[發明專利]用于提高等離子體工藝中的處理均勻性的設備和方法

有效

• 申請號: 200880018444.0
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101681785A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 趙建鋼;詹姆士·D·格蒂
• 申請（專利權）人: 諾信公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;C23C16/458
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 張建濤;車 文

相關申請的交叉引用

本申請要求于2007年6月1日提交的美國臨時專利申請No. 60/941,518的權益。此臨時申請的公開內容在此通過引用的方式完整并 入。

技術領域

本發明總體上涉及用于利用等離子體對工件進行處理的設備和方 法，尤其涉及用于提高等離子體處理系統中的等離子體處理均勻性的 設備和方法。

背景技術

用于晶片級應用的均勻等離子體處理是半導體制造工業中所關心 的問題。困擾常規的蝕刻工藝和等離子體處理設備的一個問題是諸如 晶片的工件上的蝕刻速度的不均勻性。工件邊緣效應是此蝕刻速度不 均勻性的通常原因。蝕刻速度的不均勻性能夠通過被處理表面上的最 大和最小側向蝕刻速度之差與整個工件上的平均蝕刻速度的二倍的比 值來確定。通常，最大蝕刻速度發生在工件的外周邊緣附近，而最小 蝕刻速度出現在工件中心附近。

已嘗試使用常規方法來提高工件的整個表面區域上的蝕刻速度的 均勻性。例如，可以采用磁電管來生成等離子體。然而，這種解決方 案通常會增加等離子體處理設備的成本。

希望有一種符合成本效益的解決方案，它解決在常規處理系統內 發生的工件邊緣效應，且相反地影響工件的整個表面區域上的等離子 體處理的不均勻性，并且相反地影響對處理均勻性有負面影響的等離 子體處理的其它失真。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種用于對工件進行等離子體處理的設 備。該設備包括由等離子體可去除材料組成的耗蝕性環。該耗蝕性環 適于繞工件的外周邊緣布置，從而有效增大該工件的外徑。

在另一個實施例中，提供了一種用于對工件進行等離子體處理的 設備。該設備包括構造為包含等離子體的真空封套。該真空封套包括 適于在利用等離子體對工件的第一表面進行處理時接觸并支承該工件 的第二表面的支承基座。設備還包括由等離子體可去除材料組成的耗 蝕性環，該耗蝕性環繞支承在所述基座上的工件的外周邊緣延伸，從 而有效增大該工件的外徑。

在又一個實施例中，提供了一種用于對具有第一表面、第二表面 和連接該第一表面和第二表面的外周邊緣的工件進行等離子體處理的 方法。該方法包括將由等離子體可去除材料組成的耗蝕性環繞所述工 件的外周邊緣布置，以及將工件的第一表面和耗蝕性環暴露于等離子 體。該方法還包括將最大蝕刻速度從工件的第一表面上的位置移位到 耗蝕性環上的不同的位置。

附圖說明

并入本說明書中并構成其一部分的附圖示出了本發明的實施例， 并且與以上給出的本發明的一般性描述和以下給出的詳細描述一起用 于說明本發明實施例的原理。

圖1是包括真空封套和布置在該真空封套內部的晶片提升機構的 等離子體處理系統的透視圖。

圖2是圖1的等離子體處理系統的正視圖。

圖3是圖1和圖2的等離子體處理系統的封套和晶片提升機構的 分解視圖。

圖3A是圖1、圖2和圖3的等離子體處理系統的工件豎直提升機 構的另一個分解視圖。

圖4是大致沿著圖2中的線4-4截取的剖視圖，其中晶片提升機 構被置于升高的位置，并且真空封套的蓋相對于真空封套的基部打開。

圖5是與圖4類似的剖視圖，其中真空封套的蓋與真空封套的基 部接觸，并且晶片提升機構因此被置于降低的位置。

圖6是圖4的一部分的放大視圖。

圖7是圖1至圖6的晶片提升機構的一部分的分解視圖。

圖8A是描繪出處于升高情況下的晶片提升機構的透視圖，其中為 了圖示的清晰起見，僅示出了晶片提升機構的一部分。

圖8B是與圖8A類似的透視圖，圖中描繪出處于升高情況下的晶 片提升機構。

具體實施方式

參考圖1至圖4，等離子體處理系統10一般包括真空容器或封套 12，該真空容器或封套12具有蓋14、該蓋14安放在其上的基部16、 連接到蓋14的一對支承臂18、20、上電極22以及下電極24。處理系 統10還包括分離構件或分離環26，該分離構件或分離環26定位在上 電極和下電極22、24之間并且繞上電極和下電極22、24的外周接觸 對向表面。電極22、24的對向表面一般是平面的平行板，并且具有大 致相等的表面積。