[發明專利]用于控制電容耦合等離子體處理室內的氣流傳導的方法和裝置

有效

• 申請號: 200780047659.0
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101568996A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 拉金德爾·德辛德薩;杰瑞爾·K·安多里克;斯科特·史蒂夫諾特
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H05H1/46
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 吳貴明;張 英

背景技術

集成電路是由晶片或基板形成的，在晶片或基板上形成有圖案化的微電子層。在基板處理過程中，經常使用等離子體在基板上沉積薄膜或者刻蝕該薄膜上的預定部分。下一代微電子層中特征尺寸的縮減和新材料的應用賦予了等離子體處理設備新的要求。更小的特征、更大的基板尺寸和新的處理技術，比如雙嵌入刻蝕技術，要求對整個基板的等離子體密度和一致性等等離子體參數的精確控制，以提高產量。

發明內容

提供一種用于控制等離子體處理室內的氣流傳導的裝置的實施方式，包括面對下電極設置的上電極，該下電極適于支撐基板，該裝置包含基礎(ground)環，被配置為同心地圍繞該下電極，該基礎環包括形成于其中的第一組狹槽；旁路阻塞環；設置于該基礎環和旁路阻塞環上方的覆蓋環，該覆蓋環包括形成于其中的第二組狹槽；以及適于使該旁路阻塞環相對于該基礎環運動的機構，以將通過該第一和第二組狹槽的氣流傳導控制在以下兩者之間：(i)打開狀態，其中該第一組狹槽與該第二組狹槽流體連通，從而使得氣體可以通過該第一和第二組狹槽流動以及(ii)關閉狀態，其中該第一組狹槽被該旁路阻塞環阻塞，從而使得氣體不能通過該第一和第二組狹槽流動。

提供另一種用于控制等離子體處理室內的氣流傳導的裝置，包括面對下電極設置的上電極，該下電極適于支撐基板，該裝置包含固定的基礎環，被配置為同心地圍繞該下電極，該基礎環包括形成于其中的第一組狹槽；固定的覆蓋環，包括形成于其中的第二組狹槽；設置于該基礎環和覆蓋環之間的旁路阻塞環，該旁路阻塞環包括形成于其中的第三組狹槽；以及適于使該旁路阻塞環相對于該基礎環旋轉的機構，以改變該第一和第三組狹槽之間的重疊量，從而將通過該第一、第二和第三組狹槽的氣流傳導控制在以下兩者之間：(i)打開狀態，其中該第一組狹槽與該第三組狹槽流體連通，從而使得氣體可以通過該第一、第二和第三組狹槽流動以及(ii)關閉狀態，其中該第一組狹槽被該旁路阻塞環阻塞，從而使得氣體不能通過該第一、第二和第三組狹槽流動。

提供一種用于控制等離子體處理室內的氣流傳導的裝置的另一種實施方式，包括面對下電極設置的上電極，該下電極適于支撐基板，該裝置包含固定的基礎環，被配置為同心地圍繞該下電極，該基礎環包括形成于其中的第一組狹槽；設置于該基礎環上的固定的覆蓋環，該覆蓋環包括形成于其中的第二組狹槽，該第二組狹槽中的每一個均與第一組狹槽的相應狹槽對齊；旁路阻塞環，設置于該基礎環下，該旁路阻塞環包括形成于其上的突起，其中在每個突起和限定相應第一狹縫的內表面之間的間隔確定了通過該第一和第二組狹槽的氣流傳導；以及適于使該旁路阻塞環相對于該基礎環運動的機構，以調整該間隔以使通過該第一和第二組狹槽之間的氣流傳導在以下兩者之間變化：(i)打開狀態，其中該第一組狹槽與該第二組狹槽流體連通，從而使得氣體可以通過該第一和第二組狹槽流動以及(ii)關閉狀態，其中該第一組狹槽被該旁路阻塞環阻塞，從而使得氣體不能通過該第一和第二組狹槽流動。

附圖說明

圖1顯示了CCP反應器室的示意圖。

圖2顯示了依照一個實施方式的CCP室的橫截面示意圖。

圖3A顯示了圖2中的區域A的放大視圖。

圖3B-3E顯示了控制在圖3A所示的結構中氣流傳導的裝置的示意圖。

圖3F顯示了控制氣流傳導的裝置的一個替代實施方式的示意圖。

圖4A-4C顯示了控制氣流傳導的裝置的另一個替代實施方式的示意圖。

圖5A-5C顯示了控制氣流傳導的裝置的另一個實施方式的示意圖。

圖6A-6C顯示了依照另一個實施方式控制氣流傳導的裝置。

圖7顯示了依照另一個實施方式控制氣流傳導的裝置。

圖8顯示了依照另一個實施方式控制氣流傳導的裝置。

具體實施方式

在電容耦合RF等離子體(CCP)反應器或反應室中，等離子體是在兩個相對的上下電極之間的空隙內產生的。圖1顯示了處理基板的CCP反應器室的一個實施方式。如圖所示，下電極組件包括聚焦環108、在操作過程中將基板106容納在該室內的適當位置的卡盤104。例如，該卡盤104可以是靜電卡盤，且是通過RF電源供應110供應射頻(RF)電源的。上電極組件包括上電極114和柵板或噴淋頭116。在操作過程中，該上電極114可以是接地的或者是通過另一個RF電源供應120接電源的。氣流是通過導管122供應的，且穿過該柵板116。在該空隙126中氣體被激發為等離子體。等離子體被約束環102a、102b、102c約束。