用于提高等离子体工艺中的处理均匀性的设备和方法。在等离子体处理期间绕工件（３０）的外周边缘（３１）延伸的耗蚀性体（１０４）由等离子体可去除材料组成。该耗蚀性体（１０４）可以包括被布置为限定圆形几何形状的多个部分（１６８、１７０）。耗蚀性体（１０４）起作用以增大工件（３０）的有效外径，它通过有效降低工件（３０）的外周边缘（３１）附近的蚀刻速度来减轻等离子体处理所固有的有害的边缘效应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于利用等离子体对工件进行处理的设备和方 法，尤其涉及用于提高等离子体处理系统中的等离子体处理均匀性的 设备和方法。
技术介绍
用于晶片级应用的均匀等离子体处理是半导体制造工业中所关心 的问题。困扰常规的蚀刻工艺和等离子体处理设备的一个问题是诸如 晶片的工件上的蚀刻速度的不均匀性。工件边缘效应是此蚀刻速度不 均匀性的通常原因。蚀刻速度的不均匀性能够通过被处理表面上的最 大和最小侧向蚀刻速度之差与整个工件上的平均蚀刻速度的二倍的比 值来确定。通常，最大蚀刻速度发生在工件的外周边缘附近，而最小 蚀刻速度出现在工件中心附近。已尝试使用常规方法来提高工件的整个表面区域上的蚀刻速度的 均匀性。例如，可以采用磁电管来生成等离子体。然而，这种解决方 案通常会增加等离子体处理设备的成本。希望有一种符合成本效益的解决方案，它解决在常规处理系统内 发生的工件边缘效应，且相反地影响工件的整个表面区域上的等离子 体处理的不均匀性，并且相反地影响对处理均匀性有负面影响的等离子体处理的其它失真。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于对工件进行等离子体处理的设 备。该设备包括由等离子体可去除材料组成的耗蚀性环。该耗蚀性环 适于绕工件的外周边缘布置，从而有效增大该工件的外径。在另一个实施例中，提供了一种用于对工件进行等离子体处理的 设备。该设备包括构造为包含等离子体的真空封套。该真空封套包括 适于在利用等离子体对工件的第一表面进行处理时接触并支承该工件 的第二表面的支承基座。设备还包括由等离子体可去除材料组成的耗 蚀性环，该耗蚀性环绕支承在所述基座上的工件的外周边缘延伸，从 而有效增大该工件的外径。在又一个实施例中，提供了一种用于对具有第一表面、第二表面 和连接该第一表面和第二表面的外周边缘的工件进行等离子体处理的 方法。该方法包括将由等离子体可去除材料组成的耗蚀性环绕所述工 件的外周边缘布置，以及将工件的第一表面和耗蚀性环暴露于等离子 体。该方法还包括将最大蚀刻速度从工件的第一表面上的位置移位到 耗蚀性环上的不同的位置。附图说明并入本说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施例， 并且与以上给出的本专利技术的一般性描述和以下给出的详细描述一起用 于说明本专利技术实施例的原理。图1是包括真空封套和布置在该真空封套内部的晶片提升机构的 等离子体处理系统的透视图。图2是图1的等离子体处理系统的正视图。图3是图1和图2的等离子体处理系统的封套和晶片提升机构的分解视图。图3A是图1、图2和图3的等离子体处理系统的工件竖直提升机构的另一个分解视图。图4是大致沿着图2中的线4-4截取的剖视图，其中晶片提升机 构被置于升高的位置，并且真空封套的盖相对于真空封套的基部打开。图5是与图4类似的剖视图，其中真空封套的盖与真空封套的基 部接触，并且晶片提升机构因此被置于降低的位置。图6是图4的一部分的放大视图。图7是图1至图6的晶片提升机构的一部分的分解视图。图8A是描绘出处于升高情况下的晶片提升机构的透视图，其中为了图示的清晰起见，仅示出了晶片提升机构的一部分。图8B是与图8A类似的透视图，图中描绘出处于升高情况下的晶片提升机构。具体实施例方式参考图1至图4，等离子体处理系统10 —般包括真空容器或封套 12，该真空容器或封套12具有盖14、该盖14安放在其上的基部16、 连接到盖14的一对支承臂18、 20、上电极22以及下电极24。处理系 统10还包括分离构件或分离环26，该分离构件或分离环26定位在上 电极和下电极22、 24之间并且绕上电极和下电极22、 24的外周接触 对向表面。电极22、 24的对向表面一般是平面的平行板，并且具有大 致相等的表面积。支承臂18、 20将盖14与提升装置(未示出)以机械方式联接， 该提升装置能够将盖14相对于基部16在升高的位置(图1)和降低的 位置(图5)之间竖直提升和降低。当盖14和基部16处于接触关系时， 处理区域28被限定为如下空间沿竖直方向界定在电极22、 24的向 内水平表面之间并且沿侧向界定在由分离环26限定的侧壁的向内竖直 表面内侧。在升高的位置处，处理区域28可进入，以将未处理的工件 30插入和将已处理的工件30移走。在降低的位置(图5)处，在处理区域28中可建立适于对定位在处理区域28中的每个相继的工件30进 行等离子体处理的环境。当盖14被提升装置在升高的位置和降低的位 置之间相对于基部16移动时，上电极22与盖14一起移动。电源32 (图2)控制电极22、 24的运行频率和功率电平，该电源 32通过屏蔽同轴电缆或传输线33、 34分别与电极22、 24联接。电源 32可以是在诸如50Hz禾n 60Hz的极低频率下、在诸如40 kHz和13.56 MHz的高射频下、在诸如1 kHz的中射频下或者在诸如2.4 GHz的微 波频率下运行的交流电源。电源32也可以在相互重叠的双频率下运行。 替代地，电源32可以是直流(DC)电源，其中等离子体是非振荡等离 子体。在其他替代实施例中，电源32可以供给提供稠密等离子体的射 频(RF)功率分量以及独立增加离子能量而不影响等离子体密度的直 流功率分量。电源32可以在一种或多种射频下运行并包括阻抗匹配网络(未示 出)，该阻抗匹配网络测量从由电极22、 24和限定在所述电极之间的 等离子体表示的负载反射回电源32的反射功率。该阻抗匹配网络调整 电源32的运行频率以使反射功率最小。本领域普通技术人员理解这种 阻抗匹配网络的构造。例如，该阻抗匹配网络可以通过改变匹配网络 内的可变电容器的电容来调整该匹配网络，以在负载改变时使电源32 的阻抗与负载的阻抗相匹配。当然，功率电平、电压电平和运行频率 可以根据特定应用而变化。当等离子体处理系统IO运行时，真空泵36将由等离子体工艺生 成的副产物和未反应的源气体从处理区域28通过真空歧管38连续泵 送。真空泵36可操作为使处理区域28内的总压力保持在低到足以便 于等离子体产生的亚大气压水平。适合于等离子体形成的典型压力范 围从大约二十(20)毫托至大于大约五十(50)托。处理区域28内的 压力根据所希望的特定等离子体工艺来控制，且主要包括由源气体贡 献的分压，所述源气体可以包括供给到已排空的处理区域28的一个或多个单独的气体种类。继续参考图1至图4，密封构件40被压縮在分离环26和上电极22之间。当盖14降低为与基部16接触时，如图5所示，另一个密封 构件42被压缩在分离环26与下电极24的外周之间。密封构件40、 42 被示出为常规的弹性O形环，但本专利技术不限于此。当盖14处于其降低 的位置时，导电构件43被捕获在金属的盖14和基部16的各个外周之 间。该导电构件43提供了盖14和基部16之间的良好电接触。进气板44 (图4)紧固到上电极22的上水平表面。进气板44通 过气体口 46和输送管线48与气体供给源50联接。可以设置质量流量 控制器和流量测量装置(未示出)，它们协作调节每路工艺气体从气体 供给源50到气体口 46的流量。进气板44包括分配通道(未示出)， 且上电极22包括与进气板44的分配通道联接的通道(未示出)。上电 极22中的通道与处理区域28连通，用于将工艺气体注入处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在对工件进行等离子体处理中使用的设备，所述工件具有外周边缘，所述设备包括： 由等离子体可去除材料构成的耗蚀性体，所述耗蚀性体适于绕所述工件的所述外周边缘布置，使得有效增大所述工件的外径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-1 60/941,518;US 2008-5-22 12/125,3351.一种用于在对工件进行等离子体处理中使用的设备，所述工件具有外周边缘，所述设备包括由等离子体可去除材料构成的耗蚀性体，所述耗蚀性体适于绕所述工件的所述外周边缘布置，使得有效增大所述工件的外径。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述耗蚀性体包括多个部分， 所述多个部分布置为当以并置关系放置时具有环形几何形状，所述多 个部分构造为与所述工件同心布置。3. 根据权利要求l所述的设备，其中所述耗蚀性体由有机聚合物 构成。4. 根据权利要求3所述的设备，其中所述有机聚合物是聚醚醚酮 (PEEK)、聚酰亚胺或聚酰胺。5. 根据权利要求l所述的设备，其中所述耗蚀性体由在组分上与 构成所述工件的暴露于等离子体的一部分的材料相类似的材料构成。6. 根据权利要求l所述的设备，其中所述耗蚀性体具有环形几何 形状，且具有与所述工件的外周边缘的外径大致相等的内径。7. —种用于对工件进行等离子体处理的设备，该工件具有外周边 缘、第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面通过所述外周边 缘相连，所述设备包括构造为包含等离子体的真空封套，所述真空封套包括支承基座， 该支承基座适于当所述工件的所述第一表面暴露于等离子体时接触并 支承所述工件的所述第二表面；以及由等离子体可去除材料构成的耗蚀性体，所述耗蚀性体绕支承在所述基座上的所述工件的外周边缘延伸，使得有效增大所述工件的外 径。8. 根据权利要求7所述的设备，其中所述耗蚀性体包括多个部分， 所述多个部分布置为当以并置关系放置时具有环形几何形状，所述多 个部分构造为与所述工件同心布置。9. 根据权利要求8所述的设备，还包括设在所述真空封套内的晶片提升机构，所述晶片提升机构包括能 在第--位置和第二位置之间移动的晶片固定器，在所述第一位置中， 所述晶片固定器以与所述支承基座不接触的关系保持所述工件，在所 述第二位置中，所述晶片固定器以与所述支承基座相接触的关系放置...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵建钢，詹姆士D格蒂，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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