[發明專利]用于等離子體晶片處理的混合邊緣環

有效

• 申請號: 201410053976.5
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103996593B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 布賴恩·麥科米林;亞瑟·薩托;尼爾·本杰明
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/09
• 分類號: H01J37/09
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 李獻忠

相關專利申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求于2013年2月18日提交的美國臨時專利申請No.61/766,028的優先權，該申請的全部內容通過引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明總體上涉及半導體處理領域，更具體地涉及用于等離子體晶片處理的混合邊緣環。

背景技術

在導體（金屬）處理領域，等離子體處理室通常用于蝕刻形成在襯底上的一個或多個層。在蝕刻期間，襯底被支撐在等離子體處理室內的襯底支撐件表面上。襯底支撐件可以包括被定位在襯底支撐件周圍（例如，在襯底周圍）的邊緣環，邊緣環用于將等離子體限制在襯底上方的體積中并且/或者防止典型地包括夾緊機構的襯底支撐件被等離子體腐蝕。有時候被稱為聚焦環的邊緣環可以是犧牲（例如，消耗）部件。在共同持有的美國專利No.5,805,408、No.5,998,932、No.6,013,984、No.6,039,836和No.6,383,931中描述了導電的和不導電的邊緣環。

在等離子體蝕刻期間，通過在低壓下向氣體（或氣體混合物）增加大量能量，使等離子體形成在襯底的表面上方。等離子體可以包含具有高能量的離子、自由基和中性物質。通過調節襯底的電勢，等離子體中的帶電物質可受到引導而沖擊在襯底的表面上，從而去除襯底上的材料（例如，原子）。

發明內容

公開了一種用于等離子體處理室的邊緣環組件，所述邊緣環組件包括：射頻導電環，其被定位在底板的環形表面上，并且被配置為包圍所述底板的上部并且在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外緣下面延伸；以及晶片邊緣保護環，其被定位在所述射頻導電環的上表面的上方，并且被配置為在所述晶片的外緣上延伸，所述晶片邊緣保護環具有被配置為在所述晶片的外緣上延伸的厚度均勻的內緣部分、從所述內緣部分向外延伸到水平上表面的圓錐形上表面以及被定位在所述射頻導電環的上表面上并且被配置為在所述晶片的外緣上延伸的內環槽。

公開了一種用于等離子體處理室的下電極組件，所述下電極組件包括：底板，其被配置為將晶片接收在其上表面上；底環，其被支撐在所述底板的環形表面上并且包圍所述底板；射頻導電環，其被定位在所述底環的環形表面上，并且包圍所述底板的上部并且被配置為在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外緣下面延伸；晶片邊緣保護環，其被定位在所述射頻導電環的上表面的上方并且被配置為在所述晶片的外緣上延伸；石英環，其包圍所述底板的外表面和所述底環的外緣；以及定心環，其包圍所述石英環的外緣并且向上延伸到所述晶片邊緣保護環內的中央環槽中。

公開了一種用于減少在等離子體處理室中處理的晶片上的輪廓條紋的方法，所述方法包括：將射頻導電環定位在所述底板的上表面上，使所述射頻導電環包圍所述底板的上部并且在被定位在所述底板的上表面上的晶片的外緣下面延伸；將有待處理的所述晶片定位在所述底板的上表面上；將晶片邊緣保護環定位在所述射頻導電環的上表面的上方，并使所述晶片邊緣保護環在所述晶片的外緣上延伸，所述晶片邊緣保護環具有在所述晶片的外緣上延伸的厚度均勻的內緣部分、從所述內緣部分向外延伸到水平上表面的圓錐形上表面以及被定位在所述射頻導電環的上表面上并且被配置為在所述晶片的外緣上延伸的內環槽；并且在所述等離子體處理室內蝕刻所述晶片。

附圖說明

附圖被包括以用于進一步理解本發明，并且并入且構成本說明書的一部分。附圖與本說明書一起示出了本發明的實施方式，并且起到解釋本發明的原理的作用。

圖1是示例性等離子體處理裝置的視圖。

圖2是根據示例性實施方式的示例性邊緣環組件的剖視圖。

圖3是根據示例性實施方式的晶片邊緣保護環的俯視圖。

圖4是根據示例性實施方式的如圖3所示的晶片邊緣保護環的仰視圖。

圖5是根據示例性實施方式的沿著5-5線截取的圖3所示的晶片邊緣保護環的截面圖。

圖6是如圖3所示的晶片邊緣保護環的內緣的截面圖。

圖7是根據示例性實施方式的射頻（RF）導電環的俯視圖。

圖8是根據示例性實施方式的沿著8-8線截取的圖7所示的射頻導電環的剖視圖。

圖9是根據示例性實施方式的射頻導電環的截面圖。

圖10是根據示例性實施方式的底環的俯視圖。

圖11是根據示例性實施方式的石英邊緣環的俯視圖。

圖12是根據示例性實施方式的定心環的俯視圖。

具體實施方式