3可 耦合至基板處理系統(tǒng)的傳送室和/或其他腔室(兩者都未示出)。
[0024] 栗送端口 145穿過腔室體105的側(cè)壁而形成,并且通過排氣歧管123連接至腔室 容積。栗送裝置(未示出)耦合至處理腔室容積152以抽空并控制處理腔室容積152中的 壓力。排氣歧管123具有擋板154,以控制從栗送裝置被吸入到排氣歧管123中的等離子 體氣體的均勻性。栗送裝置可包含一個或更多個栗和節(jié)流閥。栗送裝置及腔室冷卻設(shè)計(jì)允 許在適合于熱預(yù)算需求的溫度(例如,約-25攝氏度至約+500攝氏度)下的有高基礎(chǔ)真空 (約1χΕ-8托或更低)及低上升率(約1000毫托/分鐘)。在一個實(shí)施例中,栗送裝置允 許10毫托與30毫托之間的真空壓力。
[0025] 氣源160耦合至腔室主體105以將工藝氣體供應(yīng)到處理腔室容積152中。在一個 或更多個實(shí)施例中,工藝氣體可包含惰性氣體、非反應(yīng)氣體和反應(yīng)氣體(如果需要)??捎?氣源160提供的工藝氣體包含但不限于含碳?xì)怏w,所述含碳?xì)怏w任選地由含氧氣體和/或 惰性氣體伴隨。含碳?xì)怏w的示例包含C02、CO、CH4、C2H4、C2H6、CH2F2、CxFyHz、COS等。含氧氣 體的示例包含〇2、NO、N20、C02、CO、COS等?;蛘?,載氣(諸如,N2、Ar或He)也可與氫氟烴 (hydro-fluorocarbon)氣體結(jié)合而進(jìn)入處理腔室100中。附加的氣體組合可從氣源160被 供應(yīng)至腔室體105。例如,HBr和02的混合物可供應(yīng)至處理容積中以蝕刻硅(Si)基板。在 一個實(shí)施例中,在蝕刻氣體混合物中供應(yīng)的工藝氣體是C0S/02/N2/CH4。
[0026] 蓋組件110-般包含噴頭114。噴頭114具有多個氣體輸送孔150,用于將來自氣 源160的工藝氣體引入到處理腔室容積152中。噴頭114通過匹配電路141連接至RF電 源142。被提供至噴頭114的RF功率激發(fā)離開噴頭114的工藝氣體,從而在處理腔室容積 152內(nèi)形成等離子體。
[0027] 基板支撐底座135設(shè)置在處理腔室容積152中的噴頭114下方。基板支撐底座 135可包含靜電夾盤(electro-staticchuck;ESC) 122,用于在處理期間夾持基板120。可 調(diào)諧環(huán)組件130在ESC122上且沿基板支撐底座135的外圍而設(shè)置??烧{(diào)諧環(huán)組件130經(jīng) 配置以控制在基板120的邊緣處的蝕刻氣體自由基的分布,同時遮蔽基板支撐底座135的 頂表面使之避免處理腔室100內(nèi)的等離子體環(huán)境。
[0028] ESC122是由與匹配電路124整合的RF電源125來供電的。ESC122包括嵌入在電 介質(zhì)體133內(nèi)的電極134。RF電源125可將約200伏特至約2000伏特的RF夾持(chucking) 電壓提供給電極134。RF電源125還可耦合至系統(tǒng)控制器,以便通過將直流(DC)電流引導(dǎo) 至電極來夾持(chucking)基板120以及解除夾持(de-chucking)基板120,從而控制電極 134的操作。隔離體128包圍ESC122,旨在使ESC122的側(cè)壁較少地吸引等離子體離子。 此外,基板支撐底座135具有陰極襯墊139,以保護(hù)基板支撐底座135的側(cè)壁免受等離子體 氣體,并且延伸等離子體處理腔室100的維護(hù)之間的時間。陰極襯墊139和襯墊115可由 陶瓷材料形成。例如,陰極襯墊139和襯墊115兩者都可由氧化釔(Yttria)形成。
[0029] 提供冷卻底座129以保護(hù)基板支撐底座135,并且協(xié)助控制基板120的溫度。冷卻 底座129和ESC122 -起作用以將基板溫度維持在由被制造在基板120上的器件的熱預(yù)算 所要求的溫度范圍內(nèi)。ESC122可包含用于加熱基板的加熱器,而冷卻底座129可包含導(dǎo) 管,這些導(dǎo)管用于循環(huán)熱傳遞流體以降低來自ESC122和設(shè)置在所述ESC122上的基板的 熱。例如,對于某些實(shí)施例,ESC122和冷卻底座129可經(jīng)配置以將基板120維持在約負(fù)25 攝氏度至約100攝氏度的溫度下;對于另一些實(shí)施例,維持在約100攝氏度至約200攝氏度 溫度范圍的溫度下;對于又一些實(shí)施例,維持在約200攝氏度至約500攝氏度下。在一個實(shí) 施例中,ESC122和冷卻底座129將基板120維持在約15攝氏度至約40攝氏度的溫度下。
[0030] 穿過基板支撐底座135選擇性地移動提升銷(未圖示)以將基板120提升在基板 支撐底座135上方,從而便于由傳送機(jī)械臂或其他適合的傳送機(jī)制來存取基板120。
[0031] 陰極電極138設(shè)置在基板支撐底座135中,并且通過集成的匹配電路137而連接 至RF電源136。陰極電極138從基板120下方將功率容性地耦合至等離子體。在一個實(shí)施 例中,RF電源136將約200W至約1000W之間的RF功率提供給陰極電極138。
[0032] 控制器146可耦合至處理腔室100??刂破骺砂醒胩幚韱卧–PU) 147、存儲器 和支持電路。利用控制器以控制工藝序列,從而調(diào)整從氣源160進(jìn)入處理腔室100的氣體 流動、至電源136、142的功率以及其他工藝參數(shù)。CPU147可以是可在工業(yè)設(shè)置中使用的任 何形式的通用計(jì)算機(jī)處理器。軟件例程可儲存在存儲器中,存儲器諸如,隨機(jī)存取存儲器、 只讀存儲器、軟盤或硬盤驅(qū)動器或他形式的數(shù)字存儲設(shè)備。支持電路常規(guī)地耦合至CPU147, 并且可包括高速緩存、時鐘電路、輸入/輸出子系統(tǒng)、電源等。當(dāng)由CPU147執(zhí)行軟件例程 時,這些軟件例程將所述CPU147轉(zhuǎn)換成控制處理腔室100的以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的工藝的 專用計(jì)算機(jī)(控制器)。也可由位于處理腔室100遠(yuǎn)程的第二控制器(未圖示)來儲存和 /或執(zhí)行軟件例程。
[0033] 在處理期間,氣體被引入到處理腔室100中以形成等離子體并蝕刻基板120的表 面。通過電源136來偏置基板支撐底座135。電源142激發(fā)由氣源160供應(yīng)的工藝氣體,從 而使噴頭114形成等離子體。來自等離子體的離子被吸引至基板支撐底座135中的陰極, 并且轟擊/蝕刻基板120??烧{(diào)諧環(huán)組件130進(jìn)一步控制基板的邊緣處的蝕刻劑的分布,使 得邊緣至中心的蝕刻均勻性可受控以獲得所需的蝕刻結(jié)果。
[0034] 在一個實(shí)施例中,以高的深寬比特征來蝕刻基板120。調(diào)整若干個工藝參數(shù),同時 將蝕刻混合物提供到處理腔室中。在蝕刻氣體混合物存在的情況下,腔室壓力調(diào)整成約10 毫托至約30毫托之間?;?20的溫度維持在約15攝氏度至約40攝氏度之間??捎蓺?源160將C0S/02/N2/CH4工藝氣體通過噴頭114而供應(yīng)至處理腔室容積152中。電源142通 過應(yīng)用施加到偏置功率電機(jī)138的約200W至約1000W的RF偏置功率來激發(fā)工藝氣體以形 成等離子體氣體,并且等離子體氣體的離子被吸引至基板120。
[0035] 可響應(yīng)于用于蝕刻設(shè)置在基板120上的特定材料的處理參數(shù)來選擇等離子體處 理腔室100中的可調(diào)諧環(huán)組件130的配置。包括可調(diào)諧環(huán)組件130的元件的配置可選擇以 控制跨基板120的表面的等離子體離子的分布,并且還可選擇以控制在基板的邊緣處提供 的氧量,所述氧量進(jìn)而輔助聚合物控制和掩模的孔的開口,通過所述掩模,設(shè)置在基板上的 位于下方的層被蝕刻。為了更好地理解可調(diào)諧環(huán)組件130的元件與跨基板120的表面且沿 基板120的邊緣的等離子體組分的分布之間的關(guān)系,參照圖2更詳細(xì)地描述可調(diào)諧環(huán)組件 130〇
[0036] 圖2為圖1中所示的可調(diào)諧環(huán)組件130的部分截面視圖??烧{(diào)諧環(huán)組件130具有 環(huán)形多部件體200,所述環(huán)形多部件體200包含內(nèi)硅環(huán)212和外石英環(huán)210??烧{(diào)諧環(huán)組件 130可任選地包含中間石英環(huán)211。中間石英環(huán)211安裝在基板支撐底座135的外側(cè)部,并 且充當(dāng)邊緣保護(hù)環(huán)(edgeprotectionring;EPR),以便通過防止在腔室內(nèi)的ESC122與等 離子體環(huán)境之間的視線通道的存在來防止在ESC122處起弧(arcing)。
[0037] 內(nèi)硅環(huán)212具有徑向的內(nèi)側(cè)部230、中間部231和徑向的外側(cè)部232。內(nèi)硅環(huán)212 具有底表面247,所述底表面247限定內(nèi)側(cè)部230、中間部231和外側(cè)部232中的各者的共 同的底部。內(nèi)硅環(huán)212的內(nèi)側(cè)部230面向可調(diào)諧環(huán)組件130的中心(例如,中心線)。
[0038] 內(nèi)側(cè)部230具有頂表面241,所述頂表面241的尺度被設(shè)置為位于圖1中所示的基 底120的底下。內(nèi)側(cè)部230的頂表面241定界為在內(nèi)表面239與中間面242之間。內(nèi)表面 239限定內(nèi)硅環(huán)212的最里面的直徑,并且在一個實(shí)施例中,內(nèi)表面239具有圓柱形式。頂 表面241從內(nèi)表面239的頂部延伸至中間面242的底部。中間面242從頂表面241向上延 伸至中間部231的頂表面243。頂表面241和中間面242在內(nèi)硅環(huán)212中形成槽口,基板覆 蓋在所述槽口上。
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