的外表面中形成并具有多個固定孔的凹口，形成在所述主體的外壁中的凹陷，設置在所述凹陷處并穿過所述主體形成的孔；和設置在所述凹口中并穿過所述主體形成的狹槽。

【008】在一個實施例中，處理腔室包括腔室主體，其具有位于其中的噴頭組件和襯底支撐組件。噴頭組件包括至少兩個流體地隔離的充氣室(plenum)，可透射光學計量信號的區域，以及多個穿過噴頭組件形成的氣體通道，噴頭組件將充氣室流體地耦合至腔室主體的內部容積或空間(interior?volume)。

【009】在另一個實施例中，處理腔室包括腔室主體，其具有位于其中的噴頭組件和襯底支撐組件。噴頭組件包括內部氣體流動區、外部氣體流動區和可透射光學計量信號的區域。所述內部和外部區彼此是流體地隔離的。襯底支撐組件包括至少兩個獨立可控制的且橫向隔開的溫度區。設置光學計量系統，以通過噴頭組件的可透射區域觀察腔室主體的內部容積。襯底支撐組件具有偏壓電源和至少兩個耦合到其上的等離子體電源。

【010】在另一個實施例中，處理腔室包括具有位于其中的氣體分配板和襯底支撐組件的腔體。氣體分配板具有一組外部氣流孔、一種內部氣流孔和一組光學計量孔。內部氣體流動區是通過第一組氣流孔流體地耦合到腔室主體內部容積。外部氣體流動區與內部區隔離，并通過第二組氣流孔耦合到所述內部容積。陶瓷插塞具有多個孔并與光學計量孔和窗口對齊。襯底支撐組件被安置在腔室主體中并具有至少兩個獨立可控制的且橫向隔開的溫度區。安置光學計量系統以便通過窗口、插塞中的孔和光學計量孔限定的光學通道觀察腔室主體的內部容積。襯底支撐組件具有偏壓電源和至少兩個耦合到其中的等離子體電源。

【011】在另一個實施例中，提供了一種用于刻蝕高縱橫比部件的方法，其包括向混合歧管提供多種氣體，控制從混合歧管流到處理腔室中不同區域的混合氣體比率；并旁路混合歧管向處理腔室的至少一個區域提供至少一種直接注入氣體。