[實用新型]一種用作電容耦合等離子體處理室的部件的限定環

有效

• 申請號: 201120221716.6
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN202285227U
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 邁克爾·C·凱洛格;阿列克謝·馬拉什塔內夫;拉金德爾·迪恩扎
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/16
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本實用新型總體涉及一種等離子體處理室。?

背景技術

隨著每代后繼半導體技術的產生，晶片直徑趨向于增大，晶體管的尺寸趨于減小，導致襯底處理中需要更高的精確度和可重復性。半導體襯底材料，譬如硅晶片，通常使用等離子處理室進行處理。等離子體處理技術包括濺射沉積、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、抗蝕劑剝除、以及等離子體蝕刻。等離子體可通過向等離子體處理室中的合適處理氣體施加射頻(RF)電源而產生。等離子體處理室中的RF電流可影響處理。?

等離子體處理室可依靠各種機制以生成等離子體，如電感耦合(變壓器耦合)、螺旋波、電子回旋共振，電容耦合(平行板)。例如，在變壓器耦合等離子體(TCP^TM)處理室中或電子回旋共振(ECR)處理室中，可生成高密度等離子體。變壓器耦合等離子體可由加利福尼亞州弗里蒙特的朗姆研究公司(Lam?Research??Corporation)獲得，其中RF能量電感耦合到該室內。在共有的專利號為5,948,704的美國專利中披露了一種能夠提供高密度等離子體的高流量等離子體處理室的實施例，此處結合其披露的內容作為參照。在共有的專利號為4,340,462；4,948,458；5,200,232以及5,820,723的美國專利中披露了平行板等離子體處理室、電子回旋共振等離子體處理室、以及變壓器耦合等離子體(TCP^TM)處理室，此處結合其披露的內容作為參照。?

通過實施例的方式，等離子體可在平行板處理室生成，如在共有的專利號為6,090,304的美國專利中所述的雙頻率等離子刻蝕室，此處結合其披露的內容作為參照。優選平行板等離子體處理室為包括上部網狀(showerhead)電極和襯底支撐件的雙頻率電容耦合等離子處理室。為了闡釋，此處參照平行板類型等離子體處理室描述實施方式。?

圖1示出一種用于等離子體蝕刻的平行板等離子體處理室。等離子體處理室100包括室110、入口負荷鎖112、以及可選的出口負荷鎖114，在共有的美國專利號6,824,627描述了其進一步細節，此處結合其整體內容作為參照。?

負荷鎖112和114(如果有)包括傳輸設備以將襯底(如晶片)從晶片供應件162傳輸通過室110，到達晶片接收器164。負荷鎖泵176可在負荷鎖112和114中提供所需的真空壓強。?

如渦輪泵的真空泵172適應于維持室110中所需的真空壓強。在等離子體蝕刻過程中，室壓強為可控的，優選維持在一個足以保持等離子體的水平。過高的室壓強可能不利于蝕刻停止，而過低的室壓強可導致等離子體熄滅。在中等密度的等離子體處理室中，如平行板等離子體處理室，優選室壓強維持在低于大約200mTorr的壓強(例如，小于100mTorr，如20至50mTorr)(此處所用“大約”表示±10％)。?

真空泵172可連接到室110壁中的出口，并可通過閥門173調節，以便控制室中的壓強。優選，在蝕刻氣體流入室110時，真空泵能在室110內保持小于200mTorr的壓強。?

室110包括上部電極裝置120以及襯底支撐件150，上部電極裝置120包括上部電極125(例如，網狀電極)。上部電極裝置120安裝于上部殼體130中。上部殼體130可通過裝置132豎直移動以調節上部電極125和襯底支撐件150之間的間隙。?

工藝氣體源170可連接到殼體130以傳送包括一種或一種以上氣體的工藝氣體到上部電極裝置120。在優選等離子體處理室中，上部電極組件包括可用于傳送工藝氣體到靠近襯底表面的區域的配氣系統。在共有的美國專利號6,333,272；6,230,651；6,013,155以及5,824,605披露了可包括一個或一個以上的氣體環、注入器和/?或噴頭(例如，網狀電極)的配氣系統，此處結合其披露的內容作為參照。?

上部電極125優選包括網狀電極，網狀電極包括氣孔(未示出)以通過其配送工藝氣體。氣孔可具有0.02至0.2英寸的直徑。網狀電極可包括一個或一個以上的垂直間隔的擋板，擋板可促進所需的工藝氣體的配送。上部電極和襯底支撐件可由任何合適的材料形成，如石墨、硅、碳化硅、鋁(例如，陽極化鋁)、或其的組合。熱傳輸液體源174可連接到上部電極裝置120，另一熱傳輸液體源可連接到襯底支撐件150。?