[發明專利]用于蝕刻的快速氣體切換

有效

• 申請號: 201410377267.2
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104347341B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 薩拉瓦納普里亞·西里拉曼;亞歷山大·帕特森
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 李獻忠

1.一種用于在具有內部噴射區氣體進給裝置和外部噴射區氣體進給裝置的等離子體腔室中對層進行蝕刻的方法，所述方法包括：

將所述層放置于所述等離子體腔室中；

從所述內部噴射區氣體進給裝置以第一頻率提供脈沖蝕刻氣體，其中在從所述內部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖蝕刻氣體期間，來自所述內部噴射區氣體進給裝置的脈沖蝕刻氣體的流量直線下降至零；

從所述外部噴射區氣體進給裝置以所述第一頻率并且與來自所述內部噴射區氣體進給裝置的所述脈沖蝕刻氣體同時且異相地提供所述脈沖蝕刻氣體，其中所述外部噴射區圍繞所述內部噴射區，其中在從所述外部噴射區氣體進給裝置以所述第一頻率提供所述脈沖蝕刻氣體期間，來自所述外部噴射區氣體進給裝置的脈沖蝕刻氣體的流量直線下降至零；以及

在從所述內部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖蝕刻氣體以及從所述外部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖蝕刻氣體的同時，使所述蝕刻氣體形成等離子體以對所述層進行蝕刻，其中所述內部噴射區氣體進給裝置處于所述層的中心上方并且其中所述內部噴射區氣體進給裝置將所述蝕刻氣體直接引向所述層的中心，并且其中所述外部噴射區氣體進給裝置相對于所述層以銳角引導所述蝕刻氣體。

2.如權利要求1所述的方法，所述方法還包括調諧氣體進給裝置，其中所述調諧氣體進給裝置提供調諧氣體。

3.如權利要求2所述的方法，其中以調諧氣體頻率使所述調諧氣體脈沖化，其中所述調諧氣體頻率不同于所述第一頻率。

4.如權利要求2所述的方法，其中以調諧氣體頻率使所述調諧氣體脈沖化，其中所述調諧氣體頻率與所述第一頻率相同。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述外部噴射區氣體進給裝置引導所述蝕刻氣體遠離所述層的中心。

6.一種用于在具有內部噴射區氣體進給裝置和外部噴射區氣體進給裝置的等離子體腔室中對層進行蝕刻的方法，所述方法包括：

將所述層放置于所述等離子體腔室中；

從所述內部噴射區氣體進給裝置以第一頻率提供脈沖蝕刻氣體；

從所述外部噴射區氣體進給裝置以所述第一頻率并且與來自所述內部噴射區氣體進給裝置的所述脈沖蝕刻氣體同時且異相地提供所述脈沖蝕刻氣體；以及

在從所述內部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖蝕刻氣體以及從所述外部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖氣體的同時，使所述蝕刻氣體形成等離子體以對所述層進行蝕刻，其中所述內部噴射區氣體進給裝置處于所述層的中心上方并且其中所述內部噴射區氣體進給裝置將所述蝕刻氣體直接引向所述層的中心，并且其中所述外部噴射區氣體進給裝置相對于所述層以銳角引導所述蝕刻氣體。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述外部噴射區圍繞所述內部噴射區。

8.如權利要求7所述的方法，其中在脈沖產生期間，來自所述內部噴射區氣體進給裝置的脈沖蝕刻氣體的流量直線下降至零。

9.如權利要求8所述的方法，其中在脈沖產生期間，來自所述外部噴射區氣體進給裝置的脈沖蝕刻氣體的流量直線下降至零。

10.如權利要求9所述的方法，所述方法還包括調諧氣體進給裝置，其中所述調諧氣體進給裝置提供調諧氣體。

11.如權利要求10所述的方法，其中以調諧氣體頻率使所述調諧氣體脈沖化。

12.如權利要求11所述的方法，其中所述調諧氣體頻率不同于所述第一頻率。

13.如權利要求11所述的方法，其中所述調諧氣體頻率與所述第一頻率相同。

14.如權利要求6所述的方法，其中所述外部噴射區氣體進給裝置引導所述蝕刻氣體遠離所述層的中心。

15.一種用于對晶片上的蝕刻層進行蝕刻的裝置，所述裝置包括：

等離子體處理腔室，所述等離子體處理腔室包括：

腔室壁，所述腔室壁形成等離子體處理腔室外殼；

襯底支撐件，所述襯底支撐件用于在所述等離子體處理腔室外殼內支撐晶片；

壓力調節器，所述壓力調節器用于調節所述等離子體處理腔室外殼中的壓力；

至少一個電極，所述至少一個電極用于向所述等離子體處理腔室外殼提供功率以維持等離子體；

內部噴射區氣體進給裝置，所述內部噴射區氣體進給裝置用于將氣體提供到所述等離子體處理腔室外殼中；

外部噴射區氣體進給裝置，所述外部噴射區氣體進給裝置圍繞所述內部噴射區氣體進給裝置，用于將氣體提供到所述等離子體處理腔室外殼中；以及

氣體出口，所述氣體出口用于將氣體從所述等離子體處理腔室外殼中排出；

至少一個RF電源，所述至少一個RF電源電連接至所述至少一個電極；

氣體源；

具有至少1Hz的切換速度的開關，所述開關在所述氣體源與所述內部噴射區氣體進給裝置以及所述外部噴射區氣體進給裝置之間進行流體連接，其中所述開關能夠以第一頻率向所述內部噴射區氣體進給裝置提供脈沖氣體，并且能夠以所述第一頻率并且與向所述內部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖氣體異相地向所述外部噴射區氣體進給裝置提供所述脈沖氣體，其中所述內部噴射區氣體進給裝置處于所述層的中心上方并且其中所述內部噴射區氣體進給裝置將蝕刻氣體直接引向所述層的中心，并且其中所述外部噴射區氣體進給裝置相對于所述層以銳角引導所述蝕刻氣體。