[發明專利]屏蔽性蓋加熱器組件

有效

• 申請號: 200980110363.8
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101978475A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 邁克爾·D·威爾沃斯;大衛·帕拉加斯維勒;瓦倫頓·N·圖杜羅;斯蒂芬·源
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/3065
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷;南霆

技術領域

本發明的實施例大致主要半導體襯底處理系統。更具體地，本發明涉及用于等離子體處理系統的屏蔽性(shielded)蓋加熱器組件。

背景技術

在制造集成電路中，需要對多種處理參數進行精確控制，以在襯底內獲得一致的結果以及可在襯底之間重現的結果。隨著用于形成半導體器件的結構的幾何尺寸限制接近技術極限，更嚴格的容限度(tolerance)及精密的加工控制對于制造的成功是重要的。然而，由于幾何尺寸的縮減，精確的臨界尺寸(critical?dimension)及蝕刻處理的控制已經變得越來越困難。

許多半導體器件在等離子體存在的情況下進行處理。如果等離子體未均勻地位于襯底的上方，則處理結果也可能不均勻。

雖然已證明傳統的等離子體處理室在較大的臨界尺寸具有穩健的性能，但控制等離子體均勻度的現存技術為可改良等離子體均勻度的區塊，以促成下一世代的次微米結構(如具有約55nm及超過此范圍的臨界尺寸)的成功制造。

本發明人已經發現對于用于對處理室的蓋溫度進行控制的加熱器的設計進行改善在等離子體均勻度上具有有益的效果。

發明內容

本發明的實施例主要提供了一種屏蔽性蓋加熱器。其它實施例提供了用于控制等離子體處理室的蓋溫度的方法及設備。方法和設備增強了在等離子體處理室中的等離子體位置的位置控制，且可用于蝕刻、沉積、注入及熱處理系統，以及期望控制等離子體位置的其它應用。

在一個實施例中，提供了一種屏蔽性蓋加熱器，其包含將加熱器元件夾置于其間的鋁底座與RF屏蔽件。熱絕緣體設置于RF屏蔽件上。

在另一個實施例中，提供了一種屏蔽性蓋加熱器，其包含鋁底座、RF屏蔽件及加熱器元件。此底座具有形成于其內的、容納加熱器元件的溝槽。RF屏蔽件覆蓋住該溝槽，以封閉住加熱器元件。

在另一個實施例中，屏蔽性蓋加熱器包含與其耦接的電感器線圈。電感器線圈可選擇地是可變電感器，由此使得能夠調節電感，以在處理室中定位等離子體。

在另一個實施例中，提供了一種等離子體處理室，其包含：由蓋所封閉住的腔室主體；設置于腔室主體中的襯底支撐件；鄰近蓋設置的線圈，以將RF功率耦合到腔室主體中的氣體；以及耦合到蓋的屏蔽性蓋加熱器。該蓋加熱器包含將加熱器元件夾置于其間的鋁底座及RF屏蔽件。該蓋加熱器系可選擇地包含電感器線圈。

在另一個實施例中，提供一種轉變等離子體處理室的處理，其包含：判定等離子體在處理室中的位置；選擇耦接到蓋加熱器的電感器線圈的電感及/或位置，其會使得等離子體位置由所判定的位置移動到目標位置；以及利用具有所選擇的電感及/或位置的電感器線圈來對襯底進行等離子體處理。

附圖說明

為讓本發明的上述特征更明顯易懂，通過參考部分如附圖所示的實施例，可以得到如上所述的本發明的更具體的描述。須注意的是，因為本發明可以容許其他等效實施例，所以附圖僅揭露了本發明的特定實施例并因此并非用以限定本發明的范圍。

圖1是示例半導體襯底處理設備的示意圖，其包含根據本發明的一個實施例的屏蔽性蓋加熱器；

圖2A-B是屏蔽性蓋加熱器的兩個實施例的示意截面圖；

圖3是圖1的屏蔽性蓋加熱器的一個實施例的等角視圖；

圖4是圖1的屏蔽性蓋加熱器的一個實施例的俯視圖；

圖5是屏蔽性蓋加熱器的一個實施例的局部前視圖；

圖6是屏蔽性蓋加熱器的一個實施例的局部后視圖；

圖7是屏蔽性蓋加熱器的另一實施例的局部側視圖；以及

圖8是用等離子體處理襯底的方法的一個實施例的流程圖。

為便于了解，在可能的情況下，附圖中相同的附圖標記表示對于附圖公共的相同組件。也預料到實施例采用的組件和特征可應用到其它實施例而不需特別詳述。

具體實施方式

圖1圖示了示例性等離子體處理室100的示意圖，其具有本發明的屏蔽性蓋加熱器180的一個實施例。等離子體處理室100的特定實施例在圖1中示出為蝕刻反應器，但是預期到屏蔽性蓋加熱器180可被有利地用在其它形式的等離子體處理室中，包含化學氣相沉積室、物理氣相沉積室、注入反應室(implantation?chamber)、氮化反應室、等離子體退火室、等離子體處理室以及灰化反應室。因此，圖1的等離子體處理室的實施例是用于說明的目的，并非用于限制本發明的范圍。