一种等离子体反应器、包括室、底部电极、顶部电极，邻近且基本上环绕底部电极的底部接地扩展部。顶部接地扩展部邻近且基本上平行于顶部电极。顶部电极也接地。顶部接地扩展部能够被独立地升高或降低，以延伸入在该底部接地扩展部上方的区域内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体制造。更具体地，本专利技术涉及等离子体蚀刻 装置。
技术介绍
典型的等离子体蚀刻装置包括反应器，其中设有一种或多种反 应气体流穿过的室。在该室内，这些气体典型地通过射频能量电离 为等离子体。等离子体的高反应性离子可与材料(如在连接部之间的电介质，或在半导体晶片被处理成集成电路(IC)过程中该半导体晶片表面上的聚合物掩模)反应。在蚀刻之前，晶片设在室内并 且通过卡盘或者夹持件保持在适当的位置，卡盘或者夹持件将所述 晶片的顶部表面暴露于等离子体。在半导体处理中，在蚀刻处理过^E中，沿晶片的蚀刻或沉积率 均 一性直接影响器件产量。这已经成为对处理反应器的主要资格要 求之一 ，并因此净皮认为是在其设计和开发过程中非常重要的参数。 随着晶片直径尺寸的每次增加，确保每批集成电路的均一性的问题 变得更加困难。例如，随着晶片尺寸从200mm增加到300mm以及 每块晶片上更小的电^各尺寸，边^4非除区(exclusion)收缩至，例 如，2mm。因此，自始至终保持距离晶片边缘2mm外区域均一的 蚀刻率、形貌和临界尺寸已经变得非常重要。在等离子体蚀刻反应器中，蚀刻参数(蚀刻率、形貌、CD等) 的均 一性受到多个参数的影响。保持晶片上均 一 的等离子体释放以 及由此的在晶片上的等离子体化学成分对于改进均一性是非常关 键的。设想了很多尝试，以通过操纵气体流传过喷头喷射，修改喷 头的设计，以及环绕晶片i殳置边多彖环，来改进晶片的均一性。电容耦合蚀刻反应器中的一个问题是缺少均一的RF耦合，尤 其是晶片边缘周围。图1显示了传统的电容耦合等离子体处理室 100，代表典型地用于蚀刻基片的示范性等离子体处理室类型。等 离子体反应器100包括室102，底部电才及104，顶部电才及106。底部 电极104包括中间底部电才及108和边乡彖底部电才及110。顶部电才及106 包括中间顶部电才及112和边^彖顶部电才及114。边纟彖顶部电才及114和 边纟彖底部电极110是分别环绕中间顶部电才及112和中间底部电极 108的环形，以形成单一平面。中间底部电才及108连t妻至RF电源118,而顶部电才及106和边 纟彖底部电才及110 4妄地，用于排出来自在顶部电才及106和底部电才及104 之间产生的等离子体116的电荷。如图1所示，因为接地的边缘底 部电极110，所以辉光放电区域(等离子体116)的形状在接近中间 底部电才及108的地方发生4丑曲。4丑曲导致在i殳置在中间底部电4及108 上的基片(图未示)上的非均一蚀刻率。在等离子体处理过程中，正离子加速穿过等势场线以撞击基片 表面，从而提供所需要的蚀刻效果，如改进蚀刻方向性。由于上部 电极106和底部电极104的几何形状，这些场线可能沿晶片表面不 均一并且可能在晶片104边缘发生显著变化。因此，通常^是供^妄地 环110以改进沿整个晶片表面的处理均一性。因为在顶部电才及106中的部4牛是《争态的，所以蚀刻率不可能在 晶片的中间和边^彖分别控制。在蚀刻处理过程中的非均一性可导致在中间和边缘之间不同的尺寸，进而降低了每个晶片上可靠器件的产量。因此，需要一种方法和装置，用于独立地控制在晶片中间和边 缘的蚀刻率。本专利技术的主要目的是为了解决这些需要并提供更多 的、相关的优点。
技术实现思路
一种等离子体反应器，包括室、底部电极、顶部电极、邻近且 基本上环绕底部电才及的底部4妄地扩展部。顶部4妻地扩展部邻近且基 本上平4亍于顶部电极。顶部电才及也4妻地。顶部4妻地扩展部能够一皮独 立地升高或降低，以延伸入在底部接地扩展部上方的区域内。附图说明附图，其被并入并构成本说明书的一部分，与详细描述一起说 明本专利技术的 一 个或多个实施例，用于解释本专利技术的原理和实现。在这些附图中图1为示意性示出根据现有技术的等离子体反应器的示意图； 图2为示意性示出根据一个实施例的等离子体反应器的示意图3为一个流程图，示意性地示出用于操作图2中示出的等离 子体反应器的方法。具体实施例方式此处本专利技术的实施例在等离子体反应室的背景中描述。本领域 的才支术人员将意识到本专利技术下面的详细描述只是i兌明性的并不打 算以任何方式限制。本专利技术的其他实施例将容易地启发得益于本公 开的益处的冲支术人员。现在将详细地参考附图中所示的本专利技术的实 施。将贯穿这些附图和下面的详细描述^f吏用相同的参考标号以指示 相同或类似的部件。为了清楚，未示出和描述此处所描述的实现的所有常M4争4正。 当然，可以理解在任何这样实际的实现的改进中，必须^f故出许多具 体实现选择以实现开发者的具体目的，如服从与应用和商业相关的 约束，并且这些具体目的随着不同的实现以及不同的开发者而不 同。此外，可以理解，这样的开发努力会是复杂和耗时的，但是对 于获得本7>开益处的本领域的一关殳寺支术人员而言仍不过是工程上 的常失见工作。图2示出了等离子体反应器200 —个实施例，其包括室202, 底部电才及208,底部电4及扩展部210，顶部电才及212和顶部电才及扩 展部214。根据一个实施例，底部电极扩展部210包括与底部电才及 208平4亍且邻近的4妄地环210，并且环绕底部电4及208。顶部电极扩 展部214包括可调节4妄地环214，其与顶部电4及212平4亍且邻近， 并且环绕顶部电极212。底部电4及208与RF电源218连4妻，而顶部电才及212、顶部电 才及扩展部214和底部电才及扩展部210 4妄地，用于排出来自在顶部电 极212和底部电极208之间产生的等离子体的电荷。作为例子，底 部电才及扩展部210禾口顶部电才及扩展部212可由导电才才泮牛(如铝)制 成。如图2所示，等离子体216包括两个区域220和222,其基于 顶部电极扩展部214的位置(高度)而具有不同的等离子体密度。底部电才及208配置为用于4妄收(receive )工件并包4舌适于4妄收 工件的关联的底部电才及区域。底部电极208与至少一个电源218连 接。电源218配置为产生RF功率，其被传递到底部电极208。仅 为了i兌明性目的，可^f吏用双频电源218以产生高电势，该高电势一皮 施加到气体上以产生等离子体216。更具体地，所示出的电源218 是双电源频率电源，运4亍在2MHz和27MHz，其包括在由Lam Research制造的蚀刻系统中。本领域的技术人员应当理解的是也可 使用可在处理室202中产生等离子体的其他电源。本领域的技术人 员应当理解的是本专利技术并不限于2MHz和27MHz的RF频率，而是 可应用于广泛的频率。本专利技术也不限于^又频电源，而是还可应用于 具有三个或多个具有多种频率的RF电源的系统。顶部电才及212 i殳置在底部电才及208上方预定的距离。顶部电^L 212、顶部电才及扩展部214,与4妄i也扩展部210—起配置为为乂人底部 电极208传递的功率纟是供完备的电^各。顶部电才及扩展部214可独立 于顶部电4及212向上或向下移动，以控制在底部电才及208边纟彖一等 离子体区域222的等离子体密度。随着在底部电极208边缘的等离 子体密度变化，在那个区域的蚀刻率可独立于等离子体区域220中 的蚀刻率而被控制(较快速率或较慢速率)。本领域的一般技术人 员可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子体反应器，包括： 室； 封在所述室内的底部电极和顶部电极； 底部接地扩展部，其邻近且基本上环绕所述底部电极； 顶部接地扩展部，其邻近且基本上平行于所述顶部电极； 其中，所述顶部接地扩展部能够被独立地升高和降低以延伸入所述底部接地扩展部上方的区域内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-13 11/152,0161.一种等离子体反应器，包括室；封在所述室内的底部电极和顶部电极；底部接地扩展部，其邻近且基本上环绕所述底部电极；顶部接地扩展部，其邻近且基本上平行于所述顶部电极；其中，所述顶部接地扩展部能够被独立地升高和降低以延伸入所述底部接地扩展部上方的区域内。2. 根据权利要求1所述的等离子体反应器，其中，所述顶部接地 扩展部包招「环。3. 根据权利要求1所述的等离子体反应器，其中，所述底部接地 扩展部包4舌环。4. 根据权利要求1所述的等离子体反应器，进一步包括与所述底 部电纟及连4妻的电源，所述底部电扨J故配置为用于4妻收工件。5. 根据权利要求4所述的等离子体反应器，其中，所述电源产...
【专利技术属性】
技术研发人员：金智洙，崔大汉，SM列扎萨贾迪，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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