[發(fā)明專利]具有閉環(huán)控制的底部和側(cè)邊等離子體調(diào)節(jié)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380049420.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN104685608A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·C·羅查－阿爾瓦雷斯;A·K·班塞爾;G·巴拉蘇布拉馬尼恩;周建華;R·薩卡拉克利施納;M·A·阿優(yōu)伯;陳建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;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: 徐偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明所述的實(shí)施例關(guān)于半導(dǎo)體制造裝置與方法。具體言的，此處所述的實(shí)施例關(guān)于用于半導(dǎo)體基板的等離子體處理腔室。

背景技術(shù)

五十多年來，形成于集成電路上的晶體管數(shù)量大約每?jī)赡瓯对鲆淮巍ｋS著半導(dǎo)體芯片上形成的器件藉由現(xiàn)今設(shè)計(jì)的未來工藝，器件將從現(xiàn)今的臨界尺寸20-30納米縮小至未來的100埃以下，此兩年倍增的趨勢(shì)(亦被稱為摩爾定律)預(yù)期將繼續(xù)下去。因?yàn)槠骷叽绲目s小，制造規(guī)模成長(zhǎng)。隨著幾年前300毫米晶圓取代了200毫米晶圓，300毫米晶圓將在短期內(nèi)被400毫米晶圓所取代。隨著大面積半導(dǎo)體基板工藝在先進(jìn)技術(shù)上的成長(zhǎng)，用于邏輯芯片更大的制造規(guī)模指日可待。

工藝條件的均勻性對(duì)半導(dǎo)體制造一直非常重要，而隨著器件的臨界尺寸持續(xù)縮小與晶圓廠規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)非均勻性的容忍度也下降。產(chǎn)生非均勻性的原因眾多，此些原因可能與器件性質(zhì)、設(shè)備特征，以及制造過程中的化學(xué)與物理作用有關(guān)。由于半導(dǎo)體制造工業(yè)依循著摩爾定律發(fā)展，對(duì)于可具有高度均勻性處理的制造過程與設(shè)備仍有持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述實(shí)施例提供一種處理半導(dǎo)體基板的裝置，該裝置具有處理腔室、設(shè)置在處理腔室里的基板支撐件，以及包含與電源耦合的導(dǎo)電性氣體分配器的蓋組件。電極被定位在導(dǎo)電性氣體分配器與處理腔室體之間。電極可為用來調(diào)整腔室中等離子體條件的調(diào)節(jié)電極，且可為環(huán)繞處理空間一部份的環(huán)形構(gòu)件。電極可被耦合至調(diào)節(jié)電路，該調(diào)節(jié)電路可能是包括電子控制器(例如可變電容器)的LLC電路，該電子控制器可用來調(diào)整處理腔室的接地通路。電子傳感器可被用來監(jiān)控電極的電力條件，并且可與電子控制器耦合以用于對(duì)等離子體條件的實(shí)時(shí)、閉環(huán)控制。

一或兩個(gè)電極也可與基板支撐件耦合。一個(gè)電極可為偏壓電極，且可與電源耦合。另一個(gè)電極可為第二調(diào)節(jié)電極，且可與具有第二電子傳感器與第二電子控制器的第二調(diào)節(jié)電路耦合。

附圖說明

本發(fā)明已簡(jiǎn)要概述于前，而經(jīng)由對(duì)本發(fā)明更具體的描述以及參考的實(shí)施例(部分實(shí)施例繪示于附圖中)，上述所提的本發(fā)明技術(shù)特征可以得到更詳盡的理解。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是附圖只繪示了本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因?yàn)楸景l(fā)明可承認(rèn)其它等效實(shí)施例，因此附圖不應(yīng)視為本發(fā)明范圍的限制。

圖1是依照一實(shí)施例的處理腔室的截面示意圖。

圖2是依照另一實(shí)施例的裝置200的頂側(cè)示意圖。

圖3是依照另一實(shí)施例的處理腔室的截面示意圖。

為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的參考標(biāo)號(hào)代表附圖中相同的元件。可以設(shè)想，一個(gè)實(shí)施例中所揭露的元件可在沒有特別重述下有效地應(yīng)用在其它實(shí)施例中。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的實(shí)施例提供一種用于處理半導(dǎo)體基板的裝置。圖1是依照一實(shí)施例的處理腔室100的截面示意圖。處理腔室100的特征是具有腔體102、設(shè)置在腔體102內(nèi)的基板支撐件104及與腔體102耦合并圍住處理空間120內(nèi)的基板支撐件104的蓋組件106。基板經(jīng)由開口126被提供給處理空間120，通常可使用門將開口126密封以作處理。

電極108可被設(shè)置在腔體102附近并將腔體102與蓋組件106的其它元件隔離。電極108可為蓋組件106的部分，或可為分離的側(cè)壁電極。電極108可為環(huán)狀或似環(huán)形的構(gòu)件，且可為環(huán)形電極。電極108可以是繞著處理腔室100的周圍的連續(xù)環(huán)，或如果需要的話，在選定的位置上可系非連續(xù)，處理腔室100包圍處理空間120。電極108也可以是穿孔的電極，例如穿孔的環(huán)或網(wǎng)狀電極。電極108也可以是平板電極，例如次級(jí)氣體分配器。

隔離器110可為如陶瓷或金屬氧化物的介電材料，例如氧化鋁和/或氮化鋁，隔離器110接觸電極108并將電極108與氣體分配器112和與腔體102作電絕緣或熱隔絕。氣體分配器112的特征是具有開口118，開口118用于接納處理氣體進(jìn)入處理空間120。氣體分配器112可以與電源142耦合，例如射頻產(chǎn)生器。亦可使用直流電源、脈沖直流電源脈沖射頻電源。

氣體分配器112可為導(dǎo)電性氣體分配器或非導(dǎo)電性氣體分配器。氣體分配器112也可由導(dǎo)電性和非導(dǎo)電性零件制成。例如，氣體分配器112的主體可以是導(dǎo)電性的，而氣體分配器112的面板可以是非導(dǎo)電性的。在等離子體處理腔室中，可供電給氣體分配器112，如以下的圖1和圖3所示的實(shí)施例，或可將氣體分配器112耦合至接地。