[發明專利]用于半導體處理的電子束增強解耦源

有效

• 申請號: 201280018081.7
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN103620729B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 約翰·帕特里克·霍蘭;彼得·L·G·溫特澤克;哈梅特·辛格;品川俊;越石光
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;B05D3/06;B05D3/14
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

背景技術

由于不能分別控制等離子體中的離子和自由基的濃度，用于半導體器件制造中薄膜處理的等離子體源往往不能達到用于干法蝕刻的最理想條件。例如，在一些應用中，用于等離子體蝕刻的理想條件可通過增加等離子體中的離子濃度同時使自由基濃度維持在恒定水平而達到。但是，這種自由基濃度與離子濃度的獨立控制不能使用通常用于薄膜處理的常規等離子體源達到。在這種背景下，提出了本發明。

發明內容

在一實施方式中，公開了一種半導體襯底處理系統。該系統包括處理室和限定為在所述處理室中支撐襯底的襯底支撐件。該系統還包括限定為與所述處理室分隔的等離子體室。所述等離子體室被限定來產生等離子體。該系統還包括流體連接所述等離子體室和所述處理室的多個流體傳輸通路。所述多個流體傳輸通路被限定來將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體室供應到所述處理室。該系統進一步包括電子束源，該電子束源被限定來產生電子束并在所述襯底支撐件之上且跨越所述襯底支撐件傳送所述電子束穿過所述處理室。

在一實施方式中，公開了一種用于處理半導體襯底的方法。該方法包括用于將襯底放置在暴露于處理區域的襯底支撐件上的操作。該方法還包括用于在與所述處理區域分隔的等離子體產生區域中產生等離子體的操作。該方法還包括用于將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體產生區域供應到所述處理區域的操作。該方法進一步包括用于將電子注入到所述襯底之上的所述處理區域中的操作，其中所注入的所述電子修改所述處理區域中的離子密度從而影響所述襯底的處理。

在一實施方式中，公開了一種半導體襯底處理系統。該系統包括處理室和限定為在所述處理室中支撐襯底的襯底支撐件。該系統還包括限定為與所述處理室分隔的等離子體室。所述等離子體室被限定來產生等離子體。該系統還包括流體連接所述等離子體室和所述處理室的多個流體傳輸通路。所述多個流體傳輸通路被限定來將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體室供應到所述處理室。該系統進一步包括設置在所述處理室內與所述襯底支撐件分開的電極。電源被電連接到所述電極。所述電源被限定來供應電功率給所述電極以便從所述電極釋放電子到所述處理室中。

在一實施方式中，公開了一種根據本發明一實施方式的用于處理半導體襯底的方法。該方法包括用于將襯底放置在暴露于處理區域的襯底支撐件上的操作。該方法還包括用于在與所述處理區域分隔的等離子體產生區域中產生等離子體的操作。該方法還包括用于將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體產生區域供應到所述處理區域的操作。該方法進一步包括用于將功率供應到設置在所述處理區域內與所述襯底支撐件分開的一或多個電極的操作。供應到所述一或多個電極的所述功率將電子從所述一或多個電極注入到所述處理區域中以便修改所述處理區域中的離子密度從而影響所述襯底的處理。

在一實施方式中，公開了一種半導體襯底處理系統。該系統包括處理室和限定為在所述處理室中支撐襯底的襯底支撐件。該系統還包括限定為與所述處理室分隔的等離子體室。所述等離子體室被限定來產生等離子體。該系統還包括流體連接所述等離子體室和所述處理室的多個流體傳輸通路。所述多個流體傳輸通路被限定來將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體室供應到所述處理室。該系統進一步包括限定來傳送功率給所述多個流體傳輸通路的多個功率傳送部件，以便在所述多個流體傳輸通路內產生補充性等離子體。所述多個流體傳輸通路被限定來將所述補充性等離子體的反應性成分供應到所述處理室。

在一實施方式中，公開了一種用于處理半導體襯底的方法。該方法包括用于將襯底放置在暴露于處理區域的襯底支撐件上的操作。該方法還包括用于在與所述處理區域分隔的等離子體產生區域中產生等離子體的操作。該方法還包括用于將所述等離子體的反應性成分從所述等離子體產生區域通過多個流體傳輸通路供應到所述處理區域中的操作，其中所述等離子體的所述反應性成分影響所述襯底的處理。該方法進一步包括用于在所述多個流體傳輸通路中產生補充性等離子體的操作。該方法還包括用于將所述補充性等離子體的反應性成分從所述多個流體傳輸通路供應到所述處理區域中的操作，其中所述補充性等離子體的所述反應性成分影響所述襯底的處理。

從下面結合附圖進行的以示例方式闡述本發明的詳細描述中，本發明的其它方面和優點會變得更加顯而易見。

附圖說明

圖1根據本發明一實施方式示出了使用被限定為與襯底處理室分隔的等離子體室的半導體襯底處理系統的簡化視圖。