具有流量均衡器与下内衬的蚀刻腔室制造技术

本发明专利技术揭示一种具有下流量均衡器（ｌｏｗｅｒｅｄ?ｆｌｏｗ?ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）与下腔室内衬的等离子体处理腔室。在蚀刻处理中，可能从处理腔室不均匀地抽吸处理气体，这将导致不均匀的衬底蚀刻。通过将从腔室排出的处理气体的流量均等化，可以达成更均匀的蚀刻。通过将流量均衡器电气耦接到腔室内衬，来自流量均衡器的ＲＦ返回路径可以沿着腔室内衬行进，因此减少了处理期间被抽吸到衬底下方的等离子体的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大致关于一种具有下流量均衡器(lowered flow equalizer)与 下腔室内衬的等离子体处理腔室。
技术介绍
集成电路已经发展成在单一芯片上包括有数百万个部件(例如晶体管、电容器、 电阻器等等)的复杂器件。芯片设计的发展持续需要更快速的电路布线和更高的电路密 度。更高电路密度的需求必须使集成电路部件的尺寸缩小。在此
中，这样器件的 特征结构的最小尺寸一般称为临界尺寸(critical dimension)。临界尺寸大体上包括诸如 线、柱、开口、线之间的空间等等的特征结构的最小宽度。随着这些临界尺寸缩小，横跨衬底的处理均勻性对于维持高产量变得重要。用来 制造集成电路的传统等离子体蚀刻处理所涉及的问题是部分因真空泵所造成的横跨衬底 的蚀刻速率的非均勻性，其中该真空泵将蚀刻气体朝向排出口抽吸且远离衬底。由于较易 于从腔室最靠近排出口的区域(即衬底周围)抽吸气体，蚀刻气体会被朝向排出口吸引且 远离衬底，由此在腔室内的衬底上导致非均勻蚀刻。此非均勻性可能显著地影响效能，并增 加制造集成电路的成本。因此，此
存在一种设备的需求，其中该设备能在制造集成电路的期间均 勻地蚀刻材料层。
技术实现思路
本专利技术的各方面大致关于一种具有下流量均衡器(lowered flow equalizer)与 下腔室内衬的等离子体处理腔室。在一个实施例中，一种等离子体设备包含腔室主体；第 一腔室内衬，其设置在该腔室主体中；第二腔室内衬，其设置在该腔室主体中在该第一腔室 内衬下方；及流量均衡器，其设置在该腔室主体中且电气耦接到该第一腔室内衬和该第二 腔室内衬两者。在另一实施例中，一种蚀刻设备包含腔室主体；衬底支撑基座，其设置在该腔室 主体中；气体引入喷头，其设置成与该衬底支撑基座相对；第一腔室内衬，其设置在该腔室 主体中，以使该衬底支撑基座、该气体引入喷头和该第一腔室内衬至少部分地包围处理区 域。环状挡件耦接到该衬底支撑基座，且至少部分地环绕该衬底支撑基座。第二腔室内衬 耦接到该腔室主体，且设置在该第一腔室内衬下方。此外，流量均衡器设置在该挡件下方， 且电气耦接到该第一腔室内衬和该第二腔室内衬两者。在另一实施例中，一种蚀刻设备包含腔室主体；衬底支撑基座，其设置在该腔室 主体中；气体引入喷头，其设置成与该衬底支撑基座相对；第一腔室内衬，其设置在该腔室 主体中，以使该衬底支撑基座、该气体引入喷头和该第一腔室内衬至少部分地包围处理区 域。该第一腔室内衬具有切入底表面的第一环状凹槽，且第一导电环设置在该第一环状凹 槽内。环状挡件耦接到该衬底支撑基座，且至少部分地环绕该衬底支撑基座。第二腔室内衬耦接到该腔室主体，且设置在该第一腔室内衬下方，其中该第二腔室内衬具有切入底表 面的第二环状凹槽，第二导电环设置在该第二环状凹槽内。流量均衡器设置在该挡件下方 且电气耦接到该第一腔室内衬和该第二腔室内衬两者，其中该流量均衡器耦接到该第一导 电环和该第二导电环。该流量均衡器具有穿过其间的一开口，其中该开口的中心系偏离该 流量均衡器的中心，以及其中该流量均衡器的宽度系从第一点渐渐减少到第二点，该第二 点系从该第一点径向设置180°。附图说明本专利技术的实施例的前述特征、详细说明可以通过参照实施例而更加了解，其中一 些实施例图示在附图中。然而，应了解，附图仅图示本专利技术的典型实施例，因而不会限制本 专利技术范围，本专利技术允许其它等效的实施例。图1为根据本专利技术一个实施例的蚀刻设备的示意截面图。图2为上内衬、下内衬与流量均衡器间的耦接结构的示意截面图。图3A为根据本专利技术另一实施例的流量均衡器的示意俯视图。图3B为图3A的流量均衡器的示意截面图。图4A为根据本专利技术一个实施例的下内衬的示意立体图。图4B为图4A的下内衬的示意仰视图。图4C为图4A的下内衬的耦接位置的示意截面图。为了促进了解，图式中尽可能使用相同的参考符号来表示相同的元件。应了解，一 个实施例中揭示的元件可以有利地用在其它实施例中而不需赘述。具体实施例方式本专利技术的实施例大致上包含一种等离子体处理腔室，其具有下流量均衡器 (lowered flow equalizer)与下腔室内衬。本专利技术的各种实施例将在下文就蚀刻腔室进行 叙述。但是，许多等离子体沉积与蚀刻腔室可以受益自本文揭示的教示，尤其是可为半导体 晶圆处理系统(例如CENTURA 系统)的一部分的介电质蚀刻腔室(例如ENABLER 蚀刻腔室)、PR0DUCER 蚀刻腔室、eMax 蚀刻腔室等等，其均可从美国加州圣克拉拉 市(Santa Clara)的应用材料公司(Applied Materials, Inc.)获得。可了解的是，其它等 离子体反应器(包括来自其它制造商的等离子体反应器)可适于受益自本专利技术。图1为根据本专利技术一个实施例的蚀刻设备100的示意截面图。设备100包含腔室 主体102，衬底104于该腔室主体102内放置在基座106上而面对气体引入喷头108。可以 从气体源110经由喷头108来供应处理气体到腔室102。在一个实施例中，可以用来自电源 130的电流对基座106施加偏压。在另一实施例中，可以用来自电源112的电流对喷头108 施加偏压。在处理期间，处理气体经由喷头108供应到处理区域128，等离子体形式的处理气 体在处理区域128中从衬底104蚀刻材料。等离子体不仅可以延伸到衬底104，并且可以延 伸到腔室壁。为了保护腔室壁免于等离子体，可以设置上内衬126。上内衬126可以保护 腔室壁免于暴露到等离子体。此外，在处理停止期间，可以移除上内衬126以将其清洁或更 换。4和基座106。下挡件116可以延伸靠近上内衬126 且具有穿过其间的复数个狭孔。挡件116中的该狭孔允许欲被抽吸穿过其间的处理气体能 被排出处理腔室主体102。可以设计该狭孔的尺寸，以去除或减少穿过挡件116的等离子体的量。也可以在挡件116周围于挡件116与上内衬126之间的区域中抽吸处理气体。通 常，大部分的等离子体将被限制在处理区域128中，但一些等离子体可以延伸超过挡件116 的外围且因而被抽吸到挡件116下方。因此，可以设置下腔室内衬120，以保护下腔室壁免 于等离子体。在处理停止期间，可以移除下内衬120以将其清洁或更换。下内衬120可以 通过埋头固定机构124耦接到腔室主体102的底部。在一个实施例中，固定机构124可以 包含螺钉。真空泵114可以将处理腔室主体102排空，并且因此吸引处理气体穿过挡件116 且穿过挡件116和上内衬126之间的区域。可以在下内衬120与腔室主体102的一侧和腔 室主体102的底部之间设置一个或多个气室122。该一个或多个气室122用以扩增该真空 抽吸。该一个或多个气室122可以沿着仅一部分的下内衬120来设置。因此，最大的真空 抽吸将位于最靠近气室122的区域中，其最靠近真空泵114而相对于最远离气室122和真 空泵114的区域。可以设置流量均衡器118以将来自处理区域128的真空抽吸予以均勻化。流量均 衡器118可以耦接在上内衬126与下内衬120之间，并且在一部分的挡件116下方延伸。流 量均衡器118可以具有穿过其间的开口，以让流量均衡器118置于基座106周围。挡件116 的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内衬，包含：内衬主体，具有：内壁，其延伸到第一高度；外壁，其延伸到不同于所述第一高度的第二高度；以及底壁，其耦接在所述内壁与所述外壁之间，其中，所述底壁与所述外壁各具有穿过其间的复数个气体通道，其中，所述外壁的至少两个气体通道具有不同尺寸，并且其中，所述底壁的至少两个气体通道具有不同尺寸。

【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：詹姆斯D卡达希，劳建邦，卡洛贝拉，迈克尔C库特内，马修L米勒，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]