[發明專利]用于在電容耦接等離子體源下方對工件進行均勻照射的孔圖案

有效

• 申請號: 201810425525.8
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN108630515B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 夏立群;K·貝拉;S·坎德沃爾;J·約德伏斯基;J·C·福斯特;柳韌
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;C23C16/455
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;金紅蓮

本發明公開了一種用于與處理腔室一起使用的等離子體源組件，所述等離子體源組件包括區隔板，所述區隔板具有在所述區隔板的內部電氣中心內的第一組孔，以及圍繞所述外周緣的較小孔。所述孔的直徑可從所述電氣中心向外至所述周緣逐漸減小，或者可以離散地遞減并且在所述外周緣處具有最小的直徑。

本申請是申請日為2015年6月25日、申請號為201510358856.0，題為“用于在電容耦接等離子體源下方對工件進行均勻照射的孔圖案”的申請的分案申請。

技術領域

本發明的實施方式大體涉及一種用于處理基板的設備。更具體地，本發明的實施方式涉及供處理腔室(如，分批處理器)使用的模塊化電容耦接等離子體源。

背景技術

半導體器件形成通常是在包含多個腔室的基板處理平臺中進行的。在一些情況下，多腔室處理平臺或者群集工具的目的是在受控環境中在基板上順序地執行兩種或更多種處理。然而在其他情況中，多腔室處理平臺僅可在基板上執行單一處理步驟；另外的腔室旨在最大化用平臺處理基板的速率。在后一種情況中，在基板上執行的處理通常是分批處理，其中在給定的腔室中同時處理相對大量的基板，例如25個或者50個。分批處理尤其有利于以經濟可行的方式在個別基板上執行過于耗時的工藝，諸如原子層沉積(ALD)處理和化學氣相沉積(CVD)工藝。

一些ALD系統，尤其是具有旋轉的基板平臺的空間ALD系統，受益于模塊化等離子體源，即可輕易插入所述系統中的等離子體源。等離子體源由在其中產生等離子體的體積，以及使工件暴露至帶電粒子流和活性化學自由基的方式構成。

在這些應用中一般使用電容耦接等離子體(CCP)源，因為使用CCP易于在ALD應用中常用的壓力范圍(1-50托)下產生等離子體。往往使用孔陣列來使晶片暴露至等離子體中的活性物質。然而，已經發現在整個孔陣列各處的活性物質相對密度是不均勻的。

因此，在本領域中存在對提供增大的活性物質密度均勻性的模塊化電容耦接等離子體源的需求。

發明內容

本公開案的一或多個實施方式涉及包括外殼、區隔板和射頻熱電極的等離子體源組件。所述區隔板與所述外殼電氣通信。所述區隔板具有限定一范圍的外周緣，以及在所述范圍內并且延伸穿過所述區隔板的多個孔。所述多個孔包括具有第一直徑的第一組孔，和具有不同于所述第一直徑的第二直徑的第二組孔。所述射頻熱電極在所述外殼內，并且具有正面和背面。射頻熱電極的正面與區隔板間隔開，以便限定間隙。第一組孔位于所述范圍的內部部分，而第二組孔在第一組孔和區隔板的外周緣之間。

本發明的另外實施方式涉及用于等離子體源組件的區隔板。所述區隔板包括外周緣、電氣中心，具有第一直徑并且安置在所述電氣中心附近的至少一個第一孔。多個第三孔位于所述外周緣附近，并且在所述外周緣中限定范圍。所述多個第三孔具有不同于所述第一直徑的第三直徑。多個第二孔在所述多個第三孔和所述至少一個第一孔之間的范圍中。所述多個第二孔中的每一者分別具有第二直徑，所述第二直徑在所述第三直徑和所述第一直徑的范圍內。任意第二孔的第二直徑約小于或約等于鄰近于所述第二孔并且靠近所述至少一個第一孔的孔的直徑，并且約大于或約等于鄰近于所述第二孔并且靠近所述第三孔的孔的直徑。

本公開案的其他實施方式涉及包括以下步驟的方法：將基板在處理腔室中定位成鄰近等離子體源組件的區隔板，以及在所述等離子體源組件內產生等離子體以便等離子體朝向所述基板流動穿過所述區隔板。所述區隔板具有限定一范圍的外周緣，以及在所述范圍內并且延伸穿過所述區隔板的多個孔。所述多個孔包括具有第一直徑的第一組孔，和具有不同于所述第一直徑的第二直徑的第二組孔。第一組孔位于所述范圍的內部部分，而第二組孔在第一組孔和區隔板的外周緣之間。

附圖說明