專利名稱:等離子蝕刻工藝的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體的工藝,特別是涉及一種利用等離子蝕刻物件 時所使用的控制裝置及方法。
背景技術(shù):
在集成電路制造技術(shù)中, 一般在透過光罩曝光光刻膠之前,會在半導(dǎo) 體晶圓的表面上施加一光刻膠層。接著,執(zhí)行曝光后烘烤工藝及顯影工藝 以形成具有多個孔洞的圖案化光刻膠層。當(dāng)利用制造規(guī)格驗證了上述的光 刻膠層后,利用上述的孔洞,蝕刻暴露出來的部分晶圓。在晶圓蝕刻完成 后,則將光刻膠層加以移除。
干蝕刻工藝是用來移除晶圓透過光刻膠層的孔洞所暴露出的部分的技 術(shù)之一 。而干蝕刻技術(shù)其中之一代表例便是為人所知的等離子蝕刻工藝。 等離子蝕刻工藝常被用來做為較佳的蝕刻技術(shù),因為其作業(yè)速度通常會較 快,具有較佳的選擇性,以及較他種蝕刻技術(shù)少的輻射現(xiàn)象。等離子蝕刻
工藝亦為一種非等向性蝕刻技術(shù),并且一般可以下列步驟做為其特征1) 從一種相對惰性的分子氣體中產(chǎn)生反應(yīng)物質(zhì);2)將反應(yīng)物質(zhì)擴(kuò)散至晶圓表 面或其他物件;3)吸附晶圓表面上的物質(zhì);4)經(jīng)由反應(yīng)物質(zhì)及晶圓表面之 間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)出一活性副產(chǎn)物;5)釋放副產(chǎn)物;6)移除被釋放出 的物質(zhì)。簡言之,等離子(其定義為部分離子化的氣體,由離子、電子及中 性物質(zhì)所組成)會被運送至晶圓表面或其他目標(biāo),并與晶圓表面或該目標(biāo)產(chǎn) 生反應(yīng)。在此種反應(yīng)中會產(chǎn)生一副產(chǎn)物,借由移除該副產(chǎn)物可產(chǎn)生蝕刻晶 圓表面的作用。等離子蝕刻常被用在定義細(xì)線(fine-line)圖樣、形貌 (topography)上的選4奪性處理、平坦化處理及光刻膠移除作業(yè)。
等離子蝕刻工藝的一種控制方法是等離子流分布法。舉例而言,在現(xiàn) 有的等離子蝕刻室中,會將一單篩網(wǎng)過濾器設(shè)置在等離子來源及等離子蝕 刻的目標(biāo)晶圓之間。此種篩網(wǎng)過濾器一般會具有多個彼此間隔,且形狀及 尺寸一致的孔洞。等離子會被均勻地分布在整個晶圓表面。某些等離子過 濾器會被設(shè)計成具有多個不同尺寸、形狀及密度的孔洞以非均勻性地控制 等離子的分布,在此種作法之下會使用到不同的過濾器并導(dǎo)致不同的蝕刻 外形。舉例而言,為了達(dá)到徑向(radial)總體關(guān)鍵尺寸均勻度(global critical dimension uniformity, GCDU)4普誤補償,篩網(wǎng)過濾器的組成會 具有圍繞著一較大中央孔洞放射狀地間隔的孔洞。以邊對邊(side-side)總
體關(guān)鍵尺寸均勻度錯誤補償而言,會使用具有 一 中央孔洞的篩網(wǎng)過濾器,其 中此中央孔洞的大小與全部相匹配,除了 一系列以放射狀相間隔的孔洞之 外。放射狀相間隔的孔洞的直徑會較其他篩網(wǎng)過濾器孔洞的直徑來得大。
因為現(xiàn)有的篩網(wǎng)過濾器較為容易制造,所以為了能夠執(zhí)行各種不同的 等離子蝕刻應(yīng)用,會制造多個具有不同孔洞組態(tài)(尺寸、形狀及密度)的篩網(wǎng) 過濾器。盡管這些過濾器具有多項優(yōu)點,但對于等離子流控制的彈性仍然 有改進(jìn)的需要。也就是說,為了要決定現(xiàn)有篩網(wǎng)過濾器最佳的孔洞組態(tài),常
會使用嘗試錯誤法(trial-and-error approach)來達(dá)到此一 目的。再者,由 于孔洞的大小都是固定的,所以若在某些特定的工藝中需要改變等離子流 的分布狀況時,就必須更換篩網(wǎng)過濾器。
因此,雖然現(xiàn)存技術(shù)在一般狀況的下足以達(dá)到預(yù)期的作用,但仍然無 法滿足全方位的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于,克服現(xiàn)有的等離子控制的方法與裝置存在的 缺陷,而提供一種新的等離子蝕刻工藝的控制裝置,所要解決的技術(shù)問題是 使其在等離子蝕刻工藝中,利用控制流往晶圓的等離子流的大小、速度、濃 度或其組合,來產(chǎn)生理想的晶圓蝕刻結(jié)果,從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā) 明提出的一種等離子蝕刻工藝的控制裝置,其包含一等離子控制結(jié)構(gòu),其中 該等離子控制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道,并且能夠選擇性地改變該等 離子流動通道的尺寸。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一 步實現(xiàn)。
前述的裝置,其中所述的裝置包含具有該等離子控制結(jié)構(gòu)的一等離子 過濾器,其中該等離子控制結(jié)構(gòu)包含能夠支援相對運動的一第 一等離子過 濾器部件以及一第二等離子過濾器部件,該第一等離子過濾器部件具有定 義出該等離子流動通道的一部分的一第一部分,以及該第二等離子過濾器 部件具有定義出該等離子流動通道的另一部分的一第二部分,該第一等離 子過濾器部件與該第二等離子過濾器部件的相對運動能夠使該第一部分及 與該第二部分使該等離子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
前述的裝置,其中所述的第一部分為一第一孔洞以及該第二部分為一 第二孑Li洞。
前述的裝置,其更包含一第三等離子過濾器部件,其中該第三等離子 過濾器部件具有定義出該等離子流動通道的一又一部件的一第三部分,并 且該第三部分為一第三孔洞。
前述的裝置,其中所述的第三孔洞具有與該第一孔洞及該第二孔洞至 少其中之一不同的形狀。
前述的裝置,其中所述的等離子控制結(jié)構(gòu)被設(shè)定用以限制該第 一等離 子過濾器部件與該第二等離子過濾器部件的相對運動,以維持通過該第一
孔洞及該第二孔洞的一視線(line of sight)。
前述的裝置,其中所述的第二等離子過濾器部件能夠相對于該第一等 離子過濾器部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,以使該等離子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變 化。
前述的裝置,其中所述的第二等離子過濾器部件能夠相對于該第一等 離子過濾器部件進(jìn)行直線移位,以使該等離子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
前述的裝置,其更包含一致動器部分,被設(shè)定用以執(zhí)行該第一等離子 過濾器部件及該第二等離子過濾器部件的相對位置的變化,以動態(tài)地改變 該等離子流動通道的實體尺寸。
前述的裝置,其中所述的等離子控制結(jié)構(gòu)更包含能夠支援該等離子流 動通道的相對運動的一閘門,并且與該閘門耦接的一致動器被設(shè)定用以選 擇性地移動該閘門,以使該等離子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
前述的裝置,其中所述的等離子控制結(jié)構(gòu)定義出多個進(jìn)一步等離子流 動通道以及多個進(jìn)一步閘門,每一該些進(jìn)一步閘門分別能夠支援各個進(jìn)一 步等離子流動通道的相對運動,并有多個進(jìn)一步致動器會分別連接至該些 進(jìn)一步閘門其中之一,以使該些進(jìn)一步閘門產(chǎn)生能夠分別改變該些進(jìn)一步 等離子流動通道的實體尺寸的運動。
前述的裝置,其中所述的等離子控制結(jié)構(gòu)能夠改變流過該等離子流動 通道的一等離子的一部分的速度。
前述的裝置,其中所述的等離子包含多個帶電物質(zhì)及多個中性物質(zhì),而 該等離子的該部分則包含該些帶電物質(zhì),并且其中該等離子控制結(jié)構(gòu)被設(shè) 定用以在不影響該些中性物質(zhì)的速度的情況下,改變該些帶電物質(zhì)的速度。
前述的裝置,其中所述等離子控制結(jié)構(gòu)定義出多個等離子流動通道,并 且能夠獨立地改變流過該些等離子流動通道的等離子的一部分,在分別流 過該些等離子流動通道時個別的速度。
前述的裝置,其中所述的等離子控制結(jié)構(gòu)為每一該些等離子流動通道 配置一第一電極、 一第二電極以及一電壓源,并有一控制器能夠獨立地控 制每一該些電壓源,以分別于每一成對的該第 一電極及該第二電極之間產(chǎn) 生電壓。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上可知,為了 達(dá)到上述目的,在實施等離子蝕刻工藝的真空反應(yīng)室中,于等離子源與晶 圓之間會使用一等離子流控制結(jié)構(gòu),其中此等離子流控制結(jié)構(gòu)的特性在于
能夠改變等離子流動通道的尺寸、能夠改變流經(jīng)等離子流動通道的等離子 的速度或能夠改變流經(jīng)等離子流動通道的等離子的濃度,或其組合。
經(jīng)由上述可知,本發(fā)明一種等離子蝕刻工藝的控制裝置,包含能夠改 變等離子流動通道的尺寸、改變流經(jīng)等離子流動通道的等離子的速度或改 變流經(jīng)等離子流動通道的等離子濃度的控制結(jié)構(gòu),或者是上述的控制結(jié)構(gòu) 的組合。
借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明等離子蝕刻工藝的控制裝置至少具有下列
優(yōu)點本發(fā)明等離子蝕刻工藝的控制裝置,在等離子蝕刻工藝中利用控制 流往晶圓的等離子流的大小、速度、濃度或其組合,來產(chǎn)生理想的晶圓蝕 刻結(jié)果,從而更加適于實用。
本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點及實用價值,其不論在裝置或功能上皆有較 大的改進(jìn),在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步,并產(chǎn)生了好用及實用的效果,且較現(xiàn)有 的等離子控制的方法與裝置具有增進(jìn)的突出功效,從而更加適于實用,并具 有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值,誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點能夠更〗月顯易懂,以下特舉較佳實施例,并配合附 圖,詳細(xì)說明如下。
圖1為一等離子蝕刻系統(tǒng)的示意圖。
圖2為一過濾器組件的一部分的爆炸圖,其中此過濾器組件為圖1所
示的等離子蝕刻系統(tǒng)的零件。
圖3及圖4為圖2所示的過濾器組件及一定位組件的示意圖。
圖5及圖7為圖2所示的過濾器組件在不同作業(yè)位置時的俯視圖。
圖8為另一過濾器組件的爆炸圖,其中此另一過濾器組件為除圖1及
圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖9為再一過濾器組件的爆炸圖,其中此再一過濾器組件為除圖1及
圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖IO為另一過濾器組件的爆炸圖,其中此另一過濾器組件為除圖l及
圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖11為圖l及圖2所示的過濾器組件在不同時間中的相對位置的示意圖。
圖12為另一過濾器組件的示意圖,其中此另一過濾器組件為除圖l及 圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖13為另一過濾器組件的部分透視圖,其中此另一過濾器組件為除圖
1及圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖14為圖13所示的過濾器組件的部分剖面圖。
圖15為另一過濾器組件的部分剖面圖,其中此另一過濾器組件為除圖 1及圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖16為另一過濾器組件的部分俯視圖,其中此另一過濾器組件為除圖 1及圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖17為圖16所示的等離子過濾器組件的部分側(cè)視圖。
圖18為另一過濾器組件的部分側(cè)視圖,其中此另一過濾器組件為除圖 1及圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖19為另一過濾器組件的部分側(cè)視圖,其中此另一過濾器組件為除圖 1及圖2所示的過濾器組件之外可供選用的實施例。
圖20為圖16及圖17所示的等離子過濾器組件的俯視圖。
圖21為一等離子控制系統(tǒng)的示意圖。
10:等離子蝕刻系統(tǒng) 14:真空反應(yīng)室
20:氣體源
24、 138、 158、 184、 214、 216:電源供應(yīng)器 28: -接地電^L
34、 36、 60、 62、 64、 74、 76、 78、 88、 92、 96、 114、 126、 148、 150、 170、 178、 194、 196、 198、 226:模板過濾器
42、 122:致動器 46:驅(qū)動器
52:接頭 54、 57:周邊等離子流動通道
58:三模板過濾器組件 118:控制閥
130、 132:環(huán)狀電極 140、 164、 188、 212:正粒子
144、 166、 190、 210:中性粒子154、 156:電極
180、 182:部分 220:等離子過濾器控制系統(tǒng)
230:電極組件 12:晶圓
射頻天線
等離子過濾器組件
18:排氣口 22: 26:等離子源 30: 38、 40、 66、 68、 70、 80、 82、 84、 90、 94、 98、 100、 102、 104、 106、 116、 128、 176、 180:孔洞
44:連桿組 48、 50:支臂
53:控制器 56:中央等離子流動通道
72、 86、 122、 124、 146、 168、 170、 192、 218、 224:過濾器組件
120:閘門 134、 136:孔目艮
142、 162、 186、 208:負(fù)粒子 152、 219、 228:等離子流動通道
172、 174、 200、 202、 204、 206:嵌入電極222:控制器
具體實施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的等離子蝕刻工藝的控 制裝置其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細(xì)說明如后。
圖1本發(fā)明的一等離子蝕刻系統(tǒng)10的示意圖。此等離子蝕刻系統(tǒng)10 的作用為蝕刻晶圓12,另外,也可被用來蝕刻掩?;蚱渌锛>A12的 材質(zhì)為硅,或者亦可包含其他元素半導(dǎo)體,如鍺。晶圓12也可包含化合物 半導(dǎo)體,如碳化硅、砷化鎵、砷化銦或磷化銦。晶圓12亦可包含合金半導(dǎo) 體,如硅鍺、硅鍺碳化物、鎵砷磷化物或鎵銦磷化物。晶圓12可包含有磊 晶層(epitaxial layer),舉例而言,晶圓12具有覆蓋在塊狀半導(dǎo)體上的 磊晶層。再進(jìn)一步來說,晶圓12可包含有絕緣層上覆半導(dǎo)體 (semiconductor-on-insulator, S0I)結(jié)構(gòu),舉例而言,晶圓12可包含有 經(jīng)由如氧離子注入法(separation by implanted oxygen, SIMOX)之類的工 藝所形成的氧化物埋層(buried oxide)。晶圓12更可包含有經(jīng)由如離子植 入及/或擴(kuò)散的類的方法所形成的多個P型摻雜區(qū)域及/或N型摻雜區(qū)域。 晶圓12也包含了其他具有功能性的特征,如電阻、電容及閘極結(jié)構(gòu)。晶圓 12更包含了橫向隔離特征,用以分隔形成在晶圓12上的多個元件。晶圓 12并可至少部分包含多個被圖刻過的介電層及被圖刻過的傳導(dǎo)層,其中這 些介電層及傳導(dǎo)層組合形成了用以耦接P型及N型摻雜區(qū)域及其他功能性 特征的互連結(jié)構(gòu)。舉例而言,晶圓12包含了部分的多層互連(multi-layer interconnection, MLI)結(jié)構(gòu)以及配置在多層互連結(jié)構(gòu)中的層間介電 (inter-level dielectric, ILD)。
晶圓12也可包含有形成于其上的一材料層(未繪示于圖式中),該材料 層包含了一介電材料,如氧化硅、氮化硅、低介電常數(shù)(低k值)材料或這 些材料的組合,其中的低介電常數(shù)材料可包含了氟硅玻璃(fluorinated silica glass, FSG)、碳摻雜氧化硅、Black Dimond (應(yīng)用材料公司,Santa Clara, California) 、 Xerogel, Aerogel 、非晶形氟化碳、聚對二曱苯 (Parylene)、 二苯并環(huán)丁烯(bisbenzocyclobutenes, BCB) 、 SiLK(Dow化學(xué) 公司,Midland, Michigan),聚亞酰胺及/或其他如范例中的材料。用來形 成材灃牛層的工藝可以是4b學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD) 或旋轉(zhuǎn)涂布法(spin-on coating)。此外,作業(yè)物件亦可以是一光刻膠掩才莫 層。
請再參閱圖l,繪示了包含著一真空反應(yīng)室14的等離子蝕刻系統(tǒng)10。 一排氣口 18會排出在真空反應(yīng)室14中,等離子與晶圓12的頂部表面產(chǎn)生
反應(yīng)后所釋放出的物質(zhì)。 一氣體源20會對真空反應(yīng)室提供氣體,如氯氣 (Cl2)、四氟化碳(CFJ或其他的化學(xué)反應(yīng)氣體。其他具示范性但不具限制性 的氣體包含三氟化氮(NF》、二氯二氟甲烷(dichlorodif luoromethane)、硼 烷(borne)、四氯化碳(CCl,)、硅烷(SiCh)及氧氣。在真空反應(yīng)室14的頂 部安裝有與一天線電源供應(yīng)器24耦接的一射頻天線22,此射頻天線22會 對真空反應(yīng)室14的內(nèi)部空間提供高頻電功率。
一接地電極28會支撐住晶圓12。 一等離子過濾器組件30能夠被適當(dāng) 地安置在一等離子源26及晶圓12的中間。
上述的等離子蝕刻系統(tǒng)10利用一射頻線圈對真空反應(yīng)室14的內(nèi)部空 間提供用來產(chǎn)生等離子的功率,不過本發(fā)明揭露一樣能夠適用于其他利用 不同等離子產(chǎn)生結(jié)構(gòu)及/或技術(shù)的等離子蝕刻系統(tǒng)之中。
在等離子蝕刻進(jìn)行的過程當(dāng)中,會利用 一真空抽取裝置(未繪示)對真 空反應(yīng)室14進(jìn)行減壓,接著會利用氣體供應(yīng)器20將氣體導(dǎo)入真空反應(yīng)室 14。射頻天線22所提供的高頻電功率會離子化真空反應(yīng)室14中的氣體,以 產(chǎn)生蝕刻晶圓12用的等離子。等離子會自等離子源26直接朝著置于接地 電極28上的晶圓12而去,但此時等離子首先會穿過等離子過濾器組件 30,因此,等離子蝕刻組件30控制了蝕刻晶圓12時的等離子。
在圖1中繪示出了等離子過濾器組件30,并且在下文中會對等離子過 濾器組件30的多種其他實施例進(jìn)行說明。在以下將會提到的內(nèi)容中,會利 用改變等離子流的大小、濃度、分布及/或強度的方法來調(diào)整等離子蝕刻工 藝使其能夠適用于所要求的應(yīng)用之中,并且得到所需的蝕刻外形。在一實 施例中,控制了等離子流向晶圓12的速度。在另一實施例中,則控制了等 離子流動通道的尺寸,并且在更進(jìn)一步的實施例中,則能夠在作業(yè)過程中 即時性地(on-the-fly or real-time)對等離子流動通道進(jìn)行控制。
圖2為一過濾器組件的一部分的爆炸圖,其中此過濾器組件為圖1所 示的等離子蝕刻系統(tǒng)的其中一個元件。參閱圖2,等離子過濾器組件M具 有多個模板過濾器,其中包含了模板過濾器34及模板過濾器36,而模板過 濾器34及36更分別具有多個孔洞38及40。一般來說孔洞38及40會互相 對齊,每個成對的孔洞便 一 同定義出 一 等離子流動通道。
在以下所述內(nèi)容中,模板過濾器34及36之間可進(jìn)行相對移位,且模板 過濾器34及36之間的相對移位會被限制在隨時都維持著一視線 (line-of-sight)能夠通過至少一對孔洞。另外,亦可思考另一種作法,使模 板過濾器在相對移動時不需要去維持穿過孔洞的視線,在此種作法之下,會 借由模板過濾器34及36的相對移動將一或多個等離子流動通道完全關(guān)閉,以 改變等離子流往晶圓時的分布。另外,在所述的例子中,孔洞38及40具有 相似的大小及形狀,然而在后續(xù)的例子中,孔洞亦可具有不同的大小及/或 形狀。
圖3及圖4為繪示出圖2所示的過濾器組件30及一定位組件的示意圖。 現(xiàn)在請參閱圖3及圖4,當(dāng)中具有四個互相以90度配置的致動器42,用以 連接并實際移動模板過濾器34。在所述的例子中,這四個致動器42獨立或 (部份)同步地滑動、轉(zhuǎn)動或以其他形式移動模板過濾器34。每個致動器42 包含有連接著一致動驅(qū)動器46及模板過濾器34的一連桿組44,而連桿組 44則包含有能夠有效地連接驅(qū)動器46及模板過濾器34的一對支臂48及 50。其中,支臂48的一端會與模板過濾器34固定連接,而另一端則會經(jīng) 由一接頭52與支臂50樞接,其中的接頭52可為現(xiàn)有接頭種類中的任何一 種,例如球形接頭,而支臂50也是利用透過了現(xiàn)存的任何方法與驅(qū)動器46 連接。舉例而言,驅(qū)動器46可透過伸縮支臂50來對模板過濾器34進(jìn)行理 想的移位動作。就這一點而言,控制器53會獨立地驅(qū)動致動驅(qū)動器46以 移動連桿組44,使模板過濾器34能夠因為連桿組44的帶動而產(chǎn)生理想的 移動動作。
致動器42中包含了用以實際移動模板過濾器34的步進(jìn)馬達(dá)(未繪示),但 在致動器中亦可包含并利用利用液壓回路、氣壓回^各、機械回路、石茲性回 路或電力回路來移動模板過濾器34。就這一點而言,致動器42可包含了如 液壓泵、氣壓泵或步進(jìn)馬達(dá)的元件。在圖3中,四個致動器42的每一個都 以順時鐘的方向來移動模板過濾器34,借以實行模板過濾器34的旋轉(zhuǎn)動作。 在圖4中,致動器42驅(qū)使模板過濾器34往右方移動。另外,以上內(nèi)容為針 對模板過濾器34所實現(xiàn)的致動系統(tǒng)的說明,但可以想見的是,模板過濾器 3 6亦可借由與適當(dāng)?shù)闹聞酉到y(tǒng)相連接來實行移動的動作。
同樣地,雖然在圖中繪示出了四組致動器42,但在不同的設(shè)計考量上 仍然可以利用多于或少于四組致動器來實行模板過濾器的移動,另外,亦 可思考利用其他致動器來獨立移動每一個致動器的設(shè)計方法。模板過濾器 可移動于至少二維空間之中。
如以上所述,模板過濾器34及36會互相進(jìn)行移位動作,以于等離子 蝕刻特性中提供理想的局部變化,如等離子流的大小、外形及/或分布。舉 例而言,可以利用改變模板過濾器34及36的相對位置來分別改變每一個 等離子流動通道的大小,其中每一個等離子流動通道的大小由每一成對對 齊的孔洞所定義。圖5至圖7繪示出了圖2所示的過濾器組件于不同作業(yè) 位置時的俯枧圖。
參閱圖5,在圖中模板過濾器34及36的關(guān)系為模板過濾器34相對于 模板過濾器36向上移動(或者,換言之,模板過濾器36相對于模板過濾器 34向上移動。模板過濾器34及36—同定義出了多個周邊等離子流動通道 54及一中央等離子流動通道56,如此,當(dāng)模板過濾器34及36的相對位置
改變時,等離子流動通道54及56的大小也會隨之改變,如縮小。如圖5所 示,每個分別為孔洞54及56所定義出的等離子流動通道的尺寸被縮小。
對照圖6所示,模板過濾器34相對于模板過濾器36進(jìn)行移位,如此,周 邊等離子流動通道54的尺寸會被縮小而中央等離子流動通道56的尺寸則 維持不變。此時,模板過濾器34及36相對著延伸穿過中央等離子流動通 道5 6的 一 軸心的進(jìn)4亍移位。
在圖7中,模板過濾器34及36的相對移位會縮小中央等離子流動通 道56及所有,除了一個之外,的周邊等離子流動通道54的尺寸,而剩下 的一個周邊等離子流動通道57的尺寸則維持不變。只要將模板過濾器其中 之一相對著延伸穿過不欲變化尺寸的等離子流動通道的一旋轉(zhuǎn)軸心進(jìn)行旋
轉(zhuǎn),便可在等離子流動通道尺寸上產(chǎn)生上述的非對稱式變化。
如以上所述,模板過濾器34及36會互相進(jìn)行移位以改變一或多個由 模板過濾器34及36所定義出的等離子流動通道54及56的尺寸。在上述 說明之中,模板過濾器34與帶動其移位的致動器42相連接,但在其他可 供選擇的實施例中,模板過濾器36也可包含帶動其移動的一致動器。
在圖1至圖7所示的實施例之中,兩個模板過濾器可互相與對方進(jìn)行 相對性移動以改變一或多個等離子流動通道的尺寸,然而,利用兩個以上 模板過濾器的作法亦可被采用,此時全部或較少的模板過濾器可是可移動 的。因此,當(dāng)多個模板過濾器為可移動的時,其他的一或多個模板過濾器 可為固定不動的。
圖8為另一過濾器組件的爆炸圖,其中此過濾器組件為可被選擇做為 圖1及圖2所示的過濾器組件30的一實施例。在圖8中繪示出了一三模板 過濾器組件58,如圖所示, 一第三模板過濾器64被夾在模板過濾器60及 62的中間。模板過濾器60、 62及64分別具有孔洞66、 68及70,這些孔 洞一同定義出了多個等離子流動通道。在圖8中,孔洞66、 68及70當(dāng)中 每一個都具有相似的尺寸及形狀。另外,三模板過濾器60、 62及64全都 具有相同數(shù)量的孔洞。
圖9為另一示范性過濾器組件72的爆炸圖,如圖所示,此過濾器組件 72具有三個模板過濾器74、 76及78,并且此過濾器組件72亦為可進(jìn)一步 被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的一實施例,如圖所示,模板過濾器 74、 76及78每一個都具有不同形狀的孔洞。舉例而言,孔洞80為圓形,而 孔洞82為方形及孔洞84為截楔形。另外模板過濾器74及76每個都具有 五個孔洞,而模板過濾器78則只具有四個孔洞,缺少了配置在中央的孔洞。 模板過濾器74、 76.及78每個都具有多個尺寸及形狀一致的孔洞,亦即模板 過濾器74上所具有的孔洞皆具有相似的形狀及尺寸,同樣的現(xiàn)象一樣會出 現(xiàn)在模板過濾器76及78上。
圖10為另一過濾器組件86的實施例示意圖,其中此過濾器組件86亦 為可進(jìn)一步被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的一實施例。過濾器組件 86具有一模板過濾器96,其中模板過濾器96上具有多個不同形狀及尺寸的 孔洞。模板過濾器88具有五個方形孔洞90以及模板過濾器92具有四個截 楔形孔洞94。模板過濾器96具有五個不同的孔洞,即孔洞98、 100、 102、 104 及106。模板過濾器96具有兩個方形孔洞98及100,兩個截楔形孔洞102 及104,以及一個圓形孔洞106。
繪示于圖8至圖10中的模板過濾器僅為范例而已,在不脫離本發(fā)明揭 露的范圍的情況下,模板過濾器的孔洞的尺寸、形狀、方向及排列亦可以 與圖式中所表示的不同。此外,亦可思考利用二或三個以上的模板過濾器 來產(chǎn)生具有獨特形狀及尺寸的等離子流動通道的作法。
如以上所述,可以思考在一等離子蝕刻方法或工藝中即時移動模板過 濾器的作法,如圖ll所示的示意圖,繪示出了圖l及圖2所示的過濾器組件 在時間上所進(jìn)行的相對定位狀態(tài)。如圖所示,在第一時段中,即0一30秒,致 動器將模板過濾器34及36定位至一第一相對位置。在第二時段中,即31—60 秒,致動器再將模板過濾器34及36互相定位至一第二相對位置。在第三 時段中,即61—70秒,致動器再將模板過濾器34及36再定位至一第三相 對位置。如此針對模板過濾器34及36進(jìn)行的相對性定位動作可以在整個 蝕刻工藝中不斷地進(jìn)行以得到理想的蝕刻外形。如圖ll所繪示,在每一個 完整的時段當(dāng)中,模板過濾器34及36互相都是維持在靜止?fàn)顟B(tài)。然而,亦 可思考另一種作法,使模板過濾器34及36可以在一時段中進(jìn)行相對移位 的動作,此時可以采用致動器步進(jìn)地將模板過濾器34及36移動至理想的 相對位置的作法,或采用連續(xù)地相對移動模板過濾器34及36的作法。同 樣的,在圖2至圖9中所提及的模板過濾器可以在等離子蝕刻工藝的過程 中,或是在相同或不同的等離子蝕刻工藝的轉(zhuǎn)換過程中即時性地互相進(jìn)行 相對移位。
圖12為另一過濾器組件112的示意圖,其中此過濾器組件112亦為可 被選擇做為圖1及圖2所示的過濾器組件30的一實施例。過濾器組件112 包含了具有一組孔洞116的一模板過濾器114,其中孔洞116的作用是使等 離子可以流通。鄰近每個孔洞116的地方都會配置一個流動控制閥118,每 個流動控制閥118會包含一閘門120以及一致動器122,其中致動器122會 在孔洞116上獨立地滑動閘門120。針對此種設(shè)計來說,可獨立地改變流通 過每個孔洞116的等離子流大小與形狀,以于等離子蝕刻特性中提供局部 變動的作用。
另一實施例中(未繪示),全部的流動控制閥皆為同一致動器所控制,使 每一個閘門皆能被一同開啟與關(guān)閉。同樣的,當(dāng)過濾器組件112為一獨立
活動的裝置時,可以思考將過濾器組件112與其他過濾器組件合并或分開 使用的作法,如在本文中所提及的一些作法。同樣可以想得到的是,可以
利用將一或多個閘門120完全關(guān)閉的作法來調(diào)整等離子的分布。
圖13為另一過濾器組件124實施例的部分透視圖,其中此過濾器組件 124亦是可被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的另一實施例。在本例中,過 濾器組件124包含一模板過濾器126,而此模板過濾器126則具有一孔洞 128以及一對環(huán)狀電極130及132。
電極130被配置在模板過濾器126的頂部表面,而電極132則是被配置 在模板過濾器126的底部表面,兩者之間互相具有間隔。如以上所述,每個 電極都是環(huán)狀的,所以會再包含有可分別讓等離子流過的孔眼134及136。 孔眼134及136每一個都具有和孔洞128相同的直徑,并且孔眼134及136 也會具有和孔洞128 —樣的形狀。雖然在圖中只有繪示出單一的孔洞128,但 過濾器組件124實際上具有多個孔洞128,且每個孔洞128都分別配有一對 電才及130及132。
電極130及132是由金屬或其他導(dǎo)電材料所制成,并且是不會與等離子 產(chǎn)生反應(yīng)的材料。同樣的,雖然圖中所繪示的電極130及132是環(huán)狀的,但 仍可思考將電極130及132設(shè)計成其他形狀的作法。
成對的電極130及132會與包含有一電壓源(未繪示)及一電路(未繪示) 的一電壓供應(yīng)器138耦接,其中此電壓供應(yīng)器138會變化性地對電極130 及132提供偏壓。如以下將詳述的內(nèi)容所示,利用變動成對的電極130及132 之間的電壓,可以確實改變等離子粒子通過孔洞130時的速度。另夕卜,當(dāng)模 板過濾器126具有多個孔洞128,且這些孔洞亦對應(yīng)著多個成對的電極 130及132及電源供應(yīng)器138時,可分別獨立地控制各個通過不同孔洞128 的等離子粒子的速度,以于等離子蝕刻工藝中提供局部變動的特性。
過濾器組件124的操作方法會在圖1及圖14中一同做說明,其中會假 設(shè)過濾器組件124被使用于圖1中過濾器組件30的位置。如前所述,被等 離子源20導(dǎo)入真空反應(yīng)室14中的氣體會被離子化成為等離子,其中利用 射頻天線22所提供進(jìn)入真空反應(yīng)室14的高頻功率離子化氣體。接著,電 源供應(yīng)器24及接地電極28之間的電壓會將等離子往晶圓12傳送。在電源 供應(yīng)器24及接地電極28之間的電位,在其他因素之外,會建立起使等離 子粒子能夠借以撞擊晶圓12的表面的能階(energy level),其中這些粒子 包括了正粒子(離子)140、負(fù)粒子(電子)142及中性電子(原子團(tuán))144。如一 般所知,原子團(tuán)主要的任務(wù)是用來引起發(fā)生在晶圓頂部表面的化學(xué)蝕刻現(xiàn) 象,而離子則可被利用來轟擊晶圓頂部表面以協(xié)助蝕刻工藝的進(jìn)行。
請單獨參閱圖14,電極130及132會和電源供應(yīng)器138—起對模板過 濾器126建立起一局部縱向電位場,其中此電壓電位場可在等離子蝕刻工
藝啟動之前或之中被調(diào)整,以在不影響原子團(tuán)(中性)粒子144的情況之下
降低離子(充電)粒子142的速度。如圖14中的向量所示,粒子在抵達(dá)孔洞 128之前大都具有相同的速度,但借由局部電位場所具有的優(yōu)點,可使正粒 子及中性粒子144在通過等離子流動通道128之后都分別會具有較負(fù) 粒子142快的移動速度。
現(xiàn)請參閱圖15,當(dāng)中繪示了另一示范性過濾器組件146,且此過濾器組 件146為可進(jìn)一步被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的一實施例。過濾 器組件146具有兩個互相間隔的模板過濾器148及150,此二模板過濾器 148及150定義出一對互相對齊的孔洞(未以參考數(shù)標(biāo)標(biāo)示),并且此一對孔 洞繪一同行程一等離子流動通道152。在模板過濾器148及150之間所定義 出的內(nèi)部空間158之中,會配置有兩個環(huán)狀電極154及156,就這方面而言,電 極154配置在過濾器148的底部表面上,而電極156則配置于過濾器150 的頂部表面上,因為電極154及156是互相間隔著的,所以在這兩者之間 會建立起一電壓電位場。電極154及156都會連接至一電源供應(yīng)器158,此 電源供應(yīng)器158能夠借由控制電極154及156之間的電壓來控制往晶圓移 動的等離子粒子的速度。
如同在圖14中所述的過濾器組件124 —般,透過調(diào)節(jié)電壓的手段能夠 控制等離子粒子(負(fù)粒子162、正粒子164及中性粒子166)的速度。如圖15 中所示,在電極154及156之間所產(chǎn)生的電壓,能夠使往晶圓(未繪示)移 動的正粒子164及中性粒子166具有較負(fù)粒子162快的速度。
電極154及156是由金屬或其他導(dǎo)電材料所制成,并且是不會與等離子 產(chǎn)生反應(yīng)的材料。同樣的,雖然圖中所繪示的電極154及156是環(huán)狀的,但 仍可思考將電極154及156設(shè)計成其他形狀的作法。
圖16為另一示范性等離子過濾器組件168的一部分的片段俯視圖,其 中過濾器組件168為可進(jìn)一步被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的一實 施例。如圖所示,等離子過濾器組件168包含了一模板過濾器170,其中此 模板過濾器170具有配置在孔洞176中,成對且互相間隔的嵌入電極172 及174。嵌入電極172及174每個皆具有彎拱的形狀,并且其彎曲度會與孔 洞176相符合。嵌入電極172及174互相4黃向式地相間隔,所以利用電源 供應(yīng)器179可以在該兩者之間建立起一電壓電位場,如此可以建立起橫越 過流過孔洞176的等離子流的電壓電位場。
嵌入電極172及174是由金屬或其他導(dǎo)電材料所制成,并且是不會與 等離子產(chǎn)生反應(yīng)的材料。另外,嵌入電極172及174是借由適當(dāng)?shù)恼持?術(shù)被固定在模板過濾器170上,然而其他種類的固定技術(shù)仍有可被運用于 此。再進(jìn)一步來說,嵌入電極172及174于圖16中所示的形狀僅僅是一種 作法范例而已,嵌入電極172及174可以具有其他種的形狀。
繪示于圖中的模板過濾器170只具有單一的孔洞176,然而在其他作法 中,模板過濾器170可以具有多于一個的孔洞,并且每個孔洞中都容納有 成對的嵌入電極。等離子過濾器組件168的作業(yè)過程將會于圖17當(dāng)中進(jìn)行 描述。
圖17為圖16所示的等離子過濾器組件168的側(cè)邊剖面圖,當(dāng)中包含了 模板過濾器170,以及如以下所述,將會被用以阻擋偏斜的等離子粒子的另 一模板過濾器178。模板過濾器170及178 —般來說會互相對齊,并且在其 上會分別定義出等離子流動通道的部分180及182。模板過濾器170包含了 嵌入電極172及174,且電源供應(yīng)器184會對電極172及174施加偏壓,其 中電源供應(yīng)器184具有用以改變嵌入電極172及174之間電壓的電路。如 此,建立在跨越等離子流動通道的部分180上的電位會使負(fù)粒子186及正粒 子188產(chǎn)生偏斜,而中性或原子團(tuán)粒子190則不會受到電壓電位的影響,亦 即不會產(chǎn)生偏斜。
在過濾器178上并不具有構(gòu)成模板過濾器170的一部分的嵌入電極,其 中過濾器178的作用是阻擋產(chǎn)生偏斜的負(fù)粒子186及正粒子188。如此,利 用改變嵌入電極172及174之間,用以強制產(chǎn)生偏斜力的電壓可以控制原 子團(tuán)與正粒子及負(fù)粒子的比例,越大的電壓會產(chǎn)生越大的偏斜力。另外可 以思考經(jīng)由控制在嵌入電極172及174之間停止產(chǎn)生電壓的作法,如此等 離子粒子便不會有偏斜的情況發(fā)生。
可以看出來的是,模板過濾器170及178可被互相相對固定設(shè)置,或 者如圖2至圖11所示一^:地-波互相相對配置。
在圖18中繪示了另一示范性過濾器組件192,其中此過濾器組件l92 亦為可被選擇做為圖1所示的過濾器組件30的另一實施例。在圖18中,過 濾器組件192具有三個模板過濾器194、 196及198,其中模板過濾器1" 及196包含嵌入電極200、 202、 204及206,而模板過濾器198則無包含任 何嵌入電極。從這方面來說,分別具有嵌入電極200、 202、 204及206的 模板過濾器194及196能夠一同提供一兩階式的粒子偏移機制,而模板過 濾器198則能夠阻擋產(chǎn)生偏移的粒子。當(dāng)對嵌入電極200、 202、 204及206 施加了適當(dāng)?shù)钠珘褐?,等離子流中的負(fù)粒子208會為嵌入電極200及204 所排斥,以及為嵌入電極202及206所吸引,同樣的,等離子流中的正粒 子212會為嵌入電極202及206所排斥,以及為嵌入電極200及204所吸 引。中性粒子210不會為電極之間的電壓所影響,也因此不會產(chǎn)生偏斜。
嵌入電極204及206之間的電壓是被設(shè)計用來當(dāng)嵌入電極200及202 之間的電壓以使負(fù)粒子208及正粒子212產(chǎn)生不足量的偏斜時,使負(fù)粒子 208及正粒子212產(chǎn)生偏斜(或再偏斜)。任何的電壓都不會對中性粒子210 產(chǎn)生影響,因此中性粒子210不會被過濾器196或198所阻擋。
之間的電壓高或低的作法,亦可以思考如圖所示,利用電源供應(yīng)器214及
216分別對每一成對的嵌入電極施加偏壓的作法,或者也可將每一成對的嵌
入電極連接至一共用的電源供應(yīng)器。
可以看出來的是,模板過濾器194、 196及198可會被互相相對固定設(shè) 置,或者如于圖2至圖11中所述的方法一般地被互相相對配置,以達(dá)到有 效改變等離子流大小的目的。
圖19為另一示范性等離子過濾器組件218的一部分的側(cè)視圖,其中過 濾器組件218為可進(jìn)一步被選擇做為圖1及圖2所示的過濾器組件30的一 實施例。過濾器組件218整合了圖14及圖17所示的過濾器組件,也就是 說,過濾器組件218具有成對,互相間隔且分別具有孔洞128及180的模 板過濾器126及170,其中的孔洞128及180—同定義出一等離子流動通道。 模板過濾器170包含了在等離子粒子通過孔洞128時,用來提供能夠偏移 某些等離子粒子的偏移力的嵌入電極172及174。模板過濾器126包含了在 等離子粒子通過孔洞180時,用來提供能夠影響某些等離子粒子的速度的 環(huán)狀電極130及132。環(huán)狀電極130及132分別具有與模板過濾器126的孔 洞128對齊的孔洞134及136。因為電極130及132亦定義出了等離子流動 通道的另一部分128,所以足以被嵌入電極172及174之間的電壓所偏移的 等離子粒子亦會被模板過濾器126所阻擋。嵌入電極172及174以及環(huán)狀 電極130及132分別接受來自不同的電源供應(yīng)器(未繪示)的偏壓,但嵌入 電極172及174以及環(huán)狀電極130及132亦可接受來自同 一電源供應(yīng)器的 偏壓。另外,如同于圖2至圖11中所述的方法一般,可以經(jīng)由互相相對移 動模板過濾器126及170以達(dá)到變化等離子流動通道的實體尺寸的目的。
利用異于在圖19中所提到的方法,以將本發(fā)明揭露中所說明的各種過 濾器加以整合使用是可以被理解。另外,雖然在過濾器組件218的片段圖 示中所繪示的孔洞128及180具有相同的剖面形狀,但可以理解的是,這 些孔洞128及180有可具有不同的三維形狀。
圖20為圖16及圖17所示的等離子過濾器組件168的俯視圖,其中在 圖16及圖17中繪示了模板過濾器170及178之間的相對運動。如圖所示,模 板過濾器178相對于模板過濾器170進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn),此順時針旋轉(zhuǎn)運動 圍繞等離子流動通道219中央的軸心進(jìn)行,其中的等離子流動通道219是 由分別位于模板過濾器170及178上的孔洞180及182所定義出。模板過 濾器170包含了拱形的嵌入電極172及174。如上所述,嵌入電極172及 174之間的電壓會對通過模板過濾器170的孔洞180(繪示于圖17中)的某 些粒子產(chǎn)生強制性的偏移力。進(jìn)一步來說,可以利用相對移動模板過濾器 170及178的方式來改變由模板過濾器170及178所一同定義出的等離子流 動通道219的大小。在另一種可供選擇使用的實施例中,舉例而言,就如
同在圖19中所說明的一般,模板過濾器170及178其中之一包含了用以改 變粒子速度的電極平板,用以提供能夠改變等離子流濃度、大小或速度的 過濾器組件。
圖21為一等離子過濾器控制系統(tǒng)的示意圖,如圖所示,等離子過濾器 控制系統(tǒng)220包含一控制器222以及如于本發(fā)明揭露中所述的一過濾器組 件224。在本例中,過濾器組件224包含著定義出四個等離子流動通道228 的一模板過濾器226,每個等離子流動通道228為個別的電極組件230所控 制??刂破?22獨立地控制了這些電極組件230以實行等離子流的變動作 業(yè),其中控制器222可對這些電極執(zhí)行一預(yù)定的電壓控制工藝,或者是即 時性的執(zhí)行改變電壓的工藝以使等離子的特性能夠(近乎)即時性地被改 變??刂破?22包含了電路及記憶體等等,用以控制電極間的電壓。
同樣可以理解的是,在本發(fā)明揭露中所述的過濾器組件亦可如圖21所 示一般接受電腦、控制器或處理器的控制。本發(fā)明揭露已針對利用機械或 電性手段來改變一或多個等離子流動通道的方法進(jìn)行說明,但可以想到的 是,無論如何,本發(fā)明亦可以在等離子控制結(jié)構(gòu)當(dāng)中將機械及電性控制手 段合并使用??梢岳斫獾氖?,在特定的等離子蝕刻系統(tǒng)中可以裝配有多個 可互相相對移位的模板過濾器,其中這些模板過濾器中之一或多個模板過 濾器具有嵌入電極以提供局部等離子蝕刻的控制。同樣的,可以思考將過 濾器成群配置的作法,舉例而言,可將四個過濾器群分成兩組并進(jìn)行相對 應(yīng)的控制。另外,可以思考改變等離子流特性,如大小、速度及濃度的作 法,并且改變的時機可以在等離子蝕刻工藝進(jìn)行中及/或在等離子蝕刻工藝 被中斷(interruption)時,或在轉(zhuǎn)換至相似或不相似的等離子蝕刻工藝的 過程中。
據(jù)此,在一實施例中, 一種裝置包含了等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等 離子控制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道,并且該等離子流動通道的實體尺 寸可被選擇性地變動。
在另一實施例中, 一種方法提供了一等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等離 子控制方法定義出一等離子流動通道,并且該等離子流動通道的實體尺寸 可被選^^性地變動。
在又一實施例中, 一種裝置包含了等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等離子 控制結(jié)構(gòu)定義出一第一等離子流動通道及一第二等離子流動通道,并且通 過該第 一等離子流動通道及第二等離子流動通道的等離子的速度可被獨立 地變動。
根據(jù)另一實施例, 一種方法提供了一等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等離 子控制方法定義出一第一等離子流動通道及一第二等離子流動通道,并且
通過該第一等離子流動通道及第二等離子流動通道至少其中之一的等離子 的速度可被選擇性地變動。
在另一實施例中, 一種裝置具有等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等離子控 制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道的一第一部分及一第二部分,并且流通等 離子流動通道的第 一部分的等離子會受到影響,使得離子與原子團(tuán)的比例 在流經(jīng)等離子流動通道的第二部分時會與流經(jīng)等離子流動通道的第一部分 時不同。
依據(jù)另一實施例, 一種方法提供了一等離子控制結(jié)構(gòu),其中此種等離 子控制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道的一第一部分及一第二部分,并且流 通等離子流動通道的第 一部分會被強加一偏斜力以使流通等離子流動通道 的第 一部分的粒子產(chǎn)生偏斜,使得等離子流中粒子的比例在流經(jīng)等離子流 動通道的第二部分時會與流經(jīng)等離子流動通道的第 一部分時不同。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā) 明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種等離子蝕刻工藝的控制裝置,其特征在于包含一等離子控制結(jié)構(gòu),其中該等離子控制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道,并且能夠選擇性地改變該等離子流動通道的尺寸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于其中所述的裝置包含具有 該等離子控制結(jié)構(gòu)的一等離子過濾器,其中該等離子控制結(jié)構(gòu)包含能夠支 援相對運動的一第一等離子過濾器部件以及一第二等離子過濾器部件,該 第一等離子過濾器部件具有定義出該等離子流動通道的一部分的一第一部 分,以及該第二等離子過濾器部件具有定義出該等離子流動通道的另 一部 分的一第二部分,該第一等離子過濾器部件與該第二等離子過濾器部件的相對運動能夠使該第一部分及與該第二部分使該等離子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于其中所述的第一部分為一 第一孔洞以及第二部分為一第二孔洞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于更包含一第三等離子過濾 器部件,其中該第三等離子過濾器部件具有定義出該等離子流動通道的一 又一部件的一第三部分,并且該第三部分為一第三孔洞。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于其中所述的第三孔洞具有 與該第一孔洞及該第二孔洞至少其中之一不同的形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制結(jié) 構(gòu)被設(shè)定用以限制該第 一等離子過濾器部件與該第二等離子過濾器部件的 相對運動,以維持通過該第 一孔洞及該第二孔洞的 一視線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于其中所述的第二等離子過 濾器部件能夠相對于該第 一等離子過濾器部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動,以使該等離 子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于其中所述的第二等離子過 濾器部件能夠相對于該第一等離子過濾器部件進(jìn)行直線移位,以使該等離 子流動通道的實體尺寸產(chǎn)生變化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于更包含一致動器部分,被 設(shè)定用以執(zhí)行該第一等離子過濾器部件及該第二等離子過濾器部件的相對 位置的變化,以動態(tài)地改變該等離子流動通道的實體尺寸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制 結(jié)構(gòu)更包含能夠支援該等離子流動通道的相對運動的一閘門,并且與該閘 門耦接的一致動器被設(shè)定用以選擇性地移動該閘門,以使該等離子流動通 道的實體尺寸產(chǎn)生變化。-
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制 結(jié)構(gòu)定義出多個進(jìn)一步等離子流動通道以及多個進(jìn)一步閘門,每一該些進(jìn) 一步閘門分別能夠支援各個進(jìn)一步等離子流動通道的相對運動,并有多個 進(jìn)一步致動器會分別連接至該些進(jìn)一步閘門其中之一 ,以使該些進(jìn)一 步閘 門產(chǎn)生能夠分別改變該些進(jìn)一步等離子流動通道的實體尺寸的運動。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制 結(jié)構(gòu)能夠改變流過該等離子流動通道的一等離子的一部分的速度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于其中所述等離子包含多個帶電物質(zhì)及多個中性物質(zhì),而該等離子的該部分則包含該些帶電物質(zhì),并 且其中該等離子控制結(jié)構(gòu)被設(shè)定用以在不影響該些中性物質(zhì)的速度的情況 下,改變該些帶電物質(zhì)的速度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制 結(jié)構(gòu)定義出多個等離子流動通道,并且能夠獨立地改變流過該些等離子流 動通道的等離子的一部分,在分別流過該些等離子流動通道時個別的速度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其特征在于其中所述的等離子控制 結(jié)構(gòu)為每一該些等離子流動通道配置一第一電極、 一第二電極以及一電壓 源,并有一控制器能夠獨立地控制每一該些電壓源,以分別于每一成對的 該第 一 電極及該第二電極之間產(chǎn)生電壓。
全文摘要
一種等離子蝕刻工藝的控制裝置,包含能夠改變等離子流動通道的尺寸、改變流經(jīng)等離子流動通道的等離子的速度或改變流經(jīng)等離子流動通道的等離子濃度的控制結(jié)構(gòu),或者是上述控制結(jié)構(gòu)的組合。該等離子蝕刻工藝的控制裝置,包含一等離子控制結(jié)構(gòu),其中該等離子控制結(jié)構(gòu)定義出一等離子流動通道,并且能夠選擇性地改變該等離子流動通道的尺寸。本發(fā)明在等離子蝕刻工藝中,利用控制流往晶圓的等離子流的大小、速度、濃度或其組合,來產(chǎn)生理想的晶圓蝕刻結(jié)果,從而更加適于實用。
文檔編號H01L21/00GK101170052SQ20071014568
公開日2008年4月30日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者呂啟綸, 張世明 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司