在等离子反应器中用以限制等离子以及降低流量阻值的装置与方法制造方法及图纸

技术编号:3718274 阅读:123 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种装置设计用来限制电浆在电浆制程腔体中之一处理区域。在一实施例中,此装置包括一环(Ring)具有一挡板界定多数个狭长孔与多数个指状物。每一狭长孔具有一宽度小于在处理区域中之电浆鞘(Plasma Sheath)之厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系有关于一种在半导体基底之制造。本专利技术特别是有关于一种电浆腔体(Plasma Chamber),其具有设计用来限制电浆在此腔体内的一限制环(Confinement Ring)。
技术介绍
一般而言,电浆反应器用在处理半导体基底以产生微电子电路(Microelectronic Circuits)。此反应器在具有要进行处理的基底之腔体内形成电浆。在这些所使用的制程其中之一为干蚀刻制程(Dry Etch Process),传统上是在一真空管状炉(Vacuum Vessel)内操作,以容许无线电频率(RadioFrequency,“RF”)电浆条件之使用,以便容纳必须用在此制程之容易反应之气体,并且避免在处理过程中大气的污染(Atmospheric Contamination)。这些在反应器内的腔体传统上是由铝(Aluminum)或是不绣钢(Stainless Steel)所制造,并且就其本身而言,代表了一个潜在的污染源。其它此真空管状炉可能暴露的缺点而影响电浆条件的是这些零件损坏的成本、沉积的聚合物种类的缺点问题、以及RF电流路径的变化。为了这些理由,蚀刻系统制造商已经采用了许多的方法,以限制电浆的范围到真空管状炉之中央区域,并且以此种方法将真空与电浆围堵的功能分离。这种限制电浆的范围已经普遍称为电浆的“限制”(Confinement)。一种电浆限制的方法是增加电子的寿命以便加强电浆之效率,其可在一电磁式加强反应离子蚀刻(MagneticallyEnhanced Reactive lon Etch,“MERIE”)电浆反应器。当此方法容许电子的限制时,离子物种(lonic Species)与电中性物种(Radical Neutrals)经常与腔体的墙壁产生作用,藉以导致污染物之喷溅以及聚合物集结之缺点问题又产生。因此,在此
中,需要针对将电浆限制在电浆腔体内的一处理区域之改良装置需求。
技术实现思路
本专利技术之多个实施例一般都指向一种装置设计用来限制电浆在电浆制程腔体中之一处理区域。在一实施例中,此装置包括一环(Ring)具有一档板界定多数个狭长孔与多数个指状物。每一狭长孔具有一宽度小于在处理区域中之电浆鞘(Plasma Sheath)之厚度。本专利技术之多个实施例一般也都指向一种电浆反应器,包括一腔体;一底座,置于腔体内;一气体分配盘(GasDistribution Plate),置于腔体内而于底座之上;以及一(Ring)置于腔体内。此环具有一档板界定多数个狭长孔与多数个指状物,放射状地配置在腔体与底座之间。每一狭长孔具有一宽度小于在处理区域中之电浆鞘(Plasma Sheath)之厚度。附图说明为让本专利技术之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,并配合所附图式,作本专利技术,如上所摘要提到之
技术实现思路
,详细之说明。值得注意的是,附加图标仅用以说明本专利技术之范例实施例,因此并未用以考虑作为限制本专利技术之范围,因为本专利技术可适用于其它具有相同效用的实施例中。图1说明说明一种电浆反应器的范例,包括本专利技术不同的图2说明根据本专利技术一实施例中的限制环之详细立体侧视图标。图3系说明根据本专利技术实施例之狭长孔之侧视剖面图。图4系说明根据本专利技术另一实施例之狭长孔之侧视剖面图。具体实施例方式图1说明一种电浆反应器100的范例,包括本专利技术不同的实施例。此电浆反应器100包括一种接地真空腔体(GroundedVacuum Chamber)32,其可包括一衬垫(Liner)以保护墙壁。一个基底34经由一个长条阀开口(Slit Valve Opening)36放置入此腔体32内,并且被放置在一阴极底座(CathodePedestal)105上。此阴极底座105上有一个静电吸盘(Electrostatic Chuck)40,可选择性地抓住此基底。此吸盘之电源并未显示在图标上。没有显示在图标的液体冷却管道(Fluid Cooling Channel)经由阴极底座105而使底座维持在一降低的温度。一热转换气体(Thermal Transfer Gas),例如氦气(Helium),则提供到未显示在图标中的阴极底座105上表面的沟槽(Grooves)。此热转换气体增加在阴极底座105与基底34之间的热耦合(Thermal Coupling)效率,而此基底34则被阴极底座105上的静电吸盘40或是可选择地使用外围的基底夹钳(Substrate Clamp)抓住。一个RF功率供应器(RF Power Supply)200,较佳地以频率13.56百万赫兹(13.56MHertz)操作,连接到阴极底座105,并且提供功率用以产生电浆,当然也控制直流自我偏压(DC Self-bias)。电磁式的线圈(Magnetic Coil)44藉由未说明之电流供应来源提供电源,环绕整个腔体32,并产生一缓慢旋转(在以秒或是传统小于10微秒(ms)之等级)、水平实质上的直流磁场(DC Magnetic Field),以便增加电浆的密度。一个真空泵系统(Vacuum Pump System)46用以经由一个可调整节流阀(Throttle Valve)48与一个充气增压装置(Plenum)56对腔体32抽取真空。而一个限制环(ConfinementRing)50则设置于此腔体32内部,用以将电浆限制在一个处理区域(Processing Region)72,此被定义在限制环50内。此限制环50不同的实施例将在底下的章节中讨论。制程气体(Processing Gas)则由气体来源60、61与62所提供,经由对应的质量流量控制器(Mass FlowController)64、66与68,传送到位于此腔体32顶部而在基底34之上之一个气体分配盘(Gas Distribution Plate)125,并通过此处理区域72。此气体分配盘125包括一个歧管(manifold)74安装用以接收这些制程气体,并经由具有大量分散配置孔洞(Apertures)76的莲蘕头(Showerhead),与处理区域72相通联,藉以注入更平均流量的制程气体进入此处理区域72。一个图标未显示的非常高频率(Very HighFrequency,底下称为“VHF”)功率供应来源,较佳是在大约162百万赫兹(MHz)频率下操作,可电性连接到此气体分配盘125以便提供功率给此气体分配盘125,藉以产生电浆。其它反应器100详细的资料可在与本案相同申请人所拥有的美国专利中揭露,例如专利号码为U.S.PatentNo.6,451,703,名称为“使用高浓度碳氟化合物蚀刻气体之电磁式加强反应离子蚀刻制程(Magnetically EnhancedReactive lon Etch Process Using A Heavy FluorocarbonEtching Gas)”,授权给刘等人(Liu,et al.)。又例如专利号码为U.S.Patent No.6,403,491,名称为“使用一具有放大制程窗之介电蚀刻腔体之蚀刻方法(Etch Method Using ADielectric Etch Chamber With Expanded ProcessWindow)”,授权给刘等人(本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装置,设置用以限制电浆在一电浆制程腔体中之一处理区域,包括一环(Ring)具有一挡板界定多数个狭长孔与多数个指状物,其中每一狭长孔具有一宽度小于在处理区域中之电浆鞘(Plasma Sheath)之厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:卡罗尔贝拉叶扬詹姆斯D卡杜斯丹尼尔J赫夫曼史帝文C夏农道格拉斯A布区伯格二世
申请(专利权)人:应用材料有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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