用于等离子体处理室的可移动基环制造技术

提供了一种可移动衬底支撑组件的可移动基环。所述可移动基环配置为在可调节间隙的电容耦合等离子体处理室中环绕于所述可移动衬底支撑组件的固定基环且向所述固定基环提供RF返回路径，其中支撑于所述衬底支撑组件的半导体衬底进行等离子体处理。

【技术实现步骤摘要】
用于等离子体处理室的可移动基环
技术介绍
随着半导体技术的更新换代，晶片直径趋于增加且晶体管尺寸趋于减小，导致在衬底处理中需要较原来更高程度的精确度和可重复性。半导体衬底材料，例如硅晶片，通常使用等离子体处理室进行处理。等离子体处理技术包括溅射淀积，等离子体增强化学气相淀积(PECVD)，光刻胶剥离，和等离子体刻蚀。等离子体能够通过在等离子体处理室中使适当的工艺气体受射频(RF)能量的影响来产生。等离子体处理室中的RF流流量能够影响该进程。等离子体处理室可以依靠各种各样的机械装置来产生等离子体，例如电感耦合 (变压器耦合)，螺旋波(helicon)，电子共振回旋加速器，电容耦合(平行板)。例如，高密度的等离子体能够产生于变压器耦合等离子体(TCP )处理室中，或者电子共振回旋加速器(ECR)处理室中。变压器耦合等离子体处理室中RF能量被收纳耦合于该处理室，这种处理室可以从加利福尼亚州，菲蒙市(Fremont)的Lam Research Corporation获得。能够提供高密度等离子体的高流量等离子体处理室的一个例子公开于专利号为5，948，04的美国共有专利中，该专利的公开于此并入以作参考。平行板等离子体处理室，电子回旋加速器 (ECR)等离子体处理室，和变压器耦合等离子体(TCP )处理室公开于专利号为4，340，462 ； 4，948，458 ；5, 200，232和5，820，723的美国共有专利中，这些专利的公开于此并入以作参考。通过举例的方式，等离子体能够产生于平行板处理室中，例如描述于专利号为 6，090，304的美国共有专利中的双频等离子体刻蚀室，该公开于此并入以作参考。优选的平行板等离子体处理室为包括上部淋喷头电极和衬底支座的双频电容耦合等离子体处理室。 为说明目的，此处的具体实施方式参照平行板式等离子体处理室来描述。用于等离子体刻蚀的平行板等离子体处理室阐明于图1中。等离子体处理室100 包括室110，入口真空锁112，和可选择的出口真空锁114，这种等离子体处理室的进一步细节描述于专利号为6，824，627的美国共有专利中，其全部内容于此并入以作参考。真空锁112和真空锁114(如果提供的话)包括传送装置，该传送装置从晶片供应 162传输例如晶片的衬底，穿过室110，且出来后传输至晶片容器164。真空锁泵176能够在真空锁112和真空锁114中提供需要的真空压强。例如涡轮增压泵的真空泵172适合于在室110中保持需要的压强。在等离子体刻蚀中，室压强是受控制的，优选保持在足够维持等离子体的水平。过高的室压强能够不利地导致刻蚀停止而过低的室压强能够导致等离子体熄灭。在中等密度的等离子体处理室例如平行板等离子体处理室中，优选室压强保持在低于约200毫托(例如，小于100毫托，例如 20至20毫托)(“约”用于此处表示士 10% )的压强。真空泵172可以连接于室110的室壁上的出口且可以被阀173节流以便控制室中的压强。优选地，真空泵能够将室Iio之内的压强保持在小于200毫托同时保持刻蚀气体能够流入室110中。室110包括上部电极组件120和衬底支座150，该上部电极组件120包括上部电极125(例如淋喷头电极)。上部电极组件120安装于上部壳体130。上部壳体130可以通过机械装置132垂直移动以调整上部电极125和衬底支座150之间的间隙。工艺气体源170可以连接于壳体130以将包括一种或一种以上气体的工艺气体输送至上部电极组件120。在首选的等离子体处理室中，上部电极组件包括气体分配系统，该气体分配系统可以用于将工艺气体输送至最接近衬底表面的区域。可以包括一个或者一个以上的气环，注射器和/或淋喷头(例如，淋喷头电极)的气体分配系统公开于专利号为 6，333，272 ；6, 230,651 ；6, 013, 155和5，824，605的美国共有专利中，这些公开于此并入以作参考。上部电极125优选地包括淋喷头电极，淋喷头电极包括气孔(未示出)以经由其分配工艺气体。气孔可以具有0.02英寸至0.2英寸的直径。淋喷头电极可以包括一个或者一个以上的垂直间隔开的挡板，该挡板能够促进需要的工艺气体分配。上部电极和衬底支座可以由任何适宜的材料制成，例如石墨，硅，碳化硅，铝(例如，阳极氧化铝)，或者其组合。热传递液体源174可以连接于上部电极组件120且另一个热传递液体源可以连接于衬底支座150。衬底支座150可以具有一个或者一个以上的用于将衬底静电地夹在衬底支座150 的上表面155(支撑表面)的嵌入的钳位电极。衬底支座150可以通过RF源和例如RF匹配电路的附随电路(未示出)来驱动。优选地，衬底支座150受温度控制且可选地包括加热装置(未示出)。加热装置的例子公开于专利号为6，847，014和7，161，121的美国共有转让专利中，此专利于此并入以作参考。衬底支座150能够将例如平板或者200mm或300mm 的晶片的半导体衬底支撑在支撑表面155。优选地，衬底支座150包括通道，该通道用于向支撑于支撑表面155上的衬底的下方供应例如氦气的加热传输气体以在其中的等离子体处理中控制衬底温度。例如，氦气背面冷却能够保持晶片温度足够低以预防衬底上的光刻胶燃烧。一种通过向衬底和衬底支座表面之间的空间引入加压的气体来控制衬底温度的方法公开于专利号为6，140,612的美国共有专利中，该专利的公开于此并入以作参考。衬底支座150可以包括升销孔(未示出)，通过该升销孔可以由适当的机械装置垂直驱动升销且提升衬底离开支撑表面155以运送进出于室110。升销孔可以具有约0. 08 英寸的直径。升销孔的细节公开于专利号为5，885，423和5，796，066的美国共有专利中， 该专利的公开于此并入以作参考。图2示出了电容耦合等离子体处理室200的框图以阐明其中的RF流的流动路径。 衬底206正在处理室200内进行处理。为激发等离子体以刻蚀衬底206，室200中的工艺气体受到RF能量的作用。在衬底处理中RF流可以从RF供应222沿着电缆2 通过RF匹配网路220流入处理室200。RF流可以沿路径240传输来与工艺气体耦合以在被限定的等离子体容积210内产生等离子体以用于处理衬底206，衬底206置于下部电极204的上面。为了控制等离子体形成和保护处理室室壁，可以使用限制环212。典型的限制环的细节描述于序列号为61/238656，61/238665，61/238670，均提交于2009年8月31日的美国共有临时专利申请中和公布号为2008/0149596的美国专利申请中，这些专利的公开于此并入以作参考。限制环212可以由传导性材料制成，例如硅，多晶硅，碳化硅，碳化硼，陶瓷， 铝，和诸如此类者。通常，限制环212可以配置为环绕在等离子体形成于其中的被限定的等离子体容积210的外缘。除了限制环212，被限定的等离子体容积210的外缘也可以由上部电极202，下部电极204，一个或者一个以上的例如216和218的绝缘环，边环214和下部电极支撑件2 所限定。为了从限制区域(被限定的等离子体容积210)排出中性的气体种类，限制环212 可以包括数个槽(例如槽226a，2^b，和226c)。中性的气体种类在经由涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可移动衬底支撑组件的可移动基环，其配置为在可调节间隙的电容耦合等离子体处理室中环绕于所述可移动衬底支撑组件的固定基环且向所述固定基环提供ＲＦ返回路径，其中支撑于所述衬底支撑组件的半导体衬底进行等离子体处理，所述可移动基环包括：在下表面具有多个定中心槽的环状底壁；从所述底壁的内缘向上延伸的侧壁，所述侧壁具有配置为环绕所述固定基环的外缘的内表面以便所述可移动基环关于所述固定基环垂直移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·C·凯洛格，阿列克谢·马拉霍塔诺夫，拉金德尔·迪恩赛，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US