[發(fā)明專利]控制等離子體加工的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980051970.5
• 申請(qǐng)日: 2019-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN112534544A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·文特澤克;陳志英;阿洛科·蘭詹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

一種等離子體加工方法包括：生成源功率脈沖的第一序列；生成偏置功率脈沖的第二序列；將該第二序列中的這些偏置功率脈沖與該第一序列中的這些源功率脈沖組合，以形成交替的源功率脈沖和偏置功率脈沖的組合序列；以及使用該組合序列生成包括離子的等離子體并且通過(guò)將這些離子傳送到襯底的主表面來(lái)加工該襯底。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2018年8月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/718,454和于2018年8月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/724,879以及于2018年12月17日提交的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?6/221,971的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)?zhí)卮送ㄟ^(guò)援引以其全文并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及等離子體加工，并且在具體實(shí)施例中，涉及控制等離子體加工的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

微電子工件內(nèi)的器件形成可以涉及包括襯底上多個(gè)材料層的形成、圖案化和去除在內(nèi)的一系列制造技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)前和下一代半導(dǎo)體器件的物理和電氣規(guī)格，對(duì)于各種圖案化工藝而言，期望在維持結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí)減小特征尺寸的加工流程。

等離子體工藝通常用于在微電子工件中形成器件。例如，等離子體刻蝕和等離子體沉積是半導(dǎo)體器件制作期間的常見工藝步驟。在等離子體加工期間，可以使用源功率和偏置功率的組合來(lái)生成和引導(dǎo)等離子體。圖18展示了在等離子體加工期間用于施加源功率和偏置功率的常規(guī)時(shí)序圖。在頂部的圖中，源功率或偏置功率不存在明顯的脈沖。在中間的圖中，施加沒(méi)有脈沖的連續(xù)偏置功率，同時(shí)施加源脈沖。在底部圖中，施加沒(méi)有脈沖的連續(xù)源功率，同時(shí)施加偏置脈沖。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種等離子體加工方法包括：生成源功率脈沖的第一序列；生成偏置功率脈沖的第二序列；將該第二序列中的這些偏置功率脈沖與該第一序列中的這些源功率脈沖組合，以形成交替的源功率脈沖和偏置功率脈沖的組合序列；以及使用該組合序列生成包括離子的等離子體并且通過(guò)將這些離子傳送至襯底的主表面來(lái)加工該襯底。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種等離子體加工方法包括將源功率提供至等離子體加工室以生成等離子體。該源功率包括多個(gè)源功率脈沖。該方法進(jìn)一步包括將包括多個(gè)偏置功率脈沖的偏置功率提供至該等離子體加工室。將該多個(gè)源功率脈沖和該多個(gè)偏置功率脈沖組合以形成脈沖序列。該脈沖序列中的每個(gè)脈沖包括該多個(gè)源功率脈沖中的源功率脈沖、該多個(gè)偏置功率脈沖中的偏置功率脈沖以及該SP脈沖的一部分或者該BP脈沖的一部分處于高振幅狀態(tài)的時(shí)間間隔。

根據(jù)本發(fā)明的仍另一個(gè)實(shí)施例，一種等離子體加工系統(tǒng)包括控制器，該控制器被配置成生成源功率脈沖的第一序列和偏置功率脈沖的第二序列。該控制器被進(jìn)一步配置成將該第二序列中的這些偏置功率脈沖與該第一序列中的這些源功率脈沖組合，以形成交替的源功率脈沖和偏置功率脈沖的組合序列。該等離子體加工系統(tǒng)進(jìn)一步包括等離子體加工室，該等離子體加工室耦合到該控制器并且被配置成生成包括使用該組合序列生成的離子的等離子體。該等離子體加工室被配置成支撐用于接收所生成的離子的襯底。

附圖說(shuō)明

為了更完整地理解本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，在附圖中：

圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括源功率脈沖和偏置功率脈沖的控制等離子體加工的示例方法的脈沖序列的示意性時(shí)序圖和對(duì)應(yīng)的定性曲線圖；

圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括源脈沖調(diào)制電路和脈沖調(diào)制定時(shí)電路的示例等離子體加工系統(tǒng)的框圖；

圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括反同步偏置功率脈沖的控制等離子體加工的示例方法的示意性時(shí)序圖；

圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括高頻射頻(RF)源功率脈沖和低頻RF偏置功率脈沖的控制等離子體加工的示例方法的示意性時(shí)序圖；

圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括高頻RF源功率脈沖和低頻方波偏置功率脈沖的控制等離子體加工的示例方法的示意性時(shí)序圖；