本技術(shù)涉及半導體工藝和設備。更具體地，本技術(shù)涉及在蝕刻操作期間改善工藝的均勻性。

背景技術(shù)：

集成電路可以通過在基板表面上產(chǎn)生具有復雜圖案的材料層的工藝而制成。在基板上產(chǎn)生具有圖案的材料需要受控的方法來移除暴露的材料。相同的程序可在多個基板上進行，且工藝條件和結(jié)果通常保持在嚴格的公差范圍內(nèi)。通常當蝕刻或移除操作被執(zhí)行時，跨越基板的均勻性難以保持。

在很多情況中，基于腔室配置或工藝條件，移除操作的均勻性保持可能難以控制。雖然工藝條件可被調(diào)整，工藝條件的公差可能限制可修改的量或程度。由于此原因，均勻性僅能通過工藝條件而被控制在有限的程度。

因此，存在對于改良的系統(tǒng)部件的需求，該系統(tǒng)部件可允許跨越從中央?yún)^(qū)域至邊緣區(qū)域的基板的整個表面的改善的工藝條件的均勻性。這些和其他需求通過本技術(shù)而解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

描述用于改善工藝均勻性的方法和系統(tǒng)，且示例性的半導體處理腔室可包含遠程等離子體區(qū)域，及與遠程等離子體區(qū)域流體耦接的處理區(qū)域。處理區(qū)域可被配置為在支撐基座上容納基板。支撐基座可包含在基座的內(nèi)側(cè)區(qū)域的第一材料。支撐基座也可包含與基座的遠程部分耦接的或在基座的外側(cè)區(qū)域處的環(huán)形構(gòu)件。環(huán)形構(gòu)件可包含與第一材料不同的第二材料。

環(huán)形構(gòu)件可包含鍍有第二材料的第一材料，且在實施例中，第二材料可不被設置在與支撐基座接觸的環(huán)形構(gòu)件的表面上。環(huán)形構(gòu)件可沿基座的外部邊緣朝基座的桿件區(qū)域而延伸。支撐基座可包含上表面，且環(huán)形構(gòu)件可垂直地延伸于在實施例中的支撐基座的上表面之上。環(huán)形構(gòu)件可在超過置中的基板區(qū)域的大小的邊緣區(qū)域處與支撐基座耦接。在實施例中，相較于第一材料而言，氟對第二材料可具有較高的親合性，且第二材料可包含鎳或鉑。處理區(qū)域可通過側(cè)壁而至少部分地被界定，且在實施例中，側(cè)壁可包含第二材料。此外，側(cè)壁加熱組件可被鑲嵌在鄰近噴淋頭的側(cè)壁中。支撐基座也可包含基座溫度控制器，且基座溫度控制器可被配置為將基座保持在第一溫度，同時側(cè)壁加熱組件可被配置為將環(huán)形構(gòu)件保持在第二溫度。在實施例中，第二溫度可大于第一溫度。

也描述了半導體腔室，半導體腔室可包含遠程等離子體區(qū)域和與遠程等離子體區(qū)域流體耦接的處理區(qū)域。在示例性的腔室中，處理區(qū)域可由噴淋頭、基板支撐基座和側(cè)壁的每一者而至少部分地被界定，基板支撐基座包含第一材料。側(cè)壁可包含內(nèi)側(cè)襯墊，內(nèi)側(cè)襯墊包含與第一材料不同的第二材料，且側(cè)壁也可包含鑲嵌于側(cè)壁中的電阻加熱器。在實施例中，基座可包含與桿件耦接的平臺。此外，襯墊可被設置在側(cè)壁上從噴淋頭至在鄰近所耦接的平臺和桿件之間的交叉處的一距離處。在實施例中，基座可包含溫度控制器，且溫度控制器可被配置為將基板溫度保持在至少低于由電阻加熱器所保持的側(cè)壁溫度20℃以下。此外，電阻加熱器可位于鄰近噴淋頭的側(cè)壁內(nèi)。

也描述了蝕刻基板的方法，方法可包括通過噴淋頭將等離子體流出物輸送至半導體處理區(qū)域中。方法可包括用等離子體流出物接觸駐留在支撐基座上的基板。支撐基座可包含第一材料，在實施例中，第一材料可以是鋁，且支撐基座也可包含與基座的遠程部分耦接的環(huán)形構(gòu)件。在本技術(shù)的實施例中，環(huán)形構(gòu)件可包含與第一材料不同的第二材料。方法也可包括將環(huán)形構(gòu)件基本保持在高于約50℃的溫度。另外，方法可包含在接觸操作期間將處理區(qū)域基本保持缺乏等離子體。利用本技術(shù)的系統(tǒng)及方法，基板的邊緣蝕刻率可被保持在基板的中央蝕刻率的約5％或更少以內(nèi)。

此技術(shù)相較于傳統(tǒng)的系統(tǒng)和技術(shù)可提供多個好處。例如，邊緣蝕刻率可在是中央蝕刻率的小變化范圍內(nèi)。額外的優(yōu)點是此蝕刻操作的一致性可增加基板表面的可用面積。這些和其他實施例(與他們的多個優(yōu)點和特征)是與以下的實施例與附圖結(jié)合而被更詳細地描述。

附圖說明

所公開的技術(shù)的本質(zhì)和優(yōu)點的進一步理解可通過參照其余部分的說明書和附圖來體會。

圖1示出示例性處理系統(tǒng)的一個實施例的頂視平面圖。

圖2a示出示例性處理腔室的概要剖視圖。

圖2b示出在圖2a中所示的處理腔室的一部分的詳細視圖。

圖3示出根據(jù)所公開的技術(shù)的示例性噴淋頭的底部平面圖。

圖4示出根據(jù)所公開的技術(shù)的示例性面板的平面圖。

圖5示出根據(jù)所公開的技術(shù)的實施例在圖2a中沿線a-a所示的處理腔室的一部分的概要剖視圖。

圖6示出根據(jù)本技術(shù)的實施例的蝕刻基板的方法的流程圖。

第7a-7b圖示出利用以及不利用根據(jù)本技術(shù)的改良所收集的蝕刻率數(shù)據(jù)。

包含一些附圖作為概要附圖。應理解除非具體聲明，否則附圖用于說明目的而不考慮尺寸。

在附隨的附圖中，類似的部件和/或特征可具有相同的附圖標記。此外，相同類型的各種部件可通過在附圖標記之后加上區(qū)分這些類似部件之間的字母而區(qū)分。若僅第一附圖標記被使用于說明書中，說明是可適用于具有相同第一附圖標記的類似部件的任一者，而與字母無關(guān)。

具體實施方式

本技術(shù)包含用于半導體處理的系統(tǒng)和部件。處理腔室具有基于多個因素的特征操作配置文件，該因素包含操作條件、前體輸送和腔室配置。例如，將前體輸送到基板處理區(qū)域的處理腔室可能不會均勻地將前體輸送進空間。前體可被從腔室的邊緣朝腔室的中央輸送，這可使基板的邊緣區(qū)域比基板的中央?yún)^(qū)域暴露于更多的前體成分。此外，前體可被從中央?yún)^(qū)域向外輸送，這可使基板的中央?yún)^(qū)域比邊緣區(qū)域暴露于更多的前體成分。盡管有多個可被用以改善輸送的均勻性的腔室部件(包含氣體箱)，變化仍可存在于跨越處理腔室的剖面的前體輸送。

在蝕刻操作中，前體可被輸送到處理區(qū)域以與在基板上的材料相互作用來移除這些材料。調(diào)整前體成分和處理條件可能影響何種材料及以何種速率蝕刻材料。這些成分可在等離子體中被激發(fā)來增加它們的化學反應性。在某些工藝中，等離子體被用來激發(fā)前體，但蝕刻操作本身本質(zhì)仍是化學的。例如，當前體的等離子體流出物通過如下所討論的離子抑制組件而輸送時，中性和自由基樣品可被輸送到基板，但離子樣品可被部分地或全部地被移除來限制在蝕刻操作的任何等離子體成分。因此，蝕刻基于與在基板上的剩余流出物化學相互作用而發(fā)生。

多個蝕刻操作利用氟或含氟前體來執(zhí)行蝕刻操作。氟前體可在等離子體中被激發(fā)，以產(chǎn)生可被輸送到基板上并與基板上的材料化學反應的氟自由基，并隨后被移除來將基板材料圖案化。在某些腔室配置中，前體成分(包含等離子體流出物)可從邊緣區(qū)域朝中央輸送到腔室的處理區(qū)域，這可使基板的邊緣區(qū)域比中央?yún)^(qū)域暴露于更多的前體成分。此前體成分可能接著使基板的邊緣區(qū)域比中央?yún)^(qū)域暴露于更多的反應性成分，此可能產(chǎn)生可能比中央蝕刻率更高的邊緣蝕刻率。這樣的一個例子在以下的圖7a中示出，其中基板的邊緣區(qū)域基于腔室輸送機構(gòu)而被暴露于額外的等離子體流出物，此產(chǎn)生比中央?yún)^(qū)域優(yōu)先蝕刻邊緣區(qū)域的蝕刻輪廓。

可利用某些工藝條件來調(diào)整蝕刻輪廓。例如，腔室內(nèi)的壓力可被調(diào)整或操縱，以影響等離子體流出物輸送和/或流動至該處理區(qū)域中，從而調(diào)整蝕刻輪廓。此外，通過添加額外的前體(諸如氫)，蝕刻的均勻性輪廓可被進一步地調(diào)整。然而，當腔室條件被調(diào)整至影響流動型態(tài)時或當額外的前體被包含于化學作用中時，雖然均勻性輪廓可被調(diào)整，蝕刻率可能被不利地降低，或蝕刻操作的選擇性可能被影響。在某種程度上，所有這些調(diào)整可被執(zhí)行，以通過操作腔室中的前體的流動而影響與基板中央?yún)^(qū)域相比邊緣區(qū)域暴露于氟的程度，但這些調(diào)整在以蝕刻率作為代價而進行，蝕刻率可能隨著每一修改而減少。然而，本技術(shù)提供了沿基板的邊緣區(qū)域用于氟自由基的額外的再結(jié)合源，此允許邊緣蝕刻率與中央?yún)^(qū)域蝕刻率一致，而不減少工藝的總蝕刻率。這將參照以下附圖而詳細地說明。

雖然其余公開書將照常地分辨利用所公開的技術(shù)的具體蝕刻工藝，將容易地理解系統(tǒng)和方法是同樣地適用于可能發(fā)生在所述的腔室中的沉積和清潔工藝。所以，此技術(shù)不應被視為是受限為僅用于蝕刻工藝。

圖1示出了根據(jù)實施例的沉積、蝕刻、烘烤及固化腔室的處理系統(tǒng)100的一個實施例的頂視平面圖。在附圖中，一對前開式晶片傳送盒(foup)102供應各種尺寸的基板，基板通過機器手臂104而接收，且在被放置至位于串行區(qū)109a-c中的基板處理腔室108a-f的一者中之前被放置至低壓保持區(qū)106中。第二機器手臂110可被用以從保持區(qū)106將基板晶片傳輸至基板處理腔室108a-f并返回。每一基板處理腔室108a-f可經(jīng)配備來執(zhí)行多個基板處理操作，包含除了周期性層沉積(cld)、原子層沉積(ald)、化學氣相沉積(cvd)、物理氣相沉積(pvd)、蝕刻、預清潔、除氣、定向和其他基板工藝以外的本文所述的干蝕刻工藝。

基板處理腔室108a-f可包含用于沉積、退火、固化和/或蝕刻基板晶片上的介電膜的一個或多個系統(tǒng)部件。在一個配置中，兩對處理腔室(如，108c-d和108e-f)可被用以將介電材料沉積于基板上，且第三對處理腔室(如，108a-b)，可被用以蝕刻所沉積的電介質(zhì)。在另一配置中，所有的三對腔室(如，108a-f)可被配置為蝕刻在基板上的介電膜。所述的工藝的任一者或多者可在與不同實施例中所示的制造系統(tǒng)分離的(多個)腔室中實施。將理解的是系統(tǒng)100考慮了用于介電膜的沉積、蝕刻、退火和固化腔室的額外配置。

圖2a示出在處理腔室內(nèi)具有分區(qū)的等離子體產(chǎn)生區(qū)域的示例性工藝腔室系統(tǒng)200的剖視圖。在膜蝕刻(如，氮化鈦、氮化鉭、鎢、硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧碳化硅等等)期間，工藝氣體可以通過氣體入口組件205而流至第一等離子體區(qū)域215中。遠程等離子體系統(tǒng)(rps)201可選擇地被包含在系統(tǒng)中，且可處理第一氣體，該第一氣體然后傳播通過氣體入口組件205。入口組件205可包含兩或更多個不同的氣體供應通道，其中第二通道(圖未示)可繞過rps201(若有包含的話)。

冷卻板203、面板217、離子抑制器223、噴淋頭225及基板支撐件265被示出并且每一個可根據(jù)實施例而各被包含在內(nèi)，該基板支撐件265具有設置于其上的基板255?；?65可具有熱交換通道，熱交換流體通過熱交換通道，以控制基板的溫度，熱交換通道可被操作以在處理操作期間加熱和/或冷卻基板或晶片。基座265(可包括鋁、陶瓷或它們的組合)的晶片支撐盤也可使用嵌入式電阻加熱器組件而被電阻式加熱，以達到相對高的溫度(諸如從高達或約100℃到1100℃以上或約1100℃)。

面板217可以是金字塔形的、圓錐形的，或具有狹窄的頂端部分擴大成寬廣的底端部分的另一種類似的結(jié)構(gòu)。面板217可額外地如圖所示般為平的，且包含用以將工藝氣體分配的多個穿通通道。等離子體產(chǎn)生的氣體和/或等離子體激發(fā)的樣品，取決于rps201的使用，可穿過在面板217中的多個孔(在圖2b中所示)，以更均勻地輸送至第一等離子體區(qū)域215。

示例性的配置可包含具有氣體入口組件205通過面板217而打開至與第一等離子體區(qū)域215分區(qū)的氣體供給區(qū)域258中，使得氣體/樣品通過面板217中的孔而流入第一等離子體區(qū)域215。結(jié)構(gòu)的和操作的特征可經(jīng)選擇以防止等離子體的大量回流從第一等離子體區(qū)域215返回至供應區(qū)域258、氣體入口組件205和流體供應系統(tǒng)210。面板217或腔室的導電頂端部分以及噴淋頭225被示出具有絕緣環(huán)220位于這些特征之間，此允許ac電位相對于噴淋頭225和/或離子抑制器223而被施加到面板217。絕緣環(huán)220可被定位在面板217和噴淋頭225和/或離子抑制器223之間，使得電容耦合等離子體(ccp)在第一等離子體區(qū)域中形成。隔板(圖未示)可額外地被置于第一等離子體區(qū)域215中，或與氣體入口組件205耦接，以影響通過氣體入口組件205流至區(qū)域中的流體。

離子抑制器223可包括界定多個孔貫穿結(jié)構(gòu)的板或其他幾何形狀，該結(jié)構(gòu)被配置為抑制離子性帶電物質(zhì)遷移出等離子體激發(fā)區(qū)域215，同時允許未帶電的中性或自由基樣品通過離子抑制器223至抑制器和噴淋頭之間的活化氣體輸送區(qū)域中。在實施例中，離子抑制器223可包括具有各種孔配置的穿孔板。這些未帶電的樣品可包含高度反應性的樣品，高度反應性的樣品與較低反應性的載氣通過孔洞而傳送。如上所述，通過孔的離子樣品的遷移可被降低，且在某些情況下被完全地抑制?？刂齐x子物質(zhì)通過離子抑制器223的數(shù)量可有利地提供對于被引入與下方的晶片基板接觸的氣體混合物的增加的控制，此又可增加對氣體混合物的沉積和/或蝕刻特性的控制。例如，對氣體混合物的離子濃度的調(diào)整可顯著地改變氣體混合物的蝕刻選擇性，如，sinx：siox的蝕刻率、si：siox的蝕刻率等等。在沉積被實施的替代實施例中，它也可改變介電材料的適配對可流動類型的沉積的平衡。

在離子抑制器223中的多個孔可被配置為控制活化氣體(即，離子、自由基和/或中性樣品)通過離子抑制器223。例如，孔的深寬比(或孔的直徑比長度)和/或孔的幾何形狀可經(jīng)控制，使得在活化氣體中的離子性帶電物質(zhì)通過離子抑制器223的流量被減少。在離子抑制器223中的孔可包含面向等離子體激發(fā)區(qū)域215的圓錐形部分，和面向噴淋頭225的圓柱形部分。圓柱形部分可經(jīng)調(diào)整形狀和尺寸，以控制通往噴淋頭225的離子樣品的流量?？烧{(diào)整的電偏壓也可作為附加手段而被施加到離子抑制器223，以控制離子樣品通過抑制器的流量。

離子抑制器223可作用以減少或消除從等離子體產(chǎn)生區(qū)域傳播到基板的離子帶電樣品的量。未帶電的中性和自由基樣品仍可通過在離子抑制氣中的開口，以與基板反應。應注意完全消除在圍繞基板的反應區(qū)域中的離子帶電樣品可能無法在實施例中執(zhí)行。在某些情況中，離子樣品傾向到達基板，以執(zhí)行蝕刻和/或沉積工藝。在這些情況中，離子抑制器可幫助將反應區(qū)中的離子樣品的濃度控制在輔助工藝的等級。

與離子抑制器223結(jié)合的噴淋頭225可允許等離子體存在于腔室等離子體區(qū)域215中，以避免在基板處理區(qū)域233中直接激發(fā)氣體，同時仍然允許所激發(fā)的樣品從腔室等離子體區(qū)域215傳播到基板處理區(qū)域233。以此方式，腔室可被配置為阻止等離子體接觸被蝕刻的基板255。這可以有利地保護了在基板上圖案化的各種復雜的結(jié)構(gòu)和膜，若這些結(jié)構(gòu)和膜被所產(chǎn)生的等離子體直接接觸，這些結(jié)構(gòu)和膜這可能被損壞、被錯位或以其他方式變形。此外，當?shù)入x子體被允許接觸基板或接近基板的高度時，氧化物樣品蝕刻的比率可能增加。所以，若材料的暴露區(qū)域被氧化，此材料可通過將等離子體保持遠離基板而被進一步地保護。

處理系統(tǒng)可進一步包含電源240，電源240是與處理腔室電耦接，以提供電功率給面板217、離子抑制器223、噴淋頭225和/或基座265來在第一等離子體區(qū)域215或處理區(qū)域233產(chǎn)生等離子體。電源可被配置為根據(jù)所執(zhí)行的工藝來將可調(diào)整的電量輸送至腔室。此配置可允許在正執(zhí)行的工藝中使用可調(diào)的等離子體。不像遠程等離子體單元(遠程等離子體單元是經(jīng)常呈現(xiàn)有開啟或關(guān)閉的功能)，可調(diào)的等離子體可被配置為向等離子體區(qū)域215輸送特定量的電力。此又可允許特定等離子體特性的發(fā)展，使得前體可以特定的方式而被解離來強化由這些前體所產(chǎn)生的蝕刻輪廓。

等離子體可在噴淋頭225上方的腔室等離子體區(qū)域215或噴淋頭225下方的基板處理區(qū)域233任一者中被點燃。等離子體可存在于腔室等離子體區(qū)域215，以從流入物(例如，含氟前體或其他前體)產(chǎn)生自由基前體。通常是在射頻(rf)范圍中的ac電壓可被施加于處理腔室的導電頂端部分(諸如面板217)與噴淋頭225和/或離子抑制器223之間，以于沉積期間在腔室等離子體區(qū)域215中點燃等離子體。rf電源可產(chǎn)生13.56mhz的高rf頻率，但也可單獨地或與13.56mhz的頻率結(jié)合產(chǎn)生其他頻率。

圖2b示出通過面板217影響處理氣體分布的特征的詳細視圖253。如圖2a和2b中所示，面板217、冷卻板203和氣體入口組件205相交以限定氣體供應區(qū)域258，工藝氣體可從氣體入口205而被輸送至氣體供應區(qū)域258中。氣體可填充氣體供應區(qū)域258并通過在面板217的孔洞259流至第一等離子體區(qū)域215?？锥?59可配置為以基本上單向的方式導引流動，使得工藝氣體可流至處理區(qū)域233中，但可在穿過面板217之后部分地或完全地防止回流至氣體供應區(qū)域258中。

用于在處理腔室區(qū)域200使用的氣體分布組件(諸如噴淋頭225)可被稱為雙通道噴淋頭(dcsh)，且氣體分布組件在圖3和圖4中所描述的實施例中被另外詳細地說明。雙通道噴淋頭可提供用于允許在處理區(qū)域233的外側(cè)分離蝕刻劑的蝕刻工藝，以在被輸送至處理區(qū)域中之前，提供與腔室部件和彼此有限的相互作用。

噴淋頭225可包括上板214和下板216。這些板可彼此耦接以界定于這些板之間的容積218。板的耦接可以提供通過上板和下板的第一流體通道219，和通過下板216的第二流體通道221。所形成的通道可配置為僅經(jīng)由第二流體通道221從容積218提供通過下板216的流體存取，且第一流體通道219可與在這些板和第二流體通道221之間的容積218流體地隔離。容積218可通過氣體分布組件225的一側(cè)而流體存取。

圖3根據(jù)實施例的用于與處理腔室使用的噴淋頭325的底視圖。噴淋頭325對應于在圖2a中所示的噴淋頭。穿孔365(示出第一流體通道219的視圖)可具有多個形狀和配置，以控制和影響通過噴淋頭225的前體的流動。小孔375(示出第二流體通道221的視圖)可基本均勻地分布在噴淋頭的表面上，甚至在穿孔365之間，且當前體離開噴淋頭時，小孔375可幫助提供比其他配置更均勻的前體混合。

根據(jù)實施例的用于面板的配置在圖4中示出。如圖所示，面板400可包括穿孔板或歧管。面板的組件可類似于如圖3中所示的噴淋頭，或可包含為前驅(qū)氣體的分布模式而專門地配置的設計。面板400可包含環(huán)形框架410，該環(huán)形框架410以各種配置定位在示例性處理腔室(諸如圖2中所示的腔室)內(nèi)。在框架上或框架內(nèi)可耦接有板420，該板420可類似于如前所述的實施例中的離子抑制板器223。在實施例中，面板400可以是單件式設計，其中框架410和板420是單件的材料。

板可具有圓盤形狀且安置于框架410上或框架410內(nèi)。板可以是導電材料(諸如包含鋁的金屬)，也可以是允許板作為電極以在先前所述的等離子體配置中使用的其他導電材料。板可具有各種厚度，且可包含界定于板內(nèi)的多個孔洞465。如圖4中所示的示例性配置可包含如前所述與圖3中的配置相關(guān)的圖案，且可包含在幾何圖案(諸如如圖所示的六角形)中的一系列的孔洞環(huán)。如將被理解的，所示的圖案是示例性的，且應理解，各種圖案、孔配置和孔間距都包含在設計中。

孔洞465可經(jīng)調(diào)整尺寸或經(jīng)配置以允許于操作期間流體流經(jīng)孔洞。在各種實施例中，孔可經(jīng)調(diào)整尺寸小于約2英寸，且可以小于1.5英寸或約1.5英寸、約1英寸、約0.9英寸、約0.8英寸、約0.75英寸、約0.7英寸、約0.65英寸、約0.6英寸、約0.55英寸、約0.5英寸、約0.45英寸、約0.4英寸、約0.35英寸、約0.3英寸、約0.25英寸、約0.2英寸、約0.15英寸、約0.1英寸、約0.05英寸等等，或更少。

轉(zhuǎn)到圖5，其示出沿圖2a中所示的線a-a的剖視圖。此剖視圖示出腔室500的一部分，其包含與圖2a中的噴淋頭225相關(guān)的噴淋頭525的底部，和與圖2a中的基座265相關(guān)的基座565。腔室可包含如前所述的部件中的一些或全部。附圖還包含腔室521、522的側(cè)壁521、522的一部分，這可連同噴淋頭525和基座565而幫助界定基板處理區(qū)域533。雖然未在附圖中示出，在如前所述的噴淋頭和/或離子抑制板的上方可以是遠程等離子體區(qū)域，諸如如前所述的區(qū)域215或rps單元201。

處理區(qū)域533可與遠程等離子體區(qū)域流體耦接，且可通過噴淋頭525而接收輸送至處理區(qū)域的等離子體流出物。處理區(qū)域可被配置為在支撐基座565(諸如支撐盤567)上容納基板。支持基座565(更具體地為支持盤567)可包含如圖所示的內(nèi)側(cè)區(qū)域568和外側(cè)區(qū)域569。外側(cè)區(qū)域569可包含遠離桿件570，或鄰近腔室的側(cè)壁522、521的任何區(qū)域。支撐基座565(可包含支撐盤567和桿件570兩者)可包含由第一材料的合成物所制成或包含在由第一材料所組成的合成物中?；考砂X、陶瓷，或在半導體處理設備中有用的任意數(shù)目的材料?；?68的內(nèi)側(cè)區(qū)域568可包含第一材料或也由第一材料所組成。

支撐基座也可包含如圖所示與基座的遠程部分耦接的，或在外側(cè)區(qū)域569處的環(huán)形構(gòu)件505。環(huán)形構(gòu)件可包含第二材料或由第二材料所組成，第二材料與第一材料不同。雖然稱為環(huán)形，環(huán)形構(gòu)件505可基于基座565或支撐盤567的幾何形狀而采取任何種的形式。例如，若支撐盤是方形的設計，環(huán)形構(gòu)件505也可以是方型的設計，且任何種類的幾何形狀應被理解為由本技術(shù)所包含。環(huán)形構(gòu)件505可與任何種的直接或間接的方式與基座565耦接，包含如將被理解的焊接、緊固、螺栓等等。在實施例中，環(huán)形構(gòu)件可包含一個或多個凸耳或凸脊，以使與基座565的耦接更牢固。

環(huán)形構(gòu)件可由第二材料所制成，且也可由以第二材料電鍍于第一材料上或上方的第一材料所制成。第二材料可被完全地鍍在環(huán)形構(gòu)件的所有表面上，或在實施例中可不被設置在與支撐基座接觸的環(huán)形構(gòu)件的表面上。例如，環(huán)形構(gòu)件505的外側(cè)區(qū)域507可包含第二材料，但與基座565接觸的內(nèi)側(cè)區(qū)域508可不包含第二材料。在此配置中，可提供一些益處，包含于操作期間較小的彎曲可能性，及沿基座565的外側(cè)區(qū)域569保持更均勻的溫度輪廓的能力。

在所公開的實施例中，環(huán)形構(gòu)件可如由虛線510所示沿基座的外側(cè)區(qū)域569，或沿外邊緣，朝向桿件570延伸。通過沿基座的外側(cè)表面或區(qū)域延伸環(huán)形構(gòu)件，可給輸送至處理區(qū)域533的前體和/或等離子體流出物作相互作用提供更多的第二材料的表面面積。當基板被設置在支撐盤567上時，基板可朝外側(cè)區(qū)域569延伸，且可接觸環(huán)形構(gòu)件505或可能不接觸環(huán)形構(gòu)件505。例如，環(huán)形構(gòu)件可在超過置中的基板區(qū)域(諸如內(nèi)側(cè)區(qū)域568)的大小的邊緣區(qū)域處與支撐基座耦接。例如，直徑為300mm的基板可專門地駐留在內(nèi)側(cè)區(qū)域568內(nèi)，且接近但未接觸環(huán)形構(gòu)件505。應理解任何基板尺寸可基于腔室配置而利用，且包含維持所討論的益處的對本系統(tǒng)的調(diào)整(諸如在較大的或較小的基座上的較大的或較小的基板)，其中環(huán)形構(gòu)件不與基板接觸而不管尺寸如何。

不意欲受任何特定的理論所限制，討論可能的或所包含的機構(gòu)可能是有用的。如先前所討論的，多個蝕刻操作利用氟或含氟前體，以與在基板上的材料，或與基板本身相互作用。氟前體可如先前所討論的在等離子體中被激發(fā)，且等離子體流出物可被提供至處理腔室用以接觸基板或基板上的材料和/或與基板或基板上的材料相互作用。因為前體或等離子體流出物的流動輪廓，基板的外側(cè)，或鄰近腔室的外區(qū)域的邊緣區(qū)域可被暴露于額外的蝕刻劑材料。然而，氟或氟化物自由基可包含朝向金屬表面的親合性，此可致使對氟氣體的再結(jié)合。雖然氟化物自由基可以是高反應性來執(zhí)行化學蝕刻，但是再結(jié)合的氟氣體可能不是反應性的，或可能是低反應性的，且可被泵出處理區(qū)域，以便不與基板相互作用。

例如，環(huán)形構(gòu)件，或環(huán)形構(gòu)件的第二材料可基于氟對材料的親合性而選擇。因為多個腔室部件可以是相同的材料或第一材料(諸如鋁)，第二材料可基于相對于第一材料的性質(zhì)而選擇。例如，氟具有對鋁的一定親合性。氟具有對其他金屬(例如，包含鎳或鉑)更高的親合性。所以，第二材料可以是氟對其具有比第一材料更高的親合性的材料。以此方式，在腔室中的特定量的氟化物自由基可自然地朝第二材料流動。當在區(qū)域中的自由基的數(shù)量增加和/或自由基樣品與第二材料關(guān)聯(lián)時，氟化物自由基可彼此再結(jié)合或與其他通過的自由基樣品再結(jié)合，以產(chǎn)生可從系統(tǒng)中移除的氟或氟化氣體。這可接著減少在腔室的邊緣區(qū)域中或沿著基板的邊緣區(qū)域的氟化物自由基的濃度，此可以沿著基板的邊緣區(qū)域按比例地減少蝕刻率。

所以，通過將氟對其具有較高親合性的第二材料包含于鄰近基座上的基板的邊緣區(qū)域的環(huán)形構(gòu)件中，第二材料可幫助降低沿著邊緣區(qū)域的蝕刻率。此外，此調(diào)整可不影響或可最小地影響中央基板區(qū)域的蝕刻率。因此，在通過減少邊緣蝕刻率而保持所需的整體蝕刻率的同時，整體蝕刻工藝可跨越基板的整個表面達到相對的或基本的均勻性。

在系統(tǒng)和/或腔室部件內(nèi)的額外的調(diào)整可進一步地幫助此效果。這些調(diào)整可與材料選擇一起作出，但可能不被包含在所有實施例中。例如，環(huán)形構(gòu)件505可在支撐基座565的上表面的上方豎直地延伸。如圖所示，支撐盤567可包含上表面，或基板可被配置為駐留在其上的表面。環(huán)形構(gòu)件505可被配置為位于上表面的上方或基板的高度的上方的高度處。此修改可影響所輸送的前體或等離子體流出物的流動輪廓，此可降低在基板的邊緣區(qū)域處的相互作用，或提供增加的用于允許氟化物自由基再結(jié)合的相互作用的區(qū)域。

溫度也可影響氟對第一和第二材料的親合性。例如，較低的操作溫度會降低金屬或其他材料之間的親合性差異，此可降低本技術(shù)的效果。然而，多個處理操作可以將基板保持在相對低的溫度而進行。該技術(shù)的額外方面可允許親合性差異被重新恢復。

在所公開的實施例中，蝕刻工藝可以在高于或大約50℃、80℃、100℃、150℃等等的溫度下進行，使得可不使用該技術(shù)的額外方面。所公開的實施例也可在低于或大約100℃、80℃、50℃、35℃、10℃等等的溫度下進行，此可影響在第一材料和第二材料之間的親合性差異。本技術(shù)的一個或多個方面可被并入于環(huán)形構(gòu)件中，或用以取代環(huán)形構(gòu)件，以恢復親合性差異。

如5圖中所示，處理區(qū)域533可由側(cè)壁521、522而至少部分地被界定。側(cè)壁可包含第二材料，和/或可包含在所公開的實施例中的加熱組件。如圖所示，加熱組件520可被包含于或嵌入在側(cè)壁521中。加熱器可位于側(cè)壁的任何部分，且在實施例中可被包含于鄰近噴淋頭525。加熱器可被配置為加熱環(huán)形構(gòu)件505的第二材料，同時限制對支撐基座565或駐留在基座上的基板的影響。如先前所討論的，支撐基座可包含基座溫度控制器(諸如流體通道或嵌入式加熱器574)，以于操作期間加熱或冷卻基板。溫度控制器574被示為在圖5中的通道，但應理解為包含各種控制器，包含電阻加熱組件，以及包含多個通道、線圈等等的各種通道配置。

在具有加熱組件520的實施例中，基座溫度控制器可被配置為將基座保持于第一溫度，同時側(cè)壁加熱組件520可被配置為將環(huán)形構(gòu)件保持于第二溫度。例如，在實施例中，第二溫度可大于第一溫度。各種溫度效應可被包含以調(diào)整與第一材料相關(guān)的第二材料的氟親合性。例如，第一溫度可以是大約或低于200℃、150℃、100℃、80℃、50℃、35℃、10℃、-10℃等等。第二溫度可以是大約或高于40℃、50℃、80℃、100℃、150℃、200℃等等，使得環(huán)形構(gòu)件的第二材料和基座的內(nèi)側(cè)區(qū)域之間的溫度差568為大約或高于10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、100℃、150℃等等，或更高。通過調(diào)整溫度差，親合效果可被調(diào)整以產(chǎn)生對邊緣蝕刻率的特定調(diào)整，以將跨越基板表面的蝕刻率標準化。

加熱組件520可位于側(cè)壁515內(nèi)，以最大化或增加加熱組件的操作效率，或在環(huán)形構(gòu)件的第二材料上最大化加熱組件的效果。在實施例中，加熱組件520可被包含在鄰近噴淋頭525處，如在約1英寸或更小、0.5英寸或更小、0.05英寸或更小、0.01英寸或更小等等內(nèi)。通過將加熱組件提供于噴淋頭附近，通過其他側(cè)壁或腔室部件(諸如側(cè)壁522)所吸收的能量的數(shù)量可被降低，且向環(huán)形構(gòu)件505的第二材料所提供的能量的量可被增強。

例如，實施例還可包含如第2a和5圖中所示的遠程等離子體區(qū)域和半導體處理區(qū)域。處理區(qū)域可與遠程等離子體區(qū)域流體耦接，且可通過噴淋頭525、基板支撐基座565、側(cè)壁或側(cè)壁區(qū)域521的每一者而被至少部分地界定，該基板支撐基座565可包含如先前所討論的第一材料。在實施例中，側(cè)壁區(qū)域521可與額外的側(cè)壁區(qū)域522耦接，側(cè)壁區(qū)域521與額外的側(cè)壁區(qū)域522不同。側(cè)壁521可包含內(nèi)側(cè)襯墊，該內(nèi)側(cè)襯墊包含不同于第一材料的第二材料(諸如例如，鎳或鉑作為第二材料，以及鋁作為第一材料)。襯墊可位于側(cè)壁區(qū)域的一部分或全部上，且可位于內(nèi)側(cè)腔室表面(諸如至少部分地界定腔室處理區(qū)域的表面)。然而，應理解可利用不同的第一材料，且第二材料可基于對第一材料的氟的親合性，而第二材料可基于比第一材料更高的氟的親合性來選擇。因此，可使用任何數(shù)量的材料用于第一和第二材料，且被本技術(shù)所包含。

側(cè)壁521可包含第二材料或由第二材料組成，或在實施例中，側(cè)壁可以包含內(nèi)側(cè)襯墊515，該內(nèi)側(cè)襯墊515包含第二材料。腔室還可包含電阻加熱器(諸如嵌入側(cè)壁521中的加熱組件520)。如先前所討論的，電阻加熱器可被包含或位于鄰近噴淋頭的側(cè)壁內(nèi)。襯墊515可沿著腔室處理區(qū)域的任何部分而被包含，且可能繞腔室內(nèi)側(cè)而周向地延伸，諸如沿著側(cè)壁521。襯墊也以相對于支撐基座被包含，或在處理操作期間支撐基座可能被定位。例如，基座565可包含與桿件570耦接的平臺567，該桿件570在操作期間被移動以將平臺567(基板可被置于平臺567上)定位在相對于或離噴淋頭525的一定距離內(nèi)。

當平臺位于平臺的操作位置時(諸如在蝕刻工藝期間)，襯墊515可被設置在側(cè)壁上，從噴淋頭垂直地沿著側(cè)壁521至鄰近與所耦接的平臺567和桿件570之間的交叉處的距離。多個基座是朝噴淋頭或從噴淋頭可垂直地移動的，且在操作期間可被移動靠近噴淋頭，雖然在任何工藝期間距離可以更大，更小，或可被調(diào)整。例如，基座可在較低的位置，以更容易地接收輸送至腔室中的基板，且接著朝噴淋頭升高用以處理。如圖5中所示，當基座是位于基座用于處理基板的位置時，襯墊515可沿著側(cè)壁521從與噴淋頭525或可將噴淋頭與側(cè)壁隔離的電介質(zhì)(圖未示)的交叉處至靠近、位于或低于平臺567與桿件570交叉處的距離處。

在實施例中，包含第二材料的襯墊可以類似環(huán)形構(gòu)件505的方式而操作，且可與環(huán)形構(gòu)件結(jié)合使用，或代替環(huán)形構(gòu)件?；€可包含溫度控制器(諸如流體通道574)以控制基板的溫度。溫度控制器可被配置為保持在平臺567上的基板在至少約20℃，或較低于由電阻加熱器520所保持的側(cè)壁521的溫度的溫度。在操作中，襯墊可以吸引氟化物，氟化物可具有對第二材料的親和性，此可允許再結(jié)合成氟或氟化氣體，并減少如前所述的邊緣蝕刻率，以提供跨越基板的表面的更均勻的蝕刻率。此外，通過將第二材料包含在襯墊中，第二材料的溫度可比環(huán)形構(gòu)件被更容易地控制，環(huán)形構(gòu)件可具有受加熱組件520以及基座溫度控制器兩者所影響的溫度。

先前關(guān)于第2a和5圖中所描述的部件而討論的腔室，可被用以執(zhí)行多個工藝或操作，包含基板蝕刻操作。轉(zhuǎn)到圖6，示出一種用于蝕刻基板的此方法600。方法可包含提供基板到腔室，及執(zhí)行也可在腔室內(nèi)執(zhí)行的任何預處理操作。在操作610處，等離子體流出物可通過噴淋頭而被輸送到半導體處理區(qū)域。駐留在支撐基座上的基板可在操作620處與等離子體流出物接觸?；逯位砂谝徊牧希疫€可包含與基座的遠程部分耦接的環(huán)形構(gòu)件。環(huán)形構(gòu)件還可包含如先前所描述的與第一材料不同的第二材料。操作630可包含將環(huán)形構(gòu)件保持在第一溫度，在實施例中，環(huán)形構(gòu)件可包含高于約50℃的溫度。此可以任何數(shù)量的方式而被執(zhí)行，包含若自然工藝溫度是高于約50℃，或通過利用如前所討論的任何數(shù)量的加熱機構(gòu)。可選地，操作640可包含基于用于蝕刻的工藝條件而將基板溫度保持在第二溫度，且第二溫度可低于或約150℃。應理解操作也可以在如先前所討論的任何其他的溫度或范圍下進行。

額外的或替代的方法可包含利用具有如前所述的與腔室側(cè)壁相關(guān)的襯墊，和鑲嵌在側(cè)壁內(nèi)的加熱源件的腔室。方法可被執(zhí)行以利用化學反應而不是在基板上的直接等離子體作用。例如，腔室處理區(qū)域在接觸操作620期間可以是基本上沒有等離子體的。這可通過如先前所述的利用遠程等離子體，并將等離子體流出物輸送至處理區(qū)域中而發(fā)生。

方法可允許更均勻的蝕刻跨越基板的表面而執(zhí)行，如第7a和7b圖的數(shù)據(jù)圖所示。圖7a示出300mm晶片在處理腔室中，無本技術(shù)的環(huán)形環(huán)或側(cè)壁襯墊的蝕刻操作。如圖所示，沿晶片的外部區(qū)域，由x軸所示，蝕刻率大大地增加，產(chǎn)生跨越表面的不均勻蝕刻。然而，圖7b包含環(huán)形構(gòu)件(諸如先前所描述的)，環(huán)形構(gòu)件允許跨越基板的表面的均勻蝕刻率。額外的結(jié)果可以襯墊和/或加熱組件結(jié)合或取代環(huán)形構(gòu)件而實現(xiàn)。通過所公開的技術(shù)，基板的邊緣蝕刻率可被保持在基板的內(nèi)側(cè)或中央?yún)^(qū)的刻蝕率的大約或低于+/-10％內(nèi)，且可保持在中央蝕刻率的大約或低于+/-7％、5％、3％、1％等等內(nèi)。此外，相對于多個可幫助減輕邊緣蝕刻率的問題，但也可能不利地抑制中央?yún)^(qū)域的蝕刻率的處理操作改變(這可能增加隊列時間、前體消耗及延長操作的操作成本)，中央蝕刻率可被保持在所需的比率，且可通過本技術(shù)而可不被抑制。

在前面的實施例中，為解釋的目的，多個的細節(jié)已被提出，以提供本技術(shù)的各種實施例的理解。然而，對熟悉該技術(shù)者而言，一些實施例可不需這些細節(jié)的一些，或可具有額外的細節(jié)而實施將是明顯的。

已經(jīng)公開幾個實施例，對熟悉該技術(shù)者而言，將可理解各種的修改、替代構(gòu)造和等效組件可被使用而不背離實施例的精神。此外，一些已知的工藝和組件并未被說明，以避免不必要地模糊本技術(shù)。所以，以上的實施例不應被視為限制本技術(shù)的范圍。此外，方法或工藝可依序或依步驟而說明，但應理解操作可同時地執(zhí)行，或相較于所列出的順序，以不同的順序而執(zhí)行。

當提供一數(shù)值范圍時，除非上下文另有明確地說明，應理解在范圍的上限和下限之間的每個中間值(直到下限的單位的最小分數(shù))也被具體地公開。在指定的范圍中的任何指定的數(shù)值或未指定的中間值及在指定的范圍中的任何其他指定的數(shù)值或中間值之間的較窄范圍被涵蓋。這些較小范圍的上限和下限可獨立地被包含或排除在范圍中，且每一范圍(其中包含在較小范圍中的上限和下限的任一者、未包含在較小范圍中的上限或下限，或包含在較小范圍中的上限和下限的兩者)是也涵蓋于技術(shù)內(nèi)，受到在指定的范圍中任何具體排除的限制。當范圍包含上限和下限的一者或兩者時，排除這些所包含的上限或下限的一者或兩者的范圍也被包含。

當于此和所附隨的申請專利范圍中所使用時，單數(shù)形式”一”、”一個”及”該”包含復數(shù)的關(guān)系，除非上下文另有明確說明。因此，例如，關(guān)于”一孔”是包含多個此種孔，且關(guān)于”該板”是包含與一個或多個板和對熟悉該技術(shù)領域者而言已知的等效組件等等有關(guān)。

此外，當在此說明書和以下的申請專利范圍中使用時，用詞”包括(comprises(s)、comprising)”、”含有(contain(s)、containing)”、和”包含(include(s)、including)”是意欲具體指明所指定的特征、整體、部件或操作的存在，但它們不排除一個或多個其他特征、整體、部件、操作、動作或群組的存在或增加。