用于在等离子处理室内防止等离子不受限制故障发生的方法和装置制造方法及图纸

用于显著地减少和／或防止等离子不受限制故障发生的方法和装置，包括利用介电防护结构防护在室部件之间并沿ＲＦ电流路径存在的间隙、利用介电防护结构遮蔽尖锐部件结构、以及将相邻等离子限制环对之间的间隙保持为小于该等离子的所述最坏情况德拜长度中的一种或多种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在等离子处理室内防止等离子不受限制故障发生的方法和装置
技术介绍
在基才反，例如半导体基板或i者如使用于平板显示器制造的玻璃平板的处理中，经常运用等离子。作为在等离子室中基板处 理的一部分，例如，在一系列步骤中处理基板，其中材料;故有选择 地去除(蚀刻)和沉积，以在其上形成电气部件。在基于Exelan 等离子处理系统平台(可从Fremont, CA 的Lam Research公司获得)的一个示例性室实施中，采用RF能量 在期望的等离子保持区域(即等离子处理室内为基板处理目的而存 在有等离子的区域)内引发和保持等离子。在等离子处理过程中， RF回流可能通过例如上部电极从等离子保持区域内导走。在该示 例性的实施中，该RF回流穿过室顶，并经室内4于的4黄向RF带以 及下部4妄地斗，然后回至悬臂孔内表面，由此在限制环外部传导。 沿该复杂的路径，该RF回流穿过结合相邻RF室部件(或元4牛) 的多个界面。在典型地用于枳3戒加工的部^f牛的情况下，4艮多RF室部 件具有匹配表面、接口、因加工或容差考虑而导致的间隙或尖锐边 缘。当相邻的RF室部件匹配到一起时，这些尖锐角或表面本身形 成间隙，/人而形成对RF电流的高阻玲元障石寻。6不希望局限于理^仑，确信在某些情况下，该高阻抗可导 致才黄^争间隙产生高电压。如果该电压足够高，则可4黄2争该间隙产生 火花或电弧。在^f艮多情况下，该电弧现象可导致喷射入环绕气体空 间(一个或多个)内的带电4立子，例如电子或离子。该气体空间环 绕很多RF室部件，但不设置于期望在处理过程中产生和保持等离 子的等离子产生区域内，但是在某些条件下仍可在室运行过程中被 导通，并引发和/或保持等离子。因此，该不期望的带电粒子的注入 可导致在环绕这些间隙的气体空间内不期望的等离子的引发，即使 这些气体空间不位于上述期望的等离子产生区域内(例如，大致上 由上部电4及、下部电4及、和环绕的限制环限定的区域)。当这些不期望的引发故障中的 一种发生时，等离子室据 称3夸遭受等离子不受限制故障(plasma un-confinement event )，它是 对基板处理环境和当前待处理基板而言才及不期望出现的情况，并可 能会导致对室硬件部件、尤其是对静电卡盘的损坏。应当注意到，不同的RF室可能具有不同的部件或设计， 并且RF电流可能在不同的室中具有不同路径。不考虑不同RF室 的特殊性，很多室中的RF电流趋向于穿过多个RF室部件，并趋 向于偶发地遭受类似的与间隙相关的电弧现象和不期望的等离子 引发问题。
技术实现思路
在一个实施方式中，本专利技术涉及一种等离子处理系统， 其具有配置为用于处理基才反的等离子处理室。该系统包4舌多个部 件，该多个部件中的至少两个部件i殳置为以一种匹配配置形式4皮此邻近，4吏得在该两个部件之间存有间隙。该间隙沿该处理过程中的RF电流路径存在。该处理系统还包4舌介电防护结构，其配置为在该处理过程中，防护该间隙的至少部分不受该等离子处理室内的环 绕气体空间影响。在另 一个实施方式中，本专利技术涉及一种等离子处理系统， 其具有配置为用于处理基4反的等离子处理室。该等离子处理系统包 ^舌多个部件，该部件中的至少一个具有沿在该处理过禾呈中的RF3各 径存在的尖4兌部件结构。该处理系统还包4舌介电防护结构，其配置 为在该处理过程中，防护该尖锐部件结构中的至少部分不受该等离 子处理室内的环绕气体空间影响。在另 一个实施方式中，本专利技术涉及一种用于配置用于处 理基板的等离子处理室的方法，该等离子处理室内具有多个限制 环。该方法包括为在所述处理过程中于所述等离子处理室内产生的 等离子确定最坏情况德拜长度。该方法进一步包括执行调整该多个 限制环中个别 一 些之间的间隙以及增力口至少 一 个附加限制环中的 至少一种，以确保任何一对相邻限制环之间的间隙大于所述最坏情 况德拜长度。本专利技术的这些和其它优点将会结合附图，在以下本专利技术 的具体描述中更详细地i兌明。附图说明在附图中，本专利技术以示例而非限制的形式说明，并且其 中类似的参考标号代表类似的元件，并且其中图1才艮据本专利技术的一个或多个实施方式，显示了i殳置于 等离子处理室外部区域内的介电盖和限制环的片黄截面示意图。具体实施例方式以下将结合附图和具体实施方式对本专利技术进行具体描 述。在以下描述中，阐明了多个具体细节，以提供对本专利技术透彻的 理解。但是，明显地，对本领域的技术人员而言，本专利技术可以不具 有一些或所有该具体细节而^皮实施。在其它情况下，未描述熟知的 处理步艰《和/或结构。在本专利技术的实施方式中，提供了用于显著地减少和/或防 止等离子不受限制故障发生的技术和装置。如上述讨论，确信等离 子室设计和/或结构的某些方面可导致电弧的产生，导致在期望的等 离子保持区域外部引发等离子。如早先所提及，专利技术人在此确信， 当相邻室部4牛的匹配表面之间的间隙沿RF电流^各径(例i口， RF电 流回路)存在时，该间隙成为产生电弧现象的一个因素。在电弧发 生过程中出现的火花导致不期望的电荷或能量注入，其可导致带电 粒子的产生和/或喷射入环绕气体空间内。另一个导致不期望的等离子引发的因素确信为沿RF电 流路径存在的尖锐室部件边缘或角。这些尖锐的几何结构趋向于聚 集电场，并在某些情况下导致在环绕气体空间内不期望的带电粒子 的产生。还确信，该偶发不受限制等离子故障也可由带来等离子 密度浪涌(surge)的瞬时不稳定故障所导致。这些等离子密度浪涌 可能由多种原因引起，例如RF发生器浪涌。不考虑在等离子密度 内产生这些瞬时浪涌的原因，确信通过合适地配置和/或减少相邻等 离子限制环之间的空间，可增强对等离子的限制。本专利技术的实施方式旨在关注上述等离子不受限制的一个 或多个原因。为解决涉及电弧的不期望的等离子引发问题，根据本 专利技术的一个实施方式，提供了一种介电防护结构(例如盖或护套)， 其可防护沿RF电流路径存在的相邻室部件之间的间隙免受环绕气 体空间(一个或多个)影响。大体而言，可依必要提供一个或多个 护套或盖，以提供防护功能。参考图1，其显示了示例性等离子处 理室的相关部分，图中显示了介电护套102,其防护该示例性室实 施内的间隙104和间隙106不受邻近间隙104和间隙106的相邻环 绕气体空间的影响。在图1的示例性实施中，间隙104存在于外部 电极110 (例如，其可由硅形成)和安装板112之间的界面处。尽 管外部电极110和安装板112可匹配安装到一起(例如，通过合成 橡胶粘结)，但在相邻的匹配表面内仍存有小的间隙。类似地，间 隙106存在于安装^反112和上部室结构114 (例如，其由铝形成) 之间。确4言，当RF电流沿室部4牛表层或表面传导时，间隙例 如间隙104可形成对RF电流的高阻抗障碍，导致一黄^争该间隙产生 电势差，并且，在某些情况下，导致由电弧表4正的^L电现象产生。护套102可由介电材并+形成(例如无4几绝纟彖体才才冲十)，并 防护该间隙不受相邻环绕气体空间影响。以此种方式，即佳:一黄^争间隙104和/或间隙106产生电弧，在电弧形成过程中所产生的火花不 受环绕气体空间影响，从而防止在环绕气体空间内不期望的带电粒 子的产生和/或喷注，和/或不期望的等离子的引发。在一个实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子处理系统，其具有配置为用于处理基板的等离子处理室，该系统包括：　多个部件，所述多个部件中的至少两个部件设置为以一种匹配配置形式彼此邻近，使得在所述两个部件之间存有间隙，所述间隙沿在所述处理过程中的ＲＦ电流路径存在；以及　介电防 护结构，其配置为在所述处理过程中，防护所述间隙的至少部分不受所述等离子处理室内的环绕气体空间影响。

【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：安德烈亚斯菲舍尔，拉金德尔德辛德萨，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[]