[發明專利]用于使用中性原子束進行工件處理的系統和方法

有效

• 申請號: 201980044901.1
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112470246B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: S·E·薩瓦
• 申請（專利權）人: 瑪特森技術公司;北京屹唐半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67;H01L21/3065
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司 11596
• 代理人: 崔曉光

提供了等離子體處理系統和方法。在一個實例中，系統包括具有工件支撐件的處理腔室。工件配置成用于支撐工件。系統包括等離子體源，其配置成在等離子體腔室中由工藝氣體感應出等離子體以產生一種或多種負離子。系統包括一個柵格結構，其配置成用于將一種或多種負離子朝向工件加速。柵格結構可包括第一柵板、第二柵板以及位于第一柵板與第二柵板之間以減少通過第一柵板加速的電子的一個或多個磁性元件。系統可以包括設置在柵格結構下游的中和器單元，中和器單元配置成從負離子的一種或多種物質的離子中分離出額外的電子以產生用于處理工件的高能中性物質。

技術領域

本公開一般涉及等離子體處理系統和方法。

背景技術

等離子體處理廣泛用于半導體工業中，用于工件(例如，半導體晶片)和其它基材的沉積、刻蝕、光阻去除和相關處理。等離子體源(例如，微波、ECR、感應源等)可用于等離子體處理以產生用于處理工件的高密度等離子體和活性物質。

使用等離子體的一種類型的工藝是原子層刻蝕。原子層刻蝕是用于以非常精細的精度執行用于半導體裝置制造的臨界刻蝕的技術。可以在薄層上執行原子層刻蝕，同時試圖避免不適當的次表面損壞或不期望的修改。可執行原子層刻蝕以刻蝕覆蓋另一關鍵層的非常薄的層。還可在刻蝕工藝結束時采用原子層刻蝕，以去除先前刻蝕而不損壞底層結構的少量剩余層。在刻蝕工藝期間，主要目標可以是各向異性地刻蝕深特征(例如，接觸孔、深通路、深溝槽或其它高度三維特征等)，且沒有反應離子刻蝕(RIE)滯后，該反應離子刻蝕滯后是通常由在被刻蝕的特征的底部處的充電引起的效應。

發明內容

本公開的實施例的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或者可以從描述中獲悉，或者可以通過實施例的實踐獲悉。

本公開的一個示例性方面涉及等離子體處理系統。系統包括具有工件支撐件的處理腔室。工件配置成用于支撐工件。系統包括等離子體源，其配置成在等離子體腔室中由工藝氣體誘導出等離子體以產生一種或多種負離子。系統包括一個柵格結構，其配置成用于將一種或多種負離子朝向工件加速。柵格結構可包括第一柵板、第二柵板以及位于第一柵板與第二柵板之間以減少通過第一柵板加速的電子的一個或多個磁性元件。系統可以包括設置在柵格結構下游的中和器單元，中和器單元配置成從一種或多種負離子的離子中分離出額外的電子以產生用于處理工件的一種或多種高能中性物質。

本發明的其它示例性方面針對用于處理工件(例如半導體基材，例如半導體晶片)的系統、方法和裝置。

參考以下描述和所附權利要求書將更好地理解各種實施例的這些和其它特征、方面和優點。并入本說明書并構成本說明書的一部分的附圖示出了本公開的實施例，并且與說明書一起用于解釋相關原理。

附圖說明

在參照附圖的說明書中闡述了針對本領域普通技術人員的實施例的詳細討論，其中：

圖1描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性等離子體腔室；

圖2描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性柵格結構；

圖3描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性中和器單元；

圖4描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性處理腔室；

圖5描繪了根據本公開的示例性實施例的用于在等離子體處理系統中處理工件的工藝的流程圖；

圖6描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性中和器單元；和

圖7描繪了根據本公開的示例性實施例的等離子體處理系統中的示例性中和器單元。

具體實施方式