[發(fā)明專利]具有直接出口環(huán)狀等離子體源的等離子體處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580066116.8
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN107004561B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·盧博米爾斯基
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)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(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

等離子體處理系統(tǒng)包括處理腔室及等離子體源，該等離子體源在等離子體腔中產(chǎn)生等離子體。該等離子體腔圍繞環(huán)軸是實質(zhì)對稱的。該等離子體源在該等離子體腔的第一軸向側(cè)上限定多個出口孔。由該等離子體所產(chǎn)生的等離子體產(chǎn)物在軸向方向上通過該多個出口孔從該等離子體腔朝該處理腔室傳遞。一種等離子體處理的方法，包括以下步驟：在實質(zhì)環(huán)狀的等離子體腔內(nèi)產(chǎn)生等離子體以形成等離子體產(chǎn)物，該實質(zhì)環(huán)狀的等離子體腔限定環(huán)軸，及通過多個出口開口向處理腔室將等離子體產(chǎn)物直接分布進處理腔室中，該多個出口開口實質(zhì)在方位上分布于該等離子體腔的第一軸向側(cè)周圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開廣泛地應(yīng)用于等離子體處理設(shè)備的領(lǐng)域。更具體而言，公開了用于提供空間上均勻的等離子體產(chǎn)物的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體處理通常利用等離子體處理來在半導(dǎo)體晶片上蝕刻、清潔或沉積材料。所有這樣的處理在受處理晶片的整個表面上有利地是高度均勻的。在這幾年，顯著地，在特征尺寸已減小的同時晶片尺寸已增加，以致于每個受處理晶片可收獲更多的集成電路。典型的晶片直徑從1970年代的約2或3英寸增加到2010年代的12英寸或更大。在同一時間框架下，商用集成電路的典型最小特征尺寸從約5微米減小到約0.015微米。在晶片生長得更大的同時處理較小的特征需要處理均勻性上的顯著改進。晶片以外的工件的等離子體處理亦可受益于改進的處理均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

在實施例中，一種等離子體處理系統(tǒng)包括處理腔室及等離子體源，該等離子體源在等離子體腔中產(chǎn)生等離子體。該等離子體腔圍繞環(huán)軸是實質(zhì)對稱的。該等離子體源在該等離子體腔的第一軸向側(cè)上限定多個出口孔。由該等離子體所產(chǎn)生的等離子體產(chǎn)物在軸向方向上通過該多個出口孔從該等離子體腔朝該處理腔室傳遞。

在實施例中，一種等離子體處理系統(tǒng)包括：處理腔室，圍繞腔室軸是實質(zhì)徑向?qū)ΨQ的；外等離子體源，在外等離子體腔中產(chǎn)生第一等離子體；及內(nèi)等離子體源，在內(nèi)等離子體腔中產(chǎn)生第二等離子體。該外等離子體腔及該內(nèi)等離子體腔圍繞環(huán)軸是徑向?qū)ΨQ的，該環(huán)軸與該腔室軸重合。該內(nèi)等離子體腔是自該外等離子體腔徑向朝內(nèi)的。該外及內(nèi)等離子體腔沿該外等離子體源的第一軸向側(cè)通過相應(yīng)的外及內(nèi)出口開口與該處理腔室流體連通，使得由該第一等離子體所產(chǎn)生的等離子體產(chǎn)物在軸向方向上通過該外及內(nèi)出口開口從該外及內(nèi)等離子體腔朝該處理腔室傳遞。

在實施例中，一種等離子體處理的方法包括以下步驟：在實質(zhì)環(huán)狀的等離子體腔內(nèi)產(chǎn)生等離子體以形成等離子體產(chǎn)物，該實質(zhì)環(huán)狀的等離子體腔限定環(huán)軸，及通過多個出口開口向處理腔室將等離子體產(chǎn)物直接分布進處理腔室中，該多個出口開口實質(zhì)在方位上分布于該等離子體腔的第一軸向側(cè)周圍。

附圖說明

圖1根據(jù)實施例示意性地描繪等離子體處理系統(tǒng)的主要構(gòu)件。

圖2根據(jù)實施例示意性地描繪直接出口環(huán)狀等離子體源的所選構(gòu)件。

圖3根據(jù)實施例示意性地描繪直接出口環(huán)狀等離子體源的所選構(gòu)件。

圖4根據(jù)實施例示意性地描繪直接出口環(huán)狀等離子體源的所選構(gòu)件。

圖5根據(jù)實施例示意性地描繪直接出口環(huán)狀等離子體源的所選構(gòu)件。

圖6是圖5的直接出口環(huán)狀等離子體源的示意性剖視圖(在斷線6-6處取得)。

圖7是圖5的直接出口環(huán)狀等離子體源的示意性剖視圖(在斷線7-7處取得)。

圖8根據(jù)實施例示意性地描繪具有等離子體腔的直接出口環(huán)狀等離子體源，該等離子體腔通過在板附近安置等離子體阻擋件來限定。

圖9根據(jù)實施例示意性地描繪具有等離子體腔的另一直接出口環(huán)狀等離子體源，該等離子體腔通過在板附近安置等離子體阻擋件來限定。

圖10根據(jù)實施例示意性地描繪直接出口環(huán)狀等離子體源，圖示了入口氣體歧管，該入口氣體歧管向其中的等離子體腔供應(yīng)源氣體。