[發明專利]增進工藝均勻性的方法及系統

有效

• 申請號: 201580064178.5
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN107004560B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: S·辛格;A·曹;張景春;李子匯;張漢申;D·盧博米爾斯基
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

半導體處理腔室可包含遠程等離子體區域，及與遠程等離子體區域流體耦接的處理區域。處理區域可被配置為在支撐基座上容納基板。支撐基座可包含在基座的內側區域處的第一材料。支撐基座也可包含與基座的遠程部分耦接的或在基座的外側區域處的環形構件。環形構件可包含與第一材料不同的第二材料。

技術領域

本技術涉及半導體工藝和設備。更具體地，本技術涉及在蝕刻操作期間改善工藝的均勻性。

背景技術

集成電路可以通過在基板表面上產生具有復雜圖案的材料層的工藝而制成。在基板上產生具有圖案的材料需要受控的方法來移除暴露的材料。相同的程序可在多個基板上進行，且工藝條件和結果通常保持在嚴格的公差范圍內。通常當蝕刻或移除操作被執行時，跨越基板的均勻性難以保持。

在很多情況中，基于腔室配置或工藝條件，移除操作的均勻性保持可能難以控制。雖然工藝條件可被調整，工藝條件的公差可能限制可修改的量或程度。由于此原因，均勻性僅能通過工藝條件而被控制在有限的程度。

因此，存在對于改良的系統部件的需求，該系統部件可允許跨越從中央區域至邊緣區域的基板的整個表面的改善的工藝條件的均勻性。這些和其他需求通過本技術而解決。

發明內容

描述用于改善工藝均勻性的方法和系統，且示例性的半導體處理腔室可包含遠程等離子體區域，及與遠程等離子體區域流體耦接的處理區域。處理區域可被配置為在支撐基座上容納基板。支撐基座可包含在基座的內側區域的第一材料。支撐基座也可包含與基座的遠程部分耦接的或在基座的外側區域處的環形構件。環形構件可包含與第一材料不同的第二材料。

環形構件可包含鍍有第二材料的第一材料，且在實施例中，第二材料可不被設置在與支撐基座接觸的環形構件的表面上。環形構件可沿基座的外部邊緣朝基座的桿件區域而延伸。支撐基座可包含上表面，且環形構件可垂直地延伸于在實施例中的支撐基座的上表面之上。環形構件可在超過置中的基板區域的大小的邊緣區域處與支撐基座耦接。在實施例中，相較于第一材料而言，氟對第二材料可具有較高的親合性，且第二材料可包含鎳或鉑。處理區域可通過側壁而至少部分地被界定，且在實施例中，側壁可包含第二材料。此外，側壁加熱組件可被鑲嵌在鄰近噴淋頭的側壁中。支撐基座也可包含基座溫度控制器，且基座溫度控制器可被配置為將基座保持在第一溫度，同時側壁加熱組件可被配置為將環形構件保持在第二溫度。在實施例中，第二溫度可大于第一溫度。

也描述了半導體腔室，半導體腔室可包含遠程等離子體區域和與遠程等離子體區域流體耦接的處理區域。在示例性的腔室中，處理區域可由噴淋頭、基板支撐基座和側壁的每一者而至少部分地被界定，基板支撐基座包含第一材料。側壁可包含內側襯墊，內側襯墊包含與第一材料不同的第二材料，且側壁也可包含鑲嵌于側壁中的電阻加熱器。在實施例中，基座可包含與桿件耦接的平臺。此外，襯墊可被設置在側壁上從噴淋頭至在鄰近所耦接的平臺和桿件之間的交叉處的一距離處。在實施例中，基座可包含溫度控制器，且溫度控制器可被配置為將基板溫度保持在至少低于由電阻加熱器所保持的側壁溫度20℃以下。此外，電阻加熱器可位于鄰近噴淋頭的側壁內。

也描述了蝕刻基板的方法，方法可包括通過噴淋頭將等離子體流出物輸送至半導體處理區域中。方法可包括用等離子體流出物接觸駐留在支撐基座上的基板。支撐基座可包含第一材料，在實施例中，第一材料可以是鋁，且支撐基座也可包含與基座的遠程部分耦接的環形構件。在本技術的實施例中，環形構件可包含與第一材料不同的第二材料。方法也可包括將環形構件基本保持在高于約50℃的溫度。另外，方法可包含在接觸操作期間將處理區域基本保持缺乏等離子體。利用本技術的系統及方法，基板的邊緣蝕刻率可被保持在基板的中央蝕刻率的約5％或更少以內。

此技術相較于傳統的系統和技術可提供多個好處。例如，邊緣蝕刻率可在是中央蝕刻率的小變化范圍內。額外的優點是此蝕刻操作的一致性可增加基板表面的可用面積。這些和其他實施例(與他們的多個優點和特征)是與以下的實施例與附圖結合而被更詳細地描述。

附圖說明