使用等离子体处理工具在工件上沉积材料。举例而言，揭示一种用于材料的保形沉积的方法。在此实施例中，等离子体鞘形状经修改以允许材料以某一范围的入射角冲击所述工件。藉由随时间过去而改变此入射角范围，可在上面沉积多种不同特征。在另一实施例中，使用等离子体处理工具来蚀刻工件。在此实施例中，等离子体鞘形状经更改以允许离子以某一范围的入射角冲击工件。藉由随时间过去而改变此入射角范围，可形成多种不同形状的特征。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本揭示案是有关于等离子体处理(plasma processing)，且更明确而言，是有关于等离子体处理装置(plasma processing apparatus)。
技术介绍
等离子体处理装置在处理腔室(process chamber)中产生等离子体(plasma)，以用于处理由处理腔室中的压板(platen)支撑的工件(workpiece)。等离子体处理装置可包含(但不限于)掺杂系统(doping system)、蚀刻系统(etching system)以及沉积系统 (deposition system)。等离子体通常为离子(ion)(通常具有正电荷)与电子(具有负电荷)的准中性集合(quasi-neutral collection)。等离子体在等离子体的主体(bulk)中具有每公分约0伏特的电场(electric field)。在一些等离子体处理装置中，来自等离子体的离子被朝工件吸引。在等离子体掺杂装置(plasma doping apparatus)中，可用足够的能量来吸引离子，以将其植入工件的实体结构(physical structure)(例如在一个例子中为半导体基板(semiconductor substrate))中。等离子体由接近工件的通常被称为等离子体鞘(plasma sheath)的区域定界。等离子体鞘是与等离子体相比具有较少电子的区域。来自此等离子体鞘的光发射的强度小于等离子体，这是因为存在较少电子，且因此鲜有激发_驰豫碰撞(excitation-relaxation collision)发生。因此，等离子体鞘有时被称为“暗区(dark space)”。转向图1，说明已知等离子体处理装置的多个部分的横截面图，其中等离子体140 具有等离子体鞘142，其邻近待处理的工件138的前表面。工件138的前表面界定平面151， 且工件138由压板134支撑。等离子体140与等离子体鞘142之间的边界141平行于平面 151。来自等离子体140的离子102可越过等离子体鞘142被朝工件138吸引。因此，朝工件138加速的离子102通常相对于平面151以0°的入射角(angle of incidence)(例如， 垂直于平面151)撞击工件138。入射角可能存在小于约3°的较小角展(angular spread)。 另外，藉由控制等离子体处理参数(plasma process parameter)(诸如处理腔室内的气体压力)，可使所述角展增加至多达约5°。已知等离子体处理的缺点为缺乏对离子102的角展控制。随着工件上的结构变小，且随着三维结构变得更常见(例如沟槽式电容器(trench capacitor)、垂直通道晶体管(vertical channel transistor)，诸如FinFET)，具有较大的角度控制将是有益的。举例而言，图1中为说明的清楚起见而展示具有夸大尺寸的沟槽(trench) 144。在以约0°的入射角或甚至至多达5°的角展来引导离子102的情况下，可能难以均勻地处理沟槽144的侧壁(sidewall) 147。因此，需要一种等离子体处理装置，其克服上述不足及缺点。
技术实现思路
藉由本文所揭示的等离子体处理方法来克服现有技术的问题。在某些实施例中，使用等离子体处理工具在工件上沉积材料。举例而言，揭示一种用于材料的保形 (conformal)沉积的方法。在此实施例中，等离子体鞘形状经修改以允许材料以某一入射角范围冲击工件。藉由随时间过去而改变此入射角范围，可在上面沉积多种不同特征。在另一实施例中，使用等离子体处理工具来蚀刻工件。在此实施例中，等离子体鞘形状经更改以允许离子以某一入射角范围冲击工件。藉由随时间过去而改变此入射角范围，可形成多种不同形状的特征。附图说明为了更清楚理解本揭示案，伴随图式做为参考，其中相同的组件以相同的标号表示图1为与现有技术一致的已知等离子体处理装置的简化方块图。图2为与本揭示案的实施例一致的等离子体处理装置的方块图。图3为与本揭示案的实施例一致的等离子体掺杂装置的方块图。图4为用以控制等离子体与等离子体鞘之间的边界的形状的一对绝缘体的横截面图。图5为与图4 一致的横截面图，其说明越过图4的边界而加速的离子的离子轨迹。图6为图5的离子轨迹的角离子分布的曲线图。图7为用以控制一对绝缘体与工件之间的垂直间距的系统的方块图。图8为与图7 —致的横截面图，其说明不同垂直间距处的离子轨迹横截面图。图9为用以控制一对绝缘体之间的水平间距的系统的方块图。图10为与图9 一致的横截面图，其说明不同水平间距处的离子轨迹。图11为具有用以使一对绝缘薄片相对于工件而移动的扫描系统的等离子体处理装置的方块图。图12为图11的绝缘薄片的平面图，其绘示绝缘薄片与圆盘形工件之间的相对移动。图13为与图11 一致的具有多个绝缘体的扫描系统的方块图。图14为与本揭示案的第二实施例一致的等离子体处理装置的方块图。图15为用以控制等离子体与等离子体鞘的间的边界的形状的两个绝缘体的横截面图。图16为图15的离子轨迹的角离子分布的曲线图。图17为用以控制一组绝缘体与工件之间的垂直间距的系统的方块图。图18为与图17 —致的横截面图，其说明第一垂直间距处的离子轨迹。图19为与图17 —致的横截面图，其说明第二垂直间距处的离子轨迹。图20为用以控制绝缘体之间的水平间距的系统的方块图。图21为与图20 —致的横截面图，其说明负水平间距处的离子轨迹。图22为用以控制等离子体与等离子体鞘之间的边界的形状的三个绝缘体的横截面图。图23为图22的离子轨迹的角离子分布的曲线图。图24a至图24c为绝缘修改器的额外实施例的横截面图。图25为具有用以使绝缘薄片相对于工件而移动的扫描系统的等离子体处理装置的方块图。图26为图25的绝缘薄片的平面图，其绘示绝缘薄片与圆盘形工件之间的相对移动。图27为与图25 —致的具有多个绝缘体的扫描系统的方块图。图28a说明自等离子体至工件的传统离子路径。图28b说明窄三维特征的保形沉积。图28c说明宽、浅三维特征的保形沉积。图29a绘示与图28a相关联的离子角分布。图29b绘示与图28b相关联的离子角分布。图29c绘示与图28c相关联的离子角分布。图30a至图30f绘示各种入射角对沉积的影响。图31a说明在三维特征中具有气隙的材料的沉积。图31b绘示与图30a相关联的离子角分布。图32a说明具有垂直侧壁的三维特征的蚀刻。图32b说明具有向内成锥形的侧壁的三维特征的蚀刻。图32c说明可使用图29b的离子角分布形成的特征形状。图32d说明可使用图29c的离子角分布形成的特征形状。图33a说明具有向外成锥形的侧壁的三维特征的蚀刻。图33b说明可使用图30b的离子角分布形成的特征形状。图33c说明可使用图30b的离子角分布形成的特征形状。图33d说明可使用图30b的离子角分布形成的特征形状。具体实施例方式图2为与本揭示案的实施例一致的具有绝缘修改器208的等离子体处理装置200 的方块图。绝缘修改器208经组态以修改等离子体鞘242内的电场，以控制等离子体140 与等离子体鞘242之间的边界241的形状。因此，越过等离子体鞘242自等离子体140吸引的离子102可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：卢多维克·葛特，提摩太·J·米勒，乔治·D·帕帕守尔艾迪斯，维克拉姆·辛，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：
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