为斜面边缘刻蚀器分配气体的方法和系统技术方案

提供一种配置为清洁基片的斜面边缘的等离子体刻蚀处理室。该室包括底部边缘电极和限定于该底部边缘电极上方的顶部边缘电极。该顶部边缘电极和该底部边缘电极被配置为产生清洁等离子体以清洁该基片的该斜面边缘。该室包括限定穿过该处理室的顶部表面的进气口。该进气口引入处理气体以在该处理室中的一定位置激发等离子体，该位置位于该基片的轴和该顶部边缘电极之间。置激发等离子体，该位置位于该基片的轴和该顶部边缘电极之间。排气开口被限定穿过上电极组件的顶部表面，该排气开口沿着该基片的中心轴。还提供一种清洁基片的斜面边缘的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为斜面边缘刻蚀器分配气体的方法和系统
技术介绍
本专利技术大体涉及基片制造技术，特别涉及从基片的斜面边缘和背部除去刻蚀副产品的装置和方法。在基片(例如，半导体基片(或晶片)或比如用于平板 显示器制造的玻璃板)处理中，经常使用等离子体。在基片处理过 程中，该基片(或晶片)被分割成多个晶粒，或矩形区域。该多个 晶粒中的每一个都会成为一个集成电路。然后在一些步骤中处理基片，在这些步骤中，ii择性地除去(或刻蚀)和沉积材料。对晶体管门的关键尺寸(CD )在几纳米数量级上的控制是最关键的，因为与目标门长度的每一纳米的偏差都会直接转化成这些器件的运算 速度和/或可，乘作性的偏差。通常，在刻蚀之前，用硬化感光剂(比如光阻掩膜)薄 膜涂覆该基片。然后选择性地除去硬化感光剂的区域，使得下面层 上的部件暴露出来。然后将该基片放置在等离子体处理室中的基片 支撑结构上。然后将一组合适的等离子体气体引入该室并产生等离 子体以刻蚀该基片的暴露区域。在刻蚀过程中，在靠近基片边缘(或斜面边缘)的顶部 表面和底部表面上，遂常形成刻蚀副产品，例如由碳(C)、氧(O)、 氮(N)、氟(F)等组成的聚合物。刻蚀等离子体的密度在该基片 边缘附近通常更^f氐，这导致聚合物副产品在该基片斜面边缘的顶部 和底部表面上的积聚。通常，在该基片边缘附近，例如离该基片边缘约2毫米到约15毫米之间，不存在晶粒。然而，随着连续的副产部表面上，通常非常坚固而且粘着的有^4'占结会最终在后续处理步 骤中变弱。那时在该基片边缘的顶部和底部表面附近形成的该聚合 物层在基片转移过程中可能会剥落或脱落，通常会落在另一块基片 上。例如，基片通常是经由大体上清洁的容器(经常被称为盒子) 在等离子体处理系统之间'成组移动。当放置在4交高位置的基片在该 容器中移动位置(reposition)时，副产品微:粒(或剥片)可能落到 存在晶粒的较低的基片上，有可能影响器件产量。在刻蚀过程中，由于污染或处理，刻蚀副产品还会沉积 在基片支架背部上。因为该基片背部不暴露于刻蚀等离子体，在后 续的刻蚀处理步骤中，在该背部上形成的副产品聚合物层不会被除 去。因此，该副产品聚合物层可能会聚积在该基片的背部上，方式 类似于基片边缘的上下表面附近的聚合物层的聚积，并可能带来微 粒问题。另夕卜，该处平室的内部，比如室壁，也可能会聚积刻蚀副 产品聚合物，必须将i定期除去以避免副产品的聚积和室内微粒的 问题。电介质膜(比如SiN和Si02)和金属膜(比如铝和铜)也 可能沉积在该斜面边纟彖(包4舌上下表面)而没有在刻蚀过程中^皮除 去。这些膜也可能聚积并在后续处理步骤中剥落，由此影响器件的产量。综上所述，需要能提供除去该基片斜面边缘附近的刻蚀 副产品、电介质膜和金属膜，以及基片背部和室内部的刻蚀副产品， 以避免聚合物副产品和沉积膜的聚积并改善工艺产量的提供改进 才几制的装置和方法
技术实现思路
大体上说，通过提供一种清洁晶片斜面边缘的方法和系 统，本专利技术满足了这个需要。应当理解，本专利技术可以用多种方式实 现，包4舌方案、方法、工艺、装置或系统。下面描述本专利技术的几个 创新性实施方式。在一个实施方式中，提供一种配置为清洁基片的斜面边 缘的等离子体刻蚀处理室。该室包括围绕该等离子体处理室的基片 支架的底部边乡彖电才及。该基片支架^皮配置为4妄4史该基片，而该底部 边缘电极和该基片支架被底部电介质环彼此电性隔离。该室包括限 定于该底部边缘电极上方的顶部边缘电极。该顶部边缘电极和该底 部边乡彖电柘^皮配置为产生清洁等离子体以清洁该基片的该4+面边 缘。该室包括限定穿过该处理室的顶部表面的进气口。该进气口引 入处理气体以在该处理室中的一定位置激发等离子体，该位置位于该基片的轴和该顶部边缘电4及之间。排气开口#:限定穿过该室的顶 部表面，该排气开口沿着该基片的中心轴。在一个替代实施方式中， 该进气口穿过该处理室的底部或侧面。在另一个实施方式中，提供一种清洁晶片的斜面边缘的々方法。该方法开始于it过室的侧面区域或底部区域之一流入处理气体。在该晶片的该斜面边缘附近用该处理气体激发等离子体且在流 入该处理气体时，通过沿该晶片的轴的该室的顶部出口乂人该室排下面的结合附图的具体实施方式，用实例的方式描述了 本专利技术的原理，从中本专利技术的其它方面和优点将变得显而易见。附图说明通过下面结合附图进行的详细说明，可以4艮容易地理解 本专利技术，且同类的参考标号代表同类的结构元件。8图1是依照本专利技术的 一 个实施方式的处理室的示例性横截面^f见图的简化示意图。图2A-2C描绘了可以通过跨越该基片的压强分布 (pressure profile )的操纵而调节基片的示例性结构。图3A是描绘，依照本专利技术的一个实施方式，具有底部进 气或侧面进气能力的反应室的简化示意图。图3B是描绘依照本专利技术的一个实施方式，具有底部进气 或侧面进气能力的反应室的透视图。图4是描绘依照本专利技术的一个实施方式，处理晶片的斜面 边缘的方法操作的流程图。具体实施例方式揭露了 一些示例性的实施方式，其限定了选纟奪性刻蚀该 基片的斜面边缘，并提供更高效的排气(pump down)和室内压强 控制的方法和系统。傳当理解，本专利技术可以用多种方式实现，包括 工艺、方法、装置或系统。下面描述了本专利技术的一些创新性实施方 式。对本领域的技术人员来说，显然，无需此处所列的具体细节的 一些或全部，本专利技术仍然可以实现。此处所述的实施方式提供了一种刻蚀基片的斜面边缘区 域，同时又不刻蚀(也就是化学型刻蚀和物理型刻蚀)该基片的顶 部的中心区域的系统和方法。对于具有中心进气口的系统，建议提 供防止基团(radicals)进入该中心区域的工具。此处所述的实施方 式侦j寻处理气体能够通过不在轴上(offaxis)的顶部开口、侧面开 口或底部开口引入。提供限定穿过该室顶部的排气开口，而在一个实施方式中，该顶部排气开口是与该基片的轴对齐的。在另一个实 施方式中，该室被配置为在各处理操作之间提供更高效的排气，而 不牺牲各处理操作过程中的压强控制能力。这可以通过一种阀门组件实现，该阀门组件具有与4支小节流阀(throttle valve )并耳关的主截 止阀，以及在该主截止阀周围的旁^各中包的相应的專交小的截止阀。图1是依照本专利技术的 一 个实施方式的处理室的示例性横 截面一见图的简化示意图。在一个实施方式中，此处所述的处理室是 斜面边缘刻蚀系统，其中可以从各种区域将气体输入以刻蚀放置于 室内的基片或晶片的边缘。对该边缘区域的刻蚀清洁了此区域中落 上的副产品。斜面边缘刻蚀室2包括沟道44,其穿过该室顶的上电 极组件10的中心区域并允许进入处理基片的反应室。沟道44的 一端 连接于真空供应/泵4。反应室2包括配置于底部电极102上方的顶部 绝缘体块IOO，通过射频(RF)产生器112对该底部电才及102加电。 应该注意，底部电才及102还可以^皮称为加电基片支架。气体供应110 从处理气体供应6向靠近晶片120边缘的区域供应气体。顶部接地电 极108被配置于晶片120的外围边缘区域(也就是该晶片的斜面边缘 区域)的上方。底部接地电极106^^皮配置于晶片120的边缘区域的下 方并面只于顶部电才及108。应当理解，在一个实施方式中，底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置为清洁基片的斜面边缘的等离子体刻蚀处理室，包含：　围绕该等离子体处理室的基片支架的底部边缘电极，其中该基片支架被配置为接收该基片，而该底部边缘电极和该基片支架被底部电介质环彼此电性隔离；　限定于该底部边缘电极上方的顶部边 缘电极，该顶部边缘电极和该底部边缘电极被配置为产生清洁等离子体以清洁该基片的该斜面边缘；　限定穿过该处理室的顶部表面的进气口，该进气口引入处理气体以在该处理室中的一定位置激发等离子体，该位置位于该基片的轴和该顶部边缘电极之间，该等离子 体可以接触该基片的该斜面边缘的上下表面；以及　限定穿过上电极组件的顶部表面的排气开口，该排气开口沿着该基片的中心轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格塞克斯顿，安德鲁贝利三世，艾伦舍佩，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]