[發(fā)明專利]具有剖面式電子束析取網(wǎng)格以產(chǎn)生均勻等離子體的電子束等離子體源

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280041424.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN103748970A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·多爾夫;S·拉烏夫;K·S·柯林斯;N·米斯拉;J·D·卡達(dá)希;G·勒雷;K·拉馬斯瓦米
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H05H1/24
• 分類號(hào): H05H1/24;H01L21/205
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于用于產(chǎn)生均勻等離子體的電子束等離子體源。

背景技術(shù)

用于處理工作件的等離子體反應(yīng)器可使用電子束作為等離子體源。此等離子體反應(yīng)器可展現(xiàn)歸因于電子束內(nèi)的電子密度及/或動(dòng)能的不均勻分布的處理結(jié)果的不均勻分布（例如，橫跨工作件表面的蝕刻速率的分布）。此不均勻性可沿與束傳播方向垂直的方向分布。

發(fā)明內(nèi)容

用于處理工作件的等離子體反應(yīng)器包括工作件處理腔室，該工作件處理腔室具有處理腔室外殼及在處理腔室中的工作件支撐基座，該處理腔室外殼包含頂板和側(cè)壁及在側(cè)壁中的電子束開口，該工作件支撐基座具有工作件支撐表面，該工作件支撐表面面向頂板并界定在工作件支撐表面與頂板之間的工作件處理區(qū)域，電子束開口面向工作件處理區(qū)域。此外，提供電子束源腔室，該電子束源腔室包含電子束源腔室外殼及發(fā)射開口，該發(fā)射開口在電子束源腔室與面向電子束開口的工作件處理腔室之間，及剖面式析取網(wǎng)格布置在發(fā)射開口中并包含各自延伸穿過析取網(wǎng)格的多個(gè)網(wǎng)格開口，該等網(wǎng)格開口具有沿與工作件支撐表面的平面平行的軸的每一單位長(zhǎng)度的一定數(shù)量個(gè)網(wǎng)格開口的不均勻分布。

在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)格開口的不均勻分布是網(wǎng)格開口沿軸與剖面式析取網(wǎng)格的邊緣的靠近程度的遞減函數(shù)。在另一實(shí)施例中，網(wǎng)格開口的不均勻分布是網(wǎng)格開口沿軸與剖面式析取網(wǎng)格的邊緣的靠近程度的遞增函數(shù)。視情況地，可以規(guī)則的行與列布置網(wǎng)格開口，列沿軸分布，行平行于軸而延伸，其中每一列中的網(wǎng)格開口的數(shù)目隨每一列沿軸的位置而變化。

一個(gè)實(shí)施例中的反應(yīng)器進(jìn)一步包含耦接至析取網(wǎng)格的電壓源，析取網(wǎng)格包含導(dǎo)電材料。

一個(gè)實(shí)施例中的每一單位長(zhǎng)度的網(wǎng)格開口的數(shù)目的不均勻分布相對(duì)于沿電子束源腔室中的軸的等離子體分布中的不均勻性是互補(bǔ)的。

一個(gè)實(shí)施例中的等離子體反應(yīng)器進(jìn)一步包含：耦接至電子束源腔室的電子束源氣體供應(yīng)、耦接至工作件處理腔室的工作件處理氣體供應(yīng)、耦接至電子束源腔室的等離子體源功率供應(yīng)以及耦接至析取網(wǎng)格的電子束析取電壓供應(yīng)。

一個(gè)實(shí)施例中的等離子體反應(yīng)器進(jìn)一步包含加速網(wǎng)格，該加速網(wǎng)格在發(fā)射開口中并位于析取網(wǎng)格與工作件處理腔室之間。加速網(wǎng)格包含多個(gè)加速網(wǎng)格開口，該等加速網(wǎng)格開口具有沿與工作件支撐表面的平面平行的軸的每一單位長(zhǎng)度的一定數(shù)量個(gè)網(wǎng)格開口的不均勻分布。在一個(gè)實(shí)施例中，加速網(wǎng)格開口的不均勻分布與析取網(wǎng)格開口的不均勻分布一致。

在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射開口位于工作件處理腔室的一側(cè)上，且束收集器布置在工作件處理腔室的與所述一側(cè)相對(duì)的側(cè)上，束收集器包含導(dǎo)體，該導(dǎo)體電耦接至吸引電子束的電位。在一個(gè)實(shí)施例中，束收集器電耦接至處理腔室外殼。

在某些實(shí)施例中的剖面式析取網(wǎng)格包含(a)導(dǎo)電片材，該導(dǎo)電片材具有穿過該導(dǎo)電片材形成的網(wǎng)格開口，或(b)導(dǎo)電網(wǎng)。

附圖說明

為了可以詳細(xì)理解獲得本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方式，可參照?qǐng)D示于附圖中的實(shí)施例更加具體地描述簡(jiǎn)要概述于上的本發(fā)明。應(yīng)理解本文不論述某些熟知工藝以免模糊本發(fā)明。

圖1A、圖1B及圖1C描繪根據(jù)第一實(shí)施例具有電子束等離子體源的等離子體反應(yīng)器，該電子束等離子體源具有剖面式電子束析取網(wǎng)格，其中圖1A是側(cè)視圖，圖1B是圖1A的一部分的放大視圖，且圖1C是圖1B沿線1C－1C的剖視圖。

圖2A、圖2B及圖2C描繪在替代性實(shí)施例中的剖面式電子束析取網(wǎng)格。

圖3A、圖3B及圖3C描繪根據(jù)不同的實(shí)施例在剖面式析取網(wǎng)格中的各別網(wǎng)格開口形狀。

圖4A及圖4B是邊緣密集的剖面式析取網(wǎng)格與中心密集的電子束源的相互作用的圖解描述。

圖5A及圖5B是中心密集的剖面式析取網(wǎng)格與邊緣密集的電子束源的相互作用的圖解描述。

為了促進(jìn)理解，在可能的地方已使用相同的附圖標(biāo)記指示諸圖所共有的相同元件。考慮一個(gè)實(shí)施例的元件及特征可有利地并入其他實(shí)施例而無需進(jìn)一步贅述。然而應(yīng)注意的是，附圖僅圖示本發(fā)明的示范性實(shí)施例并因此不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范疇，因?yàn)楸景l(fā)明可許可其他等效實(shí)施例。

具體實(shí)施方式