用等离子体处理至少衬底的等离子体处理系统。等离子体处理室能够控制离子能量分布。所述等离子体处理系统可包括第一电极。所述等离子体处理系统还可包括不同于所述第一电极、配置为支承所述衬底的第二电极。所述等离子体处理系统还可包括与所述第一电极耦合的信号源。在所述等离子体处理系统中处理所述衬底时，所述信号源可通过所述第一电极提供非正弦信号以控制所述衬底上的离子能量分布，其中所述非正弦信号为周期性的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及衬底(或晶片)的等离子体处理。特别是，本专利技术涉及在等离子体处理系统中处理衬底时控制离子能量分布。
技术介绍
处理衬底过程中控制离子能量分布可带来诸多好处。例如，控制离子能量分布能够控制不同材料之间的蚀刻选择性，减少特征边缘(例如，槽或孔的边缘)上的啄面(faceting)，以及控制高深宽比接触(contacts)的轮廓。在现代等离子体处理应用中，控制离子能量的分布对达到预期处理结果可能是关键的。例如，美国专利号 6, 201, 208“Method And Apparatus For Plasma Processing With Control Of Ion Energy Distribution At The Substrates (通过控制衬底上等离子体能量分布进行等离子体处理的方法和设备)，，(2001年3月13日公布)中披露了控制离子能量分布的方法。控制离子能量分布的现有技术往往涉及提供非正弦射频(RF)信号/功率到支撑衬底的衬底支承电极。该非正弦信号可控制离子能量分布，例如，通过吸引离子。控制离子能量分布的现有技术往往还需要使用非正弦RF信号源和衬底支承电极之间的外部DC阻塞电容器。由于现有的方法仍存在一些缺点，并且考虑到在半导体处理领域中的不断进步， 因此需要用于在等离子体处理室中控制离子能量分布的改良技术和装置。
技术实现思路
本专利技术实施方式涉及用等离子体处理至少衬底的等离子体处理系统。等离子体处理室能够控制离子能量分布。所述等离子体处理系统可包括第一电极。所述等离子体处理系统还包括不同于所述第一电极并配置为支承所述衬底的第二电极。所述等离子体处理系统还可包括与所述第一电极耦合的信号源。在所述等离子体处理系统中处理所述衬底时， 所述信号源可通过所述第一电极提供非正弦信号以控制衬底上的离子能量分布，其中所述非正弦信号为周期性的。上述内容只涉及到此处所披露的本专利技术的多种实施方式中的一种，并不旨在限制专利技术的范围，专利技术范围将在权利要求书中。在专利技术具体实施方式中阐述，本专利技术的这些和其他特征将结合以下附图及具体实施方式进行更详细的描述。附图说明本专利技术通过附图进行示例方式而并非限制方式的说明，其中附图中相同的标注数字指代相似的元件。图1示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，在等离子体处理过程中能够控制离子能量分布的等离子体处理系统组件的示意图。图2示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，在等离子体处理过程中能够控制离子能量分布的等离子体处理系统组件的示意图。图3示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，在等离子体处理过程中能够控制离子能量分布的等离子体处理系统组件的示意图。图4示出表示能够控制离子能量分布的现有技术等离子体处理系统的电路模型的示意图。图5示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，表示能够控制离子能量分布的等离子体处理系统的电路模型示意图。图6A示出施加在衬底上以在能够控制离子能量分布的现有技术等离子体处理系统中控制离子能量分布的非正弦信号示意图。图6B示出基于现有技术配置的经计算的离子能量分布示意图。图7A示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，驱动所提供的用于控制离子能量分布的非正弦信号示意图。图7B示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，基于配置的经计算的离子能量分布示意图。图8示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，表示能够控制离子能量分布的等离子体处理系统的电路模型示意图。图9A示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，驱动所提供的用于控制离子能量分布的非正弦信号示意9B示出，按照本专利技术的一个或一个以上的实施方式，基于配置的经计算的离子能量分布示意图。具体实施例方式本专利技术现将参照附图所图解的一些实施方式进行详细描述。在以下描述中，阐述了众多具体细节以透彻地理解本专利技术。但是，对于本领域技术人员显而易见的是本专利技术无需这些具体细节的部分或全部也可实施。在其他例子中，众所周知的处理步骤和/或结构未进行详细描述以免不必要地使得本专利技术不清楚。本专利技术的一个或一个以上的实施方式涉及在用等离子体处理至少衬底过程中能够控制离子能量分布的等离子体处理系统。该等离子体处理系统，可为二极管配置或三极管配置，包括与衬底物理不接触的和/或不用于支承衬底的至少一个非衬底支承(NSB)电极。在一实施方式中，等离子体处理系统可包括与NSB电极耦合的离子能量分配控制信号源。当在等离子体处理系统中处理衬底时，离子能量分布控制信号源可提供非正弦射频信号/功率到NSB电极以控制衬底上的离子能量分布。例如，NSB电极可表示与支承衬底的衬底支承底电极相对放置的顶部电极。或者或另外，例如NSB电极可表示环绕等离子体的圆柱形电极(例如，环形电极)。按照本专利技术不同实施方式，为了维持和生成(generate)处理等离子体，可提供用于生成和维持等离子体的高频正弦信号/功率到顶电极、环形电极和/或底电极。随着非正弦信号/功率传输到NSB电极，等离子体处理系统可具有用于传输离子能量分布控制信号/功率的简化电子路径，因此相比现有技术可具有至少一些优点。例如，与衬底支承电极相比，NSB电极通常具有极少或无绝缘以及夹紧需求；因此，本专利技术的实施方式关于非正弦供电电极可具有较少的设计限制。此外，由于NSB电极的尺寸无需与衬底的尺寸相匹配，可减小NSB电极的尺寸。专利技术者观察到在一些情况下，似乎可在NSB电极占室内总电极面积的面积比和任何给定RF正弦信号的工艺窗占空比(涉及以高能量到达衬底的离子百分比)之间折中。在一些情况下， 较高占空比需要较大面积比(NSB电极占内总电极面积的)以确保衬底上形成(develops) 高压鞘。相反，较低占空比可能导致在维持衬底上高压鞘时具有采用较低面积比的能力。如果面积比对于高占空比等离子体生成RF信号而言太小，则跨越衬底鞘的非正弦电压不降低，并且不产生该高能量离子。然而，本专利技术的实施方式能够最小化或消除现有技术相关的寄生电容问题。NSB具有的设计限制少于衬底支承电极，因此能够设计为较小的杂散电容以接地。这反过来吸引较少的RF流并具有较快的反应以跟进电压变化。有利地，可提高控制离子能量分布的准确性，可使与控制离子能量分布相关的RF组件的成本最小化。在一个或一个以上的实施方式中，当提供控制离子能量分布的非正弦信号到NSB 电极时，可提供该非正弦信号到NSB电极而无需使用非正弦源和NSB电极之间的外部、独立 DC阻塞电容器。在非正弦信号源和NSB电极之间不插入DC阻塞电容器的这种情况下，其他电极表面优选与DC接地隔离，如通过在接地电极上使用一层石英材料(或类似的合适材料)。在另一实施方式中，当提供控制离子能量分布的非正弦信号到NSB电极时，可通过非正弦源和NSB电极之间的外部、独立DC阻塞电容器提供该非正弦信号到NSB电极。在非正弦源和NSB电极之间采用DC阻塞电容器的这种情况下，其他电极表面无需与DC接地绝缘，如通过在接地电极上使用一层石英材料(或类似的合适材料)。在替代实施方式中，可提供控制离子能量分布的非正弦信号到衬底支承电极。在这种情况下，可提供用于等离子体生成的正弦信号到同一衬底支承电极或除了衬底支承电极外的其他电极。在本实施方式中，只要其他电极表面与DC接地绝缘本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用等离子体处理至少衬底的等离子体处理系统，所述等离子体处理系统包括：第一电极；第二电极，所述第二电极不同于所述第一电极，所述第二电极配置为支承所述衬底；以及第一信号源，其与所述第一电极耦合，并在所述等离子体处理系统中所述第二电极上处理所述衬底时，配置为通过所述第一电极提供非正弦信号以控制所述衬底上的离子能量分布，所述非正弦信号是周期性的。
【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：安德里亚斯·费舍尔，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US
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