[發(fā)明專利]具有響應(yīng)多個RF頻率的等離子體處理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010188964.5
• 申請日: 2005-05-25
• 公開（公告）號: CN101866809A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·季米薩;F·科扎克維奇;D·特拉塞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 拉姆研究有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海華暉信康知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31244
• 代理人: 樊英如

本申請是申請?zhí)枮?00580017417.8，申請日為2005年5月25日，申請人為“拉姆研究公司”，名稱為“具有響應(yīng)多個RF頻率的等離子體處理器”的中國專利申請的分案申請。

與共同待批申請的關(guān)系

本發(fā)明是對2003年8月22日提交的、由Rajinder?Dhindsa等人發(fā)明的序列號為10/645,665的、題為“多頻率等離子體蝕刻反應(yīng)器”(Multiple?Frequency?Plasma?Etch?Reactor)的美國共同待批、共同授讓申請中所公開發(fā)明的改進(jìn)，該申請通過引用結(jié)合于此。本發(fā)明還涉及Dhindsa等人的共同授讓、同時提交的題為“包括響應(yīng)于DC偏置電壓進(jìn)行控制的真空等離子體處理器”(“Vacuum?PlasmaProcessor?Including?Control?in?Response?to?DC?Bias?Voltage”，Lowe?Hauptman?Gilman?and?Bemer檔案號2328-065)的申請中公開的發(fā)明。本發(fā)明在創(chuàng)造時屬于共同待批申請的所有者。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及在等離子體處理腔中用等離子體處理工件的裝置，尤其涉及具有相連的單個電極、以響應(yīng)于若干(即三個以上，但并不是很多)頻率上電能的處理器。

背景技術(shù)

眾所周知，將兩個不同頻率的等離子體激勵場施加到真空腔區(qū)域用于等離子體處理工件，其中將該區(qū)域耦合于氣體則該場轉(zhuǎn)變成處理等離子體。工件通常是半導(dǎo)體晶片、或電介質(zhì)板，且等離子體涉及在工件上形成集成電路結(jié)構(gòu)元件。高頻RF功率(具有超過約10MHz的頻率)通常控制等離子體的密度，即等離子體通量，同時具有低頻至中頻(在100kHz至約10MHz的范圍內(nèi))的RF功率通常控制等離子體中離子的能量并入射到工件上。這些處理器中的受激等離子體通常對工件進(jìn)行干蝕刻，但是在一些情形中導(dǎo)致材料沉積在工件上。通常AC等離子體激勵場由腔內(nèi)的一對分隔電極、或者腔內(nèi)的一個電極和位于腔外的線圈提供給該區(qū)域。(應(yīng)該理解，在與真空等離子體處理腔相聯(lián)系的本說明書中使用時，術(shù)語“電抗”是指用于向腔中的等離子體提供AC等離子體激勵場的電極或線圈。)

2002年6月27日提交的Vahedi等人的序列號為10/180,978的共同授讓、共同待批申請公開了一種處理器，其中兩個不同頻率同時施加于真空等離子體處理腔的底部電極上(即公開了在其上處理工件的電極)，同時該腔的頂部電極接地。

隨著結(jié)構(gòu)元件尺寸的持續(xù)減小，對等離子體處理工件的各種參數(shù)的精確控制的要求越來越高。這些需要精確控制的等離子參數(shù)是：等離子體化學(xué)成分(即離子和基本核素的種類)、等離子體通量、和入射到襯底上的等離子體的離子能量。隨著在集成電路的制造中減小形體尺寸并使用新材料，處理工件中涉及的窗口尺寸在減小，從而推動對目前可用的等離子體處理器，特別是用于蝕刻的處理器設(shè)定限制。減小的形體尺寸和對新材料的要求限制了相同反應(yīng)器、即真空處理腔在不同蝕刻應(yīng)用中的使用。

Dhindsa等人的共同待批申請通過用若干頻率的電能激勵等離子體而提供了這些結(jié)果，從而由若干頻率對等離子體的激勵同時導(dǎo)致在等離子體中發(fā)生若干不同的現(xiàn)象。通過用諸如約2MHz、27MHz和60MHz的三個不同頻率的電能激勵等離子體，提供了對用于處理工件的等離子體的化學(xué)成分、密度、和離子能量的精確??控制。在Dhindsa等人的共同待批申請的一個實施方式中，等離子體激勵源配置將若干頻率施加于底部電極，而與底部電極相對的頂部電極接地。Dhindsa等人的共同待批申請的等離子體激勵源配置包括電路的廣泛公開，該電路用于：(1)在頻率源和等離子體之間提供阻抗匹配；以及(2)分離關(guān)聯(lián)于彼此不同的源的頻率。Dhindsa等人的共同待批申請的源配置形成的等離子體包括至少一個可變頻率RF源、至少一個固定頻率RF源、和至少一個可變功率RF源。

發(fā)明內(nèi)容