半导体制造装置及其操作方法制造方法及图纸

本申请提供了一种半导体制造装置和操作半导体制造装置的方法。该半导体制造装置包括等离子体腔室、源电源以及第一偏置电源和第二偏置电源。源电源在第一时间将第一源电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第二源电压施加至等离子体腔室。第一偏置电源在第一时间将第一导通电压施加至等离子体腔室并且在第二时间将第一截止电压施加至等离子体腔室。第二偏置电源在第一时间将第二截止电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第二导通电压施加至等离子体腔室。等离子体腔室基于源电压、导通电压和截止电压从等离子体腔室中的气体混合物形成不同条件的等离子体。

Semiconductor Manufacturing Device and Its Operating Method

This application provides a semiconductor manufacturing device and a method of operating a semiconductor manufacturing device. The semiconductor manufacturing device comprises a plasma chamber, a source power supply, a first bias power supply and a second bias power supply. The first source voltage is applied to the plasma chamber at the first time, and the second source voltage is applied to the plasma chamber at the second time. The first bias power supply applies the first on-off voltage to the plasma chamber at the first time and the first cut-off voltage to the plasma chamber at the second time. The second bias power supply applies the second cut-off voltage to the plasma chamber at the first time and the second on-off voltage to the plasma chamber at the second time. The plasma chamber is based on the source voltage, on-off voltage and cut-off voltage to form plasma under different conditions from the gas mixture in the plasma chamber.

【技术实现步骤摘要】
半导体制造装置及其操作方法相关申请的交叉引用于2017年6月30日提交的标题为“半导体制造装置及其操作方法”的韩国专利申请No.10-2017-0083576以引用方式全文并入本文中。
本文的一个或多个实施例涉及一种半导体制造装置和一种操作半导体制造装置的方法。
技术介绍
使用多种工艺来制造半导体装置。一些工艺(例如，沉积、蚀刻等)利用等离子体加速了期望的化学反应。例如，干法蚀刻工艺可利用等离子体来蚀刻半导体层以形成不同宽度的图案。在这些和其它工艺中，可出现纵横比决定蚀刻(aspectratiodependenceetch,ARDE)现象(例如，根据图案宽度改变蚀刻深度)。
技术实现思路
根据一个或多个实施例，一种半导体制造装置包括：等离子体腔室，其接收含彼此不同的第一气体和第二气体的气体混合物；源电源，其在第一时间将第一电平的源电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将与第一电平不同的第二电平的源电压施加至等离子体腔室；第一偏置电源，其在第一时间将第一导通电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第一截止电压施加至等离子体腔室；以及第二偏置电源，其在第一时间将第二截止电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第二导通电压施加至等离子体腔室，其中，等离子体腔室在第一时间基于第一电平的源电压和第一导通电压从气体混合物形成第一条件的等离子体，并且在第二时间基于第二电平的源电压和第二导通电压由气体混合物形成与第一条件不同的第二条件的等离子体。根据一个或多个其它实施例，一种半导体制造装置包括：等离子体腔室，其接收含彼此不同的第一气体和第二气体的气体混合物；源电源，其在第一时间将第一电平的源电压施加至等离子体腔室和在第二时间将与第一电平不同的第二电平的源电压施加至等离子体腔室；第一偏置电源，其在第一时间将第一导通电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第一截止电压施加至等离子体腔室；第二偏置电源，其在第一时间将第二截止电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第二导通电压施加至等离子体腔室；第一匹配电路，其连接在源电源与等离子体腔室之间；第二匹配电路，其连接在第一偏置电源与等离子体腔室之间；第三匹配电路，其连接在第二偏置电源与等离子体腔室之间；以及控制器，其控制第一匹配电路至第三匹配电路与等离子体腔室之间的阻抗匹配，其中，控制器用于在第一时间通过控制第一匹配电路和第二匹配电路的电容来控制阻抗匹配，并且在第二时间通过控制源电源的RF频率和第二偏置电源的RF频率来控制阻抗匹配。根据一个或多个其它实施例，一种操作半导体制造装置的方法包括以下步骤：将含第一气体和第二气体的气体混合物提供至等离子体腔室；在第一时间，通过将第一电平的源电压和第一导通电压施加至等离子体腔室而由气体混合物第一条件的等离子体；以及在第二时间，通过将第二电平的源电压和第二导通电压施加至等离子体腔室从气体混合物形成第二条件的等离子体，其中第一条件与第二条件不同。根据一个或多个其它实施例，一种非暂时计算机可读介质存储用于操作处理器的代码，所述代码包括：第一代码，其用于在第一时间将第一源电压施加至等离子体腔室；第二代码，其用于在第二时间将第二源电压施加至等离子体腔室；第三代码，其用于在第一时间将第一导通电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第一截止电压施加至等离子体腔室；第四代码，其用于在第一时间将第二截止电压施加至等离子体腔室，并且在第二时间将第二导通电压施加至等离子体腔室，其中，等离子体腔室包括气体混合物，并且其中在第一时间在等离子体腔室中产生第一条件的等离子体并且在第二时间在等离子体腔室中产生第二条件的等离子体。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，特征将对于本领域技术人员变得清楚，其中：图1示出了半导体制造装置的实施例；图2A至图2C示出了匹配电路的实施例；图3A至图3C示出了用于操作半导体制造装置的时序图的示例；图4示出了用于操作半导体制造装置的方法的实施例；图5A和图5B示出了用于操作半导体制造装置的实施例；图6A和图6B示出了用于操作半导体制造装置的额外实施例；图7示出了阻抗匹配操作的实施例；图8示出了半导体制造装置的另一实施例；图9示出了用于制造半导体装置的方法的另一实施例；图10A至图10C示出了用于制造半导体装置的方法的实施例的各个阶段。具体实施方式图1示出了半导体制造装置的实施例，其包括等离子体腔室110、上电极120、下电极130、气体混合物供应器150、气体混合物供应管路160、源电源210、第一匹配电路215、第一偏置电源220、第二匹配电路225、第二偏置电源230、第三匹配电路235和射频(RF)控制器300。等离子体腔室110可从气体混合物供应器150接收气体混合物并且从气体混合物形成等离子体。等离子体腔室110可利用形成的等离子体在晶圆W上执行等离子体处理工艺。在一些实施例中，等离子体腔室110可在晶圆W上执行沉积工艺、蚀刻工艺等。在一些实施例中，等离子体腔室110可按照电容耦合等离子体(CCP)方式操作。因此，离子或电子可在等离子体腔室110中向上或向下运动。上电极120可在等离子体腔室110中，并且在晶圆W和支承晶圆W的下电极130上方。在一些实施例中，上电极120可为将气体混合物供应至等离子体腔室110的喷头。来自气体混合物供应器150的气体混合物通过气体混合物供应管路160供应至上电极120。上电极120可通过形成在其表面中的多个开口排放气体混合物。在一些实施例中，上电极120可连接至接地端子。可将单独的电源连接至上电极120。下电极130可在等离子体腔室110中，并且在晶圆W下方，以支承晶圆W。下电极130可包括与晶圆W接触的静电卡盘。下电极130可电连接至源电源210和第一匹配电路215。下电极130可从源电源210接收源电压。下电极130可从源电源210接收脉冲形式的RF电力。下电极130可电连接至第一偏置电源220和第二匹配电路225。下电极130可从第一偏置电源220接收第一导通电压和第一截止电压。下电极130可电连接至第二偏置电源230和第三匹配电路235。下电极130可从第二偏置电源230接收第二导通电压和第二截止电压。在图1中，源电源210、第一偏置电源220和第二偏置电源230连接至下电极130。在一个实施例中，源电源210可连接至上电极120，并且第一偏置电源220和第二偏置电源230可连接至下电极130。此外，在一些实施例中，源电源210、第一偏置电源220和第二偏置电源230可全部连接至上电极120。在操作中，根据一个或多个实施例，上电极120和下电极130可彼此电连接。例如，电路可形成在上电极120与下电极130之间，并且气体混合物供应至等离子体腔室110。上电极120和下电极130可电容耦合至供应至等离子体腔室110的气体混合物。下电极130可将电力供应至形成的电路并且由供应至等离子体腔室110的气体混合物形成等离子体，以用等离子体处理晶圆W。当将电力供应至下电极130并且将气体混合物供应至等离子体腔室110中以形成等离子体时，可在上电极120与下电极130之间形成电容路径。为了在半导体制造装置的等离子体形成工艺中以预定(例如，最大)功率形成等离子体，通过上电极120和下电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制造装置，包括：等离子体腔室，其接收含彼此不同的第一气体和第二气体的气体混合物；源电源，其在第一时间将第一电平的源电压施加至所述等离子体腔室，并且在第二时间将与所述第一电平不同的第二电平的源电压施加至所述等离子体腔室；第一偏置电源，其在所述第一时间将第一导通电压施加至所述等离子体腔室，并且在所述第二时间将第一截止电压施加至所述等离子体腔室；以及第二偏置电源，其在所述第一时间将第二截止电压施加至所述等离子体腔室，并且在所述第二时间将第二导通电压施加至所述等离子体腔室，其中，所述等离子体腔室在所述第一时间基于所述第一电平的源电压和所述第一导通电压由所述气体混合物形成第一条件的等离子体，并且在所述第二时间基于所述第二电平的源电压和所述第二导通电压由所述气体混合物形成与所述第一条件不同的第二条件的等离子体。

【技术特征摘要】
2017.06.30 KR 10-2017-00835761.一种半导体制造装置，包括：等离子体腔室，其接收含彼此不同的第一气体和第二气体的气体混合物；源电源，其在第一时间将第一电平的源电压施加至所述等离子体腔室，并且在第二时间将与所述第一电平不同的第二电平的源电压施加至所述等离子体腔室；第一偏置电源，其在所述第一时间将第一导通电压施加至所述等离子体腔室，并且在所述第二时间将第一截止电压施加至所述等离子体腔室；以及第二偏置电源，其在所述第一时间将第二截止电压施加至所述等离子体腔室，并且在所述第二时间将第二导通电压施加至所述等离子体腔室，其中，所述等离子体腔室在所述第一时间基于所述第一电平的源电压和所述第一导通电压由所述气体混合物形成第一条件的等离子体，并且在所述第二时间基于所述第二电平的源电压和所述第二导通电压由所述气体混合物形成与所述第一条件不同的第二条件的等离子体。2.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一条件中：所述等离子体腔室通过基于所述第一电平的源电压分离所述气体混合物而形成激子，并且使得所述激子基于所述第一导通电压以第一能量入射至晶圆上。3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述第二条件中：所述等离子体腔室通过基于所述第二电平的源电压分离所述气体混合物而形成激子，并且使得所述激子基于所述第二导通电压以与所述第一能量不同的第二能量入射至晶圆上。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一能量小于所述第二能量。5.根据权利要求1所述的装置，还包括：第一匹配电路，其连接在所述源电源与所述等离子体腔室之间；第二匹配电路，其连接在所述第一偏置电源与所述等离子体腔室之间；第三匹配电路，其连接在所述第二偏置电源与所述等离子体腔室之间；以及控制器，其控制所述第一匹配电路至所述第三匹配电路与所述等离子体腔室之间的阻抗匹配。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述控制器用于：通过在所述第一时间控制所述第一匹配电路和所述第二匹配电路的电容来控制阻抗匹配，以及通过在所述第二时间控制所述源电源的射频频率和所述第二偏置电源的射频频率来控制阻抗匹配。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述源电源的射频频率大于所述第二偏置电源的射频频率。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体混合物中的所述第一气体与所述第二气体的比率在所述第一时间和所述第二时间保持恒定。9.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一气体包括碳氟化合物(CxFy)，并且所述第二气体包括氧(O2)。10.一种半导体制造装置，包括：等离子体腔室，其接收含彼此不同的第一气体和第二气体的气体混合物；源电源，其在第一时间将第一电平的源电压施加至所述等离子体腔室，并且在第二时间将与所述第一电平不同的第二电平的源电压施加至所述等离子体腔室；第一偏置电源，其在所述第一时间将第一导通电压施加至所述等离子体腔室，并且在所述第二时间将第一截止电压施加至所述等离子体腔室；第二偏置电源，其在所述第一时间将第二截止电压施加至...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈承辅，崔明善，姜南俊，成德镛，郑相旻，韩丙勋，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR