[發明專利]混合型脈沖等離子體處理系統

在審

• 申請號: 201280056187.6
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103930596A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 克倫·雅克布卡納里克;喬迪普·古哈;李源哲;付奎因;亞倫·斯科特·埃普勒
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

優先權聲明

本申請根據35USC.119(e)要求名稱為“混合型脈沖等離子體處理系統”、美國申請號為61/560,001，由Keren?Jacobs?Kanarik于2011年11月15日遞交的共同擁有的臨時專利申請的優先權，該專利申請的全文通過參考并入此處。

背景技術

等離子體處理系統長期以來一直被用于處理襯底(例如：晶片或平板顯示器或LCD顯示器)以形成集成電路或其它電子產品。通用的等離子體處理系統可以包括電容耦合等離子體處理系統(CCP)或者電感耦合等離子體處理系統(ICP)等。

一般而言，等離子體襯底處理涉及離子和自由基(也被稱為中性粒子)的平衡。例如：用自由基多于離子的等離子體蝕刻往往有更強的化學性和各向同性。用離子多于自由基的等離子體蝕刻往往有更強的物理性并且往往遇到選擇性的問題。在傳統的等離子體室，離子和自由基往往緊密耦合。相應地，處理窗(相對于處理參數)往往是相當狹窄的，原因在于有有限控制的旋鈕來獨立地實現離子主導的等離子體或者自由基主導的等離子體這一事實。

隨著電子設備變得更小和/或更復雜，諸如選擇性、均勻性、高深寬比、深寬依賴蝕刻(aspect?dependent?etching)等蝕刻要求都提高了。雖然已經可以通過改變諸如壓力、RF偏置和功率等一些參數對當前一代產品進行蝕刻，但下一代更小和/或更復雜的產品需要不同的蝕刻能力。離子和自由基不能更有效地去耦并且不能更獨立地受控的事實使在某些等離子體處理系統中執行某些蝕刻處理以制造這些更小和/或更復雜的電子設備受到限制并且在某些情況下使其變得不能實行。

在現有技術中，為了獲得使得離子量有時可以較低以調節在蝕刻過程中不同時間的離子-自由基比率的等離子體條件，已經作了嘗試。在常規的方案中，RF信號源可以是脈沖的(例如：導通和截止)，以便在脈沖周期的一個相(例如脈沖的導通相)期間獲得具有正常離子通量的等離子體并且在該脈沖周期的另一個相期間(例如在脈沖的截止相期間)獲得具有較低離子通量的等離子體。眾所周知，源RF信號可以與偏置RF信號同步脈沖。

然而，已注意到，盡管現有技術中的脈沖在一定程度上導致了在不同時間點正常離子通量等離子體和較低離子通量等離子體的交替相并且為一些處理開辟了工作窗，但更大的工作窗仍然是需要的。

附圖說明

本發明通過附圖圖形以實施例的方式說明，而不是以限制的方式說明，并且附圖中類似的附圖標記指代類似的元件，并且其中：

圖1根據本發明的一個或者更多的實施方式，示出了輸入氣體(諸如反應性氣體和/或惰性氣體)和RF信號源都被施加脈沖(雖然在不同的脈沖頻率)的組合脈沖方案的實施例。

圖2根據本發明的一個或者更多的實施方式示出了組合脈沖方案的另一種實施例。

圖3根據本發明的一個或者更多的實施方式示出了組合脈沖方案的又一種實施例。

圖4根據本發明的一個或者更多的實施方式示出了組合脈沖方案的其它可能的組合。

圖5根據本發明的一個或者更多的實施方式示出了執行組合脈沖的步驟。

具體實施方式

現在將參照如附圖中所示的本發明的一些實施方式對本發明進行詳細說明。在下面的說明中，為了使本發明的實施方式能被全面理解，闡述了若干具體的細節。然而，顯而易見的是，本領域技術人員可以在沒有這些具體細節中的一些或全部的情況下實施本發明。在其他情形下，為了避免不必要地使本發明難以理解，未對公知的處理步驟和/或結構進行詳細說明。

下文中描述了各種實施方式，包括方法和技術。應當牢記的是，本發明還可能包括存儲有用于執行本發明的技術的實施方式的計算機可讀指令的計算機可讀介質的制品。所述計算機可讀介質可以包括，例如：用于存儲計算機可讀代碼的半導體、磁、光磁、光學或其它形式的計算機可讀介質。進一步地，本發明還包括用于執行本發明實施方式的裝置。這種裝置可以包括用來執行有關本發明的實施方式的任務的專用的和/或可編程的電路。這種的裝置的實施例包括通用計算機和/或適當編程的專用的計算裝置，并且可以包括計算機/計算裝置與適用于有關本發明的實施方式的各種任務的專用的/可編程的電路。

本發明的實施方式涉及使用第一脈沖頻率向輸入氣體(例如：反應性氣體和/或惰性氣體)施加脈沖并使用不同的第二脈沖頻率向該源RF信號施加脈沖的組合脈沖方案。盡管在本文的實施例中采用電感耦合等離子體處理系統和電感RF電源進行討論，但應該理解的是，本發明的實施方式同樣適用于電容耦合等離子體處理系統和電容RF電源。